تحلیل حساسیت پارامترهای رشد سیب‌زمینی با مدل AquaCrop تحت مدیریت‌های مختلف آبیاری (مطالعه موردی شهرکرد)

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 استاد، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

تحلیل حساسیت یکی از مراحل آماده‌سازی مدل گیاهی قبل از واسنجی است که به محققان کمک می‌نماید تا اطلاعات دقیق‌تری نسبت به اثرات هر پارامتر بر نتایج شبیه‌سازی شده پیدا نموده و سبب افزایش دقت مدل در مرحله واسنجی شود. به‌دلیل ویژگی‌های مدل AquaCrop، پژوهشگران از آن برای شبیه‌سازی رشد گیاهان در مدیریت‌های مختلف آبیاری استفاده می‌نمایند. این پژوهش با هدف بررسی تحلیل حساسیت مدل AquaCrop در شبیه‌سازی زیست‌توده سیب‌زمینی نسبت به تغییرات پارامترهای رشد گیاهی بهره‌وری آب نرمال شده (WP*)، حداکثر ضریب تعرق گیاهی (KCTrx)، پوشش گیاهی اولیه (CC0)، ضریب رشد پوشش گیاهی (CGC) و ضریب کاهش پوشش گیاهی (CDC) با استفاده از روش باون انجام شد. در این پژوهش از داده‌های برداشت شده از یک مزرعه تحقیقاتی در منطقه چهارتخته شهرکرد استفاده شد. این پژوهش شامل دو فاکتور روش آبیاری (قطره‌ای سطحی و زیرسطحی) و سطوح مختلف آب آبیاری (تامین 100، 80 و 65 درصد نیاز آبی) بود. نتایج نشان داد که مدل AquaCrop نسب به تغییرات پارامتر WP* بیشترین حساسیت و کمترین حساسیت نیز به دو پارامتر CC0 و CDC اختصاص داشت. روند تغییرات زیست‌توده نسبت به CDC معکوس و نسبت به سایر پارامترها هم-جهت بود. افزایش تنش آبی در پارامترهای WP* و KCTrx سبب کاهش حساسیت مدل شد. بنابراین برای واسنجی مدل AquaCrop در شرایط اختلاف زیاد بین مقادیر شبیه‌سازی‌شده و مشاهداتی بهتر است پارامتر WP* تغییر داده شود. در غیر این صورت تغییر سایر پارامترها پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Sensitivity Analysis of Potato Growth Parameters using AquaCrop Model Under Different Irrigation Managements (Case Study: Shahrekord)

نویسندگان [English]

  • Naji Boozar 1
  • Aslan Egdernezhad 2
  • Saeed Boroomand Nasab 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 Professor of Irrigation and Drainage, Shahid Chamran University of Ahvaz.
چکیده [English]

Sensitivity analysis is one of the steps in preparing a crop model before calibration, which helps researchers to find more information about the effects of each parameter on the results to increase the accuracy of the model in the calibration stage. Because of the capabilities of AquaCrop, researchers use it to simulate crop growth in different irrigation managements. The present study was conducted to analyze the sensitivity of AquaCrop in simulation of potato biomass to changes in crop growth parameters includes normalized water productivity (WP*), maximum transpiration coefficient (KCTrx), initial canopy cover (CC0), canopy growth coefficient. (CGC) and canopy reduction coefficient (CDC) using Baven (1979) method. Data were collected from a research farm in the Chahartakhteh area of Shahrekord, Iran, during two years. These data included the effect of two factor includes: irrigation method (surface and subsurface drip irrigation) and different irrigation levels (FI: 100% water supply, RDI80: 80% water supply and RDI65: 65% water supply). The results showed that the model AquaCrop had the highest sensitivity to WP* and the lowest sensitivity to CCo and CDC. The trend of potato biomass changes was inverse for CDC and direct to other parameters. Increased water stress in WP* and KCTrx parameters decreased the sensitivity of AquaCrop model. Therefore, in order to calibrate the AquaCrop in the conditions of a large difference between the simulated and observed values, it is better to change WP*. Otherwise, it is suggested to change the other parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Beven method
  • Crop Modeling
  • Normalized Water Productivity
  • Sub Surface Drip Irrigation
  • Surface Drip Irrigation

