کاربرد مدل Aquacrop در شرایط کم آبیاری و مدیریت‌های مختلف کشت ذرت دانه‌ای تحت آبیاری قطره‌ای

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

2 پژوهشگر مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی

3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

4 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

5 پژوهشگر مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجانغربی

چکیده

در این مطالعه مدل Aquacrop برای پیش­بینی عملکرد دانه و کارآیی مصرف آب محصول ذرت دانه­ای در شرایط اقلیمی میاندوآب، واسنجی و اعتبارسنجی شد. آزمایش مزرعه­ای روی ذرت دانه­ای رقم SC704 در قالب طرح کرت‌های خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، تحت سه تیمار آبیاری (آبیاری به میزان 80، 100 و120 درصد نیاز ­آبی)، با سه تراکم کاشت (75، 90 و 105 هزار بوته در هکتار) و به صورت کشت­های یک و دو ردیفه، تحت سیستم آبیاری قطره­ای نواری طی سال­های 1384 و 1385 انجام گرفت. مدل بر اساس داده­های سال 1384 واسنجی و سال 1385، اعتباریابی شد. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی نشان داد که مدل Aquacrop به صورت مناسبی عملکرد دانه و کارآیی مصرف آب را برای ذرت دانه­ای پیش­بینی می­کند. مقدار NRMSE عملکرد و کارایی مصرف آب برای اعتبارسنجی مدل به ترتیب 92/1 و 82/1 درصد و کارایی مدل­سازی نش- ساتکلیف (EF) برای عملکرد دانه و کارایی مصرف آب برای اعتبارسنجی مدل به ترتیب 5/82 و 7/97 درصد محاسبه شد که نشان دهنده مدل­سازی با اعتبار مناسب و دقت بالا می­باشد. مدل  Aquacropبراساس ضرایب واسنجی شده­ این مطالعه، برای اعمال مدیریت­های مختلف آبیاری و تراکم­های مختلف و نوع کشت (یک و دو رویفه) ذرت دانه­ای قابل استفاده و کاربرد می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of AquaCrop Model in a Drip Irrigated Maize under Deficit Irrigation and Different Cultivation Managements

نویسندگان [English]

  • VahidReza verdinejad 1
  • mehran Doosti Rezaie 2
  • sina Besharat 3
  • Hossein Rezaie 4
  • Jamal Ahmad Ali 5
1 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Urmia University
2 Researcher, West Azerbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center
3 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Urmia University
4 Associate Professor, Department of Water Engineering, Urmia University
5 Researcher, West Azerbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center
چکیده [English]

In this research the performance of Aquacrop model was calibrated and validated to predict crop yield and water use efficiency of Maize in Miandoab region. The field experiment was conducted on strip split plot based on completely randomized design for SC704 variety of maize under three irrigation treatments, with three repetitions include: 80, 100 and 120% crop water requirement and three planting densities (75000, 90000 and 105000 bushes in hectare) and planting in one and two rows under drip irrigation system during 2005 and 2006. The model was calibrated by first year’s (2005) data, and validated by second year’s (2006) data. Results show that the Aquacrop Model has a high accuracy in forecasting of yield and water use efficiency with perfect and precise calibration. Normalized Root Mean Square Error (NRMSE) of yield and water use efficiency prediction was obtained for validation about 1.92 and 1.82%. The Nash-Sutcliffe efficiency (EF) of yield and water use efficiency prediction were calculated for model validation about 82.5 and 97.7%, respectively that indicated modeling with high accuracy. Therefore, based on calibrated crop coefficient in this study, the Aquacrop model was suggested for applying of different irrigation level and crop density and implants type (one or two row) managements in this region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • evaluation
  • Crop Density
  • Crop Modeling
  • Deficit irrigation
  • maize
احمدآلی، ج. 1388 .بررسی کارآیی مصرف آب آبیـاری سیسـتم هـای نشتی و میکرو در کشت یک و دو ردیفـه ذرت دانـه ای. گـزارش نهایی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی.
بابـازاده .، ح و تبریـزی . م، 1391 . ارزیـابی مـدل AquaCrop تحـت شرایط مدیریت کـم آبیـاری سـویا. نشـریه آب و خـاک (علـوم و 339. -329 26(2 : ،) (غذایی صنایع
De Wit, C.T., Brouwer, R. and Penning, F.W.T. 1970. The simulation of photosynthetic systems. In: Setlik, I. (Ed.), Prediction and measurement of photosynthetic productivity. Proceeding IBP/PP Technical Meeting Trebon. Pudoc, Wageningen, the Netherlands, pp. 47-50.
Heng, L.K., Evett, S.R., Howell, T.A. and Hsiao, T.C. 2009. Calibration and testing of FAO Aquacrop model for maize in several locations. Agronomy Journal, 101: 488–498.
Hsiao, T.C., Heng, L.K., Steduto, P., Raes, D., and Fereres, E. 2009. Aquacrop-Model parameterization and testing for maize. Agronomy Journal, 101: 448–459.
Raes, D., Steduto, P., Hsiao, T.C. and Fereres, E. 2009. Aquacrop-The FAO crop model for predicting yield response to water: II. Main algorithms and software description. Agronomy Journal, 101: 438–447.
Ritchie, J.T. 1972. Model for predicting evaporation from a row crop with incomplete cover. Water Resources Research, 8(5): 1204-1213.
Salemi H., Mohd Soom, M.A., Mousavi, S.F., Ganji, A., Shui Lee, T., Yusoff M.K. and Verdinejad, V.R. 2011. Irrigated silage maize yield and water productivity response to deficit irrigation in arid regions. Polish Journal of Environmental Studies, 20(5): 1295-1303.
Steduto, P., Hsiao, T.C. Raes, D. and Fereres, E. 2009. Aquacrop-The FAO crop model to simulate yield response to water: I. Concepts and underlying principles. Agronomy Journal, 101: 426–437.
Todorovic, M., Albrizio, R., Zivotic, L., Abi Saab, M., Stِckle, C. and Steduto, P. 2009. Assessment of Aquacrop, CropSyst, and WOFOST models in the simulation of sunflower growth under different water regimes. Agronomy Journal, 101: 509–521.
Ulger, A.C., H. Ibrikci, B. Cakir, and N. Guzel. 1997. Influence of nitrogen rates and row spacing on corn yield, protein content, and other plant parameters. Journal of plant nutr. 20: 1697-1709.