پژوهش آب ایران

شبیه سازی رشد ذرت و توزیع رطوبت خاک با استفاده از مدل AquaCrop و کاربرد کمپوست نیشکر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

حسین بهداروندی 1
صائب خوشنواز 2
حسین قربانی زاده خرازی 3
سعید برومندنسب 4

1 گروه آبیاری و زهکشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شوشتر، شوشتر، ایران

2 دانشگاه آزاد اسلامی

3 گروه مهندسی عمران- مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شوشتر، شوشتر، ایران

4 دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

https://doi.org/10.22034/iwrj.2021.11170
چکیده
توسعه روش‌هایی برای بهبود ظرفیت رطوبت خاک و افزایش عملکرد بیولوژیکی گیاهان در مناطق خشک و نیمه‌خشک ضروری است. این مطالعه برای ارزیابی تأثیر کمپوست نیشکر بر عملکرد ذرت تحت شرایط آب و هوایی دشت گتوند در استان خوزستان، جنوب غربی ایران انجام شده است. بنابراین یک آزمایش میدانی با سه تیمار کاربرد کمپوست نیشکر (0 ، 15 و 30 تن در هکتار) و چهار سطح تأمین آب محصول (%50، %75، %100 و %125 کل آب موردنیاز) در سه تکرار انجام شد. این آزمایش‌ها برای دو فصل رشد (فصل رشد اول از فروردین تا تیرماه 1398 و فصل دوم رشد از مرداد تا آذرماه 1398) طراحی و اجرا شد. برنامه‌ریزی آبیاری، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت و پوشش تاج در دو فصل رشد اندازه‌گیری و برای شبیه-سازی رشد ذرت در سناریوهای مختلف کاربرد آب و کمپوست نیشکر با استفاده از نرم‫افزار AquaCrop بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که سطح پوشش سایه انداز و طول دوره بلوغ تا آغاز پیری سطح سایه انداز در کشت بهاره بیش از کشت تابستانه بود. علاوه بر این آزمون حداقل خطا نشان داد که استفاده از کمپوست نیشکر عملکرد محصول را در سطح اطمینان یک درصد افزایش داد. عملکرد بیولوژیک ذرت در منطقه مورد مطالعه بین 13678 کیلوگرم در هکتار در تیمار کم‌آبیاری 50 درصد با کاربرد 30 تن در هکتار کمپوست تا 17344 کیلوگرم در هکتار در شرایط آبیاری کامل بدون کاربرد کمپوست در کشت تابستانه متغیر است. آنالیز اقتصادی کاربرد کمپوست افزایش حداقل 20 درصد درآمد خالص را نشان داد.‬‬‬

