آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شماره‌ها | 688 |
| تعداد مقالات | 7,127 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,301,504 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 10,261,529 |
مقایسه مدل های Aquacrop و SWAP در شبیه سازی رشد و بهره وری آب فلفل دلمه ای تحت تنش شوری و کم آبی | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 14 مهر 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2026.23863.3820 | ||
| نویسندگان | ||
| حلیمه پیری* ؛ صادق عسکری دهنو | ||
| دانشگاه زابل | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی یک استراتژی در مدیریت مصرف آب کشاورزی و روشی مؤثر در پیش‌بینی تأثیر مدیریت آبیاری و کیفیت آب بر عملکرد محصول و بهره‌وری مصرف آب است. با توجه به وجود تنش‌های محیطی در هر منطقه، مدل‌های گیاهی باید در هر منطقه ارزیابی شده و مورد تأیید قرار بگیرند. همچنین با توجه به این‌که بررسی عوامل محیطی و مدیریتی مانند مقدار و شوری آب آبیاری و اصلاح کننده‌ها بر روی عملکرد و بهره‌وری مصرف آب گیاهان زراعی نیازمند آزمایش‌های مزرعه‌ای هزینه‌بر و زمان‌بر است، می-توان اثر عوامل مختلف بر عملکرد گیاهان را با استفاده از مدل‌های گیاهی شبیه‌سازی کرد. در سال‌های اخیر مدل‌های زیادی برای بررسی روابط آب و خاک و گیاه مورد استفاده قرار گرفته است. مدل‌های AquaCrop و SWAP دو نمونه از این مدل‌ها می باشد. مدل‌های مذکور بایستی برای هر محصول و در هر منطقه خاص واسنجی و ارزیـابی شوند. اساس این مدل‌ها عکس‌العمل عملکرد محصول نسبت به آب مصرفی است و با استفاده از متغیرهای اقلیمـی، گیـاه، خـاک و مـدیریتی، عملکـرد محصول را شبیه‌سازی می‌کند. علی‌رغم این‌که مدل‌های گیاهی از جمله روش‌های پرکاربرد برای شبیه‌سازی عملکرد گیاهان زراعی تحت مدیریت‌های مختلف مرزعه است، لیکن توجه به حساسیت این مدل‌ها نسبت به پارامترهای ورودی می‌تواند عملیات واسنجی را بهبود بخشد و خطای شبیه‌سازی را کاهش دهد. تحلیل حساسیت متغیرها به محققین کمک می‌کند تا اطلاعات کافی در خصوص تأثیر هر پارامتر و مقدار تغییرات آن در مرحله واسنجی داشته باشند. مواد و روش‌ها: این پژوهش در در دو سال زراعی نیمه دوم بهمن 1402 و 1401 در مزرعه تحقیقاتی در شهرستان زهک واقع استان سیستان و بلوچستان در قالب طرح کرت‌های خرد شده به صورت بلوک کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل سه تیمار آب آبیاری (I1 ، I2، I3 به ترتیب معادل 60، 80 و 100 درصد ظرفیت زراعی خاک) و سه سطح شوری آب آبیاری (S1، S2، S3 به ترتیب معادل 1، 3 و 5 دسی‌زیمنس بر متر) بود. ابتدا زمین مورد نظر شخم، دیسک زده و کرت‌بندی شد. طول هر کرت 4 متر و عرض آن 3 متر بود. همچنین فاصله بین کرت‌های فرعی یک متر و فاصله بین کرت‌های اصلی 2 متر درنظر گرفته شد. در هر کرت پنج ردیف کشت بود که دو ردیف کناری به‌عنوان حاشیه در نظر گرفته شد و دادههای مورد نیاز از ردیف‌های میانی برداشت شد. فواصل ردیف‌های کشت از هم 75 سانتی‌متر و فاصله بوته‌ها روی ردیف 30 سانتی‌متر بود. اولین برداشت میوه در هر دو سال، اواسط اردیبهشت انجام و در مجموع هشت مرحله برداشت انجام گردید. در پایان فصل برداشت عملکرد محصول اندازه‌گیری و بهره‌وری مصرف آب محاسبه شد. به‌منظور شبیه‌سازی اثر شوری و کم‌آبی بر عملکرد و بهره‌وری مصرف آب از دو مدل AquaCrop و SWAP استفاده شد. از دادههای زراعی سال اول برای واسنجی مدل و از دادههای زراعی سال دوم برای صحت‌سنجی مدل استفاده شد. برای آزمون دقت و بررسی کارایی مدل‌ها از آماره‌های خطای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE)، ضریب تبیین (R2) و کارایی مدل (EF) استفاده شد. همچنین در این تحقیق برای تعیین درصد حساسیت مدل‌ها به تغییرات پارامترهای ورودی و نیز تعیین دادههای مورد نیاز برای واسنجی، از تحلیل حساسیت استفاده شد. برای تعیین تحلیل حساسیت مدل، در هر نوبت یکی از دادههای ورودی مدل به مقدار 25 درصد تغییر داده شد و بقیه پارامترها ثابت نگه داشته شدند و مدل با استفاده از شرایط جدید اجرا گردید. یافته‌ها: با توجه به مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده و شبیه‌سازی شده عملکرد و بهره‌وری مصرف آب کینوا و محاسبه شاخص‌های ارزیابی آماری می‌توان بیان داشت که AquaCrop و SWAP به‌خوبی توانسته‌اند عملکرد و بهره‌وری مصرف آب را در شرایط استفاده از آب با مقادیر و کیفیت‌های مختلف شبیه‌سازی کند. اختلاف بین مقادیر اندازه‌گیری شده و مقادیر شبیه‌سازی شده عملکرد و بهره‌وری مصرف آب در هر دو مدل، کمتر از 10 درصد بود. جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، میانگین خطای اریب (MBE)، ضریب تبیین (R2) و درصد خطای نسبی (EF) برای عملکرد در مرحله صحت‌سنجی با مدل AquaCrop به‌ترتیب 34/2، 16/0، 85/1-، 93/0 و 87/0 و برای بهره‌وری مصرف آب در این مرحله به‌ترتیب 36/0، 19/0، 42/0-، 89/0 و 81/0 به-دست آمد. جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، میانگین خطای اریب (MBE)، ضریب تبیین (R2) و درصد خطای نسبی (EF) برای عملکرد در مرحله صحت‌سنجی با مدل SWAP به‌ترتیب 89/2، 17/0، 83/1-، 92/0 و 84/0 و برای بهره‌وری مصرف آب در این مرحله به‌ترتیب 43/0، 19/0، 38/0-، 89/0 و 82/0 به‌دست آمد. با توجه به مقادیر کمتر آماره‌های خطا در مدل AquaCrop، می‌توان گفت این مدل نسبت به مدل SWAP در شرایط تنش شوری و کم‌آبی بهتر توانسته است عملکرد و بهره‌وری مصرف آب فلفل دلمه را شبیه‌سازی کند. نتایج تحلیل حساسیت بیانگر حساسیت متوسط تا کم هر دو مدل به پارامترهای مورد بررسی بود. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج به‌دست آمده می‌توان بیان داشت که هر دو مدل AquaCropو SWAP با یک سطح اطمینان قابل قبول می-تواند در شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری مصرف آب گیاه فلفل دلمه تحت تیمارهای مختلف کمی و کیفی آب آبیاری مورد استفاده قرار گیرد و به عنوان یک ابزار توانمند و کارامد در جهت انتخاب مدیریت بهینه آبیاری به کشاورزان، طراحان، متخصصان و مدیران کشاورزی کمک نماید؛ لیکن دقت مدل AquaCropبهتر بود. بنابراین می‌توان گفت، با توجه به این‌که مـدل AquaCropنسـبت به سایر مدل‌های گیاهی به دادههای ورودی کمتری نیاز دارد و از دقت و توانمندی بالایی در شبیه‌سـازی رشـد گیـاه برخـوردار است، می‌توان از آن به عنوان ابزاری کارآمد برای برآورد عکس‌العمل گیاه نسبت به مقدار کمیت و کیفیت آب مصرفی استفاده کرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تحلیل حساسیت؛ بهره‌وری آب نرمال شده؛ ضریب تبخیر-تعرق؛ ضریب رشد پوشش؛ ضریب کاهش پوشش | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب