شبيه سازي اثرات تنش خشكي و نيتروژن بر عملكرد، كارايي مصرف آب و نيتروژن ذرت با استفاده از مدل شبيه سازي CERES-Maize

Simulating Effects of Drought and Nitrogen Stress on Yield, Water and Nitrogen use Efficiency of Corn Using CERES-Maize Simulating Model

به منظور شبيه سازي اثرات تنش خشكي و نيتروژن بر عملكرد، كارايي مصرف آب و نيتروژن ذرت، مدل CERES-Maize ابتدا واسنجي و سپس مورد استفاده قرار گرفت. در تحقيق حاضر مدل CERES-Maize با استفاده از تحقيقات انجام شده در سال هاي 1374و 1385 به ترتيب در اهواز و رامين واسنجي، و با استفاده از داده هاي آزمايش انجام شده در سال 1381 در صفي آباد دزفول ارزيابي گرديد. RMSE نرمال و شاخص توافق (d) به ترتيب معادل 2/4% و 97/0 براي زمان گلدهي، 9/8% و 96/0 براي رسيدگي فيزيولوژيك و 6/12% و 60/0 براي عملكرد دانه بودند كه نشان دهنده كاركرد خوب مدل در اين شرايط بود. سپس آزمايش شبيه سازي با 6 سطح تنش خشكي (I) شامل آبياري بعد از تخليه 30، 40، 50، 60، 70 و 80 درصد ظرفيت زراعي و 6 سطح كود نيتروژن (N) شامل50، 100، 150، 200، 250 و 300 كيلوگرم نيتروژن خالص از منبع اوره، با استفاده از آمار بلند مدت هواشناسي اهواز طراحي و مدل اجرا گرديد. براساس نتايج شبيه سازي، در سطوح بالاتر مصرف كود، كاهش عملكرد دانه در اثر تنش خشكي بيشتر گرديد. كارايي اقتصادي مصرف آب با كاهش حجم آب مصرفي تا حدودي افزايش يافت. درسطوح بالاي تنش خشكي كارايي مصرف نيتروژن كاهش يافت. بطور كلي كاهش مصرف كود نيتروژن در شرايطي كه آب آبياري محدود است و احتمال بروز تنش خشكي وجود دارد براي كشاورزان جهت افزايش سود اقتصادي از اهميت ويژه اي برخوردار است. بر اساس نتايج بدست آمده توصيه مي شود در شرايط اقليمي و خاك اهواز در كشت ذرت آبياري بعد از تخليه 40 درصد ظرفيت زراعي انجام گردد و 200 كيلوگرم نيتروژن در هكتار استفاده شود.

In order to simulate the effect of drought and nitrogen stress on grain yield, water and nitrogen use efficiency of corn CERES-Maize model was firstly calibrated and then validated. In the present research, t he CERES-Maize model was calibrated using field experiments which were conducted in 1995 and 2004 cropping years in Ahvaz and Ramin, respectively, then the model was evaluated using experimented data which was conducted in 2000 cropping year in Dezful (Safiabad). Normalized RMSE and index of agreement (d) were 4.2% and 0.97% for flowering date, 8.9% and 0.96 for physiological maturity and 12.6% and 0.70 for grain yield that the results showed that the model could reasonably work in this condition. Then the simulated model with six levels of drought stress (I) including irrigation after 30%, 40%, 50%, 60%, 70% and 80% depletion of field capacity and six levels of nitrogen application(N) including 50, 100, 150, 200, 250 and 300 Kg N ha-1 were assumed using Ahvaz long lasting barometer statistic was conducted. According to the simulation results drought stress has greater negative effect in high levels of nitrogen .Water use efficiency was increased a little due to decrease in used water. Through intensive drought stress, Nitrogen use efficiency decreased. Generally where irrigation water is limited and/or there is the probability of appearing of drought stress, reduction in nitrogen application can be very important for farmers for increase economical profit. Related to obtained results of this study, in Ahvaz climat condition and soil, in corn planting, it is recommended that irrigation conducted after 40%depletion of field capacity and 200kg Nitrogen used.