کلیدواژه‌ها

شاخص برداشت
بهره ‫وری آب
پوشش سایه انداز
عملکرد محصول
موضوعات
  • ابراهیمی پاک ن. ع. اگدرنژاد ا. تافته آ. و احمدی م. 1398. ارزیابی مدل‌های AquaCrop، Wofost و CropSyst در شبیه‌سازی عملکرد کلزا در منطقة قزوین. نشریة آبیاری و زهکشی ایران. 3(13): 715-726.
  • اراوئه ح. ف. و عباسی ف. 1396. بررسی واکنش عملکرد ذرت دانه‌ای به سطوح مختلف آب و کود مصرفی با استفاده از مدل Aquacrop. مجلة علوم و مهندسی آبیاری. 40(2): 34-119
  • رضایی‌زاده ع. تیموری ب. و مهرابی ع. 1397. واکنش برخی هیبریدهای ذرت به تنش آبی،‌ مجلة تنش‌های محیطی در علوم زراعی،‌ دانشگاه بیرجند،‌ دانشکدة کشاورزی.‌ 11(2): 301-312.
  • شهسواری گوغری‌ م. رضایی استخروئیه‌ ع. ایران‌دوست م. و نشاط ع. 1397. نشریة علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی).‌ 22(1): 54-67.
  • علیزاده ح. نظری ب. پارسی‫نژاد م. رمضانی اعتدالی ه. و جانباز ح. ر. 1390. ارزیابی مدل AquaCrop در مدیریت کم آبیاری گندم در منطقه کرج. مجلة آبیاری و زهکشی ایران 2(4): 273-283.
  • Achieng K. O. 2020. Modelling of soil moisture retention curve using machine learning techniques: Artificial and deep neural networks vs support vector regression models. Comput. Geosci. 133: 104320. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2019.104320
  • Ahmadi S. H. Mosallaeepour E. Kamgar-Haghighi A. K. and Sepaskhah A. R. 2015. Modeling maize yield and soil water content with AquaCrop under full and deficit irrigation managements. Water Resource Management. 29: 2837-2853.
  • Akumaga U. Tarhule A. and Yusuf A. A. 2017. Validation and testing of the FAO AquaCrop model under different levels of nitrogen fertilizer on rainfed maize in Nigeria, West Africa, Agricultural and Forest Meteorology. 232: 225-234.
  • Andarzian B. Bannayanb M. Stedutoc P. Mazraeha H. Barati M. E. Barati M. A. and Rahnama A. 2011. Validation and testing of the AquaCrop model under full and deficit irrigated wheat production in Iran. Agri. Water Manage. 100: 1-8.
  • Cheng S. Shao D. Tan X. Gu W. and Lei C. 2017. Nonstationary Stochastic Simulation–Based Water Allocation Method for Regional Water Management. J Water Resour. Plan. Manage. 145(3): 0014523. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0001042
  • Cho J. Mostaghimi S. and Kang M.S. 2010. Development and application of a modeling approach for surface water and groundwater interaction. Agri. Water Manage. 97: 123–130.
  • Doorenbos J. and Kassam A.H. 1979. Yield Response to Water. FAO Irrigation and Drainage paper No. 33, FAO, Rome, Italy, pp 193.
  • 2012. Crop yield response to water by P. Steduto, T.C. Hsiao, E. Fereres, and D. Raes. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 66. Rome.
  • Heidarinia M. Naseri A. Broumandnasab S. and Azari A. 2012. Assessing AquaCrop model application in irrigation management in north of Khosetan_Safiabad. (CD) Proceeding of the 1st national water management in farm conference. May 30-31. Iran.
  • Heng L. K. Hsiao T. C. Evett S. Howell T. and Steduto P. 2009. Validating the FAO AquaCrop model for Irrigated and Water Deficient field maize. Agronomy Journal. 101(3): 488-498.
  • Lalehzari R. Boroomand Nasab S. Moazed H. Haghighi A. and Yaghoobzadeh M. 2020. Simulation-optimization modeling for water resources management using NSGAII-OIP and Modflow. Irri. Drain. DOI: 10.1002/ird.2424.
  • Lalehzari R. Boroomand-Nasab S. Moazed H. and Haghighi A. 2016. Multi-objective management of water allocation to sustainable irrigation planning and optimal cropping pattern. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 142(1): 05015008. 
  • Malik A. Shakir A. S. and Ajmal M. 2017. Assessment of AquaCrop Model in Simulating Sugar Beet Canopy Cover, Biomass and Root Yield under Different Irrigation and Field Management Practices in Semi-Arid Regions of Pakistan. Water Resour Manage. 31: 4275-4292.
  • Montoya F. Camargo D. Ortega J. F. Córcoles J. I. and Domínguez A. 2016. Evaluation of Aquacrop model for a potato crop under different irrigation conditions. Agricultural Water Management. 164: 267-280.
  • Mousavizadeh S. F. Honar T. and Ahmadi S. H. Assessment of the AquaCrop model for simulating canola under different irrigation management in a semiarid area, International Journal of Plant Production, 10(4): 1735-6814.
  • Nash J. E. and Sutcliffe J. V. 1970. River flow forecasting through conceptual models. Part 1. A discussion of principles. Journal of Hydrology. 10(3): 282-292.
  • Pennell K. D. Hornsby A. G. Jessup R. E. and Rao P. S. C. 1990. Evaluation of five simulation models for predicting aldicarb and bromide behavior under field conditions. Water Resources Research. 26(11): 2679-2693.
  • Raes D. Steduto P. Hsiao T. C. and Fereres E. 2009. AquaCrop— the FAO crop model to simulate yield response to water II. Main algorithms and software description. Agronomy J. 101: 438-447.
  • Raes D. Steduto P. Hsiao T. C. and Freres E. 2012. Reference manual AquaCrop, FAO, land and water division, Rome Italy.
  • Ribaut J.M. Betran J. Monneveux P. and Setter T. 2012. Drought tolerance in maize, In: Bennetzen, j.l., Hake, sac, handbook of maize, New York. pp 11-34.
  • Sorensen R. and Butts C. 2005. Cotton, corn and peanut yield under subsurface drip irrigation, Impact of global climate change, world water and environmental resources congress. pp 1-10
  • Tavakoli A. R. Liaghat A. and Alizadeh A. 2014. Soil water balance, sowing date and wheat yield using AquaCrop model under rainfed and limited irrigation. Journal of Agricultural Engineering Research. 14(4): 41-56.
  • Steduto P. Hsiao T. C. Raes D. and Fereres E. 2009. AquaCrop—the FAO crop model to simulate yield response to water I. concepts and underlying principles. Agronomy Journal. 101: 426-437.
  • Stricevic R. Cosic M. Djurovic N. Pejic B. and Maksimovic L. 2011. Assessment of the FAO AquaCrop model in the simulation of rainfed and supplementary irrigated maize sugar beet and sunflower. Agricultural Water Management. 98: 1615-1621.

  • تاریخ دریافت 30 دی 1399
  • تاریخ بازنگری 13 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش 02 تیر 1400
  • تاریخ انتشار 01 دی 1400

صفحه اصلی

داوران

تماس با ما