کاربرد داده‌های ماهواره‌ای در شبیه‌سازی بهره‌وری آب در مزارع برنج

رضایی, مجتبی; دواتگر, ناصر; امیری, ابراهیم; کمالی, مرتضی; نخجوانی مقدم, محمدمهدی

doi:10.22034/hws.2025.66372.1015

کاربرد داده‌های ماهواره‌ای در شبیه‌سازی بهره‌وری آب در مزارع برنج

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

¹ سازمان تحقیقات، آموزش و‌‌ ترویج ‌کشاورزی، مؤسسه تحقیقات برنج کشور، رشت، ایران

² سازمان تحقیقات، آموزش و‌‌ ترویج ‌کشاورزی، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، کرج، ایران

³ گروه مهندسی آب، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

⁴ سازمان تحقیقات، آموزش و‌‌ ترویج ‌کشاورزی، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، ایران

10.22034/hws.2025.66372.1015

چکیده

کاربرد مدل‌های رشد گیاهی در سطح مزرعه دقت بالایی دارند، اما بکارگیری این مدل‌ها در سطوح وسیع با توجه به عدم همگنی شرایط محیطی، دقت شبیه‌سازی را کاهش می‌دهد. استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و سنجش از دور به عنوان راهی برای کاهش خطای این مدل‌ها در سطوح وسیع مطرح شده است. این پژوهش با هدف بررسی نقش داده‌های ماهواره‌ای در افزایش دقت مدل‌های DSSAT و ORYZA2000 برای شبیه‌سازی عملکرد در منطقه صومعه‌سرای استان گیلان انجام شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی این مدل‌ها از داده‌های مربوط به مؤسسه تحقیقات برنج کشور استفاده شد. سپس تعداد 44 شالیزار در سطح شهرستان صومعه‌سرا انتخاب و مدل‌ها در دو حالت بدون/با به‌کارگیری داده‌های ماهواره‌ای در آنها اجرا شد. سپس چهار سناریوی آبیاری شامل 250، 300 ، 400 و 500 میلی‌متر اعمال شد. نتایج نشان داد مقادیر NRMSE برای مدل‌ها در شرایط واسنجی و اعتبارسنجی حدود 10درصد بود. اما در سطح وسیع، مقادیر NRMSE برای مدل‌های ORYZA2000 و DSSAT بترتیب به 2/23 و 21 درصد رسید که نشان‌دهنده افزایش قابل توجه در خطای مدل‌ها است. به‌کارگیری داده‌های ماهواره‌ای میزان NRMSE را در مدل ORYZA2000 به 8/10 و در مدل DSSAT به 7/12 درصد کاهش داد. بررسی سناریوهای مصرف آب با استفاده از مدل ORYZA2000 نشان داد که بالاترین بهره‌وری آب در منطقه با ارتفاع آبیاری 300 میلی‌متر در طول فصل زراعی به دست می‌آید که 17 درصد کاهش عملکرد در پی دارد، اما حداقل آب موردنیاز برای رشد برنج بدون کاهش عملکرد حدود 400 میلی‌متر در طول فصل زراعی است.

کلیدواژه‌ها