ارزيابي مدل APSIM-Barley براي ارقام مختلف جو آبي تحت تنش آب و نيتروژن

مدل هاي شبيه سازي رشد گياهان زراعي امكان مطالعه تأثير مديريت كشاورزي بر فعاليت هاي توليدي در محيط هاي معين را مهيا مي سازند. مدل ها مكانيستيك و فرآيندگرا مي باشند كه با به كارگيري زيرمدل هاي مختلف (زيرمدل هاي بيولوژيك، محيطي، مديريتي و اقتصادي) كه با موتور اصلي مدل مرتبط مي شوند قادر به شبيه سازي سيستم هاي كشاورزي در مناطق مختلف از جمله نواحي خشك و نيمه خشك مانند ايران مي باشند. مدل  APSIM-Barley مي تواند جهت ارزيابي مديريت در محصول جو مورد استفاده قرار گيرد. هدف اين مطالعه بررسي و ارزيابي مدل APSIM-Barley در رابطه با شبيه سازي رشد، نمو و عملكرد سه رقم جو آذران، جلگه و بهمن، تحت شرايط مختلف فراهمي نيتروژن و آبياري بود. به منظور ارزيابي مدل APSIM-Barley در راستاي شبيه سازي و كمي سازي مراحل رشد فنولوژيك، زيست توده و عملكرد دانه ارقام مختلف جو از يك سري آزمايش مستقل استفاده شد. به منظور واسنجي مدل زراعي، آزمايشي به صورت اسپليت پلات فاكتوريل در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي در مزرعه تحقيقاتي مركز تحقيقات كشاورزي واقع در شهر همدان در سال 1398 انجام شد. در طرح مذكور سطوح مختلف آبياري، نيتروژن و رقم مورد بررسي قرار گرفت.  فاكتور اصلي شامل سه سطح آبياري (40-30، 70-60 و 100-90 درصد ظرفيت مزرعه) و فاكتورهاي فرعي شامل سطوح رقم (آذران، جلگه و بهمن به ترتيب ارقام زودرس، متوسط رس و ديررس) و نيتروژن (سه سطح صفر، متوسط و بهينه) بودند. براي اعتبار سنجي و واسنجي مدل از يكسري مجموعه داده مستقل ديگر در سال هاي مختلف شامل مقالات چاپ شده و همچنين گزارش نهايي طرح هاي تحقيقاتي انجام شده استفاده شد. براي ارزيابي كارايي مدل زراعي و مقايسه مقدارهاي شبيه سازي و اندازه گيري شده از شاخص هاي آماري شامل ضريب تبيين، ريشه ميانگين مربعات خطا نرمال شده، شاخص توافق و ميانگين انحراف خطا استفاده شد. در اين تحقيق براي تمامي تجزيه هاي آماري و رسم شكل ها از نرم افزار  OriginPro استفاده شد. يافته هاي حاصل از شبيه سازي توسط مدل APSIM-Barley در مرحله واسنجي نشان داد كه مقدار ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده در رابطه با پيش بيني مراحل  فنولوژي گياه (روز تا گلدهي و رسيدگي فيزيولوژيك) به ترتيب برابر 43/2 و 4/2 درصد بود. همچنين دقت مدل براي شاخص سطح برگ براي ارقام آذران، جلگه و بهمن تحت شرايط تيمار مصرف كامل آب و نيتروژن به ترتيب 5/13، 1/14 و 7/10 درصد و تحت شرايط تيمار تنش شديد آب و نيتروژن به ترتيب 5/16، 6/18 و 5/26 درصد بود. در اين مرحله مقادير ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده و شاخص توافق براي عملكرد زيست توده و دانه برابر 9/24 درصد و 98/0و 2/15 درصد و 96/0 بود. در مرحله اعتبار سنجي مدل زراعي، مقادير شاخص هاي ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده، شاخص توافق، ضريب تبيين و ميانگين انحراف خطا به ترتيب براي عملكرد دانه 02/15درصد، 96/0، 82/0 و 34/0 تن در هكتار بود. به طور كلي نتايج نشان داد كه مدل  APSIM-Barley قادر است رشد، نمو و عملكرد دانه ارقام مختلف جو را با دقت قابل قبولي تحت شرايط مختلف مديريت آب و نيتروژن در سال ها و مناطق مختلف شبيه سازي كند. بنابراين مدل مذكور مي تواند به عنوان ابزاري قابل اعتماد در مطالعات آينده در زمينه ارزيابي تغيير اقليم، آناليز خلاء عملكرد، پهنه بندي و غيره مورد استفاده قرارگيرد.