عنوان

پیش بینی عملکرد گیاه برنج در شرایط محدودیت آب با استفاده از مدل های شبیه‌سازی رشد و نمو گیاه در مقیاس ناحیه‌ای

Number

‭۱۸۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

پیش بینی عملکرد گیاه برنج در شرایط محدودیت آب با استفاده از مدل های شبیه‌سازی رشد و نمو گیاه در مقیاس ناحیه‌ای

First Statement of Responsibility

/ناصر دواتگر

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز:دانشگاه تبریز

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۲۵۵‬ ص‬

Text of Note

جدول، نمودار، عکس

Text of Note

چاپی

Text of Note

واژه نامه

Text of Note

کتابنامه ص.: ‮‭۲۳۱-۲۵۰‬

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی کشاورزی-خاکشناسی

Date of degree

‮‭۱۳۸۸/۱۱/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز:دانشگاه تبریز

Text of Note

تلفیق مدل‌های شبیه‌سازی رشد و نمو گیاه، زمین‌آمار و سیستم اطلاعات جغرافیایی ‮‭(GIS)‬ ابزاری امیدبخش برای تحلیل سیستمی مدیریت بهینه آب در شرایط محدودیت آب در مقیاس ناحیه‌ای است .این تحقیق با هدف ‮‭(۱)‬ :پیش‌بینی بهینه پارامترهای هیدرولیکی خاک برای استفاده در مدل شبیه‌ساز رشد و نمو گیاه مدل‮‭ORYZA ۲۰۰۰‬ ، اعتبارسنجی مدل خیلی ساده ‮‭VSM‬ و مدل جامع ‮‭ORYZA ۲۰۰۰‬ در مقیاس ناحیه‌ای، ‮‭(۲)‬ شناسایی محدوده مناطق بحرانی ناشی از تنش خشکی احتمالی در مقیاس ناحیه‌ای، و ‮‭(۳)‬ تعیین بهترین فاصله زمانی برای آبیاری تناوبی بر پایه خواص فیزیکی و هیدرولیکی خاک در شالیزار انجام شد .خواص هیدرولیکی، شیمیایی و فیزیکی در افق‌های خاک سطحی گلخراب، کفه شخم فشرده زیرین لایه گلخراب و خاک غیراشباع زیرین کفه شخم در ‮‭۱۲۰‬ خاک‌رخ از اراضی شالیزاری ناحیه صومعه‌سرا اندازه‌گیری شد .عملکرد گیاه برنج در ‮‭۱۹۳‬مزرعه اندازه‌گیری، داده‌های روزانه هواشناسی از شش ایستگاه هواشناسی تهیه شد .شاخص ‮‭NDVI‬ از ‮‭۱۸‬ لایه تصویر سنجنده راه دور ‮‭MODIS‬ بدست آمد .تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از آمار کلاسیک، تجزیه عامل‌ها، توابع انتقالی، آمار مکانی، اجرای مدل‌ها و ‮‭GIS‬ انجام شد .نتیجه‌ها نشان داد که متغیر هدایت هیدرولیکی اشباع در کفه شخم فشرده زیرین لایه گلخراب فاقد همبستگی مکانی و رفتار آن ب‍-ه علت پیشامدهایی مانند وجود منافذ زیستی و ترک در برخی از مناطق به متغیرهای تصادفی نزدیک است .تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع در افق‌های دوم) کفه شخم فشرده زیرین لایه گلخراب (و سوم) خاک غیر اشباع زیرین لایه گلخراب (نشان داد که این تغییرات نتیجه چندین عامل مستقل در هر دو مقیاس موضعی) مانند وجود ترک، منافذ و کانال‌های ریشه (و مقیاس بزرگ) مانند تغییر در خواص فیزیکی و تمایزهای مورفولوژیک خاک (می‌باشد که به صورت سلسله مراتبی آشیانه‌ای عمل می‌نمایند .مقایسه توابع انتقالی رگرسیون خطی چند متغیره‮‭(MLR)‬ ، شبکه عصبی مصنوعی‮‭(ANN)‬ ، الگوریتم مدیریت گروهی داده‌ها‮‭(GMDH)‬ ، مدل آماری ساکستون و راولز‮‭(۲۰۰۶)‬ ، واستن ‮‭(۱۹۹۹)‬ ‮‭۲‬ و مدل فیزیکی- تجربی آریا و پاریس ‮‭(۱۹۸۱)‬ در پیش‌بینی خواص هیدرولیکی خاک) مانند هدایت هیدرولیکی اشباع، مقدار آب خاک در مکش‌های ‮‭۳۳‬ و ‮‭۱۵۰۰‬ کیلوپاسکال و پارامترهای شکل مدل ون‌گنوختن (نشان داد که الگوریتم ‮‭GMDH‬ از برتری بیشتری برخوردار است .اعتبارسنجی ناحیه‌ای مدل‌های ‮‭VSM‬ و ‮‭ORYZA ۲۰۰۰‬ نشان داد که هر دو مدل از صحت به نسبت یکسان برخوردارند .آزمایش مزرعه‌ای نشان داد در شرایطی که میانگین عمق سفره آب زیرزمینی معلق در عمق کمتر از ‮‭۶۰‬ سانتی‌متر از سطح خاک قرار داشت، بالاترین راندمان زراعی مصرف نیتروژن و کارایی تولید آب در ترکیب مصرف ‮‭۶۰‬ کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار و آب آبیاری با دور ‮‭۱۰‬ روز بدست آمد .بهترین کارایی تولید آب در مقیاس ناحیه‌ای با مصرف ‮‭۵۰۰‬ میلی‌لیتر آب آبیاری بدست آمد .شبیه‌سازی اثر مدیریت آبیاری شبکه بر عملکرد گیاه برنج در مقیاس ناحیه‌ای نشان داد که در شرایط آبیاری مطلوب، کم‌آبیاری و تنش خشکی به ترتیب‮‭۷/۰‬ ، ‮‭۸/۱۵‬ و ‮‭۹۰‬ درصد از اراضی مورد مطالعه در محدوده بحرانی تحت تنش خشکی با کلاس‌های عملکرد متوسط مایل به بد تا خیلی بد قرار می‌گیرند .در شرایط وقوع احتمالی تنش خشکی، کیفیت بد حاصلخیزی، عملیات تسطیح نامناسب در اراضی تجهیز و نوسازی شده و خاک‌های با بافت سبک اثرات تنش خشکی را شدیدتر می‌کنند .

