برآورد پارمترهای مربوط به برخی ارقام غالب ذرت دانه ای در کشور به منظور استفاده در مدل مکانیزم گرای APSIM

مدل های شبیه سازی امکان مطالعه تاثیر مدیریت کشاورزی بر فعالیت های تولیدی در محیط های معین را مهیا می سازد. این ابزارها که به صورت برنامه های کامپیوتری هستند با کمک به مدیریت کشاورزی، امکان تصمیم گیری های مربوط به استفاده از منابع و نهاده-های کشاورزی را فراهم می سازند. مدل APSIM-Maize می تواند در زمینه مدیریت گیاه استراتژیک ذرت مورد استفاده قرار گیرد اما به کارگیری هر مدلی نیازمند ارزیابی آن مدل می باشد. به همین علت این تحقیق به منظور برآورد پارمترهای مربوط به برخی ارقام غالب ذرت دانه ای در کشور برای استفاده در مدل مکانیزم گرای APSIMصورت گرفته است.
مواد و به منظور پارامتریابی و ارزیابی مدل APSIM-Maize برای سه رقم ذرت، از مجموع داده های مختلفی استفاده شد. به-طوری که برای پارامتریابی رقم زودرس سینگل کراس 260 یک مجموعه داده چهار ساله (شهرستان شیراز) به کار برده شد. همچنین برای رقم های دیررس (سینگل کراس 704) و متوسط رس (ماکسیما) از داده های دو منطقه (کرمان و خرم آباد) که هر کدام در یکسال انجام شده بودند استفاده شد. با استفاده از این مجموعه داده ها بیوماس، عملکرد دانه، تعداد روز از سبز شدن تا گلدهی، تعداد روز از گلدهی تا رسیدگی فیزیولوژیکی و شاخص سطح برای هر رقم پارامتریابی شد. برای ارزیابی مدل از یکسری مجموعه داده دیگر شامل مقالات چاپ شده در مجلات و همچنین گزاراشات نهایی طرح های تحقیقاتی انجام شده استفاده شد. برای مقایسه مقدارهای شبیه سازی و اندازه گیری شده سه شاخص های آماری ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و شاخص توافق (d value) محاسبه شد. در این تحقیق برای تمامی تجزیه های آماری و رسم شکل ها از نرم افزار OriginPro 9.1 استفاده گردید.
نتایج ارزیابی مشخص کرد که این مدل مراحل گلدهی و رسیدگی فیزیولوژیکی سه رقم در سال ها و مناطق مختلف را با دقت خوبی شبیه سازی می کند، به طوری که RMSE برای روز تا گلدهی به ترتیب برابر 1 درصد و برای روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی برابر 35/1 درصد بود. همچنین نتایج شبیه سازی مدل در روند شاخص سطح برگ دو رقم سینگل کراس 704 و ماکسیما نشان داد که مدل APSIM-Maize روند شاخص سطح برگ این دو رقم را به خوبی شبیه سازی می کند. به طوری که RMSE برای رقم سینگل کراس 704 در شهرستان کرمان به ترتیب برابر با 7/16 درصد و برای شهرستان خرم آباد 48/9 درصد بود. همچنین برای رقم ماکسیما در شهرستان کرمان به-ترتیب برابر با 75/16 درصد و برای شهرستان خرم آباد 65/10 درصد بود. در نهایت این مدل با شبیه سازی دقیق شاخص سطح برگ و فنولوژی توانست عملکرد دانه و بیوماس را خوب شبیه سازی کند.
پارامترهای ژنتیکی در بین ارقام متفاوت بودند. بیشترین (650) و کمترین (545) بیشینه تعداد دانه در بلال به ترتیب مربوط به ارقام سینگل کراس 704 و 260 بود. این ارقام همچنین از نظر پارامترهای زمان دمایی تجمعی از زمان گلدهی تا رسیدگی و زمان دمایی تجمعی از زمان ظهور تا انتهای فاز جوانی به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را به خود اختصاص دادند. این در حالی بود که رقم سینگل کراس 260 فقط از نظر سرعت رشد دانه (6/9 میلی گرم در روز) نسبت به دو رقم دیگر دارای برتری بود. در نهایت در بین سه رقم، رقم سینگل کراس 704 با 81/21 تن در هکتار دارای بیشترین ماده خشک تولیدی بود.
ارزیابی مدل APSIM-Maize نشان داد که این مدل مراحل فنولوژیکی (روز تا گلدهی و روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی) را در ارقام مختلف (با طول دوره رسیدگی متفاوت) با دقت بالایی شبیه سازی می کند، که نشان دهنده ساختار مناسب مدل در شبیه سازی مراحل فنولوژیکی است. همچنین در بین ارقام مختلف ذرت سینگل کراس 704 نسبت به دو رقم دیگر دارای عملکرد ماده خشک، بیشینه تعداد دانه در بلال، زمان دمایی تجمعی از زمان گلدهی تا رسیدگی و زمان دمایی تجمعی از زمان ظهور تا انتهای فاز جوانی بالاتری بود.