پيش‌بيني توليد خالص اكولوژيك و تاريخ كشت بهينه زوفا (Hyssopus officinalis) با استفاده از آزمايش مزرعه و مدل AEZ (مطالعه موردي: جنوب استان كرمان)

1398/7/20

چكيده امروزه مدل‌هاي شبيه‌سازي رشد و نمو به‌عنوان ابزاري پيشرفته براي درك و تحليل تأثير فراسنجه‌هاي گياه، خاك و اتمسفر براي رشد و نمو گياهان به‌كار گرفته مي‌شوند. لذا اين پژوهش به‌منظور بررسي امكان تحليل متغيرهاي توليد و پيش‌بيني تاريخ كاشت زوفا (Hyssopus officinalis) با مدل AEZ انجام شده است. پايگاه دادههاي ورودي مدل شامل داده‌هاي آب‌وهوا (تابش خورشيدي، دماي كمينه، دماي بيشينه و بارندگي)، داده‌هاي گياه (مراحل پديدشناختي و عملكرد زيست‌توده) و داده‌هاي خاك (ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي خاك) هستند. داده‌هاي گياهي از آزمايش مزرعه برداشت شد، براي اين منظور آزمايش به‌صورت اسپيلت پلات در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با شش تاريخ كاشت و سه تكرار در سال زراعي 97-1396 اجرا شد. فاكتور اصلي سطوح مختلف كود نيتروژن شامل صفر، 50، 100 و 150 كيلوگرم در هكتار و فاكتور فرعي تاريخ‌‌هاي مختلف كاشت به‌فاصله 30 روزه از 25 مهرماه تا 25 اسفندماه در نظر گرفته شد. ميزان توليد زيست‌توده در طي دوره رشد و نمو گياه اندازه‌گيري شد. همچنين از داده‌هاي دو سال آزمايش¬هاي تاريخ كاشت‌ گياه در سال‌هاي قبل نيز براي ارزيابي مدل استفاده شد. مراحل مختلف فنولوژيك رشد گياه نيز (زمان‌هاي سبزشدن، گلدهي و برداشت) با مشاهدات عيني در مزرعه ثبت شد. نتايج آزمايش مزرعه نشان داد اثر متقابل كود نيتروژن و تاريخ كاشت بر تغييرات طول سرشاخه گلدار، وزن سرشاخه گلدار، ارتفاع بوته، وزن تك‌بوته، عملكرد زيست‌توده زوفا، عملكرد اسانس سرشاخه و عملكرد اسانس كل معني‌دار بود. بر اساس اين نتايج با تأخير در كاشت ميزان عملكرد زيست‌توده كاهش يافت، به‌طوري‌كه تاريخ كاشت 25 آبان‌ماه نسبت به تاريخ كاشت 25 مهرماه 6/7 درصد كاهش عملكرد داشت و اين كاهش عملكرد در تاريخ‌هاي 25 آذرماه، 25 دي‌ماه، 25 بهمن‌ماه و 25 اسفندماه به ترتيب معادل 7/13، 9/56، 4/55 و 2/23 درصد بود. بيشترين عملكرد زيست‌توده در سطح 150 كيلوگرم كود نيتروژن به‌دست آمد كه اختلاف معني¬داري با ساير سطوح نشان داد. به‌طوركلي بيشترين مقدار عملكرد زيست‌توده و عملكرد اسانس كل زوفا در تاريخ كاشت 25 مهرماه و 25 آبان‌ماه و استفاده 150 كيلوگرم در هكتار كود نيتروژن به‌دست آمد. نتايج ارزيابي مدل نشان داد مقدار ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده (RMSEn) زيست‌توده پيش¬بيني شده 81/10 درصد بود، مقدار شاخص كارايي (E)، مقدار شاخص سازگاري (D) زوفا، مقدار شاخص جرم باقيمانده (CRM) در سال اول براي مقدار پيش‌بيني شده به‌ترتيب 999/0، 98/0 و 066/0 درصد بود، همچنين، ضريب تبيين (R2) در سال اول (R2 = 0.98) به‌دست آمد. مقدار RMSEn، (E)، (D) و (CRM) براي مقدار زيست‌توده پيش¬بيني شده در سال دوم به‌ترتيب برابر با 96/5، 999/0، 98/0 و 0454/0درصد به‌دست آمد. اين نتايج بيانگر تطابق خوب مقادير شبيه‌سازي شده و واقعي مي‌باشد. لذا مدل با دقت بالايي زيست‌توده را شبيه‌سازي نموده است. نتايج حاصل از تحليل تاريخ كاشت و توليد زيست‌توده خالص با استفاده از مدل AEZ در ايستگاه هاي هواشناسي مرتبط نشان داد: در ايستگاه هواشناسي جيرفت دوره رشد دمايي در بازه زماني خرداد‌ماه تا 31 شهريور با محدوديت تنش گرمامواجه است در اين زمان رشد گياه متوقف مي‌شود و عملكرد گياه كاهش پيدا مي‌كند. در ايستگاه هواشناسي بم بيشترين عملكرد (به‌ترتيب 9/23219 و 2/23550 كيلوگرم در هكتار) در تاريخ كاشت‌هاي اول مهرماه تا اوايل آبان‌ماه پيش¬بيني گرديد در اين منطقه محدوديت تنش سرما در تاريخ كاشت‌هاي اول دي‌ماه تا 15 بهمن‌ماه و محدوديت دمايي تنش گرما در تيرماه پيش¬بيني شد. در ايستگاه هواشناسي كهنوج دوره محدودكننده رشد از اوايل خرداد‌ماه تا اواخر شهريورماه پيش¬بيني گرديد، بيشترين عملكردها (به‌ترتيب 9/19413 و 3/19764 كيلوگرم در هكتار) براي اين منطقه در تاريخ هاي كاشت‌هاي اول آبان‌ماه تا اوايل آذرماه تخمين زده شد. واژه‌هاي كليدي: تاريخ كاشت، تخمين عملكرد، توليد خالص اكولوژيك، زوفا، مدل AEZ

231442

دانشگاه جيرفت

جواد طايي سميرمي

مهرانگيز جوكار احمد آئين