تعیین بهترین مقدار آب آبیاری سیب زمینی در سیستم آبیاری قطره ای نواری با استفاده از مدل WOFOST

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز ، اهواز، ایران

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

3 استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج،

چکیده

سیب‌زمینی یکی از گیاهان زراعی استراتژیک به شمار می‌رود که نسبت به مقدار آب آبیاری حساسیت زیادی دارد. به همین دلیل تعیین مقدار بهینه آب آبیاری در این گیاه از اهمیت بالایی برخوردار است. از این رو، پژوهش حاضر به منظور دستیابی به این هدف در شهرستان کرمانشاه و با استفاده از مدل WOFOST انجام شد. تیمارهای مورد استفاده شامل تأمین آب آبیاری در سطوح 100 (T1)، 75 (T2) و 50 (T3) درصد نیاز آبی گیاه سیب‌زمینی به صورت قطره‌ای تیپ بود. نتایج ارزیابی مدل WOFOST در هر دو مرحله‌ی واسنجی و صحت‌سنجی نشان داد که این مدل دارای دقت (NRMSE<0.1) و کارایی لازم (d>0.99) برای شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری آب سیب‌زمینی بود. از این رو، در گام بعد سناریوهای مختلف تأمین آب آبیاری توسط مدل WOFOST شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که تغییرات عملکرد در محدوده‌ی تأمین 65 و 45 درصد نیاز آبی سیب‌زمینی (معادل دو عمق آبیاری 634 و 487 میلی‌متر به ترتیب) تغییرات شدیدتری نسبت به سایر اعماق آبیاری داشتند. به همین دلیل بهره‌وری آب نیز در این محدوده دستخوش تغییرات زیادی شد. با در نظر گرفتن عملکرد قابل قبول و بهره‌وری آب بالا، تأمین 65% نیاز آبی (معادل عمق 634 میلی‌متر) برای زراعت سیب‌زمینی به عنوان مقدار بهینه تعیین شد. عملکرد سیب‌زمینی در این عمق نسبت به عمق 975 میلی‌متر (تأمین 100 درصد نیاز آبی) حدود 3/7 تن در هکتار کاهش و بهره‌وری آب 8/0 کیلوگرم بر مترمکعب افزایش داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


منابع
ابراهیمی‌پاک، نیاز علی، اگدرنژاد، اصلان، تافته، آرش، و احمدی، محسن (1398). ارزیابی مدل‌های WOFOST، AquaCrop و CropSyst در شبیه‌سازی عملکرد کلزا در منطقه قزوین. آبیاری و زهکشی ایران، 13(3)، 715-726.
 dor: 20.1001.1.20087942.1398.13.3.14.4
احمدی، محسن، قنبرپوری، مرادعلی، اگدرنژاد، اصلان (1400). مقدار آب کاربردی گندم با استفاده از تحلیل حساسیت و ارزیابی مدل AquaCrop. مدیریت آب در کشاورزی، 8(1)، 15-30.
 dor: 20.1001.1.24764531.2021.8.1.2.0
اگدرنژاد، اصلان، ابراهیمی‌پاک، نیازعلی، تافته، آرش، و احمدی، محسن (1397). برنامه‌ریزی آبیاری کلزا با استفاده از مدل AquaCrop در دشت قزوین. مدیریت آب در کشاورزی. 5(2)، 53-64.
 dor: 20.1001.1.24764531.1397.5.2.7.2
ترکمان، مجتبی، نصیری محلاتی، مهدی، کوچکی، علیرضا. (1401). واسنجی و تعیین اعتبار مدل WOFOST برای پیش‌بینی فنولوژی و عملکرد سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.) در ایران. بوم‌شناسی کشاورزی. 14 (4): 601-615.
 doi: 10.22067/jag. v1i1.47502
نیسی، کریم، اگدرنژاد، اصلان، عباسی، فریبرز. (1403). ارزیابی مدل  WOFOSTبرای شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری آب ذرت دآن‌های تحت مدیریت‌های مختلف تأمین آب آبیاری و کود نیتروژن. مهندسی آبیاری و آب ایران. 14 (55): 76-57.
 
