Computer Models for understanding plant processes
Computer Models for understanding plant processes (कृषि प्रक्रियाओं को समझने के लिए कंप्यूटर मॉडल):-
Crop Modelling (फसल मॉडलिंग):-
> Modeling is the use of equations or sets of equations to represent the behavior of a system. In effect crop models are computer programs that mimic the growth and development of crops.
(मॉडलिंग उस सिस्टम के व्यवहार को प्रतिनिधित्व करने के लिए समीकरणों या समीकरणों के समूह का उपयोग करती है। प्रभाव में, फसल मॉडल कंप्यूटर कार्यक्रम होते हैं जो फसलों के विकास और विकास का अनुकरण करते हैं।)
> Model simulates or imitates the behavior of a real crop by predicting the growth of its components, such as leaves, roots, stems and grains.
(मॉडल पत्तियों, जड़ें, तने और अनाज जैसे इसके घटकों के विकास की पूर्वानुमानित वृद्धि का वर्णन करके एक वास्तविक फसल के व्यवहार का नकल करते हैं।)
> Thus, a crop growth simulation model not only predicts the final state of crop production or harvest able yield, but also contains quantitative information about major processes involved in the growth and development of the crop.
(इस प्रकार, एक फसल वृद्धि अनुकरण मॉडल न केवल फसल उत्पादन या पैदावार की अंतिम स्थिति का पूर्वानुमान लगाता है, बल्कि फसल के विकास और वृद्धि में शामिल मुख्य प्रक्रियाओं के बारे में संख्यात्मक जानकारी भी शामिल करता है।)
> Reactions and interactions at the level of tissues and organs are combined to form a picture of the crop’s growth processes.
(ऊतकों और अंगों के स्तर पर प्रतिक्रियाएँ और प्रतिक्रियाएँ को संयोजित किया जाता है ताकि फसल की वृद्धि प्रक्रियाओं का एक चित्र बन सके।)
Characteristics of Models (मॉडलों की विशेषताएँ):-
i. Written in popular computer language.
(प्रसिद्ध कंप्यूटर भाषा में लिखे गए होते हैं।)
ii. Minimum time to solve problem.
(समस्या को हल करने के लिए न्यूनतम समय लगता है।)
iii. Data on weather, soil and genetic coefficient should be available.
(मौसम, मृदा और आनुवांशिक संघ के डेटा उपलब्ध होना चाहिए।)
iv. They must predict the chronological occurrence of phenological stages.
(वे फेनोलॉजिकल चरणों के घटनाक्रम की क्रमानुसार पूर्वानुमान करना चाहिए।)
iv. Relatively simple.
(उन्हें सरल होना चाहिए।)
Uses of Model (मॉडल का उपयोग):-
i. Act as a tool for research.
(अनुसंधान का एक उपकरण के रूप में कार्य करते हैं।)
ii. Act a system of crop management (water and fertilizer input).
[फसल प्रबंधन (जल और उर्वरक इनपुट) की एक प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं।]
iii. Act as tool for policy analyst (prediction and forecasting).
[नीति विश्लेषक के रूप में (पूर्वानुमान और भविष्यवाणी) एक उपकरण के रूप में कार्य करते हैं।]
Advantages of Crop model (फसल मॉडल के लाभ):-
i. Helps in prediction and forecasting DM.
(DM की पूर्वानुमान और भविष्यवाणी में मदद करता है।)
ii. Hypothesis formulation.
(परिकल्पना निर्माण में मदद करता है।)
iii. Knowledge about the importance of systems.
(प्रणालियों के महत्व के बारे में ज्ञान प्रदान करता है।)
Limitations of modelling (मॉडलिंग की सीमाएँ):-
i. Require large amount of data.
(बड़ी मात्रा में डेटा की आवश्यकता होती है।)
ii. Skilled manpower with good computer knowledge.
(अच्छे कंप्यूटर ज्ञान वाले कुशल मानव सामग्री की आवश्यकता होती है।)
iii. Required multidisciplinary knowledge.
(बहुविद्यालीय ज्ञान की आवश्यकता होती है।)
iv. Simulation results may error also.
(सिम्युलेशन परिणाम में त्रुटियाँ हो सकती हैं।)
v. Model develop for specific region can not be used as such for other regions.
(किसी विशेष क्षेत्र के लिए विकसित मॉडल को उसी रूप में अन्य क्षेत्रों के लिए नहीं इस्तेमाल किया जा सकता है।)
Crop simulation model (CSM) (फसल सिमुलेशन मॉडल):-
> Describes processes of crop growth and development as function of weather condition, soil, and crop management.
