ارزیابی کاربری روش M۳SE در بهبود تخمین نیاز آبی زعفران

تخمین دقیق نیاز آبی زعفران به‌عنوان محصول راهبردی شرق کشور امری اجتناب‌ناپذیر است. با توجه به محدودیت‌های پیش‌رو در زمینه اندازه‌گیری میدانی نیاز آبی، تخمین این مولفه با استفاده از مدل‌های تجربی همواره مورد توجه بوده است. لکن به‌دلیل اینکه هر کدام از روش‌های تخمین نقاط قوت و ضعف منحصر به‌فرد خود را دارند، با اتکا به یک مدل تجربی تنها نمی‌توان برآورد قابل‌اطمینانی برای نیاز آبی بدست آورد.

این پژوهش درنظر دارد تا توانمندی روش ترکیبی M۳SE را جهت تجمیع شبیه‌سازی‌های نیاز آبی زعفران و بدست آوردن یک خروجی بهبود یافته مورد ارزیابی قرار دهد. بدین منظور، ابتدا داده‌های نیاز آبی زعفران در سال دوم کشت در آزمایشگاه الیسیمتری دانشگاه بیرجند به‌صورت روزانه اندازه‌گیری شد. با جمع‌آوری داده‌های اقلیمی، تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از مدل‌های تجربی برآورد گردید و با استفاده از ضرایب گیاهی، مقدار نیاز آبی زعفران توسط هر مدل تجربی تخمین زده شد.

به‌منظور پیاده‌سازی روش ترکیبی، خروجی مدل‌های تجربی به‌عنوان ورودی درنظر گرفته شد تا یک سری جدید از نیاز آبی زعفران بازتولید شود. مقایسه مقدار نیاز آبی شبیه‌سازی شده توسط روش ترکیبی با تخمین‌های مدل‌های تجربی حاکی از آن است که ظرفیت قابل‌توجهی جهت بهبود نتایج مدلسازی نیاز آبی زعفران با استفاده از مدلسازی گروهی وجود دارد. نتایج این مطالعه نشان داد که دقت و عملکرد خروجی روش ترکیبی M۳SE در مقایسه با تمام روش‌های ترکیبی و حتی بهترین مدل تجربی بسیار مطلوب‌تر است.

Accurate estimation of saffron water requirements, as a strategic crop in eastern Iran, is inevitable. Given the emerging limitations in field measurement of water needs, estimating this parameter using empirical models has always been a focus of attention. However, since each estimation method has its own unique strengths and weaknesses, relying solely on a single empirical model cannot provide a reliable water need estimate. This study aims to evaluate the capability of the combined M3SE method to integrate saffron water need simulations and obtain an improved output.

To this end, saffron water requirement data for the second year of cultivation were measured daily in the lysimeter laboratory of the University of Birjand. By collecting climatic data, potential evapotranspiration was estimated using empirical models, and saffron water requirements were calculated by each model using crop coefficients. To implement the combined method, the outputs of the empirical models were considered as inputs to produce a new series of saffron water requirements.

Comparison of the water needs simulated by the combined method with the estimates from empirical models indicates a significant capacity for improving water need modeling results using ensemble modeling. The results of this study showed that the accuracy and performance of the M3SE combined method’s output are considerably better compared to all combined methods and even the best empirical model.