Skip to main content
SUPERVISOR
Esmaeel Landy,Behrouz Mostafazadehfard,Mahdi Gheysari
اسماعیل لندی (استاد مشاور) بهروز مصطفی زاده فرد (استاد راهنما) مهدی قیصری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Leila Samadimosaabadi
لیلا صمدی موسی آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Calibration and Evaluation of the SUBSTOR-POTATO Model for Potato Crop and its Use to Improve Irrigation Management
Due to limited water resources, efficient use of existing water resources is essential. To achieve the highest water use efficiency and crop yield production, it is necessary to manage correctly all factors that influence crop yield, such as planting date and use of soil moisture storage. For proper irrigation management, it is necessary to conduct researches to find out different management strategies. Since these methods are time consuming and costly, therefore the crop models which are faster to use and easy to apply are used. The objectives of this study were to evaluate the effect of different planting date of potato on irrigation water use efficiency, and to calibrate and evaluate the SUBSTOR-POTATO model for Burren hybrid of potato. The experimental treatments consisted of four planting dates of June 22 (PD 1 ), July 1 (PD 2 ), July 11 (PD 3 ) and July 21 (PD 4 ) using drip-tape irrigation system. The treatments were arranged in a strip-plot statistical design in a randomized complete block design with three replications for each treatment. Phenology indices, yield, irrigation water use efficiency (IWUE) and starch of potato were measured. The results showed that planting date had a significant effect (p 0.05) on total yield, one plant yield, IWUE, percentage of tuber dry matter, percentage of starch and plant height. The highest and lowest yield were 49.33 and 30.28 ton/ha for the PD 3 and PD 4 treatments, respectively. The highest and lowest IWUE were 6.45 and 4.23 kg/m 3 for the PD 3 and PD 4 treatments, respectively. The results indicated that the model was calibrated with very good accuracy. The comparision of measured and simulated data showed that the correlation coefficient (R 2 ) for fresh yield, dry yield and IWUE are 0.84, 0.53 and 0.93, respectively. Genetic coefficients derived from the calibration of SUBSTOR-POTATO model were equal to G2 = 2000, G3 = 25, PD = 0.9, P2 = 0.9 and TC = 17 for Burren hybrid of potato. The results indicated that the model simulate relatively well the tuber fresh yeild and IWUE, and simulate well the tuber dry yeild. Values of R 2 , d and NRMSE were 0.95, 0.8 and 30% for fresh yeild, 0.97, 0.96 and 14.43% for tuber dry yeild, 0.96, 0.84 and 30.8% for IWUE, respectively. The results indicated that change of planting date cause increase in total yield up to 38%, IWUE up to 34.4% and starch production efficiency up to 48.8%. The calibration and evaluation of the SUBSTOR-POTATO model provide the necessary basis to study different management strategies and to find out the best management solution for the situation of the water crisis in order to increase irrigation water use efficiency. Keywords : DSSAT, Planting date, Water use efficiency, Potato crop model
با توجه به محدودیت منابع آب، استفاده بهینه از منابع آب موجود ضروری است. برای رسیدن به بالاترین کارایی مصرف آب و عملکرد محصول لازم است تمام عوامل موثر در تولید محصول شامل انتخاب تاریخ کاشت مناسب و استفاده از ذخیره رطوبتی خاک به درستی مدیریت شوند. برای مدیریت صحیح آبیاری، اجرای طرح های پژوهشی به منظور بررسی استراتژی های مختلف مدیریتی لازم است اما به دلیل هزینه بر و زمان بر بودن این گونه طرح ها، مدل های گیاهی با کارایی آسان تر و سریع تر مورد استفاده قرار می گیرند. در این راستا پژوهشی با اهداف بررسی اثر تاریخ کاشت سیب زمینی بر کارایی مصرف آب و واسنجی و ارزیابی مدل SUBSTOR-POTATO جهت استفاده در مدیریت آبیاری سیب زمینی رقم بورن انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه چهار تاریخ کاشت سیب زمینی رقم بورن شامل اول تیر ماه ((PD 1 ، دهم تیر ماه (PD 2 )، بیستم تیر ماه ((PD 3 و سی ام تیر ماه ((PD 4 با مدیریت آبیاری قطره ای- نواری بود. تیمارهای آزمایشی با استفاده از طرح آماری کرت های نواری در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. شاخص های فنولوژی رشد، عملکرد، کارایی مصرف آب آبیاری و نشاسته سیب زمینی اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد تاریخ کاشت بر عملکرد کل، عملکرد تک بوته، کارایی مصرف آب آبیاری، درصد ماده خشک غده، درصد نشاسته و ارتفاع بوته اثر معنی دار دارد. بیشترین و کمترین میزان عملکرد به ترتیب برابر با 33/49 تن بر هکتار برای تیمار PD 3 و 28/30 تن بر هکتار برای تیمار PD 4 مشاهده شد. بیشترین و کمترین میزان کارایی مصرف آب آبیاری به ترتیب برابر با 45/6 کیلوگرم بر متر مکعب برای تیمار PD 3 و 23/4 کیلوگرم بر متر مکعب برای تیمار PD 4 مشاهده شد. واسنجی مدلSUBSTOR-POTATO با دقت بسیار خوبی انجام شد و مقدار ضریب تبیین (R 2 ) برای شاخص های عملکرد تر 84/0، عملکرد خشک 53/0 و کارایی مصرف آب آبیاری 93/0 بود. ضرایب ژنتیکی سیب زمینی رقم بورن G2 = 2000، G3 = 25، PD = 0.9،P2 = 0.9 و TC = 17 بدست آمد. ارزیابی مدل دقت نسبتاً خوب مدل برای شبیه سازی عملکرد تر غده و کارایی مصرف آب آبیاری و دقت خوب مدل برای شبیه سازی عملکرد خشک غده را نشان داد. شاخص های آماری R 2 ، شاخص توافق ویلموت و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) به ترتیب برابر 95/0، 8/0 و 30 درصد برای عملکرد تر غده، 97/0، 96/0 و 43/14 درصد برای عملکرد خشک غده و 96/0، 84/0 و 8/30 درصد برای کارایی مصرف آب آبیاری بود. نتایج نشان داد تغییر تاریخ کاشت عملکرد کل محصول را تا 38 درصد، کارایی مصرف آب آبیاری را تا 4/34 درصد و کارایی تولید نشاسته را تا 8/48 درصد افزایش می دهد. واسنجی و ارزیابی مدل گیاهی SUBSTOR-POTATO بستر لازم برای بررسی استراتژی های مختلف مدیریتی برای تعیین بهترین راهکار مدیریتی در شرایط بحران آب جهت افزایش کارایی مصرف آب را فراهم می کند. کلمات کلیدی : بسته نرم افزاری DSSAT، تاریخ کاشت، کارایی مصرف آب، مدل گیاهی سیب زمینی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی