شبيه‌سازي مراحل فنولوژيك و طول دوره رشد سورگوم (Sorghum bicolor L.) دانه‌اي با استفاده از مدل SSM-iSorghum (مطالعه موردي: شهرستان گرگان)

مدل‌سازي گياهان زراعي يكي از شاخه‌هاي علم زراعت و فيزيولوژي گياهان زراعي است كه از حدود 40 سال قبل به‌وجود آمده و با توسعه رايانه‌هاي پر قدرت و كارآمد در پيشرفت اين رشته نقش عمده‌اي داشته است. در مدل SSM شبيه‌ساز ساده‌اي براي تخمين عملكرد و مراحل فنولوژيك محصولات مختلف به‌كار رفته است. هدف از اين مطالعه، ارزيابي مدل SSM-iSorghum براي شبيه‌سازي مراحل مختلف فنولوژي و عملكرد سورگوم (Sorghum bicolor L.) دانه‌اي تحت شرايط آب و هواي معتدل مرطوب در شهرستان گرگان است. رشد و نمو سورگوم دانه‌اي با استفاده از مدل SSM-iSorghum بر پايه آمار داده‌هاي هواشناسي شهرستان گرگان شامل (دماي كمينه، دماي بيشينه، ميزان تابش خورشيد و ميزان بارندگي) روي رقم كيميا با استفاده از20 سناريو مختلف انجام شد. تراكم كاشت در چهار سطح (17، 21 ، 28 و 35 بوته در مترمربع) و زمان كاشت در پنج تاريخ (10 ارديبهشت، 15 ارديبهشت، 10 خرداد، 15 خرداد و يك تير) شبيه‌سازي انجام شد. براي پارامترهاي ورودي مدل (شامل داده‌هاي هواشناسي، خصوصيات خاك، مديريت زراعي) با استفاده از مقادير به‌دست آمده از آزمايشات مزرعه‌اي در طي دو سال زراعي‌‌ 1389 و 1390 در مزرعه ايستگاه تحقيقات كشاورزي گرگان استفاده شد. نتايج مدل با استفاده از آماره‌هاي مبتني بر اختلاف مقادير شبيه‌سازي و مشاهده شده نشان داد كه مدل SSM مراحل فنولوژيك در تاريخ كاشت‌هاي مختلف و تراكم‌هاي متفاوت را به‌خوبي پيش‌بيني مي‌كند. بالاترين ضريب تبيين (R^2) مربوط به روز از كاشت تا رسيدگي فيزيولوژيك و روز از كاشت تا زمان برداشت با مقدار 0/94 و0/91 درصد به‌دست آمد، بنابراين مدل مي‌تواند در برنامه‌ريزهاي مديريتي براي مراحل فنولوژيكي در مزرعه مورد استفاده قرار بگيرد. ميزان پراكندگي نقاط شبيه‌سازي شده و مشاهده‌ شده مراحل فنولوژي رشد، شاخص برداشت، عملكرد بيولوژيك و عملكرد دانه در محدوده خط 1:1 قرار گرفتند كه نشان مي‌دهد، مدل براي شبيه‌سازي مراحل فنولوژي رشد در شرايط اقليمي شهرستان گرگان از دقت مناسبي برخوردار است. همچنين نتايج ارزيابي مدل در تاريخ‌هاي مختلف كاشت و تراكم‌هاي متفاوت نشان داد كه دامنه حداقل و حداكثر عملكرد دانه شبيه‌سازي شده به‌ترتيب 2/20 و 6/60 تن و با ميانگين 3/92 تن در هكتار و نزديك دامنه حداقل و حداكثر عملكرد دانه مشاهده شده بين 2/35 و 7/43 تن و با ميانگين 4/24 تن در هكتار بود كه اين تفاوت محدوده عملكرد مي‌تواند متأثر از تاريخ‌هاي كاشت مختلف و تأخير در زمان كاشت مناسب باشد. جذر ميانگين مربعات خطا برابر 0/70 تن در هكتار، مقدار ضريب تبيين (R^2) برابر 0/78 درصد و شكل بين مقادير عملكرد مشاهده شده و عملكرد شبيه‌سازي شده نشان مي‌دهد كه داده‌ها در محدوده‌ خطاي كمتر از 15± درصد خط 1:1 قرار دارند، لذا مدل شبيه‌سازي مناسبي از شرايط گرگان براي عملكرد دانه داشت. بنابراين، مي‌توان از مدل SSM-Sorghum در شبيه‌سازي مراحل فنولوژي در تاريخ‌هاي مختلف كاشت و تراكم‌هاي متفاوت در شرايط مطلوب آب و هوايي گرگان بهره برد.