واسنجي و ارزيابي مدل IXIM براي شبيه‌سازي رشد و عملكرد ذرت سينگل‌كراس 704 در شرايط آب و هوايي گرگان

Calibration and Evaluation of the IXIM Model for Simulation of Growth and Yield of Maize (SC 704) in Gorgan Climatical Conditions

استفاده از مدل‌سازي در تحقيقات و مديريت مزرعه روز به روز در حال توسعه است. IXIM مدل جديدي است و ارزيابي آن در سراسر جهان بهوسيله محققان آغاز شده است. به منظور واسنجي و ارزيابي مدل IXIM براي شبيه‌سازي رشد و عملكرد ذرت در شرايط آب و هوايي گرگان دو آزمايش مزرعه‌اي (هركدام در دو سال) در ايستگاه تحقيقات كشاورزي گرگان انجام شد. با استفاده از تيمارهاي آبياري مطلوب و بدون تنش خشكي در سال 1391 (سه تيمار) و دو تيمار از آزمايش دوم در سال 1386، مدل IXIM واسنجي شد. ارزيابي مدل با استفاده از تيمارهاي آزمايش تاريخ كاشت بهاره (2008)، آزمايش‌هاي تاريخ كاشت و كم‌آبياري در سال‌هاي 1391 و 1392 انجام شد. نتايج ارزيابي نشان داد كه اين مدل مراحل فنولوژيكي (روز تا گرده‌افشاني و روز تا رسيدگي) را در تاريخ كاشت‌هاي مختلف و رژيم‌هاي آبياري متفاوت و بر اساس شاخص‌هاي آماري به خوبي پيش‌بيني ميكند و بيشترين جذر ميانگين مربعات خطا براي روز تا گرده‌افشاني از تاريخ كاشت پانزدهم تيرماه (به ميزان 24/2 روز) به دست آمد، بنابراين اين مدل مي‌تواند در برنامه‌ريزي‌هاي مديريتي مزرعه مورد استفاده قرار گيرد. نتايج ارزيابي مدل در تاريخ كاشت‌هاي بهاره (1387) و تابستانه (1391 و 1392) نيز نشان داد كه اين مدل عملكرد ماده خشك و عملكرد دانه را با دقت خوبي شبيه‌سازي مي‌كند. مدل روند كاهشي عملكرد ماده خشك و عملكرد دانه را در سطوح مختلف آبياري (به جزء تنش كامل آبياري) به خوبي شبيه‌سازي كرد و بر اساس شاخص‌هاي كاركرد مدلRMSE)، d ,R2 و (NRMSE از دقت لازم برخوردار بود. اين مدل در شبي‌سازي حداكثر شاخص سطح برگ و ميزان تبخير و تعرق تحت تأثير تيمارهاي آبياري داراري دقت خوبي نبود. با توجه به نتايج، از اين مدل مي‌توان در شبيه‌سازي مراحل رشد و نمو، عملكرد ماده خشك و عملكرد دانه ذرت سينگل‌كراس 704 در تاريخ كاشت‌هاي مختلف و در رژيم‌هاي آبياري متفاوت در شرايط آب و هوايي گرگان بهره برد.

The use of modeling in research and farm management is developing every day. IXIM is a new model and its evaluation has begun by researchers around the world. For calibration and validation of the IXIM model, two experiments (each in two years) were carried out at Agricultural Research Station of Gorgan, Golestan province . The model was calibrated using optimum irrigation treatments along with no stress of drought condition in 2012 and two treatments of the second experiment in 2007. The Evaluation of the model was done using planting date treatments of spring experiment (2008), planting date and deficit irrigation of experiments in 2012 and 2013. The evaluation results of the model indicated that the model simulated phenological stages (anthesis and maturity occurrence) with high accuracy at different sowing dates and different irrigation regimes. The highest root mean square error for anthesis belonged to 6 July with 2.24 days, therefore, this model could be used in the field programing management. Evaluation results in spring sowing (2008) and summer sowing dates (2012 and 2013) revealed that the model simulated dry matter and yield of maize with a high accuracy. Also, the model simulated reduction of dry matter and seed yield in different levels of irrigation (except for full stress) and had enough accuracy base on model’s statistical indices. The model had not enough accuracy in simulation of leaf area index (LAI) and evapotransopiration in irrigation treatments. Referring to results of this experiment, this model could be used in Gorgan climatic conditions to simulate growing stages, dry matter and grain yield of maize (SC704) in different sowing dates and different irrigation regimes.