مدل‌ سازي الگوي سبز شدن گياهچه سه گونه علف‌هرز در واكنش به دما و رطوبت خاك در مزرعه

Modeling of field emergence pattern of three weed species in response to soil temperature and moisture

مدل‌ هاي پيش‌بيني زمان سبزشدن گياهچه براي بهينه‌سازي برنامه‌ هاي كنترل علف‌ هاي‌هرز به‌ كار‌ مي‌ روند. اين آزمايش با هدف پيش‌ بيني زمان ظهور سه گونه علف‌ هرز تابستانه تاتوره (Datura stramonium)، تاج‌ ريزي‌سياه (Solanum nigrum) و تاج‌ خروس‌ ريشه‌ قرمز (Amaranthus retroflexus) در شرايط مزرعه با استفاده از دما و رطوبت خاك اجراء شد. سه تاريخ كاشت اول خرداد، اول تير و اول مرداد و 3 ر‍ژيم آبياري دو، سه و چهار روز يك‌ بار به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌‌ هاي كامل تصادفي با 3 تكرار براي سه گونه علف‌ هرز مورد مطالعه قرار گرفت. براي بيان روند تغييرات سبزشدن از مدل زمان آبي-گرمايي استفاده شد. مگاپاسكال-درجه سانتي‌ گراد روز مورد نياز براي سبز شدن گونه‌ ها با دما و پتانسيل پايه به‌ دست آمده توسط مدل زمان آبي-گرمايي و رطوبت و دماي روزانه خاك محاسبه شد. درصد سبز شدن تجمعي در مقابل زمان آبي-گرمايي رسم و مدل سيگموئيدي سه پارامتري برآن برازش داده شد. سپس حداكثر درصد سبز شدن و مقدار مگاپاسكال- درجه سانتي‌ گراد روز مورد نياز براي 50 درصد سبز شدن بذور برآورد گرديد. نتايج نشان داد بيشترين و كمترين درصد سبز شدن سه گونه علف‌ هرز به ترتيب در رژيم آبياري دو روز يك‌ بار در ماه مرداد و رژيم آبياري چهار روز يك‌ بار در ماه خرداد رخ داد. سبز شدن گياهچه سه گونه علف‌ هرز در ماه مرداد نسبت به ماه‌ هاي خرداد و تير سريع‌ ت رو بيشتر بود. زمان آبي-گرمايي مورد نياز براي سبز شدن سه گونه‌ متفاوت بود. تاتوره كمترين و تاج‌ ريزي‌‌ سياه بيشترين زمان آبي-گرمايي را براي 50 درصد سبز شدن گياهچه نياز داشتند. دماي بهينه سبزشدن تاج‌ خروس‌ ريشه قرمز، تاج‌ ريزي‌ سياه و تاتوره به‌ ترتيب 35-30، 30-27، 34-29 درجه سانتي‌ گراد به‌ دست آمد. سبز شدن گياهچه سه گونه علف‌ هرز در ماه مرداد و بيشترين و كمترين درصد سبز شدن سه گونه علف‌ هرز به‌ ترتيب در رژيم آبياري دو روز يك‌ بار در ماه مرداد و رژيم آبياري چهار روز يك‌بار در ماه خرداد بود.

Models that predict the timing of weed seedling emergence are used to optimize weed control schedules. This study was carried out with the aim to predict the time of seedling emergence of three weed species, namely, Datura stramonium, Solanum nigrum, and Amaranthus retroflexus in field conditions using soil temperature and moisture. Three planting dates including first of June, first of July, and first of August were studied with three irrigation regimes including every other two, three, and four days and with three weed species. To express the changes in the emergence process, hydrothermal time model () was used. MPa - °C - days required for the emergence was calculated with the base temperature and water potential that was calculated by hydrothermal time model and soil moisture and temperature. Cumulative emergence percentage was plotted with hydrothermal time model and the sigmoid three-parameter model was fitted on it. Then the maximum germination percentage and MPa - °C - days required for 50% seedling emergence was calculated. Results showed that seedling emergence of three weed species was the highest and lowest in the first regime of irrigation in August and third regime of irrigation in June, respectively. Three species seedlings were emerged higher and faster in August than in June and July. Hydrothermal time required for the seedling emergence of these species was varied. D. stramonium had the lowest and S. nigrum had the highest hydrothermal time for 50% seedling emergence. The optimum temperatures for A. retroflexus, S. nigrum, and D. stramonium were 30-35, 37-30, and 29-34 °C respectively in all water potentials.