Silty clay
۳۳
۵۰
۱۷
۴/۱
۶۴/۷
۸/۵
۹۸/۰
۵/۱
۱/۲۷
۲/۱۳
۷/۴۹
۶۰-۳۰
Clay
۳۰
۴۵
۱۵
۲/۱
۶۰/۷
۸/۵
۳۸/۰
۳/۱
–
–
–
۳-۲-۴-۳ پارامترها و داده های گیاهی
با توجه به اینکه این مدل تنها برای چند محصول محدود طراحی شده است، فایل اطلاعات کلی هر محصول در بخش Data مدل موجود است. با انتخاب محصول و با توجه به منطقه مورد مطالعه، به ایجاد تغییرات مورد نیاز در فایلهای مربوطه پرداخته شد. این تغییرات شامل اطلاعات مربوط به دوره رشد (روند کاهش و افزایش سطح سایهانداز، طول دوره رسیدن به بیشترین سطح سایهانداز و غیره)، اطلاعات مربوط به گلدهی و تشکیل محصول، روند ریشهدوانی و غیره است. داده های مربوط به گیاه و روابط آب در خاک و نیاز تبخیری اتمسفر به دو گروه پارامترهای گیاهی ثابت و متغیر تقسیم میشوند. پارامترهای گیاهی ثابت برای اکثر گیاهان زراعی به صورت پیش فرض در مدل AquaCrop وجود دارند. این پارامترها با گذشت زمان یا موقعیت جغرافیایی تغییر نمیکنند. این پارامترها با بهره گرفتن از داده های مربوط به رشد گیاه در شرایط مطلوب و بدون محدودیت واسنجی شده اند و در مدل مورد استفاده قرار میگیرند (گرتس و همکاران، ۲۰۰۹؛ هنگ و همکاران، ۲۰۰۹). پارامترهای مربوط به رقم مورد نظر از آزمایشهای مزرعهای در هر منطقه اقلیمی فراهم میگردند. این اطلاعات شامل: زمان وقوع مراحل فنولوژیکی گیاه، سرعت توسعه سایهانداز، حداکثر توسعه سایهانداز، شاخص برداشت و ماده خشک کل در شرایط بدون تنش است. با توجه به اینکه شاخص سطح برگ یکی از ورودیهای مهم مدلهای شبیهساز رشد گیاهان زارعی است و اندازه گیری آن در سطوح وسیع (وقتی تعداد نمونهها زیاد باشد) خیلی زمانبر است در مدل AquaCrop از یک پارامتر جایگزین با نام پوشش سایهانداز گیاه استفاده می شود که با سطح برگ دارای یک رابطه نمایی است. اندازه گیری این پارامتر به سهولت و در کمترین زمان ممکن امکان پذیر است. در این آزمایش برای اندازه گیری روند توسعه پوشش گیاهی هر ۱۰ روز از مزرعه توسط دوربین دیجیتال به طور عمودی عکسبرداری شده، سپس عکسها توسط نرم افزار Green Crop Tracker آنالیز و درصد پوشش سطح زمین توسط گیاه زراعی محاسبه می شود. برای اندازه گیری روند تجمع ماده خشک در طی فصل رشد گیاه در مراحل اصلی رشد گیاه از استقرار گیاهچهای تا رسیدگی فیزیولوژیک در مزرعه به فاصله نیم متر از حاشیهها و از خطوط دوم و هفتم و یا سوم و ششم نمونهبرداری شده و سپس نمونهها در آون به مدت ۷۲ ساعت در دمای ۷۰ درجه سانتی گراد خشک شده و وزن آنها توزین می شود.
شکل ۳-۱۶ معرفی اطلاعات گیاه به مدل
۳-۲-۴-۳-۱ پارامترهای ثابت
مقادیر پارامترهای گیاهی ثابت برای اکثر گیاهان زراعی به صورت پیش فرض در مدل AcuaCrop وجود دارند. این پارامترها با گذشت زمان یا موقعیت جغرافیایی تغییر نمیکنند. این پارامترها با بهره گرفتن از داده های مربوط به رشد گیاه در شرایط مطلوب و بدون محدودیت واسنجی شده اند و برای کاربرد آنها در شرایط وجود تنش آبی از طریق تأثیر ضریب پاسخ به تنش تعدیل میشوند. این پارامترها بهعنوان پیشفرض در مدل و برای گونه های زراعی مهم (مانند گندم، ذرت و پنبه) وجود دارد. بنابراین در این مطالعه برای ارزیابی مدل AquaCrop از پارامترهای پیش فرض مدل استفاده شد. مقدار WP* با بهره گرفتن از داده های نیاز تبخیری، مراحل فنولوژیکی و میانگین غلظت CO2 در سالهای ۲۰۱۳-۲۰۰۳، لحاظ شد. حداکثر پوشش تاجی (CCx) با بهره گرفتن از داده های تراکم کاشت تعدیل شد.
تنش بدون توجه به نوع محصول و شدت و زمان تنش، شاخص برداشت را کاهش یا افزایش میدهد (هسیائو و همکاران، ۲۰۰۹ و ۲۰۰۷؛ استدیوتو و همکاران، ۲۰۰۹). جلوگیری از رشد برگ اثر مثبت بر HI و بسته شدن روزنهها اثر منفی بر HI دارد. در شرایط تنش آبی آستانه مقدار P (کسر قابل تخلیه آب خاک) برای اثر مثبت جلوگیری از رشد برگ بر HI عدد ۷ و برای اثر منفی بر HI عدد ۳ فرض شد. علاوه بر پارامترهای ثابت، دیگر اطلاعات مورد نیاز برای اجرای شبیهسازی اغلب وابسته به محصول زراعی بوده و کاربرد آنها برای شرایط مختلف مقادیر متفاوتی دارد. این پارامترها عبارتند از اطلاعات هواشناسی و خاک که تابع زمان، مکان، تراکم کاشت و آبیاری که ویژه مدیریت هستند. برای اختصار، این پارامترهای ورودی بهعنوان پارامترهای مخصوص کاربر نامیده شده اند.
۳-۲-۴-۳-۲ داده ها و پارامترهای مخصوص کاربر
همه پارامترهای مربوط به مکان و پارامترهای ویژه گیاهی از قبیل ویژگیهای آب و خاک، حداکثر عمق ریشه، تراکم گیاه، زمان کاشت و مدیریت آبیاری در گروه پارامترهای مخصوص کاربر طبقه بندی میشوند. این پارامترها در جدول (۳-۳) ارائه شده اند. تاریخ جوانهزنی[۱۷۳]، عامل مهمی است که باید توسط کاربر به درستی وارد شود. تاریخ جوانهزنی علاوه بر شرایط رطوبتی خاک به عمق کاشت بستگی دارد. تاریخی که در آن ۹۰ درصد بذرها سبز میشوند بهعنوان تاریخ ظهور پوشش تاجی لحاظ می شود (هنگ و همکاران، ۲۰۰۹). زمان شروع پیری نزدیک به تاریخ رسیدگی فیزیولوژیکی است و برای یک گونه خاص به رژیم دمایی منطقه بستگی دارد. مدل قابلیت این را دارد که شروع زمان پیری و رسیدگی فیزیولوژیکی گیاه را با بهره گرفتن از درجه روز رشد حساب کند.
جدول ۳-۵ پارامترهای گیاهی مربوط به مراحل فیزیولوژیکی کینوا
روزهای پس از کاشت
سبز
شدن