واسنجی و تعیین اعتبار مدل APSIM برای شبیه‌سازی رشد، نمو و عملکرد دو هیبرید ذرت دانه‌ای در مقادیر مختلف نیتروژن

نویسندگان

1 گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی، مجتمع آموزش عالی سراوان، ایران

2 گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22067/jcesc.2022.71744.1071
چکیده

هدف از این مطالعه، اعتبارسنجی مدل APSIM در رابطه با قدرت شبیه‌سازی رشد و عملکرد ذرت دانه‌ای در استان کرمان با استفاده از دو هیبرید رایج ذرت در پاسخ به مقادیر مختلف نیتروژن بود. به‌منظور واسنجی و اعتبارسنجی مدل APSIM (version, 7.8) تحت شرایط مختلف فراهمی نیتروژن در راستای شبیه‌سازی و کمی‌سازی مراحل رشد فنولوژیک، زیست‌توده اندام‌های مختلف گیاهی و عملکرد دانه ارقام ذرت دانه‌ای، آزمایشی مزرعه‌ای طی دو سال زراعی 1393 و 1394 در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمان انجام گرفت. این تحقیق در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل دو هیبرید ذرت دانه‌ای (سینگل‌کراس 704 و ماکسیما) و چهار مقدار نیتروژن (0، 92، 220 و 368 کیلوگرم در هکتار) بودند. نتایج حاصل از شبیه‌سازی توسط مدل APSIM نشان داد که مقدار جذر میانگین مربعات خطای نرمال (nRMSE) در رابطه با پیش‌بینی فنولوژی گیاه (تاریخ گلدهی و رسیدگی فیزیولوژیک) برای هر دو رقم به‌ترتیب برابر با 13/6 و 35/2 بود اما ضعف اصلی مدل در این قسمت، عدم حساسیت مدل نسبت به تأثیر کمبود نیتروژن بر فنولوژی گیاه بود. مقادیر میانگین nRMSE طی اعتبارسنجی مدل برای شاخص سطح برگ بیشینه دو هیبرید سینگل‌کراس 704 و ماکسیما 6/14 درصد بود. مقادیر مذکور در برداشت نهایی در رابطه با بیوماس کل و عملکرد دانه به‌ترتیب 3/9 و 7/11 درصد بود. به‌طورکلی نتایج نشان داد این مدل قادر است به‌عنوان ابزاری قابل‌اعتماد برای پیش‌بینی صفات مهم گیاهی مانند عملکرد محصول قبل از انجام آزمایش‌های مزرعه‌ای، کاهش هزینه‌های تحقیقاتی و تخمین صحیح میزان سازگاری هیبریدهای رایج و جدید ذرت در استان کرمان و درعین‌حال شرایط مختلف تغذیه‌ای نیتروژن به‌کار گرفته‌شده و همچنین نقش بسیار مهمی در اتخاذ تصمیمات خرد و کلان مدیریتی در راستای مدیریت پایدار مزارع ذرت در استان کرمان ایفا نماید.