Assessing HYDRUS-2D model to simulate water content and salt accumulation in a soil irrigated with a subsurface drip system: Application in a semiarid area of central Tunisia

Abstract In this paper the suitability of the HYDRUS-2D model to simulate volumetric soil water content in the root zone of a potato crop under subsurface drip irrigation (SDI) is initially assessed on the basis of a field study. Then, considering that the crop is moderately sensitive to soil salinity, the model is tested to predict the salt distribution around a buried emitter, when two different water qualities (i.e.???electrical conductivity of 1.0 and 4.0 dS m-1) are used during the growing season (treatments T1 and T2). Finally, the soil volume in which salt accumulates is distinguished by the model for the two treatments, for which the respective yields are not significantly different. The results showed that in the root zone, simulated and measured soil water content (SWC) are fairly close. HYDRUS-2D well enough predicts the average salt concentration in the soil and evaluates the dynamic of mass-conservative solutes around buried emitters. In both treatments, the salt concentration resulted in an increase in the wetting bulb, with a maximum located towards the edge of the wetting bulb and near the soil surface. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. Résumé Dans cet article, HYDRUS-2D a été utilisé pour l'estimation de la teneur en eau volumique dans la zone racinaire d'une culture de pomme de terre, irriguée au goutte à goutte enterré dans les conditions climatiques tunisiennes. Le modèle a été utilisé pour l'estimation de la distribution du sel autour du goutteur enterré pour deux qualités différentes d'eau caractérisées par des conductivités électriques égales à 1.0 et 4.0 dS m-1, respectivement (traitements T1 et T2). Le modèle permet de prédire le volume du sol dans lequel les sels s'accumulent. Selon le test Student (t), les valeurs de la teneur en eau volumique du sol dans la zone racinaire qui sont prévues par HYDRUS-2D sont significativement corrélées aux valeurs réelles mesurées en T1 et T2. Les résultats ont également mis en évidence que le modèle est capable d'estimer la concentration moyenne de sel dans le sol et d'évaluer la dynamique des solutés à conservation de masse autour d'un goutteur enterré. En outre, dans les deux traitements, la concentration de sel augmente à l'intérieur du bulbe, avec un maximum de concentration de sel située dans le front d'humectation et à proximité de la surface du sol. La concentration de sel dans T2 est légèrement plus élevée que dans T1. Cependant, la salinité de l'eau légèrement élevée utilisée pour l'irrigation n'a pas affecté significativement la transpiration réelle de la pomme de terre et par conséquent son rendement. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.