تحلیل اثرات مدیریت کوددهی در افزایش بهره وری آب و کود در کشت دیم ذرت: تحلیل سناریوها با استفاده از مدل HDYRUS

Publish Year: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 244

This Paper With 11 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

این Paper در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IDJ-12-2_012

تاریخ نمایه سازی: 25 اردیبهشت 1400

Abstract:

آبشویی از اراضی کشاورزی از مهم ترین منابع نقطه ای نیتروژن محسوب می­شود که باعث آلودگی آبخوان های طبیعی می شود. اگرچه نیتروژن یکی از مهم ترین عناصر غذایی در تکمیل فرآیند رشد گیاه است، اما کوددهی بدون مدیریت و فراتر از حد نیاز گیاه، باعث افزایش آبشویی نیتروژن به منابع آب زیرزمینی شده و منتج به ناپایداری زیست­محیطی می­شود. این مساله به ویژه در کشت دیم به دلیل وقوع بارندگی های ناخواسته که ممکن است بیش تر از ظرفیت نگهداشت آب در خاک باشد، از اهمیت بیش تری برخوردار خواهد بود. به همین دلیل در این پژوهش، سطح بهینه ی کود نیتروژن در کشت ذرت دیم در استان مازندران تعیین شد. بدین منظور، ابتدا مدل HYDRUS-۲D با استفاده از داده های جمع­آوری شده طی تحقیقی دو ساله در مزرعه ذرت، برای پارامترهای هیدرولیکی و شیمیایی واسنجی و صحت­سنجی شد. سپس، از مدل برای شبیه­سازی میزان آبشویی نیترات، نیتروژن جذب شده و نیتروژن باقی­مانده در خاک در ۹ سناریوی شدت کودی شامل تیمار بدون کود (تنها در نظر گرفتن ۱۰ کیلوگرم در هکتار نیتروژن اولیه در خاک)، ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰، ۲۵۰، ۳۰۰، ۳۵۰ و ۴۰۰ کیلوگرم در هکتار استفاده شد. در نهایت، ضمن تحلیل این پارامترها، از معیارهای کارآیی مصرف نیتروژن و نسبت عملکرد محصول به شدت کود نیتروژن، بهترین سطح کوددهی در کشت دیم ذرت تعیین شد. اگرچه بر اساس معیارهای جذرمیانگین مربعات خطا (۱۸/۱-۸/۰ میلی­متر برای رطوبت، ۹۵/۷-۳۸/۰ میلی­گرم در لیتر برای غلظت نیترات و ۸/۹۶-۹۶/۳کیلوگرم در هکتار برای میزان نیتروژن جذب شده به­وسیله­ی گیاه)، مدل HYDRUS-۲D از دقت مقبولی در شبیه­سازی انتقال آب و املاح در خاک برخوردار است، اما، تغییرات کم­تر رطوبت و غلظت املاح در لایه­های پایینی خاک در طول فصل رشد سبب شد تا دقت مدل در شبیه­سازی حرکت آب و املاح در این لایه­ها بیش­تر از لایه­های سطحی باشد. بر اساس نتایج شبیه­سازی شده با مدل معلوم شد به ازای هر ۵۰ کیلوگرم در هکتار افزایش در میزان کود تا ۲۰۰ کیلوگرم در هکتار، میزان جذب به طور متوسط ۲۰ کیلوگرم در هکتار افزایش می­یابد، اما پس از آن، به ویژه برای سطوح بالاتر از ۲۵۰ کیلوگرم در هکتار، میزان جذب کم­تر از ۱۵ درصد افزایش می­یابد. همگام با کاهش جذب نیتروژن به وسیله­ی گیاه، میزان آبشویی نیتروژن از محدوده­های عمقی مختلف خاک نیز افزایش یافته و باعث خروج عناصر غذایی از لایه­های سطحی و تجمع آن در لایه­های زیرین در انتهای فصل رشد می­شود. شاخص کارآیی مصرف کود بیش­ترین مقدار خود را در سطح کوددهی ۱۵۰ کیلوگرم در هکتار داشته و در سطوح بالاتر، ثابت مانده و یا کاهش می­یابد. این در حالی است که افزایش شدت کود نیتروژن همواره باعث کاهش میزان عملکرد تولیدی به ازای واحد کود مصرفی شد.

Authors

نرگس ابراهیمی

دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل

فاطمه کاراندیش

دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران

پریسا کهخا مقدم

مربی گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • .Ajdary,K., Singh,D.K., Singh,A.K., Khanna,M. ۲۰۰۷. Modeling of nitrogen leachingfrom experimental ...
  • Alva,A.K., Paramasivam,S., Obreza,T.A., Schumann,A.W. ۲۰۰۶. Nitrogen best management practice for ...
  • Barton,L., Colmer,T.D. ۲۰۰۶. Irrigation and fertilizer strategies for minimizing nitrogen ...
  • Cote,C.M., Bristow,K.L., Charlesworth,P.B., Cook,F.J., Thorburn,P.J.۲۰۰۳. Analysis of soil wetting and ...
  • Daudén,A., Quilez,D. ۲۰۰۴. Pig slurry versus mineral fertilization on corn ...
  • Davies,D.B. ۲۰۰۰. The nitrate issue in England and Wales. Soil ...
  • Feddes,R.A., Kowalik,P.J., Zaradny,H. ۱۹۷۸. Simulation of field water use and ...
  • Gärdenäs,A.I., Hopman,J.W., Hanson,B.R., Simunek,J. ۲۰۰۵. Two-dimensionalmodeling of nitrate leahing for ...
  • Gasser,M.O., Laverdiere,M.R., Lagace Caron,R.J. ۲۰۰۲. Impact of potato-cereal rotation and ...
  • Gheysari,M., Mirlatifi,S.M., Homaee,M., Asadi,M.E., Hoogenboom,G. ۲۰۰۹. Nitrate leaching in a ...
  • Ghorbani-Dashtaki,Sh., Homaei,M and Mahdian,MH. ۲۰۰۹. Estimating the infiltration parameters using ...
  • Hallberg, G.R.۱۹۸۹. Nitrate in groundwater in the United States. In: ...
  • Hanson,B.R., Simunek,J., Hopmans,J.W. ۲۰۰۶. Evaluation of urea-ammonium-nitrate fertigation with drip ...
  • Haverkort,A.J., Vos,J., Booij,R. ۲۰۰۳. Precision management of nitrogen and water ...
  • Hutton,R., Holzapfel,B., Smith,J., Hutchinson,P., Barlow,K., Bond,W. ۲۰۰۸. Influence of irrigation ...
  • Jia,X., Shao,L., Liu,P., Zhao,B., Gu,L., Dong,S.H., Bing,S.H., Zhang,J., Zhao,B. ۲۰۱۴. ...
  • Kandelous,M.M., Simůnek,J. ۲۰۱۰. Numerical simulations of water movement in a ...
  • Karandish,F., Hoekstra,A.Y. ۲۰۱۷. Informing national food and water security policy ...
  • Karandish,F., Simůnek,J. ۲۰۱۶a. A comparison of numerical and machine-learning modeling ...
  • Karandish,F.,Shahnazari,A. ۲۰۱۶. Soil temperature and maize nitrogen uptake improvement under ...
  • Karandish,F., Simůnek,J. ۲۰۱۷. Two-dimensional modeling of nitrogen and water dynamics ...
  • Karandish,F., Darzi-Naftchali,A., Asgari,A. ۲۰۱۷. Application of machine-learning models for diagnosing ...
  • Kurtzman,D., Shapira,R.H., Bar-Tal,A., Fine,P., Russo,D. ۲۰۱۳. Nitrate fluxes to groundwater ...
  • Li,J., Liu,Y. ۲۰۱۱. Water and nitrate distributions as affected by ...
  • Mguidiche,A., Provenzano,G., Douh,B., Khila,S., Rallo,G., Boujelben,A. ۲۰۱۵. Assessing HYDRUS-۲D to ...
  • Mosier,A.R., Bleken,M.A., Chaiwanakupt,P., Ellis,E.C., Freney,J.R., Howarth,R.B., Matson,P.A., Minami,K.,Nash,J.E and Sutcliffe,J.V. ...
  • Naylor,R., Weeks,K.N., Zhu,Z.L. ۲۰۰۲. Policy implications of human-accelerated nitrogen cycling. ...
  • Parchami,F., Mirlatifi,S.M., GhorbaniDashtaki,S.h and Mahdian,M.H. ۲۰۱۰. Estimating cumulative soil water ...
  • Paredes,P., Rodrigues,GC., Alves,I, Pereira,LS. ۲۰۱۴. Partitioning evapotranspiration, yield prediction and ...
  • Phogat,V., Skewes,M.A., Cox,G., Alam,J., Grigson,G., Simunek,J. ۲۰۱۳. Evaluation of water ...
  • Pratt,P.F. ۱۹۸۵. Agriculture and groundwater quality. CAST report, p. ۱۰۳ ...
  • Ramos,T.B., Simunek,J., Goncalves,M.C., Martins,J.C., Prazeres,A., Pereira,L.S. ۲۰۱۲. Two-dimensional modeling of ...
  • Simůnek,J., Van Genuchten,M.Th., Sejna,M. ۲۰۰۸. Development and applications of the ...
  • Simůnek,J., Hopmans,J.W. ۲۰۰۹. Modeling compensated root water and nutrient uptake. ...
  • Tournebize,J., Gregoire,C., Coupe,R.H., Ackerer,P. ۲۰۱۲. Modelling nitrate transport under row ...
  • Vrugt,J.A., Hopmans,J.W., Simunek,J. ۲۰۰۱. Calibration of a two-dimensional root water ...
  • Wei,Y.P., Chen,D.L., Hu,K.L., Willett,I.R., Langford,J. ۲۰۰۹. Policy incentives for reducing ...
  • Wienhold,B.J., Trooien,T.P., Reichman,G.A. ۱۹۹۵. Yield and nitrogen use efficiency of ...
  • نمایش کامل مراجع