การจำลองการตอบสนองของข้าว กข43 ต่อวิธีการปลูกและความอุดมสมบูรณ์ของดินด้วยแบบจำลอง AquaCrop Modeling RD43 Rice Responses to Planting Methods and Soil Fertility Using the AquaCrop Model
Main Article Content
บทคัดย่อ
การจัดการน้ำและธาตุอาหารอย่างมีประสิทธิภาพ ถือเป็นหัวใจสำคัญของการทำนาข้าวได้ผลดี ทั้งนี้เพราะปัจจัยดังกล่าวส่งผลโดยตรงต่อการเจริญเติบโตของข้าว ปริมาณผลผลิต ตลอดจนประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากร งานศึกษานี้เป็นการทดลองปลูกข้าวในถังเพื่อศึกษาผลต่อชีวมวล ผลผลิตและการใช้น้ำของข้าวพันธุ์ กข43 จากปัจจัยวิธีการปลูกแบบหว่านน้ำตมและแบบปักดำและปัจจัยระดับความอุดมสมบูรณ์ของดินตามปริมาณการใส่ปุ๋ยเคมี 3 ระดับ ประกอบด้วย ปริมาณตามคำแนะนำ (75.94 kg N ha-1) ครึ่งหนึ่งของคำแนะนำ และไม่ใส่ปุ๋ย และประเมินสมรรถนะแบบจำลอง AquaCrop ในการจำลองการตอบสนองของข้าวต่อความเครียดจากการความอุดมสมบูรณ์ของดิน พารามิเตอร์ของแบบจำลอง AquaCrop ปรับเทียบโดยใช้จากผลการทดลองทั้งที่ปรับวิธีการปลูกและระดับการใส่ปุ๋ย ผลการศึกษาพบว่าทั้งวิธีการปลูกและระดับความอุดมสมบูรณ์ของดินมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อชีวมวล ผลผลิต และการใช้น้ำของข้าว แบบจำลอง AquaCrop จำลองวิธีการปลูกและการตอบสนองของข้าวต่อระดับความอุดมสมบูรณ์ของดิน โดยสมรรถนะของแบบจำลองอยู่ในเกณฑ์ดีกรณีความอุดมสมบูรณ์ของดินสูง แต่แบบจำลองประมาณความเสียหายของผลผลิตต่ำกว่าความเป็นจริงกรณีการขาดธาตุอาหารที่รุนแรง ผลการศึกษาช่วยให้การใช้งานแบบจำลองในสภาพแวดล้อมของไทยและข้าวสายพันธุ์ไทยมีความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้น
Rice cultivation heavily depends on effective water and nutrient management. This study examined the effects of planting methods (direct seeding and transplanting) and three levels of chemical fertilizer application (recommended rate, half of the recommended rate, and no fertilizer) on biomass, yield, and water use of the RD43 rice cultivar under controlled conditions. Experimental data were used to calibrate and validate the AquaCrop model, aiming to assess its ability to simulate rice responses to nutrient stress. Results indicated that both planting methods and nutrient levels significantly influenced rice biomass, yield, and water use. The AquaCrop model accurately simulated the effects of planting methods by appropriately setting model parameters. It also effectively predicted biomass and yield under high nutrient conditions. However, its performance declined when modeling rice responses to severe nutrient deficiencies, underestimating yield losses compared to experimental observations. This study enhances the reliability of applying the AquaCrop model to Thai rice cultivars and local environments. Future research should expand the dataset for calibration and validation under a wider range of growing conditions to further refine the model's accuracy.
Article Details

อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
สมาคมวิศวกรรมเกษตรแห่งประเทศไทย
Thai Socities of Agricultural Engineering
เอกสารอ้างอิง
- Akumaga, U., Tarhule, A., Yusuf, A. A. 2017. Validation and testing of the FAO AquaCrop model under different levels of nitrogen fertilizer on rainfed maize in Nigeria, West Africa. Agricultural and Forest Meteorology, 232, 225-234.
- Allen, G., L.S. Pereira, D Raes, M Smith. 1998. Crop evapotranspiration—Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and drainage paper 56. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
- Amiri, E. 2016. Calibration and Testing of the Aquacrop Model for Rice under Water and Nitrogen Management. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 47(3), 387-403.
- Amiri, E., Rezaei, M., Rezaei, E. E., Bannayan, M. 2014. Evaluation of Ceres-Rice, Aquacrop and Oryza2000 models in simulation of rice yield response to different irrigation and nitrogen management strategies. Journal of Plant Nutrition, 37(11), 1749-1769.
- Chumpagern, P., Chatuporn, S., Ruensuk, N., Inthalaeng, W., Leuchaikarm, C. 2008. Water Use Efficiency for Dry Season Rice Production in the Central Plain. Thai Rice Research Journal, 2(2), 29-39.
- Department of Agriculture. 2004. Rice. Technical Document No. 8/2547. Bangkok: Department of Agriculture. (in Thai)
Doorenbos, J., Kassam, A. 1979. Yield response to water. FAO Irrigation and Drainage Paper 33. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
- Doorenbos, J., Pruitt, W. O. 1977. Guidelines for Predicting Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 24. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
- Hsiao, T. C., Heng, L., Steduto, P., Rojas-Lara, B., Raes, D., Fereres, E. 2009. AquaCrop—The FAO crop model to simulate yield response to water: III. Parameterization and testing for maize. Agronomy Journal, 101(3), 448-459.
- Kakarndee, I., Kositsakulchai, E. 2020. Comparison between SWAT and SWAT+ for simulating streamflow in a paddy field dominated basin, northeast Thailand. The 13th TSAE International Conference & 21st TSAE National Conference, July 30-31, 2017, Nakhon Ratchasima, Thailand.
- Kakarndee, I., Kositsakulchai, E. 2023. Impact of climate change on water balance in Lam Siao basin using SWAT+ model. Thai Society of Agricultural Engineering Journal, 29(2), 14-24. (in Thai)
- Kongpolprom, N., Jangkot, R., Tanee, T. 2015. Effect of Using of High-Quality Organic Fertilizer and Tailor-Made Fertilizer based on Analysis on Growth and Yield of KDML105 Rice. Advanced Science, 15(1), 66-77. (in Thai)
- Kositsakulchai, E., Thangkanasup, C., Kwanyuan, B., Saridnirun, P., Srinives, P., Tonwiboonsak, S., Phoothongsuk, S., Kongkaew, M., Boonphen, P., Sittiluk, S. 2007. Crop-Growth Simulation Model for the Assessment of Yield and Crop Water Use in Irrigation-Service Area. Nakhon Pathom: Royal Irrigation Department and Kasetsart University. (in Thai)
- Kutner, M. H., Nachtsheim, C. J., Neter, J., Li, W. 2005. Applied Linear Statistical Models. McGraw-Hill/Irwin.
Mankeb, P. 1993. Calibration of Genetic Coefficients of Paddy Rice (Oryza sativa L.) for Validation of the CERES-Rice Model in Northern Thailand. (Master Thesis). Chiang Mai University, Chiang Mai.
- Marled, A., Kositsakulchai, E. 2021. Spatial Water Productivity for Rice Production in Chainat Province. Thai Society of Agricultural Engineering Journal, 27(1), 16-24. (in Thai)
- Nagprachaya, S., Thamasamisorn, B.-O., Suangtoe, S., Leuchaikarm, C., Intrman, A., Nisaiharn, P., Arayarangsarit, L., Soontrajarn, K., Phanpheng, V., Cheaupan, K., Wongpiyachon, S., Lawanprasert, A., Kridsawadee, A., Junbuatong, S., Ruensuk, N., Potipibool, S., Khamlekasingh, K., Vorawat, O., Klahkhaeng, K. 2017. RD43, a non-glutinous rice variety. Thai Rice Research Journal, 8(2), 26-44. (in Thai)
Pannangpetch, K., Laohasiriwong, S., Vorasoot, N. 1991. Determination of physiological characteristics to simulate growth of rice variety RD6. In: Simulation Systems Analysis for Rice Production (pp. 102-108). Wageningen: Centre for Agricultural Publishing and Documentation.
- Phimchaisai, N., Kositsakulchai, E. 2023. Calibration and Performance Evaluation of SWAT Model on Rice Yield and Evapotranspiration Simulation in the Greater Mae Klong Irrigation Project Area. Journal of Science and Technology Kasetsart University, 12(1), 1-14. (in Thai)
- Plengwuttikrai, N., Kositsakulchai, E. 2020. Application of AquaCrop Model for Simulation of the RD43 Rice Cultivation under Different Soil Fertilities. The 13th TSAE International Conference & 21st TSAE National Conference, Nakhon Ratchasima, Thailand. (in Thai)
- R Core Team. 2024. R: A language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing.
Raes, D., Steduto, P., Hsiao, T. C., Fereres, E. 2009. AquaCrop—The FAO crop model to simulate yield response to water: II. main algorithms and software description. Agronomy Journal, 101(3), 438.
- Rice Department, Department of Internal Trade. 2019. Comprehensive Rice Production and Marketing Plan for the Fiscal Year 2019/2020. Operational Plan. Bangkok: Rice Department and Department of Internal Trade. (in Thai)
- Royal Irrigation Department. 2019. Annual Report 2019. Bangkok: Royal Irrigation Department. (in Thai)
- Steduto, P., Hsiao, T. C., Fereres, E., Raes, D. 2012. Crop Yield Response to Water. FAO Irrigation and Drainage Paper 66. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
- Steduto, P., Hsiao, T. C., Raes, D., Fereres, E. 2009. AquaCrop—The FAO Crop Model to simulate yield response to water: I. Concepts and underlying principles. Agronomy Journal, 101(3), 426-437.
- Suwanwong, S. 2004. Plant Analysis. Bangkok: Kasetsart University Press. (in Thai)
Thadamatakul, P., Songsiri, P., Techasukthavorn, V. 2021. Three Rice of Thailand on Blood Glucose Control. Thai Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 29(1), 24-33. (in Thai)
- Vasusans, A., Wongpiyachon, S., Songjitsomboon, S., Sukwiwat, W., Maninil, P., Pakkethati, S. 2017. RD43 Rice Variety: Medium Glycemic Index Rice for Niche Market. Thai Rice Research Journal, 8, 9. (in Thai)
- Watanabe, T. 2019. Paddy Fields as Artificial and Temporal Wetland. In: Ondrašek, G. (Ed.), Irrigation in Agroecosystems. London, UK: IntechOpen.
- Wikarmpapraharn, C., Kositsakulchai, E. 2010. Evaluation of ORYZA2000 and CERES-Rice models under potential growth condition in the Central Plain of Thailand. Thai Journal of Agricultural Science, 43, 17-29.