منبع پایان نامه درباره عملکرد گندم، خراسان شمالی، فیزیولوژی، محیط GIS

دانلود پایان نامه ارشد

شرقی، مناطق بسیار مناسب برای کشت گندم 1 درصد، اراضی مناسب 12/94 درصد و اراضی متوسط 37/12 درصد است.
پهنهبندی اگرواکولوژیکی از جمله روشهایی است که در طی سه دهه گذشته بهمنظور تعیین پتانسیل تولید محصولات زراعی در پهنههایی با حداکثر همگنی توسعه یافته است (نصیر محلاتی و کوچکی 1389، بومن و همکاران 1994، FAO، 1996) و در بسیاری از مناطق دنیا و نیز ایران (کامکار و همکاران 1386، نصیری محلاتی و کوچکی 1388) مورد استفاده قرار گرفته است. نصیری محلاتی و کوچکی (1388) بهمنظور پهنهبندی استان خراسان از نظر پتانسیل عملکرد گندم دادههای دراز مدت آب و هوایی را در سه استان خراسان شمالی، رضوی و جنوبی جمع آوری نمودند. پس از میانیابی مکانی این دادهها بین ایستگاهها و تبدیل کردن آنها به دادههای روزانه برای شبیه سازی رشد و عملکرد گندم توسط مدل WOFOST به کار برده شدند. بر این اساس عملکرد پتانسیل با عملکرد اقلیمی گندم برای شهرستانهای مختلف واقع در استانهای تحت بررسی بهوسیله مدل فوق شبیهسازی شد. نتایج نشان داد پتانسیل عملکرد گندم برای هریک از پهنههای اقلیمی در سالهای مختلف متفاوت است و میانگین آن در استانهای خراسان شمالی، رضوی و جنوبی به ترتیب 2/6 ، 9/6 و 8/4 تن در هکتار بود. آنها با اندازهگیری عملکردهای واقعی در دوره سه ساله 1385-1383 و مقایسه با عملکرد پتانسیل، خلاء عملکرد را برای استانهای خراسان شمالی، رضوی و جنوبی به ترتیب معادل 7/3 ، 3/4 و 8/2 تن در هکتار برآورد نمودند. روش پارامتریک به علت مشارکت تمام عوامل محدودکننده در تعیین کلاس تناسب اراضی نسبت به روش محدودیت ساده از دقت بالاتری برخوردار است. در این بین احتمالاً محدود کنندهترین عامل نقش بسیار زیادی دارد (سرمدیان،2003).
ساری صراف و همکاران (1388)، با تحلیل مشاهدات آب و هوایی و با استفاده از عملیات انطباق لایههای مختلف و آنالیز آماری، پهنهبندی اقلیمی کشاورزی استان آذربایجان غربی برای کشت گندم دیم در محیط GIS صورت گرفت و در نتیجه استعداد اراضی برای کشت این محصول شناسایی گردید. با بهرهگیری از نیازهای رویشی (شرایط اقلیمی مطلوب) گندم دیم، لایههای اطلاعاتی کلاسهبندی و ارزش وزنی هر کدام از پهنهها مشخص شد. نهایتاً با همپوشانی و تقاطع لایههای اطلاعاتی به روش« ارزش وزنی طبقهبندی شده» مخدوم، نقشهی نهایی که پتانسیل اقلیمی برای کشت گندم دیم در استان آذربایجان غربی را نشان میداد تهیه گردید. با توجه به منابع علمی و همچنین شرایط اقلیمی منطقه مورد مطالعه، چهار کلاس برای هر یک از لایهها تعریف شد. نتایج نهایی نشان دهندة این واقعیت است که نقش هر یک از عناصر اقلیمی بارش و دما، متناسب با مراحل مختلف رشد، در مناطق مختلف استان متفاوت است. همچنین از طریق انطباق لایههای مؤثر در فرآیند کشت دیم گندم در محیط GIS، امکان شناخت میزان مطلوبیت مناطق جهت کشت این گیاه زراعی ارزشمند وجود دارد. ویرون86 و همکاران (2004) بر اساس مقادیر بارش منطقه کشت گندم پامپاس را به 5 ناحیه تقسیم نموده است. راتو87 (2005) با تحلیل مقادیر بارش سالانه و ماهانه، هندوستان را به 9 ناحیهی آگروکلیمایی کشت گندم تقسیمبندی کرده است.
