منبع پایان نامه درباره عدم قطعیت، مواد غذایی، عملکرد گندم، محصولات زراعی

دانلود پایان نامه ارشد

ی از زمین، دورنمای پایداری این سیستمها در آینده مشخص میشود.
1-4-4 مدلسازی گیاهان زراعی
مدلهای شبیهسازی از جمله تکنیکهایی هستند که با اهداف مختلفی نظیر انتخاب گیاه و رقم برای کاشت (آگاروال33 و همکاران، 1994 و اگلی34 و همکاران، 1992)، تعیین بهترین گزینههای مدیریت زراعی (اگلی و همکاران، 1992)، برآورد پتانسیل تولید مناطق (مینک35 و همکاران، 1995)، تعیین راهکارهای بهنژادی ارقام (هابکوته36 ، 1997)، انتقال تکنولوژی(نیکس37، 1984)، پهنهبندی اکولوژیک (بومان38 و همکاران، 1994)، پیشبینی آثار تغییر اقلیم (ملکونیان39 و همکاران، 1997 و سینکلایر40 ، 1990 ) و آنالیز خلاء عملکرد (کلاوینو41 و همکاران، 2002، هایفل42 و همکاران، 2001،سال43 و همکاران، 1998) ساخته و استفاده شدهاند. از این مدلها در تعیین پتانسیل عملکرد گیاهان مختلفی نظیر گندم (کلاوینو و همکاران، 2002)، برنج (هایفل و همکاران، 2001، سال و همکاران، 1998)، و بادام زمینی (بووت44 و همکاران، 1994) استفاده شده است و به این شکل نیاز به آزمایشهای زمانبر و هزینهبر برای ارزیابی اثر بسیاری از عوامل اقلیمی و مدیریتی در نظامهای کشاورزی مرتفع شده است.
روشهای ارائه شده قبلی با استفاده متدولوژیها و شاخصهایی که به نحوی با عملکرد گیاه ارتباط داشتهاند پهنهبندی انجام میگرفت. لیکن روشهای نوین پهنهبندی که مبتنی بر شبیهسازی عملکرد قابل استحصال منطقه است مستلزم بکارگیری رهیافت مدلسازی و بکارگیری مدلهای شبیهسازی رشد گیاهان زراعی است. هدف از ساخت مدلها برای سیستمهای زراعی تهیه یک نوع قانون است که توسط آن بتوان رشد و نمو گیاه را محاسبه نمود و به همه سوالات در یک زمان پاسخ گفت. برای مثال یک مدل برای پیشبینی عملکرد گندم چنین است: Y=f(S,T,F,I,SC,P)
که عوامل تابش (S)، دما (T)، کود (F)، شرایط خاک (SC)، و آفات (P) بهعنوان عوامل دخیل در عملکرد گندم (Y) به شمار میآیند. مدلهای شبیهسازی ابزار مناسبی برای پیشبینی عملکرد پتانسیل محصولات مختلف زراعی و تعیین خلاء عملکرد بر اساس عملکردهای پیشبینی شده و واقعی هستند و از این طریق بررسی و ارزیابی پهنهبندیهای آگرواکولوژیک برای محصولات مختلف و تهیه نقشههای عملکرد در سطح ملی میسر خواهد شد. مدلهای شبیهسازی رشد علاوه بر کاربرد گسترده و موفقیت آمیزی که در پهنهبندیهای اگرواکولوژیکی، پتانسیلیابی و ارزیابی خلاء عملکرد دارند ابزار مناسبی برای تجزیه و تحلیل ریسک تولید نیز محسوب میشوند (نصیری و کوچکی، 1389). کوپر و همر45 (1996)، استفاده از مدلسازی در اصلاح نباتات را در سه زمینه کلی زیر ارائه نمودند:
1- تعیین و ارزیابی خصوصیات مطلوب گیاه برای استفاده در انتخاب غیر مستقیم.
