رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست
نشریه علمی

ارزیابی مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی واکنش ارقام مختلف برنج به روش کاشت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

سید امیر حسین موسوی 1
اصلان اگدرنژاد 2
عبدالعلی گیلانی 3

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

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

3 استادیار، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج‌کشاورزی،

https://doi.org/10.22034/nawee.2022.153890
چکیده
توجه به زراعت برنج به دلیل مصرف زیاد آب در کشاورزی پایدار بسیار اهمیت دارد. این گیاه زراعی مهم‌ترین منبع غذایی در کشور ما محسوب می‌شود و به همین دلیل اطلاع از مقدار آب مصرفی آن در ارقام مختلف با روش‌های کاشت گوناگون مهم است. چون انجام آزمایش‌های متعدد برای اطلاع از این موضوع نیازمند صرف وقت و هزینه بسیار است؛ لازم است از مدل‌سازی گیاهی استفاده شود. بدین منظور، برای ارزیابی عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب برنج با مدل AquaCrop تحقیقی در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان انجام شد. در این تحقیق، دو عامل روش کاشت (D1: نشایی، D2: مستقیم رایج در منطقه و D3: خشکه‌کاری) و رقم برنج (v1: عنبوری قرمز، v2: چمپا و  v3: دانیال) برای شبیه‌سازی پارامترهای مورد مطالعه در نظر گرفته شدند. مقادیر آماره‌های MBE، RMSE و NRMSE برای عملکرد برنج به‌ترتیب برابر با 25/0 تن در هکتار، 0/1 تن در هکتار و 10/0 بود. این مقادیر برای زیست‌توده به‌ترتیب برابر با 30/0 تن در هکتار، 15/1 تن در هکتار و 05/0 و برای کارایی مصرف آب به‌ترتیب برابر با 07/0 کیلوگرم بر مترمکعب، 24/0 کیلوگرم بر مترمکعب و 03/0 بود. مقادیر آماره EF برای عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب برنج به‌ترتیب برابر با 87/0، 56/0 و 65/0 و مقادیر d برای هر سه پارامتر برابر با 99/0 بود. با توجه به این نتایج، مدل AquaCrop دقت کافی در شبیه‌سازی عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب برنج جهت نیل به کشاورزی پایدار داشت.

کلیدواژه‌ها

خشکه‌کاری
رقم دانیال
کشت نشایی
مدل‌ گیاهی

عنوان مقاله English

Evaluation of AquaCrop Model for simulation Rice Different Cultivars Response to Planting Method

نویسندگان English

Seyed Amir Hossein Mousavi 1
Aslan Egdernezhad 2
Abdolali Gilani 3
1 M.Sc. Student of Irrigation and drainage, Department of Water Sciences and Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.
2 Department of Water Sciences and Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.
3 Assistant Professor, Seed and Plant Improvement Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Ahvaz, Iran.
چکیده English

It is so vital to note the cultivation of rice because of its high irrigation water consumption. This crop is the most important food source in the Iran, hence, it is necessary to know how much irrigation water must be used to grow different rice cultivars under various cultivation types. On the other hand, applying farm tests to achieve the goal need high costs and waste much time. Regarding that, it is necessary to use crop modeling. In this study, AquaCrop was used to simulate yield, biomass and water use efficiency of rice. The research was conducted at Khuzistan Agricultrual Research Station. In this study, three types of cultivation (D1: transplanting, D2: current directs seeding consorted seeding, and D3: dry bed seeding) and rice cultivars (V1: Red-Anbori, V2: Champa, V3: Danial) were considered to simulate abovementioned parameters. MBE, RMSE and NRMSE values for seed yield were 0.25 ton.ha-1, 1.0 ton.ha-1 and 0.1, respectively. Those values for biomass were 0.3 ton.ha-1, 1.15 ton.ha-1 and 0.05, respectively, and for water use efficiency were 0.07 kg.m-3, 0.24 kg.m-3 and 0.03, respectively. EF values for seed yield, biomass and water use efficiency were 0.87, 0.56 and 0.65, respectively, and d values for all parameters were equal to 0.99. Regarding the results, AquaCrop had good accuracy for simulation of rice yield, biomass and water use efficiency.

