الاثنين، 21 نوفمبر 2016

التعقيد فى النظم الزراعيه

التعقيد فى النظم الزراعيه
تتميز النظم الزراعيه انها تتكون من العديد من المستويات التنظيميه ابتداء من المكونات الفرديه داخل النبات الواحد او الخليه الحيوانيه الواحده خلال مجموعه من النباتات او الحيوانات وصولا الى المزارع او المنطقه الزراعيه الى الاقتصاد الزراعى العالمى فمثلا الانسجه والاعضاء يتجمعوا مع بعضهم البعض حتى يكونوا شكل النبات الذى يكون المحصول الناتج من المزرعه حتى بعد تحديد حدود النظام حتى يتم التركيز على النبات فان النمذجه تتطلب دمج العرفه من مجموعه متنوعه من التخصصات "علم الاحياء,الفيزياء,الكمياء,الاقتصاد,الرياضيات "وتحديد التفاعلات بينهم مثلا التفاعلات الفيزيائيه بين (الماءوالضوء والتربه),والكميائيه مثل(تركيزco2  والنيتريت),البيولوجيه(الآفات والامراض والنباتات المختلفه)ولقد زاد التعقيد فى النظام بالتغير الزمانى والمكانى من حيث الخصائص المناخيه والتربه وايضا التنوع الوراثى وايضا خيارات الاراده المختلفه التى يتبعها المزارعين.

النماذج فى الزراعة:
النماذج الزراعيه عباره عن معدلات رياضيه تمثل التفاعل الحادث داخل النبات ورد الفعل بين النبات و بيئته.ونظر التعقيد النظام وعدم اكتمال المعلومات المقدمه اصبح من المستحيل تماما تمثيل النظام بصوره رياضيه ومن ثم النماذج الزراعيه صوره للواقع خلافا لما يحدث فى مجالات الفيزياء والهندسه.النماذج العالميه ليست موجوده فى القطاع الزراعى.النماذج يتم بناؤها لاغراض محدده ويتم بناء نماذج مختلفه لمختلف النماذج الفرعيه ويمكن بناء بعض النماذج لمحاكاه محصول معين او جانب معين من نظام الانتاج.

ملامح نماذج المحاصيل:
الهدف الرئيسى من انشاء نماذج المحاصيل هو تقدير العائد الاقتصادى وفقا لكميه المعلومات والبيانات المتاحه فى مجال معين ولقد تم تطوير نماذج ذات مستويات مختلفه من التعقيد. النماذج التجريبيه "Empirical model" النماذج التجريبيه عباره عن وصف مباشر للبيانات المرصوده والتعبير عام بمعادلات انحداريه(معادلات خطيه) (بواحده او عدد قليل من العوامل). وتستخدم التقدير المعائد النهائى ومن الامثله على هذه النماذج هو استجابه المحصول لاستخدام بعض الاسمده.العلاقه بين مساحه الورقه و حجم الورقه التى يعطى فى الانواع المختلفه من النباتات والعلاقه بين ارتفاع الساق اوالقطر بالانتاجيه النهائيه من قصب السكر المستخدم فى الصناعه. وايضا العلاقه بين كفاءه استخدام المياه ومعدل انتاجيه قصب السكر من 10:8 هكتار من قصب السكر لكل 100جم من المياه) . تستخدم التخطيط الرى على نظافه واسع:

النموذج الآلي:
                   نموذج الآلية هي واحدة تصف سلوك النظام من حيث انخفاض مستوى الصفات. وبالتالي، هناك بعض الآليات، فهم أو تفسير في المستويات الدنيا. هذه النماذج لديها القدرة على تقليد العمليات الفيزيائية ذات الصلة أو كيميائية أو بيولوجية، ووصف كيف ولماذا ونتائج استجابة معينة. وعادة ما يبدأ المنمذج بعض التجارب ومع اكتساب المعرفة يتم تقديمها معلمات إضافية لشرح المتغيرات وغلة المحاصيل.   وهكذا، فإن المنمذج تتبنى المقاربة الاختزالية. معظم النماذج نمو المحاصيل، وهي تلك المذكورة في القسمين 3 و 4، تندرج ضمن هذه الفئة.

النموذج الثابت والحركى:
                   نموذج ثابت واحد هو أن لا يحتوي على الوقت كمتغير حتى لو يتم تجميع المنتجات في نهاية النظم المحصولية مع مرور الوقت، على سبيل المثال، فإن النماذج التجريبية وعلى النقيض من نماذج ديناميكية تدمج صراحة الوقت ويتم التعبير لأول مرة نماذج متغيرة وأكثرها حيوية والمعادلات التفاضلية:
dy / dt = f(x)
y   =   سمة للنظام (الحيوان بالوزن الحي)
t   =   الوقت متغير

فإن التكامل من المعادلة أعلاه تعطي السلوك الفعلي للنظام مع مرور الوقت. قد يكون من الممكن أنه في مرحلة ما، ومعدل تغير هذا النظام يصبح صفر0 = dy / dt وبالتالي F (X) = 0، وهذا النموذج هو ثابت (فرنسا وThornley، 1984).وأفيد أيضا من هذه السلسلة الحيوية إلى حالة ثابتة من نماذج ديناميكية من جانب Brown and Rothery (1994).

القطعية والعشوائية النماذج:
                   نموذج القطعية واحد هو أن يجعل التنبؤات محددة لكميات (على سبيل المثال، والحيوان بالوزن الحي، غلة المحاصيل أو هطول الأمطار) دون أي احتمال التوزيع المرتبطة بها، التباين، أو عنصر عشوائي. ومع ذلك، بسبب الاختلافات في عدم دقة البيانات المسجلة وعدم التجانس في المواد التي يجري التعامل معها، المتأصلة في النظم البيولوجية والزراعية (Brockington، 1979). في بعض الحالات، قد تكون كافية النماذج القطعية على الرغم من هذه الاختلافات المتأصلة لكن في حالات أخرى أنها قد يثبت أن مثل التنبؤ غير مرضية في هطول الأمطار. كلما زاد عدم اليقين في النظام، وعدم كفاية النماذج القطعية أكثر تصبح.

                   عندما يصل الاختلاف وعدم اليقين على مستوى عال، يصبح من المستحسن وضع نموذج العشوائيه التي تعطي القيمة المتوقعة يعني فضلا عن التباين المرتبطة بها. ومع ذلك، النماذج العشوائية تميل إلى أن تكون صعبة من الناحية التقنية لمعالجة ويمكن أن تصبح بسرعة معقدة. وبالتالي، فإنه من المستحسن محاولة حل المشكلة مع نهج القطعية في البداية ومحاولة نهج العشوائية إلا إذا كانت النتائج ليست كافية ومرضية(Thornley and Johnson 1990).

المحاكاة والنماذج الأمثل:
                   نماذج المحاكاة تشكيل مجموعة من النماذج التي تم تصميمها لغرض تقليد سلوك النظام. فهي الآلية وفي معظم الحالات تكون حتمية. منذ أنها مصممة لتقليد النظام في فترات زمنية قصيرة، تم دمج جانب من جوانب التغير المتصلة بتغير يوميا في الطقس وظروف التربة. المحاكاة في وقت قصير خطوة يطالب كمية كبيرة من البيانات المدخلة (معلمات المناخ، وخصائص التربة والمحاصيل المعلمات) تكون متاحة لنموذج للتشغيل. هذه النماذج عادة ما تقدم إمكانية تحديد خيارات الإدارة، ويمكن استخدامها لتحقيق مجموعة واسعة من استراتيجيات إدارة بتكاليف منخفضة. معظم النماذج المحاصيل التي تستخدم لتقدير المحاصيل محصول الخريف ضمن هذه الفئة.
                   نماذج التحسين لديها هدف محدد من وضع الخيار الأفضل من حيث المدخلات لعملية إدارة العملي للنظام. لاشتقاق الحلول، فإنها تستخدم قواعد القرار التي تتسق مع بعض خوارزمية الأمثل. هذا يفرض بعض الصلابة في هيكل مما يؤدي إلى قيود في تمثيل جوانب العشوائية والديناميكية للنظم الزراعية. واستخدمت البرمجة الخطية وغير الخطية في البداية على مستوى المزرعة لاختيار المشاريع وتخصيص الموارد. في وقت لاحق، لتقييم التطبيقات على المدى الطويل تعديلات في الزراعة، والمنافسة الإقليمية، والدراسات والنقل، والإنتاج المتكاملة وأنظمة التوزيع وكذلك قضايا السياسة العامة في اعتماد التكنولوجيا، وقد وضعت الموارد صناعة إعادة هيكلة والطبيعية(Wegener 1994).
                   نماذج التحسين لا تسمح بإدراج التفاصيل البيولوجية بكثير وربما يكون تمثيل للواقع الفقراء. تم إبلاغ الإدارة عن استخدام نهج المحاكاة لتحديد مجموعة محدودة من خيارات الإدارة التي يتم تقييمها بعد ذلك مع نماذج تحسين كخيار مفيدة (Swartzman and Van Dyne 1972; Crabtree 1972; Trebeck and Hardaker 1972).
الجدول 2   بعض نماذج المحاصيل ذكرت في الأدب الأخيرة
لبرمجيات       تفاصيل مراجع
SLAM II        عملية لحصاد العلف    باك وآخرون، 1988
SPICE كله تدفق محطة مياه    Cruiziat وتوماس، 1988
REALSOY     فول الصويا     ماير وكاري، 1986
MODVEX      نموذج التنمية   والتحقق من صحة نظام         McKinion، 1986
مشروع ري     جدولة الري نموذج      Tscheschke وآخرون، 1978
كوتام   قطن    جاكسون وآخرون. 1990
APSIM         نمذجة   إطار لمجموعة من المحاصيل McCown وآخرون، 1996
GWM  الاعشاب النموذج العام في المحاصيل الصف   الحيل وآخرون، 1996
MPTGro       السنط spp.and الليوسينا النيابة.         هارينغتون وFownes، 1996
GOSSYM-COMAX   قطن    McKinion وآخرون، 1996
CropSyst       القمح والمحاصيل الأخرى       Stockle وآخرون، 1994
SIMCOM      المحاصيل (وحدات المحاصيل CERES) والإقتصاد     Bootes وآخرون، 1996
غير مسمى      قمح     أوليري وكونور، 1996
LUPINMOD   لوبين   فرنانديز وآخرون، 1996
TUBERPRO  البطاطس والمرض     Nemecek وآخرون، 1996
SIMPOTATO البطاطس        روزنزويج وآخرون، 1996
غير مسمى      أشجار الحمضيات       روزنزويج وآخرون، 1996
WOFOST      القمح والذرة والمياه والمغذيات سوبيت وآخرون، 1997
WAVE المياه والمواد الكيميائية الزراعية        Vanclooster وآخرون، 1994
SUCROS      نماذج المحاصيل        Spitters وآخرون، 1988
ORYZA1       الأرز والمياه    Kropff وآخرون. 1994
SIMRIW        الأرز والمياه    هوري، 1987
SIMCOY       ذرة     مكان وبراون، 1987
غير مسمى      الديدان الخيطية البرسيم والمياه Sperow وLybecker، 1998
غير مسمى      فاكهة الكيوي   Lescourret وآخرون، 1998
CERES رايس الأرز والمياه    Alocilja وريتشي، 1998
GRAZPLAN   المراعي والمياه والضأن         مور وآخرون، 1997
EPIC  حاسبة تآكل تأثير الإنتاجية      وليامز وآخرون، 1984
