پارامتريابي و ارزيابي مدل SSM-iCrop2 براي پيش‌بيني رشد و عملكرد پنبه در ايران

Parameterization and Evaluation of the SSM-iCrop2 Model for predict the cotton growth and yield in Iran

پنبه مهم‌ترين منبع الياف طبيعي در جهان و ايران به شمار مي‌رود. سطح زير كشت پنبه در ايران حدود 80 هزار هكتار است. هدف از اين مطالعه پارامتريابي و ارزيابي مدل SSM-iCrop2 براي گياه پنبه در مناطق و شرايط محيطي مختلف سطح زير كشت پنبه در ايران است. جنبه‌هاي مختلف رشد و نمو گياه در مدل SSM-iCrop2 به‌صورت زيربرنامه‌هايي شامل نمو فنولوژيك، تغييرات سطح برگ، توليد و توزيع ماده خشك سازماندهي شده‌اند. زير برنامه موازنه آب خاك نيز براي شبيه‌سازي تغييرات آب خاك و تعيين شدت تنش در مدل گنجانده شده است. مدل شبيه‌سازي را به‌صورت روزانه انجام مي‌دهد و به اطلاعات مربوط به هوا (دماي حداكثر، دماي حداقل و ...)، خاك (آلبيدوي خاك، فاكتور زهكشي و ...) و مديريت زراعي (تاريخ كاشت، تراكم و ...) نياز دارد. جهت پارامتريابي مدل از داده‌هاي آزمايشات انجام شده در نقاط مختلف كشور استفاده شد. سپس براي ارزيابي دقت پيش‌بيني مدل از يك‌سري ديگر از داده‌هاي آزمايشي استفاده گرديد. نتايج حاكي از كارايي قابل قبول مدل براي پيش‌بيني روز تا رسيدگي r=0/94 ,CV=6/5، day4/8 RMSE و عملكرد وش r=0/7,CV=13/9، g.m-26/56RMSE براي پارامتريابي و عملكرد وش r=0/74,CV=12/8، g.m-24/50(RMSE براي ارزيابي بود. همچنين، نتايج نشان داد كه مقدار RMSE و CV به‌ترتيب براي شبيه‌سازي عملكرد ( g.m-26/77، 12/9)، تبخير و تعرق ( mm3/150، 16) و مقدار آب مصرفي ( mm5/178، 19/6) در مناطق مهم توليد پنبه در ايران بود. اين نتايج نشان مي‌دهد كه برآورد متغيرهاي مختلف توسط مدل از دقت قابل قبولي برخوردار است.

Cotton is the most important fiber crop in Iran and as well as the world. The acreage of cotton is about 80,000 ha in Iran. The present study aims to determine the parameters of the SSM-iCrop2 model and evaluate the ability of the model to simulate cotton growth and yield in different regions and environmental conditions of Iran. Different aspects of crop growth are organized as sub-programs including phenological development, leaf area changes and dry matter production and distribution. Soil water balance sub-program is entered in the model to simulate changes in soil water and determination of stress severity. Simulation by the model is done on a daily basis and requires data related to atmosphere, soil and crop management. The model was tested for Iran conditions. To estimate the coefficients and evaluation of the model, data obtained from experiments conducted in various areas of the country were used. The model was evaluated using independent data following estimation of genetic parameters. The results indicated acceptable efficiency of the model in prediction of daily simulation including days to maturity (RMSE=8.4 day, CV=6.5 %) and seed cotton yield (RMSE=56.6 g/m2 and CV=13.9 %) for parameterization and seed cotton yield (RMSE=50.4 g/m2, CV=12.8 %) for evaluation. Also, the results showed that RMSE and CV values for simulation of yield, Evapotranspiration, and used water were respectively (77.6, 12.9%), (150.3 and 16%) and (178.5 and 19.6%) in major cotton production areas of Iran. These results indicate that estimates for variables are acceptable