Sensitivity of soil water content profiles in the root zone to extraction functions based on different root morphological parameters

Title:

Sensitivity of soil water content profiles in the root zone to extraction functions based on different root morphological parameters
Citlivosť vlhkostných profilov v koreňovej oblasti pôdy na funkcie odberu vody koreňmi rastlín, určených z rozdielnych morfologických parametrov koreňového systému

Creator:

Himmelbauer, Margarita L., Novák, Viliam, and Majerčák, Juraj

Identifier:

https://cdk.lib.cas.cz/client/handle/uuid:cd7ffaa2-e22c-4cb9-a007-741fa675ad37
uuid:cd7ffaa2-e22c-4cb9-a007-741fa675ad37

Subject:

soil, crops, water uptake, root extraction function, simulation model, and model sensitivity

Type:

model:article and TEXT

Format:

bez média and svazek

Description:

Presented are results of simulations of root water uptake applying a macroscopic model of water transport in Soil - Plant - Atmosphere - Continuum. As a simulation tool is used the software package GLOBAL, based on the solution of the one-dimensional Richards equation. The main objective is to examine the contribution of root extraction functions (sink terms) based on different root morphological parameters to the changes in the soil water content profiles during the vegetation period of three crops. The root extraction functions are estimated using dry mass, length and surface area density distributions of all (total) and the fine roots (< 0.5 mm) of spring barley, winter rye and maize. It was observed that the ''root mass'' extraction curves slightly deviate from the ''length'' and ''surface area'' ones, especially in the topsoil and for the crops with a longer vegetation period. Nevertheless, the resulted differences in the soil water content distributions were small. The role of ''fine roots'' distribution was also examined. Calculating the water storage, it was found that the deviations were within the error of direct measurements. The sensitivity of the models based on the Richard´s equation to the different root extraction functions was found to be low, which reflected in small differences in soil water content distributions. Hence, any of the studied root morphological parameters can be successfully applied for simulations of root uptake at macro scale. and Práca obsahuje výsledky simulácie odberu vody koreňmi rastlín makroskopickým modelom pohybu vody v systéme pôda - rastlina - atmosféra, ak boli funkcie odberu vody koreňovým systémom určené z rozdelení rôznych charakteristík koreňového systému. Použili sme simulačný model GLOBAL, založený na riešení jednorozmerného tvaru rovnice Richardsa. Cieľom práce bolo určiť funkcie odberu vody koreňovým systémom rastlín, s využitím rozdelenia rôznych charakteristík koreňového systému tej istej rastliny a ich vplyv na vlhkostné profily v pôde počas ontogenézy rastlín. Simulácia bola vykonaná pre tri porasty - jarný jačmeň, ozimnú raž a kukuricu. Funkcie odberu vody boli vypočítané z údajov o rozdelení hmotnosti suchých koreňov, ich mernej dĺžky a merného povrchu pre všetky korene a pre ''jemné'' korene (< 0,5 mm v priemere). Ukázalo sa, že funkcie odberu založené na rozdelení hmotnosti koreňov sa nevýrazne odlišovali od tých, ktoré boli vypočítané s použitím ''dĺžky'' a ''povrchu'' koreňov v orničnej vrstve pôdy a pre porasty s dlhším vegeračným obdobím. Aj rozdiely medzi funkciami odberu s využitím rozdelenia rôznych vlastností ''jemných'' a všetkých koreňov boli v medziach presnosti merania. Z toho vyplýva, že ľubovoľný z použitých rozdelení parametrov koreňov (hmotnosť, dĺžka, povrch) môže byť použitý na výpočet odberových funkcií pre simuláciu pohybu vody v systéme PRAT a následnú simuláciu makroskopickými modelmi, založenými na riešení rovnice Richardsa.

Language:

Slovak

Rights:

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
policy:public

Coverage:

34-44

Source:

Journal of hydrology and hydromechanics | 2008 Volume:56 | Number:1

Harvested from:

CDK

Metadata only:

false