ارزیابی مدل AquaCrop در شبیه‌سازی عملکرد زعفران تحت سناریوهای مختلف کم‌آبیاری و مصرف ژنولیت

این پژوهش به‌منظور ارزیابی عملکرد و زیست‌توده زعفران با استفاده از مدل رشد گیاهی AquaCrop تحت گزینه‌های مختلف کم‌آبیاری و مصرف ژنولیت با استفاده از نتایج آزمایش سال‌های 1392 و 1393 انجام شد. در تحقیق انجام شده 36 داده اندازه‌گیری شده برای هر پارامتر تحت تیمارهای سطح آبیاری (عرف محلی، کم‌آبیاری با کاهش 70 درصد نیاز آبی گیاه و آبیاری براساس نیاز آبی کامل گیاه) و کاربرد ژنولیت (صفر، 0.5 درصد، 1 درصد و 2 درصد وزنی خاک) به صورت تصادفی به دو دسته تقسیم شدند. دسته نخست (شامل 70 درصد داده‌ها) به‌منظور واسنجی و دسته دوم (شامل 30 درصد داده‌ها) برای صحت‌سنجی مدل AquaCrop مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج شبیه‌سازی نشان داد در هر دو مرحله واسنجی و صحت‌سنجی، تیمارهای شامل آبیاری عرف محلی بیش‌ترین اختلاف را با مقادیر اندازه‌گیری شده داشتند. در برخی موارد تیمارهای حاوی ژنولیت این اختلاف را کاهش دادند لیکن رابطه معنی‌داری بین نتایج آمده مشاهده نشد. آماره‌های RMSE، MBE و NRMSE برای شبیه‌سازی عملکرد زعفران در مرحله صحت‌سنجی به ترتیب برابر با 0.48 (کیلوگرم در هکتار)، 2.21- (کیلوگرم در هکتار) و 0.09 به دست آمدند. این مقادیر برای زیست‌توده در همین مرحله به ترتیب برابر با 151.9 (کیلوگرم در هکتار)، 74.2 (کیلوگرم در هکتار) و 0.13 بودند. این مقادیر نشان دادند که این مدل دقت مناسبی برای شبیه‌سازی عملکرد و زیست توده زعفران داشت. کارایی این مدل با استفاده از مقادیر آماره EF برای عملکرد در هر دو مرحله واسنجی و صحت‌سنجی به ترتیب برابر با 0.32 و 0.42 و برای زیست‌توده در همین دو مرحله به ترتیب برابر با 0.99 و 0.99 بود. براساس نتایج به دست آمده مدل دقت کافی برای شبیه‌سازی عملکرد و زیست‌توده زعفران در شرایط کم آبیاری و کاربرد ژنولیت را داشت. بنابراین استفاده از این مدل، به‌عنوان یک مدل رشد گیاهی برای شبیه سازی زعفران پیشنهاد می‌شود.

This research was conducted to evaluate saffron yield and biomass using the AquaCrop plant growth model under different deficit irrigation options and zeolite application using experimental results from 2013 and 2014. In the conducted research, 36 measured data for each parameter under irrigation level treatments (local tradition, deficit irrigation with 70% reduction of crop water requirement, and irrigation based on full crop water requirement) and zeolite application (0, 0.5%, 1%, and 2% by soil weight) were randomly divided into two groups. The first group (including 70% of the data) was used for calibration and the second group (including 30% of the data) was used to validate the AquaCrop model. Simulation results showed that in both calibration and validation stages, treatments including traditional local irrigation had the highest difference with measured values. In some cases, treatments containing zeolite reduced this difference, but no significant relationship was observed between the results. The RMSE, MBE, and NRMSE statistics for simulating saffron yield in the validation stage were 0.48 (kg.ha⁻¹), -2.21 (kg.ha⁻¹), and 0.09, respectively. These values for biomass in the same stage were 151.9 (kg.ha⁻¹), 74.2 (kg.ha⁻¹), and 0.13, respectively. These values indicated that the model had appropriate accuracy for simulating saffron yield and biomass. The model’s efficiency using the EF statistic values for yield in both calibration and validation stages were 0.32 and 0.42, respectively, and for biomass in the same two stages were 0.99 and 0.99, respectively. Based on the obtained results, the model had sufficient accuracy for simulating saffron yield and biomass under deficit irrigation and zeolite application conditions. Therefore, using this model as a plant growth model for simulating saffron is recommended.