استفاده از مواد آلی از جمله اسید هیومیک، باعث کاهش آلودگی محیط زیست و همچنین افزایش پایداری سیستم ‏های زراعی از طریق کاهش مصرف کودهای شیمیایی می شود. به منظور بررسی اثر کاربرد سطوح مختلف اسید هیومیک در آب آبیاری و محلول پاشی بر رشد، عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت رقم سینگل کراس 704، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، در سال 1388 در قالب طرح آشیانه ای در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل دو روش کاربرد اسید هیومیک هر کدام در شش سطح بودند. روش اول محلول پاشی سطوح مختلف اسید هیومیک (0، 200، 500، 1000، 1500 و 2000 میلی گرم در لیتر) و روش دوم کاربرد سطوح مختلف اسید هیومیک در آب آبیاری (0، 500 ، 1500، 2500، 3500 و 4500 گرم در هکتار) بودند. نتایج نشان داد که اسید هیومیک بر شاخص سطح برگ، دوام سطح برگ، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، تعداد دانه در ردیف و طول بلال تأثیر معنی داری داشت، اما تأثیر آن بر شاخص برداشت، وزن هزار دانه، قطر بلال و تعداد ردیف دانه در بلال معنی دار نبود. در روش محلول پاشی تیمار 500 و 1000 میلی گرم در لیتر اسید هیومیک و در روش کاربرد اسید هیومیک در آب آبیاری تیمار 3500 و 4500 گرم در هکتار، به دلیل بالا بودن شاخص و دوام سطح برگ، بیشترین عملکرد را به خود اختصاص داد و کمترین عملکرد نیز در تیمار شاهد به دست آمد. تأثیر اسید هیومیک بر صفات کیفی علوفه نظیر عملکرد پروتئین، دیواره سلولی عاری از همی سلولز (adf) و قابلیت هضم ماده خشک (dmd) نیز معنی دار بود. روش کاربرد اسید هیومیک در آب آبیاری نسبت به روش محلول پاشی برتری داشت. نتایج آزمایش نشان داد که استفاده از اسید هیومیک نقش مثبتی در افزایش عملکرد ذرت داشته است و می توان آن را به عنوان ماده ای با منشاء طبیعی در جهت کاهش مصرف کودهای شیمیایی و افزایش تولید محصولات زراعی مورد استفاده قرار داد.

به منظور بررسی اثر نیتروژن و تراکم علف هرز بر رقابت ذرت (zea mays l.) هیبرید دانه ای سینگل کراس 602 با تاجخروس ریشه قرمز (amaranthus retroflexus l.) و ارزن وحشی (panicum milliaceum l.)، آزمایشی در سال 89-1388 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تربیت مدرس اجرا شد. عوامل مورد بررسی در این آزمایش که به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد، شامل مقدار نیتروژن در سه سطح 142، 190 (مقدار توصیه شده) و 238 کیلوگرم در هکتار؛ گونه علف هرز در دو سطح (تاجخروس ریشه قرمز و ارزن وحشی) و تراکم علفهای هرز در دو سطح کم (به ترتیب 6/1 و 6/2 بوته در متر ردیف برای تاجخروس و ارزن) و زیاد (به ترتیب 1/8 و 5/12 بوته در متر ردیف برای تاجخروس و ارزن) بود. علاوه بر این به منظور مقایسه صفات ذرت در شرایط رقابت با علفهای هرز و شرایط عاری از علف هرز سه کرت شاهد در سه سطح کودی یاد شده نیز در هر تکرار در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با توجه به برهمکنش مقدار نیتروژن × گونه علف هرز بیشترین اثر منفی رقابتی به ارزن وحشی در سطح کودی حداقل مربوط بوده است به طوری که عملکرد دانه (g.m-2 89/462)، بیوماس (g.m-2 62/1205) و شاخص برداشت ذرت (85/38 درصد) در این ترکیب تیماری حداقل بودند و نسبت به تیمار شاهد بدون علف هرز با همین مقدار نیتروژن به ترتیب 8/39، 6/17 و 1/26 درصد کاهش یافتند. در بین اجزای عملکرد نیز کمترین تعداد دانه در ردیف و طول بلال در همین تیمار حاصل شد. در این آزمایش افزایش تراکم علف هرز شاخص برداشت و اجزای عملکرد ذرت را به طور معنیداری کاهش داد. علاوه بر این ذرت در رقابت با ارزن وحشی به کمترین ارتفاع دست یافت. علفهای هرز در تراکم پائین به رغم دریافت نیتروژن زیاد نتوانستند سطح برگ قابل توجهی را به لایههای بالای کانوپی توسعه دهند. در حالی که با افزایش تراکم، شاخص سطح برگ ارزن و تاجخروس افزایش معنیداری پیدا کرد که این عامل افت عملکرد و اجزای عملکرد ذرت در این تیمار را توجیه مینماید. این روند برای توزیع ماده خشک در برگ، ساقه و کل بوته علفهای هرز نیز صادق بود. به طوری که در تراکم پائین وزن خشک برگ و کل بوته ارزن و تاجخروس کم بود و نسبت به تراکم زیاد اختلاف آماری معنیداری داشت. در مجموع میتوان اظهار داشت ارزن وحشی در مقایسه با تاجخروس به دلیل تشابه بسیار زیاد مورفولوژیک و فیزیولوژیک با ذرت تأثیر منفی بیشتری بر عملکرد و رشد و نمو ذرت ایجاد کرد و در شرایط کاربرد نیتروژن کمتر، در عرصه رقابت با ذرت موفق تر عمل کرده است. به این ترتیب از آنجا که افزایش کود فراتر از مقدار توصیه شده، تبعات زیست محیطی نامطلوبی دارد و از طرفی سطح کودی کمتر از مقدار توصیه شده، نیز افت عملکرد ذرت را به دنبال داشت، چنین استنباط می شود که کاربرد kg.ha-1 190 نیتروژن برای افزایش تحمل و توان رقابتی ذرت دانهای در برابر علفهای هرز (تاج خروس و ارزن وحشی) نتیجه بهتری داشته است.

تحقیق حاضر در قالب یک آزمایش مزرعه ای در طی سال های 1387 و 1388 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس و با هدف ساخت یک مدل مکانیستیک جدید برای ذرت در بعد مدل سازی پویایی نیتروژن و رشد در شرایط بدون علف هرز در شبیه ساز سیستم های تولید کشاورزی (apsim) و نیز معرفی پارامتری فیزیولوژیک برای گنجانده شدن در مدل های مکانیستیک رقابت ذرت با علف هرز به منظور پیش بینی دقیق تر میزان اُفت عملکرد انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار به اجرا در آمد. عامل اول متشکل از سه سطح نیتروژن در مقادیر 138، 184 و 230 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار بود، که به ترتیب 75% مقدار بهینه، مقدار بهینه و 125% مقدار بهینه نیتروژن مورد نیاز گیاه برای حصول بیشینه عملکرد در شرایط عدم تنش بودند. عامل دوم آزمایشی دو گونه علف هرز تاج خروس (amaranthus retroflexus l.) و ارزن (panicum miliaceum l.) بود. عامل سوم آزمایشی، تراکم علف هرز در دو سطح کم و زیاد در نظر گرفته شد. یادداشت برداری و نمونه برداری های صورت پذیرفته در طول دوره رشد ذرت، مشتمل بر یادداشت برداری های فنولوژیک، نمونه برداری های تخریبی و تعیین غلظت نیتروژن اندام های گیاهی بودند. پس از اتمام عملیات مزرعه ای و اندازه گیری تمامی صفات مورد نیاز، اقدام به مدل سازی رشد و نمو و پویایی نیتروژن در ذرت در شرایط عاری از رقابت با علف های هرز از طریق ساخت یک مدل جدید برای شبیه سازی پویایی نیتروژن گردید. نتایج آزمایش مشخص ساخت که مدل جدید به خوبی می تواند روند تغییرات ماده خشک و محتوای نیتروژن اندام های مختلف ذرت را در طول دوره رشد شبیه سازی کند. بر اساس نتایج به دست آمده، نیتروژن ویژه برگ (sln) بحرانی در ذرت 1/1 گرم نیتروژن در متر مربع برگ بود بدین مفهوم که چنانچه sln به کمتر از این مقدار تنزل یابد گیاه دچار کمبود نیتروژن می گردد و فرآیندهای توسعه سطح برگ و کارایی مصرف تشعشع تحت تاثیر قرار می گیرند. کاهش 92 کیلوگرمی در نیتروژن خالص مصرفی محتوای نیتروژن کل گیاه در شرایط عدم رقابت با علف های هرز را کاهش داد و سبب شد تا عملکرد دانه در سال اول از 1077 به 873 گرم در متر مربع و در سال دوم از 970 به 769 گرم در متر مربع کاهش یابد. این مسئله به خوبی توسط روند شبیه سازی شده تغییرات sln در هر دو سال نیز نشان داده شد به طوری که این میزان کاهش در کود نیتروژنی مصرفی موجب گردید تاsln در تیمار 138 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار حدود 11 روز سریع تر (نسبت به بالاترین سطح کودی) به کمتر از حد بحرانی تعیین شده کاهش یابد. علت این مسئله آغاز سریع تر انتقال مجدد نیتروژن از برگ ها به دانه در نتیجه اعمال تنش نیتروژنی بود. رقابت با علف های هرز تاج خروس و ارزن نیز عملکرد دانه ذرت را در مجموع دو سال بین 18 تا 45% نسبت به تیمار شاهد در بالاترین مقدار کود مصرفی کاهش داد. نتایج این آزمایش نشان داد که علف هرز ارزن نسبت به علف هرز تاج خروس از توان خسارت زایی بیشتری بر ذرت برخوردار بود. کمترین میزان عملکرد دانه (566 گرم در متر مربع) در مجموع دو سال متعلق به تراکم بالای ارزن در سطح کودی 138 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار بود. در مجموع نتایج آزمایش حاضر نشان داد که مدل جدید در مقایسه با مدل قدیمی ذرت، ماده خشک و عملکرد دانه نهایی تولید شده را به گونه ای بسیار دقیق تر شبیه سازی نمود و نیز اینکه sln می تواند به عنوان معیاری بسیار مناسب و قابل اطمینان که اثرات فیزیولوژیک تنش علف هرز بر گیاه زراعی را نشان دهد به کار برده شود.

کشاورزی متناسب با مکان برای مدیریت علف های هرز به صورت "یک سامانه ی مدیریت کشاورزی" بر پایه اطلاعات و فناوری، جهت شناسایی، تجزیه و مدیریت تغییرات مکانی و زمانی درون مزارع، به منظور سود آوری مطلوب، پایداری و حفظ محیط زیست تعریف شده است. به همین منظور، آزمایشی شامل 3 قسمت در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 89-88 اجرا شد. در این آزمایش ابتدا شبکه بندی مزرعه به ابعاد 7 در 7 صورت گرفت و برای تعیین اثر جهت های مختلف نمونه برداری بر نقشه های علف هرز، با کوادرات مستطیل شکل به ابعاد 20 در40 سانتیمتر نمونه برداری در زوایای 0، 45، 90 و 135 از علف های هرز صورت گرفت، در مرحله بعد جهت مقایسه نقشه بیوماس با نقشه های تراکم، نمونه ها از محل طوقه قطع شده و به آون انتقال داده شدند. در آخر -آزمایش به منظور مقایسه روش های نمونه برداری z , x ,w و تصادفی با روش سیستماتیک به عنوان روش مبنا، انواع نمونه گیری انجام شد علاوه بر این، شاخص شانون هر روش نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، جهتی که می-تواند بالاترین تراکم علف های هرز را نشان دهد، زاویه صفر درجه است. دامنه تاثیر یا الگوی پراکنش در جهت های مختلف نمونه برداری تغییر کرده و هرگونه علف هرز در یک زاویه مشخصی بیشترین پراکندگی را داشت و این تغییر وابسته به عملیات مدیریتی و ویژگی های مورفولوژیکی علف های هرز بود. مقایسه نقشه های مربوط به تراکم و بیوماس نشان داد که که الزاما تداخل وابسته به تراکم نبوده و به اندازه گیاه و توزیع مکانی علف های هرز بستگی دارد، تفاوت در محل مراکز پرتراکم در این نقشه ها حالت موجی در سبز شدن علف های هرز و نوع پراکنش آنها را نشان می داد، در نقشه های بیوماس کل علف های هرز اندازه لکه ها بزرگترند (دامنه تاثیر از 19/0 به 23/0) و حالت لکه ای بیشتری با کاهش اثر قطعه ای دارند(4/3 به 20/1). با مقایسه الگوهای مختلف نمونه برداری، جهت تخمین جمعیت کل علف های هرز ، الگوی تصادفی بهترین میزان تخمین میانگین را داشت، روش های نمونه برداری w وx نیز به ترتیب با داشتن واریانس خطای 06/0 و 05/0 کم دقت ترین روش بودند، نتایج مربوط به شاخص شانون نشان داد که اگر از تراکم علف هرز نمونه گیری انجام شود، مناسب ترین روش الگوی z و نامناسب ترین روش w بود، ولی این الگو مناسب ترین روش در برآورد تنوع گونه ای بیوماس علف های هرز بود و روش x الگوی غیر قابل توصیه می باشد.

نتایج نشان داد که بسته به گونه های علف های هرز تاثیر روش های کنترل آنها متفاوت است. کاربرد علف کش آترازین + آلاکلر و توفوردی بالاترین درصد کنترل را برای تراکم بوته کل علف های هرز (16/90درصد) و برای زیست توده کل علف های هرز (71/91درصد) داشت والبته نسبت به تیمارهای کاربرد علف کش فورام سولفورون، نیکوسولفورون و آترازین + آلاکلر تفاوت معنی داری را نشان نداد. تمام روش های کنترلی، ارتفاع گیاه ذرت، عملکرد بیولوژیک و دانه آن را نسبت به شاهد افزایش داد اما هیچگونه تاثیری بر شاخص برداشت آن نداشت. در بین روشهای کنترلی، کاربرد علف کش توفوردی و آترازین + آلاکلر و توفوردی به ترتیب کمترین و بیشترین عملکرد بیولوژیک (36/24 و 91/35 تن در هکتار) و عملکرد دانه (94/6 و 84/12 تن در هکتار) را در ذرت داشتند. در مجموع تیمار کاربرد علف کش آترازین + آلاکلر و توفوردی با داشتن بالاترین کارایی در کنترل دامنه وسیعی از علف های هرز پهن برگ و باریک برگ، بیشترین عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک ذرت، هزینه پایین تر و احتمالا ایجاد مقاومت کمتر در گونه های علف هرز موجود در مزرعه می تواند به عنوان یک روش کنترلی موثر مورد توجه محققان و تولیدکنندگان ذرت به ویژه در منطقه اردستان قرارگیرد.

با وجودی که گندم در بین گیاهان زراعی به دلیل وجود تنوع ژنتیکی طبیعی بیش از هر گیاه دیگری مورد علاقه متخصصان اصلاح نباتات می باشد، اما واقعیت این است که برنامه های اصلاحی در محیط های مستعد تنش خشکی فقط به میزان نصف مناطق معتدله سبب افزایش عملکرد آن شده است. از آنجایی که روش های تجربی اصلاح نباتات، که مبتنی بر انتخاب بر اساس عملکرد می باشند وراثت پذیری پایینی دارند، لذا اکثر محققان معتقدند که روش های غیرمستقیم اصلاحی بر اساس شناخت صفات فیزیولوژیکی گیاه می توانند خصوصیات کلیدی تعیین کننده عملکرد در شرایط تنش خشکی را شناسایی کنند. این مسئله نیازمند درک مبانی فیزیولوژیکی عملکرد گیاه است و مدل سازی یکی از علوم تقریباً جدیدی است که کمک زیادی در درک مبانی فیزیولوژیکی رشد و نمو گیاهان زراعی می کند. این مطالعه با هدف ارزیابی مدلی برای شبیه سازی رشد و نمو گندم تحت شرایط تنش خشکی و استفاده از آن در طراحی تیپ ایده آل گندم برای شرایط آب و هوایی مشهد صورت گرفت. بدین منظور ابتدا زیرمدلی جهت شبیه سازی اجزای موازنه آب خاک با تکیه بر روش پنمن-مونتیث فائو ساخته شد. سپس مدلی جهت شبیه سازی رشد و نمو گندم با بهره گیری از مدل های پایه sucros و lintul توسعه پیدا کرد و با مدل موازنه آب خاک تلفیق شد. دو آزمایش مزرعه ای در سال زراعی 90-1389 جهت آزمون تعیین اعتبار نتایج مدل در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا در آمد. سپس جهت اطمینان بیشتر از نتایج شبیه سازی، مدل مورد نظر با استفاده از داده های سه پایان نامه کارشناسی ارشد، که در فاصله سالهای 1379 تا 1388 در دانشگاه فردوسی مشهد اجرا گردیده بود مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت مدل جهت شبیه سازی عملکرد پتانسیل، عملکرد تحت شرایط محدودیت آب (بدون آبیاری در فصل بهار) و آنالیز خلاء عملکرد ناشی از تنش خشکی برای یک دوره زمانی ده ساله (فاصله سال های 1379 تا 1389) به کار گرفته شد و پس از انجام آنالیز حساسیّت مدل صفات مناسب جهت طراحی تیپ ایده آل گندم در شرایط آب و هوایی مشهد شناسایی شدند. آزمون های تعیین اعتبار و تأیید مدل نشان دادند که توانایی مدل از نظر شبیه سازی عملکرد نهایی گندم تحت گستره ای از مقادیر متفاوت فراهمی آب عالی بود (rmse% = 8.63). البته دقت مدل در شبیه سازی سطح برگ و تولید ماده خشک تا حدودی کمتر از عملکرد نهایی ارزیابی شد. شبیه سازی صحیح تبخیر و تعرق بر اساس روش پنمن-مونتیث فائو و سایر اجزای موازنه آب خاک یکی از دلایل موفقیت مدل در شبیه سازی رشد و نمو گندم تحت شرایط تنش خشکی بود. آنالیز حساسیت مدل نشان داد که عملکرد گندم با افزایش پارامترهای کارایی مصرف نور، ضریب خاموشی نور و سطح ویژه برگ افزایش یافت. همچنین بهترین تیپ نموی تحت شرایط تولید پتانسیل تیپی بود که کمترین سرعت نمو را در طول فصل رشد داشت. تحت شرایط محدودیت آب نیز تیپ نموی مطلوب تیپی بود که طول دوره پر شدن دانه کوتاهتری داشت اما طول دوره رویشی آن طولانی تر بود. در این شرایط طولانی بودن دوره رویشی سبب افزایش سیستم ریشه ای، افزایش سطح برگ، جذب بیشتر نور و در نتیجه تولید ماده خشک بالا شد و مزیت کوتاه بودن دوره پر شدن دانه به دلیل اجتناب از دماهای بالا و خشکی های شدیدتر مراحل پایانی فصل رشد بود. در نهایت تیپ ایده آل مناسب برای شرایط تنش خشکی در شرایط آب و هوایی مشهد تیپی با برگ های نازک و عمودی همراه با غلظت نیتروژن برگ بالا، سبزبمان طولانی تر، سرعت نمو کمتر قبل از مرحله گلدهی و سرعت نمو بالاتر بعد از آن و دارای درجه بالاتری از مقاومت به سرما نسبت به ارقام کنونی تعریف شد. بر اساس نتایج شبیه-سازی مدل، کاشت زودتر این تیپ گندم در شرایط آبی سبب افزایش قابل توجه عملکرد خواهد شد.

با وجود هزینه های گزاف و مشکلات زیست محیطی ناشی از کنترل علف های هرز با روش های مرسوم ‏شیمیایی و مکانیکی، خسارت علف های هرز هنوز یکی از عمده مشکلات موجود بر سر راه تولید غذا است. ‏استفاده از راهکارهای زراعی به عنوان یکی از گزینه های مدیریت علف های هرز برای تلفیق در قالب یک نظام ‏مدیریتی جامع منجر به کنترل موثر علف های هرز با هزینه کمتر، و همچنین کاهش مشکلات زیست محیطی ‏خواهد شد. در این راستا، مدل های رقابت با ساختار اکوفیزیولوژیک، ابزار مناسبی بمنظور بررسی اثرات متقابل ‏بین گیاهان زراعی، علف های هرز، محیط و فاکتور های مدیریتی است. بدین‎ ‎منظور برای ارزیابی تاثیر مقدار ‏کود نیتروژنی و تیپ رشدی لوبیا قرمز بر توان رقابتی آن، آزمایشی‎ ‎به‎ ‎صورت‎ ‎فاکتوریل‎ ‎سه‎ ‎عاملی‎ ‎در‎ ‎قالب‎ ‎طرح‎ ‎بلوک های‎ ‎کامل‎ ‎تصادفی‎ ‎با‎ ‎سه‎ ‎تکرار در سال های 1388 و 1389 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تربیت ‏مدرس اجرا گردید. عامل اول متشکل از دو ژنوتیپ لوبیا قرمز یعنی رقم گلی و لاین ‏d81083‎‏ بود. عامل دوم ‏چهار‎ ‎سطح کود‎ ‎نیتروژن‎ ‎در‎ ‎مقادیر 0، 25، 50 و 100 درصد مقدار‎ ‎بهینه‎ ‎نیتروژن‎ ‎مورد‎ ‎نیاز‎ ‎گیاه‎ ‎برای‎ ‎حصول‎ ‎بیشینه‎ ‎عملکرد‎ ‎در‎ ‎شرایط‎ ‎عدم‎ ‎تنش‎ ‎بود. عامل سوم نیز تراکم علف هرز تاج خروس در 3 سطح 0، 2 و 14 ‏بوته تاج خروس در متر طولی ردیف در نظر گرفته شد. نتایج این بررسی نشان داد که مصرف کود نیتروژن ‏باعث افزایش معنی دار شاخص سطح برگ و میزان کلروفیل برگ در شرایط عاری از علف هرز و تراکم کم ‏تاج خروس شد. در تراکم زیاد تاج خروس، تنها در تیمار تامین 100 درصد نیاز کودی نسبت به تیمار عدم ‏کوددهی افزایش معنی دار غلظت کلروفیل برگ در رقم گلی مشاهده شد، در صورتی که در شرایط مشابه ‏غلظت کلروفیل برگ در لاین ‏d81083‎‏ در تیمارهای 100 و50 درصد تامین نیاز کودی افزایش نشان داد. در ‏شرایط تراکم زیاد تاج خروس، مصرف کود نیتروژن بر میزان شاخص سطح برگ لاین ‏d81083‎‏ بی تاثیر ولی ‏باعث کاهش شاخص سطح برگ رقم گلی شد. افزایش تراکم علف هرز تاج خروس نیز باعث کاهش معنی دار ‏شاخص سطح برگ هر دو ژنوتیپ لوبیا قرمز گردید. در شرایط عدم حضور تاج خروس و یا تراکم کم ‏تاج خروس، مصرف کود نیتروژن باعث افزایش تعداد دانه تشکیل شده در واحد سطح و میزان عملکرد دانه هر ‏دو ژنوتیپ لوبیا قرمز شد. بیشترین میزان افت عملکرد حاصل از رقابت تاج خروس تحت شرایط مصرف حداکثر ‏کود نیتروژنی و فشار رقابتی زیاد تاج خروس حاصل گردید. افزایش میزان کود مصرفی همچنین باعث افزایش ‏میزان شاخص سطح برگ و بیوماس تولیدی تاج خروس شد، بطوری که مصرف حداکثری کود نیتروژن باعث ‏ایجاد شاخص سطح برگ حداکثری در تاج خروس و نهایتاً تولید ماده خشک حداکثری در آن شد. افزایش ‏تراکم تاج خروس از سطح 2 به 14 بوته در متر ردیف نیز همواره باعث افزایش معنی دار شاخص سطح برگ و ‏ماده خشک تولیدی در تاج خروس در همه سطوح کود مصرفی شد. بررسی میزان نیتروژن تجمعی در ‏اندام هوایی ژنوتیپ های لوبیا قرمز نشان داد که مصرف حداقلی و حداکثری نیتروژن نسبت به عدم کاربرد آن ‏در شرایط عاری از علف هرز، در مراحل رشدی مختلف به ترتیب افزایش 13 تا 50 و 39 تا 100 درصدی در ‏نیتروژن تجمعی در اندام هوایی ژنوتیپ های لوبیا قرمز را باعث شد. همچنین در شرایط فشار رقابتی کم نیز ‏مصرف کود نیتروژن باعث افزایش میزان تجمع نیتروژن در اندام هوایی شد، اگرچه این افزایش نسبت به ‏شرایط عاری از علف هرز کمتر بود. در شرایط فشار رقابتی زیاد تاج خروس، از 70 روز پس از کاشت، مصرف ‏نیتروژن در مقادیر 50 و 100 درصد نیازی کودی لوبیا قرمز باعث کاهش میزان نیتروژن تجمع یافته در ‏اندام هوایی ژنوتیپ های لوبیا قرمز گردید. کارایی زراعی نیتروژن مصرفی نیز نشان داد که حضور تاج خروس و ‏مصرف کود نیتروژن بیش از 50 درصد نیاز لوبیا قرمز معمولاً باعث کاهش کارایی زراعی نیتروژن مصرفی ‏ژنوتیپ های لوبیا قرمز گردید. نتایج ارزیابی مدل ساخته شده نیز نشان داد که تخمین مناسب منابع قابل ‏دسترس و همچنین تسهیم منابع موجود بین اجزای مخلوط یعنی (لوبیا قرمز و تاج خروس) امکان تخمین ‏قابل قبول از رشد و عملکرد دانه لوبیا قرمز را در شرایط عدم حضور و حضور تاج خروس فراهم می آورد.‏

چکیده تعیین مقدار بهینه منایع در اکوسیستم‎ها‎ی کشاورزی، علاوه بر کاهش هزینه¬های تولید و حفظ منابع، باعث کاهش آلودگی¬های زیست¬محیطی ناشی از مصرف بی¬رویه این منابع می¬شود. از طرفی، تعیین مقادیر بهینه منابع نیازمند صرف هزینه و زمان زیادی می¬باشد. از این¬رو، استفاده از مدلسازی به¬دلیل کاهش هزینه و صرفه¬جویی در زمان می¬تواند یک رویکرد مناسب در مدیریت بوم نظام زراعی به¬شمار آید. بنابراین، هدف از اجرای این پژوهش، بهره¬گیری از تکنیک مدلسازی جهت مدیریت بهینه کوددهی نیتروژن در تولید پیاز و همچنین شبیه¬سازی رشد و نمو گیاه دارویی موسیر جهت دست یافتن به عملکرد مطلوب با مدیریت بهینه کود بود. در این راستا، سه مدل سطح پاسخ در قالب طرح مرکب مرکزی (برای موسیر و پیاز)، مدل دانش محور و مدل رشد در شرایط محدودیت نیتروژن بر اساس کارایی مصرف نور برای گیاه موسیر مورد استفاده قرار گرفت. برای این منظور دو آزمایش در قالب طرح مرکب مرکزی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد و منطقه آذرشهر در استان آذربایجان شرقی در دو سال زراعی 91-1390 و 92-1391 اجرا شد. تیمارهای آزمایشی با توجه به سطوح بالا و پایین نیتروژن (100 و 300 برای موسیر و 100 و 500 کیلوگرم اوره در هکتار برای پیاز)، آب (1500 و 3500 برای موسیر و 8000 و 10000 متر مکعب در هکتار برای پیاز) و تراکم (10 و 18 برای موسیر و 25 و 75 بوته در متر مربع برای پیاز) تعیین و در مجموع 20 ترکیب تیماری به عنوان متغیرهای مستقل مشخص گردید. عملکرد پیاز، تلفات نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن و آب به¬عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته شدند که به¬ترتیب در سه سناریوی اقتصادی، زیست¬محیطی و سناریوی اقتصادی-زیست محیطی مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین داده‎ها‎ی موردنیاز برای مدلسازی رشد موسیر از منابع علمی مختلف و همچنین آزمایشات مزرعه¬ای جمع¬آوری گردید. این آزمایشات در‏ دو سال زراعی 90-1389 و 91-1390 بصورت طرح بلوک‏های کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد و تیمار آزمایشی شامل مقادیر مختلف کود نیتروژن در 7 سطح (0، 100، 200، 250، 300، 350 و 400 کیلوگرم اوره در هکتار) بود. نتایج آزمایش نشان داد که بالاترین عملکرد مشاهده شده و برازش شده برای پیاز موسیر و پیاز در طرح مرکب مرکزی با کاربرد بالاترین سطح کود نیتروژن و آبیاری حاصل شد، در صورتی که در چنین شرایطی بیشترین تلفات نیتروژن نیز مشاهده گردید. افزایش تراکم کاشت در هر دو گیاه علاوه بر افزایش عملکرد، کاهش تلفات نیتروژن را نیز موجب شد. با توجه به نتایج، از آنجایی که سناریوی اقتصادی- زیست محیطی هم عملکرد (بعنوان یک شاخص اقتصادی) و هم میزان تلفات نیتروژن (بعنوان یک شاخص زیست‎محیطی) را به¬صورت همزمان در تصمیم¬گیری مدیریتی مدنظر قرار می¬دهد، به¬نظر می¬رسد که مصرف منابع بر اساس این سناریو می¬تواند به¬عنوان راهکاری مناسب برای نیل به حصول عملکرد قابل قبول به¬همراه کاهش آلودگی¬های زیست¬محیطی مورد توجه قرار گیرد. ارزیابی نتایج مدل دانش محور و مدل رشد نشان داد که این مدل¬ها برای شبیه¬سازی عملکرد و میزان کود نیتروژن در مدیریت کوددهی نیتروژن در تولید موسیر از کارایی کافی برخوردار می‎باشند. نتایج شبیه¬سازی نشان داد که گیاه موسیر در تیمار‎ها‎ی کودی 0، 100، 200 و 250 کیلوگرم اوره در هکتار با محدودیت نیتروژن مواجه بوده و در تیمارهای 300، 350 و 400 کیلوگرم اوره در هکتار نیتروژن را به صورت تجملی جذب کرده و دارای بیش¬بود نیتروژن بود و کاربرد 293 کیلوگرم اوره در هکتار منجر به حفظ میزان نیتروژن موجود در گیاه موسیر در حد بحرانی شد. بنابراین مصرف کود بیشتر از این مقدار نه¬تنها باعث افزایش تولید نخواهد شد بلکه مشکلات زیست¬محیطی و تجمع نیترات در گیاه را نیز به¬دنبال خواهد داشت. کلید واژه¬ها: بهینه¬سازی منابع، شاخص تغذیه نیتروژن، طرح مرکب مرکزی، کارایی مصرف نور، مدل دانش محور

با توجه به اهمیت استراتژیک چغندرقند برای بسیاری از کشورهای تولیدکننده آن، مدل های مختلفی برای این گیاه ارائه شده است که قادرند رشد و عملکرد آن را در سطوح پتانسیل و محدودیت منابع و تنشهای محیطی شبیه سازی کنند. یکی از مدلهای شاخص چغندرقند مدلی است که در انگلستان برای شبیه سازی فرآیندهای رشد چغندرقند ارائه شده است. این مدل بر اساس اطلاعات اقلیمی، درصد پوشش کانوپی، عملکرد ماده خشک کل و شکر را به صورت روزانه پیش بینی میکند. در ایران گیاه زراعی چغندرقند با دو چالش اساسی کمبود آب و خسارت شدید بیماری ریزومانیا روبروست که روند تغییرات اقلیمی ممکن است این شرایط را برای این گیاه سخت تر نیز کند. به منظور واسنجی و آزمون مدل در شرایط مشهد، طی سالهای 1389 و 1390، دو آزمایش با موضوع تأثیر تنش خشکی و سه آزمایش با هدف بررسی تأثیر بیماری بر چغندرقند در مشهد اجرا شد. در آزمایشهای تنش خشکی از سه تیمار آبیاری و دو ژنوتیپ حساس و مقاوم چغندرقند و در آزمایشهای بیماری از چهار رقم مقاوم تا حساس نسبت به بیماری در دو شرایط سالم و آلوده به بیماری استفاده شد. براساس نتایج آنالیز رشد چغندرقند در شرایط واقعی مزرعه و همچنین نتایج آزمایشهای دیگر اجرا شده در شرایط مشابه، ضرایب کارایی مصرف نور، اختصاص شکر، ضرایب مربوط به درصد پوشش کانوپی و اجزای موازنه آب خاک واسنجی شدند. آزمونهای تعیین اعتبار مدل در شرایط پتانسیل نشان داد که توانایی مدل در شبیه سازی درصد پوشش کانوپی (5.5=%rmse) و وزن خشک کل عالی (6.04=%rmse) و در رابطه با عملکرد شکر خوب (14.4=%rmse) بود. در شرایط تنش خشکی همچنانکه در سایر مطالعات به آن اشاره شده است توانایی مدل نسبت به شرایط پتانسیل کمتر و برای ماده خشک کل خوب (19.6=%rmse) و برای عملکرد شکر متوسط و قابل قبول (23.2=%rmse) بود. در شرایط بیماری نیز مدل توانایی خوبی در شبیه سازی درصد پوشش کانوپی (11.2=%rmse) و ماده خشک کل (12.9=%rmse) داشت. بر اساس داده های مصنوعی هواشناسی تولید شده توسط مدل¬های hadcm3 و lars-wg5، شبیه سازی مدل در دو دهه آینده نشان داد که عملکرد چغندرقند در شرایط مشهد کاهش خواهد یافت ولی این تغییرات نسبت به سال پایه (1389) معنی دار نخواهد بود. بر اساس نتایج تحقیق حاضر به نظر میرسد مدل رشد مورد مطالعه، در شرایط اقلیمی مشهد به خوبی واسنجی و تعیین اعتبار شده است و با اطمینان و دقت بالا میتوان از این مدل در شرایط جدید بهره برد.