استفاده از الگوریتم ژنتیک در مدلسازی تاثیر آبیاری، تیمار خشکی و مدت زمان کوددهی بر آبشویی نیتروژن در زراعت ذرت

مدیریت بهینه آب و مواد غذایی به عنوان یک روش موثر در کاهش آلودگی بخش کشاورزی مورد توجه قرار کیرد در این تحقیق بک مدل بهینه با هدق کاهش خروج نیترات از مزرعه در آبیاری جوی و پشته ای ارائه شده است مدل بهینه یابی شامل چهار مدل شبیه سازی تخمین میزان روناب ، نفوذ عمقی، غلظت نیترات در رواناب و غلظت نیترات در آب نفوذ یافته به اعماق بود. الگوریتم ژنتیک برای حل مدل بهینه یابی به کار گرفته شد. متغیرهای تصمیم شامل دبی ورودی (جهت رسیدن به ظرفیت مزرعه و 50 درصد ظرفیت مزرعه) ، مدت زمان آبیاری بر حسب دقیقه ، و مدت زمان کوددهی به همراه آبیاری بودند. نیتروژن به کار گرفته شده از منبع نیترات آمونیوم و در هر لیتر آب 2 گرم نیتروژن حل می شد قابلیت مدل های شبیه سازی در شبیه سازی فرایند کود آبیاری منجر به ارائه مدل بهینه یابی جامع کود آبیاری برای شرایط مختلف اقلیم، گیاه آبیاری و کود دهی شد. برای ارزیابی مدل بهینه یابی از داده های صحرایی در رژیم جریان ثابت استفاده شد . مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم برای مزرعه مورد مطالعه در شرایط 50 درصد FC به ترتیب دبی 1 لیتر بر ثانیه با مدت زمان آبیاری 600 دقیقه و مدت زمان کوددهی 163 دقیقه بدست آمدن این در حالی است که مقادیر فوق در شرایط آبیار کامل به ترتیب 0/21 لیتر بر ثانیه ، 537/1 دقیقه، 143/05 دقیقه تعیین شدند. مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم منجر به خروج به طور متوسط 113/86 و 118/13 میلی گرم بر لیتر نیترات از مزرعه به ترتیب در شرایط خشکی و آبیاری کامل شد . به دلیل افزایش غلظت نیرتات در نفوذ عمقی در شرایط خشکی، مدل بهینه یابی با تغییر در مقادیر متغیرهای تصمیم و افزایش دبی، غلظت نیترات در نفوذ عمقی و رواناب را کاهش داد نتایج نشان داد که تیمار خشکی در نتایج بهینه یابی تاثیر دارد و بهتر است مقادیر بهینه در شرایط خشک و آبیاری کامل تعیین شود در کل با توجه به مدل بهینه یابی می توان نتیجه گرفت که کاهش میزان آب مصرفی میزان شستشوی نیترات در رواناب را کاهش داد اما بر میزان نیتروژن آبشویی شده بی تاثیر بود اما مدت زمان کوددهی بر میزان آبشویی نیتروژن اثر بخش بود.

کلیدواژه ها:

بهینه یابی ، تنش آب ، کود آبیاری ، نیترات امونیوم