عملکرد دانه و کارآیی انرژی سیستم تولید جو در شرایط دیم در واکنش به آبیاری تکمیلی در مرحله گلدهی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علمی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران - ایران

2 مربی گروه علمی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران - ایران

چکیده

کارآیی انرژی، یک شاخص مهم در ارزیابی پایداری سیستم­های تولید محصولات کشاورزی است. بنابراین، تأثیر آبیاری تکمیلی بر عملکرد دانه و کارآیی انرژی در سیستم تولید دیم جو مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش با 2 تیمار (اعمال آبیاری تکمیلی در مرحله گلدهی و بدون اعمال آبیاری تکمیلی) در 7 تکرار اجرا شد. برای بررسی عملکرد، صفات تعداد سنبله در واحد سطح، تعداد دانه در سنبله، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت اندازه­گیری شد. کارآیی انرژی نیز با اندازه­گیری انرژی ورودی و انرژی خروجی سیستم و محاسبه شاخص­های نسبت انرژی و انرژی خالص خروجی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که با اعمال آبیاری تکمیلی در مرحله گلدهی، عملکرد دانه جو به‌طور معنی­داری از 56/1523 به 29/2259 کیلوگرم در هکتار افزایش یافت که در این مورد افزایش تعداد دانه در سنبله نقش مهمی داشت، زیرا وزن هزاردانه و تعداد سنبله در واحد سطح بین دو تیمار تفاوت معنی­داری نداشت. میزان کل انرژی ورودی به سیستم کاشت دیم جو، 29812 مگاژول در هکتار بود که آبیاری تکمیلی، به دلیل استفاده از پمپ الکتریکی، انرژی ورودی به سیستم را 683 مگاژول در هکتار افزایش داد، ولی به دلیل افزایش 48 درصدی عملکرد دانه، منجر به افزایش انرژی خروجی سیستم به میزان 10819 مگاژول در هکتار گردید که نسبت انرژی را 45 درصد و انرژی خالص خروجی را 10133 مگاژول در هکتار افزایش داد. بنابراین، اعمال یک بار آبیاری تکمیلی در مرحله گلدهی می­تواند علاوه بر افزایش عملکرد دانه، کارآیی انرژی سیستم تولید دیم جو را بهبود ببخشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Grain yield and energy efficiency of a barley dry land farming system as affected by supplemental irrigation at flowering stage

نویسندگان [English]

  • Hamdollah Eskandari 1
  • Ashraf Alizadeh-Amraie 2
1 Associate Professor, Department of Agriculture, University of Payame-Noor, Tehran - Iran
2 Instructor, Department of Agriculture, University of Payame-Noor, Tehran - Iran
چکیده [English]

Energy efficiency is an important index for evaluating the sustainability of cropping systems. Therefore, the effect of supplemental irrigation on grain yield and energy efficiency of barley was evaluated under dry land farming system. The experiment had two treatments (with and without supplemental irrigation at flowering stage) and seven replications. Grain yield was evaluated by measuring grain yield, spike per unit area, grain per spike, 1000-grain weight, biological yield and harvest index. Energy efficiency of the system was evaluated by calculating input energy and output energy of the system used for measuring energy ratio and net output energy indices. Results indicated that supplemental irrigation at flowering stage, increased barley grain yield from 1523.56 to 2259.29 kg.ha-1 affected by grain number per spike, since 1000-grain weight and spike per unit area were not significantly affected by supplemental irrigation. Total energy input of barley dry land farming was 29812 MJ.ha-1. Supplemental irrigation was resulted in 683 MJ.ha-1 energy addition to cropping system. However, because of 48 percent increasing in grain yield resulted in 10819 MJ.ha-1 energy output of the system, which increased energy ratio and net output energy to 45 percent and 10133 MJ.ha-1, respectively. Therefore, a supplemental irrigation at flowering stage, addition to increasing of grain yield, can improve energy efficiency of barley dry land farming system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy Ratio
  • Input
  • net energy
  • water availability
  • Yield components

1 . احمدی ک (1394) آمارنامه کشاورزی سال 1392. انتشارت وزارت جهاد کشاورزی، تهران. 48 ص.