CERES        سلسلة من نماذج المحاكاة المحاصيل    جونز وآخرون، 1984
DSSAT         إطار نماذج المحاكاة بما في ذلك المحاصيل
وحدات من CERES، وCROPGRO CROPSIM       تسوجي وآخرون، 1994
PERFECT              طفل صغير وآخرون. (1989)
QCANE        قصب السكر،   الظروف المحتملة       ليو وكينغستون، 1995
AUSCANE    قصب السكر،   conds التوتر المحتملة والمياه.، وتآكل جونز وآخرون، 1989
CANEGRO   قصب السكر،   conds التوتر المحتملة والمياه  إنمان-بامبر، 1995
APSIM-قصب السكر   قصب السكر،   النمو المحتمل والمياه والنيتروجين الإجهاد      كيتنغ وآخرون، 1999
NTKenaf       التيل، والنمو المحتملة، وندرة المياه     Carberry وMuchow، 1992





تطوير النموذج:
بناء النموذج:
اخيرا البرامج التى تنفذ على الحاسب الالى عادة تكون مكتوبة بلغة الفورتران حيث يتم كتابة المعادلات المعقدة على الحاسب وتحديد الهدف من النموذج لكى يدار النموذج على الحاسب وضمان المعالجة السليمة. بمجرد معرفة البيانات الكافية عن نمو المحاصيل وكذلك العوامل التى تتحكم فى معدلات النمو والتفاعل بين هذة العوامل التى تسيطر على نظام الزراعة يصبح من السهولة البدء فى بناء النموزج ومعرفة الناتج المطلوب " انتاجية المحصول" عن طريق معرفة المعادلات الرياضية التى تفى بالغرض المطلوب.
فى الخطوة التالية يتم معرفة العوامل التى تتحكم فى معدل النمو اليومى، وتقسم المادة العضوية الى جزء اقتصادى وجزء متبقى. هذة العوامل تحدد معادلات رياضية مرتبطة بالقواعد الشرطية، وتعمل على مرور الوقت المحدد هكذا:
الانتاجية امس = البذور المزروعة
أبدا
اقرأ اليوم الاشعاع الشمسى
نسبة اعاقة الاشعاع الشمسى = دالة فى حالة التظليل
نمو النبات = الاشعاع الشمسى * نسبة اعاقة الاشعاع * كفاءة استخدام الاشعاع
المحصول اليوم = المحصول امس + النمو اليوم
عد للبداية حتى نهاية توضع للنظام.
الخطوة القادمة توضح تفاصيل خريطة التدفق ومثال على ذلك نموذج محاكاة الذرة الصفراء (Muchow et al. 1990). تم بناء هذا النموذج ليوضح تفاعل العوامل الرئيسية وتم تحديدها كالاتى:
Phenological تطور (النمو الزراعى، تمدد التظليل، اطراف المحصول تحت تأثير الوقت الحرارى)
البناء الضوئى استنتج كدالة فى اعاقة لضوء وكفاءة استخدام الاشعاع، بمجرد ان يحدث silking توزع المادة العضوية يوميا لضبط وملئ الحبوب حتى نهاية المحصول.
الخطوة الاولى فى بناء النموذج تتم عند الانتهاء من عملية البرمجة والقضاء على الاخطاء العددية والحسابية والرياضية. ان المثال المذكور سابقا "نموزج محاكاة لمعرفة نمو المحصول تحت ظروف غير محددة" الاستخدام الرئيسى لمثل هذة النماذج هى تحديد الانتاجية للمحاصيل. حيث ان نموذج نمو المحاصيل هى نماذج شائعة الاستخدام فى الزراعة. حيث يتم تحديد العلاقات الاضافية لكى نتمكن من تطبيق النموذج مثل العامل الرئيسى المحدد " الاجهاد المائى، الاجهاد النيتروجينى، المنافسة من الاعشاب الضارة او انتشار الامراض) حيث يتم معرفة هذة العوامل وتأثيراتها على نمو النبات وبالتالى معرفة كفاءة استخدام الاشعة و العوامل المستنتجة ويعبر عنها رياضيا.
