تعداد نشریات | 27 |
تعداد شمارهها | 370 |
تعداد مقالات | 3,276 |
تعداد مشاهده مقاله | 4,853,142 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,322,224 |
برآورد و ارزیابی الگوریتم توازن انرژی برای سطح از تصاویر ماهواره لندست 5 در تعیین نیاز آبی و بهرهوری آب محصول چغندرقند با استفاده از دادههای لایسیمتر | ||
مدل سازی و مدیریت آب و خاک | ||
دوره 3، شماره 2، 1402، صفحه 251-268 اصل مقاله (2.33 M) | ||
نوع مقاله: پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22098/mmws.2022.11861.1181 | ||
نویسندگان | ||
علی مرشدی* 1؛ نیازعلی ابراهیمی پاک2؛ بهروز حسینی بروجنی3 | ||
1استادیار/ گروه تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شهرکرد، ایران | ||
2دانشیار/ بخش آبیاری و فیزیک خاک، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،کرج، ایران | ||
3کارشناس/ مرکز تحقیقات هواشناسی کشاورزی فرخشهر، شهرکرد، ایران | ||
چکیده | ||
به منظور استفاده بهینه از منابع آب، دانستن مقدار آب لازم برای تولید اقتصادی محصول از اهمیت خاصی برخوردار است. تعیین نیاز آبی گیاهان مخصوصاً تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه به روشهای مستقیم و در اقلیمهای متفاوت برای گیاهان زراعی و باغی از راهبردهای اساسی هر منطقه بوده و مبنای برنامهریزی برای استفاده از منابع آب و آبیاری گیاهان است. تبخیر و تعرق فرآیندی است شامل دو بخش تبخیر (بخارشدن آب از سطح خاک و پوشش گیاهی و آبهای سطحی) و تعرق (بخارشدن آب از اندام گیاهان در اثر فعالیتهای فیزیولوژی گیاه). هدف از برآورد تبخیر و تعرق، تعیین نیاز آبی گیاه، برنامهریزی آبیاری و ارزیابی حساسیت عملکرد گیاهان نسبت به کمبود آب در مراحل مختلف رشد گیاه است که یکی از عوامل مهم در چرخهی هیدرولوژی و از جمله عوامل تعیین کننده معادلات انرژی در سطح زمین و توازن آب میباشد. اغلب روشهای زمینی از اندازهگیری نقطهای برای تخمین تبخیر و تعرق استفاده میکنند. سنجش از دور این قابلیت را دارد تا مقدار تبخیر و تعرق را تخمین زده و توزیع مکانی آن را مورد بررسی قرار دهد. در این پژوهش، از تصاویر ماهوارهی لندست 5 برای برآورد تبخیر و تعرق روزانه گیاه چغندرقند، در شهرکرد، واقع در استان چهارمحال و بختیاری، با استفاده از مدل سبال، در 25 تاریخ گذر ماهواره لندست 5 استفاده گردید. اعتبارسنجی کارایی مدل سبال با استفاده از تصاویر لندست 5 نسبت به نتایج لایسیمتری انجام شد و نتایج حاکی از آن بود که الگوریتم سبال با ضریب تبیینR2=0.9889 در بازه زمانی روزانه و ضریب تبیین R2=0.9318 در بازه زمانی ماهانه بود و در مجموع همبستگی و تطابق خوب و مناسبی را با نتایج آزمایش لایسیمتری داشته و نتایجی مشابه این روش را تخمین زده است. بطور کلی، نتایج پژوهش نشان داد که الگوریتم توازن انرژی برای سطح یا سبال به عنوان یکی از الگوریتمهای پرکاربرد سنجش از دور در برآورد تبخیر و تعرق گیاه، از قابلیت ویژهای برخوردار است. | ||
کلیدواژهها | ||
تبخیر-تعرق؛ چغندرقند؛ سبال؛ لایسیمتر؛ لندست | ||
مراجع | ||
ابراهیمیپاک، نیازعلی، و غالبی، سعید (1393). تعیین تبخیر-تعرق و ضریب گیاهی (kc) چغندرقند با استفاده از لایسیمتر و مقایسه آن با روشهای تجربی در شهرکرد. چغندرقند، 30(1)، 41-58.doi:10.22092/jsb.2014.5854 اسدی، مهدی، و کرمی، مختار (1400). ارزیابی تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهوارهای و الگوریتم سبال (مطالعۀ موردی: شرق استان آذربایجان شرقی). اکوهیدرولوژی، 8(1)، 17-27.doi:10.22059/ije.2020.307323.1361 اسدی، مهدی، ولیزاده کامران، خلیل، باعقیده، محمد، و ادب، حامد (1399). برآورد میزان تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از الگوریتم سبال کوهستانی بر پایه گیاه نخود (مطالعه موردی: نیمه شمالی استان اردبیل). هیدروژئومورفولوژی، 7(22)، 67-85.doi:10.22034/hyd.2020.14583 کوک، دی آ، و اسکات، ار کی، (1382). کشت چغندرقند (ترجمه کوچکی، ع. و سلطانی، ا.). انتشارات جهاد دانشگاهی واحد مشهد. رحیمیان، م. (1376). تعیین نیاز آبی گیاه چغندرقند و ضریب گیاهی مربوط به روش لایسیمتری. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، تحقیقات خاک و آب خراسان. رضوی، رقیه (1374). تعیین آب مصرفی پتانسیل چغندرقند با استفاده از لایسیمتر. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، شماره فنی ۳۵۶/۷۴، مرکز تحقیقات آذربایجان غربی، 29 صفحه. زارع ابیانه، حمید، فرخی، الهام، بیات ورکشی، مریم، و احمدی، محمود (1390). تعیین نیاز آبی و تأثیر تغییرات آن بر برخی صفات کمی و کیفی محصول چغندرقند. چغندرقند، 27(2)، 153-167.doi:10.22092/jsb.2012.705 زمان ثانی، الناز، خورانی، اسدالله، صادقی لاری، عدنان، و سدیدی، جواد (1396). ارزیابی برآورد تبخیر–تعرّق گیاه گندم با استفاده از الگوریتم سبال (مطالعۀ موردی: ایستگاه تحقیقات کشاورزی شهرستان حاجیآباد). پژوهشهای جغرافیای طبیعی، 49(4)، 681-667. doi:10.22059/jphgr.2018.227348.1007012 طاهری، ک. (1361). تعیین آب مصرفی گیاهان نظیر ذرت علوفهای چغندرقند و آفتاب گردان در منطقه باختران با استفاده از لایسیمتر. نشریه فنی شماره 16، مؤسسه خاک و آب. عباس نژاد الچین، احمد، درویش صفت، علیاصغر، و بذرافشان، جواد (1399). تهیه و ارزیابی نقشههای تبخیر و تعرق براساس دادههای ماهوارۀ لندست 8 و مدل SEBAL در جنگلهای هیرکانی (مطالعۀ موردی: جنگلهای پلسفید و کیاسر). جنگل و فرآوردههای چوب، 73(3)، 259-270.doi:10.22059/jfwp.2020.284419.1007 فتوحی، کیوان، احمدآلی، جمال، نورجو، امیر، پدرام، عادل، و خورشید، عبدالمجید (1387). مدیریت آبیاری براساس تخلیه مجاز رطوبتی در مراحل مختلف رشد چغندرقند در منطقه میاندوآب. چغندرقند، 24(1)، 43-60. doi:10.22092/jsb.2008.1036 مرشدی، علی، جعفری، حسین، و عُنّابی میلانی، اژدر (1401). برآورد تبخیر-تعرق واقعی گندم با استفاده از الگوریتم سبال نسبت به نتایج لایسیمتری در شرایط استاندارد در ایستگاههای تحقیقاتی تبریز و کرج. پژوهش آب در کشاورزی، 36(1)، 21-33. doi:10.22092/jwra.2022.356223.896 مهدوی، عاطفه، نوری امامزادهیی، محمدرضا، مهدوی نجفآبادی، رسول، طباطبائی، سیدحسن (1390). مکانیابی عرصههای مناسب تغذیه مصنوعی سفرههای زیرزمینی به روش منطق فازی در حوضه آبریز دشت شهرکرد. علوم آب و خاک، ۱15(56)، 78-63. نوری، حمید، و فرامرزی، محمد (1398). بررسی تبخیر و تعرق واقعی در کاربریهای مختلف اراضی مناطق کوهستانی با استفاده از الگوریتم سبال و ترکیب تصاویر ماهوارهای MODIS و Landsat 8. جغرافیا و برنامهریزی محیطی، 28(2)، 39-56. doi:10.22108/gep.2017.97932.0 وزیری، ژ. (1370). خلاصۀ تحقیقات آبیاری 1967 تا 1986. مجلۀ شمارۀ 733. Abbasnezhad Alchin, A., Darvish Sefat, A.A., & Bazrafshan, J. (2020). Preparation and estimating of evapotranspiration maps based on Landsat 8 satellite data and SEBAL model in Hyrcanian forests (Case study: Pol-Sefid and Kiasar forests). Journal of Forest and Wood Products, 73(3), 259-270. doi:10.22059/jfwp.2020.284419.1007 [In persian] Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., & Smith, M. (1998). FAO Irrigation and drainage, paper No. 56. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations 56, 26-40. Allen, R., Tasumi, M., Morse, A., Trezza, R., Wright, J., Bastiaanssen, W., Kramber, W., Lorite, I., & Robison, C. (2007). Satellite-based energy balance for mapping evapotranspiration with internalized calibration (METRIC)—applications. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 133(4), 395-406. doi:10.1061/(ASCE)0733-9437(2007)133:4(380) Asadi, M., Valizadeh Kamran, K., Baaghideh, M., & Adab, H. (2020). Estimation of actual evapotranspiration by mountain SEBAL algorithm based on pea plants (Case Study: Semi-Northern Half of Ardabil Province). Hydrogeomorphology 7(22), 67-85. doi:10.22034/hyd.2020.14583 [In persian] Bains, B.S., & Narany, R.S. (1988). Water use efficiency of sugar beet (Beta vulgaris L) under semi- arid and sub- tropical climate: Indian. Journal of Agronomy and Crop Science, 33, 283-286. Bannayan, M., & Hoogenboom, G. (2009). Using pattern recognition for estimating cultivar coefficients of a crop simulation model. Field Crops Research, 111(3), 290-302. doi:10.1016/j.fcr.2009.01.007 Barbieri, G. (1982). Effect of irrigation and harvesting dates on the yield of spring, sown sugar-beet. Agricultural Water management, 5(4), 354-357. doi:10.1016/0378-3774(82)90012-9 Bastiaanssen, W.G.M., Menenti, M., Feddes, R.A., & Holtslag, A.A.M. (1998). A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL). 1. Formulation. Journal of Hydrology, 212–213, 198-212. doi:10.1016/S0022-1694(98)00253-4 Bastiaanssen, W.G.M., Molden, D.J., & Makin, I.W. (2000). Remote sensing for irrigated agriculture: examples from research and possible applications. Agricultural Water Management, 46(2), 137-155. doi:10.1016/S0378-3774(00)00080-9 Bastiaanssen, W.G.M., Noordman, E.J.M., Pelgrum, H., Davids, G., Thoreson, B.P., & Allen, R.G. (2005). SEBAL model with remotely sensed data to improve water-resources management under actual field conditions. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 131, 85-93. doi:10.1061/(ASCE)0733-9437(2005)131:1(85) Caliandro, A., Tarantion, E., & Rubino, P. (1990). Water consumption of sugar beet sown in the spring under the environmental conditions of southern ltaly. Rivista di Agronomia, 14(3), 178-193. Chander, G., Markham, B.L., & Helder, D.L. (2009). Summary of current radiometric calibration coefficients for Landsat MSS, TM, ETM+, and EO-1 ALI sensors. Remote Sensing of Environment, 113(5), 893-903. doi:10.1016/j.rse.2009.01.007 Doorenbos, J., & Pruitt, W.O. (1977). Guidelines for predicting crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 24, Rome, 154 pages. Ebrahimipak N.A., & Ghalebi, S. (2014). Determination of evapotranspiration and crop coefficient (kc) of sugar beet using lysimeter and comparing it with experimental methods in Shahrekord. Journal of Sugar Beet, 30(1), 41-58. doi:10.22092/jsb.2014.5854 [In persian] Elnmer, A., Khadr, M., Kanae, S., & Tawfik, A. (2019). Mapping daily and seasonally evapotranspiration using remote sensing techniques over the Nile delta. Agricultural Water Management, 213, 682-692. doi:10.1016/j.agwat.2018.11.009 Evett, S.R., Schwartz, R.C., Howell, T.A., Louis Baumhardt, R., & Copeland, K.S. (2012). Can weighing lysimeter ET represent surrounding field ET well enough to test flux station measurements of daily and sub-daily ET?. Advances in Water Resources, 50, 79-90. doi:10.1016/j.advwatres.2012.07.023 Fotoohi, K., Ahmadauli, H., Nourjou, A., Pedram, A., & Khorshid, A. (2008). Irrigation management based on allowed water depletion at different growth stages of sugar beet in Miyandoab region. Journal of sugar Beet, 24(1), 43-60. doi:10.22092/jsb.2008.1036 [In persian] Ghaderi, A., Dasineh, M., Shokri, M., & Abraham, J. (2020). Estimation of actual evapotranspiration using the remote sensing method and SEBAL algorithm: a case study in Ein Khosh Plain, Iran. Hydrology, 7(2), 36. doi:10.3390/hydrology7020036 Gibson, J.J. (2002). Short-term evaporation and water budget comparisons in shallow Arctic lakes using non-steady isotope mass balance. Journal of Hydrology, 264(4), 242-261. doi:10.1016/S0022-1694(02)00091-4 Grosso, C., Manoli, G., Martello, M., Chemin, Y.H., Pons, D.H., Teatini, P., Piccoli, I., & Morari, F. (2018). Mapping maize evapotranspiration at field scale using SEBAL: a comparison with the FAO method and soil-plant model simulations. Remote Sensing, 10(9), 1452. doi:10.3390/rs10091452 Hassanli, A.M., Ahmadirad, S., & Beecham, S. (2010). Evaluation