مقايسه توابع كاهش جذب آب در شرايط تنش آبي، با كاربرد ضرايب ثابت و جداگانه در مراحل رشد ذرت

سابقه و هدف:براي كاهش اثرات كمبود آب در بخش كشاورزي نياز به مديريت بهينه مصرف آب مي‌باشد. لذا برنامه‌ريزي آبياري بايد بر اساس نياز آبي واقعي در طول دوره رشد گياه باشد. به‌طوري كه حساسيّت مراحل مختلف رشد گياه در فرآيند جذب آب، درنظر گرفته شود. يكي از روش‌هاي برنامه‌ريزي آبياري، كاربرد توابع كاهش جذب آب (α(h)) در شرايط تنش آبي است. در پژوهش‌هاي گذشته واسنجي و ارزيابي توابع كاهش جذب آب، با ضرايب ثابت در كل دوره رشد گياه انجام شده است. اما هدف از پژوهش حاضر اين است كه توابع كاهش جذب آب با كاربرد ضرايب ثابت و جداگانه در مراحل رشد، مقايسه شوند. از اين‌رو دقت تخمين داده‌هاي واقعي ضريب α(h) در طول دوره رشد گياه بررسي مي‌گردد.مواد و روش‌ها: اين پژوهش بر روي گياه ذرت رقم سينگل كراس 704 و در منطقه قزوين انجام شد. از ميني‌لايسيمترهاي استوانه‌اي شكل با قطر 40 و ارتفاع 70 سانتي‌متر به‌عنوان بستر كشت استفاده شد. فاكتور اصلي در قالب تخليه آب خاك در هشت سطح (I1) 45، (I2) 55، (I3) 60، (I4) 65، (I5) 70، (I6) 75، (I7) 80 و (I8) 85 درصد از كل آب دردسترس خاك تعريف شد. فاكتور فرعي نيز به‌صورت حساسيت چهار مرحله اوليه (P1)، توسعه (P2)، مياني (P3) و پاياني (P4) رشد گياه ذرت به تنش آبي، انتخاب شد. يعني اثر سطوح مختلف تخليه آب خاك (تنش آبي) بر ميزان جذب آب گياه، در مراحل رشد ذرت (به‌طور جداگانه) بررسي شد. از اين‌رو آزمايش به‌ صورت فاكتوريل و در قالب طرح كاملاً تصادفي، با 32 تيمار و سه تكرار اجرا شد. با استفاده از دستگاه رطوبت‌سنج ساخت شركت دِلتاتي (ΔT) مدل HH2، مقدار رطوبت روزانه خاك اندازه‌گيري شد. به‌منظور شبيه‌سازي ميزان كاهش جذب آب در شرايط تنش آبي، مدل‌هاي وَن‌گنوختن (1987)، ديركسِن و همكاران (1988) و مدل همايي و همكاران (2002) به‌كار گرفته شد. براي واسنجي مدل‌ها از داده‌هاي واقعي α(h) در تيمارهاي I1، I3، I5 و I7 استفاده شد. در واسنجي مدل‌ها، يك‌بار ضرايب آن‌ها به‌طور ثابت (در كل دوره رشد) و بار ديگر به‌طور متغير براي 4 مرحله رشد برآورد شد. ارزيابي مدل‌ها نيز در راستاي تخمين مقادير واقعي α(h) در تيمارهاي I2، I4، I6 و I8 انجام شد. براي اين كار از آماره‌هاي CRM، EF، R2، RMSE و ME استفاده شد. يافته‌ها:اثر دو فاكتور كمبود آب خاك و حساسيّت فيزيولوژيكي مراحل رشد گياه بر ميزان جذب آب، در سطح يك درصد معني‌دار بود. از تيمار I1 الي I8 مقدار جذب آب در كل دوره رشد گياه، با شيب 7.4 درصد كاهش يافت. اما مقدار جذب آب در مراحل رشد اوليه، توسعه، مياني و پاياني به‌ترتيب 5، 6.9، 9 و 4.6 درصد كاهش پيدا كرد. درنتيجه حساس‌ترين مراحل رشد ذرت (نسبت به تنش آبي)، به‌ترتيب شامل مراحل مياني، توسعه، اوليه و پاياني رشد بود. واسنجي مدل‌ها نشان داد كه در يك مدل مشخص، ضرايب تابع در هر يك از مراحل رشد نسبت به كل دوره رشد تفاوت داشت. براساس نتايج، اولويت‌هاي برتر براي انتخاب مدل‌هاي بهينه، به حالت كاربرد ضرايب جداگانه در مراحل رشد اختصاص يافت. در بين مدل‌هاي مختلف، مدل وَن‌گنوختن با شاخص‌هاي آماري 0.032=CRM، 0.928=EF، 0.942=R2، 0.057=RMSE و 0.1=ME به‌عنوان مدل بهينه تعيين شد.نتيجه‌گيري:نتايج اين پژوهش نشان داد كه با كاربرد ضرايب متغير در توابع كاهش جذب آب، دقت مدل‌سازي افزايش مي‌يابد. باتوجه به حساسيت متفاوت گياه در مراحل رشد، تخمين بهتري از ميزان واقعي جذب آب در شرايط تنش آبي انجام مي‌گيرد. درنتيجه نياز آبي واقعي گياه با دقت بيشتري محاسبه مي‌شود. هم‌چنين ميزان مصرف آب مطابق با نياز واقعي گياه درنظر گرفته مي‌شود كه باعث مديريت بهتر منابع آبي خواهد بود.