مسعود محمدی؛ کامران داوری؛ بیژن قهرمان
چکیده
باتوجهبهمحدودیتهایتولیددرمناطق خشک و نیمهخشک،بهینهسازی مقدارآبیاری و آبشویی ازاهمیتزیادی برخورداراست. در این پژوهش از مدل AquaCrop واسنجی و صحتسنجی شده برای دو رقم گندم زمستانه (قدس و روشن) در منطقه بیرجند و یک رقم گندم بهاره (روشن بهاره) در منطقه مشهد، بهمنظور بهینهسازی مقدار آب آبیاری و آبشویی استفاده شد. تیمارهای ...
بیشتر
باتوجهبهمحدودیتهایتولیددرمناطق خشک و نیمهخشک،بهینهسازی مقدارآبیاری و آبشویی ازاهمیتزیادی برخورداراست. در این پژوهش از مدل AquaCrop واسنجی و صحتسنجی شده برای دو رقم گندم زمستانه (قدس و روشن) در منطقه بیرجند و یک رقم گندم بهاره (روشن بهاره) در منطقه مشهد، بهمنظور بهینهسازی مقدار آب آبیاری و آبشویی استفاده شد. تیمارهای آبیاری برای گندمهای زمستانه ۱۲۵%، ۱۰۰%، ۷۵% و ۵۰ درصد نیاز آبی و شوری آب ۴/۱، ۵/۴ و ۶/۹ دسیزیمنس بر متر بود. تیمارهای آبیاری برای گندم بهاره ۱۰۰%، ۹۰%، ۶۵% و ۴۰ درصد نیاز آبی و شوری آب ۵/۰، ۹/۱، ۲۵/۵، ۶/۸ و ۱۰ دسیزیمنس بر متر بود. کدنویسی انجام‌شده در نرم‌افزار MATLAB بهمنظور دستیابی به مقدار بهینه آبیاری و آبشویی در شرایط محدودیت زمین، با مدل AquaCrop پیوند شد. نتایج بهینهسازی نشان داد که سود خالص برای مدیریت آبیاری و آبشویی مناسب در تمام سطوح شوری و رقمهای مختلف گندم به‌جز سطوح شوری ۶/۸ و ۱۰ دسیزیمنس بر متر رقم روشن بهاره، بیشتر از مدیریتهای فعلی در شرایط مزرعه بود. مقدار افزایش سود در مدیریتهای بهینه نسبت به مدیریت موجود برای رقم قدس در سطوح شوری ۴/۱، ۵/۴ و ۶/۹ دسیزیمنس بر متر به ترتیب ۴/۵۱%، ۹/۷۸% و ۵/۱۴۲ درصد و برای رقم روشن برای همین سطوح شوری به ترتیب ۷/۴۲%، ۸/۲۰% و ۳/۰%- بدست آمد. همچنین مقدار افزایش سود در مدیریتهای بهینه نسبت به مدیریت موجود برای رقم روشن بهاره در سطوح شوری ۵/۰، ۹/۱، ۲۵/۵، ۶/۸ و ۰/۱۰ دسیزیمنس بر متر به ترتیب ۰/۵%، ۷/۱۳%، ۳/۳۴%، ۴/۲۷%- و ۴/۵۱- % بدست آمد. به‌طورکلی نتایج بهینهسازی نشان داد که در مناطقی که زهآب تولیدی حاصل از آبیاری یکی از مشکلات مهم محیطزیستی و عامل نارضایتی کشاورزان پاییندست آن منطقه است، میتوان با کاهش آب آبیاری و قبول مقدار ناچیزی کاهش سود (کمینه صفر و بیشینه ۲۹ درصد) این مشکل را برطرف نمود.
مسعود محمدی؛ کامران داوری؛ بیژن قهرمان؛ حسین انصاری؛ امیر حق‌وردی
چکیده
مدلهای شبیهسازی رشد گیاه از جمله مدل AquaCrop برای پیشبینی اثرات آب و شوری بر روی عملکرد دانه، زیست توده و کارایی مصرف آب گیاهان مختلفی توسعه یافتهاند. این مدلها برای مناطق مختلف با استفاده از دادههای اندازهگیری شده در مزرعه واسنجی و صحتسنجی میشوند. این مطالعه به منظور اعتبار سنجی مدل AquaCropتحت تنش همزمان شوری و ...
بیشتر
مدلهای شبیهسازی رشد گیاه از جمله مدل AquaCrop برای پیشبینی اثرات آب و شوری بر روی عملکرد دانه، زیست توده و کارایی مصرف آب گیاهان مختلفی توسعه یافتهاند. این مدلها برای مناطق مختلف با استفاده از دادههای اندازهگیری شده در مزرعه واسنجی و صحتسنجی میشوند. این مطالعه به منظور اعتبار سنجی مدل AquaCropتحت تنش همزمان شوری و کمآبی، در دو سال زراعی 89-1388 و 90-1389 بر روی گندم بهاره در مشهد اجرا گردید. از دادههای زراعی سال اول برای واسنجی مدل و دادههای زراعی سال دوم برای صحتسنجی مدل استفاده شدند. مقادیر متوسط ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، حداکثر خطای نرمال شده (NME)، شاخص سازگاری(d)، ضریب باقیمانده (CRM) و ضریب تعیین (R2) در دو حالت واسنجی و صحتسنجی (در دو سال) برای عملکرد دانه به ترتیب 3/۱۳ درصد، 1/۳۶ درصد، 95/۰، ۰۷۲/0- و 87/۰ و برای زیست توده به ترتیب ۵۹/12 درصد، 46/۳۴ درصد، 92/۰، ۰۵۷/0 و 77/۰ بدست آمد. همچنین مقادیر متوسط NRMSE، ME، dو CRM برای رطوبت خاک به ترتیب 84/۱۱ درصد، 72/۲۵ درصد، 93/۰و ۰۳۲/0 و برای شوری خاک به ترتیب 25/۲۶ درصد، 5/۵۸ درصد، 91/۰و ۱۲/0- بدست آمد. نتایج نشان داد که عملکرد محصول، زیست توده، کارایی مصرف آب، شاخص برداشت، رطوبت و شوری نیمرخ خاک برای گندم در شرایط شوری و کمآبی به خوبی شبیهسازی شدند هر چند که دقت مدل در شبیهسازی شاخص برداشت و شوری نیمرخ خاک کمتر از سایر پارامترها بود. تحلیل حساسیت نشان داد که مدل نسبت به ضریب گیاهی مربوط به تعرق (KC-Tr)، بهرهوری آب نرمال شده (WP*)، شاخص برداشت (HIO)، رطوبت در ظرفیت زراعی، شرایط اولیه رطوبت خاک و دمای هوا حساستر از سایر پارامترهاست. هر چند دقت پیشبینی مدل با افزایش تنشهای شوری و خشکی کمی کاهش یافت اماAquaCrop میتواند مدلی ارزشمند برای شبیهسازی عملکرد گندم بهاره و شبیهسازی رطوبت و شوری در منطقه مشهد باشد. زیرا مدل به پارامترهای ورودی کم نیاز دارد که به آسانی قابل دسترس هستند و یا قابل جمعآوری میباشند.
مسعود محمدی؛ بیژن قهرمان؛ کامران داوری؛ مجید وظیفه دوست؛ حمیده نوری
چکیده
انجام آزمایشهای مزرعهای به منظور تعیین مقدار بهینه آب مصرفی برای تولید حداکثر محصول، وقتگیر و پرهزینه میباشد. به همین منظور در این تحقیق مدل اگرو هیدرولوژیکی SWAP 3.03 در برآورد عملکرد گندم زمستانه تحت شرایط کمیت و کیفیتهای مختلف آب آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت و تابع بهینه تولید آب- شوری- عملکرد برای گندم تعیین شد. در ...
بیشتر
انجام آزمایشهای مزرعهای به منظور تعیین مقدار بهینه آب مصرفی برای تولید حداکثر محصول، وقتگیر و پرهزینه میباشد. به همین منظور در این تحقیق مدل اگرو هیدرولوژیکی SWAP 3.03 در برآورد عملکرد گندم زمستانه تحت شرایط کمیت و کیفیتهای مختلف آب آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت و تابع بهینه تولید آب- شوری- عملکرد برای گندم تعیین شد. در این تحقیق سه سطح آبیاری با عمقهای 80=W1، 100=W2 و 120=W3 میلیمتر و چهار سطح شوری 0/8=S1، 2=S2، 4=S3 و 6=S4 دسیزیمنس بر متر برای شش مقدار تخلیه مجاز رطوبت خاک (0/3=M1، 0/4=M2، 0/5=M3، 6/0=M4، 0/7=M5 و 0/8=M6) در نظر گرفته شد. مقادیر عملکرد و کارآیی مصرف آب در حالتهای مختلف محاسبه گردید و بهترین مقدار برای تخلیه مجاز رطوبت خاک برابر با ۵/۰ بدست آمد. سپس دادههای عملکرد بر شکلهای مختلف توابع تولید (خطی ساده، خطی لگاریتمی، درجه دوم و نمایی) برازش داده شد و تابع بهینه تولید گندم تعیین گردید. بیشترین و کمترین محصول بترتیب با 6619 و 2048 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار آبیاری W1S1M2 و تیمار آبیاری W1S4M6 بود. نتایج نشان داد که تابع تولید درجه دوم برای گندم به عنوان تابع بهینه تولید، قابل توصیه میباشد. بررسی مقادیر حداکثر خطا (ME) نشان میدهند که بیشترین خطا مربوط به توابع خطی لگاریتمی و خطی ساده میباشد. تیمارهای آبیاری W1S1M3 و W1S1M4 با 0/61 کیلوگرم بر مترمکعب پر بازده ترین سطوح آبیاری بودند، اما با افزایش تنش خشکی و شوری بهرهوری آب کاهش مییابد. منحنیهای هم محصول نشان میدهند که با افزایش میزان آبیاری، میتوان از آب آبیاری با شوری بالاتری در آبیاری گندم استفاده نمود، به نحوی که عملکرد نیز تغییر نکند.