شبیه سازی تغییرات نیتروژن خاک و گیاه توسط مدل CERES-Wheat

مصرف بیش از حد نیتروژن باعث آبشویی نیترات و آلودگی آب های زیرزمینی می شود، بنابراین اطلاع از توزیع اشکال مختلف نیتروژن و چگونگی حرکت آن ها در خاک اهمیت بالایی دارد. به منظور شبیه سازی اثر کود نیتروژن بر رشد و عملکرد گندم و همچنین تغییرات نیتروژن خاک و گیاه با استفاده از مدل CERES-Wheat، دو آزمایش در سال زراعی ۱۳۹۵-۱۳۹۴ اجرا شد. هر دو آزمایش در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با ۳ تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل کاربرد سطوح کود نیتروژن (۹۰، ۱۸۰، ۳۰۰ و۳۶۰ کیلوگرم اوره در هکتار) بود. از نتایج یک آزمایش به منظور استخراج ضرایب ژنتیکی و واسنجی مدل و از دیگری به منظور ارزیابی مدل استفاده شد. نتایج واسنجی نشان داد که مدل قادر است با حداقل اختلاف ویژگی های رشد و نمو گندم را شبیه سازی کند که بیانگر دقت بالای ضرایب ژنتیکی محاسبه شده بود. نتایج ارزیابی ها نشان داد که مدل قادر بود با دقت بالای صفات مورد ارزیابی گندم را شبیه سازی کند، بطوریکه میزان جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده برای مراحل نموی، وزن خشک کل و عملکرد دانه به ترتیب در حدود ۷ تا ۸، ۵ تا ۹ و ۱۱ تا ۱۷ درصد میانگین مشاهدات بود. نتایج شبیه سازی ها نشان داد، همزمان با کاربرد کود اوره محتوای یون های نیترات و آمونیوم خاک افزایش یافت. بیشترین میزان نیترات در تیمارهای ۹۰، ۱۸۰، ۳۰۰ و ۳۶۰ کیلوگرم اوره در هکتار به ترتیب حدود ۳/۴۱، ۵/۵۴، ۱/۷۲ و ۹/۸۰ کیلوگرم در هکتار بود. با افزایش مصرف نیتروژن، مقدار آبشویی نیتروژن نیز به شدت افزایش یافت، به طوری که میزان هدر رفت نیتروژن در تیمارهای ۹۰ ، ۱۸۰، ۳۰۰ و ۳۶۰ کیلوگرم اوره در هکتار به ترتیب حدود ۳/۲۵۹، ۲/۲۷۶، ۴/۳۱۰ و ۵/۳۳۵ کیلوگرم در هکتار بود. همچنین با افزایش کاربرد کود اوره میزان نیتروژن در اندام های هوایی و دانه گندم افزایش یافت. بطورکلی نتایج این بررسی نشان داد که مدل CERES-Wheat توانایی قابل قبولی در شبیه سازی تغییرات وضعیت نیتروژن خاک و گیاه دارد.

Keywords:

آبشویی نیتروژن , ارزیابی مدل , عملکرد دانه , کارایی نیتروژن , واسنجی مدل