بررسی کارایی مدل SALTMED در تخمین عملکرد گیاه نعناع فلفلی (Mentha piperita L.) تحت تنش‌های شوری و کم‌آبیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه رازی

2 استاد، گروه مهندسی آب، دانشگاه رازی

3 دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه رازی

4 استاد، مرکز اکولوژی و هیدرولوژی، والینگفورد، انگلستان

چکیده

در سال‌‎های اخیر، مدل‌های شبیه‌ساز رشد گیاه به منظور پیش‌بینی عملکرد گیاهان مختلف مورد توجه محققین کشاورزی قرار گرفته است. این در حالی است که تاکنون کمتر به شبیه‌سازی رشد گیاهان دارویی پرداخته شده است. در این تحقیق برای اولین بار به بررسی عملکرد مدل شبیه‌ساز رشد SALTMED در تخمین عملکرد گیاه نعناع فلفلی تحت تنش‌های شوری و کم‌آبیاری پرداخته شده است. تیمارهای در نظر گرفته شده در این مطالعه شامل تنش خشکی (100% نیاز آبی(شاهد)، 20 و 40 % کم‌آبیاری) و تنش شوری (شاهد، دو، سه و چهار دسی زیمنس بر متر) بودند. واسنجی مدل براساس داده‌های تیمار شاهد انجام گرفت. بعد از اطمینان از نتایج مدل در مرحله واسنجی، صحت‌سنجی برای بقیه تیمارها انجام گرفت. نتایج نشان داد که دقت مدل در پیش‌بینی عملکرد نعناع فلفلی نسبتاً خوب بوده است. مقادیر ضریب تبیین مدل در مراحل واسنجی و صحت‌سنجی به ترتیب برابر 953/0 و 801/0 بدست آمد. بررسی تفکیکی نتایج نشان داد که مدل حداکثر محصول را در تیمارهای کم‌آبیاری با دقت بیشتری نسبت به تیمارهای شوری برآورد کرده است. حداکثر عملکرد محاسباتی مدل در تیمارهای 20 و 40 % کم‌آبیاری برابر 75/2 و 83/2 تن در هکتار بدست آمد. در حالی‌که برای تیمارهای دو، سه و چهار دسی زیمنس عملکرد برابر 1/2، 06/2 و 05/2 تن در هکتار بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Performance Study of SALTMED Model in Predicting Peppermint (Mentha piperita L.) Yield under Different Deficit Irrigation and Salinity Management Conditions

نویسندگان [English]

  • mahsa basiri 1
  • Houshang Ghamarnia 2
  • mokhtar ghobadi 3
  • Ragab Ragab 4
1 Ph.D. Candidate Irrigation and Drainage, Department of Water Engineering, Razi University
2 Professor, Department of Water Engineering, Razi University
3 Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Razi University
4 Professor, Centre for Ecology & Hydrology, Wallingford, UK
چکیده [English]

In the recent years, growth simulation models have been attracted for agricultural engineers in order to predict different crop yields. However, growth simulation of medicinal crops has been rarely studied. In current research, for the first time, the performance of SALTMED model in predicting peppermint yield under different deficit irrigation and salinity conditions was studied. Treatments of water deficit included (100% irrigation requirement (as control), 20 and 40% water deficit) and salinity treatments (control, 2, 3 and 4 dS/m). Calibration of model conducted using control treatment data. After insuring the results, validation of model conducted using other treatments data. Results indicated that model accuracy for predicting peppermint yield was relatively good. The coefficient of determination of model during calibration and validation were 0.953 and 0.801. Studying the separate results showed that the model predicted maximum yield of water deficit levels with higher accuracy than salinity levels. Maximum simulated yield of 20 and 40% water deficit levels were 2.75 and 2.83 ton per hectare while the yield of 2, 3 and 4 dS/m obtained as 2.1, 2.06 and 2.05 ton per hectare.

کلیدواژه‌ها [English]

