منابع تحقیق درمورد طول فصل رشد

دانلود پایان نامه ارشد

پتانسيل از يک ستون خاک تابعي از انرژي قابل دسترس و متوسط درجه حرارت مي باشد. بنابراين پتانسيل تبخير و تعرق از درون خاک به شرح رابطه (3-69) مي باشد.
(3-69)
که :
ETSoi : تبخير و تعرق پتانسيل از آب درون خاک است.

3-2-25-6- نفوذ
درصورت عدم پوشش برف در روي زمين ميزان نفوذ از مجموع بارش و ذوب آب يخ زده در داخل خاک منهاي ميزان گيرش گياهي، تبخير از سطح و رواناب بدست مي آيد. معادله ذيل:
(3-70)
درصورتيکه ريزش برف وجود داشته باشد ، نفوذ از رابطه ذيل محاسبه مي شود:
(3-71)
که :
INFi : ميزان نفوذ در روز i به اينچ.

3-2-25-7- تبخير از آب درون خاک:
زمانيکه خاک يخ نزده باشد ، باقي مانده انرژي ابتدا جهت تبخير آب از درون خاک بکار برده ميشود. بعد چنانچه انرژي باقي مانده باشد، صرف تعرق از طريق گياهان ميشود. اگر خاک يخ بزند، هيچگونه تبخير از سطح خاک يا توسط گياهان صورت نميگيرد. ميزان تبخير پتانسيل از درون خاک وقتي که هيچگونه محدوديتي وجود نداشته باشد از رابطه پنمن(1963 ) به شرح ذيل محاسبه مي شود:
(3-71)
که :
ESoi : تبخير پتانسيل از سطح خاک در روز i به اينچ .
PENRi : بخش تشعشعات معادله پنمن در روز i به لانگلي.
PEN : بخش آيروديناميک (رطوبت – باد) معادله پنمن در روز i به لانگلي.
CVi : وزن توده گياهي در روي سطح زمين کيلوگرم در هکتار.
Tci : ميانگين درجه حرارت در روز i به سانتيگراد.
KEi : بخشی از انژی آيروديناميک که صرف تبخير آب از درون خاک میشود.
در اين معادله فرض بر اين است که وزن توده گياهي بيش از 14000 کيلوگرم در هکتار در ميزان تبخير تأثير چنداني ندارد.
بر اساس الگوي ريچي ( 1972) تبخير از درون خاک شامل دو مرحله است. مرحله اول ميزان تبخير از طریق ميزان انرژي قابل دسترس کنترل میشود درصورتيکه مرحله دوم مقدار آبي که ميتواند از درون خاک به سطح خاک انتقال پيدا کند محدود میشود.
مرحله اول طبق رابطه (3-72) مي باشد :
(3-72)
ESLi : ميزان تبخير آب خاک در مرحله اول در روز i به اينچ.
تبخير از درون خاک بصورت تجمعي ادامه پيدا ميکند تازمانيکه ميزان تبخير تجمعي منهاي نفوذ تجمعي کمتر ازميزان محدوديت تبخير آّب خاک باشد. دراين حالت مقداري از آب خاک به سطح زمين برميگردد که ميزان تبخير تجمعي از خاک به شرح رابطه ( 3-73) مي باشد.
(3-73)
ESLTi : تبخير تجمعي آب درون خاک به اينچ در روز i .
ESk : تبخير آب خاک در روز k .
m : آخرين روز تبخير وقتي که تبخير برابر صفر میباشد.
محدوديت تبخير در مرحله يک طبق معادله کنيسل (1980) محاسبه مي شود.
(3-74)
CON : ضريب تبخير ميليمتر در روز.
U: حد بالای تبخیر در مرحله 1 به اینچ
زمانيکه ESiLTi بزرگتر از U مي‏شود، مرحله يک تبخير متوقف و مرحله دوم شروع مي‏شود (ريچي،1972).
(3-75)
ES2i = ميزان تبخير در مرحله دوم از درون خاک در روز i به اينج
ti : تعداد روزها از زمانيکه مرحله 1 تبخير تمام شده است.
بدليل اينکه کل تبخير سطحي و تبخير از درون خاک نميتواند از پتانسيل تبخير بيشتر باشد، ميزان تبخير از درون خاک از طريق باقي مانده انرژي( بعد از کسر انرژي موردنياز برای تبخير از سطح ) محدود ميشود که طبق روابط ذيل تعيين ميگردد.
(3-76)
تبخير آب از درون خاک از نزديکي سطح خاک شروع مي شود و تا حداکثر عمق تبخير ادامه مييابد و بعد از حداکثر عمق تبخير هيچگونه تبخيری در محاسبات منظور نميشود. حداکثر عمق تبخير تابعي از نیروی کاپیلاریته مواد میباشد و با کوچک شدن اندازه ذرات خاک کاهش مییابد حداکثر عمق تبخير براساس مشاهدات تجربي به شرح ذيل مي باشد ( شرودر وهمکاران 1994):
(3-77)
K : ضريب هيدروليکي در ناحيه تبخير بر حسب سانتيمتر بر ثانيه.
ESDMX : حداکثر عمق تبخير بر حسب اينچ.
البته محدوديتهايي براي رابطه فوق به شرح ذيل ارائه شده است:
(3-78)
SED : عمق ناحيه تبخير آب خاک به اينچ.
EZD : عمق ناحيه تبخير که از معادله تجربي بدست مي آيد.
تبخير آب از درون خاک در 7 عمق مختلف خاک از طريق معادله کنيسل (1980) محاسبه مي‏شود.
(3-79)
ESDi(j) : ميزان تبخير در عمق j و روز i به اينچ.
W(j) : فاکتور وزن براي عمق j (7 – 1 = j).