نماذج المحاصيل مثل نموذج قصب السكر يتطلب معادلات اكثر اتقانا التى تحتاج جهد بشرى ومساهمات مالية كبيرة. اولا يتم عمل بحث فى علم وظائف الاعضاء ونمو المحصول التى تتطلب عدد اكبر من العينات المختبرة "المعالجة" على مكررة واحدة. ثانيا هناك تأثيرات اخرى مثال على ذلك (رطوبة التربة – حالة المحصول) من واحد ratoon to the next to be considered. ثالثا ratoonالزراعية بدلا من القيمة الاقتصادية المنتجة من اجزاء النبات. رابعا النمو الزراعى والنضج يحدث بشكل آنى الاول internodes  المشكل وتقسيم المادة العضوية يتغير اكثر من مرة خلال دورة المحصول استجابة للتغير فى الظروف المناخية.
تطوير نماذج المحاصيل مطلب تعاونى يستوجب خبرة اختصاصى المحاصيل فى المجالات ذات العلاقة بالمحاصيل بالاضافة الى دعم الباحثين من النواحى العلمية الاخرى، وكذلك علماء الرياضيات والمبرمجين. بناء النموذج مشروع غالى واكثر الباحثين سيشتركون فى تطبيق نموذج فى حالة جديدة بدلا من التطوير النموذجى.
معايره النموذج:
         تتضمن معايره النظام على تعديل بعض من معاملات النظام الاساسيه بحيث ان البيانات التى تم تجميعها تحاكى النموذج الخالى من العيوب . و فى كثير من الحالات تكون القيم التى يعطيها النموذج غير مطابقه كليا للبيانات التى تم تجمعيها عندئذ يتم عمل تعديل بسيط لبعض من معاملات النموذج ((Wegener 1994 . و نجد ان عدم تتطابق القيم مع البيانات المجمعه يرجع الى اخطاء عند اخذ العينات او عدم المعرفه الكافيه للنظام . بالاضافه الى ان عدم دقه القيم التى يعطيها النموذج  يرجع الى استخدام النموذج فى ظروف مخالفه للظروف التى انشىء عليها او صمم من اجلها . و سوف نوضح كيفيه اجراء المعايره عن طريق القليل من المعاملات التى تستخدم فى نموذج لقصب السكر(APSIM محاكاه نظم الانتاج الزراعى ) فى صناعه السكر (MC Cown et al .1996 ) .
و نجد ان نموذج محاكاه قصب السكر قائم من الناحيه الفسيولوجيه على وصف نمو قصب السكر مع تغيرات المناخ و الماء و النيتروجين و ذلك من خلال قياس هذه العوامل يوميا و فى اوقات محدده و ذلك تحت الظروف الاستراليه و لهذه الاصناف من قصب السكر Q96  و Q117 و هذا النظام صمم لكى يحاكى حقل قصب سكر مماثل للطبيعه و التنبؤ على اساس مساحه المنطقه المنزرع فيها القصب و نسبه السكروز فالقصب و الكتله الحيويه له و امتصاصه للنتيروجين و تقسيم الاوراق و الساق (Keatingstal.1999 ) . و نجد ان ماء التربه و تدفق النتيروجين قد وصف من قبل روبرت و اخرون عام 1998  . و كان الهدف الرئيسى من استخدام هذا النموذج هو امكانيه التغير او التعديل فى البيانات المدخله اليه من حيث اختلاف الاصناف و الانواع و كذلك التغير فى عينه الكتله الحيويه و تغيير بيانات الساق و كذلك تراكم السكروز .