  • treatment
  • Drought
  • model
  • simulation

مراجع

1- امیدبیگی ر (1379) رهیافت‌های تولید و فرآوری گیاهان دارویی. انتشارات طراحان نشر، تهران. 286 صفحه.
2- ثابت سروستانی ع (1388) شبیه‌سازی رشد و عملکرد گیاه کلزا به‌وسیله مدل‌های گیاهی CropSyst و CRPSM تحت تیمارهای تنش آبی در مراحل مختلف رشد. دانشگاه شیراز. شیراز. پایان‌نامه کارشناسی ارشد.
3- حسن‌لی م، افراسیاب پ و ابراهیمیان ح (1394) ارزیابی مدل‌های AquaCrop و SALTMED در تخمین عملکرد محصول ذرت و شوری خاک. تحقیقات آب و خاک ایران 46(3): 487-498.
4- خالوندی ن، برومند نسب س و سلطانی محمدی ا (1394) تحلیل حساسیت مدل SALTMED به پارامترهای ورودی در شرایط تنش شوری. دومین همایش ملی تغییرات اقلیم و مهندسی توسعه پایدار کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه شهید بهشتی، ایران.
5- خالوندی ن، سلطانی محمدی ا و برومند نسب س (1396) شبیه‌سازی رطوبت خاک و عملکرد ذرت در شرایط آبیاری با آب‌شور با مدل SALTMED. علوم و مهندسی آبیاری 40(1): 231-246.
6- عباسی ف (1386) فیزیک خاک پیشرفته. انتشارات دانشگاه تهران، تهران. 250 صفحه.
7- قمرینا ه و موسی بیگی ف (1393) برآورد نیاز آبی، ضرایب گیاهی یک جزیی و دوجزیی نعناع فلفلی(Mentha pipertia L.). آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 28(4):670-678.
8- Alkhasha A and Al-Omran A (2019) Simulated tomato yield, soil moisture, and salinity using fresh and saline water: experimental and modeling study using the SALTMED model. Irrigation science (Online First Articles): 1-19.
9- Aly AA, Al-Omran AM and Khasha AA (2015) Water management for cucumber: greenhouse experiment in Saudi Arabia and modeling study using SALTMED model. Soil and Water Conservation. 70 (1): 1-11.
10- Cardon EG and Letey J (1992) Plant water uptake terms evaluated for soil water and solute movement models. Soil Science Society American. 56: 1876-1880.
11- Fghire R, Wahbi S, Anaya F, Issa ali O, Benlhabib O and Ragab R (2015) Response of Quinoa to different water management strategies: field experiments and saltmed model application results. Irrigation and Drainage. 64(1): 29-40.
12- Golabi M, Naseri AA and Kashkuli HA (2009) Evaluation of SALTMED model performance in irrigation and drainage of sugarcane farms in Khuzestan province of Iran. Food, Agriculture and Environment 7: 874-880.
13- Hassanli MEbrahimian H, Mohammadi E, Rahimi AR and Shokouhi AH (2016) Simulating maize yields when irrigating with saline water, using the AquaCrop, SALTMED, and SWAP models. Agricultural Water Management. 176: 91-99.
14- Hirich A, Choukr-Allah R, Ragab R, Jacobsen SE, EL-Youssfi L and El-Omari H (2012) The SALTMED model calibration and validation using field data from Morocco. Materials and Environmental Science. 3(2): 342-359.
15- Hirich A, Ragab R, Choukr-Allah R and Rami A (2014) The effect of deficit irrigation with treated wastewater on sweet corn: experimental and modelling study using SALTMED model. Irrigation Science. 32 (3): 205-219.
16- Liu HF, Genard M, Guichard S and Bertin N (2007) Model assisted analysis of tomato fruit growth in relation to carbon and water fluxes. Experimental Botany. 58(13): 3567-3580.
17- Mehanna HM, Sabreen RHP and El-Hagarey ME (2012) Validation of SALTMEDmodel under different conditions of drought and fertilizer for snap bean indelta, Egypt. Minia International Conference for Agriculture and Irrigation in the Nile Basin Countries. El-Minia, Egypt.
18- Montenegro SG, Montenegro A and Ragab R (2010) Improving agricultural water management in the semi-arid region of Brazil: experimental and modeling study. Irrigation Science. 28(4): 301-316.
19- Ragab R (2002) A holistic generic integrated approach for irrigation: crop and field management the SALTMED model. Environmental Modelling and Software. 17 (4): 345-361.
20- Ragab R, Malash N, Abdel Gawad G, Arsalan A and Ghaibeh A (2005b) A holistic generic integrated approach for irrigation, crop and field management 2-The SALTMED model validation using field data of five growing seasons from Egypt and Syria. Agricultural Water Management. 78(1-2): 89-107.
21- Ragab R, Choukr-Allah R, Nghira A and Hirich A (2017) SALTMED model and its application on field crops, different water and field management and under current and future climate change. The Souss-Massa river basin, Morocco. Cham. Switzerland. Springer: 227-274. (The handbook of environmental chemistry, 53).
22- Shafie AF, Osama MA, Hussein MM, El-Gindy AM and Ragab R (2016) Predicting soil moisture distribution, dry matter, water productivity and potato yield under a modified gated pipe irrigation system: SALTMED model application using field experimental data, Agricultural Water Management. 184: 221-233.
23-Silva LL, Ragab R, Duarte I, Lourenc OE, Simoes N and Chaves MM (2013) Calibration and validation of SALTMED model under dry and wet year conditions using chickpea field data from southern Portugal. Irrigation Science. 31 (4): 651-659.
مدیریت آب و آبیاری
دوره 9، شماره 1
شهریور 1398
صفحه 69-79

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار