منبع پایان نامه درباره آب آبیاری، شبیه سازی، عملکرد گندم، انعطاف پذیری

دانلود پایان نامه ارشد

پتانسیل عملکرد از شمال به سمت جنوب دارای یک روند افزایشی بود که با کاهش تنش گرما مرتبط بود. با توجه به اینکه عملکرد واقعی کشاورزان دردوره مشابه بین 4/2 تا 4/7 تن در هکتار متغیر بود و مقدار خلاء عملکرد در این منطقه بین 6/0 تا 3/5 تن در هکتار (7٪ تا 69٪) متغیر بود. آنها برای کل منطقه بهطور میانگین عملکرد واقعی را 7/5 تن در هکتار و میانگین خلاء عملکرد را 7/2 تن در هکتار (32٪ پتانسیل عملکرد) تعیین نمودند. آنها 80٪ از پتانسیل عملکرد را عملکرد قابل استحصال (دست‌یابی) دانسته‌اند و بیان داشتند که عملکرد کنونی می‌تواند یک تن در هکتار (18٪) به سهولت افزایش یابد. الیور و رابرتسون(2013)، با استفاده از مدل APSIM توان تولید و خلاء عملکرد گندم دیم را برای غرب استرالیا (منطقه مدیترانه‌ای با بارندگی اندک) بررسی نمودند. آنها نشان دادند که بین عملکرد واقعی کشاورزان و پتانسیل عملکرد دیم، اختلاف قابل توجهی وجود دارد و عملکرد واقعی کشاورزان 50٪ تا 60٪ از پتانسیل عملکرد گندم دیم بود. خلاء عملکرد در این منطقه بین 6/0 تن در هکتار (سال خشک) تا 5/1 تن در هکتار (سال مرطوب) متغییر بود. مارلتو98 و همکاران (2007) با استفاده از دادههای هواشناسی و مدل گیاهی شبیهسازی رشد گندم زمستانه در شرایط محدودیت آب، عملکرد دانه و رشد گیاه را پیشبینی کردند. مدل شبیهسازی W0FOST در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد پیشبینی شده مطابقت زیادی با دادههای واقعی داشت. از نظر محققین، این مدل روش مناسبی برای پیشبینی عملکرد گندم خصوصا در شرایط کمبود آب در مقیاسهای منطقهای و محلی است.
2-4-1 مدل AquaCrop
با وجودی که نرم افزار AquaCrop حدوداً در سال 2009 توسط سازمان خوار و بار جهانی معرفی گردیده است، لیکن کاربرد آن برای تصمیمگیری در مدیریت مصرف آب (بهینه سازی و کم آبیاری) به سرعت در حال توسعه است. مختصراً به بعضی از مطالعات انجام شده در این راستا اشاره میگردد.
گرتز و همکاران (2009)، واکنش گیاه کینوا (Chenopodium quinoa) یک گیاه سازگار به خاکهای فقیر و متحمل به شرایط نامساعد اقلیمی را به میزان آب قابل دسترس در جنوب بولیوی با استفاده از مدل AquaCrop شبیهسازی نمودند. آنها اذعان داشتند که نرم افزار AquaCrop به خوبی کاهش شاخص برداشت کینوا را به تنش خشکی در مرحله پر شدن دانه شبیهسازی نمود. نتایج آنها نشان داد، این مدل کاهش ماده خشک اندامهای هوایی، عملکرد دانه را تحت تیمارهای مختلف آبیاری (آبیاری کامل و کمآبیاری) را با دقت بالایی (87r2) شبیهسازی نمود. آنالیز حساسیت مدل نشان داد، اگرچه مدل با توانایی خوبی رشد و عملکرد این گیاه را نسبت به تنش خشکی شبیهسازی نمود، لیکن با توسعه مدل برای شبیهسازی تخلیه عناصر غذایی خاک، خسارت آفات و بیماریها میتوان توانایی آن را افزایش داد. رایس99 و همکاران (2009) از مدل AquaCrop برای شبیهسازی عملکرد محصول کینوا در مناطق تحت کشت دیم و مناطق کم آبیاری در بولیوی آلتیپنوی شمالی، جنوبی و مرکزی پرداختند و گزارش کردند که کم آبیاری بدون ایجاد تنش در مراحل حساس رشد، عملکرد محصول را به ترتیب در هر سه منطقه ذکر شده از 0، 5، 1، 1، 0 و 2 ton/ha به 1، 6، 2، 2، 1 و 5 ton/ha میرساند. لوریت100 و همکاران (2013)، بیان داشتند که مدل جدید AquaCrop میتواند برای دامنه وسیعی از اهداف از جمله پهنهبندی مکانی بهکار برده شود. ظهور مراحل فنولوژیکی در هر گیاه از عوامل محیطی و ژنتیکی ناشی میشود و بر روی عملکرد گیاه تأثیر مستقیم دارد. برای دستیابی به عملکرد قابل قبول در هر گیاه لازم است که ظهور پدیدههای زیستی ثبت و مورد مطالعه قرار گیرند. در آن صورت میتوان برای کشت و تولید انبوه برنامه ریزی کرد. بنابراين بكارگيري راهبردهاي مديريتي در سطح مزرعه به منظور افزايش توليد به ازاي آب مصرفي و ظرفيتسازي در جهت افزايش سطوح زير كشت آبي ضروري است.
آرایا و همکاران (2010)، مدلAquaCrop را برای شبیهسازی واکنش گیاه زراعی تف101، یکی از گیاهان زراعی اصلی در اتیوپی به آب آبیاری ارزیابی نمودند. نتایج آنها نشان داد که مدل به خوبی قادر است توسعه سایهانداز گیاه، ماده خشک اندامهای هوایی و رطوبت خاک را شبیهسازی نماید. آنها بیان نمودند زمانی که آبیاری تکمیلی بعد از شروع گلدهی به میزان 95 میلیمتر مصرف گردد، کارایی مصرف آب گیاه (عملکرد دانه به ازای هر واحد آب مصرفی) افزایش مییابد. هسیائو102 و همکاران (2009) مدل AquaCrop را برای گیاه ذرت در دیوس کالیفرنیا، واسنجی و ارزیابی نمودند. آنها نشان دادند که این مدل با توانایی بالایی قادر است توسعه سایهانداز گیاه، ماده خشک اندامهای هوایی و عملکرد دانه را تحت شرایط مطلوب و کم آبیاری شبیهسازی نماید. شاخص توافق d در این مطالعه برای صفات مذکور بین 90% تا 97% متغییر بود.
در مطالعه دیگری نرم افزار AquaCrop را برای گیاه ذرت در سه منطقه تگزاس، گینسویل فلوریدا و زاراگوزای اسپانیا تحت شرایط مختلف تنش رطوبتی ارزیابی نمودند. آنها بیان نمودند که نرم افزار مذکور به خوبی توانست توسعه سایهانداز گیاه، ماده خشک اندامهای هوایی، عملکرد دانه، تغییرات رطوبت آب و خاک و تبخیر و تعرق را تحت شرایط مختلف تنش رطوبتی شبیهسازی نمایند. اگرچه تحت شرایط تنش خشکی شدید در زمان زوال سایهانداز گیاهی نسبت به دیگر سناریوها، مدل ضعیفتر عمل نمود. تئودورویک103 و همکاران (2009) مدلهای AquaCrop، CropSyst و Wofost را برای شبیه سازی رشد آفتابگردان تحت رژیمهای مختلف تنش رطوبتی ارزیابی نمودند. نتایج آنها نشان داد هر سه مدل بطور مشابه عملکرد دانه را تحت رژیمهای مختلف آبیاری شبیهسازی نمودند، لیکن آنها توصیه نمودند کاربرد مدل AquaCrop به دلیل کاربرد آسانتر و نیاز به پارامترهای ورودی کمتر که به سهولت نیز قابل دسترسی هستند تحت این شرایط بر دو مدل دیگر ترجیح داده میشود. گارسیاویلا104 و همکاران (2009) برای بهینهسازی کم آبیاری در گیاه زراعی پنبه تحت شرایط اقلیمی مختلف (مرطوب، نرمال، خشک) در جنوب اسپانیا از مدل AquaCrop استفاده نمودند. ارزیابی آنها نشان داد که مدل با دقت خوبی واکنش عملکرد را نسبت به مقدار آب مصرفی شبیه سازی نمود. سپس آنها مدل را برای بهینهسازی مصرف آب آبیاری و تعیین تابع تولید تحت سناریوهای مختلف به کار بردند. ارزیابی اقتصادی آنها نشان داد حداکثر سود حاصل با کاربرد مقدار 540 تا 740 میلیمتر آب آبیاری (بسته به اقلیم) قابل دستیابی است. هنگ105 و همکاران (2009) به کالیبراسیون مدل AquaCrop برای ذرت در اسپانیا پرداختند. نتایج این طرح نشان داد که این مدل قادر به شبیهسازی شاخصهای مختلف گیاهی در شرایط آبیاری کامل و دیم است. اندرزیان و همکاران (2011) نیز گزارش کردند این مدل قابلیت استفاده جهت بررسی سناریوهای مختلف کم آبیاری و مدیریت آبیاری را دارا است.
