ارزیابی مدل AquaCrop در پیش‌بینی عملکرد دانه و زیست توده برنج تحت تنش‌های آبی در سال‌های مختلف

محمدی دهرایی, حمید; امیری, ابراهیم; رضایی, مجتبی; بهزادی, جلال

doi:10.22098/mmws.2025.16123.1512

ارزیابی مدل AquaCrop در پیش‌بینی عملکرد دانه و زیست توده برنج تحت تنش‌های آبی در سال‌های مختلف

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه آبیاری و زهکشی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

² گروه مهندسی آب، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان ، ایران.

³ موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و‌‌ ترویج ‌کشاورزی، رشت، ایران

⁴ استادیار، گروه کشاورزی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

10.22098/mmws.2025.16123.1512

چکیده

در پژوهش حاضر از مدل AquaCrop برای پیش‌بینی عملکرد دانه و زیست‌توده برنج تحت تنش‌های آبی متعدد و طی سال‌های مختلف استفاده شده تا دقت و کارایی مدل مورد ارزیابی قرار گیرد. تعداد کل 45 تیمار آبیاری از سه پروژه انجام شده در اراضی موسسه تحقیقات برنج کشور و دو پژوهش در شهرستان‌های صومعه‌سرا و لاهیجان انتخاب شدند که از این تعداد 31 تیمار برای بخش واسنجی و 14 تیمار برای اعتبارسنجی مدل مورد استفاده قرار گرفت. تنش‌های آبی اعمال شده در چهار پژوهش شامل دورهای آبیاری 4، 5، 8 و 12 روزه و در یک پژوهش شامل تنش در مراحل رویشی و زایشی گیاه بود. مدل برای هر تیمار آبیاری به‌طور جداگانه اجرا و مقادیر عملکرد دانه و زیست‌توده حاصل از شبیه‌سازی با مقادیر اندازه‌گیری شده بر اساس شاخص‌های آماری جذر مجموع مربعات خطا (RMSE) و جذر مجموع مربعات خطا نرمال شده (NRMSE) و نیز ضریب رگرسیونی خطی (R2) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مقادیر RMSE، NRMSE و R2 در شرایط واسنجی برای شبیه‌سازی عملکرد دانه و زیست‌توده به ترتیب برابر 65/309 و 31/596 کیلوگرم در هکتار، 22/8 و 41/6 درصد و 80/0 و 77/0 بود که بیانگر دقت بسیار خوب مدل در شرایط واسنجی است. همچنین مقادیر RMSE، NRMSE و R2 در شرایط اعتبارسنجی برای شبیه‌سازی عملکرد دانه و زیست‌توده به ترتیب برابر 42/168 و 71/554 کیلوگرم در هکتار، 30/10 و 90/12 درصد و 85/0 و 70/0 بود. دامنه تغییرات خطای مدل برای حالت بدون تنش از 65/8- تا 81/9 درصد، برای حالت با تنش متوسط از 56/10- تا 29/15 درصد، و برای حالت با تنش زیاد از 00/15- تا 34/12 درصد متغیر بود. این بازه‌های خطا نشان می‌دهد که با افزایش تنش آبی از غرقاب دائم به تنش زیاد از طریق اعمال دور آبیاری، میزان خطای مدل در شبیه‌سازی عملکرد افزایش می‌یابد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که مدل در حالت کلی از دقت قابل قبولی در شبیه‌سازی عملکرد و زیست‌توده برخوردار است، اما هرچه میزان تنش آبی اعمال شده افزایش می‌یابد، از دقت مدل کاسته می‌شود، به گونه‌ای که مدل بالاترین دقت را در شبیه‌سازی مقادیر مربوط به شرایط بدون تنش آبی از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها