واسنجي و اعتبارسنجي مدل WAVE در شبيه سازي اجزاي بيلان نيتروژن خاك

Calibration and Validation of WAVE Model for Simulating Components of Soil Nitrogen Balance

كاربرد مدل ها در توصيف روابط آب، خاك و گياه تحت شرايط مختلف، باعث سهولت بررسي سناريوهاي گوناگون مديريتي و تعيين حالت بهينه به منظور استفاده حداقل از نهاده هاي گران قيمت توليد براي دستيابي به حداكثر عملكرد شده است. با توجه به اينكه مطالعات مزرعه اي زمان بر و هزينه بر هستند و گاهي اوقات نتايج آن تحت تاثير شرايط غيرقابل كنترل محيطي قرار مي گيرند بنابراين استفاده از مدل هاي كارآمد در توصيف فرآيندهاي پيچيده ناشي از اثرات متقابل آب، خاك و گياه مي تواند راهگشا باشد. هدف از اين تحقيق كاربرد مدل WAVE به منظور تعيين اجزاي بيلان نيتروژن و شبيه سازي ذخيره رطوبت خاك در طول فصل زراعي ذرت در سال 2007 و همچنين اجزاي بيلان نيتروژن خاك بدون پوشش از زمان برداشت محصول ذرت تا زمان كشت فصل زراعي بعد (ميان فصل 2008-2007) است. اين تحقيق در موسسه تحقيقاتي ايرستيا در شهر مونپليه فرانسه در دوره زماني 2008-2007 صورت گرفت. مقادير خروجي مدل شامل شاخص سطح برگ (95/0r2= )، ذخيره آب خاك (96/0r2= ) و ميزان نيتروژن نهايي خاك (اختلاف حداكثر 6/0 كيلوگرم در هكتار) با مقادير اندازه گيري شده تطابق قابل قبولي را نشان داد. همچنين براساس شاخص هاي آماري nRMSE و NSE در خصوص واسنجي ذخيره آب خاك كه به ترتيب معادل 7 درصد و 95/0 حاصل شدند، كارايي مدل در رده عالي ارزيابي مي گردد.

Using models to interpret soil-water-plant relationships under different conditions enable us to study the different management scenarios and then determine the optimum option, which help us to reduce the costs and to improve the benefits. As experimental studies are time consuming and expensive and the results are often affected by uncontrollable environmental conditions, using models to describe the complicated relationships between soil, water, and plant can be a suitable solution. The aim of this study was to use WAVE Model to predict nitrogen balance components and simulation of soil water reserve over a corn crop season in 2007 and also in the period between 2007 harvest and the next crop of 2008. This study was done in the Irstea experimental station in the Southern France in 2007-2008 period. Results showed an appropriate agreement between measured and model simulations of leaf area index (r2=0.95), soil water reserve (r2=0.96), and final soil nitrogen content (by maximum difference of 0.6 kg N.ha-1). Also, in calibration process for soil water reserve simulation, according to nRMSE and NSE indices, which were, respectively, 7 % and 0.95, the performance of the model was excellent.