الباجی (1389) با استفاده از مدل AquaCrop به شبیهسازی شاخصهای آفتابگردان در اهواز پرداخت. مقایسه نتایج شبیهسازی و واقعی در سه حالت آبیاری کامل، آبیاری به میزان 70 و 50 درصد تبخیر و تعرق واقعی نشان داد که این مدل از دقت بالایی در شبیهسازی برخوردار است. استودیوتو106 و همکاران (2008) به معرفی مفاهیم و اصول زیربنایی مدل و سپس به آزمایشهای مدل برای ذرت پرداختند. اساس کار در این طرح، اعمال استراتژیهای کم آبیاری قبل از دوران گلدهی و آبیاری کامل بعد از دوران گلدهی است. بیشترین خطای عملکرد محصول شبیهسازی شده و واقعی 24 درصد برآورد گردید. پتل107 و همکاران (2008) به بررسی قابلیت مدل AquaCrop در شبیهسازی محصول پنبه، تحت رژیمهای آبی متفاوت پرداختند. نتایج این طرح نشان داد که این مدل از قابلیتهای بالایی در شبیهسازی شاخصهای محصول تحت شرایط آبیاری کامل و سناریوهای مختلف کم آبیاری برخوردار است. همچنین دقت مدل، تحت استرسهای شدید آبی کاهش مییابد. تئودرویک و همکاران (2009) به مقایسه سه مدل AquaCrop، CropSyst، WOFOST در شبیه سازی رشد و توسعه آفتابگردان تحت رژیمهای آبی مختلف در جنوب ایتالیا پرداختند. نتایج این طرح تفاوت قابل توجهی بین نتایج شبیهسازی این سه مدل نشان داد. اما نهایتاً مدل AquaCrop به دلیل پارامترهای ورودی کمتر، در شرایطی که اطلاعات کمتری در دسترس است توصیه شد.
2-5 گیاه کینوا
کینوا یک گیاه دانهای گل تاجی است که به سرعت در دنیا مورد توجه قرار گرفت. این گیاه دارای ارزش غذایی بالایی است و به خوبی به شرایط نامساعد خاک و اقلیم در مناطق خشک و نیمه خشک سازش یافته است (جکوبسن108 و همکاران، 2003؛ برگاوا109 و همکاران، 2006). کینوا یک گیاه خیلی مقاوم به خشکی است (واچر110، 1998؛ جنسن111 و همکاران، 2000؛ وینکل112 و همکاران، 2002) و یکی از مکانیزمهای فرار از خشکی آن انعطافپذیری فنولوژیکی و طول دوره رشد آن است (جکوبسن و همکاران، 2003؛ گارسیا113، 2003). با وجودی که فتوپریود و دما و حتی تابش خورشیدی روی نمو کینوا به طور عمقی بررسی شده است، اما تأثیر تنش خشکی روی فنولوژی آن قبلا تحت شرایط مزرعه کمّی نشده است، به هر حال شناخت بهتر نمو فنولوژیکی کینوا تحت این شرایط مطلوب است (برترو114 و همکاران، 1999). گیاه کینوا گیاهی است که میتواند تنشهای مختلف مانند، شوری، سرما، تابش خورشیدی بالا دماهای زیر یخ زدگی و اسیدیتههای مختلف را تحمل کند (رایسی و گالوی115 ، 1884؛ گونزالز و پرادو116 ، 1992). این گیاه همچنین میتواند در مناطق خشک و نیمه خشک، اراضی پست، اراضی لب شور، باتلاقهای شور رشد نماید (جکوبسن و همکاران، 1998). اگر چه گالاردو و گونزالز117 (1992)، نشان دادهاند که رطوبت خاک نقش مهمی در تعیین زمان کاشت و سرعت جوانهزنی بذر و رشد گیاهچههای کینوا دارد. کینوا یک گیاه مقاوم به خشکی است و یکی از مکانیزمهای فرار از خشکی آن انعطاف پذیری فنولوژیکی و طول دورة رشد آن است (جکوبسن و همکاران، 2003). تنش خشکی شدید از کاشت تا گلدهی میتواند منجر به افزایش قابل توجه زمان کاشت تا گلدهی و زمان کاشت تا رسیدگی فیزیولوژیکی شود. تنش خشکی ملایم به احتمال زیاد باعث این تاثیر نمیشود. این وضعیت انعطافپذیری بالای فنولوژی کینوا (واریته سانتاماریا) به عنوان مکانیزم فرار از خشکی را نشان میدهد (گرتز و همکاران، 2008 ).
گیاه جدید کینوا (Chenopodium quinoa) که از طرف سازمان خواروبار جهانی (FAO) به عنوان یک استراتژی برای امنیت غذایی دنیا معرفی شده است (رزاقی و همکاران، 2012) که ضمن دارا بودن پروتئین بالا نسبت به شرایط نامساعد محیطی متحمل بوده (بنل حبیب و همکاران، 2004 و امکان تولید اقتصادی در چنین اراضی را خواهد داشت. کینوا گیاهی است که در شرایط بسیار سخت محیطی کشت میشود (گرتز و همکاران، 2009) و به تنشهای خشکی (واچر ، 1998)، سرما و گرما (جکوبسن و همکاران، 2005؛ بویس و همکاران، 2006) و شوری خاک (جکوبسن و همکاران، 2003) متحمل بوده و در بیشتر خاکها از شنی تا رسی با قلیائیت 5/4 تا 9 (گرتز و همکاران، 2009 )و شوری بیش از 40 دسیزیمنس بر متر میتواند رشد نماید (رزاقی و همکاران، 2011؛ هاریادی و همکاران، 2011). این وضعیت انعطاف پذیری بالا فنولوژیکی کینوا (واریته سانتاماریا) به عنوان مکانیزم فرار از خشکی را نشان میدهد. همبستگیهای حاصل میتوانند یک بهبود اساسی برای مدیریت کینوا در منطقه و برای شبیهسازی نمو کینوا باشد (گرتز و رایس، 2009). گیاه کینوا گیاهی مقاوم به تنش خشکی است و نتایج تحقیقات در ایرانشهر و کرج نشان داد که کینوا در ایران قابل تولید و در آینده جایگاه مناسبی در زراعت خواهد داشت (سپهوند، 2010). گیاه کینوا گیاهی است با ارزش غذایی بالا و عملکرد مناسب و بعنوان یک محصول ارزشمند، قابلیت کشت و سازگاری با شرایط آب و هوایی در ایران را دارد (طاووسی ، 1389). گیاه کینوا گیاهی است که از برگهای سبز آن به عنوان سبزی تازه و یا به صورت پخته در ترکیب غذایی مانند آش استفاده میشود. ولی محصول اصلی آن دانه است که دارای ارزش غذایی بالایی است که موجب مقایسه آن توسط سازمان خواروبار جهانی(FAO) با شیر

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درباره عملکرد گندم، خراسان شمالی، فیزیولوژی، محیط GIS Next Entries منبع پایان نامه درباره عملکرد گندم، محصولات زراعی، دی اکسید کربن، تغییرات عملکرد