Zasoby wilgotnosci gleby w okresie suszy okreslane metoda modelowania matematycznego

• Autorzy: Machowczyk A , Szulczewski W.

Warianty tytułu

EN

The soil moisture resources in drought season determined by mathematical model application

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto próbę oszacowania zmian zasobów wody dostępnej dla roślin w okresie suszy. Podstawą do określania ilości wody w rizosferze był model matematyczny przepływu wody w ośrodku gruntowym (uogólnione równanie Richardsa). Kluczowa dla rozpatrywanego problemu funkcja poboru wody przez korzenie roślin została uzależniona od parametru charakteryzującego potencjalne zapotrzebowanie rośliny na wodę, ciśnienia ssącego gruntu i głębokości. Poddano analizie 13 gatunków gleb, dla których przy zadanym a priori poziomie zwierciadła wody gruntowej i warunku początkowym określano spadek procentowy w czasie „jednostkowej konsumpcji wody” przez korzenie roślin. Wielkość tego spadku wyznaczano w zależności od poziomu parowania z powierzchni terenu oraz od rodzaju rośliny i zasięgu rizosfery. Metodyka ta pozwoliła na wyznaczenie okresu, po którym konsumpcja wody w glebie spadała poniżej zadanego poziomu. Otrzymane wyniki poddano analizie statystycznej, której celem było opracowanie modelu regresyjnego tego procesu. Dla każdego typu gleby, jako dane niezależne przyjęto: potencjalny pobór wody przez roślinę, głębokość rizosfery, parowanie z powierzchni terenu oraz poziom procentowy spadku poboru wody przez roślinę. Po przeprowadzeniu standaryzacji opracowano wielowymiarowy model regresji. Model ten umożliwił oszacowanie dla każdego rodzaju gruntu procentowy spadek dostępności wody dla roślin w okresie suszy.

EN

An attempt was made to estimate the changes of water resources available for plants during the drought season. The amount of water in rhizosphere was determined on the basis of mathematical model of water flow in soil medium (generalized Richards’ equation). The water intake function by plant roots, crucial for examined issue, was dependent on parameter of potential plants’ demand for water, soil suction pressure and the depth. 13 soil types were analysed. Proportional drop of „unitary water consumption” for plant roots was determined in time for water table level and initial conditions assumed a priori. Size of the drop was determined as dependent on the evaporation from the surface, type of plant and rhizosphere depth. This methodology allowed to determine the period, after which consumption of water in soil dropped down below assumed level. The results were analysed statistically in order to develop regression model of the process. For every type of soil, as the independent variables were assumed as follows: potential plant demand for water, rhizosphere depth, evaporation from the surface and proportional drop of water intake by plant roots. After standarization, the multidimensional regression model was developed. This model enabled to estimate the proportional drop of water availability for roots of plants in every type of soil.

Słowa kluczowe

PL

gleby; wilgotnosc gleby; zasoby wodne; susza glebowa; metody oceny; modelowanie matematyczne; rownanie Richardsa

EN

soil; soil moisture; water resource; soil drought; assessment method; mathematical modelling; Richards equation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2007
• Tom: 519
• Opis fizyczny: s.199-209,tab.,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Machowczyk A

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wroclawiu, ul.Grunwaldzka 53, 50-357 Wroclaw

autor

Szulczewski W.

Bibliografia

• DUBICKI A. 2002. Zasoby wodne w dorzeczu górnej i środkowej Odry w warunkach suszy. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa: 107 ss.
• KOWALIK P. 2001. Ochrona środowiska glebowego. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 248 ss.
• SAMARSKI A., NIKOŁAJEW J. 1988. Metody rozwiązywania równań siatkowych. PWN, Warszawa: 592 ss.
• SZULCZEWSKI W. 1986. Sterowanie stopniem wilgotności gleby w obszarze ukorzenienia roślin (w oparciu o równanie dyfuzji). Zeszyty Naukowe AR we Wrocławiu, Melioracja 30(174): 109-127 ss.
• SZULCZEWSKI W. 1990. Modelowanie zmian uwilgotnienia gleby w strefie niepełnego nasycenia. Zeszyty Naukowe AR we Wrocławiu, Melioracja 36(192): 87-98 ss.
• SZULCZEWSKI W. 2003. Modelowanie migracji zanieczyszczeń w nienasyconych gruntach i glebach. Zeszyty Naukowe AR we Wrocławiu 466: 112 ss.
• ZARADNY H. 1990. Matematyczne metody opisu i rozwiązań przepływu wody w nienasyconych i nasyconych gruntach i glebach. Prace Instytutu Budownictwa Wodnego PAN 23: 367 ss.