واسنجي مدل CERES-Barley با استفاده از روش مدل‌سازي معكوس تحت شرايط كم‌آبياري

Calibration of CERES-Barley model using inverse modeling method under deficit irrigation conditions

مدل‌هاي شبيه‌ساز رشد محصولات كشاورزي با هدف درك واكنش گياهان به تغيير شرايط محيطي و ارزيابي صفات فيزيولوژيك و مرفولوژيك گياه در جهت بهبود عملكرد محصول و كمك به استفاده بهينه از منابع آب و خاك مورد استفاده قرار مي‌گيرند. ارزيابي عملكرد اين مدل‌ها پيش‌نياز كاربرد آنها در ارزيابي راه‌كارهاي مديريتي مختلف مي‌باشد. در اين مطالعه، مدل گياهي CERES-Barley از مدل‌هاي موجود در بسته نرم‌افزاري DSSAT (نسخه 4) با استفاده از روش مدل‌سازي معكوس و مدل PEST واسنجي گرديد. اين مطالعه، شامل 11 تيمار با سه تكرار در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي اجرا شد. تيمارهاي آبي شامل 100 (T100)، 90 (T90)، 80 (T80)، 70 (T70)، 60 (T60)، 50 (T50)، 40 (T40)، 30 (T30)، 20 (T20) و 10 (T10) درصد نياز آبي گياه بود. تيمار ديم نيز با دو آبياري در زمان كاشت (11 آبان) و اولين آبياري بهاره (20 فروردين) پيش از اعمال تنش (T0) بود. نتايج نشان داد كه مدل CERES-Barley مي‌تواند تا تيمار T50 اين مقادير را با دقتي مناسب شبيه‌سازي نمايد. مقدار آماره SRMSE در تيمارهاي بين T100 تا T50 براي شبيه‌سازي عملكردهاي دانه، كاه و كل به ترتيب برابر با 5/5%، 9/10% و 6/3% بدست آمد. همچنين مقادير R2هاي مربوطه به ترتيب برابر با 95%، 69% و 93% محاسبه شد.

Crop simulation models are used for understanding plants response to the change of surrounding environment and to evaluate crop physiological and morphological characteristics to enhance crop production and to contribute to the efficient use of water and soil resources. Yet, the evaluation of these models is a prerequisite for their use in assessing different management strategies. In this study, CERES-Barley from DSSAT software package (version 4) was calibrated by using inverse modeling method and PEST model. This study was conducted with 11 experimental treatments each with three replicates in the form of complete randomized block design. The irrigated treatments were consisted of 100 (T100), 90 (T90), 80 (T80), 70 (T70), 60 (T60), 50 (T50), 40 (T40), 30 (T30), 20 (T20), and 10 (T10) percent of crop water requirement. The rainfed treatment was consisted of one irrigation at planting (November 1st) and the other at first spring (April 8th) before introducing water stress. The results indicated that the model could reasonably well simulate these amounts up to T50 with acceptable accuracy. The calculated SRMSE statistics between T50 and T100 treatments for the simulated grain yield, straw yield, and total crop yield was 5.5, 10.9, and 3.6 percent, respectively. The corresponding R2 values were obtained to be 95, 69, and 93 percent, respectively.