ارزیابی استراتژی های مدیریت آبیاری در بهره وری آب گیاه ذرت با استفاده از مدل های ceres-maize و aquacrop

در جهان امروز، چالش بزرگ در بخش کشاورزی، تولید غذای بیش تر با آب کمتر است که از طریق افزایش بهره وری آب نباتات زراعی حاصل می گردد. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی بهره وری آب ذرت دانه ای سینگل کراس 704 با مدل های ceres-maize و aquacrop، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 1389 در شهرستان لاهیجان انجام گردید. تیمارها شامل سه سطح آبیاری ( دیم، دور آبیاری 6 روز و دور آبیاری 12 روز) به عنوان فاکتور اصلی و کود نیتروژن در پنج سطح (60،0، 120،180 و 240 کیلوگرم در هکتار) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. با توجه به اینکه پژوهش حاضر، اولین کار با مدل برای گیاه ذرت در استان گیلان می باشد، ابتدا مدل های مذکور با پارامترهای گیاهی (عملکرد دانه و بیوماس کل) برای تیمارهای با دور آبیاری 6 روز مورد واسنجی قرار گرفتند و پس از آن اعتبارسنجی مدل ها برای سایر تیمارها صورت گرفت. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی نشان داد، دو مدل با 20>rmsen>10 توانایی خوبی برای شبیه سازی عملکرد دانه دارند. هم چنین با توجه شاخص rmsen، مدل ها دارای توانایی خوبی در شبیه سازی بیوماس کل در مرحله ی واسنجی و توانایی نسبتاً خوبی (30>rmsen>20) در مرحله ی اعتبارسنجی هستند. شاخص توافق ویلموت نزدیک به یک نیز، سازگاری بالای بین مقادیر واقعی و شبیه سازی شده عملکرد دانه و بیوماس کل را نشان داد. با استفاده از عملکرد دانه اندازه گیری شده و اجزای بیلان آب شبیه سازی شده با مدل های ceres-maize و aquacrop، بهره وری آب مبتنی بر تبخیر و تعرق و آب کاربردی (wpet و p+wpi) محاسبه شد. بررسی مولفه های بیلان آب شبیه-سازی شده با مدل ها نشان داد آبیاری با تناوب 6 روز دارای بیش ترین مقدار رواناب و نفوذ عمقی نسبت به سایر تیمارها می باشد. حداکثر مقدار wpet در دور آبیاری 6 و 12 روز و کود نیتروژن 180 کیلوگرم در هکتار با دو مدل ceres-maize و aquacrop به ترتیب معادل (36/1، 63/1) و (34/1، 73/1) کیلوگرم بر مترمکعب تخمین زده شد. حداکثر p+wpi واقعی و تخمین زده شده با مدل ها ceres-maize و aquacrop به ترتیب برابر با 95/2 ، 85/ 2 و 57/3 کیلوگرم بر مترمکعب تحت تیمارهای دیم و کودهای 180و 240 کیلوگرم بدست آمد. با توجه به اینکه بهترین مدیریت، زمانی حاصل می شود که علاوه بر بهرهوری، عملکرد نیز به حداکثر مقدار خود برسد لذا نتایج بدست آمده با دو مدل ceres-maize و aquacrop نشان می دهند مدیریت آبیاری با تناوب 12 روز و مقدار کود نیتروژن 180 کیلوگرم در هکتار به علت دارا بودن مناسب ترین مقدار اجزای بهره وری آب و هم چنین حداکثر عملکرد دانه در منطقه مورد مطالعه، بهترین گزینه برای اعمال مدیریت آبیاری و کود نیتروژن می باشد.