ارزيابي كارآيي مدل DSSAT براي تخمين عملكرد بالقوه سيب زميني در نظام زراعي كشت پاييزه (مطالعه موردي: منطقة جيرفت)

Evaluation of DSSAT model for potential yield prediction of potato under autumn cropping system (Case study: Jiroft, Iran

مدل‌هاي شبيه‌سازي رشد و نمو گياهي يكي از پيشرفته‌ترين ابزارهايي است كه امروزه به منظور تخمين عملكرد و بهينه كردن عمليات زراعي استفاده مي‌شوند. اين پژوهش به منظور ارزيابي كارآيي مدل DSSAT در شرايط كشت پاييزه سيب‌زميني در منطقه جيرفت در سال‌‌هاي 1391-1393 به صورت دوساله اجرا شد. آزمايش مزرعه به صورت كرت‌هاي خردشده در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي در سه تكرار انجام شد. فاكتور اصلي تاريخ‌كاشت (26 شهريور، 1 مهر، 7 مهر، 13 مهر) و فاكتور فرعي ارقام سيب‌زميني (سانته، ساتينا و بورن) بود. داده‌هاي سال نخست و دوم اين آزمايش به‌ترتيب براي واسنجي و ارزيابي مدل استفاده شد. پايگاه داده‌هاي مورد نياز مدل عبارت بودند از: 1. داده‌هاي اقليمي مربوط به دما، تشعشع، رطوبت‌نسبي، سرعت باد و بارش؛ 2. داده هاي گياه زراعي حاصل از آزمايش مزرعه؛ 3. داده‌هاي خاك. نتايج ارزيابي نشان داد عملكرد شبيه‌سازي شده، برازش خوبي با مقادير مشاهده شده دارد (R2 > 0.90، pvalue < 0.05). مقدار جذر ميانگين مربعات خطا معادل 19 درصد يا 1210 كيلوگرم در هكتار عملكرد غده بود كه از لحاظ آماري قابل قبول است. زيست‌توده شبيه‌سازي شده با اختلاف 2673/5 كيلوگرم درهكتار و دقت پايين برآورد شد (RMSE > 30). برآورد مدل براي تخمين زمان غده‌زايي نيز قابل قبول نبود. به طوركلي، نتايج نشان داد هر چند اين مدل عملكرد غده را پيش‌بيني كرده است، اما به دليل دقت كم در تخمين مراحل فنولوژيك سيب‌زميني اعتبار كافي براي شرايط كشت پاييزة سيب‌زميني را ندارد.

Crop Simulation Models are advanced tools to estimate crop yield and optimizing of crop management practices. This study was conducted in order to evaluate DSSAT model under autumn cropping system condition in Jiroft, Iran, 2012-2014. The field experiment which repeated in two sequential years and three replications were performed as randomized complete block design in split plots. The main factor was planting date (17th, 23th, 29th September and 5th October) and its subfactor was potato cultivars (Sante, Satina and Boren). Data of first and second years of field experiment was applied respectively for calibration and evaluation of model. Data-base requirement for model was created from 1. climatic data includes: temperature, radiation, relative humidity, wind and precipitation; 2. crop data attained from field experiment, 3. soil data. Results of statistical evaluation of model showed the good fitness of simulated and actual yield performance. Simulated tuber yields were similar to their observed value with RMSE of 19% (1210 kg/ha) and high correlation between observed and simulated tuber yield (R2>0.9). Simulated biomass had 2673.5 kg/ha difference to its observed value that showed low estimation precision (RMSE>30%). This model couldn’t predict tuber initiation stage correctly (RMSE>30%). Therefore, it was concluded that DSSAT model predicted potato yield correctly but due to weak precision in estimation of phenological stage, had low assurance for use in autumn cropping system of potato under autumn cropping system in Jiroft region.