برآورد پارمترهای مربوط به برخی ارقام غالب ذرت دانه‌ای در کشور به منظور استفاده در مدل مکانیزم‌گرای APSIM

سابقه هدف: مدل‌های شبیه‌سازی امکان مطالعه تأثیر مدیریت کشاورزی بر فعالیت‌های تولیدی در محیط‌های معین را مهیا می‌سازد. این ابزارها که به صورت برنامه‌های کامپیوتری هستند با کمک به مدیریت کشاورزی، امکان تصمیم‌گیری‌های مربوط به استفاده از منابع و نهاده-های کشاورزی را فراهم می‌سازند. مدل APSIM-Maize می‌تواند در زمینه مدیریت گیاه استراتژیک ذرت مورد استفاده قرار گیرد اما به کارگیری هر مدلی نیازمند ارزیابی آن مدل می‌باشد. به همین علت این تحقیق به‌منظور برآورد پارمترهای مربوط به برخی ارقام غالب ذرت دانه‌ای در کشور برای استفاده در مدل مکانیزم‌گرای APSIMصورت گرفته است. مواد و روش: به منظور پارامتریابی و ارزیابی مدل APSIM-Maize برای سه رقم ذرت، از مجموع داده‌های مختلفی استفاده شد. به-طوری‌که برای پارامتریابی رقم زودرس سینگل کراس 260 یک مجموعه داده چهار ساله (شهرستان شیراز) به کار برده شد. همچنین برای رقم‌های دیررس (سینگل کراس 704) و متوسط‌رس (ماکسیما) از داده‌های دو منطقه (کرمان و خرم‌آباد) که هر کدام در یکسال انجام شده بودند استفاده شد. با استفاده از این مجموعه داده‌ها 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 طرح‌های تحقیقاتی انجام شده استفاده شد. برای مقایسه مقدارهای شبیه‌سازی و اندازه‌گیری شده سه شاخص‌های آماری ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و شاخص توافق (d value) محاسبه شد. در این تحقیق برای تمامی تجزیه‌های آماری و رسم شکل‌ها از نرم‌ افزار OriginPro 9.1 استفاده گردید. یافته‌ها: نتایج ارزیابی مشخص کرد که این مدل مراحل گلدهی و رسیدگی فیزیولوژیکی سه رقم در سال‌ها و مناطق مختلف را با دقت خوبی شبیه‌سازی می‌کند، به‌طوری‌که RMSE برای روز تا گلدهی به‌ترتیب برابر 1 درصد و برای روز تا رسیدگی فیزیولوژیکی برابر 35/1 درصد بود. همچنین نتایج شبیه‌سازی 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 شبیه‌سازی می‌کند. به‌طوری‌که RMSE برای رقم سینگل کراس 704 در شهرستان کرمان به‌ترتیب برابر با 7/16 درصد و برای شهرستان خرم‌آباد 48/9 درصد بود. همچنین برای رقم ماکسیما در شهرستان کرمان به-ترتیب برابر با 75/16 درصد و برای شهرستان خرم‌آباد 65/10 درصد بود. در نهایت این مدل با شبیه‌سازی دقیق شاخص سطح برگ و فنولوژی توانست عملکرد دانه و بیوماس را خوب شبیه‌سازی 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 میلی‌گرم 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. نتیجه‌گیری: 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 شبیه‌سازی می‌کند، که نشان‌دهنده ساختار مناسب مدل در شبیه‌سازی 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.