3-2-25-8- تعرق از طريق گياه :
ميزان تعرق توسط گياهان يا EPo زمانيکه درجه حرارت بيش از 32 درجه فارنهايت يا صفر درجه سیلیسوس مي‏باشد و خاک هم يخزده نباسد. از رابطه ذيل محاسبه ميگردد:
(3-80)
ميزان حداکثر تعرق برابر است با معادله فوق مگر اينکه ميزان کل تبخير و تعرق پتانسيل آب از درون خاک و تبخير و تعرق گياهي از انرژي قابل دسترس براي اين ميزان تبخير و تعرق بيشتر شود. دراين صورت به شرح ذيل عمل مي شود:
(3-81)
EPDi : ميزان تعرق واقعي گياه به اينچ در روز i .
ميزان تعرق توسط گياه در 7 عمق خاک مانند تبخير آب از درون خاک طبق معادله (کنيسل، 1980) مي‏باشد رابطه (3-79).

3-2-25-9- تبخير و تعرق :
ميزان تبخير و تعرق واقعي در عمق j و در روز i ، ETi(j) برابر است با مجموع تبخير از درون خاک و تعرق توسط گياه .
(3-82)
ميزان کل تبخير و تعرق در 7 عمق خاک و در روز i (ETSi) برابر است با مجموع تبخير و تعرق 7 عمق خاک (تا ناحيه تبخير و تعرق).
(3-83)
همچنين کل ميزان تبخير و تعرق در روز i برابر است با مجموع تبخير و تعرق سطحي و زيرسطحي (ETi) طبق رابطه (3-84)
(3-84)
3-2-25-10- رشد گياه :
مدل HELP به منظور حل معادله بيلان آب در ناحيه ريشه (عمق تبخير و تعرق) ميزان آب مورد نياز رشد گياه را در طول فصل رشد شبيه سازي مينمايد. بدين منظور از مدل 155SWRRB سازمان کشاورزي آمريکا (آرنولد و همکاران، 1989) استفاده مينمايد. این مدل براساس شاخص سطح برگ ، ميانگين دماي روزانه، و تشعشعات خورشيدي، متوسط دماي ماهانه، شروع و پايان فصل رويشگياه، وزن کل تودهگياهي و وزن تودهگياهي در روي سطح زمين را محاسبه ميکند. شاخص سطح برگ به نوع گياه و وضعيت پوشش آن بستگي دارد. در مدل HELP مقدار شاخص سطح برگ از صفر براي خاک بدون پوشش گياهي تا 5 براي پوشش گياهي کامل در نظر گرفته شدهاست. در مدل HELP فرض بر اين است که رشد گياه از اولين روز فصل رشد شروع ميشود و تا 75% کل دوره فصل رشد ادامه مييابد. مراحل تکامل فنولوژي گياهي براساس ميزان واحدگرماي تجمعي تا 75% اول دوره فصل رشد ادامه مييابد و رشد فقط زماني اتفاق ميافتد که درجه حرارت بالاي صفر درجه سانتيگراد باشد. ميزان واحد گرمايي در يک روز خاص از رابطه ذيل حساب ميشود.
(3-85)
HUi : واحد گرمايي در روز i به درجه سانتيگراد-
Tb : دماي آستانه شروع رشد گياهي معمولا 5 درجه سانتيگراد.
بخشي از رشد گياه که در روز i صورت ميگيرد، برابر با کل شاخص واحد گرمايي است که از رابطه ذيل حساب مي شود.
براي
(3-86)
در غير اينصورت
(3-87)
HUIi : شاخص گرمايي (درجه حرارت روز) يا بخشي از رشد که مربوط به روز i ميباشد بدون بعد.
PHU : حداکثر واحد گرمايي در فصل رشد معمولي به درجه سانتيگراد در روز.
m : تاريخ شروع فصل رشد از ابتدا سال ژوليوسی
n : تاريخ پايان فصل رشد از ابتدا سال ژوليوسی
فرض ميشود دماي روزانه بصورت منظم ودورهاي تغيير ميکند و از رابطه ذيل محاسبه ميشود:
(3-88)
Tck : ميانگين درجه حرارت در روز k به درجه سانتيگراد.
TM : ميانگين درجه حرارت سالانه درجه سانتيگراد .
TMmax : متوسط حداکثر دماي سالانه درجهسانتيگراد.
TMmin : متوسط حداقل دماي سالانه به درجه سانتيگراد. البته در تحقيق مذکور در دوره پایه دادههای مشاهدهای و در دورههای آتی دادههای شبیهسازی شده وارد مدل شدند.
حداکثر افزايش وزن توده گياهي براي يک روز تابعي از انرژي خورشيدي دريافت شده است که به شرح ذيل محاسبه مي شود:
(3-89)

