مدل‌سازی پاسخ گیاه به تنش‌های شوری و کمبود ازت خاک

محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری

آرزو اختری ¹ (Ph.D. Student, Department of Soil Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran)
مهدی همایی ² (استاد؛ گروه خاک‌شناسی؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ دانشکده کشاورزی؛ 336-14115، تهران، ایران)
یعقوب حسینی ³ (استادیار پژوهشی؛ مؤسسه تحقیقات خاک و آب؛ بندرعباس؛ ایران)

تاریخ دریافت : 1392/08/27 تاریخ پذیرش : 1393/06/31 تاریخ انتشار : 1393/06/31

کلید واژه: شوری, مدل‌سازی, نیتروژن,

چکیده مقاله :

بررسی اثرات متقابل شوری و عناصرغذایی اهمیتی فراوان در مدیریت بهینه منابع آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. هدف از این پژوهش، مدل‌سازی واکنش گیاه کلزا (Brassica napus L.) به شوری به هنگام وجود کمبود نیتروژن بود. بدین منظور، مدل‌های مبنایی باروری خاک شامل لیبیگ- اسپرنگل (LS) و میچرلیخ- بال (MB) که تنها برای پاسخ گیاه به یک عامل محدودکننده غذایی پیشنهاد شده‌اند، به گونه‌ای اشتقاق یافتند که بتوان از آنها برای تنش‌های توأمان شوری و کمبود ازت استفاده کرد. به منظور دستیابی به داده‌های مورد نیاز و آزمون مدل‌های پیشنهادی، آزمایشی پنج سطح شوری آب آبیاری شامل آب غیرشور، 3، 6، 9 و 12 دسی زیمنس بر متر و چهار سطح کود ازتی شامل 0، 75، 150 و 300 میلی‌گرم ازت در کیلوگرم خاک در سه تکرار انجام شد. نتایج حاصل از خروجی مدل‌ها با استفاده از آماره‌های خطای بیشینه (ME)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (CD)، کارآیی مدل (EF) و ضریب خطای تجمعی (CRM) با یکدیگر مقایسه شدند. تجزیه و تحلیل این آماره‌ها نشان داد که مدل پیشنهادی LS برای برآورد عملکرد نسبی دانه در سطوح نیتروژن خاک نسبت به سایر مدل‌ها مناسب‌تر است. حال آنکه مدل پیشنهادی MB در سطوح شوری آب آبیاری و ترکیب سطوح شوری و نیتروژن توانست نسبت به دیگر مدل‌ها برآوردی بهتر ارائه دهد. بدین‌ترتیب می‌توان نتیجه گرفت که مدل‌های پیشنهادی با دقتی مناسب قادر به پیش‌بینی اثرات متقابل شوری و کمبود نیتروژن می‌باشند.

چکیده انگلیسی:

Assessment of interactive effects of salinity and nitrogen deficiency is of great importance for optimal management of soil and water resources in arid and semi-­arid regions. The objective of this study was to model canola (Brassica napus L.) response to salinity under nitrogen deficiency conditions. For this reason, the soil fertility models including Liebig- Sprengel (LS) and Mitscherlich- Baule (MB) that are originally proposed for nutrient deficiency were derived such to account for simultaneous salinity and nitrogen deficiency. To obtain the required data and to assess the proposed models, an extensive experiment was conducted by different levels of salinity and nitrogen. The experimental treatments were consisted of five levels of none saline water, 3, 6, 9 and 12 dSm-1 and four nitrogen levels of 0, 75, 150 and 300 mgKg-1. Some statistics including maximum errors, root mean square error, modelling efficiency, coefficient of determination and coefficient of residual mass were used to evaluate the three proposed models. Results of these statistical analyses indicated that the proposed LS-based model can provide better estimates for relative grain yield in different nitrogen levels. The proposed MB-based model, in the salinity levels of irrigation water and interaction of salinity and nitrogen levels provided better results. It can be concluded that the proposed models can predict the interactive effect of salinity and nitrogen deficiency reasonably well.