شبیه‌سازی عملکرد گندم آبی رقم پیشتاز با استفاده از داده‌های باز تحلیل AgMERRA و مدل گیاهی DSSAT در استان خراسان رضوی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سعیده کمالی ¹
• نوذر قهرمان ¹
• محمد بنایان اول ²

¹ گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

² گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

10.22067/jcesc.2024.89213.1344

چکیده

هدف از این مطالعه شبیه‌سازی عملکرد گندم آبی در هفت شهرستان استان خراسان رضوی با استفاده از داده‌های باز تحلیل AgMERRA  و مدل گیاهی DSSAT است. بدین منظور از داده‌های آماری 7 ایستگاه هواشناسی شامل مشهد، کاشمر، نیشابور، گناباد، تربت‌جام، تربت‌حیدریه و سبزوار و داده‌های عملکرد واقعی دریافتی از وزارت جهاد کشاورزی برای شهرستان‌های مذکور در طی دوره آماری 2010-1990 استفاده شد. همچنین داده‌های باز تحلیل AgMERRA  در طی دوره آماری مورد بررسی برای هفت ایستگاه مورد مطالعه دریافت شد و شبیه­سازی عملکرد گندم رقم پیشتاز توسط مدل DSSAT انجام گردید. نتایج بررسی کیفیت داده‌های باز تحلیل AgMERRA  نشان داد همبستگی و توافق خوبی بین داده‌های مشاهداتی و داده‌های AgMERRA  در هر هفت ایستگاه مطالعاتی وجود دارد (ضریب همبستگی از 67/0 تا 98/0) بطوریکه بیشترین همبستگی مربوط به داده‌های دما می‌باشد.  همچنین در ایستگاه‌های مطالعاتی شاخص‌های خطای این مجموعه داده دارای مقادیر MAE از 87/3 تا 11/4، RMSE از 93/4 تا 76/7 هستند. بررسی نتایج شاخص‌های آماری NRMSE ، RMSEو  R²حاصل از مقایسه عملکرد شبیه‌سازی شده توسط مدل DSSAT با استفاده از داده‌های AgMERRA  و داده‌های مشاهداتی با عملکرد واقعی نشان داد، عملکرد شبیه‌سازی‌شده با استفاده از داده‌های مشاهداتی و داده‌هایAgMERRA  روند تغییراتی مشابه داده‌های عملکرد واقعی دارند و بخوبی توانسته‌اند تخمین مناسبی از عملکرد گندم بزنند. همچنین دو مجموعه داده دارای مقادیر خطای کمی (NRMSE داده‌های AgMERRA از 21/9 تا 89/11 و NRMSE داده‌های مشاهداتی از 53/6 تا 12/10) هستند. لذا کاربست مدل با استفاده از  این پایگاه داده‌‌های اقلیمی در شرایط کمبود داده‌های مشاهداتی معتبر قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

• داده‌های بازتحلیل
• شبیه‌سازی عملکرد
• گندم آبی
• مدل‌های گیاهی

موضوعات

• عملکرد گیاهان زراعی

---