2- تقسیم اثرات متقابل ژنوتیپ و محیط (E *G) به منظور افزایش حساسیت تجزیه واریانس داده ها.
3- تعیین خصوصیات محیطی مطلوب برای ریختههای ارثی متفاوت.
لوریت46 و همکاران (2013)، بیان داشتند که مدل جدید AquaCrop میتواند برای دامنه وسیعی از اهداف از جمله پهنهبندی مکانی بکار 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 برنامهریزی 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.
1-4-4-1 کاربردهای مدل AquaCrop
ارزیابی تنش آبی ومیزان محصول درمنطقه
ابزاری آزمایشی جهت تعیین میزان اختلاف محصول شبیهسازی شده و واقعی در منطقه، همچنین شناسایی عوامل محدود کننده
ارزیابی محصول کشت دیم در طولانی مدت
توسعه برنامهریزیهای آبیاری جهت دستیابی به بیشترین محصول در اقلیمهای متفاوت
برنامهریزیهای کم آبی و آبیاری تکمیلی
ارزیابی برنامهریزی با عمق ثابت بر میزان محصول
شبیهسازی دوره رشد
ارزیابی تأثیر کمبود مواد غذایی و آب بر میزان محصول
مقایسه کارایی مصرف آب در مزرعه و حتی در منطقه با میزان شبیهسازی شده
دو تفاوت عمده که این مدل را از سایر مدلها متمایز میکند عبارت است از:
تفکیکET به دو بخش تبخیر از خاک (E) و تعریق از گیاه (T)
استفاده ازشاخص سایهانداز (CC) به جای شاخص سطح برگ (LAI). در شکل (1-1) نمایش گرافیکی مفاهیم CC و LAI مشاهده میشود.

شکل 1-1 نمایش گرافیکی مفاهیم CC و LAI
1-4-4-2 معرفی نرم افزار ETOCalculator
این نرمافزار در ژانویه 2009 توسط بخش آب و خاک سازمان خواروبار جهانی (FAO) معرفی شد. کارکردهای اصلی این نرم افزار محاسبه تبخیر و تعرق مرجع بر اساس استانداردهای FAO است. از آنجا که روش پنمن مونتیث، تبخیر و تعرق چمن را در مناطق مختلف با تقریب بسیار خوبی برآورد میکند، در این نرمافزار نیز این روش مبنای محاسبات قرار گرفته است.
این برنامه قادر به دریافت اطلاعات هواشناسی به صورت ماهانه، ده روزه و روزانه در واحدهای مختلف است. در صورت نبود بخشی از اطلاعات با استفاده از کلیات گفته شده مقاله شماره 56 فائو، این اطلاعات قابل محاسبه می باشند. خروجی های این برنامه حاوی مقادیر تبخیر و تعرق به شکل ماهانه، ده روزه و یا روزانه است. در شکل (1-2) نمایی از منوی ورودی این نرمافزار مشاهده میشود.

شکل 1-2 معرفی نرمافزار ETOCalculator
1-4-5 سطوح تولید
براساس میزان تولید محصول، سه سطح تولیدی گیاه زراعی تمیز داده میشوند: پتانسیل رشد، محدودیت رشد و کاهش رشد که توانایی بررسی اختلافات اکولوژی کشاورزی را فراهم میکنند (رابینگ47، 1993؛ رابینگ و همکاران، 1989).
1-4-5-1 پتانسیل عملکرد48
در این سطح تولید، رشد گیاه توسط تابعی از تشعشع، دما، دی اکسید کربن و خصوصیات گیاهی تعیین میشود و فرض بر این است که تمامی عوامل دیگر در مقدار مطلوب وجود دارند (رابینگ، 1993؛ نصیری، 1379).
1-4-5-2 تولید قابل استحصال49
در این سطح تولید، علاوه بر تشعشع، دما و خصوصیات گیاهی، اثرات آب قابل دسترس و مواد غذایی نیز در رشد گیاه مد نظر قرار میگیرند. اگر منابع آب یا مواد غذایی در طول فصل رشد زیر حد مطلوب باشند، باعث محدودیت تولید شده، در این صورت عملکرد به دست آمده کمتر از حد پتانسیل عملکرد است (رابینگ، 1993: بوگارد50، 1998).
1-4-5-3 تولید واقعی51
در این سطح، احتمال کاهش در عملکرد گیاه زراعی بیش از همه مربوط به عوامل زنده مانند علفهای هرز، آفات و بیماریها است.
1-4- 6 روند تغییرات عملکرد
وضعیت آب و هوایی به ویژه تغییرات آب و هوایی (دما، مجموع بارندگی و توزیع آن) اغلب به مقدار قابل ملاحظهای هم بین سالها و هم بین میانگین دورهای طولانی مدت متفاوت است. این تغییرات در داخل یک اقلیم میتواند عامل اصلی تفاوت در عملکرد کمی و کیفی محصولات زراعی بین سالهای مختلف باشد (کافی و همکاران، 1379).
1-4-7 آنالیز ریسک52
فعالیتهای کشاورزی به دلیل ماهیت آن همواره با ریسک توام بوده است. بهطور کلی ریسک به دلیل عدم قطعیت در مورد پیامدهای آینده یک تصمیمگیری بهوجود میآید (بومان و همکاران، 1994). کشاورزان همواره با این چالش روبرو هستند که انتخاب روشهای مدیریت در مواجهه با شرایط آینده اقیمی یا اقتصادی تا چه میزان کارایی خواهد داشت. محققین کشاورزی نیز با این نگرانی مواجهاند که طراحی فنآوریهای جدید چگونه و به چه میزان در مقابل شرایط متغیر محیطی مؤثر خواهد بود. موفقیت در این چالشها مستلزم آن است که کارآیی راهکارهای مختلف در حضور عوامل ایجاد ریسک مورد ارزیابی قرار گرفته و بر این اساس مناسبترین گزینه انتخاب شود، این تکنیک اصطلاحا “آنالیز ریسک ” نامیده میشود. بنابراین در مطالعات پهنهبندی، ریسک از دو دیدگاه قابل ارزیابی و تجزیه و تحلیل است: عدم قطعیت در ورودیهای مدل و عدم قطعیت در روشهای مدیریت.
1-4-8 سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)
سیستمهای اطلاعات جغرافیایی به فرآیند کامل گردآوری، ذخیره، پردازش، تحلیل و نهایتاً خروجیهای مناسب مانند نقشه، جدول و نمودار از دادههایی که وابستگی مکانی دارند اطلاق میشود. برای اولین بار در اواسط دهه 1960 در ایالات متحده امریکا کار بر روی سیستم اطلاعات جغرافیایی آغاز شد. در این سیستم عکسهای هوایی، اطلاعات کشاورزی، جنگلداری، خاک، زمینشناسی مورد استفاده قرار گرفتند. در دهههای اخیر به سبب گسترش تکنولوژیهای کامپیوتری، سیستم اطلاعات جغرافیایی امکان نگهداری به روز دادههای زمین مرجع و نیز امکان ترکیب مجموعه دادههای مختلف را بهطور مؤثر فراهم ساختهاند و امروز GIS برای تحقیق و بررسی علمی، مدیریت منابع و ذخایر و همچنین برنامهریزیهای توسعهای به کار گرفته میشود.
1-4-9 روشهای درونیابی
برای تهیه نقش یکپارچه و پیوسته از مکان مورد نظر برای خصوصیات مختلف از جمله دما، بارندگی و خصوصیات خاک بهمنظور پهنهبندی منطقه مورد نظر، نیاز به روشهای درونیابی در جهت پیشبینی مقادیر نامعلوم است. روش تخمین و برآورد میزان متغیر پیوسته را در مناطق نمونهگیری نشده در داخل ناحیهای که مشاهدات نقطهای پراکنده شدهاند، درونیابی میگویند (هارتکمپ53 و همکاران، 1999).
