علوم آب و خاک

گیاه کلزا در پاسخ به تنش شوری، مقاومت‌های متفاوتی طی مراحل مختلف رشد از خود بروز می دهد. اغلب گیاهان از جمله کلزا، در مراحل نخستین رشد به شوری حساس تر بوده و با افزایش سن، مقاومت آنها به شوری افزایش می یابد. دوره رشد زایشی، حیاتی‌ترین بخش زندگی گیاه می‌باشد زیرا گیاهی که در این دوره تحت تنش قرار گیرد، با وجود داشتن ظاهری سالم، عملکرد چندانی نخواهد داشت. هدف از این پژوهش، کمّی نمودن واکنش گیاه کلزا (رقم Option500) به شوری طی مرحله رشد زایشی به کمک یک مدل بود. برای بررسی اثر شوری آب آبیاری بر تعرق گیاه در مرحله گل دهی و عملکرد دانه، آزمایشی در سال 1384 در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، شامل یک تیمار غیرشور و 8 تیمار با شوری های 3، 5، 7، 9، 11، 13، 15 و 17 دسی‌زیمنس بر متر که از منبع آب شور طبیعی دریاچه حوض سلطان قم تأمین شده بود، در یک خاک شن لومی انجام گرفت. بوته‌های کلزا پیش از رسیدن به مرحله مورد نظر با آب غیر شور آبیاری و پس از آن هر گلدان با تیمارهای مربوطه آبیاری گردید. به منظور کمّی کردن اثر شوری در هر یک از مراحل رشد، مقادیر تعرق نسبی( T_a/T_D) و عملکرد نسبی دانه ( Y/Y_m) در شوری‌های مختلف خاک، با استفاده از مدل‌های ماس و هافمن، ونگنوختن و هافمن، دیرکسن و همکاران و همایی و همکاران برآورد و پارامترهای مورد نظر به‌دست آمد. مقایسه مدل‌ها با استفاده از آماره های مربوطه انجام شد. برازش مدل‌های مختلف بر مقادیر اندازه گیری شده، طی مرحله گل دهی نشان داد که مدل ونگنوختن و هافمن از دقت بیشتری نسبت به سایر مدل‌ها برخوردار است. حال آن که برای مرحله بلوغ، مدل همایی و همکاران توانست برآورد بهتری نسبت به سایر مدل‌ها ارائه دهد.

مدل‌های پالایش سبز برای شناخت بیشتر فرآیندهای حاکم بر این پدیده و مدیریت خاک‌های آلوده از اهمیت بالایی برخوردارند. بررسی‌ها نشان داده است که تاکنون تلاش‌های اندکی برای ارزیابی پتانسیل پالایش سبز فلزات براساس مدل‌های ریاضی انجام گرفته است. هدف از این پژوهش، مدل‌سازی پالایش سبز خاک آلوده به نیکل بود. بدین منظور، با استفاده از توابع کاهش تعرق نسبی و غلظت نیکل در خاک مدلی برای تعیین نرخ پالایش سبز نیکل از خاک ارائه شد. برای ارزیابی مدل، خاک با سطوح مختلفی از آلاینده نیکل آلوده شد. جهت آلوده کردن خاک از نمک نیترات نیکل استفاده شد. سپس با پر کردن گلدان‌ها با خاک‌های آلوده بذر ریحان (Ocimum tenuiflorum L.) در آنها کشت گردید. برای دوری از تنش رطوبتی، گلدان‌ها با فواصل زمانی کوتاه (48 ساعت) توزین و تا رسیدن به رطوبتی نزدیک به‌ظرفیت زراعی آبیاری شدند. گیاهان در چهار نوبت برداشت شدند. در هر مرحله از برداشت، مقادیر تعر ق نسبی و غلظت نیکل در نمونه‌های خاک و گیاه اندازه‌گیری شد. در پایان کارآیی مدل‌ها با آماره‌های ریاضی آزموده شد. برای ارزیابی مدل‌ها، محاسبه آماره‌های خطای ماکزیمم، ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین، کارایی مدل و ضریب جرم باقی‌مانده برای هر کدام از مدل‌ها انجام شد. ترسیم روند تغییرات تعرق نسبی ریحان در بازه‌های مختلف زمانی فصل رشد در سطوح مختلف آلودگی نیکل در خاک نشان داد که در حضور آلاینده‌های فلزی در خاک تعرق گیاه کاهش یافته است. اما به‌دلیل پایین بودن غلظت‌های اعمال شده تغییرات چشمگیر نبوده است. نتایج حاصل از مقایسه آماره‌ها نشان داد برای برآورد تعرق نسبی ریحان در آلودگی نیکل خاک برای تمام بازه‌های زمانی در فصل رشد، کارآیی مدل خطی (940/0 =2R) تنها اندکی بهتر از مدل غیرخطی (84/0 =2R) است. هم‌چنین، مدل حاصل از ترکیب تابع خطی و غلظت نیکل در خاک، برازش نسبتاً خوبی (7/0=R) با مقادیر اندازه‌گیری شده نرخ پالایش سبز نیکل از خاک دارد.