ارزيابي توابع كاهش جذب آب گياه فلفل در شرايط تنش همزمان خشكي و شوري

Evaluating Water Uptake Reduction Functions under Salinity and Water Stress Conditions in Pepper (Capsicum Annuum)

مدل‌هاي رياضي متعددي در زمينه چگونگي پاسخ گياهان به تنش همزمان شوري و خشكي و سهم هر يك از آنها در كاهش جذب آب، وجود دارد. مدل‌هاي جذب آب در شرايط تنش همزمان به سه دسته جمع‌پذير، ضرب‌پذير و مدل‌هاي مفهومي تقسيم‌بندي مي‌شوند. دراين مطالعه پنج تابع كاهش جذب آب ماكروسكوپي وان‌گنوختن جمع‌پذير و ضرب‌پذير، ديركسن و آگوستيجن، وان‌دام و همكاران و همايي همكاران با استفاده از داده‌هاي كشت گلداني گياه فلفل دلمه‌اي مورد ارزيابي قرار گرفت.آزمايش در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار و در سه سطح شوري (5/2، 5/4، 5/6 دسي زيمنس بر متر) انجام شد. سطوح خشكي به صورت تغييرات پتانسيل ماتريك (سه سطح تخليه رطوبتي50،60 و70 درصد ظرفيت زراعي) اعمال گرديد. نتايج نشان داد كه درسطح شوري 5/2دسي‌زيمنس بر متر واكنش گياه به تنش همزمان شوري و خشكي بيشتر جمع‌پذير و در سطوح 5/4 و 5/6 دسي‌زيمنس بر متر ضرب‌پذير است. همچنين مدل‌ وان‌گنوختن (متوسط خطاي ماكسيمم 15/0 و درصد متوسط ريشه مربعات خطا 3) از بيشترين تطابق در سطح شوري پايين (5/2 دسي‌زيمنس بر متر) برخوردار بود. از ميان مدل‌هاي ضرب‌پذير مدل ديركسن در سطوح شوري 5/4 دسي‌زيمنس بر متر( متوسط خطاي ماكسيمم 09/0 و درصد متوسط ريشه مربعات خطا 5) نزديكي بيشتري با نتايج اندازه‌گيري‌ها داشتند. در سطح شوري بالاتر (5/6 دسي زيمنس بر متر)، مدل‌ همايي (متوسط خطاي ماكسيمم 12/0 و درصد متوسط ريشه مربعات خطا 9) و وان‌دام (متوسط خطاي ماكسيمم 11/0 و درصد متوسط ريشه مربعات خطا 9)برازش بهتري را با داده‌هاي اندازه‌گيري شده نشان داد.

Various mathematical models are available for estimating the response of plants to combined drought and salinity stress and the share of each component in water uptake. The reduction functions are classified as additive, multiplicative, and conceptual models. In this study, 5 different macroscopic reduction functions, namely, Van Genuchten (additive and multiplicative), Dirksen et al., Van Dam et al, and Homaee, were evaluated in greenhouse conditions using pepper data. This experiment was performed based on a completely randomized design with 3 replicates and 3 levels of salinity (2.5, 4.5, and 6.5 dS/m). Drought levels were carried out as matric potential during the experiment at 3 levels (50%, 60%, and 70% of field capacity). The results of this study indicated that the crop response to drought and salinity stress was additive at low salinity level (2.5 dS/m) and multiplicative at 4.5 and 6.5 dS/m salinity levels. Also, reduction function of Van Genuchten (average RMSE=3%, ME=0.15) had the best fit at low salinity level (2.5 dS/m). Among the multiplicative models, reduction functions of Dirksen model at 4.5 dS/m with average RMSE=5% and ME=0.09 was in better fit to the measured data than the other functions.Homaee (average RMSE=9%, ME=0.12) and Vandam models (average RMSE=9%, ME=0.11) at higher salinity level (6.5 ds/m) were in better fit to the measured data than the other functions.