مقایسه توابع کاهش جذب آب در شرایط تنش آبی، با کاربرد ضرایب ثابت و جداگانه در مراحل رشد ذرت

سابقه و هدف:برای کاهش اثرات کمبود آب در بخش کشاورزی نیاز به مدیریت بهینه مصرف آب می باشد. لذا برنامه ریزی آبیاری باید بر اساس نیاز آبی واقعی در طول دوره رشد گیاه باشد. به طوری که حساسیت مراحل مختلف رشد گیاه در فرآیند جذب آب، درنظر گرفته شود. یکی از روش های برنامه ریزی آبیاری، کاربرد توابع کاهش جذب آب (α(h)) در شرایط تنش آبی است. در پژوهش های گذشته واسنجی و ارزیابی توابع کاهش جذب آب، با ضرایب ثابت در کل دوره رشد گیاه انجام شده است. اما هدف از پژوهش حاضر این است که توابع کاهش جذب آب با کاربرد ضرایب ثابت و جداگانه در مراحل رشد، مقایسه شوند. از این رو دقت تخمین داده های واقعی ضریب α(h) در طول دوره رشد گیاه بررسی می گردد.مواد و روش ها: این پژوهش بر روی گیاه ذرت رقم سینگل کراس ۷۰۴ و در منطقه قزوین انجام شد. از مینی لایسیمترهای استوانه ای شکل با قطر ۴۰ و ارتفاع ۷۰ سانتی متر به عنوان بستر کشت استفاده شد. فاکتور اصلی در قالب تخلیه آب خاک در هشت سطح (I۱) ۴۵، (I۲) ۵۵، (I۳) ۶۰، (I۴) ۶۵، (I۵) ۷۰، (I۶) ۷۵، (I۷) ۸۰ و (I۸) ۸۵ درصد از کل آب دردسترس خاک تعریف شد. فاکتور فرعی نیز به صورت حساسیت چهار مرحله اولیه (P۱)، توسعه (P۲)، میانی (P۳) و پایانی (P۴) رشد گیاه ذرت به تنش آبی، انتخاب شد. یعنی اثر سطوح مختلف تخلیه آب خاک (تنش آبی) بر میزان جذب آب گیاه، در مراحل رشد ذرت (به طور جداگانه) بررسی شد. از این رو آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی، با ۳۲ تیمار و سه تکرار اجرا شد. با استفاده از دستگاه رطوبت سنج ساخت شرکت دلتاتی (ΔT) مدل HH۲، مقدار رطوبت روزانه خاک اندازه گیری شد. به منظور شبیه سازی میزان کاهش جذب آب در شرایط تنش آبی، مدل های ون گنوختن (۱۹۸۷)، دیرکسن و همکاران (۱۹۸۸) و مدل همایی و همکاران (۲۰۰۲) به کار گرفته شد. برای واسنجی مدل ها از داده های واقعی α(h) در تیمارهای I۱، I۳، I۵ و I۷ استفاده شد. در واسنجی مدل ها، یک بار ضرایب آن ها به طور ثابت (در کل دوره رشد) و بار دیگر به طور متغیر برای ۴ مرحله رشد برآورد شد. ارزیابی مدل ها نیز در راستای تخمین مقادیر واقعی α(h) در تیمارهای I۲، I۴، I۶ و I۸ انجام شد. برای این کار از آماره های CRM، EF، R۲، RMSE و ME استفاده شد. یافته ها:اثر دو فاکتور کمبود آب خاک و حساسیت فیزیولوژیکی مراحل رشد گیاه بر میزان جذب آب، در سطح یک درصد معنی دار بود. از تیمار I۱ الی I۸ مقدار جذب آب در کل دوره رشد گیاه، با شیب ۴/۷ درصد کاهش یافت. اما مقدار جذب آب در مراحل رشد اولیه، توسعه، میانی و پایانی به ترتیب ۵، ۹/۶، ۹ و ۶/۴ درصد کاهش پیدا کرد. درنتیجه حساس ترین مراحل رشد ذرت (نسبت به تنش آبی)، به ترتیب شامل مراحل میانی، توسعه، اولیه و پایانی رشد بود. واسنجی مدل ها نشان داد که در یک مدل مشخص، ضرایب تابع در هر یک از مراحل رشد نسبت به کل دوره رشد تفاوت داشت. براساس نتایج، اولویت های برتر برای انتخاب مدل های بهینه، به حالت کاربرد ضرایب جداگانه در مراحل رشد اختصاص یافت. در بین مدل های مختلف، مدل ون گنوختن با شاخص های آماری ۰۳۲/۰=CRM، ۹۲۸/۰=EF، ۹۴۲/۰=R۲، ۰۵۷/۰=RMSE و ۱/۰=ME به عنوان مدل بهینه تعیین شد.نتیجه گیری:نتایج این پژوهش نشان داد که با کاربرد ضرایب متغیر در توابع کاهش جذب آب، دقت مدل سازی افزایش می یابد. باتوجه به حساسیت متفاوت گیاه در مراحل رشد، تخمین بهتری از میزان واقعی جذب آب در شرایط تنش آبی انجام می گیرد. درنتیجه نیاز آبی واقعی گیاه با دقت بیشتری محاسبه می شود. هم چنین میزان مصرف آب مطابق با نیاز واقعی گیاه درنظر گرفته می شود که باعث مدیریت بهتر منابع آبی خواهد بود.

کلیدواژه ها:

حساسیت مرحله رشد ، ضریب تنش ، مدل سازی ، نیاز آبی