نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مریم کریمیان ¹
• فیاض آقایاری ²
• فرزاد پاکنژاد ³

¹ دانشجوی سابق کارشناسی ارشد رشته اگرواکولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، گروه زراعت، کرج، ایران

² استادیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، گروه زراعت، کرج، ایران.

³ دانشیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، گروه زراعت، کرج، ایران.

چکیده

مقدمه (و هدف)
مدل‌های گیاهان زراعی در بسیاری از کشورها برای شبیه سازی پاسخ گیاهان زراعی به تنش­های محیطی و روش­های مدیریتی متفاوت در دهه­ های مختلف استفاده شده­ اند (Mehraban, 2013). یکی از اهداف مدل­های شبیه­ سازی گیاهی، استفاده از آنها برای پیش­بینی عملکرد محصول می­باشد. مد­های مختلفی برای این منظور توسعه داده شده و توسط محققین مختلف بکار رفته­ اند .مدل هایی چونCERES (Jones and Kiniry, 1986) ، WOFOST (Van Keulen and Wolf, 1986) ، CropSyst (Stockle et al., 1984) و غیره که البته مستلزم مهارت زیاد کاربر در واسنجی می­باشد و متغیرهای ورودی آنها زیاد و اندازه­ گیری آنها سخت است. بر اساس روابط ارائه شده برای شبیه سازی مراحل رشد و اثر آب در این مراحل، کردری و گراهام (Cordery and Graham, 1989) مدلی را بنا نهادند. این مدل برای گندم زمستانه رقم عدل در شرایط آب و هوایی منطقه باجگاه پس از بازسازی و واسنجی، MEDIWY نامگذاری شد (Ziaei and Sepaskhah, 2003). به طور کلی مدل با استفاده از داده‌های متداول که تقریباً در تمامی ایستگاه­های هواشناسی اندازه‌گیری می‌شود قادر به برآورد مناسب شاخص‌های رشد و در نهایت برآورد مطلوب مقدار عملکرد دانه گندم دیم و آبی می‌باشد. کاربرد گسترده تر آن نیاز به آزمون در شرایط متفاوت آب و هوایی دارد. بنابراین با توجه به کاربردی بودن مدل MEDIWY و نیاز به حداقل داده­ های ورودی در آن، هدف از این تحقیق ارزیابی مدل MEDIWY برای شبیه­ سازی عملکرد گندم رقم مرودشت در شرایط رژیم­های متفاوت آبیاری در منطقه کرج می باشد.
 
مواد و روش­ها
آنچه در این تحقیق مورد بحث و بررسی قرار گرفت، ارزیابی مدل MEDIWY برای شبیه سازی عملکرد گندم (رقم مرودشت)در شرایط آب و هوایی منطقه کرج می باشد. برای این منظور از اطلاعات 9 تیمار آبیاری که در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج  در سال زراعی (83-1382) اجرا شده بود، استفاده شد (Paknejad, 2005). در ضمن، سایر اطلاعات مورد نیازدیگر مانند اطلاعات هواشناسی (مقادیر روزانه تبخیر از تشت و بارندگی) از ایستگاه هواشناسی ماهدشت کرج تهیه شد. در مدل مورد نظر مقادیر مربوط به داده‌های هواشناسی (بارندگی و تبخیر از تشت) و آبیاری بعنوان عوامل ورودی، وارد مدل می گردد. با توجه به اینکه تیمارهای آبیاری بکار رفته در این تحقیق هر کدام به صورت یک رژیم آبیاری بخصوصی می­باشد و در مراحل مختلف رشد نیز اعمال شده است برای واسنجی دقیق­تر مدل MEDIWY تیمارهای آبیاری  بر اساس شدت تنش خشکی به سه گروه طبقه بندی شد و واسنجی مدل برای هر گروه به طور جداگانه انجام گردید. برای ارزیابی کارایی مدل از چندین آماره ارزیابی شامل برازش رگرسیون خطی بین مشاهدات و داده­ های شبیه­ سازی شده و مقایسه آن با خط یک به یک، ضریب تعیین، مجذور میانگین مربعات خطا، مجذور میانگین مربعات خطای نرمال شده  و کارایی مدل استفاده شد.
یافته­ ها
بعد از واسنجی مدل MEDIWY برای شبیه سازی عملکرد گندم (رقم مرودشت) در منطقه کرج، مقادیر مجذور میانگین مربعات خطا، مجذور میانگین مربعات خطای نرمال شده و کارایی مدل به ترتیب برابر 265 کیلوگرم بر هکتار، 5.7 درصد و 0.99 به دست آمد که نشان دهنده شاخص­های آماری مناسب در قسمت واسنجی مدل می­باشد. برای اعتبار سنجی مدل از اطلاعات مستقل محصول دانه رقم گاسپارد که در سال زراعی 83-1382 در منطقه کرج اجرا شده بود استفاده شد(Paknejad, 2005). نتایج اعتبار سنجی مدل نشان داد شاخص­های آماری مجذور میانگین مربعات خطا، مجذورمیانگین مربعات خطای نرمال شده و کارایی مدل به ترتیب برابر 412 کیلوگرم بر هکتار، 8.5 درصد و 0.99 به دست می­آید که نشان می­دهد مدل MEDIWY واسنجی شده به خوبی می­تواند مقادیر عملکرد گندم را در منطقه کرج شبیه­ سازی نماید.
نتیجه ­گیری
نتایج این تحقیق نشان داد که اگرچه مدل MEDIWY نسبت به سایر مدل های گیاهی نیاز به داده های ورودی کمتری دارد با این وجود از دقت و توانمندی بالایی برای شبیه سازی عملکرد محصول برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

• مدل سازی گیاهی
• تنش خشکی
• اعتبارسنجی