نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه شهید چمران اهواز- پردیس صنعتی شهدای هویزه، دشت آزادگان، ایران.

چکیده

مدل AquaCrop یکی از مدل‌های گیاهی برای شبیه‌سازی عملکرد گندم است که توسط محققان زیادی در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مدل نسبت به پارامترهای ورودی حساسیت دارد و شناخت میزان این حساسیت به کاربران کمک می‌کند تا سریعتر و با دقت بیشتر بتوانند از آن برای شبیه‌سازی گیاهان زراعی استفاده کنند. با توجه به اینکه ارزیابی حساسیت مدل AquaCrop نسبت به پارامترهای ورودی تاکنون محدود استفاده از داده‌های طرح‌های آزمایشی محدود بوده است؛ اطلاعات کافی برای بسط آن به شرایط واقعی در مزارع کشاورزان در دسترس نیست. برای رفع این مشکل، پژوهش حاضر با استفاده از داده‌های برداشت شده در طول چهار سال متوالی (1399 تا 1402) در شهرستان‌های شوش و اهواز انجام گردید. نتایج نشان داد که مدل AquaCrop نسبت به تغییرات بهره‌وری آب نرمال شده، شاخص برداشت و حداکثر ضریب گیاهی برای تعرق دارای حساسیت زیاد (0.2<Sp<1.0)، نسبت به ضریب رشد پوشش گیاهی دارای حساسیت متوسط (0.05<Sp<0.2) و نسبت به ضریب زوال پوشش گیاهی و ضریب پوشش گیاهی اولیه دارای حساسیت کم (Sp<0.05) بود. این حساسیت نسبت به تغییرات مکانی (از شوش به اهواز) ثابت ولی نسبت به تغییرات زمانی (از 1399 تا 1402) متغیر بود. در واقع، با بهبود عملکرد گندم در طول سال‌های مورد مطالعه، از حساسیت مدل AquaCrop کاسته شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Adla S, Bruckmaier F, Arias-Rodriguez LF, Tripathi S, Pande S, Disse M. (2024) Impact of calibrating a low-cost capacitance-based soil moisture sensor on AquaCrop model performance. J Environ Manage. 2024 Feb 27;353:120248. Doi: 10.1016/j.jenvman.2024.120248. Epub 2024 Feb 6. PMID: 38325280.
Aghajanloo, Z. and Nikbakht, J. (2023). Simulation and Assessment of the AquaCrop Model in Deficit Irrigation Management of Winter Wheat in Zanjan Region. Water and Soil Science, 33(2), 23-34. doi: 10.22034/ws.2021.43612.2413. (in Persian)
Guo, D., Zhao, R., Xing, X., and Ma, X. (2019). Global sensitivity and uncertainty analysis of the AquaCrop model for maize under different irrigation and fertilizer management conditions. Archives of Agronomy and Soil Science, 1-19.  doi: 10.1080/03650340.2019.1657845
Jalil, A., Akhtar, F., Awan, U. Kh.. (2020). Evaluation of the AquaCrop model for winter wheat under different irrigation optimization strategies at the downstream Kabul River Basin of Afghanistan, Agricultural Water Management, 240: 106321. doi: 10.1016/j.agwat.2020.106321
Jin, X., Li, Z., Nie, C., Xu, X., Feng, H., Guo, W., and Wang, J. (2018). Parameter sensitivity analysis of the AquaCrop model based on extended fourier amplitude sensitivity under different agro-meteorological conditions and application. Field Crops Research, 226, 1-15. doi: 10.1016/j.fcr.2018.07.002
Jorenush, M. H. , Egdernezhad, A. , Shahrokh Nia, M. A. and Ebrahimipak, N. (2024). Evaluation of the AquaCrop model for simulation of Wheat plant (Triticum) yield under different scenarios of agricultural management in Qazvin. Water and Soil Management and Modelling, 4(2), 1-16. doi: 10.22098/mmws.2023.12533.1248. (in Persian)
Kim, D., & Kaluarachchi, J. (2015). Validating FAO AquaCrop using Landsat images and regional crop information. Agricultural Water Management, 149:143-155. doi:10.1016/j.agwat.2014.10.013
Kumar, P., Sarangi, A., Singh, D.K., & Parihar S.S. (2014). Evaluation of the AquaCrop model in predicting wheat yield and productivity under irrigated saline regimes. Irrigation and Drainage, 63: 474–487. doi: 10.1002/ird.1841
Lenhart, T., Eckhardt, K., Fohrer, N. and Frede, H. (2002). Comparison of two different approaches to sensitivity analysis. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 27(9-10), 645-654. doi: 10.1016/S1474-7065(02)00049-9.
Nasrolahi, Al. H., Ahmadee, M., Rustum, R. (2024). Sensitivity Analysis of AquaCrop Model for Winter Wheat in Different Water Supply Conditions, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 150 (2), doi: https://doi.org/10.1061/JIDEDH.IRENG-10099.
Raes, D., Steduto P., Hsiao, T. C. and Freres, E. (2012). Reference manual AquaCrop, FAO, Land and Water Division, Rome, Italy.
Rahimikhoob, H. , Sohrabi, T. and Delshad, M. (2020). Sensitivity Analysis of Basil Crop Growth Parameters in the Aquacrop Model under Different Nitrogen Fertilizer Stresses. Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(6), 1341-1351. doi: 10.22059/ijswr.2020.298460.668516. (in Persian)
Salemi, H., Mohd Soom, M.A., Lee, T.S., Mousavi, S.F., Ganji, A., & Kamil Yusoff, M. (2011). Application of the AquaCrop model in deficit irrigation management of Winter wheat in an arid region. African Journal of Agricultural Research, 610: 2204-2215. doi: 10.5897/AJAR10.1009
Sarkohaki, A. , Egdernezhad, A. and Minaei, S. (2022). Sensitivity Analysis of AquaCrop Model to Changes in Growth Parameters of Corn under Salinity Stress in Different Irrigation Methods. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 16(4), 727-738. 20.1001.1.20087942.1401.16.4.3.6. (in Persian)
Steduto, P., Hsiao, T. C., Raes, D. and Fereres, E. (2009). AquaCrop: The FAO crop model to simulate yield response to water: I. Concepts and underlying principles. Agronomy Journal, 101(3): 426-437. doi: 10.2134/agronj2008.0139s.