Text of Note

Integrating crop growth and yield prediction model, geostatistics and geographic information system is a promising approach for systematic analysis of optimizing water management under water limited conditions at regional scale. This research was conducted (i) to optimize the prediction of soil hydraulic parameter for use in ORYZA 2000 crop growth model, validation of very simple model (VSM) and ORYZA 2000 model at regional scale, (ii) to identify the critical regions under probable water stress conditions, and (iii) to determine the best irrigation interval based on paddy soil physical and hydraulic properties. Soil chemical, physical and hydraulic properties were measured at puddle top soil, plow pan under the puddle top soil and unsaturated soil under plow pan in 120 soil profiles from Somaeh-Sara paddy fields. Rice grain yields were measured in 193 fields; daily weather data were obtained from 6 climatology stations; and NDVI index was prepared by 18 layers imagines from MODIS remote sensor. Data analysis was done by classical statistical analysis, factor analysis, geostatistics, running of models and GIS. The results showed that saturated hydraulic conductivity did not show spatial variability in plow pan under puddled top soils and it was a random variable due to existence of bio-pores and crack in many regions. Spatial variability of saturated hydraulic conductivity in plow pan and unsaturated soil under this layer has been described by several independent factors operating at local scale (existence of crack, pore and root channels) and large scale (variation of soil physical properties and differentiations of soils morphologic) with a nested hierarchy. Comparison of pedotransfer functions of multi variable linear regression (MLR), artificial neural network (ANN), group method data handling (GMDH), statistical model of Saxton and Rawels (2006) and physical- empirical of Arya and Paris (1981) for prediction of soil hydraulic properties (such as saturated hydraulic conductivity, soil water content at soil tension of 33 and 1500 kPa and shape parameters of van Genuchten,s model) indicated that GMDH algorithm was superior than others. The VSM and ORYZA 2000 models showed similar accuracy in grain yield prediction on regional scale. Field experiments showed the best nitrogen agronomic efficiency and water productivity was obtained under a combination of 60 kg N ha-1 and 10-day irrigation interval under shallow ground water table with a depth of less than 60 cm. The best water productivity at the regional scale was obtained with using of 500 mm irrigation water. Simulation of water management effects on regional rice yield showed that 0.7, 15.8 and 90 of the area of studied paddy fields produced moderately poor to poor grain yields under full irrigation, optimum deficit irrigation and drought conditions, respectively. The drought stress effect on grain yield reduction was accelerated by low soil fertility, unsuitable land leveling and soils with coarse textures.

rice plant

modeling

pedotransfer function

spatial variability

geographic information systems

دوات گر، ناصر

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی