کاربرد توابع جذب آب برای شبیه‌سازی عملکرد ذرت در شرایط اثر متقابل تنش شوری خاک و مرحله رشد

این پژوهش در سال 1400 با هدف شبیه‌سازی عملکرد گیاه ذرت رقم سینگل کراس 704 در شرایط کاربرد جداگانه تنش شوری در مراحل مختلف رشد در مینی لایسیمتر و در شهرستان قزوین انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. به این منظور، شوری خاک در چهار سطح (s1)1/7، (s2)3، (s3)5 و (s4)7 دسی‌زیمنس بر متر به‌عنوان فاکتور اصلی و فاکتورهای فرعی شامل مراحل مختلف رشد به‌صورت یک مرحله‌ای در مراحل (c1) شش برگی، (c2) گل‌دهی، (c3) شیری شدن دانه‌ها و دو مرحله‌ای شامل (c1c2) شش برگی گل‌دهی، (c1c3) شش برگی شیری شدن دانه‌ها و (c2c3) گل‌دهی شیری شدن دانه‌ها، به کار برده شد. آب شور مطابق تیمارها از ترکیب آب شور یک زهکش شوره‌زار با آب چاه (شوری ds.m^- 1 0/5) تهیه شد. سپس در مرحله رشد مورد نظر، خاک با آب شور به طوری آبیاری شد که شوری آب ورودی و خروجی از مینی ‌لایسیمتر، با هم برابر بود. تیمار شاهد با آب چاه آبیاری شد. در فرایند مدل‌سازی از ترکیب توابع کاهش جذب آب، مدل‌های اشتقاقی برای شبیه‌سازی ضرایب کاهش عملکرد محصول ( a) تهیه شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. از داده‌های تیمارهای یک مرحله‌ای رشد برای واسنجی مدل‌ها و از داده‌های تیمارهای دو مرحله‌ای رشد برای صحت‌سنجی مدل‌ها استفاده شد. بر اساس نتایج، کاربرد بالاترین سطح شوری منجر به کاهش عملکرد ماده خشک تولیدی از 157/2 گرم برای هر بوته (در تیمار s1) تا 115/9، 53/2، 77/7، 86/1، 97 و46/5 گرم در تیمارهای c1، c2، c3، c1c2، c1c3 و c2c3 گردید. نتایج نشان داد که حساسیت گیاه به دو حالت اعمال تنش یک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای رشد متفاوت بوده و کاربرد تنش شوری در مراحل حساس رشد (گل‌دهی: c2 و شیری شدن دانه: c3)، تاثیر منفی بیشتری نسبت به تیمارهای c1c2 و c1c3 را به ‌همراه داشت که دلیل آن، سازگاری فیزیولوژیکی گیاه در مراحل اولیه رشد نسبت به تنش شوری است. در این پژوهش مدل‌های جمع‌پذیر ون‌گنوختن و ضرب‌پذیر دیرکسن و ماس هافمن با مقادیر خطای کم‌تر و همبستگی بالاتر به‌عنوان مدل‌های بهینه برای شبیه‌سازی عملکرد محصول قابل توصیه می‌باشد. همچنین، اعمال تنش شوری دو مرحله‌ای (تا سطح ds.m 1 7) در تیمارهای c1c2 و c1c3، عملکرد بیشتری نسبت به اعمال تنش یک مرحله‌ای در مراحل رشد c2 و c3 داشت.

use of water uptake functions for maize yield simulation under the conditions of interaction of soil salinity stress and growth stages

this research aimed to simulate the yield of maize cv. s. c 704 under conditions of separate application of salinity stress at different growth stages in mini lysimeter, in qazvin area, iran. the experiment was performed as factorial and in a completely randomized design. soil salinity treatments, as the main factor, included four levels of 1.7(s1), 3(s2), 5(s3) and 7(s4) ds.m 1. the sub factors included different growth stages as follows: one stage at 6 leaves (c1), flowering (c2), and milk stage (c3); and two stages of c1c2, c1c3 and c2c3. by combining saline water (from a salt marsh) with a well fresh water (0.5 ds.m 1), saline water was prepared according to the treatments. irrigation was done in a way that the salinity of input and output water from the mini lysimeters was equal. the control treatment was irrigated with fresh water. by combining the water uptake reduction functions, the derived models were presented and evaluated for simulating yield reduction coefficient (α). the stress application data in one and two growth stages were used for models calibration and validation, respectively. applying the highest salinity level led to decrease in dry matter yield from 157.2 g. plant 1 (in s1 treatment) to 115.9, 53.2, 77.7, 86.1, 97 and 46.5 g. plant 1 in the c1, c2, c3, c1c2, c1c3 and c2c3 treatments, respectively. the results showed that crop sensitivity was different in one stage and two stage stress application. salinity stress at flowering (c2) and milk stage (c3) had a more negative effect relative to c1c2 and c1c3. in this research, van genuchten’s additive model and dirksen maas hoffman’s multipliable model could be recommended as the optimal models for crop yield simulation. also, application of two stage salinity stress (up to level of 7 ds.m 1) in c1c2 and c1c3, had higher yield relative to application of one stage stress in c2 and c3 growth stages.