منبع پایان نامه درباره عملکرد گندم، محصولات زراعی، دی اکسید کربن، تغییرات عملکرد

دانلود پایان نامه ارشد

خشک گردیده است. پروتئین کینوا از نظر کمی و کیفی بهتر از دانه غلات است. دانه آن اسید آمینه لیزین بیشتری از گندم دارد و از نظر میزان اسید آمینهها تعادل بهتری نسبت به گندم برای تغذیه انسان و دام دارد (اولکه پونتنام118 ، 1992).
کینوا گیاهی است مقاوم به شرایط نامطلوب محیطی و در برابر تنشهای زنده و غیر زنده مقاومت بالایی را از خود نشان میدهد، از نظر نیازهای رشدی گیاهی است کم توقع که در خاکهایی با حاصلخیزی کم هم به خوبی محصول میدهد (جانکووروا و دندار119 و همکاران، 2009). گیاه کینوا تحت شرایط خشکی سرعت آسیمیلاسیون بالایی از خود نشان میدهد و سازگار با شرایط خشکی است ولی رطوبت مازاد خاک فاکتور محدود کننده رشد و تسهیم ماده خشک کینوا به شمار میآید. برگهای گیاه کینوا تحت تیمار خشکی یا آبیاری مطلوب از نظر متابولیکی کارامدتر از شرایط ماندابی هستند، در این زمینه تحلیل اثرات هر دو تنش روی پارامترهای رشد و تسهیم ماده، خشک نشان میدهد که در تیمار ماندابی کاهش معنیداری در LA و تجمع دما در ریشه، ساقه، برگ و گل آذین مشاهده گردید. هر چند کاهش در LA بهعنوان تأثیر متداول خشکی گزارش شده است (لاولور و لیچ120 ، 1985).

2-6 تعیین عملکرد در مقیاسهای مکانی وسیع
یکی از اهداف مدلهای شبیهسازی گیاهی، امکان استفاده از آنها برای پیشبینی و تعیین عملکرد در سطوح مختلف منطقهای، ملی و جهانی است. در واقع مدلهای جامع شبیهسازی رشد، قادرند تا نوسانات عملکرد را در مناطق مختلف یک مزرعه (بچلور و همکاران، 2003)، به صورت منطقهای (جگتاپو جونز121 ،2003؛ کینری122 و همکاران، 2004)، در سطح ملی (پریا و شیباسکی123 ،2001) و یا در مقیاس جهانی (استفست124و همکاران، 2007) پیشبینی کنند. افزایش قابلیتهای مدلهای رشد باعث شده تا از این مدلها در مقیاسهای مختلف برای پیشبینی خلاء عملکرد استفاده شود. چیپانشی125 و همکاران (1999) به منظور ارزیابی عملکرد گندم در مقیاس وسیع، از مدل گندم CERES-WHEAT در منطقه نیمه خشک ساسکاچوان کانادا استفاده نموند. این منطقه دارای دو میلیون هکتار زمین زراعی، صدها کشاورز مختلف با روشهای متفاوت مدیریتی و با اقلیمها و خاکهای متنوع است. شبیهسازی گندم بهاره در شرایطی انجام گرفت که کمبود رطوبت خاک مهمترین عامل کاهش و تعیین عملکرد در نظر گرفته شد. نتایج این مطالعه، دو زمان مهم در تعیین عملکرد در این شرایط را رطوبت خاک در زمان رشد رویشی و رشد خوشه تعیین کرد. تصمیمات اتخاذ شده در طی این دورههای بحرانی مدیریت زراعی، استراتژیهای اقتصادی و تصمیمات کشت برای سال آینده را مشخص میکند.
وو و همکاران (2006) مطالعهای را با هدف تعیین پتانسیل تولید گندم در بزرگترین منطقه کشت گندم در چین و با در نظر گرفتن تغییرات مکانی و زمانی عملکرد انجام دادند. در این مطالعه از مدل شبیهسازی WOFOST برای تعیین عملکرد پتانسیل گندم تحت شرایط محدودیت آب استفاده شد. در بخش شمالی منطقه، پتانسیل 7/9 تن در هکتار برآورد شد. این در حالی است که میانگین عملکرد در شرایط محدودیت آب سه تن در هکتار بود. در قسمتهای جنوبی متوسط عملکرد پتانسیل و عملکرد در شرایط محدودیت آب 5/7 تن در هکتار تخمین زده شد. بنابراین نتیجه گرفته شد که در مناطق شمالی بارندگی محدودکننده عملکرد بوده است. بوگارد و همکاران (2013) به منظور بررسی نقاط قوت و محدودیتهای استفاده از مدل شبیهسازی رشد WOFOST در مقیاس وسیع برای برآورد عملکرد گندم زمستانه در شرایط پتانسیل و محدودیت آب مطالعهای در اروپا انجام دادند. نتایج این تحقیق نشان داد که برای بخشهای عمده اروپا مدل برآورد خوبی از عملکرد در هر دو شرایط داشت اما در بخشهای جنوبی اروپا نتایج شبیهسازی برای شاخص برداشت و حداکثر شاخص سطح برگ مناسب نبود در واقع کمترین عملکرد در شمال غربی اروپا و بیشترین عملکرد برای پرتقال برآورد گردید. ایشان دلیل این امر را صحیح نبودن پارامترهای مرتبط با فنولوژی گیاه ذکر کردند.
2-7 عملکرد پتانسیل
در صورتی که آب و عناصر غذایی مورد نیاز گیاه بهطور کامل فراهم بوده و محیط رشد عاری از هر گونه علف هرز، آفت یا بیماری باشد، سرعت رشد محصول توسط عوامل محیطی یعنی میزان تشعشع خورشیدی، دما و غلظت دی اکسید کربن و نیز خصوصیات گیاه یا واریته زراعی تعیین میشود، عملکرد در این شرایط به عملکرد بالقوه یا پتانسیل موسوم است (وان آیترسام، 1997). در شرایط زراعی، حداکثر عملکردی که بر اساس قوانین فیزیولوژیک میتوان در یک محیط تولید کرد را تحت عنوان پتانسیل عملکرد نام میبرند. عملکرد یک واریته در یک محیط کاملا سازگار به آن و در صورتی که آب و عناصر غذایی مورد نیاز گیاه بهطور کامل فراهم بوده و محیط رشد عاری از هر گونه علفهرز، آفت و بیماری باشد به عملکرد پتانسیل موسوم است (اپرادر و فیشر126 ، 1999). در واقع عملکرد پتانسیل گیاه زراعی، حداکثر عملکردی است که یک گیاه میتواند در شرایط تئوریک و در یک محیط فیزیکوشیمیایی مطلوب تولید نماید. تعیین پتانسیل تولید یک گیاه تابعی از شرایط اقلیمی و پتانسیلهای ژنتیکی گیاه است و ارزیابی توانمندی مناطق در به فعلیت رساندن پتانسیلهای ژنتیکی گیاهان یکی از نکات مهم در برنامهریزهای کلان در کشاورزی است، زیرا باید ابتدا قابلیت اراضی و خصوصیات دراز مدت اقلیمی نواحی به نحوی باشد که امکان به فعلیت رسیدن قابلیتهای بالقوه گیاه فراهم شود (آی سی آر آی اس اتی، 1984). عملکرد در شرایط پتانسیل بهطور مستقیم با میزان تشعشع جذب شده توسط گیاهان زراعی مرتبط است (کروپف127 و همکاران، 1994؛ موچوو128 و همکاران، 1997).