من تحليل بيانات نمو قصب السكر ((Cheeroo-Nayamuth et al. 1993 مثل مساحه الاوراق على الساق ( لتحديد نمو منطقه الاوراق ) و نسبه تقسيم الكتله الحيويه تم حسابهم لثلاثه اصناف متباينه (  R 570 , M 13/56 و 555/60 ) (Cheeroo –Nayamuth et al . 1998;Cheeroo-Nayamuth et al  ) . يتم تشغيل النموذج نجد ان مساحه نمو الاوراق قلت و بالتالى  الساق و انتاج السكروز فى محاصيل العلف .
اختبار النظام :
                   ان مرحله اختبار النظام او التاكد من صحته تتضمن ان نأكد من ان النظام المحاكى يمثل بشكل دقيق النظام الحقيقى الذى يحاكيه هذا النموذج . و هذا الاجراء يتم بمقارنه مخرجات النموذج والبيانات الحقيقيه التى لم تستخدم فى مرحله المعايره . من الناحيه العمليه لابد من اختبار كل النماذج الآليه بحيث يتشمل الاختبار على المخرجات و المكونات الداخليه ( المدخلات ) والعمليات  التى يتم اجرائها . و مؤخرا ظهر نظام هام و هو نظام التغذيه الاسترجاعيه فى النظم البيلوجيه . و التنبؤ الجيد فى الانظمه يشتمل على مخرجات مميزه يمكنها تعويض الاخطاء الذاتيه (Keulen، 1976).  و مع ذلك يصعب اختبار جميع مكونات النموذج و لذلك لوجود نقص فى المعلومات التفصيليه او لان بعض البيانات تكون معتمده على بعض . على سبيل المثال عند عمل نموذج  زراعى للمحصول و الماء و التربه يكون من المهم حساب كميه المياه المستخرجه و مكونات منطقه الاوراق و يعتمد حساب الكتله الحيويه على هذه البيانات .
                   و نجد ان منهجيه اختبار النموذج المحاكى لا تزال بدائيه . و يكون السبب الرئيسى فى ذلك اختلاف الحاله او الظروف التى تتم فيها التجارب التاكيديه او وضع عدد كبير من الفروض التى يتم اختبارها فى النموذج . و علاوه على ذلك النماذج البيولوجيه و الزراعيه تعكس سلوك بعض المكونات التى داخل الانظمه التى يصعب فهمها و كذلك الفروق بين مخرجات النموذج و الانظمه الحقيقيه التى يمكن ان تكون لاتمثلها بشكل كامل او دقيق .
                   و نجد ان اختبار نماذج المحاكاه فى الوقت الحاضر اصبح اكثر تعقيدا و فى الحقيقه ان المعلومات المحدده فى هذا المجال تكون نادره لذلك نجد ان عمليه الاختبار تكون حاسمه او نهائيه . و النتائج التى يعطيها النموذج تكون من محددات النموذج نفسه او من بعض النتغيرات التى نحصل عليها من مواقف محدده و لابد ان تكون قابله للقياس و متوفره . و مع ذلك نجد ان فى الدراسه العمليه لكل من النبات و التربه و الارصاد الجويه البيانات الدقيقه نادرا ما تاتى و يمكن ات تأتى من مواقع قريبه . فى بعض الاحيان محددات النظام التى لا تقاس بشكل دائم تتحول الى ان تكون مهمه و فى ذلك الوقت تقدر بطريقه تقديريه . و قد تختلف المتغيرات التى تم قياسها و ذلك لوجود عدم تجانس فى التربه لمساحات صغيره او اختلافات نتيجه تاثير الممارسات التى تتم قياسها على خصائص التربه . بيانات المحصول تعكس عدم تجانس التربه و وجود اختلافات فى العوامل البيئيه اثناء فتره نمو المحصول . و اخيرا .. و اخطاء اخد العينات يسهم ايضا فى عدم دقه البيانات التى يتم تجميعها .
                   تتضمن اجراءات المعايرة كل من المقارنات النوعية والكمية. قبل بدء الاختبارات الكمية يفضل معايرة النموذج لعدد من المرات بشكل نوعى من خلال البيانات المحاكاة على الطبيعة وملاحظة كل من التغيرات الداخلية ونواتج الانظمة والتناقضات الرئيسية يمكن ان تكتشف بسهولة بمجرد ظهورها فلا تحتاج لدراسة وهى يمكن ان تصحح قبل اجراء اى اختبارات كمية . والمقارنات الكمية تحدد عموما من انحدار خطي تم ملاحظته من البيانات المحاكاة (العكس بالعكس) . والمتوقع ان يكون خط الارتداد من المنحدر = 1 واعتراض= 0(Jones and Kiniry 1986; Jones et al. 1989; Hammer and Muchow 1994; Carberry and Muchow 1992; Keating et al. 1999; Cheeroo-Nayamuth et al. 1999). فى الحالة المثالية . المعدل R2 وجذره يعنى الانحراف المربع عادة تحسب لتقيم جودة المرة الواحدة على الرغم من الاعتراضات المرفوعه منThornton and Hansen (1996),  .
                   التنبوءات الغير مكتملة لنواتج النموذج قد تتطلب إعادة ملائمه من منحنيات الارتداد او ضبط واحد أو أكثر من المتغيرات الداخلية , وهذ التمرين يجب أن يأخذ بعناية لان التغيرات الاعتباطية قد تؤدى الى تغيرات فى تركيب النموذج والذى قد يؤدى الى استخدام النموذج كأداة تنبوءية فى حالة محددة فقط . فى بعض الحالات يكون من الافضل استخدام البيانات الناتجة من خلال التجريب العملى من بداية التعديل الشامل من مؤشرات النموذج لانجاز مرة مقبوله من البيانات المشكوك فيها . هذا القرار يعتمد على الخبرة والدقة لمصمم النموذج فضلا عن الموارد البشرية والوقت المتاح للاستثمار فى صقل تنبوءات النموذج.
إستخدامات وقيود النموذج:
                   تم تطوير النموذج من قبل العلماء الزراعيين ولكن مجموعه من المستخدمين يكون هدفهم هو النتائج النهائية بالاضافة الى المربين والمهندسين الزراعيين والمرشدين وصانعى القرار ,كما يمتلك المستخدمين درجات مختلفة من الخبرة فى مجال المحاكاة مما قد يسبب حدوث سوء استخدام النماذج . منذ ان اصبحت نماذج المحاصيل غير عالمية فأن المستخدم يجب أن يختار النموذج الاكثر ملائمة طبقا لاهدافه . وحتى عندما يكون الاختيار سليم فأنه من المهم الاخذ فى الاعتبار محددات وقيود النموذج وعند تنفيذ ذلك فأن مثل هذة النماذج توضع فى المنظور الصحيح والناجح .
المفاهيم الخاطئة والقيود المفروضة على النماذج :
                   تتميز النظم الزراعية بالمستويات العالية من التفاعل بين المكونات التى لم تفهم بالكامل لذا تكون النماذج معترضه نسبيا مع الحقيقة الى حد ما حيث أنها تفتقد الى المعرفة وعادة ما يعتمد مصمم النموذج على معادلة بسيطة لوصف النظام الفرعى واسع النطاق ويعتمد التبسيط على الغرض من النموذج ووجهة نظر المصمم وبالتالى يصمم النموذج بدرجة من الذاتيه (الخصوصية) .
                   النماذج التى لا تكون مبنية على التعاون الجيد بين الدراسات غالبا ما تكون جيدة فى مجال خبرة المصمم ولكنها تكون ضعيفه فى مجالات اخرى .
                   كفاءة النموذج تتوقف على نوعيه وكفاءة ودقة البيانات العلمية التى استخدمت فى تطوير النموذج وعلى المعايرة وقيود النموذج.
                   وعندما يكون النموذج مطبق فى حاله جيدة (مثال: تحويل قصب السكر الذى نوقش اعلاة ) فان المعايرة والتحقق من صحة الخطوات ضرورية للحصول على محاكاة صحيحة , والحاجة الى التحقق من النموذج يظهر لان كل العمليات ليست مفهومة بالكامل وحتى افضل النماذج الية لايزال يحتوى على بعضempirismوالذى تجعل التعديلات تتم فى وضع جيد .
                   يحدد أداء النموذج على أساس نوعية البيانات المدخلة الى النموذج , ومن الشائع فى النظم المحصولية دخول كميات كبيرة من البيانات التى تتعلق بنمو المحصول فوق الاض وتطور المحصول الحى .ولكن البانات المتعلقة بنمو الجذر وخصائص التربة ليست واسعه كما قد يؤدى استخدام التقريبات الى نتائج خاطئة مثل الاختلافات الكبيرة فى القمح (4.5 حتى 8.0 هكتار) يرجع الى عدم تجانس التربه داخل الحقل وذلك من التقرير عنreported by Russell and Van Gardingen (1996) وبالتالى فأن استخدام قيم الخصائص للتربة كمدخلات نموذج يؤدى الى بعض الاخطاء فى نموذج المحاكاة .
                   تتطلب معظم نماذج المحاكاه أن تكون بيانات الارصاد الجوية كاملة وموثوق منها .وقد لاتمثل مواقع الارصاد فى الموقع المحدد الطقس الكامل . فى بعض الحالات قد تكون البيانات المتاحه لعامل واحد فقط (الامطار) أو أكثر من عامل (الامطار – درجة الحرارة ) ولكن البيانات لاشعة الشمس الذى هو أمر مهم فى تقدير التراكم الضوئى والكتله الحيوية قد لا تكون متاحة . فى مثل هذة الحالات .فأن المستخدم يعتمد على البيانات التى تم انشاءها وفى بعض الاحيان السجلات يمكن أن تكون غير مكتملة والفجوات يجب أن تكون مملوءة . واستخدام التقريبات يكون لة تأثير على أداء النموذج . وذكرتNonhebel 1994 أن محاكاة محصول القمح قد بالغت تحت الظروف المحتملة والتقليل تحت الماء منتظم للظروف عندما ولدت بيانات الارصاد الجوية التى استخدمت معSUCROS87 (Spitters et al. 1989)
                   يحتاج مستخدمى النموذج الى فهم تركيب النموذج المختار وافتراضاتة وحدودة ومتطلباتة قبل البدء فى أى تطبيق . على سبيل المثال استخدام نموذجQCANEوضع النمو القصب تحت الشروط الغير محدودة سوف تؤدى الى نتائج وتحاليل خاطئة أذا تم استخدام المحاكاة ظروف الاجهاد المائى أو النيتروجين .
                   فى بعض الاحيان يمكن لمصممى النماذج رفع التوقعات من مستخدمى النموذج بحيث تتجاوز قدرات المستخدمين لذلك فأنه يلزم تقييم قدرات النموذج ومحدداتة بحمكه قبل اعتمادة لاغراض التطبيق وصنع القرار .
                   عموما يتم تطوير نماذج المحاصيل من قبل علماء المحاصيل واذا كان التعاون بين التخصصات غير جيدة والترميز (التشفير) قد لاتكون جيدة التنظيم وتوثيق النموذج قد يكون فقير . وهذا يجعل التغيير والتكيف مع الاوضاع الجديدة محاكة صعبه وخاصة بالنسبة للمستخدمين ذوى الخبرة المحدوده , وأخيراً فأن استخدام نموذج للهدف الذى الذى لم يكن قد صمم أو استخدم النموذج فى وضع يختلف جزريا عن تلك التى تم وضعها أن يؤدى الى فشل النموذج .







ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق