شبیه‌سازی رقابت علف هرز یولاف وحشی (Avena ludoviciana L.) بر رشد و عملکرد گندم پاییزه (Triticum aestivum). 1- تشریح و ارزیابی مدل

Abstract

مدل‌های شبیه‌سازی رشد ابزارهای کمی هستند که بر پایه اصول علمی و روابط ریاضی استوار بوده و می‌توانند اثرات اقلیم، خاک، آب و مدیریت زراعی را روی رشد و نمو گیاهان زراعی مورد ارزیابی قرار دهند. براساس پیشرفت‌های به‌عمل آمده، امروزه استفاده از نرم افزارهای رایانه‌ای برای مدیریت نظام‌های زراعی به‌عنوان یک ابزار قوی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطالعه، به‌منظور شبیه‌سازی خسارت علف هرز یولاف وحشی بر رشد و عملکرد گندم پاییزه، یک مدل بوم‌شناختی فیزیولوژیک رشد و نمو ارائه گردید. ساختار اصلی این مدل برگرفته از مدل LINTUL 1 می‌باشد که به‌منظور شبیه‌سازی رقابت علف هرز یولاف وحشی با گندم پاییزه اصلاح گردید. مدل لینتول رشد و نمو گندم بهاره را برای شرایط پتانسیل شبیه‌سازی می‌کند. در این شبیه‌سازی ابتدا مراحل نمو فنولوژیک به مدل لینتول اضافه شد، سپس فرمان بهاره شدن برای شبیه‌سازی رشد و نمو گندم پاییزه وارد مدل گردید و مدل اصلاح شده برای شبیه‌سازی تولید ماده خشک و مراحل نموی در شرایط پتانسیل، تکمیل و واسنجی شد. در نهایت مدل با وارد کردن رقابت علف هرز یولاف وحشی برای شبیه‌سازی میزان خسارت این علف هرز کامل گردید. داده‌های هواشناسی استفاده شده به‌عنوان ورودی‌های مدل شامل: میانگین دراز مدت 20 ساله درجه حرارت حداقل و حداکثر روزانه (درجه سانتی‌گراد) و میزان تشعشع روزانه (مگاژول بر متر مربع) دشت مشهد بود. پارامترهای لازم برای ساخت و واسنجی این مدل از نتایج تحقیقاتی که در زمینه ارزیابی خسارت علف هرز یولاف وحشی بر رشد و عملکرد گندم اجرا شده بود، استخراج شد. این مدل در محیط FST برنامه‌نویسی شد و سپس با داده‌های حاصل از یک آزمایش مزرعه‌ای ارزیابی گردید. این مدل توانایی شبیه‌سازی رشد و نمو گندم پاییزه و علف هرز یولاف وحشی را به‌صورت جداگانه دارد. به‌منظور ارزیابی نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها، از جذر میانگین مربعات خطا و برازش رگرسیون خطی بین داده‌های مشاهده شده و شبیه‌سازی شده در تراکم‌های مختلف یولاف وحشی که به‌عنوان تیمارهای آزمایش در نظر گرفته شده بود، استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان داد که اختلاف بین داده‌های شبیه‌سازی شده و مشاهده شده برای مراحل نمو فنولوژیک گندم و یولاف وحشی به‌ترتیب، 4/10 و 5/14 درصد، متوسط عملکرد کل گندم و یولاف وحشی در تیمارهای مختلف به‌ترتیب 8/5 و 6/7 درصد و کاهش عملکرد دانه گندم به علت رقابت یولاف وحشی 5/7 درصد بود. بر این اساس مدل دقت قابل قبولی در پیش‌بینی خسارت یولاف وحشی بر عملکرد گندم داشت. همچنین این مدل به گونه‌ای طراحی شده است که می‌توان با تغییر پارامترهای مورد نیاز در آن، برای ارزیابی رقابت سایر علف‌های هرز گندم و یا رقابت علف‌های هرز با محصولات زراعی دیگر نیز به‌کار برده شود.

Keywords

• کاهش عملکرد
• مدل‌های رشد گیاهان زراعی
• مدلسازی رقابت علف‌های هرز
• نمو فنولوژیک