آگاروال و همکاران (1994) عملکرد پتانسیل یا عملکرد اقلیمی که تنها توسط دما و تشعشع توصیف میشود بسته به شرایط آب و هوایی سالهای مختلف در یک منطقه معین در طی زمان متغیر است. آنها عامل اصلی تغییرات عملکرد پتانسیل گندم در هند را اختلاف در میانگین دما در مناطق مختلف تولید ذکر کرده است. بر این اساس به نظر میرسد که دما در مقایسه با تشعشع نقش مؤثرتری در تعیین عملکرد پتانسیل گندم دارد. موچوو و همکاران (1997) نقش دما، تأثیر بر طول دوره رشد است. در واقع دماهای پایین باعث افزایش طول دورهای میشود که گندم قادر به جذب تشعشع است. هرگاه عوامل مربوط به خاک در حد مطلوب بوده و هیچگونه عامل کاهش دهنده محصول و یا آلودگی هوا وجود نداشته باشد، عملکرد یک سایهانداز بسته، عملکرد پتانسیل نامیده میشود. در چنین شرایطی عملکرد تنها به وسیله عوامل آب و هوایی مانند دی اکسید کربن، دما و تشعشع تعیین میشود (نصیری محلاتی، 1379؛ فان کیولن و همکاران، 1989). با توجه به اینکه در مدلهای شبیهسازی مقدار دی اکسید کربن ثابت در نظر گرفته میشود بنابراین در این بخش به بررسی عوامل دیگر مانند دما و تابش خورشیدی پرداخته میشود. هر موجودی نسبت به دماهای بالا و پایین از محدودههای مقاومتی مشخصی برخوردار است که با ناسازگاری آن موجود به دماهای بسیار کم و زیاد مشخص می شود. برای هر موجودی یک دامنه مطلوب حرارتی نیز وجود دارد که بر اساس مرحله رشد، این دامنه متفاوت است . بنابراین دما در هر منطقه، شاخصی از نوع گونههای گیاهی و زراعی است (وایت و همکاران، 2001). علاوه بر این، تغییرات دما بر کیفیت و عملکرد محصولات زراعی نیز مؤثر است (نصیری محلاتی، 1380). زمانی که دمای محیط برای رشد گیاه زراعی مساعد باشد، تولید بالقوه هر محیط تحت تأثیر تشعشع خورشیدی قابل دسترس است (دوویت، 1967؛ رابینگ، 1993؛ بوگارد و همکاران، 1998).
تشعشع خورشیدی منبع تأمین انرژی برای رشد تمامی گیاهان است اما گیاهان به شرطی میتوانند از این انرژی استفاده کنند که دما در محدوده مناسبی برای آن گیاه باشد. از لحاظ عملی، این دو جزء اساسی محیط، بر خلاف سایر اجزایی که انسان برای تولید زراعی در آنها دستکاری نموده است، غیر قابل تغییر هستند. کشاورزان به طور معمول جهت افزایش عملکرد از طریق تشعشع خورشیدی برای تولید فتوسنتزی، تعیین میشود که دما مطلوب باشد (اگلی، 2001). در آب و هوای گرمسیری در تعیین پتانسیل عملکرد، ممکن است دسترسی به آب، جایگزین درجه حرارت شود (گلدزورثی129، 1984). اما تجزیه تحلیلهای انجام شده در مورد تولید پتانسیل، محدودیتهای ناشی از کمبود آب را شامل نمیشود چرا که از دیدگاه نظری آبیاری میتواند محدودیتهای دورههای خشک را برطرف کند (اگلی، 2001). زمان، یکی از اجزای اصلی عملکرد پتانسیل است. سرعت تولید هر جزء از گیاه به میزان تشعشع روزانه بستگی دارد. بنابراین هر چه طول دوره رشد گیاه در اثر مناسب بودن دما افزایش یابد، در نهایت میزان تشعشع دریافتی گیاه افزایش یافته در نتیجه تولید گیاه افزایش خواهد یافت (اگلی، 2001).
تایسمینا130 و همکاران (2004)، بیشترین عملکرد برنج در منطقه لودهیانا را به دلیل تشعشع خورشیدی بالاتر و کمترین عملکرد در منطقه مودیپورام را به سبب میزان تشعشع خورشیدی کمتر و حداقل دما بالاتر در این منطقه که نهایتا باعث کاهش فتوسنتز، افزایش تنفس، کاهش اندامهای سبز گیاه و کاهش دوره پرشدن دانه می شود، نسبت دادند.
