بررسی حرکت و تجمع نیترات در خاک تحت تنش آبی با استفاده از مدل leachm و شرایط مزرعه ای در گیاه نیشکر

نیشکر از جمله گیاهانی است که ماده تر زیادی تولید می کند و برای نیل به این هدف نیازمند مقادیر قابل توجهی آب و کود ازته می باشد. در این تحقیق به ارزیابی اثر هم زمان کاربرد مقادیر مختلف آب و ازت بر تجمع و حرکت نیترات و آمونیوم در پروفیل خاک، ارزیابی رطوبت در منطقه گسترش ریشه، تخمین میزان شستشو، دنیتریفیکاسیون و جذب نیتروژن توسط نیشکر و همچنین تعیین اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب نیشکر مورد پرداخته شد. این پژوهش در سال 86 - 1385 در مرکز تحقیقات کشت و صنعت امیرکبیر خوزستان صورت پذیرفت. تیمار اولi1 آبیاری کامل و بر حسب تبخیر از تشتک کلاس a تعیین شد و تیمارهای بعدی i2) و (i3 که به ترتیب 85 و 70 درصد تیمار i1 منظور گردیدند. دور آبیاری، دور معمول در منطقه بود. تیمار اول کوددهی مقدار 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره (n1) ، تیمارهای دوم (n2) و سوم (n3) به ترتیب 250 و 350 کیلوگرم در هکتار در نظر گرفته شدند. کودهای ازته به صورت محلول و در دو مرحله به زمین داده شدند. نوع طرح آزمایشی کرتهای خرد شده و در قالب بلوکهای کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. از مدل leachm جهت شبیه سازی مقادیر نیترات، آمونیوم و رطوبت در لایه های مختلف خاک و مقایسه آن با مقادیر مشاهده ای استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان سطوح کود و آب کاربردی تاثیر بسزایی در تغییرات غلظت آمونیوم و نیترات داشتند. بیشترین مقدار نیترات در تیمار i3n3 و در آمونیوم در تیمارهای i3n3 و i3n2 در طول مطالعه به ثبت رسید. در طول زمان، نیترات به اعماق پایین تر شسته شد و در آخرین نمونه گیری در شهریور غلظت آن در همه تیمارها و در عمق 30-0 به صفر رسید. با تغییر مقادیر نیتریفیکاسیون، دنیتریفیکاسیون و تصعید، واسنجی مدل leachm برای سه سطح ازت انجام شد و کارایی مدل بعد از واسنجی به طور محسوسی افزایش یافت و ضریب ویلموت بعد از شبیه سازی و واسنجی در نیترات و آمونیوم به ترتیب در محدوده 56/0 تا 98/0 و 76/0 تا 96/0 به دست آمد. ضریب ویلموت مدل در شبیه سازی میزان رطوبت از 13/0 تا 82/0 متغیر بود. مدل مقادیر را کمتر از میزان اندازه گیری شده برآورد کرد. میانگین بیشترین و کمترین شستشوی نیترات به ترتیب در تیمارهای i1 با 17 درصد و i3 با 8 درصد به وقوع پیوست. حداکثر تلفات گازی اوره در تیمار i1n3 با 38 درصد و حداقل آن در تیمار i3n1 با 19 درصد رخ داد. بیشترین مقدار جذب نیترات مربوط به تیمارهای i2n1 و i1n1 با 63 و 56 درصد و کمترین مقدار در تیمارهای i1n3 و i3n3 با 35 و 37 درصد بود که نشان می دهد تیمار آبیاری کامل در سطوح بالای کود ازته با شستشوی نیترات و تیمار کم آبیاری با ایجاد تنش مانع جذب ازت توسط گیاه شدند. میزان نیترات در پروفیل خاک با توجه به افزایش مقدار کود مصرفی و کاهش سطوح آبیاری افزایش یافت که این امر وابسته به تغییرات لحظه ای و موقت در غلظت آمونیوم در پروفیل خاک به جهت کاربرد مقادیر مختلف کود و رژیم های آبیاری اعمال شده بود. کاربرد سطوح مختلف آب سبب اختلاف معنی دار و کاهش 22 و 21 درصدی عملکرد نی و شکر در تیمار i3 نسبت به تیمار i1 گردید. اختلاف معنی داری بین تیمارهایi1 و i2 مشاهده نشد. واکنش گیاه به سطوح ازت بیشتر از تیمارهای آبی بود. در تیمار n3 نسبت به n1 افزایش عملکرد نی و عملکرد شکر به ترتیب میزان 26 و 20 درصد مشاهده شد. ارتفاع ساقه، سطح برگ و کارایی مصرف آب نیز پارامترهایی بودند که تحت سطوح کود ازته به میزان معنی داری افزایش یافتند به طوری که کارایی مصرف آب در تیمار n3 نسبت به n1 افزایش 29 درصدی را از خود نشان داد. بیشترین مقدار کارایی مصرف آب به میزان 817/0 کیلوگرم شکر در متر مکعب در تیمار i3n3 مشاهده شد. کاهش سطح آب مورد نیاز نیز باعث افزایش کارایی مصرف آب گردید ولی این تاثیر معنی دار نبود و می توان گفت چون تنش آبی به میزان معنی داری بر کاهش عملکرد محصول تاثیر داشت بنابراین علی رغم کاهش سطح آب و افزایش درجه خلوص شکر، کارایی مصرف آب روند معنی داری به همراه نداشت. افزایش سطوح ازت به طرز معنی داری افزایش کارایی مصرف آب را به همراه داشت که اهمیت ویژه کاربرد ازت را در کنار آب آبیاری جهت ارتقاء سطح عملکرد می رساند.