of the influence of irrigation methods and water quality on sugar beet yield and water use efficiency. Agricultural Water Management, 97(2), 357-362. doi:10.1016/j.agwat.2009.10.010 Irmak, S. (2010). Nebraska water and energy flux measurement, modeling, and research network (NEBFLUX). Transactions of the ASABE, 53(4), 1097-1115. doi:10.13031/2013.32600 Kiymaz, S., & Ertek, A. (2015a). Water use and yield of sugar beet (Beta vulgaris L.) under drip irrigation at different water regimes. Agricultural Water Management, 158, 225-234. doi:10.1016/j.agwat.2015.05.005 Kiymaz, S., & Ertek, A. (2015b). Yield and quality of sugar beet (Beta vulgaris L.) at different water and nitrogen levels under the climatic conditions of Kırsehir, Turkey. Agricultural Water Management, 158, 156-165. doi:10.1016/j.agwat.2015.05.004 Legoupil, J.C. (1972). Water requirement of crops in the upper chelif reign. semaine. d’ Etude des problems mediterraneensi, 254-265. Mahdavi, A., Nouri Emamzadei, M.R., Mahdavi, R., & Tabatabaei, S.H. (2010). Identification of artificial recharge sites using fuzzy logic in Shahrekord Basin. Journal of Water and Soil Science, 15(56), 63-78. [In persian] Mkhwanazi, M., Chávez, J., & Andales, A. (2015). SEBAL-a: a remote sensing ET algorithm that accounts for advection with limited data. part I: development and validation. Remote Sensing, 7(11), 15046-15067. doi:10.3390/rs71115046 Mokhtari, M.H. (2005). Agricultural drought impact assessment using remote sensing: a case study Borkhar district-Iran. Thesis submitted to the International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation, The Netherlands. Moorhead, J.E., Marek, G.W., Gowda, P.H., Lin, X., Colaizzi, P.D., Evett, S.R., & Kutikoff, S. (2019). Evaluation of evapotranspiration from eddy covariance using large weighing lysimeters. Agronomy, 9(2), 99. doi:10.3390/agronomy9020099 Morse, A., Allen, R.G., Tasumi, M., Kramber, W.J., Trezza, R., & Wright, J.L. (2000). Application of the SEBAL meteorology for estimating evapotranspiration and consumptive use of water through remote sensing. Final research report, Idaho Department of Water Resources, University of Idaho, Department of Biological and Agricultural. Morshedi, A., Jafari, H., & Onabi Milani, A. (2022). Estimation of actual evapotranspiration of wheat using SEBAL algorithm compared to lysimetric results under standard conditions in Tabriz and Karaj research stations. Journal of Water Research in Agriculture, 36(1), 21-33. doi:10.22092/jwra.2022.356223.896 [In persian] Nimah, M., & Mukhayyish, N. (1980). Estimating evapotranspiration and crop water use factor under semi- arid Conditions. Agronomy Abstracts. 72nd annual meeting American Society of Agronomy. Nouri, H., & Faramarzi, M. (2017). Investigating actual evapotranspiration in different land uses in mountainous areas using SEBAL algorithm and a combination of MODIS and Landsat8 satellite images. Geography and Environmental Planning, 28(2), 39-56. doi:10.22108/gep.2017.97932.0 [In persian] Pruitt, W.O., Lurence, F.G., & Von Oetting, S. (1970). Water use by crops as effect by climate factors. Rahimian, M.H. (1997). Determining the water requirement of the sugar beet plant and the plant coefficient related to the lysimetric method. Final research report, Department of Khorasan soil and water research [In persian] Razavi, R. (1995). Determination of the irrigation water potential of sugar beet using a lysimeter. Final research report, Technical Journal No. 74-356, Soil and Water Department of West