2-8 عملکرد واقعی
دستیابی به پتانسیل عملکرد در شرایط مزرعه امکانپذیر نخواهد بود زیرا مجموعهای از عوامل محدود کننده شامل آب و مواد غذایی و عوامل کاهش دهنده شامل آفات، بیماریها و علفهای هرز رشد را تحت تأثیر قرار داده و عملکرد واقعی به سطحی به مراتب پایینتر از مقدار پتانسیل آن تقلیل مییابد (کروپف و همکاران، 1994). عملکرد واقعی در یک منطقه مشخص علاوه بر عوامل فیزیکی نظیر اقلیم و خاک، تحت تأثیر عوامل مدیریت نظیر میزان دسترسی به آب آبیاری, مصرف نهادهها (کودهای شیمیایی و آفت کشها) و همچنین جایگزینی ارقام قدیمی با ارقام جدید و پر محصول قرار دارد (ساوین131 و همکاران، 1997). تولید پتانسیل که توسط تشعشع و دما کنترل میشود به ندرت در محصولات زراعی حاصل میشود و در عمل تنها بخشی از آن بهعنوان محصول واقعی از مزرعه برداشت میگردد. بهطوریکه میزان آن بر حسب میانگین کشورهای مختلف بین 5 تا 60 درصد از پتانسیل عملکرد متغیر است (اورکه و همکاران، 1994). اختلاف نسبتاً زیاد بین عملکرد پتانسیل و عملکرد واقعی محصولات زراعی در مورد گونههای مختلف از جمله برنج، سویا، ذرت، سیب زمینی و گندم گزارش شده است. باید توجه داشت که پایین بودن عملکرد واقعی نظیر آنچه در پژوهشهای انجام شده مشاهده میشود به دلیل تأثیر محدودیت آب و عناصر غذایی بهویژه نیتروژن و کاهش ناشی از خسارت آفات، بیماریها و علفهای هرز است (وان آیترسوم، 1997). بنابراین هر گونه بهبود در روشهای مدیریت زراعی و نیز معرفی ارقام زراعی جدید باعث افزایش عملکرد واقعی در طی زمان خواهد شد (موچوو و همکاران، 1997).
عملکرد واقعی، متوسط عملکرد کشاورزان یک منطقه است که منعکس کننده وضعیت خاک، آب و هوا، مهارت کشاورزان در تولید و میزان استفاده از آنها از تکنولوژی در شرایط وجود انواع عوامل محدودکننده و کاهش دهنده تولید است (سدراس132 و همکاران، 2009). تولید واقعی به دلیل مجموعهای از عوامل محدود کننده و کاهش دهنده عملکرد، تفاوت قابل ملاحظهای با تولید پتانسیل دارد (پاترسون و هایلی133 ، 2000).
2-9 روند تغییرات عملکرد
آگاروال و همکاران (2000) برای پیش بینی روند عملکرد گندم در چند منطقه از هند از مدلهای CERES و WTGROWS استفاده نمودند. عملکرد گندم در همه مناطق در طی زمان افزایش نشان داد، اما افزایش عملکرد در سالهای جاری نسبت به دهه قبل با سرعت کمتری پیش میرود و روندهای پیشبینی عملکرد توسط هر دو مدل مطابق با روندهای مشاهده شده بود. پاتاک134 و همکاران (2000)، عملکردهای منطقهای اندازهگیری شده را با عملکردهای پتانسیل پیشبینی شده توسط مدل CERES-Wheat برای چند ناحیه در هند (لودهیانا، کارنال، دهلی، کانپور، وارنانسی، فیض آباد، پاراگتا، ریپور، پانتناگار) مقایسه نمودند. عملکردهای گندم از 1 تن در هکتار در ریپورتا 3/4 تن در هکتار در لودیهیانا متغییر بود. پتانسیل عملکرد گندم در طی سالهای 89-1989 از 2/5 تن در هکتار در پاراکتا تا 9/7 تن د

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درباره آب آبیاری، شبیه سازی، عملکرد گندم، انعطاف پذیری Next Entries منبع پایان نامه درباره عملکرد گندم، زمین آمار، تغییرات عملکرد، عدم قطعیت