تحلیل حساسیت و ارزیابی مدل اکوکراپ در شبیه سازی بهره وری مصرف آب و عملکرد کینوا تحت مدیریت های مختلف مقدار و شوری آب آبیاری و کاربرد بیوچار و نانوبیوچار

سابقه و هدف: مدل های گیاهی ابزار مناسبی برای شبیه سازی پارامترهای مهم کشاورزی می باشند. با توجه به وجود تنش های محیطی در هر منطقه، مدل های گیاهی باید در هر منطقه ارزیابی شده و مورد تایید قرار بگیرند. در سال های اخیر مدل های زیادی برای بررسی روابط آب و خاک و گیاه مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از این مدل ها، مدل اکوکراپ است. مدل مذکور بایستی برای هر محصول و در هر منطقه خاص واسنجی و ارزیابی شود. اساس این مدل عکس العمل عملکرد محصول نسبت به آب مصرفی است و با استفاده از متغیرهای اقلیمی، گیاه، خاک و مدیریتی، عملکرد محصول را شبیه سازی می کند. پارامترهای به کار رفته در مدل تحت تاثیر شرایط مختلف محیطی و مدیریتی تغییر می کند. تحلیل حساسیت به محققین کمک می کند تا اطلاعات کافی در خصوص تاثیر هر پارامتر و مقدار تغییرات آن در مرحله واسنجی داشته باشند. مواد و روش ها: تحقیق در قالب طرح فاکتوریل کاملا تصادفی در نیمه دوم آبان ۱۴۰۰ و ۱۴۰۱ در گلخانه اجرا شد. تیمارها شامل سه تیمار آب آبیاری (۶۰، ۸۰ و ۱۰۰ درصد مقدار آب آبیاری به ترتیب، I۱، I۲ و I۳)، سه سطح شوری (۱، ۴ و ۷ دسی زیمنس بر متر به-ترتیب S۱، S۲ و S۳)، دو نوع ماده اصلاحی (بیوچار (B) و نانوبیوچار (NB)) و سه سطح بیوچار و نانوبیوچار (۰، ۲ و ۴ درصد وزنی خاک گلدان) بود. در پایان فصل برداشت عملکرد محصول اندازه گیری و بهره وری مصرف آب محاسبه شد. از داده های زراعی سال اول برای واسنجی مدل و از داده های زراعی سال دوم برای صحت سنجی مدل استفاده شد. برای آزمون دقت و بررسی کارایی مدل از آماره های خطای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE)، ضریب تبیین (R۲) و درصد خطای نسبی (RE) استفاده شد. همچنین در تحقیق تحلیل حساسیت مدل به پارامترهای رطوبت در ظرفیت زراعی، پژمردگی و در حالت اشباع، ضریب گیاهی برای تعرق، عمق موثر ریشه، حد بالا و پایین ضریب تخلیه آب خاک برای توسعه گیاه، بیشینه رشد کانوپی، ضریب رشد و کاهش پوشش و بهره وری آب نرمال شده مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: با توجه به مقایسه مقادیر اندازه گیری شده و شبیه سازی شده عملکرد و بهره وری مصرف آب کینوا و محاسبه شاخص های ارزیابی آماری در هر دو مرحله واسنجی و صحت سنجی می توان بیان داشت که مدل اکوکراپ به خوبی توانسته است عملکرد و بهره وری مصرف آب را در شرایط استفاده از آب با مقادیر و کیفیت های مختلف و اصلاح کننده های بیوچار و نانوبیچار شبیه سازی کند. مقادیر درصد خطای نسبی (RE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE) و ضریب تبیین (R۲) برای عملکرد در مرحله صحت سنجی با ماده اصلاحی بیوچار به ترتیب ۶۶/۰، ۳۸/۳۳، ۱۲/۲۴ و ۹۸/۰ و برای بهره وری مصرف آب در این مرحله به-ترتیب ۲۹/۰، ۳۳/۰، ۱۱/۰ و ۹۶/۰ به دست آمد. مقادیر درصد خطای نسبی (RE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE) و ضریب تبیین (R۲) برای عملکرد در مرحله صحت سنجی با ماده اصلاحی نانوبیوچار به ترتیب ۱۲/۰، ۰۸/۲۲، ۶۱/۵ و ۹۸/۰ و برای بهره وری مصرف آب در این مرحله به ترتیب ۱۷/۰، ۲۹/۰، ۰۵/۰ و ۹۶/۰ محاسبه شد. با توجه به مقادیر کمتر آماره های خطا در شرایط استفاده از ماده اصلاحی نانوبیوچار، می توان گفت مدل در این شرایط بهتر توانسته است عملکرد و بهره وری مصرف آب را شبیه سازی کند. نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده می توان بیان داشت که مدل اکوکراپ با یک سطح اطمینان قابل قبول می تواند در شبیه سازی عملکرد و بهره وری مصرف آب گیاه کینوا تحت تیمارهای مختلف کمی و کیفی آب آبیاری و اصلاح کننده های خاک مورد استفاده قرار گیرد و به عنوان یک ابزار توانمند و کارامد در جهت انتخاب مدیریت بهینه آبیاری به کشاورزان، طراحان، متخصصان و مدیران کشاورزی کمک نماید.

Keywords:

بهره وری آب نرمال شده , بیشینه رشد کانوپی , ضریب رشد پوشش , ضریب کاهش پوشش