نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

ارزیابی مدل AquaCrop در شبیه‌سازی عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک لوبیا تحت شرایط توأم مالچ، سطوح نیتروژن و مدیریت آبیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
2 گروه مهندسی آب، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
3 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
چکیده
مدل‌های شبیه‌سازی گیاهی ابزارهای کارآمدی برای ارزیابی راهبردهای مدیریتی و پیش‌بینی عملکرد محصولات هستند. این پژوهش با هدف ارزیابی توانایی مدل AquaCrop در شبیه‌سازی عملکرد دانه و بیولوژیک لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) تحت اثر متقابل آبیاری، سطوح نیتروژن و مالچ (بقایای گندم) انجام شد. آزمایش مزرعه‌ای طی سه سال (۲۰۱۶-۲۰۱۸) در شیراز، استان فارس، در قالب طرح کرت‌های دوبار خرد شده اجرا گردید. داده‌های سال اول برای واسنجی و سال‌های دوم و سوم برای اعتبارسنجی مدل استفاده شد. نتایج نشان داد AquaCrop توانایی مناسبی در شبیه‌سازی عملکرد لوبیا دارد؛ به‌طوری که در سال‌های با شرایط اقلیمی نرمال، همبستگی مناسبی مشاهده شد (R2>0.80) و مقادیر NRMSE بین 2/14 تا 7/6 درصد بود. با این حال، در سال ۲۰۱۷ (تنش اقلیمی شدید)، با این حال، دقت شبیه‌سازی مدل در سال‌های مواجهه با تنش اقلیمی شدید کاهش می‌یابد؛ به‌گونه‌ای که در سال ۲۰۱۷ به دلیل وقوع تنش شدید اقلیمی، عملکرد دچار کم‌برآوردی شد. همچنین، مدل در پاسخ به تغذیه نیتروژنی محدودیت‌هایی نشان داد (بیش‌برآورد در سطوح پایین و کم‌برآورد در سطوح بالا). اثر مالچ نیز عمدتاً از طریق تغییر تبخیر سطحی خاک در مدل لحاظ شد. به‌طور کلی، AquaCrop ابزاری کارآمد برای مدیریت آبیاری لوبیا است، هرچند کالیبراسیون دقیق‌تر پارامترها در شرایط تنش شدید و مدیریت نیتروژن می‌تواند دقت پیش‌بینی را بهبود بخشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Assessment of the AquaCrop Model in Simulating Grain and Biological Yields of Common Bean under Combined Effects of Mulch Application, Nitrogen Levels, and Irrigation Management

نویسندگان English

Seyed Abdolreza Kazemeini 1
Mozhgan Alinia 1
Ebrahim Amiri 2
Parvin Zolfaghary 3
1 Department of Plant Production and Genetics, School of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Department of Water Engineering, La, C, Islamic Azad University, Lahijan, Iran.
3 Department of Water Science and Engineering, Faculty of Water and Soil, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran
چکیده English

Crop simulation models are efficient tools for evaluating management strategies and predicting crop yields. This study aimed to assess the ability of the AquaCrop model to simulate grain and biological yields of common bean (Phaseolus vulgaris L.) under the interactive effects of irrigation, nitrogen levels, and mulch (wheat residue). A field experiment was conducted over three years (2016–2018) in Shiraz, Fars Province, using a split-split plot arrangement within a randomized complete block design. Data from the first year were used for model calibration, while data from the second and third years were employed for validation. The results showed that AquaCrop performed satisfactorily in simulating bean yield, with good agreement under normal climatic conditions (R² > 0.80) and NRMSE values ranging from 6.7% to 14.2%. However, simulation accuracy declined in years exposed to severe climatic stress, as yields were underestimated in 2017 due to pronounced weather stress. The model also exhibited limitations in responding to nitrogen fertilization, overestimating yield at low nitrogen levels and underestimating it at high levels. The effect of mulch was mainly accounted for in the model through changes in soil surface evaporation. Overall, AquaCrop proved to be an efficient tool for bean irrigation management, although more precise parameter calibration under severe stress conditions and nitrogen management could further improve prediction accuracy.

کلیدواژه‌ها English

AquaCrop model
Yield simulation
Water productivity
Nitrogen management
Residue mulch

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 04 شهریور 1405