2-4 مدلهای شبیهسازی رشد گیاهان
از مدلها میتوان به عنوان ابزار قوی و کارآمد برای تخمین عملکرد و ارزیابی قابلیت مناطق، برای تولید استفاده کرد و ضمن امکانسنجی تولید، گسترش نظامهای تولید محصولات مختلف در مناطق مستعد را برنامهریزی نمود (کامکار و همکاران، 1386). مدلسازی آب و هوا و عملکرد گیاهان زراعی تکنیکی مؤثر برای تعیین اثرات احتمالی آب و هوا بر عملکرد گیاهان زراعی است. مدلها ابزاری سودمند برای شناخت فرآیندهای بیوفیزیکی حاکم بر سیستم خاک، گیاه و اتمسفر هستند که اثر تغییرات آب و هوا، خصوصیاتهای ژنوتیپهای گیاهی، ویژگیهای خاک و عوامل مدیریتی را روی رشد گیاه شبیهسازی مینمایند. مدلها میتوانند برای تحقیقات، مدیریت و سیاست گذاریهای کشاورزی و اهداف آموزشی مورد استفاده قرار گیرند (هولدن و بررتون، 2004). در حال حاضر مدلها، اغلب برای پیش بینی عملکرد گیاهان زراعی بر مبنای آب و هوا و مدیریت مورد استفاده قرار میگیرند و در اغلب موارد، هدف از کابرد آنها استفاده از امکانات و در نهایت کشاورزی پایدار و دوستدار محیط است (فائو، 1998). مدلهای عمومی رشد، روشی از ارتباط دادههای اقلیمی با سیستمهای کشاورزی، با هدف تخمین ارتباط متقابل بین این دو را میسر میسازند. بنابراین امکان استفاده از مدلهای شبیهسازی به عنوان اصول تعیین مناطق اقلیمی زراعی فراهم هستند (وایت و همکاران، 2001). اگرچه اثر شرایط آب و هوایی بر عملکرد گیاهان زراعی به خوبی تخمین زده میشود، اما برآورد مقادیر کمی آن همیشه آسان و صحیح نیست (فائو، 1998). دانشمندان در علوم پایه، اتکای زیادی به مدلها در سیستمهای تحت مطالعه خود داشتهاند که این امر با موفقیت زیادی همراه بوده است. در فیزیولوژی گیاهی استفاده از مدلها روز به روز بیشتر میشود و این مدلها هستند که درک سیستمهای پیچیدهای را که در تولید عملکرد نقش دارند ساده تر میسازند (اگلی، 2001).
منابع علمی حاوی داده های آزمایشی، کاربرد کمی دارند که دلیل آن انتخاب ضعیف تیمارها و یا حتی بدتر از آن ناتوانی در اندازهگیری متغیرهای پاسخ، پس از تلاش های بسیار جهت اعمال تیمارها و رشد محصول است (اگلی، 2001). از این نظر مدلها، کاربردی و مفید هستند، زیرا درک چگونگی عمل سیستم که توسط مدلها به دست میآید، ما را مطمئن میسازد که تیمارهای درستی انتخاب شدهاند و پاسخهای لازم اندازهگیری و محاسبه میشوند (اگلی، 2001). حداقل کاری که مدلها میکنند سازماندهی سیستمهای پیچیده بوده و باعث میشوند که ما کلیه جنبههای مهم سیستم و اثرات متقابل احتمالی بین آنها را بر پایه هم کنونی از سیستم، در نظر بگیریم (چارلزادواردز88، 1982). مدل میتواند از یک نمودار روند ساده که سازماندهی فرایندها و اثر متقابل آنها را توضیح میدهد تا معادلات ریاضی پیچیده که جهت تکمیل مدلهای شبیهسازی مشتمل بر برنامههای کامپیوتری که فرایندهای گیاهی یا رشد گیاهان و جوامع زراعی را تقلید میکند، در بر گیرد. صرف نظر از طرح و پیچیدگی مدلها، هدف از تکوین آنها بیان ساده و قابل فهم است (اگلی، 2001).
با توجه به اینکه سیستم تولید محصول یک سیستم پیچیده است و عوامل متعدد اقلیمی، خاکی، گیاهی و مدیریت در آن دخالت دارند (نصیری و کوچکی، 1389)، ارزیابی اثر مختلف عوامل ذکر شده و اثر متقابل آنها در هر منطقه جهت دستیابی به عملکرد پتانسیل بالا نیاز انجام آزمایشات مزرعهای در سالهای متعدد در اقلیمهای مختلف است، که خود وقتگیر و هزینه بر است (بنایان، 1381). شناخت توان تولید یا عملکرد پتانسیل، خلا عملکرد و ریسک تولید در هر منطقه و ترسیم نقشه جغرافیایی آنها نقش مهمی در مدیریت سیستمهای زراعی بهمنظور افزایش عملکرد و بهرهوری مصرف منابع دارد (اندرزیان، 1385). در سالهای اخیر، استفاده از رهیافت مدلسازی توانسته است نقش بسزایی در تعلیم و تکمیل آزمایشات مزرعهای داشته باشد. مدلهای شبیهسازی از جمله تکنیکهایی هستند که با اهداف مختلفی نظیر انتخاب گیاه و رقم مناسب تعیین بهترین گزینههای مدیریت زراعی، برآورد پتانسیل تولید، عملکرد ساخته و تولید شدهاند( الباجی، 1389).
مدلهای شبیهسازی برای پیش بینی عملکرد گندم در سطح مزرعه تا سطوح منطقهای و ملی مورد استفاده قرار میگیرند (سوپیت89،1994؛ بنایان و همکاران، 2013). مدل شبیهسازی wofost90 مدلی است که در مطالعات بسیاری در سطح دنیا بدین منظور مورد استفاده قرار گرفته است. قرینه و همکاران (1391)، با استفاده از مدل wofost نشان دادند كه اين مدل مراحل مختلف رشد، نمو و عملكرد گندم را در شرايط آب و هوايي خوزستان به خوبي شبيهسازي نموده و ميتواند به عنوان يك ابزار پژوهشي براي بررسي پتانسيل عملكرد گندم در استان مورد استفاده قرار گيرد. همچنين، نتايج حاصل از پتانسيل عملكرد در مناطق مختلف استان نشان داد كه پتانسيل عملكرد اقليمي بين مناطق مختلف متفاوت است.
وان ایترسام و همکاران (2003) مدلهای خاک و گیاه زراعی را از سه بعد مطالعه کردند. از نقطه نظر اول، شرایط محیطی موجود که تولید در آن انجام شده و مدل گیاهی با آن سر و کار دارد (به طور مثال محیطهایی با کمبود آب و مواد غذایی و شرایط واقعی تولید شامل حضور آفات، امراض و علفهای هرز) مورد بررسی قرار گرفت. از نقطه نظر دوم، مدلها بر اساس هدف طراحی بررسی شدند. از بعد سوم، مدلها بر اساس حداقل سه کاربرد بالقوه شامل: تحقیقات، آموزش، اتخاذ تصمیمگیری در مقیاسهای خرد و کلان مورد مطالعه قرار گرفتند. ماتئوس و استفنر91 (2002)، ضرورت و کاربرد مدلها را به سه دسته تحت عنوان ابزار تحقیقاتی، کمک به تصمیمگیری مدیریت مزرعه و ابزار آموزشی تقسیمبندی نمودند. مثالهای کاربرد آن در تحقیقات شامل شناسایی خصوصیات مطلوب ژنوتیپهای گیاهی زراعی ارزیابی گزینههای مدیریتی، آنالیز سیستم زراعی یا مزرعه، ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم روی تولید گیاهان زراعی و پیش بینی تولید گازهای گلخانهای است. مدلها میتوانند هم بهعنوان کمک به استراتژیهای تصمیمگیری (برنامهریزی آبیاری، کود و مدیریت جلوگیری از شور شدن اراضی، پیش بینی عملکرد و برنامهریزی برای تامین نیازهای غذایی) در سطح منطقهای و ملی مورد استفاده قرار گیرند. همچنین مدلها میتوانند در آموزش فرایندهای خاک، گیاه زراعی و رفتار سیستم در پاسخ به آب و هوا ، مدیریت و شرایط منطقهای مفید واقع شوند.