مراجع

ابراهیمی‌پاک، ن. ع.، احمدی، م.، اگدرنژاد، ا. و خاشعی‌سیوکی، ع. 1397. ارزیابی مدل AquaCrop در شبیه‌سازی عملکرد زعفران تحت سناریوهای مختلف کم‌آبیاری و مصرف زئولیت. مجله حفاظت منابع آب و خاک. 8 (1): 131-117.
ابراهیمی‌پاک، ن. ع.، اگدرنژاد، ا.، تافته، آ. و احمدی، م. 1398. ارزیابی مدل‌های WOFOST، AquaCrop و CropSyst در شبیه‌سازی عملکرد کلزا در منطقه قزوین. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 13 (3): 726-715.
احمدی، م.، قنبرپوری، م. ع. و اگدرنژاد، ا. 1400. مقدار آب کاربردی گندم با استفاده از تحلیل حساسیت و ارزیابی مدل AquaCrop. مجله مدیریت آب در کشاورزی. 8 (1): 30-15.
اگدرنژاد، ا.، ابراهیمی‌پاک، ن. ع.، تافته، آ. و احمدی، م. 1397. برنامه‌ریزی آبیاری کلزا با استفاده از مدل AquaCrop در دشت قزوین. مجله مدیریت آب در کشاورزی. 5 (2): 64-53.
انصاری، م. ع.، اگدرنژاد، ا. و ابراهیمی پاک، ن. ع. 1398. ارزیابی مدل AquaCrop در شبیه‌سازی عملکرد و کارایی مصرف آب سیب‌زمینی تحت مقادیر مختلف تنش آبی در دوره‌های متفاوت رشد. مجله علوم آب و خاک. ۲۳ (۴): 383-394.
انصاری، م. ع.، اگدرنژاد، ا. و ابراهیمی پاک، ن. ع. 1399. ارزیابی مدل‌های AquaCrop و WOFOST در شبیه‌سازی عملکرد سیب‌زمینی تحت شرایط مختلف تنش آبی. مدیریت آب در کشاورزی. 7 (2): 1-14.
بهمنش، ع.، اگدرنژاد، ا. و سپهری صادقیان، س. 1400. تحلیل حساسیت پارامترهای رشدی گلرنگ در مدل AquaCrop با مدیریت‌های مختلف آبیاری. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 15 (3): 623-611.
حقیقتی بروجنی، ب.، برومند نسب، س. و ناصری، ع. ع. 1394. تأثیر مدیریت‌های مختلف کم‌آبیاری در روش آبیاری جویچه‌ای و قطره‌ای نواری بر عملکرد سیب‌زمینی و بهره‌وری آب. پژوهش آب در کشاورزی. 29 (2): 193-181.
خیری شلمزاری، ک.، برومندنسب، س.، سلطانی محمدی، ا. و حقیقتی بروجنی، ب. 1399. اثر مدیریت‌های آبیاری در سامانه‌های آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی بر عملکرد و بهره‎‌وری آب سیب‌زمینی. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 14 (1): 320-310.
رحیمی‌خوب، ح.، سهرابی، ت. و دلشاد، م. 1399. تحلیل حساسیت پارامترهای رشد گیاه ریحان در مدل AquaCrop تحت تنش‌های مختلف کود نیتروژن. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 51 (6): 1351-1341.
نیسی، ح.، اگدرنژاد، ا. و سپهری صادقیان، س. 1400. ارزیابی مدل‌های AquaCrop و DSSAT در شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری آب گیاه سیب‌زمینی تحت شرایط مختلف تنش آبی. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 15 (5): 1198-1211.
Beven, K. 1979. A sensitivity analysis of the Penman-Monteith actual evapotranspiration estimates. Journal of Hydrology. 44(3-4): 169-190.
FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2018. FAOSTAT statistical database. FAO, Rome. Available from internet: http://www.fao.org.
Guo, D., Zhao, R., Xing, X. and Ma, X. 2020. Global sensitivity and uncertainty analysis of the AquaCrop model for maize under different irrigation and fertilizer management conditions. Archives of Agronomy and Soil Science. 66(8): 1115-1133.
Jin, X., Li, Z., Nie, C., Xu, X., Feng, H., Guo, W. and Wang, J. 2018. Parameter sensitivity analysis of the AquaCrop model based on extended fourier amplitude sensitivity under different agro-meteorological conditions and application. Field Crops Research. 226: 1-15.
Lenhart, T., Eckhardt, K., Fohrer, N. and Frede, H. 2002. Comparison of two different approaches of sensitivity analysis. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 27(9-10): 645-654.
Raes, D., Steduto P., Hsiao, T. C. and Freres, E. 2012. Reference manual AquaCrop, FAO, land and water division, Rome Italy.
Razzaghi, F., Zhou, Z., Andersen, M. N. and Plauborg, F. 2017. Simulation of potato yield in temperate condition by the AquaCrop model. Agricultural Water Management. 191: 113–123.
Salemi, H., Mohd Soom, M. A., Lee, T. S., Mousavi, S. F., Ganji, A. and KamilYusoff, M. 2011. Application of AquaCrop model in deficit irrigation management of Winter wheat in arid region. African Journal of Agricultural Research. 610: 2204-2215.
Tourneux, C., Devaux, A., M. Camacho, M. R., Mamani, P. and Ledent, J. F. 2003. Effects of water shortage on six potato genotypes in the highlands of Bolivia (I): Morphological Parameters, Growth and Yield. Agronomy. 23(2): 169-179.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار