فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه: افزایش تقاضای جهانی برای غذا تا سال 2050، که حدود 60 درصد برآورد شده است، همراه با محدودیت منابع آب و نیتروژن، ضرورت بهینه‌سازی مصرف نهاده‌ها در تولید محصولات استراتژیکی مانند برنج را پررنگ‌تر کرده است. برنج آبی به‌عنوان محصولی با نیاز آبی بالا، با خطر کم‌آبی، بهره‌وری پایین نیتروژن و پیامدهای زیست‌محیطی ناشی از مصرف بیش از حد کود مواجه است. مدیریت بهینه آبیاری و تغذیه نیتروژن، همراه با تفکیک منابع آبی به آب سبز و آبی، و استفاده از مدل‌های فرآیندمحور مانند ORYZA2000 می‌تواند نقش مهمی در ارتقای بهره‌وری و کاهش فشار بر منابع طبیعی داشته باشد. مدل ORYZA2000 به‌عنوان ابزاری معتبر، امکان تحلیل سناریوهای مدیریتی و ارائه راهبردهای پایدار را برای تولید برنج تحت شرایط اقلیمی متغیر فراهم می‌کند.مواد و روش‌ها: این پژوهش طی دو سال زراعی در مزرعه مؤسسه تحقیقات برنج کشور در رشت و با طرح کرت‌های خردشده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح آبیاری (غرقاب دائم، آبیاری 1، 3 و 5 روز پس از محو آب) و چهار سطح نیتروژن (0، 60، 90 و 120 کیلوگرم در هکتار) بود. رقم هیبرید «بهار» به دلیل عملکرد بالا و سازگاری با شرایط گیلان انتخاب شد. داده‌های عملکرد دانه، زیست‌توده، شاخص سطح برگ و جذب نیتروژن جمع‌آوری و برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل ORYZA2000 استفاده شد. سپس خروجی مدل برای تحلیل بیلان آب و محاسبه شاخص‌های بهره‌وری آب آبی و سبز به‌کار رفت.نتایج و بحث: نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه در تیمار آبیاری سه روز پس از محو آب و مصرف 120 کیلوگرم نیتروژن با مقدار 2.7 تن در هکتار به‌دست آمد. مدل ORYZA2000 عملکرد دانه (NRMSE = 7–12%)، زیست‌توده (6–12%)، نیتروژن کل (8–15%)، نیتروژن دانه (9–10%) و شاخص سطح برگ (14–29%) را با دقت مناسب شبیه‌سازی کرد. مقدار R² بالاتر از 0.70 برای تمام شاخص‌ها و مقادیر d بیشتر از 0.65 (به‌جز LAI) بیانگر برازش مناسب مدل میان داده‌های اندازه‌گیری‌شده و شبیه‌سازی‌شده است. بیشترین مقادیر متوسط دوساله شاخص‌های بهره‌وری آب آبی و سبز نظیر بهره‌وری آب آبیاری (WPI = 1.32 kg m⁻³)، بهره‌وری آبیاری و باران (WPI+R = 0.84 kg m⁻³)، بهره‌وری تعرق (WPT = 2.00 kg m⁻³)، بهره‌وری تبخیرتعرق (WPET = 1.12 kg m⁻³) و بهره‌وری تبخیرتعرق و نشت (WPETQ = 0.89 kg m⁻³) در تیمار I3N4 (آبیاری سه‌روزه + 120 کیلوگرم نیتروژن) مشاهده شد. تفکیک اجزای بهره‌وری نشان داد همین تیمار برای اغلب شاخص‌های آب آبی و آب سبز بهترین نتیجه را داشت. بااین‌حال بیشترین بهره‌وری آب سبز (WPg) در تیمار I4N4 (آبیاری پنج‌روزه + 120 کیلوگرم نیتروژن) و بیشترین بهره‌وری تعرق ناشی از آب سبز (WPTg) در تیمار I1N4 (غرقاب دائم + 120 کیلوگرم نیتروژن) حاصل شد.نتیجه‌گیری: مدیریت همزمان آبیاری و نیتروژن نقش اساسی در بهبود عملکرد برنج و افزایش بهره‌وری آب دارد. مدل ORYZA2000 توانایی بالایی در شبیه‌سازی سناریوهای مدیریتی و اجزای بیلان آب نشان داد و می‌تواند ابزار مناسبی برای تصمیم‌گیری در مدیریت آب و کود در مناطق برنج‌خیز باشد. تفکیک منابع آب به آب سبز و آب آبی همراه با مدلسازی دقیق، امکان ارائه راهکارهایی برای کاهش مصرف آب آبی و ارتقای بهره‌وری در شرایط کم‌آبی را فراهم می‌کند. یافته‌های این پژوهش نشان داد که مدل می‌تواند بهترین تیمار را از نظر بهره‌وری آب آبی و سبز به صورت تفکیک‌شده تعیین کند. در شرایط وابستگی زیاد به آب آبیاری، آبیاری سه‌روزه همراه با 120 کیلوگرم نیتروژن به‌عنوان گزینه بهینه پیشنهاد می‌شود. این نتایج چارچوب مناسبی برای برنامه‌ریزی مصرف آب و کود در سطوح مزرعه و سیاست‌گذاری کلان فراهم می‌سازد.