کلیدواژه‌ها English

Cropping Model
Danial Cultivar
Dry bed seeding
Transplanting
Ahmadee M., Ghanbarpouri M., Egdernezhad A. 2021. Applied Irrigation Water of Wheat using Sensitivity Analysis and Evaluation of Aqua Crop. Water Management in Agriculture. 8(1): 15-30 (in Persian).
Ahmadee M., Khashei Siuki A., Hashemi S. R. 2014. The effect of magnetic water and calcific and potasic zeolite on the yield of Lepidium Sativum L, International journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 2(6): 2051-2060.
 Ahmadee M., Khashei Siuki A., Sayyari M. H. 2015. Comparison of efficiency of different equations to estimate the water requirement of saffron (crocus sativus L.) (case study: Birjand plain, Iran). Journal of Agronomy, 8(4): 505-520 (in Persian).
Ebrahimipak N., Ahmadee M., Egdernezhad A., Khashei Siuki A. 2018. Evaluation of AquaCrop to simulate saffron (crocus sativus L.) yield under different water management scenarios and zeolite amount, Journal of Water and Soil Resources Conservation, 8(1): 117-132 (in Persian).
 Ebrahimipak N., Egdernezhad A., Tafteh A. Ahmadee M. 2019a. Evaluation of AquaCrop, WOFOST, and  CropSyst to Simulate Rapeseed  Yield. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 13(3-75): 715-726 (in Persian).
Ebrahimipak N., Egdernezhad A., Tafteh A.,  Ahmadee M. 2019b. Economical Optimization of Water Distribution in Qazvin Irrigation Network under Different Water Deficit Conditions. Journal of Environmental Science and Technology. In press (in Persian).
Egdernezhad A., Ebrahimipak N., Tafteh A., Ahmadee M. 2019. Canola Irrigation Scheduling using AquaCrop Model in Qazvin Plain, Water Management in Agriculture, 5(2): 53-64 (in Persian).
FAO, 2017. FAOSTAT. Statistical Databases. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http:/ www.fao.org.
Farahani H. J., Izzi G., Steduto P., Oweis T. Y. 2009. Parameterization and evaluation of AquaCrop for full and deficit irrigated cotton. Agronomy. 101: 469-476.
Garcia-Vila M., Fereres E., Mateos L., Orgaz F., Steduto P. 2009. Deficit irrigation optimization of cotton with AquaCrop. Agronomy. 101: 477-487.
Geerts S., Raes D., Garcia M., Miranda R.,  Cusicanqui J. A. 2009. Simulating yield response to water of quinoa (Chenopodium quinoaWilld.) with FAO-AquaCrop. Agronomy. 101: 499-508.
Geerts S., Raes D. 2009. Defecit irrigation as on-farm strategy to maximize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Management. 96: 1275-1284.
Heng L. k., Hsiao T. C., Evett S., Howell T., Steduto P. 2009. Validating the FAO AquaCrop model for Irrigated and Water Deficient field maize, Agronomy Journal. 101(3):488-498.
Hsiao T. C., Heng L., Steduto P., Rojas-Lara B., Raes, D., Fereres, E. 2009. AquaCrop-The FAO  crop model to simulate yield response to water: III. Parameterization and  testing for maize. Agron.J. 101(3), 448-459.
IRRI 2008. Background Paper: The Rice Crisis: What Needs to Be Done? IRRI, Los Baños, Philippines, www.irri.org/12pp
Raes D., Steduto P., Hsiao T. C., Fereres E. 2009. AquaCrop— the FAO crop model to simulate yield response to water II. Main algorithms and software description. Agronomy Journal. 101:438–447.
 Ladha J. K., Hill J. E.,  Duxbury J. M., Stricevic R., Cosic M., Djurovic N., Pejic B., Maksimovic L. 2011. Assessment of the FAO AquaCrop model in the simulation of rainfed and supplementally irrigated maize, sugar beet and sunflower. Agricultural Water Management. 98: 1615-1621.
Saadati Z., Pirmoradianand N., Rezaei M. 2011. Calibration and evaluation of AquaCrop model in rice growth simulation under different irrigation managements. 21th International Congress on Irrigation and Drainage, October19-23,Tehran,Iran,589-600.
Shahidi A., Ahmadee M. 2014. A manual for learning SWAP. Kelk Zarrin Publication. Tehran. 168 pp. http://kzp.ir.
Sharma P. K., Ladha J. K., Bhushan, L. 2003. Soil physical effects of puddling in rice-wheat cropping systems. In Improving the Productivity and Sustainability of Rice-Wheat Systems: Issues and Impacts
Todorovic M., Albrizio R., Zivotic L., Abisaab M.,  Stwckle C. 2009. Assessment of AquaCrop, CropSyst and WOFOST models in the simulation of sunflower growth under different water regimes. Agronomy. 101: 509-521.
 
 
رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست
دوره 1، شماره 1
فروردین 1401
صفحه 63-74

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما