مقایسه مدل‌های aquacrop وoryza در شبیه‌سازی عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب سه رقم برنج تحت مدیریت کشت مختلف

برنج یکی از مهم‌ترین منابع غذایی در جهان است که تولید آن تحت عواملی مانند شیوه کاشت و رقم مورد استفاده متغیر است. برای ارزیابی این عوامل، لازم است تحقیقات متعددی انجام شود که نیازمند صرف وقت و هزینه بسیار است. به‌همین دلیل می‌بایست برای شبیه‌سازی برنج از مدل‌های گیاهی که صحت‌سنجی شده‌اند، استفاده شود. برای دستیابی به این هدف، دو مدل رشد گیاهی aquacrop وoryza به‌منظور شبیه‌سازی عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب برای گیاه برنج مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده‌های مورد نیاز جهت انجام این پژوهش برگرفته از طرح تحقیقاتی اجرا شده در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در ایستگاه شاوور می‌باشد. در این پژوهش، دو عامل روش کاشت و رقم برنج مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش نشایی بیشترین میزان مصرف آب را در بین سایر روش‌های کاشت داشت به‌طوری که میزان مصرف آب در این روش به ترتیب 27 و 38 درصد بیشتر از روش‌های مستقیم و خشکه‌کاری بود. در بین ارقام مورد استفاده، رقم چمپا بیشترین آب مصرفی را به خود اختصاص داد و به ترتیب 3 و 22 درصد افزایش آب مصرفی نسبت به رقم‌های عنبوری قرمز و دانیال داشت. دقت مدل aquacrop برای تعیین عملکرد در دسته خوب (nrmse=0/14) و دقت مدلoryza در دسته عالی (nrmse=0/08) قرار داشت. دقت مدل aquacrop برای شبیه‌سازی زیست‌توده و کارایی مصرف آب به ترتیب در دسته‌های عالی (nrmse=0/07) و خوب (nrmse=0/11) و دقت مدلoryza برای تعیین این دو پارامتر به ترتیب در دسته‌های عالی (nrmse=0/04) و عالی (nrmse=0/03) قرار داشت. دقت مدل‌های aquacrop و oryza در شرایط کاهش مصرف آب برای رقم دانیال به ترتیب به میزان 3 و 9 درصد کاهش یافت. براساس این نتایج، هر دو مدل گیاهی از دقت کافی برای شبیه‌سازی برنج برخوردار بودند؛ بنابراین استفاده از هر دو مدل گیاهی برای شبیه‌سازی برنج پیشنهاد می‌شود.

comparison of aquacrop and oryza in simulating yield, biomass and water use efficiency of three rice cultivars under different cultivation methods

in order to simulate rice yield, biomass and water use efficiency using two crop models, aquacrop and oryza, this research was conducted at khuzistan agricultrual research station. in this study, three types of cultivation (d1: transplanting, d2: current directs seeding consorted seeding, and d3: dry bed seeding) and rice cultivars (v1: red-anbori, v2: champa, v3: danial) were considered. results showed that aquacrop model had acceptable accuracy for simulation of rice yield based on mbe (0.36 ton.ha-1), rmse (1.07 ton.ha-1) and nrmse (0.14) values. above mentioned values for oryza were 1.07 ton.ha-1, -0.06 ton.ha-1 and 0.14, respectively. rmse, mbe and nrmse values for biomass simulated by aquacrop were 1.20 ton.ha-1, 0.07 ton.ha-1 and 0.32, respectively. the mentioned values for biomass simulated by oryza were 0.69 ton.ha-1, 0.04 ton.ha-1 and -0.22, respectively. nrmse for biomass simulated by aquacrop and oryza were 0.22 and -0.22, respectively. mbe, rmse and nrmse values for water use efficiency simulated by aquacrop for -0.11 kg.m-3, 0.4 kg.m-3 and 0.15, respectively. those values for water use efficiencies simulated by oryza were -0.03 kg.m-3, 0.4 kg.m-3 and -0.13, respectively. mbe, rmse and nrmse values for water use efficiency simulated by aquacrop were -0.11 kg.m-3, 0.4 kg.m-3 and 0.15, respectively. those values for water use efficiency simulated by oryza were -0.03 kg.m-3, 0.4 kg.m-3 and -0.13, respectively. regarding the results, it is recommended to use oryza model for simulation of rice yield, biomass and water use efficiency.