(मौसम की स्थिति, मृदा और फसल प्रबंधन के कारक के रूप में फसल के विकास और वृद्धि की प्रक्रियाओं का वर्णन करता है।)
> Estimates times that specific growth stages are attained, biomass of crop component (e.g., leaves, stems, roots, and harvestable products) as they changed over times. Similarly changes in soil moisture and nutrient status.
[इसमें विशिष्ट विकास चरणों को प्राप्त करने के समय का अनुमान लगाता है, फसल के घटकों का बायोमास (जैसे पत्तियाँ, तने, जड़ें और कटाई जाने वाले उत्पाद) जैसे वे समय के साथ बदलते हैं। इसी तरह मृदा की नमी और पोषक तत्व की स्थिति में भी परिवर्तनों का अनुमान लगाता है।]
> Crop simulation software helps to find better crops.
(फसल सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर मदद करता है कि बेहतर फसलें ढूंढी जा सकें।)
Classification (वर्गीकरण):-
i. Statistical models (yield prediction over time based on weather conditions).
[सांख्यिकीय मॉडल (मौसमी स्थितियों के आधार पर समय के साथ उत्पादन का पूर्वानुमान करने वाले मॉडल)।]
ii.Mechanistic models (plant and soil process simulation for optimum outcome).
[यांत्रिक मॉडल (अधिकतम परिणाम के लिए पौधे और मृदा प्रक्रिया का अनुकरण करने वाले मॉडल)।]
iii. Functional models (the Penman equation) usually runs using a daily time step and data is updated daily.
[कार्यात्मक मॉडल (पेनमैन समीकरण) आमतौर पर दैनिक समय कदम का उपयोग करते हैं और डेटा रोजाना अपडेट किया जाता है।]
The steps of the APSIM modeling (APSIM मॉडलिंग के चरण):-
i. Parameterisation (पैरामीटरीकरण):- Measure and collect data (soil, climate, and crop management) to adjust APSIM to local conditions.
[स्थानीय स्थितियों के लिए APSIM को समायोजित करने के लिए भूमि, जलवायु और फसल प्रबंधन के डेटा का मापन और संग्रह करें।]
ii. Calibration (समायोजन):- APSIM will be set up as for experimental trials: simulated and observed results will be compared. Empirical (estimated) model input parameters (phenology, soil) adjusted until observed and simulated results are similar.
[APSIM को प्रयोगशाला परीक्षण के रूप में सेट किया जाएगा: अनुमानित और अवलोकित परिणामों को तुलना की जाएगी। प्रायोगिक (अनुमानित) मॉडल इनपुट पैरामीटर (फेनोलॉजी, मृदा) को समायोजित किया जाएगा जब तक अवलोकित और अनुमानित परिणाम समान नहीं हो जाएं।]
iii. Validation (मान्यता प्राप्ति):- APSIM will be run against independent data (second season data at same site): simulated and observed results compared.
[APSIM को स्वतंत्र डेटा (वही स्थान पर दूसरे मौसम के डेटा) के खिलाफ चलाया जाएगा: अनुमानित और अवलोकित परिणामों की तुलना की जाएगी।]
iv. Scenario analysis (परिस्थिति विश्लेषण):- APSIM as a research tool to gain insight into long term average production and risk under different management options.
(अनुसंधान उपकरण के रूप में APSIM का उपयोग विभिन्न प्रबंधन विकल्पों के तहत दीर्घकालिक औसत उत्पादन और जोखिम के बारे में अनुमान प्राप्त करने के लिए किया जाता है।)
Advantages of APSIM (APSIM के लाभ):-
i. Abiotic stress (अबायोटिक तनाव):-
> APSIM can successfully simulate the crop growth, yield, nutrient transformation, and loss for different rice-based cropping systems under nutrient, moisture and temperature stress condition.
(APSIM विभिन्न धान आधारित फसल प्रणालियों के तहत पोषक, नमी और तापमान तनाव की स्थिति में विभिन्न धान आधारित फसल प्रणालियों के लिए फसल की वृद्धि, उत्पादन, पोषक परिवर्तन और हानि को सफलतापूर्वक अनुकरण कर सकता है।)
> Li (2017) further improved the APSIM-Oryza to simulate the growth and yield of rice under non-stressed, water-stressed, and nitrogen-stressed environments.
[Li (2017) ने APSIM-Oryza को और भी बेहतर बनाया ताकि यह धान की वृद्धि और उत्पादन को सम्मिलित कर सके बिना तनाव, पानी की कमी और नाइट्रोजन के तनाव के वातावरण में।]
> In practical field, it is expensive to assess the effects of daily dynamics soil water and salinity and their responses to the associated crops. In some investigations, APSIM-Oryza model were used in more simplistic way to simulate the effect of salinity on crop (focussing on water-availability effects only).
[व्यावहारिक फील्ड में, दैनिक गतिशील मृदा जल और खरीप में उनके प्रतिसाद में असेस करना महंगा है। अनुसंधानों में कुछ जांचों में, APSIM-Oryza मॉडल स्वतंत्र रूप से खरीप पर मिट्टी की नमी के प्रभाव को अनुकरण करने के लिए एक अधिक सरल तरीके में उपयोग किया गया था (केवल जल-उपलब्धता के प्रभाव पर केंद्रित होते हुए)।]
ii. Increasing CO2 concentration and climate change (CO2 अनुपात और जलवायु परिवर्तन):-
> Climate change followed by increasing CO2 concentration in atmosphere significantly influenced the growth and yield of rice under different growing ecologies.
(मौसमी परिवर्तन द्वारा वायुमंडल में CO2 अनुपात में वृद्धि के बाद में बढ़ने के लिए परिणामी रूप से धान की वृद्धि और उत्पादन पर प्रभाव डालता है।)
> ASPIM cropping system model provides an insight to mitigate the negative impact of climate change by selection of sowing window, cultivars, and management practices like supplementary irrigation and improved agronomic practice etc.
(ASPIM फसल प्रणाली मॉडल, बोना विंडो, खेतीबाड़ी अभ्यास जैसे और प्रबंधन प्रयोग के माध्यम से जलवायु परिवर्तन के नकारात्मक प्रभाव को कम करने के लिए एक परिप्रेक्ष्य देता है।)
iii. Adaptation of Conservation agriculture (संरक्षण कृषि का अनुकूलन):-
> Conservation agriculture (CA) includes stable soil cover, low disturbance of soil and crop diversification are following the principal of sustainable agriculture.
[संरक्षण कृषि (CA) में स्थिर मिट्टी कवर, मिट्टी के कम व्यवहार और फसल विविधता समर्थन करने के सिद्धांत पर चल रहा है।]
> CA is one of the potential solutions for rice -wheat cropping system like adoption of dry seeding rice, (DSR), zero tillage (ZT) of wheat with surface residue retention of rice etc.
[CA धान-गेहूं परिसंवर्धन प्रणाली के लिए एक संभावनात्मक समाधान है, जैसे धान के सुखाने का अवलोकन, गेहूं की शून्य कुल्हाड़ी, राइस के सतह अवशिष्ट संभालना आदि।]
> The benefit of the CA can further explore with successful application of APSIM model by understanding different complex research questions like: application mulching, residue amount of residue retention, best tillage methods finally impact of climate changes.
(CA के लाभ का अध्ययन अधिक सफल APSIM मॉडल के अनुप्रयोग से किया जा सकता है, जैसे: मल्चिंग आवेदन, अवशिष्ट रखरखाव की मात्रा, श्रेष्ठ कुल्हाड़ी विधियाँ और अंत में जलवायु परिवर्तन के प्रभाव।)
iv. Selection of suitable rice-based cropping system (उपयुक्त धान आधारित फसल प्रणाली का चयन):-
> Selection of location specific cropping system is very essential for intensification of different rice-based cropping system is utmost important.
(स्थान-विशिष्ट फसल प्रणाली का चयन करना विभिन्न धान आधारित फसल प्रणाली की बढ़ाई के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।)
> APSIM can be efficiently utilized for selection of suitable sowing window, rice cultivar, irrigation methods and inclusion of grain legumes in rice based cropping systems.
(APSIM का प्रयोग उपयुक्त बोना विंडो, धान जैविक, सिंचाई पद्धतियों का चयन और धान आधारित फसल प्रणालियों में अनाज गहुमा में समाहित करने के लिए किया जा सकता है।)
> APSIM could be an potential supoort tool for the development of higher-yielding, short duration rice cultivars to reduce groundwater depletion for rice-wheat cropping system of Indo-Gangetic Plains.
(APSIM भारत-गंगा के मैदानी क्षेत्र के धान-गेहूं प्रणाली के लिए पानी की उपक्षेत्र की कमी को कम करने के लिए उच्च उत्पादक, संक्षेप अवधि धान प्रजातियों के विकास के लिए एक संभावनात्मक समर्थन उपकरण हो सकता है।)