شبیه‌سازی عملکرد و کارایی مصرف آب چغندرقند برای دورهای مختلف آبیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

2 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

3 دانشیار، بخش آبیاری و فیزیک خاک، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،کرج، ایران

چکیده

با توجه به اهمیت چغندرقند در صنایع غذایی کشور، لازم است واکنش این گیاه زراعی نسبت به مقادیر مختلف آب آبیاری بررسی شود. با توجه به وقت‌گیر بودن و هزینه‌بر بودن انجام آزمایش‌های مختلف مزرعه‌ای، بهتر است یک مدل گیاهی مناسب بدین منظور انتخاب شود. برای دستیابی به این هدف، مدل‌های AquaCrop و CropSyst در شبیه سازی عملکرد و کارایی مصرف آب چغندرقند تحت تیمارهای مختلف آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفتند. بدین منظور داده‌های برداشت شده از ایستگاه تحقیقاتی فیض آباد قزوین برای چهار دور آبیاری مختلف (I1:6، I2: 9،I3: 12 و I4: 15 روز) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد دقت مدل AquaCrop بهتر از CropSyst بود. مدل AquaCrop به طور متوسط در برآورد عملکرد خطایی برابر با 7/1 تن در هکتار و مدل CropSyst خطایی برابر با 2/4 تن در هکتار داشتند. نتایج برای پارامتر کارایی مصرف آب برتری مدل AquaCrop بر CropSyst را نشان داد. کارایی هر دو مدل برای تعیین عملکرد و کارایی مصرف آب قابل قبول بود. خطای مدل AquaCrop در تعیین کارایی مصرف آب برابر با 21/0 کیلوگرم بر متر مکعب و خطای CropSyst برابر با 5/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. مقایسه آماره R2 بین مقادیر عملکرد و کارایی مصرف به دست آمده توسط دو مدل مورد نظر نشان داد که نتایج مدل AquaCrop همبستگی بیشتری با مقادیر مشاهداتی داشت. براساس کلیه نتایج، استفاده از مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی عملکرد چغندرقند پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulation of Sugar Beet Yield and Water Use Efficiency under Different Irrigation Period

نویسندگان [English]

  • Hassan Sayyahi 1
  • Aslan Egdernezhad 2
  • Niaz Ali Ebrahimipak 3
1 M.Sc. Student of Irrigation and drainage, Department of Water Sciences and Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Water Sciences and Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.
3 Associated professor, Department of irrigation and soil physics, Soil and Water Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.
چکیده [English]

Due to importance of sugar beet in food industry in Iran, it is necessary to study the reply of the crop to different irrigation water. Since applying farm studies need time and costs, it is important to use cropping model. To achieve the aim, AquaCrop and CropSyst models were evaluated for simulation of sugar beet yield under different irrigation scenarios. To do this end, data collected from Feiz Abad agricultural research station in Qazvin from four irrigation periods (I1: 6, I2: 9, I3: 12 and I4: 1 day) were used. Results showed that AquaCrop accuracy was better than CropSyst. In average, AquaCrop and CropSyst error for simulation of sugarbeet yield were 1.7 ton.ha-1 and 4.2 kg.ha-1, respectively. Results for water use efficiency showed the superiority of AquaCrop. Efficiencies of both crop models for yield and water use efficiency were acceptable. AquaCrop and Cropsyst error for simulation of water use efficiency were 0.21 kg.m-3 and 0.50 kg.m-3, respectively. Comparison of R2 for both models revealed that AquaCrop results had better correlation with observed data compared to CropSyst ones. According to all results, it is proposed to use AquaCrop for simulation of sugarbeet.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crop Modeling
  • Deficit irrigation
  • Radiation-driven Model
  • Water-driven Model
ابراهیمی‌پاک، ن. ع. 1389. تعیین واکنش عملکرد چغندرقند (Ky) به کم‌آبیاری در مراحل مختلف رشد. چغندرقند. 26(1): 79-67.
ابراهیمی‌پاک، ن. ع.، تافته، آ. 1396. تعیین تابع تولید محصول-آب مصرفی چغندرقند در قزوین، چغندرقند، 33(1): 63-47.
ابراهیمی‌پاک، ن. ع.، مستشاری، م. 1391 الف، ارزیابی مدیریت مصرف آب آبیاری و کود بور در جهت افزایش کارایی مصرف آب چغندرقند، مدیریت آب و آبیاری، 2(2): 67-53.
ابراهیمی‌پاک، ن. ع.، مستشاری، م. 1391 ب، برهمکنش تنش آبی و کودهای محتوی روی، منگنز و بور بر عملکرد و کارایی مصرف آب چغندرقند، پژوهش آب در کشاورزی، 26(3): 302-289.
محسنی، م.، منتظر، ع. ا.، رحیمی‌خوب، ع. 1388. ارزیابی مدل گیاهی CropSyst در شبیه‌سازی اثر توامان آب و نیتروژن بر عملکرد و بهره‌وری آب گندم. آبیاری و زهکشی. 3(1): 125-113.
نظری‌فر، م. ه.، مومنی، ر. 1390. اعتباریابی و ارزیابی مدل رشد گیاهی CropSyst در تعیین الگوی کشت مناسب در شرایط کم‌آبیاری-مطالعه موردی شبکه آبیاری و زهکشی شهید چمران، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. 15(56): 61-49.
Ahmadee, M., Khashei Siuki, A., and Hashemi, S. R., 2014. The effect of magnetic water and calcific and potasic zeolite on the yield of Lepidium Sativum L, International journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 2(6): 2051-2060.
Albaji, M., Boroomand Nasab, S., Golabi, M., Ahmadee, M. 2015. Application Possibilities of Different Irrigation Methods in Hofel Plain, 25(1): 13-23.
Albaji, M., Golabi, M., Hooshmand, A. R., Ahmadee, M. 2016. Investigation of surface, sprinkler and drip irrigation methods using GIS, Jordan Journal of Agricultural Science, 12(1): 211-222.
Alishiri, R., Paknejad F. & Aghayari, F. 2014. Simulation of sugar beet growth under different water regimes and nitrogen levels by AquaCrop. Bioscience. 4(4): 1-9.
Andarziana B., Bannayanb M., Stedutoc P., Mazraeha H., Barati M. E., Barati, M. A. & Rahnama A. 2011. Validation, and testing of the AquaCrop model under full and deficit irrigated wheat production in Iran. Agricultural Water Management. 100:1-8.
Blum, F. A. 2009. Effective use of water (EUW) and not water-use efficiency (WUE) is the target of crop yield improvement under drought stress. Field Crops Research. 112: 119-123.
Boogaard, H. L., Van Diepen C. A., Rotter R. P., Cabrera J. M. C. A. & Van Laar H H. 1998. WOFOST 7.1; user's guide for the WOFOST 7.1 crop growth simulation model and WOFOST Control Center 1.5 (No. 52). SC-DLO.
Confalonieri, R., Acutis, M., Bellocchic, G. & Donatelli, M. 2009. Multi-metric evaluation of the models WARM, CropSyst, and WOFOST for rice. Ecological Modeling. 220: 1395-1410.
Farahani H. J., Izzi G., Steduto P. and Oweis T Y 2009. Parameterization and evaluation of AquaCrop for full and deficit irrigated cotton. Agronomy. 101: 469-476.
Farre, F., & Faci, J. M., 2009. Deficit irrigation in maize for reducing agricultural water use in a Mediterranean environment. Agricultural Water Management. 96: 384-394.
Geerts S., Raes D., Garcia, M., Miranda, R. & Cusicanqui, J. A. 2009. Simulating yield response to water of quinoa (Chenopodium quinoaWilld.) with FAO-AquaCrop. Agronomy. 101: 499-508.
Geerts, S., & Raes, D. 2009. Deficit irrigation as on-farm strategy to maximize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Management. 96: 1275-1284.
Heng, L. k., Hsiao, T. C., Evett, S., Howell, T. & Steduto, P. 2009. Validating the FAO AquaCrop model for Irrigated and Water Deficient field maize. Agronomy. 101(3): 488-498.
Malik A., Shakir A. S., Ajmal M., Jamal Khan M and Ali Kan T 2017. Canopy cover, biomass and root yield under different irrigation and field management practices in semi-arid regions of Pakistan. Water Resources Management. 31: 4275-4292.
Moriondo, M., Maselli, F. & Bindi, M. 2007. A Simple Model of Regional Wheat Yield Based on NDVI data. Europian Journal of Agronomy. 26: 266-274.
Pala, M., Stockle, C. O. & Harris, H. C. 1996. Simulation of durum wheat (Triticum turgidum ssp. durum) growth under different water and nitrogen regimes in a Mediterranean environment using CropSyst. Agricultural Systems. 51(2): 147-163.
Singh, A. K., Tripathy, R.& Chopra, U. K. 2008. Evaluation of CERES-Wheat and CropSyst models for water-nitrogen interactions in wheat crop. Agricultural Water Management. 95(7): 776-786.
Stockle, C. O. & Nelson, R. L. 1996. Cropsyst User’s manual (Version 2.0). Biological Systems Engineering Dept., Washington State University, Pullman, WA, USA.
Stricevic R., Cosic M., Djurovic N., Pejic B and Maksimovic L 2011. Assessment of the FAO AquaCrop model in the simulation of rainfed and supplementally irrigated maize, sugar beet and sunflower. Agricultural Water Management. 98: 1615-1621.
Todorovic M., Albrizio R., Zivotic L., Abisaab M and Stwckle C 2009. Assessment of AquaCrop, CropSyst and WOFOST models in the simulation of sunflower growth under different water regimes. Agronomy. 101: 509-521.