تحلیل حساسیت و ارزیابی مدل‌های فیزیکی و تجربی جذب آب ریشه در گیاه گوجه‌فرنگی

Abstract

جذب آب توسط ریشه عامل مهمی در پیش­بینی تعرق گیاه و عملکرد محصول به شمار می­رود. به طور کلی مدل­های جذب آب ریشه به دو گروه کلان (تجربی) و خرد (فیزیکی) تقسیم­بندی می­شوند. مدل­های فیزیکی به پارامترهای هیدرولیکی بیشتری نیاز دارند، در حالی که مدل­های تجربی ساده­تر و به اطلاعات ورودی کمتری نیاز دارند. هدف از این پژوهش مقایسه عملکرد دو مدل­ تجربی و یک مدل فیزیکی برای پیش­بینی جذب آب ریشه در گیاه گوجه‌فرنگی در شرایط گلخانه­ای می­باشد. بدین ترتیب از روش عمومی عدم قطعیت تشابهات (GLUE) برای واسنجی مدل­ها (پارامترهای هیدرولیکی خاک و جذب آب ریشه) استفاده شده است. نتایج تحلیل حساسیت مدل­های مختلف نشان داد جذب آب ریشه به شرایط هیدرولیکی خاک حساس‌تر از خصوصیات ریشه می­باشند. نتایج نشان داد از بین پارامترهای هیدرولیکی خاک، جذب آب ریشه نسبت به ضرایب شکل و درصد رطوبت اشباع () حساسیت بیشتری نشان می­دهد. از بین خصوصیات ریشه، حساس‌ترین پارامتر تراکم طولی ریشه می­باشد. همچنین نتایج نشان داد مدل ون­گنوختن در ترکیب با روش GLUE به خوبی توانسته است جذب آب ریشه را شبیه­سازی کند، به طوری که آماره­های ضریب تبیین (R²)، ضریب کارایی نش- ساتکلیف (N.S)، میانگین مجذور مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، میانگین مطلق خطا (MAE)، کارایی مدل­سازی (ME) و شاخص توافق (d) به ترتیب 79/0، 69/0، 12/14، 75/0، 69/0، 86/0 به دست آمد. تلفیق مدل­های جذب آب ریشه به عنوان زیر مدل در مدل­های اگروهیدرولوژیک، ابزاری مفید برای پیش­بینی تعرق گیاه، عملکرد محصول و همچنین مدیریت آب در مزرعه می­باشد.