ارزیابی مدل SWAP در شبیه‌سازی عملکرد، اجزای عملکرد و بهره‌وری مصرف آب سویا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- دانشیار، گروه مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

2 2- دانش‌آموخته دکتری، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

چکیده

در این پژوهش، مدل SWAP در برآورد عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص سطح برگ و بهره‌وری مصرف آب سویا و همچنین رطوبت موجود در نیم­رخ خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل SWAP بر اساس نتایج مزرعه‌ای حاصل از کشت سویا برای چهار تیمار آبیاری شیاری شامل آبیاری کامل، کم آبیاری سنتی در حد 75 و 50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک و آبیاری بخشی منطقه ریشه در حد 50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک در سال زراعی 88-87 تحلیل حساسیت شد. سپس بر اساس نتایج مزرعه‌ای سال زراعی 89-88، مورد واسنجی، اعتبارسنجی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که این مدل، عملکرد دانه را بهتر از عملکرد بیولوژیک شبیه‌سازی می‌کند. بهترین شبیه‌سازی بهره‌وری مصرف آب سویا در تیمار آبیاری بخشی منطقه ریشه و بدترین شبیه‌سازی در تیمار کم آبیاری سنتی در حد 50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک به‌دست آمد. بر اساس نتایج آماره‌های محاسبه‌شده در این پژوهش، بهترین شبیه‌سازی مدل که بیشترین مطابقت را با داده‌های اندازه‌گیری شده داشت به­ترتیب در  عملکرد دانه، بهره‌وری مصرف آب، شاخص سطح برگ، عملکرد بیولوژیک و مقدار رطوبت حجمی خاک به‌دست آمد (کمترین میزان RMSE و ME و بیشترین میزان ضریب تبیین). همچنین نتایج تحلیل حساسیت مدل نشان‌داد که مدل SWAP نسبت به داده‌های ورودی رطوبت باقی‌مانده و هدایت هیدرولیکی اشباع بسیار حساس می‌باشد و با کوچک‌ترین تغییر در این داده‌های ورودی خاک، نتایج خروجی (مقادیر پارامترهای شبیه‌سازی‌شده) به­شدت تغییر می‌کنند.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of SWAP Model for Simulating Soybean Yield, Yield Components and Water Productivity

نویسندگان [English]

  • H Babazadeh 1
  • M Sarai Tabrizi 2
چکیده [English]

In this research, SWAP model was evaluated to estimate soybean grain yield, biological yield, leaf area index, water productivity, and available soil water content in soil profile. The sensitivity of SWAP model was analyzed based on the field results obtained from soybean planting with four furrow irrigation treatments including full irrigation, conventional deficit irrigation at 75% and 50% soil moisture deficit compensation, and partial root zone drying at 50% soil moisture deficit compensation in 2008 agronomical year. Then it was calibrated, validated and evaluated based on the field results of the agronomical year 2009. The results of this study indicated that this model simulated grain yield better than biological yield. The best and the worst simulations of soybean water productivity were obtained at partial root zone drying and conventional deficit irrigation treatments at 50% soil moisture deficit compensation, respectively. Based on calculated statistical indices in this research, the best simulations of the model that had the best fitting with the measured data, were at grain yield, water productivity, leaf area index, biological yield, and volumetric soil water content (the least RMSE and ME and the highest R2), respectively. Also the results of the model sensitivity analysis showed that SWAP model was sensitive to soil input data, i.e. residual moisture and saturated hydraulic conductivity, and with any little change in these input data, output results (the amounts of simulated parameters) varied greatly.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords:Conventional deficit irrigation
  • Model validation
  • Partial root zone drying
  • Sensitivity analysis