برآورد تأثیر مقدار آب مصرفی بر بهره‌وری آب و شکاف عملکرد برنج با استفاده از تصاویر ماهواره لندست و مدل رشد گیاهی (مطالعه موردی: شبکه سفیدرود)

نویسندگان

1 استادیار پژوهش موسسه تحقیقات برنج کشور. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه گیلان

3 موسسه تحقیقات برنج کشور. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران

4 استاد گروه مهندسی آب، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

5 استاد گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

6 گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

مدل­های رشد گیاهی ابزار تعمیم نتایج تحقیقات آب از سطوح کوچک به سطوح بزرگ را در اختیار می­گذارد. در این شرایط استفاده از سنجش‌ازدور برای کاهش خطای ناشی از تغییرات مکانی ­در سطوح وسیع لازم است. پژوهش حاضر برای بهینه نمودن میزان مصرف آب در شالیزارهای استان گیلان با استفاده از ترکیب مدل­ رشد گیاهی CERES-Rice و تصویر ماهواره لندست انجام گرفته است. ابتدا مدل با اطلاعات طرح­های نقطه­ای واسنجی شد، سپس دقت برآورد عملکرد توسط این مدل در 110 مزرعه شالیکاران شهرستان صومعه­سرا ارزیابی شد. در قدم بعدی با استفاده از اطلاعات تصاویر ماهواره مدل واسنجی مجدد شد و در همان اراضی ارزیابی گردید و میزان عملکرد هر روش باهم مقایسه گردید. درنهایت با استفاده از مدل، میزان بهره­وری آب در منطقه در 5 سناریو مصرف آب به دست آمد. نتایج بیانگر این است که با مصرف آب 400 میلی‌متر در طول فصل رویش حداکثر بهره­وری آب به دست می­آید. میانگین بهره­وری آب مبتنی بر مصرف آب در دوره رشد برنج برابر 65/0 کیلوگرم در مترمکعب می­باشد. در مناطق وسیعی عملکرد واقعی کمتر از عملکرد پتانسیل می­باشد. این مناطق که درمجموع حدود 80 درصد از اراضی منطقه را شامل می­شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Effects of Amounts of Water Use on Water Productivity and Yield Gap Using Landsat Imageries and CGM (Case Study: Sephid Rod Irrigation Network)

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Rezaei 1
  • majid Vazifedoust 2
  • naser Davatgar 3
  • ebrahim Amiri 4
  • ali Shahnazari 5
  • Mahmood Raeini 6
1 Rice Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran
2 Water Engineering Department, University of Guilan, Rasht Iran
3 Rice Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran
4 Water Engineering Department، Islamic Azad University، Lahijan Branch, Lahijan, Iran
5 Water Engineering Department، Islamic Azad University، Lahijan Branch, Lahijan, Iran
6 Water Engineering Department Sari University of Agricultural Science and Natural Resources, Sari, Iran
چکیده [English]

Crop Growth Models (CGMs) provide a tool for generalizing the results of water research from small scales to a larger ones. In this situation, using remotely sensed data is vital in order to reduce the inaccuracy derived from spatial variations. The present study was conducted to optimize water use in paddy fields of Guilan province using a combination of DSSAT model and Landsat satellite image. At first, the model was calibrated using the data of the small plot, then the accuracy of the model estimation was evaluated in 110 farmer fields of Some Sara. In the next step, using satellite imagery data, the model was calibrated and evaluated in the same area and the performance of each method was compared. Finally, using the model, the water productivity in the region was obtained in five water use scenarios. The results indicated that with water consumption of 400 mm during the growing season, maximum water productivity was obtained. The average water productivity based on water consumption in the rice growth period is 0.65 kg per cubic meter. In the areas, actual yield is less than potential yield. These areas represent a total of about 80% of the land in the region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice
  • RS
  • model
  • DSSAT

رضایی، م. ۱۳۸۳. گزارش نهایی طرح تحقیقـی ترویجی بررسی تأثیر دور‌های مختلف آبیاری بر عملکرد برنج. انتشارات موسسه تحقیقات برنج کشور. ۱۰ صفحه.

 رضایی، م. 1387. گزارش نهایی طرح مطالعه و مقایسه راندمان کاربرد آب در برنج ارقام محلی، اصلاح‌شده و هیبرید. انتشارات موسسه تحقیقات برنج کشور. 36 صفحه.

دواتگر، ن. 1389. پیش­بینی عملکرد گیاه برنج در شرایط محدودیت آب با استفاده از مدل­های شبیه­سازی رشد و نمو گیاه در مقیاس ناحیه­ای. پایان­نامه دکتری خاک­شناسی دانشکده کشاورزی. دانشگاه تبریز. 250 صفحه.

Amiri, E., Rezaei, M., Bannayan, M., and Soufizadeh, S. 2013. Calibration and Evaluation of CERES Rice Model under Different Nitrogen and Water Management Options in Semi-Mediterranean Climate Condition Communications in Soil. Science and Plant Analysis, 44: 1814-1830.

Bannayan, M., Court, N.M.J., and Hoogenboon, G. 2003. Application of the CERES-Rice model for within-seasson prediction of winter rice yield in the United Kingdom. J. Agron, 95: 114-125.

Belder, P., Bouman, B.A.M., and Spiertz, J.H.J. 2007. Exploring option for water savings in lowland rice using a modeling approach. Agric Syst, (92): 91-114.

Chipanshi, A.C., Ripley, E.A., and Lawford, R.G. 1997. Early prediction of spring wheat yields in Saskatchewan from current and historical weather data using the CERES-Wheat model. Agric. For. Meteorol. 84: 223-232.

Dente, L., Satalino, G., Mattia, F., and Rinaldi, M. 2008. Assimilation of leaf area index derived from ASAR and MERIS data into CERES-Wheat model to map wheat yield. Remote Sensing of Environment, 112(4): 1395-1407.