شبیه سازی و ارزیابی عملکرد ذرت شیرین در شرایط کم آبیاری با مدل AquaCrop (مطالعه موردی استان خراسان رضوی)

نشاءکاری به عنوان یک روش موثر برای افزایش استقرار گیاه و بهره وری بذرهای ذرت شیرین، به ویژه در شرایط کم آبی و خاک های نامناسب، مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، اطلاع از میزان آب مصرفی و پیش بینی عملکرد این محصول در شرایط مختلف آبیاری اهمیت ویژه ای دارد. با توجه به هزینه و زمان بر بودن آزمایش های مزرعه ای، مدل های شبیه سازی گیاهی مانند AquaCrop، که امکان ارزیابی تاثیر شرایط آبیاری بر عملکرد گیاه را فراهم می کنند، ابزار ارزشمندی محسوب می شوند. این پژوهش در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی و در دو نوبت کاشت بهاره و تابستانه انجام شد. خاک محل آزمایش از نوع سیلتی لومی بود و منطقه مورد مطالعه دارای اقلیم نیمه خشک و سرد با میانگین دمای سالانه ۱۷ تا ۱۸ درجه سانتیگراد و میانگین بارندگی سالانه ۲۰۰ تا ۲۲۰ میلیمتر است. داده های این تحقیق از یک آزمایش میدانی شامل سه سطح آبیاری (۵۷، ۱۰۰ و ۱۲۵ درصد نیاز آبی کامل) و دو سن نشاء (۲۰ و ۳۰ روزه) استخراج و به کار گرفته شد. مقادیر شاخص آماری NRMSE و RMSE برای عملکرد بالل به ترتیب ۲۷.۱۶ درصد و ۵۶.۴ تن در هکتار بود. این مقادیر برای زیست توده ۱۶.۱۸ درصد و ۶۶.۶ تن در هکتار به دست آمد. نتایج مدل سازی نشان داد که مدل AquaCrop توانایی باالایی در شبیه سازی عملکرد بالل و زیست توده دارد (۵۸.۰۲R۲ برای عملکرد بالل و ۸۲.۰۲R۲ برای زیست توده). با این حال، بیشترین اختلاف بین داده های مشاهده شده و شبیه سازی شده در تیمار نشایی ۳۰ روزه با سطح آبیاری ۵۷ درصد مشاهده شد که می تواند نشاندهنده کاهش دقت مدل در شرایط تنش شدید رطوبتی باشد. تحلیل سناریوهای مختلف آبیاری نشان داد که کاهش ۲۰ درصدی میزان آبیاری (۰۸ درصد نیاز کامل آبی) در طول فصل زراعی، تاثیر منفی قابل توجهی بر عملکرد نداشت و می تواند به عنوان یک راهکار بهینه در مدیریت منابع آبی پیشنهاد شود. با این حال، تعمیم این نتایج به مناطق با شرایط اقلیمی متفاوت نیازمند تحقیقات بیشتر است. با توجه به محدودیت های مدل در شبیه سازی تنش های غیرآبی (مانند شوری و دماهای باال)، پیشنهاد می شود در تحقیقات آینده از مدل های ترکیبی یا رویکردهای پیشرفته واسنجی برای افزایش دقت پیش بینی استفاده شود.

کلیدواژه ها:

کم آبیاری ، ذرت شیرین ، عملکرد بالل ، مدل AquaCrop ، کشت نشایی