مدلهای شبیهسازی برای طیف وسیعی از گیاهان زراعی، ابزار مفیدی در افزایش کارایی برنامههای اصلاحی گیاهان زراعی محسوب میشود. شورتر و همکاران (2004) نیاز به یک روش تلفیقی بین متخصصان اصلاح نبات، فیزیولوژی گیاهان زراعی و مدلسازی را مورد تاکید قرار میدهند. مدلهای ریاضی و شبیهسازی کامپیوتری، بهویژه مدلهای شبیهسازی گیاهان زراعی، ابزارهای ارزشمندی هستند که میتوانند درک ودانش ما را از تجزیه و تحلیل سیستمهای زراعی افزایش دهند. مدلهای گیاهان زراعی که تحت تاثیر متغیرهای محیطی قرار دارند، به منظور تجزیه و تحلیل رشد و نمو گیاهان زراعی، طراحی شدهاند (آیکمن و اسکایف92، 1993). این مدلها قادر به پیشبینی چگونگی تغییرات رشد و نمو و عملکرد گیاه در پاسخ به انواع شرایط محیطی هستند. با استفاده از مدلها و با تغییر یک یا چند متغیر محیطی، پیشبینی پاسخ گیاه هدف به شرایط محیطی متغیر امکانپذیر خواهد بود. همچنین مدلهای شبیهسازی درک عمیقتری از مفاهیم فیزیولوژیک دخیل در رشد و نمو گیاه زراعی ایجاد میکنند. زیرا فرایندهای دخیل در یک پدیده استوار بوده و مکانیسم وقوع آن را مدنظر قرار میدهند (والاچ93 و همکاران، 2006).
قابلیت مدلهای شبیهسازی رشد در ارزیابی تولید گیاهان زراعی در سطح بینالمللی به اثبات رسیده (والاچ و همکاران، 2006) و در مطالعات مختلف در سطح ملی نیز با نتایج مطلوب بهکار برده شده است (نصیری و همکاران،2006؛ کوچکی و همکاران، 2006؛ سلطانی و همکاران، 2001). از مهمترین کاربردهای این مدلها، میتوان انتخاب و تعیین تیپ ایدهال، کارایی مصرف منابع، بهینهسازی عملیات مدیریتی از جمله تعیین بهترین تاریخ کاشت (سولر94 و همکاران، 2007)، طراحی اگرواکوسیستمهای پایدار کشاورزی (بلچر95 و همکاران، 2004)، انتخاب بهترین ارقام سازگار در یک منطقه و پیشبینی اثرات تغییر اقلیم بر رشد گیاهان (کوچکی و همکاران، 2006؛ مزا96 و همکاران، 2008)، پهنهبندی اگرواکولوژیکی در یک منطقه برای یک گیاه خاص (کالدیز و همکاران، 2002؛ نصیری و کوچکی، 1388)، برآورد پتانسیل تولید و تجزیه و تحلیل خلاء عملکرد ( لو و فان97، 2013)، آموزش و ترویج و پایش رشد و نمو گیاهان در طول فصل را برشمرد. لو و فان (2013)، با استفاده از مدل EPIC، پتانسیل عملکرد و خلاء عملکرد گندم آبی را برای دشت‌های شمالی چین مطالعه نمودند. پتانسیل عملکرد شبیه‌سازی شده برای منطقه مورد مطالعه بین 6/6 تا 2/9 تن در هکتار متغیر بود. بهطور کلی در این منطقه،

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درباره محیط GIS، تناسب اراضی، رگرسیون، محصولات کشاورزی Next Entries منبع پایان نامه درباره آب آبیاری، شبیه سازی، عملکرد گندم، انعطاف پذیری