مدل‌سازی واکنش کلزا به شوری طی دورۀ رشد رویشی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد

2 دانشیار دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

واکنش کلزا به تنش شوری طی فصل رشد، دائماً تغییر می‌کند.  اغلب گیاهان از جمله کلزا در مرحلة پیش از سبزشدن (جوانه­زنی) به تنش شوری مقاوم هستند، ولی در مرحلة گیاهچه و اوایل رشد، به شوری حساس می­شوند و با افزایش سن، مقاومت آنها نیز افزایش می‌یابد.  دورة رشد رویشی، حیاتی‌ترین بخش زندگی گیاه است زیرا بقای گیاه در این دوره بر عملکرد تاثیر می­گذارد.  دربارة اثر شوری بر گیاهان مختلف پژوهش­های فراوان شده اما نتایج حاصل عموماً به صورت کمّی بیان نشده‌اند.  اندک
پژوهش­هایی هم که به صورت کمّی ارائه شده‌اند بر مبنای "میانگین شوری" ناحیة رشد ریشه، آنهم طی "کل فصل رشد" بوده­اند.  هدف از این پژوهش، کمّی‌کردن واکنش گیاهان به شوری طی مراحل مختلف رشد، به صورت مدل­های کاربردی است.  به این منظور کلزا برگزیده شد که از گیاهان مهم زراعی است و ارزش اقتصادی زیادی دارد.  کلزا در دورة رشد رویشی خود سه مرحلة فنولوژیک: گیاهچه، روزت، و ساقه­رفتن دارد.  برای بررسی اثر شوری در مراحل رشد رویشی، آزمایشی شامل یک تیمار غیر شور (آب معمولی با شوری6/0 دسی­زیمنس) و 8 تیمار با شوری­های 3، 5، 7، 9، 11، 13، 15، و 17 دسی­زیمنس بر متر اجرا شد.  از آب شور طبیعی دریاچه حوض سلطان قم استفاده شد.  خاک محل آزمایش "لوم شنی" بود.  دلیل انتخاب آب و خاک شور طبیعی، به حداقل رساندن انحراف از شرایط طبیعی است که گیاه در آن رشد می‌کند.  بوته­های کلزا پیش از رسیدن به ابتدای هر یک از مراحل رشد رویشی با آب غیر شور آبیاری و پس از آن با تیمارهای شوری مربوطه آبیاری شدند.  به منظور کمّی‌کردن اثر شوری در هر یک از مراحل رشد، تعداد نسبی گیاهچه و مقادیر تعرق نسبی () در شوری­های مختلف خاک، با استفاده از مدل­های مس و هافمن، ون گنوختن و هافمن، دیرکسن و همکاران، و همایی و همکاران برآورد و پارامترهای مورد نظر به دست آمد.  مدل­ها با استفاده از آماره‌های خطای بیشینه (ME)، ریشة میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (CD)، کارایی مدل (EF)، و ضریب خطای تجمعی (CRM) مقایسه شدند.  آماره­های مربوط به برازش مدل­های مختلف بر مقادیر اندازه‌گیری­شده، طی مرحلة گیاهچه نشان داد که مدل خطی مس و هافمن نسبت به سایر مدل­ها مناسب­تر است اما برای مرحلة روزت و ساقه رفتن، مدل همایی و همکاران، توانست نسبت به سایر مدل­ها برآوردی بهتر ارائه دهد.

کلیدواژه‌ها


Azizi, M., Soltani, A. and Khavari Khorasani, S. 1999. Canola; physiology, agronomy and biotechnology. Jihad-e-University pub. Mashhad. Iran. (in Farsi)

Banaee, M., Momeni, H., Bybordi, M. and Malakuti, M. J. 2004. Soils of Iran, New Achievements in Perception, Management and Use. Soil and Water Research Institute. Tehran. Iran. (in Farsi)

Carvajal, M., del Amor, F. M., Fernadez-Ballester, G., Martinez, V. and Cerda, A. 1998. Time course of solute accumulation and water relation in muskmelon plants exposed to salt during different growth stages. Plant Sci. 138, 103-112.

Chartzoulakis, K. and Klapaki, G. 2000. Response of two greenhouse pepper hybrids to NaCl salinity during different growth stages. Scientia Hort. 86, 247-260

Childs, S. W. and Hanks, R. J. 1975. Model of soil salinity effects on crop growth. Soil Sci. Soc. Am. Pro. 39, 617-622.

De Wit, C. T. 1958. Transpiration and Crop Yields. Verslagen van Landbouwkundige Onderzoekingen, No. 64.6. Wageningen. The Netherlands.

Dirksen, C. and Augustijn, D. C. 1988. Root Water Uptake Function for Nonuniform Pressure and Osmotic Potential. In: Agronomy Abstract. ASA. Madison, WI.

Dirksen, C., Kool, J. B., Koorevaar, P. and van Genuchetn, M. Th. 1993. HYSWASOR- Simulation Model of Hysteretic Water and Solute Transport in the Root Zone. Russo, D. and Dagan, G. (Eds.). Water Fow and Solute Transport in Soils. Springer Verlage. N. Y.

Feddes, R. A., Kowalik, P. and Zarandy, H. 1978. Simulation of Field Water Use and Crop Yield. Pudoc. Wageningen. The Netherlands.

Francois L. E. 1994. Growth, seed yield, and oil content of canola grown under saline conditions. Agron. J. 86, 233-237.

Francois, L. E. and Bernstein, L. 1964. Salt tolerance of safflower.Agron. J. 56, 38-40.

Hamdy, A., Sardo, V. and Farrag Ghanem, K. A. 2005. Saline water in supplemental irrigation of wheat and barley under rainfed agriculture. Agric. Water Manag. 78, 122-127.

Homaee, M. 2002. Plant response to salinity. Iranian National Committee on Irrigation and Drainage. Pub. No. 58. Tehran. Iran.

Homaee, M. and Feddes, R. A. 1999. Water Uptake Under Non-Uniform Transient Salinity and Water Stress. In: Feyen, J. and Wiyo, K. (Eds.). Wageningen Press. Wageningen. The Netherlands.

Homaee, M. and Feddes, R. A. 2001. Quantification of Water Extraction Under Salinity and Drought. In: Horst, W. J. (Eds.). Plant Nutrition-Food Security and Sustainability of Agro-Ecosystems.

Homaee, M. and Feddes, R. A. 2002. Modeling the sink term under variable soil water osmotic and pressure heads. 14th International Conference on Computational Methods in Water Resources. Delft. The Netherlands.

Homaee, M., Dirksen, C. and Feddes, R. A. 2002a. Simulation of root water uptake. I. Non-uniform transient salinity using different macroscopic reduction functions. Agricultural Water Manag. 57, 89-109.

Homaee, M., Feddes, R. A. and Dirksen, C. 2002b. Simulation of root water uptake. II. Non-uniform transient water stress using different reduction functions. Agricultural Water Manag. 57,111-126.

Homaee, M., Feddes, R. A. and Dirksen, C. 2002c. Simulation of root water uptake. III. non-uniform transient combined salinity and water stress. Agricultural Water Manag. 57,127-144.

Homaee, M., Feddes, R. A. and Dirksen, C. 2002d. A macroscopic water extraction model for non-uniform transient salinity and water stress. J. Soil Sci. Soc. Am. 66, 1764-1772.

Kaddah, M. T. and Ghowail, S. I. 1964. Salinity effects on growth of corn at different stage of development. Agron. J. 56, 214-217.

Keshta, M. M., Hammad, M. and Sorour, W. A. I. 1999. Evaluation of rapeseed genotype in saline soil. Proceeding of the 10th International Rapeseed Congress. Canberra. Australia.

Kingsbury, R. W., Epstein, E. and Pearcy, R. W. 1984. Physiological response to salinity in selected lines of wheat. Plant Physiol. 74, 417-423.

Lutts, S., Kinet, J. M. and Bouharmont, J. 1995. Change in plant response to NaCl during development of rice (Oriza sativa L.) varieties differing in salinity resistance. J. Exp. Bot. 46,1843-1852.

Maas, E. V. and Hoffman, G. J., 1977. Crop salt tolerance-current assessment. J. Irrig. Drain. Div. 103, 115-134.

Maas,E. V. Poss J. A. 1989. Salt sensitivity of cowpea at various growth stages. Irrig. Sci. 10, 313-320.

Richards, L. A. 1931. Capillary conduction of liquids in porous mediums. Physics. 1, 318-333.

Saadat, S. 2006. Modeling plants response to salinity under different growth stages. Ph.D. Thesis. Tarbiat Modares University. Tehran. Iran. (in Farsi)

Steppuhn, H. and Wall, K. G. 1997. Grain yields from spring-sown Canadian wheat are grown in saline rooting media. Canadian J. of Plant Sci. 77, 63-68.

Szaboles, I. 1994. Soils and Salinization. In: Pessarakli, M. (Ed.). Handbook of Plant and Crop Stress. Marcel Deckker. N. Y.

van Genuchten, M. Th. and Hoffman, G. J. 1984. Analysis of Crop Salt Tolerance Data. In: Shainberg, I. and Shalhevet, J. (Ed.). Soil Salinity Under Irrigation Process and Management. Ecol. Stud. 51. Springer-Verlag. N. Y.

Wilson, C., Lesch, S. M. and Grieve, C. M.  1999. Growth stage modulates salinity tolerance of New Zealand Spinach (Tetragonia tetragonioides, Pall.) and Red Orach (Atriplex hortensis L.). Annals of Botany. 85, 501-509.

Zeynali, A., Soltani, A. and Galeshi, S. 2002. Canola germination response to salinity. J. Iranian Agric. Sci. 33, 137-145. (in Farsi)