شبيه‌سازي عملكرد و برخي خصوصيات فيزيولوژيكي گياه ذرت در مديريت مختلف كود نيتروژن با استفاده از مدل CERES-Maize (ارزيابي مدل)

سابقه و هدف: گسترش سريع سيستم‌هاي اطلاعاتي مبتني بر كامپيوتر بعد جديدي در علوم كشاورزي فراهم آورده است. مدل شبيه‌سازي گياهي، نمايش رياضي فرايندهاي مختلف فيزيولوژيك رشد و نمو گياهان است. با توجه به قابليت شبيه‌سازي فرايندهاي مختلف گياهان زراعي، مدل‌هاي شبيه‌سازي در مطالعات بسياري كه هدف از انجام آن‌ها آناليز كمي اثر پارامترهاي مختلف محيطي و مديريتي بوده است بكار برده شده‌اند. ازآنجايي‌كه اطلاعات محدودي در زمينه توانمندي مدل CERES – Maize در شبيه‌سازي خصوصيات ذرت تحت تيمارهاي مختلف مديريت نيتروژن در منطقه مازندران موجود است، اين مطالعه به منظور واسنجي مدل CERES – Maize در شبيه‌سازي عملكرد و خصوصيات فيزيولوژيكي اين گياه به دو شكل گرافيكي و آماري در شهرستان قائم‌شهر صورت پذيرفت.مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسي شبيه‌سازي برخي ويژگي‌هاي فيزيولوژيكي گياه ذرت با استفاده از مدلCERES – Maize در شرايط مختلف مصرف نيتروژن، آزمايشي در مزرعه تحقيقاتي مركز تحقيقات كشاورزي مازندران، ايستگاه قراخيل طي سال‌هاي 1397 و 1398 به‌صورت بلوك‌هاي كامل تصادفي در چهار تكرار اجرا شد. 10 تيمار به كاربرده شده در اين تحقيق شامل: N1: عدم مصرف كود (شاهد)، N2: مصرف 60 كيلوگرم نيتروژن در هكتار پيش از كاشت، N3: مصرف 120 كيلوگرم نيتروژن در هكتار پيش از كاشت، N4: مصرف 180 كيلوگرم نيتروژن در هكتار پيش از كاشت، N5: مصرف 60 كيلوگرم نيتروژن در هكتار در دو مرحله (50% پيش از كاشت + 50 درصد در مرحله R1)، N6: مصرف 120 كيلوگرم نيتروژن در هكتار در دو مرحله (50% پيش از كاشت + 50 درصد در مرحله R1)، N7: مصرف 180 كيلوگرم نيتروژن در هكتار در دو مرحله (50% پيش از كاشت + 50 درصد در مرحله R1)، N8: 60 كيلوگرم نيتروژن در هكتار در 3 مرحله (يك‌سوم پيش از كاشت + يك‌سوم در مرحله R1 + يك‌سوم در مرحله R3)، N9: 120 كيلوگرم نيتروژن در هكتار در 3 مرحله (يك‌سوم پيش از كاشت + يك‌سوم در مرحله R1 + يك‌سوم در مرحله R3) N10: 180 كيلوگرم نيتروژن در هكتار در 3 مرحله (يك‌سوم پيش از كاشت + يك‌سوم در مرحله R1 + يك‌سوم در مرحله R3) بود.يافته‌ها: نتايج نشان داد كه مدل توانست عملكرد، بيوماس روز برداشت و ميزان نيتروژن كل اندام هوايي را با دقت قابل قبولي شبيه‌سازي كند. همچنين نتايج نشان داد كه مدل صفت شاخص سطح برگ را به خوبي ديگر صفات شبيه‌سازي نمي‌كند. نتايج حاصل از تجزيه رگرسيون خطي بين مقادير شاخص سطح برگ شبيه‌سازي و اندازه‌گيري شده نشان داد كه ضريب R2 به ترتيب براي داده‌هاي واسنجي و اعتبارسنجي مدل برابر با 0.69 و 0.57 بود. ضريب تبيين براي داده‌هاي عملكرد در واسنجي برابر 0.79 و براي اعتبارسنجي مدل برابر 0.81 بود. نتايج در ارتباط با داده‌هاي دوساله نشان داد كه مقادير شبيه‌سازي شده نيتروژن در سطح احتمال 0.95 اختلاف معني‌داري با مقدار اندازه‌گيري شده ندارند. تجزيه رگرسيون خطي بين نيتروژن اندام هوايي شبيه‌سازي و اندازه‌گيري شده با ضريب تبيين 0.87 طبق داده‌هاي دوساله كه نشان‌دهنده مناسب بودن مدل در شبيه‌سازي نيتروژن كل اندام هوايي بود.نتيجه‌گيري: بيشترين عملكرد در اين تحقيق در سال‌هاي 1397 و 1398 در تيمار مصرف 120 كيلوگرم نيتروژن در هكتار به‌صورت مصرف 50 درصد پايه + 50 درصد در مرحله R1 حاصل گرديد. با توجه به نتايج به‌دست‌آمده، مدل CERES - Maize مي‌تواند به‌عنوان يك مدل شبيه‌سازي مطلوب براي انتخاب مناسب‌ترين استراتژي براي بهبود عملكرد ذرت در مديريت مختلف كود نيتروژن استفاده شود. همچنين مي‌توان در تفسير داده‌هاي اقليمي برحسب توليد بالقوه، محدوديت‌ها و كاهش آزمايش‌هاي درازمدت مزرعه‌اي در منطقه شمال كشور جهت حصول نتايج قابل تعميم از اين مدل استفاده كرد.