1-4-10 کینوا
1-4-10-1 مشخصات گیاهشناسی و تاریخچه کشت گیاه کینوا
گیاه کینوا با نام علمی Chenopodium quinova Willd ازراسته میخک سانان، تیره تاج خروسیان، خانواده اسفناج Chenopodiaceae گیاهی دولپه و یکساله است که در مناطقی با ارتفاع صفر تا چهار هزار متر از سطح دریا قابل کشت است. گیاه کینوا به خاطر رشد در شرایط آب و هوایی دشوار معروف است و مقاوم به تنشهای خشکی، شوری و سرما است. ارتفاع گیاه با توجه به رقم و شرایط رشد از 45 تا 195 سانتیمتر و رنگ آن از سفید، زرد، صورتی تا قرمز تیره، ارغوانی و سیاه تغییر میکند. ارقام کینوا دوره رشدي از 90 تا 125 روز درکلرادوي جنوبی دارند. دمای مناسب در زمان کاشت 7-5 درجه سانتیگراد و با تراکم 500-100 گیاه در مترمربع با فاصله بین ردیف بسته به شرایط 5/12، 25، 30 و 50 سانتیمتری با عمق کاشت بین 3-1 سانتیمتر در خاکهای شنی تا لومی شنی با نیاز کودی 120 کیلوگرم نیتروژن، 50 کیلوگرم پتاسیم و 50 کیلوگرم فسفرکشت میگردد.
در دانشگاه ایالتی کلرادوي آمریکا تحقیقات گستردهاي در زمینه هاي مختلفی به ویژه زراعت، اصلاح و ارزش غذایی کینوا انجام شده است. هشت رقم زراعی معرفی شده کینوا در کلرادوي آمریکا مورد بررسی قرارگرفتند که میزان عملکرد آنها بین2000-1120 کیلوگرم در هکتار بود که تنها رقم Cahuil با وجود ارتفاع کم بوته (129سانتیمتر) نسبت به بقیه ارقام بیشترین عملکرد را داشت. ولی رقمC 040 که تنها رقم قابل ثبت شده و در دسترس است رقمی خیلی زودرس (100 روز پس از کاشت) است و داراي بیشترین میزان پروتئین با 18- 5/16 درصد و عملکرد مطلوبی بود. رنج تولید گیاه در هکتار 1200 تا5000 کیلوگرم است. در زمینهای با شرایط خاص و خیلی ضعیف 400 تا 1200 کیلوگرم تولید در هکتار را دارد. دو رقم Sajama وSanta Maria جزء ارقام مهم زراعی به شمار میروند که تولید و عملکرد رقم SantaMariaبیشتر است. بذر آن را میتوان صادر کرد و مهمترین خریدارهای بذر این گیاه کشورهای آمریکا، فرانسه، آلمان و.. است. کینوا طی 5000 سال به طور مداوم مورد تغذیه مردم کشورهاي پرو، بولیوي، اکوادر و شیلی بوده است. سازمان ملل متحد، سال 2013 را به نام سال بین المللی محصول (کینوآ ) نام گذاری کرد تا توجه جهانیان را به این ماده غذایی مفید جلب کند. از نظر رنگ بذرها دو رقم کینوا به رنگهای سفید، کرم، زرد، صورتی، طوسی، صورتی و سیاه مشاهده گردید. برگهای آن معمولاً به صورت سبزیجات برگدار مثل اسفناج خورده میشود که در گیاهان جوان معمولاً سبز اما در گیاهان بالغ زرد، قرمز و یا بنفش است.
1-4-10-2

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درباره استان خوزستان، محصولات زراعی، امنیت غذایی، پهنه بندی Next Entries منبع پایان نامه درباره مواد غذایی، رژیم غذایی، ایالات متحده، ایالات متحده آمریکا