اثر سطوح مختلف شوری، مقدار آب آبیاری و روش کشت بر رشد و محصول گیاه کلزا (brassica napus l.) و مدلسازی آن
چکیده
کمبود و شوری آب آبیاری دو عامل اصلی محدودیت کشت کلزا در مناطق خشک و نیمه خشک مرکزی و جنوبی ایران می باشد. هدف این تحقیق مطالعه اثر تنش آبی، شوری و روش کاشت بر رشد و عملکرد کلزا و مدلسازی رشد آن می باشد. آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال های 89-1388 و 90-1389 انجام گردید. تیمار های آبیاری عبارتند از: تامین نیاز آبی گیاه به اضافه 20 درصد جزء آب شوئی (آبیاری کامل، fi)، 75 و 50 درصد آبیاری کامل در سال اول و 65 و 35 آبیاری کامل در سال دوم. تیمار شوری عبارتند از: آب آبیاری معمولی منطقه با شوری 6/0 دسی زیمنس بر متر و شوری 0/4، 0/7 و 0/10 در سال اول و شوری 6/0، 0/4، 0/8 و 0/12 دسی زیمنس بر متر در سال دوم. تیمار روش کاشت شامل کاشت روی پشته و کاشت داخل جویچه می باشد. کاشت داخل جویچه سبب افزایش عملکرد دانه و وزن ماده خشک در هر دو سال در مقایسه با کاشت روی پشته گردید. کم آبیاری و شوری موجب کاهش عملکرد دانه، وزن ماده خشک، ارتفاع گیاه، روغن دانه، عملکرد روغن و پروتئین، تعداد شاخه، تعداد دانه در هر غلاف، تعداد غلاف در هر گیاه، طول غلاف، وزن هزار دانه، شاخص سطح برگ گردید. نتایج نشان می دهد که اعمال کم آبیاری به میزان 0/11، 1/13 و 8/11% نسبت به آبیاری کامل به ترتیب موجب کاهش عملکرد دانه و عملکرد روغن و پروتئین نمی گردد. جهت تامین علوفه، در شرایط شوری و کم آبی کشت داخل جویچه نسبت به کشت روی پشته ارجحیت دارد. کم آبیاری و کاشت داخل جویچه موجب افزایش کارایی مصرف آب می گردد. کاهش مقدار آب آبیاری منجر به کاهش هدایت روزنه ای و شدت فتوسنتز گردید اما شوری تاثیر معنی داری بر این پارامتر ها نداشته است. نسبت فتوسنتز به تعرق (راندمان تعرق در سطح برگ) با افزایش کمبود فشار بخار برگ کاهش یافت. راندمان تعرق کلزا در شرایط تنش شوری و آبی کاهش یافت. بین راندمان تعرق و کمبود فشار بخار اشباع رابطه خطی با شیب منفی وجود دارد که نشان دهنده کاهش راندمان تعرق در مقادیر بالای کمبود فشار بخار می باشد. کم آبیاری جذب پتاسیم، کلسیم، سدیم و کلر توسط گیاه را کاهش داده و به استثنای پتاسیم جذب این عناصر با افزایش شوری آب آبیاری و شوری خاک افزایش یافته است. حد آستانه تحمل سدیم خاک برای کاهش عملکرد در کلزا با کاهش آب آبیاری کاهش یافت. حد آستانه کاهش عملکرد دانه در روش کاشت داخل جویچه نسبت به روش کاشت روی پشته در مقدار بیشتری از کلر در گیاه رخ داد. کاهش آب آبیاری حد آستانه تحمل کلر در گیاه برای کاهش عملکرد دانه را کاهش داده است. جهت شبیه سازی رشد و عملکرد کلزا دو مدل در این تحقیق بکار برده شد. اولی مدل لجستیکی که با استفاده از تابع لجستیکی و بر اساس درجه روز تجمعی و تعداد روز بعد از کاشت، مقدار ماده خشک و عملکرد را پیش بینی می کند. ضرایب تابع لجستیکی تابعی از مجموع بارندگی و آب آبیاری در فصل بهار و شوری آب آبیاری در سال اول تعیین گردید. نتایج نشان داد که تابع لجستیکی بر اساس درجه روز تجمعی مقدار ماده خشک را نسبت به تعداد روز بعد از کاشت دقیقتر پیش بینی می کند. بنابراین تابع لجستیکی بر اساس درجه روز تجمعی می تواند برای شرایط آب و هوایی و تاریخ کاشت های مختلف بکار رود و نسبت به تعداد روز بعد از کاشت برای پیش بینی عملکرد دانه و ماده خشک ارجحیت دارد. مدل دوم مدلی ساده که بر اساس معادله بیلان آب خاک و دیگر روابط ساده فیزیولوژیکی گیاه مقدار تبخیر-تعرق واقعی، شاخس سطح برگ، تبخیر از سطح خاک، تعرق، ماده خشک و عملکرد دانه را پیش بینی می کند. شاخص سطح برگ تابعی از تبخیر-تعرق واقعی تجمعی بوده و مقدار تبخیر از سطح خاک از تعرق گیاه با استفاده از رابطه بین نسبت تعرق به تبخیر-تعرق واقعی و شاخص سطح برگ جدا گردید. ماده خشک تابعی از تعرق بوده و عملکرد دانه از حاصل ضرب شاخص برداشت در وزن ماده خشک نهایی محاسبه گردید. مقایسه بین داده های اندازه گیری و پیش بینی شده توسط مدل نشان داد که باستثناء ماده خشک پیش بینی شده در مرحله اعتبار سنجی مدل، پیش بینی تبخیر-تعرق، رطوبت خاک، شاخص سطح برگ، تبخیر از سطح خاک، تعرق گیاه، ماده خشک و عملکرد دانه توسط مدل در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی مناسب بود.