توسعه مدل مفهومي تعديل شده پاسخ گياهان به تنش توأمان خشكي و شوري (مطالعه موردي: گياه ريحان)

Developing Modified Conceptual Model for Plants Response to Simultaneous Salinity and Water Stress

در مناطق خشك و نيمه‌خشك علاوه بر كميت آب، كيفيت آن هم محدودكننده توسعه محصولات كشاورزي مي‌باشد. در چنين شرايطي گياه به‌طور توأمان تحت تأثير تنش‌هاي آبي و شوري قرار مي‌گيرد. مدل‌سازي واكنش گياهان زراعي به تنش‌هاي هم‌زمان آبي و شوري مي‌تواند به مديريت بهره‌برداري از منابع آب محدود كشور كمك شاياني بنمايد. هدف از اين مطالعه مدل‌سازي پاسخ گياهان زراعي به تنش توأمان آبي و شوري مي‌باشد. براي اين منظور ابتدا مهم‌ترين توابع كاهش جذب آب با استفاده از داده‌هاي گلخانه‌اي ريحان در جنوب شرقي تهران در سال 1392 مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج ارزيابي مدل‌ها نشان داد كه در هيچ يك از مدل‌هاي رياضي ارائه شده ارتباط بين پتانسيل ماتريك در رطوبت سهل‌الوصول (h3) و پتانسيل اسمزي ارائه نشده است. اين در حالي است كه با افزايش شوري پتانسيل كل آب (مجموع پتانسيل ماتريك و اسمزي) كاهش مي‌يابد. در اين مقاله با اصلاح نياز تبخيري (بازوي h3) مدل مفهومي همايي و همكاران يك مدل رياضي جديد براي بررسي واكنش گياهان زراعي به تنش‌هاي هم‌زمان شوري و كم‌آبي ارائه شد. نتايج ارزيابي مدل با داده‌هاي مشاهده‌اي ريحان نشان داد كه به استناد شاخص‌هاي آماري محاسبه شده، مدل ارائه شده قادر است واكنش گياه به تنش شوري، كم‌آبي و تنش هم‌زمان شوري و كم‌آبي را با دقت بسيار مناسب (97/0=R2، 5/8% NRMSE= و 4/12%ME=) شبيه‌سازي نمايد.

In arid and semiarid regions in addition to water quality, water quantity also limits agricultural production development. In this situation, plant is put under simultaneous water and salinity stress conditions. Modeling agronomical plant response to simultaneous water and salinity stress can help operation management of the country's limited water resources. The objective of this study was to model agronomical plant response to simultaneous water and salinity stress. To do so, first the important water uptake reduction functions are investigated using basil greenhouse data. The results of these investigations indicated that there are no relationships between matric potential at readily available water (h3) and osmotic potential in any mathematical models. In this paper, a new mathematical model for investigating agronomical plant response to simultaneous water and salinity stress is given by modifying conceptual model of Homaee et al., at h3 arm (branch). The results of evaluating this new model using basil observed data, indicated that model is able to simulate plant response to salinity stress, water stress, and simultaneous water and salinity stress very accurately (RMSE=8.5% and R2=0.97).