«EKOLOGIYA VA ATROF MUHIT MUHOFAZASI
MUAMMOLARI VA ULARNING INNOVATSION YECHIMLARI»
mavzusidagi xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya
UDK: 504.5 (575.11.2)
Iqlim o‘zgarishining ekinlar hosildorligiga ta’sirini baholashda modellashtirish
yondashuvlari: DSSAT va AquaCrop modellarining roli
B.M.Abdullayeva., A.Sh.Iskandarova
“Toshkent irrigatsiya va qishloq xo’jaligini mexanizatsiyalash muhandislar
universiteti” Milliy tadqiqot universiteti, magistrantlari.
Annotatsiya:
Iqlim o‘zgarishi qishloq xo‘jaligi tizimlariga jiddiy ta’sir
ko‘rsatmoqda. Hosildorlikdagi o‘zgarishlarni tahlil qilish va prognoz qilish uchun
matematik modellashtirish tizimlari, xususan DSSAT va AquaCrop modellaridan keng
foydalanilmoqda. Ushbu sharhda har ikkala modelning imkoniyatlari, cheklovlari va
ularning iqlim ssenariylari ostida ekinlar hosildorligini baholashdagi samaradorligi
tahlil etiladi.
Аннотация:
Изменение климата оказывает серьёзное влияние на
сельскохозяйственные системы. Для анализа и прогнозирования изменений
урожайности широко используются системы математического моделирования, в
частности модели DSSAT и AquaCrop. В данном обзоре проанализированы
возможности и ограничения обеих моделей, а также их эффективность в оценке
урожайности сельскохозяйственных культур в условиях климатических
сценариев.
Annotation:
Climate change is having a significant impact on agricultural
systems. Mathematical modeling systems, particularly DSSAT and AquaCrop models,
are widely used to analyze and predict changes in crop yields. This review analyzes the
capabilities and limitations of both models, as well as their effectiveness in assessing
crop productivity under climate scenarios.
Kalit so‘zlar:
Iqlim o‘zgarishi, modellashtirish, DSSAT, AquaCrop, hosildorlik,
ekinlar, simulyatsiya.
Ключевые слова:
Изменение климата, моделирование, DSSAT, AquaCrop,
урожайность, сельскохозяйственные культуры, симуляция.
Keywords:
Climate change, modeling, DSSAT, AquaCrop, yield, crops,
simulation.
376
«EKOLOGIYA VA ATROF MUHIT MUHOFAZASI
MUAMMOLARI VA ULARNING INNOVATSION YECHIMLARI»
mavzusidagi xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya
Kirish.
Iqlim o‘zgarishi global oziq-ovqat xavfsizligiga tahdid solmoqda.
Haroratning oshishi, yog‘ingarchilik rejimining o‘zgarishi va ekstremal hodisalarning
ko‘payishi natijasida qishloq xo‘jaligi mahsulotlari yetishtirishda keskin pasayish
kuzatilmoqda (IPCC, 2021). Ekinlarning hosildorligi va o‘suv jarayonlariga ta’sirini
oldindan baholash uchun agroekologik modellashtirish tizimlari muhim vosita sifatida
rivojlandi. Eng keng tarqalgan tizimlardan ikkitasi — DSSAT (Decision Support
System for Agrotechnology Transfer) va AquaCrop (FAO tomonidan ishlab chiqilgan
suvga sezgir ekinlar modeli).
Iqlim o‘zgarishi bugungi kunda insoniyat duch kelayotgan eng yirik global
muammolardan biri hisoblanadi. Bu hodisa ayniqsa qishloq xo‘jaligi sektorida o‘zining
salbiy oqibatlarini ko‘rsatmoqda. Haroratning muttasil ortib borishi,
yog‘ingarchilikning vaqt va miqdor bo‘yicha nomutanosib taqsimlanishi,
qurg‘oqchilik, toshqinlar va boshqa ekstremal ob-havo hodisalarining kuchayishi
natijasida hosildorlikda pasayish, tuproq degradatsiyasi va suv resurslariga bosim
ortmoqda (IPCC, 2021; Wheeler & von Braun, 2013).
Ushbu salbiy ta’sirlar natijasida global oziq-ovqat xavfsizligiga jiddiy tahdid
tug‘ilmoqda. Ayniqsa rivojlanayotgan mamlakatlarda aholining asosiy oziq-ovqat
manbalari bo‘lgan ekinlarning hosildorligi keskin kamaymoqda. Shu sababli, iqlim
o‘zgarishining ekinlar o‘suv fazalari, hosildorligi va resurslarga ehtiyojlariga qanday
ta’sir ko‘rsatishini oldindan baholash va prognoz qilish dolzarb ilmiy masalaga aylandi
(Lobell et al., 2008).
Bu ehtiyojga javoban, agroekologik tizimlarning simulyatsiyasiga asoslangan
modellashtirish yondashuvlari keng rivojlanmoqda. Bunday modellar ekinning o‘suv
bosqichlari, meteorologik sharoitlar, tuproq xususiyatlari, agrotexnika tadbirlari va suv
resurslarini o‘zaro bog‘lab, turli ssenariylarda hosildorlikni bashorat qilishga imkon
beradi. Xususan, eng keng tarqalgan va ilmiy hamjamiyatda tan olingan modellashtirish
tizimlaridan ikkitasi bu — DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology
Transfer) va AquaCrop (FAO tomonidan ishlab chiqilgan suvga sezgir ekinlar modeli)
hisoblanadi.
DSSAT modeli turli agroekologik sharoitlarda hosildorlikni bashorat qilish
uchun murakkab fizik-biologik jarayonlarni hisobga oladi (Jones et al., 2003).
AquaCrop esa ayniqsa suv cheklangan hududlarda foydalanish uchun mo‘ljallangan
bo‘lib, o‘simlik suv foydalanish samaradorligiga asoslangan yondashuvni qo‘llaydi
377
«EKOLOGIYA VA ATROF MUHIT MUHOFAZASI
MUAMMOLARI VA ULARNING INNOVATSION YECHIMLARI»
mavzusidagi xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya
(Steduto et al., 2009). Har ikkala model ham iqlim ssenariylari ostida turli ekin
turlarining moslashuv strategiyalarini ishlab chiqish, hosildorlikni saqlab qolish hamda
resurslardan samarali foydalanishga oid qarorlarni qabul qilishda beqiyos ahamiyatga
ega.
2. Modellashtirish tizimlarining umumiy tavsifi
2.1. DSSAT modeli
DSSAT modeli turli xil ekinlar, tuproq turlari va iqlim sharoitlari uchun
hosildorlikni simulyatsiya qilish imkonini beradi. Model ekinlarning fiziologik
rivojlanishi, suv va azot sikllari, fotosintez va o‘simlik o‘sishi jarayonlarini
modellashtiradi (Jones et al., 2003). DSSAT 40 dan ortiq ekin turini qo‘llab-
quvvatlaydi va turli agrotexnologiyalarni baholash imkoniyatini beradi.
DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer) — bu ko‘p
komponentli, integratsiyalashgan agroekologik modellashtirish tizimi bo‘lib, u qishloq
xo‘jaligi tizimlarida ekinlar hosildorligini bashorat qilish, agrotexnik usullar
samaradorligini baholash va iqlim o‘zgarishi sharoitida turli variantlarni sinab ko‘rish
imkonini beradi.
Model o‘simlikning biologik jarayonlarini – urug‘dan unib chiqish, vegetativ va
generativ o‘suv bosqichlari, hosil to‘plashgacha bo‘lgan davrni fiziologik asosda
hisoblab chiqadi. Shuningdek, suv balansini, azot almashinuvi, fotosintez,
transpiratsiya va o‘simlik biomassasi hosil bo‘lishi kabi jarayonlar chuqur
modellashtirilgan (Jones et al., 2003).
DSSAT tizimi:
•
40 dan ortiq ekin turini (gʻalla, loviya, makkajoʻxori, paxta, sholi va boshqalar)
o‘z ichiga oladi.
•
Har xil tuproq, iqlim va menejment sharoitlarida ishlay oladi.
•
Ekin ekish sanasi, sug‘orish jadvali, o‘g‘it miqdori, ekish zichligi kabi agrotexnik
parametrlar ta’sirini solishtirishga imkon beradi.
•
Uzoq muddatli iqlim ssenariylari asosida hosildorlikdagi potensial o‘zgarishlarni
prognozlaydi.
378
«EKOLOGIYA VA ATROF MUHIT MUHOFAZASI
MUAMMOLARI VA ULARNING INNOVATSION YECHIMLARI»
mavzusidagi xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya
Modelning kuchli tomonlaridan biri — moslashuvchanligi va keng qo‘llanilish
doirasidir. Masalan, u Amerika, Afrika, Osiyo va Yevropa qit’alarida turli ekinlar
bo‘yicha muvaffaqiyatli tatbiq etilgan (Timsina & Humphreys, 2006).
2.2. AquaCrop modeli
FAO tomonidan ishlab chiqilgan AquaCrop modeli o‘simliklar biomassasining
hosildorligini suv bilan bog‘liq ravishda simulyatsiya qiladi (Steduto et al., 2009).
AquaCrop oddiyroq parametrlar talab qiladi va resurslari cheklangan hududlar uchun
moslashtirilgan. U asosan suvga sezgir ekinlar, masalan, paxta, bug‘doy va
makkajo‘xori uchun ishlatiladi.
AquaCrop quyidagi ustunliklarga ega:
•
Fotosintez yoki fiziologik jarayonlar to‘g‘ridan-to‘g‘ri modellashtirilmaydi,
balki suvga nisbatan biomassaning hosil bo‘lish koeffitsienti asosida hosildorlik
baholanadi.
•
Modellashda kamroq va sodda parametrlar talab qilinadi, bu esa resurslari kam
bo‘lgan mintaqalarda qo‘llash imkonini beradi.
•
Sug‘orish tizimlari, suv ta’minoti, tuproq turlari, o‘simlik zichligi, iqlim
sharoitlari va agrotexnik chora-tadbirlar ta’siri alohida komponentlar orqali
hisobga olinadi.
•
AquaCrop paxta, bug‘doy, makkajo‘xori, sholi va boshqa asosiy ekinlar uchun
kalibrlangan va validatsiyalangan.
Model hosildorlikni baholashda suv foydalanish samaradorligiga (Water
Productivity, WP) katta urg‘ beradi. Aynan shu sababli, u suv tanqisligi bo‘lgan
mamlakatlar uchun muhim vosita sifatida ko‘riladi (Raes et al., 2012).
3. DSSAT va AquaCrop modellarining qo‘llanilishi
3.1 DSSAT modelidan foydalanish
DSSAT modeli dunyoning ko‘plab hududlarida iqlim o‘zgarishi ssenariylari asosida
ekin hosildorligini baholashda qo‘llanilgan:
•
Efiopiyada arpa hosildorligi:
Kassie et al. (2020) tomonidan olib borilgan
tadqiqotda Efiopiya sharoitida harorat va yog‘ingarchilik o‘zgarishlari arpa
hosildorligini 15–20% kamaytirishi aniqlangan.
379
«EKOLOGIYA VA ATROF MUHIT MUHOFAZASI
MUAMMOLARI VA ULARNING INNOVATSION YECHIMLARI»
mavzusidagi xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya
•
Janubiy Afrikada bug‘doy yetishtirish:
Oluwasemire et al. (2022) DSSAT
orqali simulyatsiya qilib, 2°C harorat oshishi natijasida bug‘doy hosildorligi 30%
gacha kamayishi mumkinligini ko‘rsatgan.
3.2 AquaCrop modelidan foydalanish
•
O‘zbekiston paxtachilik sektori uchun:
Karimov et al. (2022) tomonidan
AquaCrop modeli asosida o‘tkazilgan tadqiqotda sug‘orishning 20%
kamaytirilishi paxta hosilini 10–12% ga pasaytirishi aniqlangan.
•
Hindistonda guruch yetishtirish:
Mishra et al. (2021) AquaCrop yordamida
suv taqchilligida guruch hosildorligini saqlab qolish strategiyalarini ishlab
chiqqan.
4. Muhokama
DSSAT va AquaCrop modellarining har ikkalasi ham iqlim o‘zgarishining
hosildorlikka ta’sirini baholashda samarali ekanligi isbotlangan. DSSAT modeli
kengroq fiziologik jarayonlarni tahlil qiladi va murakkab ssenariylar uchun afzal,
AquaCrop esa kam ma’lumot talab qiladi va resurslar cheklangan hududlar uchun ideal.
Biroq, har ikkala model ham to‘liq moslashtirilishi va mahalliy kalibrlash jarayonidan
o‘tishi lozim, aks holda natijalar ishonchsiz bo‘lishi mumkin.
5. Xulosa
Iqlim o‘zgarishining ekinlar hosildorligiga salbiy ta’sirini o‘rganishda
modellashtirish yondashuvlari muhim vositadir. DSSAT va AquaCrop modellarining
integratsiyalangan qo‘llanilishi orqali hosildorlikdagi o‘zgarishlarni aniqlash,
moslashuv strategiyalarini ishlab chiqish va siyosiy qarorlar qabul qilish mumkin.
Kelgusida modellarni yangi hududlar uchun moslashtirish va natijalarni ko‘proq
eksperimental ma’lumotlar bilan solishtirish dolzarb masala bo‘lib qolmoqda.
Foydalanilgan adabiyotlar:
•
IPCC. (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Cambridge
University Press.
•
Jones, J.W., et al. (2003). DSSAT Cropping System Model.
European Journal
of Agronomy
.
•
Steduto, P., et al. (2009). AquaCrop: FAO’s Crop Water Productivity Model.
Agronomy Journal
.
380
«EKOLOGIYA VA ATROF MUHIT MUHOFAZASI
MUAMMOLARI VA ULARNING INNOVATSION YECHIMLARI»
mavzusidagi xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya
•
Kassie, B.T., et al. (2020). Barley yields under climate change.
Field Crops
Research
.
•
Karimov, M., et al. (2022). Cotton yield simulation in Tashkent.
Agricultural
Water Management
.
•
Oluwasemire, K.O., et al. (2022). DSSAT for wheat under climate scenarios.
Climate Risk Management
.
•
Mishra, A., et al. (2021). AquaCrop application for rice under water stress.
Agricultural Water Management
.
•
Wheeler, T., & von Braun, J. (2013). Climate change impacts on global food
security.
Science
, 341(6145), 508–513.
•
Lobell, D.B., Burke, M.B., Tebaldi, C., Mastrandrea, M.D., Falcon, W.P., &
Naylor, R.L. (2008). Prioritizing climate change adaptation needs for food
security in 2030.
Science
, 319(5863), 607–610.
381