References
  Ahmadee, M., Ghanbarpouri, M.A, & Eigdernezad, A. (2021). Applied irrigation water of wheat using sensitivity analysis and evaluation of AquaCrop. Journal of Water Management in Agriculture, 8(1), 15-30.                   dor: 20.1001.1.24764531.2021.8.1.2.0 [In Persian]
Boogaard, H. L., Van Diepen, C. A., Rotter, R. P., Cabrera, J. M. C. A., & Van Laar, H. H. (1998). WOFOST 7.1; user's guide for the WOFOST 7.1 crop growth simulation model and WOFOST Control Center 1.5 (No. 52). SC-DLO.
CIP. Agricultural Research for Development: Potato Facts and Figures. 2013. Available online: http://cipotato.org/potato/facts (accessed on 22 December 2020).
Doorenbos, J., & Kassam, A. H. (1979). Yield response to water. Irrigation and drainage paper, 33, 257.
 Ebrahimipak, N., Eigdernezad, A., Tafteh, A. & Ahmadee, M. (2019). Evaluation of AquaCrop, WOFOST, and CropSyst to simulate rapeseed yield. Iranian Journal of Irrigation and Drainage.13(3),715-726. dor: 20.1001.1.20087942.1398.13.3.14.4 [In Persian]
Eigdernezad, A., Ebrahimipak, N., Tafteh, A., & Ahmadee, M. (2019). Canola irrigation scheduling using AquaCrop model in Qazvin plain. Journal of Water Management in Agriculture,5(2),53-64. dor: 20.1001.1.24764531.1397.5.2.7.2 [In Persian]
El-Abedin, T. K. Z., Mattar, M. A., Alazba, A. A., & Al-Ghobari, H. M. (2017). Comparative effects of two water-saving irrigation techniques on soil water status, yield, and water use efficiency in potato. Scientia Horticultural, 225, 525-532.
doi: 10.1016/j.scienta.2017.07.044
FAO. (2020). Water Resources; Hidden Treasure: International Year of the Potato. 2008. Available online Accessed December, 22.
FAOSTAT. 2023. Available online:
http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC
Geerts, S., & Raes, D. (2009). Deficit irrigation as an on-farm strategy to maximize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Management, 96(9), 1275-1284.
doi: 10.1016/j.agwat.2009.04.009
Hane, D. C., & Pumphrey, F. V. (1984). Yield-evapotranspiration relationships and seasonal crop coefficients for frequently irrigated potatoes. American Potato Journal, 61, 661-668. doi: 10.1007/BF02852929.
Haverkort, A. J. (1982). Water management in potato production. International Potato Center.
Karam, F., Amacha, N., Fahed, S., Asmar, T. E., & Domínguez, A. (2014). Response of potato to full and deficit irrigation under semiarid climate: Agronomic and economic implications. Agricultural Water Management, 142, 144-151.doi: 10.1016/j.agwat.2014.05.007
Kulig, B., Skowera, B., Klimek-Kopyra, A., Kołodziej, S., & Grygierzec, W. (2020). The use of the WOFOST model to simulate water-limited yield of early potato cultivars. Agronomy, 10(1), 81.
doi: 10.3390/agronomy10010081
Neysi, K., Eigdernezad, A., & Abbasi, F. (2024). Evaluation of the WOFOST model for simulation of corn yield and water productivity under different fertilizer and irrigation management. Iranian Journal of Irrigation and Water Engineering, 14(55),57-76. doi: 10.22125/IWE.2023.396538.1718 [In Persian]
Onder, S., Caliskan, M. E., Onder, D., & Caliskan, S. (2005). Different irrigation methods and water stress effects on potato yield and yield components. Agricultural Water Management, 73(1), 73-86.
doi: 10.1016/j.agwat.2004.09.023
Paredes, P., D’Agostino, D., Assif, M., Todorovic, M., & Pereira, L. S. (2018). Assessing potato transpiration, yield and water productivity under various water regimes and planting dates using the FAO dual Kc approach. Agricultural Water Management, 195, 11-24. doi: 10.1016/j.agwat.2017.09.011
Ravensbergen, A. P. P., van Ittersum, M. K., Kempenaar, C., Ramsebner, N., de Wit, D., & Reidsma, P. (2024). Coupling field monitoring with crop growth modelling provides detailed insights on yield gaps at field level: A case study on ware potato production in the Netherlands. Field Crops Research308, 109295.
doi: 10.1016/j.fcr.2024.109295
Romero, A. P., Alarcón, A., Valbuena, R. I., & Galeano, C. H. (2017). Physiological assessment of water stress in potato using spectral information. Frontiers in Plant Science, 8, 1608.
doi: 10.3389/fpls.2017.01608