Azerbaijan, 29 pages. [In persian] Richter, G.M., Qi, A., Semenow, M.A., & Jaggard, K.W. (2006). Modeling the variability of UK sugar beet yields under climate change and husbandry adaptations. Soil Use and Management, 22(1), 39-47. doi: 10.1111/j.1475-2743.2006.00018.x Roth, D., & Gunther, R. (1992). Comparison of measured and estimated potential evapotranspiration. Zeitschrift Fur Kulturtechink and landen twickluy, 33(1), 13-22. Roth, D., Gunther, R., & Breitsch, E. (1989). Investigations on water consumption of winter wheat bearly sugar beet and Potatoes under field conditions on deef. Boden Kultur, 40, 305-319. Scott, D.A.K. (2001). Sugar beet cultivation (Translated: Soltani, A., & Kochaki, A.). Jihad of University, Mashhad Branch. Smith, D.M., & Allen, S.J. (1996). Measurement of sap flow in plant stems. Journal of Experimental Botany, 47(305), 1833-1844. doi:10.1093/jxb/47.12.1833 Taheri, K. (1982). Determining the water consumption of some plants such as forage corn, sugar beet and sunflower in Bakhtran region using lysimeter. Final research report, Technical Journal No. 16, Soil and Water Institute. [In persian] Thorne, D.W. (1954). Diagnosis and Improvement of saline and alkali soils. Agronomy Journal, 46, 290-290. Topak, R., Süheri, S., & Acar, B. (2011). Effect of different drip irrigation regimes on sugar beet (Beta vulgaris L.) yield, quality and water use efficiency in Middle Anatolian, Turkey. Irrigation Science, 29, 79-89. doi:10.1007/s00271-010-0219-3 Ucan, K., & Gencoglan, C. (2004). The effect of water deficit on yield and yield components of sugar beet. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 28(3), 163-172. Wagle, P., Bhattarai, N., Gowda, P. H., & Kakani, V. G. (2017). Performance of five surface energy balance models for estimating daily evapotranspiration in high biomass sorghum. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 128, 192-203. doi:10.1016/j.isprsjprs.2017.03.022 Wang, T., Melton, F.S., Pôças, I., Johnson, L.F., Thao, T., Post, K., & Cassel-Sharma, F. (2021). Evaluation of crop coefficient and evapotranspiration data for sugar beets from landsat surface reflectances using micrometeorological measurements and weighing lysimetry. Agricultural Water Management, 244, 106533. doi:10.1016/j.agwat.2020.106533 Waters, R., Allen, R., Tasumi, M., Trezza, M., & W., B. (2002). Surface Energy Balance Algorithms for Land, Advanced Training and User’s Manual. NASA EOSDIS/Synergy grant from the Raytheon Company through The Idaho Department of Water Resources. Waziri, J. (1997). Summary of Irrigation Research 1967 to 1986. Journal No. 733. Yetik, A.K., & Candoğan, B.N. (2022). Optimisation of irrigation strategy in sugar beet farming based on yield, quality and water productivity. Plant Soil and Environment, 68(8), 358–365. doi:10.17221/234/2022-PSE Zamansani, E., khoorani, A., Sadeghi-e-lari, A., & Sadidi, J. (2018). Evaluation of evapotranspiration of wheat using SEBAL algorithm (Case study: Agricultural Research Station of Haji Abad). Physical Geography Research Quarterly, 49(4), 667-681. doi:10.22059/jphgr.2018.227348.1007012 [In persian] Zare Abyaneh, H., Farrokhi, E., Bayat Varkeshi, M., & Ahmadi, M. (2012). Determination of water requirement and the effect of the changes on some quantitative and qualitative characteristics of products of sugar beet. Journal of Sugar Beet, 27(2), 153-167. doi:10.22092/jsb.2012.705 [In persian]
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 456 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 407 |