مقدار آب کاربردی گندم با استفاده از تحلیل حساسیت و ارزیابی مدل AquaCrop

نویسندگان

1 دکتری آبیاری و زهکشی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج‌کشاورزی، خرم آباد، ایران.

2 دکتری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج‌کشاورزی، خرم آباد، ایران.

3 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

doi
چکیده

استفاده از مدل گیاهی AquaCrop برای شبیه‌سازی و تعیین عمق مناسب آبیاری گیاهان زراعی مختلف در بین محققان متداول است. لیکن توجه به تحلیل حساسیت این مدل گیاهی و ارزیابی دقیق‌تر مدل AquaCrop سبب دستیابی به نتایج دقیق‌تر می‌گردد. در تحقیق حاضر سعی شد از روش جدیدی موسوم به باون برای تحلیل حساسیت مدل AquaCrop استفاده گردد. در این روش به‌جای افزایش یا کاهش مقادیر پارامترها، برای تحلیل حساسیت از بازه­ای از مقادیر پارامترهای ورودی استفاده می­شود. بدین منظور از داده‌های برداشت‌شده در طی دو سال‌ زراعی از یک طرح تحقیقاتی در بروجرد استفاده شد. در این طرح، چهار مقدار تبخیر از تشت تبخیر کلاس A به میزان 40 (E40)، 70 (E70)، 100 (E100) و 120 (E120) میلی‌متر در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که ضریب رشد پوشش گیاهی و بهره‌وری آب نرمال شده بیشترین حساسیت را نسبت به سایر پارامترهای ورودی داشتند. ارزیابی مدل AquaCrop در مرحله صحت‌سنجی نشان داد که این مدل گیاهی برای شبیه‌سازی عملکرد (6٪ = MBE) و بهره‌وری آب (4٪= MBE) دچار خطای کم‌برآوردی شد. درحالی‌که برای شبیه‌سازی زیست‌توده دچار خطای بیش‌برآوردی گردید (3٪- = MBE). خطای شبیه‌سازی عملکرد گندم در مقادیر تنش آبی شدید افزایش یافت لیکن دقت مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی هر سه پارامتر عملکرد، زیست‌توده و بهره‌وری آب مطلوب بود (10%< NRMSE). با کاهش مقدار آب آبیاری تا 150 میلی‌متر، عملکرد و زیست‌توده به ترتیب تا 9/1 و 4/7 تن در هکتار کاهش یافتند. بااین‌وجود بهره‌وری آب تا 3/1 کیلوگرم بر مترمکعب افزایش یافت. با افزایش مقدار آب آبیاری تا 600 میلی‌متر، عملکرد و زیست‌توده روندی صعودی داشتند به‌طوری‌که به ترتیب تا 2/7 و 9/13 تن در هکتار افزایش یافتند. بااین‌وجود بهره‌وری آب فقط در دو عمق 264 و 500 میلی‌متر به میزان 3/1 کیلوگرم بر مترمکعب رسید. برای دستیابی به بیشترین عملکرد، زیست­توده و بهره‌وری آب، کاربرد 500 میلی­متر آب آبیاری پیشنهاد می­شود. در شرایط کمبود آب آبیاری، پیشنهاد می­شود از دو مقدار 150 و 264 میلی­متر استفاده شود.