مدل‌سازي مديريت كوددهي نيتروژن در مزارع نيشكر تحت پوشش سيستم‌هاي زهكشي با استفاده از رويكرد پويايي سيستم

در اين پژوهش، از يك مدل جامع شبيه سازي چرخه آب و ديناميك نيتروژن شامل تمام فرآيندهاي مهم تغيير و تبديلات نيتروژن شامل انحلال كود، نيترات زايي، نيترات زدايي، تصعيد آمونيوم، معدني شدن، عدم تحرك و همه مهم ترين فرآيندهاي انتقال نيتروژن شامل برداشت نيتروژن توسط گياه، جذب آمونيوم توسط ذرات خاك، جريان روبه بالا، تلفات رواناب سطحي و تلفات ناشي از زهكشي، براي مدل سازي مديريت كود در يكي از مزارع كشت و صنعت نيشكر امام خميني به روش رويكرد پويايي سيستم استفاده شد. جهت ارزيابي مدل از داده هاي جمع آوري شده از سايت كشت و صنعت نيشكر امام خميني با سيستم زهكشي و آب زيرزميني كم عمق واقع در استان خوزستان استفاده گرديد. تجزيه و تحليل آماري بين مقادير مشاهده اي و شبيه سازي شده نشان داد كه ميانگين ريشه مربعات خطا (RMSE) براي تعيين دقت شبيه سازي غلظت نيترات و آمونيوم در زه آب خروجي به ترتيب 73/1 و 48/0 ميلي گرم بر ليتر است. نتايج نشان داد تطابق خوبي بين متغيرهاي مشاهده شده و شبيه سازي وجود دارد. نه سناريوي كوددهي در سطوح مختلف كود اوره شامل يك سناريوي 400 كيلوگرم در هكتار، دو سناريوي تقسيط 350 كيلوگرم در هكتار، دو سناريوي تقسيط 325 كيلوگرم در هكتار، دو سناريوي تقسيط 300 كيلوگرم در هكتار، يك سناريوي 280 كيلوگرم در هكتار و يك سناريوي 210 كيلوگرم در هكتار براي مزرعه مدل سازي گرديد. نتايج مدل سازي نشان داد كه سناريوي 210 كيلوگرم در هكتار داراي بيشترين راندمان مصرف نيتروژن به مقدار 3/52 درصد و كمترين تلفات نيتروژن شامل نيترات زدائي، تصعيد آمونيوم و تلفات زهكشي به ترتيب برابر 82/17، 16/7 و 59/92 كيلوگرم در هكتار مي باشد. همچنين، نتايج نشان داد كه با افزايش مصرف كود اوره از مقدار 210 كيلوگرم در هكتار باعث افزايش مجموع تلفات نيتروژن و كاهش راندمان مصرف نيتروژن مي شود. از اين مدل مي توان براي مديريت كود و كنترل غلظت نيترات وآمونيوم زه آب براي جلوگيري از آسيب هاي زيست محيطي به منابع پذيرنده اين زه آب ها استفاده نمود. همچنين، روش پويايي سيستم به عنواني روشي كارآمد، قابليت شبيه سازي سيستم پيچيده آب خاك گياه زهكش را دارد.