شبیه‌سازی پاسخ ذرت به کود نیتروژن با استفاده از منحنی ترقیق نیتروژن بحرانی

نویسندگان

1 استادیار بخش ابیاری و فیزیک خاک موسسه تحقیقات خاک و اب

doi
10.22059/ijswr.2024.376546.669713
چکیده

استفاده از مدل‌های گیاهی برای شبیه‌سازی پاسخ محصول به آب و نیتروژن نقش اساسی در ارتقاء مدیریت کشاورزی دارد. در اغلب این مدل‌ها از معادلات پیچیده برای شبیه‌سازی حرکت آب و نیتروژن در خاک و گیاه استفاده می‌شود که پارامترهای ورودی متعددی برای واسنجی نیاز دارند. در مدل AquaCrop با استفاده از یک روش نیمه کمّی، اثر تنش نیتروژن بر تعرق و عملکرد زیست‌توده در طول فصل رشد شبیه‌سازی می‌شود. این مدل قابلیت تعیین زمان و مقدار مناسب کود نیتروژن برای مدیریت دقیق مزرعه را ندارد. در مطالعه حاضر از یک روش مستقیم مبتنی بر منحنی ترقیق نیتروژن بحرانی برای شبیه‌سازی اثر کمبود نیتروژن بر تعرق و عملکرد زیست‌توده استفاده شد. هدف اصلی در این مطالعه، ارزیابی کارایی این روش و مقایسه نتایج آن با روش نیمه کمّی بود. برای این منظور از داده‌های بدست آمده در تیمارهای تحت تنش نیتروژن طی دو سال کشت ذرت استفاده شد. مقادیر زیست‌توده و غلظت نیتروژن گیاه در طول فصل رشد اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان دادند که شاخصRRMSE (ریشه متوسط مربعات خطای نسبی) در شبیه‌سازی زیست‌توده به روش مستقیم، به طور متوسط برای هر تیمار، چهار درصد نسبت به روش نیمه کمّی کمتر بود. همچنین، افزایش تنش نیتروژن موجب افزایش خطای شبیه‌سازی زیست‌توده شد. به‌طوری که RRMSE برای شبیه‌سازی زیست‌توده به روش مستقیم در تیمارهای تحت بیشترین تنش 48/26 و 96/30 و در تیمارهای بدون تنش 57/9 و 75/15 درصد بود. این نتایج نشان می‌دهند که کاربرد مفهوم منحنی ترقیق نیتروژن بحرانی در مدل‌های شبیه‌ساز رشد گیاه، برآورد دقیق‌تری از شرایط محصول تحت تنش نیتروژن ارائه می‌دهد.