PARi : ميزان تشعشعات خورشيدي مؤثر در فتوسنتز بر حسب مگاژول بر مترمربع در روز
Rsi : حداکثر تشعشعات خورشيدي به لانگلي در روز
LAIi-l : شاخص سطح برگ تودهگياهي يک روز قبل، بدون بعد.
شاخص سطح برگ در روز i از معادله ذيل بدست مي آيد:
(3-90)
LAImax : حداکثر شاخص سطح برگ (تعيين شده توسط کاربر)
WLVi : وزن توده گياهي زنده (فعال) در روز i به کيلوگرم بر هکتار.
LAId : مقدار شاخص سطح برگ در روز پايان رشد (زمانيکه رشد گياه شروع به افت ميکند).
حداکثر افزايش وزن توده گياهي از رابطه ( 3-91) بدست ميآيد.
(3-91)
DDMoi : حداکثر ميزان افزايش در روز i به کيلوگرم در هکتار.
BE : ضريب تبديل انرژي به وزن تودهگياهي 35 کيلوگرم در هکتار به ازاء يک مگاژول بر مترمربع.
افزايش واقعي وزن تودهگياهي تحت تأثير تنش آبي يا دما قرار ميگيرد.
(3-92)
DDMi : مقدار واقعي افزايش وزن تودهگياهي در روز i در مدت زمان 75% اول طول فصل رشد به کيلوگرم در هکتار (وزن خشک).
REG : فاکتور حداقل تنش براي رشد (WSi، ناشي از تنش آب و TS i تنش ناشي از دما(
فاکتور تنش آب عبارت است از نسبت تعرق واقعي به تعرق پتانسيل گياه.
(3-93)
و تنش ناشي از دما از طريق معادله (3-94) محاسبه ميشود.
(3-94)
(3-95)
که :
Tb : دماي پايه براي مخلوطي از گرامينههاي زمستاني و تابستاني (حدود 5 درجه سانتيگراد).
To : دماي بهينه براي ترکيبي از گرامينهها زمستاني و تابستاني (25 درجه سانتيگراد).
محدوديت ديگر درجه حرارت زماني است که درجه حرارت برابر با صفر باشد که رشد گياه متوقف مي‏شود. يا اينکه متوسط درجه حرارت در روز i ،10 درجه سانتيگراد پائين تر از ميانگين سالانه باشد.
(3-96)
بنابراين ميزان وزن تودهگياهي از رابطه ذيل محاسبه ميشود.
(3-97)
DMi : کل وزن توده گياهي زنده (ماده خشک) در روز i به کيلوگرم در هکتار.
DMd : کل وزن توده گياهي زنده (ماده خشک) در روز d (زمانيکه 75ِ/0 = HUIi) بر حسب کيلوگرم در هکتار.
وزن ريشه گياه بخشي از کل وزن تودهگياهي است که تابعي از واحد گرمايي ميباشد و حداکثر آن در ابتدا شروع فصل رويش است و سپس کاهش ميیابد. و از رابطه(3-98) بدست ميآيد
(3-98)
که :
RFi : بخشي از کل وزن توده گياهي زنده که مربوط به ريشه مي شود در روز i بدون بعد
بنابراين وزن توده گياهي در روي سطح زمين از رابطه (3-99) بدست ميآيد.
(3-99)
WLVi : وزن زنده توده گياهي روي سطح زمين به کيلوگرم در هکتار در روز i
در برنامه HELP علاوه بر بخش زنده پوشش گياهي، لاشبرگ گياهي بدليل تأثيري که در جلوگيري از نور خورشيد به سطح زمين و در نتيجه کاهش تبخير دارد، مدنظر قرار ميگيرد. در پايان دوره رشد وزن زنده گياه بعنوان لاشبرگ محاسبه ميگردد که به شرح رابطه ( ) محاسبه مي شود.
(3-100)
که :
RSDi : وزن لاشبرگ گياه در روز i، به کيلوگرم در هکتار
DECRi : نسبت کاهش توده گياهي در روز i، بدون بعد.
ميزان پوسيدگي لاشبرگگياهي زمانيکه رطوبتخاک پايينتر از ظرفيت مزرعه ميرسد کاهش مييابد و وقتيکه رطوبت خاک به نقطه پژمردگي ميرسد به صفر تقليل مييابد و بطور مشابهي وقتيکه درجه حرارت در ناحيه ريشه کمتر از 35 درجه سانتيگراد است کاهش مييابد و در10 درجه سانتيگراد به حداقل ممکن ميرسد و از رابطه ( 3-101) محاسبه ميگردد.
(3-101)
که :
SUTi : ضريب رطوبتخاک در ميزان پوسيدگيگياهي، بدون بعد
CDGi : ضريب دمايخاک در ميزان پوسيدگي

پایان نامه
Previous Entries منابع تحقیق درمورد فشار بخار آب Next Entries منابع تحقیق درمورد روش حداقل مربعات