ارزیابی کارایی مدل apsim-wheat در شبیه‌سازی فنولوژی و عملکرد دانه گندم نان (.triticum aestivum l) در دیمزارهای غرب و شمال‌غرب ایران

مدل های شبیه سازی ابزارهای ارزشمندی هستند که عملکرد گیاهان زراعی را در شرایط مختلف آب و هوایی پیش بینی کرده و امکان طراحی روش هایی برای محدود کردن آثار منفی شرایط نامطلوب محیطی را فراهم می کنند. شبیه ساز سامانه های تولید کشاورزی (apsim) یک مدل گیاهی است که عملکرد طیف وسیعی از گیاهان زراعی را در پاسخ به عوامل اقلیمی، خاکی و مدیریتی شبیه سازی می کند. در این تحقیق کارایی مدل apsim-wheat در شبیه سازی فنولوژی و عملکرد دانه گندم دیم برای اولین بار در کمربند دیم ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است. واسنجی و ارزیابی مدل با استفاده از اطلاعات مربوط به 91 آزمایش از 11 ایستگاه تحقیقاتی واقع در پنج استان غربی و شمال غربی ایران در بازه زمانی 1380 تا 1395 انجام شد. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر مشاهده شده و شبیه سازی شده برای تعداد روز تا گلدهی به ترتیب 215 و 218 و برای تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک به ترتیب 252 و 252 بودند. دقت ارزیابی ها با نتایج به دست آمده از شاخص های آماری تایید شد، به طوری که برای تعداد روز تا گلدهی و تعداد روز تا رسیدگی فیزیولوژیک، مقدار جذر خطای میانگین مربعات نرمال شده به ترتیب 0.29 و 0.16 درصد، ضریب جرمی خطا 0.018- و 0.002 و ضریب هم خوانی 0.091 و 0.013 بودند. میانگین عملکرد دانه مشاهده شده و شبیه سازی شده به ترتیب 2245 و 2249 کیلوگرم در هکتار بود. مقادیر بدست آمده برای جذر خطای میانگین مربعات نرمال شده (7.21 درصد)، ضریب جرمی خطا (0.002-) و ضریب همخوانی (0.037) نشان داد که مدل عملکرد کاملاً رضایت بخشی داشته و می توان از آن در برنامه ریزی برای افزایش تولید گندم دیم در ایران استفاده کرد. نتایج کلی این تحقیق نشان داد که می توان از مدل apsim-wheat در تعیین بهترین شیوه های مدیریت مزرعه، تجزیه و تحلیل خلاء عملکرد، ارزیابی اثر تغییر اقلیم و راهکارهای سازگاری با تغییرات اقلیم در مزارع گندم دیم غرب و شمال غرب ایران استفاده کرد.

evaluation of the efficiency of apsim-wheat model for simulation of phenology and grain yield of bread wheat (triticum aestivum l.) in drylands of west and northwest of iran

crop simulation models are valuable tools for prediction of crop performance under various weather conditions and allow designing methods to limit the negative impacts of adverse environmental constraints. agricultural production systems simulator (apsim) is a comprehensive model that simulates the performance of a wide range of crops in response to climatic, soil and management factors. in this study, the performance of apsim-wheat model in simulating dryland wheat phenology and grain yield was evaluated for the first time in the dryland wheat belt of west and northwest of iran. model calibration and evaluation was performed using information of 91 experiments from 11 research field stations in five western and northwestern provinces of iran from 2001 to 2016. results showed that the mean observed and simulated days to flowering and physiological maturity were 215 and 218, and 252 and 252 days after sowing (das), respectively. these were further supported by an acceptable range of statistical indices of nrmse (0.29 and 0.16%), crm (-0.018 and 0.002) and d-index (0.091 and 0.013), for flowering and physiological maturity, respectively. the observed and the simulated mean grain yield were 2245 and 2249 kg.ha-1, respectively. the values of nrmse (7.21%), crm (-0.002) and d-index (0.037) showed that apsim-wheat performed quite satisfactorily and could be considered in planning to increase dryland wheat production in west and northwest of iran. the overall results of this study showed that the apsim-wheat model can be used to determine the best crop management practices, yield gap analysis, climate change impact assessment and climate change adaptation strategies in dryland wheat fields in western and northwestern of iran.