شبیه‌سازی عملکرد و تبخیر و تعرق ذرت علوفه‌ای با استفاده از مدل AquaCrop
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری
محمد قربانیان کردآبادی
1
(دانشجوی دکتری؛ گروه مهندسی آب؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تهران؛ تهران؛ ایران)
عبدالمجید لیاقت
2
(استاد؛ گروه مهندسی آب؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تهران؛ تهران؛ ایران)
ابراهیم وطن‌خواه
3
(دانشجوی کارشناسی ارشد؛ گروه مهندسی آب؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تهران؛ تهران؛ ایران)
حمیده نوری
4
(استادیار، گروه مهندسی آب؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تهران؛ تهران؛ ایران)
کلید واژه: مدل‌های گیاهی, مدیریت مصرف آب, نیاز آبی, واسنجی و صحت سنجی مدل,
چکیده مقاله :
استفاده از مدل‌های گیاهی هم‌چون مدل AquaCrop می‌تواند ابزاری مفید برای مدیریت کارآتر مصرف آب باشد که این مدل‌ها قبل از بکارگیری بایستی مورد ارزیابی قرار گیرند. در این پژوهش، دقت مدل AquaCrop در برآورد وزن تر اندام هوایی و تبخیر و تعرق ذرت در شرایط متفاوت بافت و حاصلخیزی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش مزرعه‌ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تیمار بافت خاک (لوم رسی سیلتی، لوم و لومی شنی) و در سه سطح حاصلخیزی خاک (بدون افزودن کود، افزودن یک و دو درصد کود به خاک) و در سه تکرار در تابستان سال 1391 در منطقه جی و قهاب اصفهان اجرا شد. نتایج این تحقیق نشان داد که این مدل در پیش‌بینی وزن تر اندام هوایی ذرت علوفه‌ای بسیار کارآمد است. میانگین خطای نرمال شده (nRMSE) در برآورد وزن تر اندام هوایی ذرت در مرحله واسنجی و صحت سنجی به‌ترتیب 87/0% و 67/0% بدست آمد. پیش بینی تبخیر و تعرق ذرت در طول فصل رشد توسط مدل با میزان خطای بیشتری همراه بود. بیشینه و کمینه میانگین ریشه مربعات خطای مدل، در تیمارهای خاک لومی شنی با افزودن دو درصد کود (SLF2) و خاک لوم با افزودن یک درصد کود(LF1) به‌ترتیب برابر 88/0 و 42/1 میلی متر بر روز بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که میانگین مقادیر RMSE و nRMSE در شبیه‌سازی تبخیر و تعرق ذرت در خاک لوم شنی به ترتیب برابر 16/1 و 3/24% است که بیش‌تر از میانگین مقادیر RMSE و nRMSE در دو نوع خاک لوم رسی سیلتی و لوم -که به‌ترتیب برابر 08/1، 2/26% و 93/0، 4/20% است- می باشد. البته باید به این نکته توجه داشت که دقت مدل در پیش‌بینی تبخیر و تعرق در سطوح مختلف حاصلخیزی خاک بسته به بافت خاک متفاوت بود به‌طوری‌که در خاک لوم بیش‌ترین میزان خطا در تیمار بدون افزودن کود(97/0 میلی متر) و در خاک لوم شنی در تیمار با افزودن دو درصد کود(42/1 میلی متر) حاصل گردید.
Crop models such as AquaCrop can be a useful tool for better management of water consumption. However, these models should be evaluated before applying. In this study, the accuracy of the AquaCrop model in estimating shoot fresh weight and evapotranspiration of Maize in different soil fertilities and soil textures was evaluated. Field experiments were done as a factorial experiment in a completely randomized design with three soil texture treatments (including silty clay loam, loam and sandy loam) and three levels of soil fertility (including without added fertilizer, adding one and two percent of the fertilizer into the soil). The study was conducted in summer of 2012 in Jey and Qahab region in Isfahan. Results of this study showed that prediction of the model for shoot fresh weight of fodder maize was extremely efficient. The normalized root mean square errors (nRMSE) of the shoot fresh weight of fodder maize for calibration and validation stages were obtained as 0.87% and 0.67%, respectively. Predicting maize evapotranspiration during the growing season by the model had a higher error rate. Maximum and minimum of the root mean square error was obtained in the sandy loam soil with the addition of two percent of the fertilizer treatments (SLF2) and loam soil by adding one percentage of the fertilizer (LF1) with values of 0.88 and 1.42 mm per day, respectively. Results of this study showed that the mean values of RMSE and nRMSE in simulating maize evapotranspiration for sandy loam soil were 1.16 mm and 24.3% that were more than mean values of RMSE and nRMSE for silty clay loam soil type and loam which were 1.08 mm, 26.2% and 0.93 mm, 20.4%, respectively. However, the model accuracy in predicting maize evapotranspiration was varied at different levels of soil fertility depending on soil types so that the maximum value of RMSE in the loam soil was obtained in treatment without fertilizer (LF0) and in sandy loam soils in treatment with two percent fertilizer (SLF2).