Calibración y Validación del Modelo CSM-CROPGRO-Cacahuate Bajo Condiciones de Riego por Goteo Mulchado en Xinjiang
Autores: Chen, Junwei; Li, Qiang; Zhang, Xiaopei; Dong, Jianshu; Hou, Xianfei; Miao, Haocui; Li, Haiming; Zhang, Yuchao; Shen, Xiaojun; Si, Zhuanyun; Shan, Zhijie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Calibración y Validación del Modelo CSM-CROPGRO-Cacahuate Bajo Condiciones de Riego por Goteo Mulchado en Xinjiang
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Modelo de simulación de crecimiento de cacahuate
Riego
Regulación de nitrógeno
Estimación de parámetros
Validación del modelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Con el fin de explorar la aplicabilidad del modelo de simulación de crecimiento de maní CSM-CROPGRO-Peanut bajo condiciones de riego por goteo con acolchado en Xinjiang, y para determinar el escenario óptimo para la estimación de parámetros y la validación del modelo, se realizaron experimentos de campo en 2022 y 2023 sobre la regulación de agua y nitrógeno del maní. Basado en los requerimientos de agua durante las etapas de crecimiento del maní, se establecieron tres niveles de riego (bajo, medio y alto) y dos niveles de aplicación de nitrógeno (100% N y 50% N), resultando en seis tratamientos. También se incluyó un tratamiento de control adicional (CK) con un nivel de riego medio y sin aplicación de nitrógeno. En este estudio, se diseñaron cuatro protocolos diferentes de estimación y validación de parámetros, y se obtuvieron diferentes resultados de estimación de parámetros utilizando el módulo de estimación de parámetros DSSAT-GLUE. Los resultados mostraron que los parámetros FL-SH (tiempo entre la primera flor y la primera vaina), FL-SD (tiempo entre la primera flor y la primera semilla), SIZLF (tiempo entre la primera flor y la primera semilla), XFRT (tamaño máximo de la hoja completa) y WTPSD (peso máximo por semilla) exhibieron una fuerte variabilidad, con coeficientes de variación del 24.33%, 22.9%, 19.78%, 14.47% y 23.82%, respectivamente, y fueron significativamente afectados por interacciones entre el ambiente y la gestión. Otros parámetros mostraron una variabilidad más débil, con coeficientes de variación que fueron todos inferiores al 10%. Las salidas del modelo variaron significativamente entre los diferentes protocolos de estimación de parámetros. El escenario 3, que utilizó datos del tratamiento de riego adecuado y fertilización adecuada (W3N2) en ambos años para la estimación de parámetros y datos de otros tratamientos para la validación, mostró la mayor precisión de calibración y validación del modelo. El error absoluto relativo promedio (ARE) y el error cuadrático medio normalizado (nRMSE) para la calibración y validación del modelo fueron los más bajos, con un 9.1% y un 10.1%, respectivamente. El modelo CSM-CROPGRO-Peanut simuló efectivamente el crecimiento y desarrollo del maní, así como la dinámica de humedad del suelo bajo condiciones de riego por goteo con acolchado en Xinjiang, con la mayor precisión de simulación observada bajo condiciones de riego completo. Los hallazgos proporcionan una base para utilizar el modelo CSM-CROPGRO-Peanut para desarrollar regímenes adecuados de riego y aplicación de nitrógeno para el maní bajo riego por goteo con acolchado en Xinjiang.
Descripción
Con el fin de explorar la aplicabilidad del modelo de simulación de crecimiento de maní CSM-CROPGRO-Peanut bajo condiciones de riego por goteo con acolchado en Xinjiang, y para determinar el escenario óptimo para la estimación de parámetros y la validación del modelo, se realizaron experimentos de campo en 2022 y 2023 sobre la regulación de agua y nitrógeno del maní. Basado en los requerimientos de agua durante las etapas de crecimiento del maní, se establecieron tres niveles de riego (bajo, medio y alto) y dos niveles de aplicación de nitrógeno (100% N y 50% N), resultando en seis tratamientos. También se incluyó un tratamiento de control adicional (CK) con un nivel de riego medio y sin aplicación de nitrógeno. En este estudio, se diseñaron cuatro protocolos diferentes de estimación y validación de parámetros, y se obtuvieron diferentes resultados de estimación de parámetros utilizando el módulo de estimación de parámetros DSSAT-GLUE. Los resultados mostraron que los parámetros FL-SH (tiempo entre la primera flor y la primera vaina), FL-SD (tiempo entre la primera flor y la primera semilla), SIZLF (tiempo entre la primera flor y la primera semilla), XFRT (tamaño máximo de la hoja completa) y WTPSD (peso máximo por semilla) exhibieron una fuerte variabilidad, con coeficientes de variación del 24.33%, 22.9%, 19.78%, 14.47% y 23.82%, respectivamente, y fueron significativamente afectados por interacciones entre el ambiente y la gestión. Otros parámetros mostraron una variabilidad más débil, con coeficientes de variación que fueron todos inferiores al 10%. Las salidas del modelo variaron significativamente entre los diferentes protocolos de estimación de parámetros. El escenario 3, que utilizó datos del tratamiento de riego adecuado y fertilización adecuada (W3N2) en ambos años para la estimación de parámetros y datos de otros tratamientos para la validación, mostró la mayor precisión de calibración y validación del modelo. El error absoluto relativo promedio (ARE) y el error cuadrático medio normalizado (nRMSE) para la calibración y validación del modelo fueron los más bajos, con un 9.1% y un 10.1%, respectivamente. El modelo CSM-CROPGRO-Peanut simuló efectivamente el crecimiento y desarrollo del maní, así como la dinámica de humedad del suelo bajo condiciones de riego por goteo con acolchado en Xinjiang, con la mayor precisión de simulación observada bajo condiciones de riego completo. Los hallazgos proporcionan una base para utilizar el modelo CSM-CROPGRO-Peanut para desarrollar regímenes adecuados de riego y aplicación de nitrógeno para el maní bajo riego por goteo con acolchado en Xinjiang.