حساسیت سنجی مدل CSM-CERES-Maize نسبت به ظرفیت زراعی خاک برای شبیه سازی سرنوشت نیتروژن در نیمرخ خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی؛ دانشگاه صنعتی اصفهان؛ گروه مهندسی آب؛ اصفهان؛ ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب؛ دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی؛ دانشگاه صنعتی اصفهان؛ اصفهان؛ ایران

چکیده

ظرفیت زراعی (FC) از مهم ترین پارامترهای ورودی مدل های آب، خاک، گیاه و اتمسفر است که تعیین و اندازه گیری دقیق آن نیازمند صرف وقت و هزینه زیادی می باشد. هدف از این پژوهش آنالیز حساسیت مدل CSM-CERES-Maize نسبت به FC خاک در شبیه سازی غلظت نیترات و آمونیوم در لایه های مختلف خاک و اندام های گیاهی و همچنین میزان برداشت نیتروژن از خاک توسط گیاه است. بدین منظور آزمایش مزرعه ای بر روی ذرت علوفه ای سینگل کراس 704 در سال های 1382 و 1383 در جنوب تهران انجام شد. تیمارهای آبیاری شامل چهار سطح 7/0، 85/0، 1 و 13/1 تخلیه رطوبتی آب خاک و سه سطح کوددهی صفر، 150 و 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بود. نتایج نشان داد که بر اثر تغییر 25 درصدی FC (افزایش و یا کاهش)، غلظت نیترات خاک نسبت به مقدار پایه بین 17/7 و 75/96 درصد تغییر می کند. این مقدار برای غلظت آمونیوم خاک بین 31/33 و 01/139 درصد می باشد. مدل CERES در تخمین غلظت نیترات و آمونیوم خاک نسبت به تغییرات FC حساس بوده که این حساسیت در لایه های مختلف خاک متفاوت می باشد. این مدل در تعیین میزان معدنی شدن نیتروژن، نیتریفیکاسیون و همچنین غلظت نیتروژن در گیاه نسبت به تغییرات FC دارای حساسیت کمی می باشد. بدین ترتیب می توان گفت که با انتخاب درست و دقیق FC موجب کاهش عدم قطعیت در برآورد غلظت نیترات و آمونیوم در خاک می شود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Sensitivity analysis of CSM-CERES-MAIZE to field capacity in simulation of nitrogen fate

نویسندگان [English]

  • Rahele Malekian 1
  • Mahdi Gheysari 2
1 PhD student, Water Engineering Department, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
2 Assistant Professor, Water Engineering Department, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

CERES is a family of crop-soil-atmosphere models which is a component of the DSSAT, can successfully simulate N budget of the crop-soil system and also different N management scenarios. Field capacity (FC) is one of the important parameters of soil-water-crop-atmosphere models which the accurate measurement of this parameter is very expensive and time consuming. In this study the sensitivity of the CSM-CERES-Maize model to FC in simulation of soil nitrate and ammonium concentration in different soil layers, and plant N uptake was evaluated. The study was performed using the experimental data obtained from the field study conducted on silage maize in 2003 and 2004 at the south of Tehran, Iran. The treatments were four irrigation levels of 0.7, 0.85, 1 and 1.13 soil moisture depletion with three fertilizer levels (0, 150, and 200 kg N ha-1). The results showed that the percentage change of simulated soil nitrate concentration was between 7.17 and 96.75 due to 25% change of FC (either increase or decrease). This value for simulated soil ammonium concentration was between 33.31 and 139.01. The CERES model was sensitive to FC changes in simulation of soil nitrate and ammonium concentrations and its sensitivity was different in soil layers. This model was little sensitive to FC changes in simulation of mineralization, nitrification, and plant N concentration. Overall the results revealed that an exact determination of FC can reduce uncertainty in simulation of soil nitrate and ammonium concentration using the CERES model. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ammonium
  • Crop modeling
  • DSSAT
  • nitrate leaching