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.

کشت مستقیم برنج با حذف مراحل پرورش نشاء و نشاکاری، هزینه های تولید برنج را به میزان زیادی کاهش می دهد، اما نظام های کشت مستقیم برنج نسبت به کشت نشایی در معرض فشار بی رویه علف های هرز هستند. شناسایی و استفاده از ارقام با توانایی رقابتی بالا یکی از راهکارهای موفقیت آمیز گذر از کشت نشایی به مستقیم می باشد. به منظور بررسی توان رقابتی برنج با علف های هرز در دو نظام کشت نشایی و مستقیم، آزمایشی مزرعه ای در دو سال 1390 و 1391 در مرکز ترویج و توسعه تکنولوژی هراز واقع در محمود آباد مازندران اجرا شد. این تحقیق به صورت آزمایش اسپلیت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. کرت های اصلی دو نظام کشت نشایی و کشت مستقیم در بستر مرطوب و کرت های فرعی سه رقم مختلف برنج ( خزر، طارم دیلمانی و لاین 843) در دو روش مدیریتی علف هرز (با و بدون علف هرز) بودند. نتایج تحقیق نشان داد در هر دو سال در شرایط بدون علف هرز عملکرد برنج در دو نظام کشت مستقیم و نشایی تفاوت معنی داری با هم نداشتند، اما در شرایط رقابت با علف هرز درصد کاهش عملکرد برنج در کشت مستقیم و نشایی به ترتیب 66% و 14% در سال 1390 و 69% و 18% در سال 1391 بود. در طی دو سال لاین 843 در کشت نشایی دارای بیشترین شاخص رقابت (01/2) و توانایی تحمل رقابت (11/87)، بالاترین عملکرد (7423 کیلوگرم در هکتار) و کمترین درصد کاهش عملکرد (1/13%) بود، اما توان رقابتی آن در کشت مستقیم به دلیل فشار بالای علف هرز در رتبه دوم پس از رقم طارم دیلمانی قرار گرفت. رقم خزر در هر دو نظام کشت در رقابت با علف هرز ضعیف ترین رقیب بود و در طی دو سال کمترین شاخص رقابت (86/0) و توانایی تحمل رقابت (37/26)، کمترین عملکرد دانه (1432 کیلوگرم در هکتار) و بیشترین درصد کاهش عملکرد دانه (20/73) در کشت مستقیم را به خود اختصاص داد. کیفیت دانه برنج تحت تأثیر علف هرز و نظام کشت قرار نگرفت و وابسته به رقم بود. رقابت با علف¬هرز به جای اثر بر کیفیت دانه ها، عمدتاً بر تعداد دانه ی پر در مترمربع موثر بود. نتایج نشان داد کارایی مصرف نور ارقام برنج در شرایط رقابت با علف هرز به ویژه در کشت مستقیم کاهش معنی داری یافتند. میانگین دو ساله کارایی مصرف نور لاین 843 ، رقم خزر و رقم طارم به ترتیب در کشت عاری از علف هرز 23/3، 22/3 و 67/2 و در شرایط رقابت 01/3، 76/2 و 29/2 گرم بر مگاژول بود. تفاوت عملکرد ارقام عمدتاً مربوط به تفاوت در زیست توده و شاخص برداشت بود و ارتباطی با کارایی مصرف نور نداشت. متوسط دو ساله ضریب استهلاک نوری لاین 843 ، خزر و طارم به ترتیب47/0 ، 46/0 و 70/0 بود. در شرایط فشار بالای علف هرز (همانند کشت مستقیم)، رقم طارم به دلیل ارتفاع بیشتر بوته و ضریب استهلاک نوری بزرگ تر موجب فرو نشانی بیشتر علف هرز و اُفت کمتر عملکرد گردید. در شرایط عدم رقابت و یا رقابت خفیف علف هرز (همانند کشت نشایی)، لاین 843 به دلیل ضریب استهلاک نوری کوچک تر، سطح برگ بیشتر و شاخص برداشت بالاتر مناسب تر از دو رقم دیگر بود و عملکرد بیشتری تولید نمود. یافته های تحقیق نشان داد برای تشخیص توانایی رقابتی ارقام نمی توان به انتخاب غیر مستقیم (تحت شرایط بدون رقابت) اکتفا نمود و باید انتخاب مستقیم (در حضور علف هرز) را هم مد نظر قرار داد. جمع بندی نتایج نشان داد که صفات مربوط به بنیه اولیه گیاهچه در کشت مستقیم مهم تر از کشت نشایی است و ارقام فاقد این ویژگی به رغم برتری در کشت نشایی ممکن است برای کشت مستقیم مناسب نباشند. از این رو پیشنهاد می شود برای کشت مستقیم از ارقام سریع الرشد با توان رقابتی زیاد با علف هرز در اوایل دوره رشد، استفاده شود.