چکیده:
مدلهای شبیهسازی رشد گیاه از جمله مدل AquaCrop برای پیشبینی اثرات آب و شوری بر روی عملکرد دانه، زیست توده و کارایی مصرف آب گیاهان مختلفی توسعه یافتهاند. این مدلها برای مناطق مختلف با استفاده از دادههای اندازهگیری شده در مزرعه واسنجی و صحتسنجی میشوند. این مطالعه به منظور اعتبار سنجی مدل AquaCropتحت تنش همزمان شوری و کمآبی، در دو سال زراعی 89-1388 و 90-1389 بر روی گندم بهاره در مشهد اجرا گردید. از دادههای زراعی سال اول برای واسنجی مدل و دادههای زراعی سال دوم برای صحتسنجی مدل استفاده شدند. مقادیر متوسط ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، حداکثر خطای نرمال شده (NME)، شاخص سازگاری(d)، ضریب باقیمانده (CRM) و ضریب تعیین (R2) در دو حالت واسنجی و صحتسنجی (در دو سال) برای عملکرد دانه به ترتیب 3/۱۳ درصد، 1/۳۶ درصد، 95/۰، ۰۷۲/0- و 87/۰ و برای زیست توده به ترتیب ۵۹/12 درصد، 46/۳۴ درصد، 92/۰، ۰۵۷/0 و 77/۰ بدست آمد. همچنین مقادیر متوسط NRMSE، ME، dو CRM برای رطوبت خاک به ترتیب 84/۱۱ درصد، 72/۲۵ درصد، 93/۰و ۰۳۲/0 و برای شوری خاک به ترتیب 25/۲۶ درصد، 5/۵۸ درصد، 91/۰و ۱۲/0- بدست آمد. نتایج نشان داد که عملکرد محصول، زیست توده، کارایی مصرف آب، شاخص برداشت، رطوبت و شوری نیمرخ خاک برای گندم در شرایط شوری و کمآبی به خوبی شبیهسازی شدند هر چند که دقت مدل در شبیهسازی شاخص برداشت و شوری نیمرخ خاک کمتر از سایر پارامترها بود. تحلیل حساسیت نشان داد که مدل نسبت به ضریب گیاهی مربوط به تعرق (KC-Tr)، بهرهوری آب نرمال شده (WP*)، شاخص برداشت (HIO)، رطوبت در ظرفیت زراعی، شرایط اولیه رطوبت خاک و دمای هوا حساستر از سایر پارامترهاست. هر چند دقت پیشبینی مدل با افزایش تنشهای شوری و خشکی کمی کاهش یافت اماAquaCrop میتواند مدلی ارزشمند برای شبیهسازی عملکرد گندم بهاره و شبیهسازی رطوبت و شوری در منطقه مشهد باشد. زیرا مدل به پارامترهای ورودی کم نیاز دارد که به آسانی قابل دسترس هستند و یا قابل جمعآوری میباشند.
چکیده انگلیسی:
Crop growth simulation models have been developed for predicting the effects of water and salinity on grain and biomass yields and water productivity of different crops. These models are calibrated and validated for different regions using the data generated from field. This study was carried in Mashhad for two years (2010 and 2011) in order to evaluate the AquaCrop model under simultaneous salinity and water stress. Calibration was done using the data of 2009-2010 and validation with the data of 2010-2011.Results indicated that AquaCrop successfully simulated yield, biomass, water productivity, harvest index, soil moisture and salinity profiles for spring wheat under salinity and water-limiting treatments with high accuracy, although simulation of harvest index and soil salinity profiles were less accurate. Average value of normalized root mean square error (NRMSE), maximum error (ME), index of agreement (d), coefficient of the residual mass (CRM) and coefficient of determination (R2) in both the calibration and verification were 13.3 %, 36.1 %, 0.95, -0.072, and 0.87, respectively, for grain yield, while these measures were 12.59%, 34.46%, 0.92, 0.057, and 0.77, respectively, for biomass. Also, value of NRMSE, ME, d and CRM were 11.84 %, 25.72 %, 0.93, and 0.032, respectively, for soil moisture, while these measures were 26.25%, 58.5%, 0.91 and -0.12, respectively, for soil salinity. Sensitivity analysis revealed that crop transpiration coefficient (KC-Tr), normalized crop water productivity (WP*), reference harvest index (HIO), volumetric water content at field capacity, soil water content at saturation[S1] , and air temperature were the most sensitive parameters. Although the accuracy of the model simulation decreased with increasing salinity and water stress, AquaCrop can be a valuable model for simulating spring wheat yield and soil water content and salinity in Mashhad region, because the model requires few input data which can be readily available or easily collected.
[S1]This is probably”initial conditions” and not saturation.
خبرنامه
برای ثبت نام در خبرنامه و دریافت خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید.
