شبيه‌سازي عملكرد و بهره‌وري مصرف آب ارقام مختلف برنج تحت شرايط مختلف كاشت با كاربرد مدل‌هاي AquaCrop ، CropSyst و WOFOST

Yield and Water Productivity Simulation of Different Rice Cultivars under Various Planting Methods using AquaCrop, CropSyst and WOFOST Models

شبيه‌سازي عملكرد و بهره‌وري مصرف آب برنج با كاربرد مدل­ هاي AquaCrop، CropSyst و WOFOST، پژوهشي در ايستگاه شاوور، مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استان خوزستان انجام شد. در اين پژوهش، دو عامل روش كاشت (نشايي، مستقيم رايج در منطقه و خشكه‌كاري) و ارقام برنج (عنبوري قرمز، چمپا و دانيال) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه دقت مدل AquaCrop براي تعيين عملكرد بر اساس آماره‌هاي ميانگين خطاي اريب (0/36 تن بر هكتار)، جذر ميانگين مربعات خطا (1/07 تن بر هكتار) و جذر ميانگين مربعات نرمال شده (14 درصد) قابل قبول بود. مقادير آماره‌هاي ميانگين خطاي اريب، جذر ميانگين مربعات خطا و جذر ميانگين مربعات نرمال شده براي بهره‌وري مصرف آب در مدل AquaCrop به ترتيب برابر با 0/11- كيلوگرم بر مترمكعب، 0/40 كيلوگرم بر مترمكعب و 0/15 به ­دست آمد. اين مقادير براي عملكرد دانه توسط مدل WOFOST به­ترتيب برابر با 0/06 تن بر هكتار، 1/14 تن بر هكتار و 1 درصد و براي بهره‌وري مصرف آب توسط اين مدل به­ ترتيب برابر با 0/15 كيلوگرم بر مترمكعب، 0/40 كيلوگرم بر مترمكعب و 13 درصد برآورد گرديد. همين مقادير براي مدل CropSyst به ­ترتيب برابر با 0/11 تن بر هكتار، 0/80 تن بر هكتار و 24 درصد براي عملكرد دانه و 0/15 كيلوگرم بر مترمكعب، 0/40 كيلوگرم بر مترمكعب و 14 درصد براي بهره‌وري مصرف آب شبيه‌سازي شد. با توجه به اين نتايج، دقت هر سه مدل براي شبيه‌سازي عملكرد و بهره‌وري مصرف آب مطلوب بودند. با اين وجود، مدل WOFOST دقت بهتري نسبت به دو مدل ديگر در اكثر تيمارها داشت. بنابراين، اين مدل را مي­توان براي شبيه‌سازي عملكرد و بهره‌وري مصرف آب ارقام مختلف برنج در نظر گرفت.

Simulation of rice yield and its water productivity studied using AquaCrop, WOFOST and CropSyst models, in an experiment at Khuzestan Agricultural Research Station. In this study, three types of planting methods (D1: transplanting, D2: direct seeding, and D3: dry bed seeding) and three rice cultivars (V1: Red-Anbori, V2: Champa, V3: Danial) were considered. Results of MBE (0.36 t.ha-1), RMSE (0.1.07 t.ha-1) and NRMSE (0.14 t.ha-1). MBE, RMSE and NRMSE values for water productivity calculated by using AquaCrop model were -0.11 kg.m-3, 0.40 kg.m-3 and 0.15, respectively. The values for yield simulation using WOFSOT model were 0.06 ton.ha-1, 1.14 t.ha-1 and -0.01, respectively, and aforementioned values for water productivity simulated by WOFOST were 0.15 kg.m-3, 0.40 kg.m-3 and -0.13, respectively. The mentioned values for CropSyst simulated as 0.11 t.ha-1, 0.80 t.ha-1 and -0.24 for yield and 0.15 kg.m-3, 0.40 kg.m-3 and -0.14 for water productivity, respectively. According to the results, accuracy for all models were accepted to simulate rice yield and water productivity. However, WOFOST accuracy was better than the other models in most treatments. Thus, it is recommended to use WOFOST for simulation of rice yield and water productivity at different rice cultivars.