Skip to main content
SUPERVISOR
شمس اله ایوبی (استاد راهنما) حسین خادمی موغاری (استاد مشاور) احمد جلالیان (استاد راهنما) امیراحمد دهقانی (استاد مشاور) مهدی قیصری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Abdolmohammad Mehnatkesh
عبدالمحمد محنت کش

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1385

TITLE

Soil - landscape modeling and rainfed wheat yield prediction using different models in some regions of central Zagros
The main objectives of this resaerch were to study the topographical effects on soil characteristics and wheat production, and compare the statistics, intelligent and dynamic models to prediction wheat production in the central Zagros of Iran. The results showed that, topography and slope position had significant effect on both soil characteristics and wheat yield. Soil depth modeling showed that, slope was the most predictor. Wheat grain and biomass yield had significant correlation with saturation percentage and soil organic matter. Slope position had significant effect on grain and biomass wheat yield. The best suitable position was toeslope and the worst was shoulder for wheat production. In second study, among the MLR, SVM and ANN models, the ANN models were the best to predict wheat grain and biomass yield. Sensitivity analysis by Hill method showed that, the most important factors affecting grain and biomass of rainfed wheat, were those that controlled soil water content. The results of prediction of wheat yield by CERES-wheat model showed that, the model doesn’t have any perception about the hillslope or any of the slope positio actually the model’s performance is satisfactory in those slope positions which they have the most analogy with the ideal assumed field by DSSAT package. Keywords : modeling, slope position, wheat yield, intelligent models, DSSAT, Zagros
ارزیابی اراضی شیوه ای است که توسط آن می توان اراضی را براساس خصوصیات و پتانسیل ها و وجود یا عدم وجود محدودیت ها به منظور استفاده برای کاربری های مختلف طبقه بندی نمود. به منظور طبقه بندی اراضی برای استفاده های کشاورزی و منابع طبیعی، مهمترین ملاک و فاکتور، تولید یا عملکرد محصول مورد نظر در آن اراضی است. بهترین روش ارزیابی روشی است که بتواند بین مشخصات اراضی که در تولید محصول دخالت دارند، با عملکرد و یا پتانسیل محصول ارتباط برقرار نماید. روش های نوین ارزیابی اراضی شامل روش های مختلف مدل سازی است که در آن با استفاده از تکنیک هایی توانایی مدل ها در تعیین این ارتباط آزمون می گردد. این مطالعه با هدف بررسی اثر پستی و بلندی بر خصوصیات خاک و عملکرد محصول گندم دیم و تعیین رابطه بین این خصوصیات و پارامترهای اقلیمی و مدیریت با عملکرد گندم دیم با استفاده از مدل های آماری، هوشمند و پویا و پیش بینی عملکرد محصول گندم دیم در چهار منطقه زاگرس مرکزی طراحی گردید. برای این منظور چند مطالعه اجرا گردید. خصوصیات مختلف خاک، ویژگی های توپوگرافی، داده های هواشناسی و اطلاعات مدیریتی از مناطق مورد مطالعه اندازه گیری و یا جمع آوری گردید. در مطالعه اول تأثیر پستی و بلندی و موقعیت شیب بر خصوصیات مختلف خاک و عملکرد محصول گندم دیم بررسی گردید. نتایج نشان داد که پستی و بلندی بر خصوصیات خاک مؤثر بوده و موقعیت شیب باعث ایجاد تنوع در خصوصیات خاک شده است. مدل سازی عمق خاک با استفاده از ویژگی های توپوگرافی نشان داد که درجه شیب به عنوان مهم ترین پیش بینی کننده و بعد از آن شاخص رطوبت، سطح حوضه و شاخص انتقال رسوب به عنوان ویژگی های مهم توپوگرافی در پیش بینی عمق خاک مؤثر بودند. نتایج نشان داد که عملکرد دانه و زیست توده گندم همبستگی مثبت و بسیار معنی داری با درصد اشباع و ماده آلی خاک و همبستگی منفی و بسیار معنی داری با درصد شن دارد. همچنین نتایج نشان داد که موقعیت شیب تأثیر معنی داری بر عملکرد دانه و زیست توده گندم دیم دارد. مناسب ترین موقعیت شیب برای تولید محصول گندم دیم موقعیت پنجه شیب و نامناسب ترین موقعیت، شانه شیب بود. در مطالعه دوم مدل سازی عملکرد دانه و زیست توده هوایی گندم دیم به کمک مدل های آماری و هوشمند انجام شد. برای این منظور داده های خصوصیات خاک، ویژگی های توپوگرافی، پارامتر اقلیمی بارش هفتگی و پارامتر مدیریتی علف های هرز به عنوان ورودی ها و عملکرد دانه و زیست توده گندم به عنوان خروجی های مدل ها در سه سناریو در نظر گرفته شد. نتایج سناریوی اول نشان داد که، مدل های شبکه عصبی مصنوعی دقت بالا تری در پیش بینی عملکرد دانه و زیست توده گندم دیم نسبت به مدل های ماشین بردار پشتیبان و مدل های آماری داشته و دارای R 2 بیش تر و RMSE کم تر بودند. براساس نتایج آنالیز حساسیت، مهم ترین پارامترهای مؤثر در عملکرد دانه و زیست توده گندم دیم فاکتورهایی بودند که میزان آب در خاک را کنترل می کنند. علاوه بر آن برخی خصوصیات حاصل خیزی خاک نظیر نیتروژن کل خاک برای تولید دانه گندم و پتاسیم قابل جذب خاک برای تولید زیست توده هوایی گندم جزء فاکتورهای خیلی مهم شناخته شدند. نتایج سناریوی دوم نشان داد که، به دلیل متفاوت بودن متغیرهای مؤثر در هر مدل، مدل های آماری توسعه داده شده در پیش بینی عملکرد گندم، فقط برای محدوده هر منطقه کارایی داشته و برای دیگر مناطق کارایی ندارند. نتایج سناریوی سوم نشان داد که، مدل های شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی هر دو عملکرد دانه و زیست توده هوایی در چهار منطقه مورد مطالعه از توانایی بیش تری نسبت به مدل های رگرسیون چند متغیره برخوردار بودند. در مطالعه سوم واسنجی، اعتبارسنجی و ارزیابی مدل پویای DSSAT در پیش بینی عملکرد گندم دیم انجام شد. برای این منظور ضرائب ژنتیکی گندم رقم سرداری با استفاده از اندازه گیری های مزرعه آزمایشی تعیین و از این طریق مدل واسنجی شد. با استفاده از داده های مزارع آزمایشی دیگر عمل اعتبارسنجی مدل انجام شد و ارزیابی مدل با مقایسه شاخص های آماری صورت گرفت. نتایج نشان داد که به طورکلی مدل CERES-Wheat توانایی قابل قبولی در شبیه سازی مراحل رشد و پیش بینی عملکرد دانه گندم در مزارع گندم دیم داشته ولی برای تأثیر پستی و بلندی بر عملکرد نیاز به اصلاح بعضی مدول ها دارد. در مجموع با توجه به نتایج این رساله، مدل های شبکه عصبی مصنوعی از گروه مدل های هوشمند، توانایی بیش تری در پیش بینی عملکرد گندم دیم در زاگرس مرکزی داشتند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی