حساسيت سنجي مدل CSM-CERES-Maize نسبت به ظرفيت زراعي خاك براي شبيه سازي سرنوشت نيتروژن در نيمرخ خاك

Sensitivity analysis of CSM-CERES-MAIZE to field capacity for simulating nitrogen fate in soil profile

ظرفيت زراعي (FC) از مهم ترين پارامترهاي ورودي مدل هاي آب، خاك، گياه و اتمسفر است كه تعيين و اندازه گيري دقيق آن نيازمند صرف وقت و هزينه زيادي مي باشد. هدف از اين پژوهش آناليز حساسيت مدل CSM-CERES-Maize نسبت به FC خاك در شبيه سازي غلظت نيترات و آمونيوم در لايه هاي مختلف خاك و اندام هاي گياهي و همچنين ميزان برداشت نيتروژن از خاك توسط گياه است. بدين منظور آزمايش مزرعه اي بر روي ذرت علوفه اي سينگل كراس 704 در سال‌هاي 1382 و 1383 در جنوب تهران انجام شد. تيمارهاي آبياري شامل چهار سطح 7/0، 85/0، 1 و 13/1 تخليه رطوبتي آب خاك و سه سطح كوددهي صفر، 150 و 200 كيلوگرم نيتروژن در هكتار بود. نتايج نشان داد كه بر اثر تغيير 25 درصدي FC (افزايش و يا كاهش)، غلظت نيترات خاك نسبت به مقدار پايه بين 17/7 و 75/96 درصد تغيير مي كند. اين مقدار براي غلظت آمونيوم خاك بين 31/33 و 01/139 درصد مي باشد. مدل CERES در تخمين غلظت نيترات و آمونيوم خاك نسبت به تغييرات FC حساس بوده كه اين حساسيت در لايه هاي مختلف خاك متفاوت مي باشد. اين مدل در تعيين ميزان معدني شدن نيتروژن، نيتريفيكاسيون و همچنين غلظت نيتروژن در گياه نسبت به تغييرات FC داراي حساسيت كمي مي باشد. بدين ترتيب مي توان گفت كه با انتخاب درست و دقيق FC موجب كاهش عدم قطعيت در برآورد غلظت نيترات و آمونيوم در خاك مي شود.

Field capacity (FC) is one of the important parameters of soil-water-crop-atmosphere models which the accurate measurement of this parameter is very expensive and time consuming. In this study the sensitivity of the CSM-CERES-Maize model to FC for simulating soil nitrate and ammonium concentration in different soil layers, and plant N uptake was evaluated. The study was performed using the experimental data obtained from the field study conducted on silage maize in 2003 and 2004 at south Tehran, Iran. The treatments were consisted of four irrigation levels (0.7, 0.85, 1 and 1.13 soil moisture depletion) with three fertilizer levels (0, 150, and 200 kg N ha-1). The results indicated that the change of simulated soil nitrate concentration was between 7.17 and 96.75 due to 25% changes in FC (either increase or decrease). This value for simulated soil ammonium concentration was between 33.31 and 139.01. The CERES model was sensitive to FC changes in simulation of soil nitrate and ammonium concentrations and its sensitivity was different in soil layers. This model was less sensitive to FC changes in simulating mineralization, nitrification, and plant N concentration. It can be then calculated that an exact determination of FC can reduce uncertainty in simulating soil nitrate and ammonium concentrations using the CERES model.