ارزیابی عملکرد مدل AquaCrop در شبیه‌سازی رشد گیاه ریحان تحت تنش‌های مختلف حاصلخیزی در شرایط کشت کنترل شده گلخانه

Abstract

بخش کشاورزی در فرآیند رشد و توسعه اقتصادی جوامع مختلف از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. کاربرد کودهای نیتروژنی به عنوان یکی از مهم­ترین عوامل تولید و افزایش بهره­وری محصولات کشاورزی به­شمار می­آید. مدیریت و مصرف بهینه کود صرفاٌ بر اساس آزمایش­های مزرعه­ای یا گلخانه­ای زمان­بر و هزینه­بر است. لذا مدل­هایی که اثرات تنش­های مختلف حاصلخیزی بر تولید محصول را شبیه­سازی می­کنند، ابزارهایی مفید در برنامه­ریزی و بهینه­سازی مصرف کود هستند. در مدل AquaCrop میزان عملکرد محصول تحت تنش کودی توسط روش نیمه­کمی (Semi-quantitative) شبیه­سازی می­شود. هدف از این تحقیق، شبیه­سازی پاسخ گیاه به تیمارهای مختلف کوددهی و ارزیابی روش نیمه­کمی در مدل AquaCrop است. بدین منظور، گیاه ریحان در داخل گلخانه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران طی دو دوره کشت شد. بررسی اثر تنش حاصلخیزی در پنج سطح کاربرد کود نیتروژنی (کود اوره) و سه تکرار انجام شد. ابتدا روش نیمه­کمی مورد واسنجی قرار گرفت. نتایج واسنجی نشان داد، ضریب بهره­وری آب نرمال شده در اثر تنش حاصلخیزی به میزان 41 درصد کاهش یافت. سپس مدل AquaCrop در تخمین متغیرهای زیست­توده و پوشش گیاهی با استفاده از شاخص­های آماری صحت­سنجی شد. دامنه تغییرات به دست آمده برای شاخص­های R²، MBE و RRMSE برای متغیر زیست­توده گیاه به ترتیب برابر با 98/0-95/0، 56/21-72/1 گرم بر مترمربع، 07/19 -42/17 درصد و برای پوشش گیاهی به ترتیب برابر با 78/0-66/0، 86/12-44/6 درصد و 83/21-66/19 درصد بود. با توجه به نتایج، از مدل AquaCrop و روش نیمه­کمی می­توان به عنوان یک ابزار مناسب جهت شبیه­سازی رشد گیاه در شرایط تنش حاصلخیزی استفاده نمود.