عملكرد برنج تحت مديريت هاي زهكشي سطحي و زيرزميني و ارزيابي مدل آكواكراپ

Rice yield under surface and subsurface drainage managements and evaluation of AquaCrop model

مدل هايي كه اثرات مقادير مختلف آب بر عملكرد محصول را به صورت كمي شبيه سازي مي كنند، ابزارهايي مفيدي براي مديريت آب در سطح مزرعه و بهينه سازي كارايي مصرف آب مي باشند. در اين پژوهش از مدل AquaCrop جهت شبيه سازي عملكرد برنج رقم طارم تحت مديريت هاي مختلف زهكشي زيرزميني و سطحي استفاده شد. داده-هاي مورد نياز از پايلوت زهكشي زيرزميني اراضي شاليزاري تجهيز و نوسازي شده دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري در سال هاي زراعي 1390 و 1391 تهيه شد. براي كمي سازي و صحت سنجي اثرات مديريت هاي مختلف آب بر عملكرد برنج، واسنجي، اعتبارسنجي و آناليز حساسيت مدل براساس اندازه گيري هاي مزرعه اي انجام شد. نتايج نشان داد كه مدل توانست پارامترهاي مختلف را با دقت بالايي (91/0d > ) شبيه سازي كند. در تيمارهاي زهكشي زيرزميني، دقت پيش بيني بسيار بالا بود. خطاي شبيه سازي مدل در تيمار زهكشي سطحي بيشترين مقدار را داشت، به طوري كه براي عملكرد، 13 درصد و براي بيوماس 27 درصد به دست آمد. متوسط مقدار ريشه ميانگين مربعات خطا در شبيه‌سازي عملكرد دانه برنج، 5/191 و براي بيوماس برابر 8/745 كيلوگرم بر هكتار به دست آمد. يافته هاي اين پژوهش، كارايي مناسب مدل AquaCrop در شبيه سازي فرايند رشد و تاثير زهكشي سطحي و زيرزميني بر عملكرد برنج را تاييد مي‌كند و مي توان از اين مدل جهت بهبود مديريت آبياري و زهكشي در اراضي شاليزاري استفاده نمود.

The simulation models that quantify the effects of different amounts of water on crop yield are useful tools for water management at the farm level and optimizing water use efficiency. In this study, the AquaCrop model was used for simulating rice yield under different surface and subsurface drainage managements. Required data were obtained from subsurface drainage pilot of consolidated paddy fields of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University during 2011and 2012 growing seasons. The calibration, validation and sensitivity analysis of the model was utilized to quantify and verify the effects of different water managements on rice yield using the measurements from field experiments. The model satisfactory (d > 0.91) simulated different parameters. The prediction accuracy was very high in the subsurface drainage treatments. The errors for grain yield and biomass simulations were, respectively, 13 % and 27 % for surface drainage treatment indicating the highest error under different drainage treatments. The average root mean square error for simulated grain yield and biomass was found to be 191.5 and 745.8 kg ha-1, respectively. The results demonstrated that the AquaCrop model is reliable in simulating growth and yield of rice under subsurface and surface drainage systems and can be used to improve irrigation and drainage management in paddy fields.