Calibration and evaluation of AquaCrop model in maize growth simulation under different irrigation and fertilizer management in Khuzestan (case study: Shoush county)

Pooladgar, Saeed and Azizi Mobaser, Javanshir and Asghari, Ali (2015) Calibration and evaluation of AquaCrop model in maize growth simulation under different irrigation and fertilizer management in Khuzestan (case study: Shoush county). Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Saeed Pooladgar.pdf

Download (305kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Water deficit is a serious crisis in the world and this crisis more felt in hot-dry regions like Iran. Khuzestan province is one of the hottest with lowest rainfall regions in Iran. On the other hand, in this country, about 90 percent of fresh water is used in agriculture. So it's too necessary to be efficient in this section. One of the effective ways in this regard is the use of crop simulation models. This research was conducted in the province Khuzestan and Shush city. AquaCrop model was used in this research. Use plan, plot and sub-plot to the main treatment of Urea fertilizer and irrigation was performed with 4 replicates for each treatment. selected treatments was full irrigation, deficit irrigation at 20 and 50 percent (E0, E1,E2) and full fertilizer, 20 and 50 percent of tension fertilizer stress (N0, N1, N2) were considered. The water requirement was determined using Cropwat software and the amount of Urea fertilizer determined according to consumer tradition the region. Corn planting was carried out on July 21, 2014 and Furrow irrigation was used for cultivation. A total of 9 irrigation was applied. Urea fertilizer plant consumption was three times. Harvesting was done on October 31, 2014 and the amount of yield and yield components were measured. The results showed that irrigation has been effective on yield component values, but fertilizer had no significant effect. Average full treatment yield was 14.811 ton per ha. Water and fertilizer stress was effective on crop yield and reduced to 8.5 ton per ha. The control treatments were used for calibration and the others were used for validation. In the calibration phase, the values of RMSE and d were 0.14 and 0.7 respectively. It showed that the observed values and simulated have little difference. In the validation phase, the values of RMSE were 0.32 to 6.7, the values of d were 0.77 to 0.87, and the values of AE were 0.27 to 6.7 respectively. In general. It was observed that the ability of model to simulate is more on low stresses. For the treatment N2, the simulation of model was not acceptable and was associated with high error. The value of regression correlation in low stresses was 0.89 and high accuracy in simulating the crop yield in mild stresses approved.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: ارزیابی کارایی مدل AquaCrop برای گیاه ذرت تحت مدیریت آب و کود برای منطقه¬ی خوزستان (مطالعه موردی: شهرستان شوش)
Persian Abstract: بحران کم¬آبی در سراسر جهان جدی است و این بحران در مناطق گرم و خشکی مانند ایران بیشتر احساس می¬شود. استان خوزستان نیز یکی از گرم¬ترین و کم بارش¬ترین مناطق ایران است. از طرف دیگر حدود 90 درصد منابع آب شیرین ایران در کشاورزی مصرف می¬شود و لازم است که در این بخش مصرف بهینه گردد. یکی از راه¬کارهای مؤثر در این زمینه، استفاده از مدل¬های شبیه¬سازی محصول است. این تحقیق در استان خوزستان، شهرستان شوش انجام و از مدل AquaCrop استفاده شد. طرح مورد استفاده، کرت¬های خرد شده با تیمار اصلی کود اوره و تیمار فرعی مقدار آبیاری و با چهار تکرار برای هر تیمار اجرا شد. تیمارهای انتخاب شده به صورت آبیاری کامل، 20و50 درصد کم آبیاری(E0،E1 وE2) و کود کامل، 20و50 درصد تنش کود (N0،N1 و N2) ، در نظر گرفته شد. مقدار نیاز آبی با استفاده از Cropwat و مقادیر کود اوره با توجه به عرف مصرفی منطقه تعیین شد. عملیات کشت ذرت در تاریخ 31 تیر ماه 1393 انجام شد. روش آبیاری به صورت شیاری و در مجموع نه نوبت آبیاری انجام شد و کود اوره نیز به عنوان کود سرک در سه نوبت به خاک داده شد. برداشت محصول در تاریخ 27 آبان 1393 انجام شد و مقادیر عملکرد و اجزای عملکرد محصول اندازه¬گیری شد. نتایج تحقیق نشان داد که تیمار آبیاری در مقادیر اجزای عملکرد اثرگذار بوده اما تیمار کود اثر معنی¬داری نداشته است. میانگین عملکرد محصول در تیمار شاهد 811/14 تن در هکتار برآورد شد. تنش آبی و کود بر عملکرد محصول اثرگذار بوده و مقدار آن را در تیمار تنش آبی و کود 50 درصد تا 5/8 تن در هکتار کاهش داد. از تیمارهای شاهد برای واسنجی مدل و از سایر تیمارها جهت اعتبارسنجی آن استفاده شد. در مرحله¬ی واسنجی مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا و شاخص ویلموت به ترتیب 14/0 و 7/0 به دست آمد که نشان از اختلاف کم مقادیر شبیه¬سازی و مشاهده¬ای داشت. در مرحله¬ی اعتبارسنجی نیز مقدار RMSE عددی بین 32/0 تا 7/6 ، مقدار d بین 77/0 تا 87/0 و مقدار کل خطا (AE) بین 27/0 تا 7/6 به دست آمد. در مجموع مشاهده شد که در تنش¬های کم، توانایی مدل برای شبیه¬سازی بیشتر است. برای تنش کود¬ 50 درصد، شبیه¬سازی مدل قابل قبول نبوده و با خطای زیاد همراه شد. میزان همبستگی رگرسیونی برای تنش¬های کم و بدون در نظر گرفتن تنش 50 درصد کود، 89/0 به دست آمد و دقت بالای مدل در شبیه¬سازی عملکرد محصول در تنش-های ملایم را تأیید کرد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Azizi Mobaser, JavanshirUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Asghari, AliUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Date Deposited: 17 Nov 2018 19:25
Last Modified: 15 Dec 2018 18:30
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2009

Actions (login required)

View Item View Item