کاربست رهیافت میانگین‌گیری مدل بیزی (BMA) برای تخمین عملکرد گندم در استان گلستان

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 استادیار/گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

doi
10.22059/ijswr.2022.343977.669286
چکیده

گندم محصولی استراتژیک در امنیت غذایی است لذا پیش‌بینی دقیق عملکرد آن جهت برنامه‌ریزی‌ و اتخاذ سیاست‌های مناسب در جهت واردات یا صادرات امری مهم محسوب می‌شود. مدل‌های زراعی با استفاده از داده‌های اقلیمی، خاک، نوع ارقام و مدیریت زراعی، رشد، نمو و عملکرد گیاهان زراعی را پیش‌بینی می‌کنند. هدف از این پژوهش بهبود دقت برآورد عملکرد گندم با استفاده از ترکیب مدل‌های توصیه شده در استان گلستان و به‌کمک میانگین‌گیری مدل بیزی (BMA) است. در این مطالعه ابتدا، توانایی مدل‌های شبیه سازی DSSAT، CropSyst و SSM-Wheat در برآورد عملکرد گندم در استان گلستان مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج، مدل DSSAT با داشتن مقادیر جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) برابر با 290 کیلوگرم در هکتار، ضریب تبیین (R2 ) برابر با 96%، جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) برابر با 34/6 و مقدار راندمان مدل (EF) برابر با 9/0، نسبت به دو مدل دیگر برآورد دقیق‌تری از عملکرد گندم می‌دهد. در مرحله بعد به‌کمک رهیافت BMA، ترکیب‌های دوتایی و سه تایی از سه مدل‌ زراعی گرفته‌شد که منجر به تولید چهار مدل جدید شد. با مقایسه عملکرد حاصل از این مدل‌ها نسبت به مقدار عملکرد محاسبه شده توسط مدل‌های منفرد، مشاهده شد که ترکیب مدل‌ها موجب بهبود دقت در برآورد عملکرد می‌شود. به‌‌طوریکه مقدار جذر میانگین مربعات خطا در مدلC23 (حاصل ترکیب مدل‌های DSSAT و SSM-Wheat) نسبت به مقدار عملکرد محاسبه‌شده توسط بهترین مدل منفرد (DSSAT)، %30 کاهش یافت و به مقدار 202 کیلوگرم در هکتار رسید. همچنین مقدار ضریب تبیین  در مدل C23 به 97% رسید. بنابراین ترکیب مدل‌ها موجب بهبود دقت در برآورد عملکرد گندم می‌شود.