MÔ PHỎNG CÂN BẰNG NƯỚC VÀ MUỐI CHO CÂY BẮP (ZEA MAYS L.) TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI HUYỆN THẠNH PHÚ - TỈNH BẾN TRE

Nguyễn Văn Quí * , Nguyễn Hồng Giang , Trần Huỳnh Khanh , Nguyễn Minh Cường và Võ Thị Gương

* Tác giả liên hệ (nvqui@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 12-06-2014
Ngày duyệt đăng: 30-12-2014
Ngày xuất bản: 31-12-2014
Title: Simulation of soil water and salt balance in rootzone of maize crop on salt affected soil in Thanh Phu District, Ben Tre Province
Lượt xem
142
Downloads
89
Trích dẫn
Quí, N. V., Giang, N. H., Khanh, T. H., Cường, N. M., & Gương, V. T. (2014). MÔ PHỎNG CÂN BẰNG NƯỚC VÀ MUỐI CHO CÂY BẮP (ZEA MAYS L.) TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI HUYỆN THẠNH PHÚ - TỈNH BẾN TRE. Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ, (35), 9-22. Truy vấn từ https://ctujsvn.ctu.edu.vn/index.php/ctujsvn/article/view/1386
Số báo
Số. 35 (2014)
Chuyên mục
Nông nghiệp

Abstract

The research was executed in Thanh Phu District, Ben Tre Province. The objectives of this research were to (1) use STELLA simulation programme to build a soil water and salt balance model in rootzone of maize crop and (2) predict the soil moisture and salinity level during cropping season. The well simulated model was found for the soil water storage in the root zone (R2 = 0.95), RMSE = 2.1 mm, NRMSE = 2.84% and EF = 0.88). The model mimicked well the mean salt concentration in the root zone rather than specific data at different times of the cropping season. Simulated results of soil salinity showed that soil ECe was fitted with the easured value which was higher than the optimal value (1.7 mS/cm) for the development of maize during the cropping season. Due to the high soil salinity, the total crop evapotranspiration (228.16 mm) was decreased compared to the maximum crop evapotranspiration (264.92 mm). The simulated results of water balance in irrigated condition showed that total water amount needed for maize crop was about 52.3 mm. This figure was matched with the real irrigarion water measurement. In the water-saving irrigation condition without rainfall, the simulated result showed that the total irrigation amount for maize crop was 154.7 mm and the mean irrigation frequency was 5 days.
Keywords: Water balance, maize, salinity, simulation, STELLA

Tóm tắt

Đề tài nghiên cứu được thực hiện tại huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre. Mục tiêu của đề tài nhằm (1) Sử dụng chương trình STELLA để xây dựng mô hình cân bằng nước và muối vùng rễ cây bắp và (2) Dự báo diễn biến ẩm độ đất và độ mặn của đất. Mô hình mô phỏng tốt lượng nước trữ trong đất (R2 = 0,95, RMSE = 2,1 mm, NRMSE = 2,84 % và EF = 0,88). Mô hình mô phỏng tốt giá trị trung bình nồng độ muối trong vùng rễ hơn là từng giá trị ở những thời điểm khác nhau. Kết quả mô phỏng ECe của đất phù hợp với ECe đo thực tế là cao hơn giá trị tối hảo (1,7 mS/cm) cho sự phát triển của cây bắp trong suốt vụ trồng. Do độ mặn đất cao nên tổng lượng nước bốc thoát hơi (228,16 mm) bị giảm so với bốc thoát hơi tối đa (264,92 mm). Kết quả mô phỏng cân bằng nước cho cây bắp có tưới thì tổng lượng nước tưới trong suốt vụ trồng cần thiết khoảng 52,3 mm, phù hợp với lượng nước tưới thực tế trong thí nghiệm. Tưới nước tiết kiệm trong điều kiện không có mưa cho thấy tổng lượng nước tưới trong suốt vụ trồng là 154,7 mm với tần suất tưới trung bình là 5 ngày tưới một lần.
Từ khóa: Cân bằng nước, độ mặn, bắp, mô phỏng, STELLA

Article Details

Tài liệu tham khảo

Allen.R.G,. L.S. Pereira and D. Rease, 1998. Crop Evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper No.56, United Nations – FAO, Rome, Italy. 300 p.

Blankenship, V. and Tumlinson, J., 1995.A STELLA-II teaching simulation of the dynamics of action model. Behavior Research Methods, Instruments, & Computers, vol. 27, pp. 344-250.

Brouwer, C. and Heibloem, M., 1986. Irrigation Water Management: Irrigation Water Needs. Training manual no. 3. FAO Land and Water Development Division. Rome, Italy.

Brouwer, C. and Prins, K., 1989. Irrigation Water Management: Irrigation Scheduling. Training manual no.4. FAO, Rome, Italy.

Critchley, W and Siegert, K., 1991.Water harvesting. A Manual for the Design and Construction of Water Harvesting Schemes for Plant Production. Water Resources Engineer Land and Water Development Division FAO, Rome, Italy.

Evans, R., Cassel, D.K. and Sneed, R.E., 1996. Soil, water and crop characteristics important to irrigation scheduling. North Carolina Cooperative Extension Service. Publiscation no.: AG452-1. http://www.bae.ncsu.edu/programs/extension/evans/ag452-1.html

García de Bullen, P., Jindal, R. and Tantrakarnapa, K., 2011. Modeling of Cadmium removal from domestic wastewater in constructed wetlands using STELLA simulationprogram. Journal of Hazardous, Toxic and Radioactive Waste, Volume 15, Issue 2.

Jacovides, C.P., and Kontoyiannis, H., 1995. Statistical procedures for the evaluation of evapotranspiration computing models. Agricultural Water Management, pp: 365–371.

Moriasi, D.N., Arnold, J.G., Liew, M.W.V., Bingner, R.L., Harmel, R.D., and Veith, T.L., 2007. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of The ASABE, pp: 885–900.

Naimi, B. and Voinov, A., 2012. StellaR: A software to translate Stella models into R open-source environment. Volume 38, pp: 117-118.

Ngô Ngọc Hưng, 2009. Tính chất tự nhiên và những tiến trình làm thay đổi độ phì nhiêu đất Đồng bằng sông Cửu Long. Nhà xuất bản Nông nghiệp. 470 trang.

Ouyang, Y., 2008. Modeling the mechanisms for uptake and translocation of dioxane in a soil-plant ecosystem with STELLA. Journal of Contaminant Hydrology, volume 95, Issues 1-2, pp: 17-29.

Ouyang, Y., Zhang, J.E., Lin, D. and Liu, G.D., 2010. A STELLA model for the estimation of atrazine runoff, leaching, adsorption, and degradation from an agricultural land.Soil sediments. J Soils Sediments, vol.10, pp. 263-271.

Raes, D. 1982. A summary simulation model of the water budget of a cropped soil. Dissertationes de Agricultura n° 122. K.U.Leuven University, Leuven, Belgium. 110p.

Raes, D., 2002. Budget – A soil water and salt balance model. Reference manual. K.U Leuven, Belgium.

Raes, D., Steduto, P., Hsiao, C. and Fereres, E., 2012. AquaCrop, version 4.0, reference manual. FAO, Rome, Italy.

Ruth, M. and Hannon, B., 2001. Dynamic modeling. Springer, New York, second edition, 401 pages.

Steenhuis, T.S., Winchell, M., Rossing, J., Zollweg, J.A. and Walter, M.F., 1995. SCS Runoff equation revisited for variable-source runoff areas. Journal of Irrigation and Drainage Eng. 121(3): 234-238.

Tekwa1, I.J. and Bwade, E.K., 2011. Estimation of Irrigation Water Requirement of Maize (Zea-mays) using Pan Evaporation Method in Maiduguri, Northeastern Nigeria. Agricultural Engineering International: the CIGR Journal. Manuscript No.1552. Vol.13, No.1, 2011. Provisional PDF Version.

United States Department of Agriculture (USDA), 2004. Estimation of direct runoff from storm rainfall. National Engineering Handbook, Washington DC, USA. Section 4 Hydrology, Chapter 10, pp. 1–24.

Zhang, L. and Mitsch, W., 2005. Modelling hydrological processes in created freshwater wetlands: an integrated system approach. Environmental Modelling & Software, Volume 20, Issue 7, pp: 935-946.