توسعه مدل گياهي تركيبي بر پايه مدل CSM-CERES-Maize براي مديريت آبياري و ارزيابي شبيه سازي شاخص هاي رشد ذرت

Development complex crop model based on CSM-CERES-Maize model for irrigation management and evaluating the maize growth simulations

در اين بررسي، با هدف طراحي مدلي توانمند و منطبق بر نياز­هاي داخلي كشور، مدل­هاي پركاربرد CSM-CERES-Maize از بسته نرم­افزاري DSSAT نسخه 4 و مدل SWAP به يكديگر متصل شدند تا هر يك از مدل­ها از ويژگي­هاي منحصر‌به‌فرد مدل ديگر استفاده كند. در مدل تركيبي توسعه‌داده‌شده با نام پيشنهادي CERES-Maize-hbased، مدل CERES-Maize از مقادير روزانه رطوبت خاك، تبخير- تعرق واقعي و پتانسيل و جذب آب توسط ريشه محاسبه‌شده توسط مدل SWAP بهره مي‌گيرد و پارامتر­هاي روزانه رشد ريشه و شاخص سطح برگ را محاسبه و به آن ارسال مي­كند. براي ارزيابي مدل از داده­هاي ذرت كشت‌شده در منطقه ورامين استفاده شد. مقايسه نسخه اصلي مدل و نسخه توسعه‌يافته مدل در پيش­بيني مقدار ماده خشك نشان داد كه هر دو مدل به‌خوبي ماده خشك را شبيه­سازي مي‌كنند. تفاوت معناداري بين عملكرد دو مدل در مقدار متوسط و مقدار نهايي مجموع ماده خشك مشاهده شد. مقدار متوسط و مجموع خطاي مطلق نسخه توسعه‌يافته و اصلي مدل در شبيه­سازي ماده خشك نهايي در 12 تيمار بررسي‌شده، به‌ترتيب 1021، 4207 كيلوگرم بر هكتار و 1271 و 5978 كيلوگرم بر هكتار بود. در كل به‌دليل عملكرد موفق مدل توسعه‌يافته در شبيه­سازي پارامتر هدف (ماده خشك)، مي­توان نتيجه گرفت كه اتصال دو مدل با موفقيت صورت گرفته و مدل تركيبي جديد، آماده استفاده در پژوهش­هاي مرتبط با رشد ذرت است.

In this study, a complex crop model was developed that integrates the various components of SWAP and CSM-CERES-Maize (DSSAT V4.0) model with the purpose of developing a more efficient model and according to the internal requirements. In the hybrid model, CERES-Maize supplies SWAP model with daily leaf area index and root depth and on the other hand SWAP model supplies CERES-Maize with daily weather data, soil water content, actual and potential soil evaporation and plant transpiration calculated from Penman-Monteith equation and finally the actual root water uptake. For assessing the performance of new model the data collected from maize cultivated in Varamin region were used. According to the comparison of the both models in many different aspects, it seems that both models can simulate very well the maize production. A significance difference was found in their prediction of average and total simulated biomass. The average and summation of Absolut error in simulation of final biomass for developed and original version of model were 1021, 4207 Kg/ha and 1271, 5978 Kg/ha respectively. Generally, because the simulation of target parameter (biomass) was fairly successful, it can be concluded that the model is enough ready for more deep research on maize production related topics.