ارزیابی مدل AquaCrop تحت مدیریت کم‌آبیاری کلون‌های جدید سیب‌زمینی در همدان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

3 استادیار پژوهش بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

4 کارشناس ارشد گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

5 استاد، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

در این پژوهش عملکرد ماده خشک و بهره‌وری مصرف آب پنج کلون مختلف سیب‌زمینی تحت شرایط کم‌آبیاری در سطوح 100، 90، 80، 70، 60 و 50 درصد نیاز آبی با مدل AquaCrop ارزیابی شد. آزمایشات مزرعه‌ای در قالب طرح کرت‌های خرد شده بر مبنای بلوک‌های کامل تصادفی طی دو سال در ایستگاه اکباتان مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان اجرا گردید. پس از آنالیز حساسیت، از نتایج آزمایشات سال اول برای واسنجی و سال دوم برای صحت‌سنجی مدل استفاده شد. نتایج نشان داد این مدل در شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری مصرف آب سیب‌زمینی به‌طور متوسط در بین همه تیمارهای آبیاری و کلون‌ها به‌ترتیب دارای خطای 10.95و 47.34 درصد بود. لذا این مدل دقت کمتری در برآورد بهره‌وری مصرف آب نسبت به برآورد مناسب عملکرد سیب‌زمینی داشت. تحت شرایط کمبود آب در بین کلون‌های مورد بررسی، کلون 2-397008 دارای بیشترین عملکرد و بهره‌وری آب در سطح 80 درصد نیاز آبی به‌ترتیب به‌مقدار 16.39 تن بر هکتار و 3.41 کیلوگرم بر متر مکعب بود. لذا پیشنهاد می‌گردد که این کلون و آبیاری به میزان 80 درصد نیاز آبی توسط کشاورزان منطقه مورد استفاده قرار گیرد تا 20 درصد صرفه‌جویی آب داشته و بیشترین عملکرد و بهره‌وری آب حاصل گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of AquaCrop Model under Deficit Irrigation Management of Potato New Clones in Hamedan

نویسندگان [English]

  • mehdi jovzi 1
  • Zahra Ghorbani 2
  • Ali Ghadami Firouzabadi 3
  • Nabiollah Sepehri 4
  • Hamid Zare Abyaneh 5
1 Soil and Water Research Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Kermanshah, Iran
2 Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
3 Assistant Prof, Department of Agricultural Engineering Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization,Hamedan, Iran.
4 MA in Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
5 Professor, Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

In this study, dry matter yield and water productivity of five clones of potato under irrigation conditions at 100, 90, 80, 70, 60 and 50% water requirement levels were evaluated by AquaCrop model. Field experiments were conducted in split plot design based on randomized complete block design with two years at Ekbatan station of Agricultural and Natural Resources Research Center of Hamedan province. After sensitivity analysis, the results of the first year experiments were used for calibration and the results of the second year experiments were used for model validation. The results showed that this model had an average error of 10.95 and 47.34% in simulating yield and water productivity of potato, respectively. Therefore, this model was less accurate in estimating water productivity than the appropriate estimation of potato yield. Under water shortage conditions, Clone 397008-2 had the highest yield and water productivity at 80% of water requirement with 16.39 ton ha-1 and 3.41 kg m-3, respectively. Therefore, it is recommended that this clone and irrigation use 80% of the water requirement by the farmers in the region to achieve 20% water saving and maximize potato yield and water productivity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Potato growth simulation
  • Potato yield
  • Water productivity
  • Water requirement
امداد، م.ر.، تافته، آ. 1398. تعیین مناسب‌ترین عمق آب آبیاری گیاه گندم با استفاده از مدل Aquacrop در راستای ارتقا کارآیی مصرف آب. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 13. 2: 425-417.
امیری، ا.، بحرانی، ع.، خورسند، ا.، حق‌جو، م. 1394. ارزیابی مدل AquaCrop در پیش‌بینی عملکرد دانه و بیوماس گندم، تحت تنش کم‌آبیاری. نشریه دانش آب و خاک، 25. 2/4: 229-217.
ایزدی، ز.، نصرالهی، ع.ح. و حقیقتی بروجنی، ب. 1397. ارزیابی مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی رشد و عملکرد سیب‌زمینی تحت تنش آبی. تحقیقات آب و خاک ایران، 49. 1: 180-171.
حسینی، س.ط.، خوش‌روش، م.، ضیاتبار احمدی، م. و قدمی فیروزآبادی، ع. 1395. ارزیابی عملکرد سویا با مدل AquaCrop تحت تأثیر مدیریت شوری و کم‌آبیاری. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 30. 3: 372-361.
ذبیحی، ا.، درزی‌نفت‌چالی، ع. و خوش‌روش، م. 1394. عملکرد برنج تحت مدیریت‌های زهکشی سطحی و زیرزمینی و ارزیابی مدل آکواکراپ. فصل‌نامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، 5 .4: 163-150.
ضیایی، غ.، بابازاده، ح.، عباسی، ف. و کاوه، ف. 1393. بررسی عملکرد مدل‌های AquaCrop و CERES-Maize در برآورد اجزای بیلان آب و خاک و عملکرد ذرت. تحقیقات آب و خاک ایران، 45. 4: 445-435.
قدمی فیروز‍‌آبادی، ع. و پرویزی، خ 1389. اثر کم‌آبیاری بر عملکرد و کارایی مصرف آب کلون‌های جدید سیب‌زمینی در آبیاری قطره‌ای نواری (تیپ). مجله پژوهش آب در کشاورزی، 24. 2: 144-133.
کریمی اورگانی، ح.، رحیمی خوب، ع. و نظری‌فر، م.ه. 1396. ارزیابی مدل AquaCrop در شبیه‌سازی زیست‌توده جو در شرایط کم‌آبیاری. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 31. 3: 353-341.
محمدی، م.، قهرمان، ب.، داوری، ک.، انصاری، ح. و شهیدی، ع. 1394. اعتبار‌سنجی مدل AquaCrop به‌منظور شبیه‌سازی عملکرد و کارایی مصرف آب گندم بهاره تحت شرایط همزمان تنش شوری و خشکی. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 29. 1: 84-67.
Akumaga, U., Tarhule, A. and Yusuf, A.A. 2017. Validation and testing of the FAO AquaCrop model under different levels of nitrogen fertilizer on rain fed maize in Nigeria, West Africa. Agricultural and Forest Meteorology. 232: 225-234.
Araya, A., Habtu, S., Hadgu, K.M., Kebede, A. and Dejene, T. 2010. Test of AquaCrop model in simulating biomass and yield of water deficit and irrigated barley. Agricultural Water Management. 97:1838-1846.
Geerts, S., Raes, D., Garcia, M., Miranda, R., Cusicanqui, J.A., Taboada, C., Mendoza, J., Huanca, R., Mamani, A., Condori, O., Mamani, J., Morales, B., Osco, V. and Steduto, P. 2009. Simulating yield response of quinoa to water availability with AquaCrop. Agronomy Journal. 101:499-508.
Iqbal, M.A., Shen, Y., Stricevic, R., Pei, H., Sun, H., Amiri, E., Penas, A. and Rio, S. 2014. Evaluation of the FAO AquaCrop model for witer wheat on the North China Plain under deficit irrigation from field experiment to regional yield simulation. Agricultural Water Management. 135: 61-72.
Jamieson, P., Porter, J. and Wilson, D. 1991. A test of the computer simulation model ARCWHEAT1 on wheat crops grown in New Zealand. Field Crops Research. 27: 337-350.
Kumar, P., Sarangi, A., Singh, D.K. and Parihar, S.S. 2014. Evaluation of AquaCrop model in predicting wheat yield and water productivity under irrigated saline regimes. Irrigation and Drainage. 63: 474–487.
Malik, A., Shakir, A.S., Ajmal, M., Khan, M.J. and Khan, T.A. 2017. Assessment of AquaCrop model in simulating sugar beet canopy cover, biomass and root yield under different irrigation and field management practices in semi-arid regions of Pakistan. Water Resources Management. 31.13: 4275-4292.
Mirsafi, Z.S., Sepaskhah, A.R., Ahmadi, S.H. and Kamgar-Haghighi, A.A. 2016. Assessment of AquaCrop model for simulating growth and yield of Saffron (Crocus sativus L.). Agricultural Water Management. 211: 343-351.
Montoya, F., Camargo, D., Ortega, J.F., Corcoles, J.I. and Dominguez, A. 2016. Evaluation of Aquacrop model for a potato crop under different irrigation conditions. Agricultural Water Management. 164: 267-280.
Moriasi, D.N., Arnold, J.G., Van liew, M.W., Bingener, R.L., Harmel, R.D. and Veith, T.L. 2007. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE. 50.3: 885-900.
Paredes. P., de Melo-Abreu, J.P., Alves, I. and Pereira, L.S. 2014. Assessing the performance of the FAO AquaCrop model to estimate maize yields and water use under full and deficit irrigation with focus on model parameterization. Agricultural Water Management. 114: 81-97.
Tavakoli, A.R., Mahdavi Moghadam, M. and Sepaskhah, A.R. 2015. Evaluation of the AquaCrop model for barley production under deficitirrigation and rainfed condition in Iran. Agricultural Water Management. 161: 136-146.
Todorovic, M., Albrizio, R., Zivotic, L., Abi Saab, M., Stockle, C. and Steduto, P. 2009. Assessment of AquaCrop, CropSyst, and WOFOST models in the simulation of sunflower growth under different water regimes. Agronomy Journal. 101: 509-521.
Willmott, C.J. 1982. Some Comments on the Evaluation of Model Performance. Bulletin American Meteorological Society. 63: 1309-1313.