2 . تاتاری م، احمدی م م و عباسی علی کمر ر (1391) اثر آبیاری تکمیلی بر رشد و عملکرد گندم دیم. پژوهش‌های زراعی ایران. 2: 455-448.

3 . تدین م­ ر و امام ی (1386) اثر آبیاری تکمیلی و مقدار فراهمی آب بر عملکرد، اجزای عملکرد و برخی صفات فیزیولوژیک دو رقم گندم دیم. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 42: 156-145.

4 . توکلی ع ر (1380) به­گزینی مدیریت تک‌آبیاری در زراعت گندم دیم. تحقیقات مهندسی کشاورزی. 2: 50-41.

5 . حمزه­ای ج و سیدی م (1392) واکنش عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو به آبیاری تکمیلی در شرایط دیم. دانش کشاورزی و تولید پایدار. 4: 168-159.

6 . دولت­پناه ت، روستایی م، آهک­پز ف و محبعلی­پور ن (1392) تأثیر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای آن در ژنوتیپ­های بینابین و زستانه جو در منطقه مراغه. به­نژادی نهال و بذر. 1: 275-257.

7 . صفاری م و مددی­زاده (1391) بررسی تأثیر سطوح مختلف کود ازته و آبیاری تکمیلی بر عملکرد و اجزای عملکرد جو رقم سهند در منطقه بافت. علوم کشاورزی دیم. 1: 107-92.

8 . عطار س (1389) ارزیابی دو سیستم تولید برنج با استفاده از تحلیل­های انرژی و اقتصادی در شهرستان رامهرمز. دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر. شوشتر. پایان­نامه کارشناسی ارشد.

9 . قمرنیا ه، فرمانی­فرد م و ساسانی ش (1391) بررسی اثر آبیاری تکمیلی بر عملکرد و کارایی مصرف آب سه رقم جدید گندم. مدیریت آب و آبیاری. 2: 83-69.

 

10 . Alam MS, Alam MR and Islam KK (2008) Energy flow in agriculture: Bangladesh. American Journal of Environmental Science. 1(3): 213-220.

11 . Bockari-Gevao SM, Van-Ishak WI, Azmi Y and Chan CW (2005) Analysis of energy consumption in lowland rice based copping system of Malaysia. Journal of Science and Technology. 7(4): 819-826.

12 . Cetin B and Vardar A (2008) An economic analysis of energy requirements and input costs for tomato production in Turkey. Renewable Energy. 33: 428-433.

13 . Chaudhary VP, Gangwar B, Pandey DK and Gangwar GS (2009) Energy auditing of diversified rice-wheat cropping systems in indo-gangetic plains. Energy. 34(9): 1091-6.

14 . Erdal G, Esengun K, Erdal H and Gunduz O (2007) Energy use and economic analysis of sugar beet production Tokat  province of Turkey. Energy. 32: 35-41.

15 . Eskandari H (2015) Energy analysis and the effect of complementary irrigation on total energy efficiency of a common pea production system. Energy Education Science and Technology. 33(6): 3007-3016.

16 . Eskandari H and Attar S (2015) Energy comparison of two rice cultivation systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Pp. 666-671.

17 . Firat M and Gokdogan O (2014) Energy input-output analysis of barley production in Thrace region of Turkey. American-Eurasian Journal of Agriculture and Environment Science. 14(11): 1255-1261.

18 . Grisso RD, Kocher MF and Vaughan DH (2004) Predicting tractor fuel consumption. Applied Engineering in Agriculture. 20(5): 553-561.

19 . Hatirli SA, Ozkan B and Fert C (2006) Energy inputs and crop yield relationship in greenhouse tomato production. Renewable Energy. 31: 427-438.

20 . Karkacier O and Goktolgu ZG (2005) Input–output analysis of energy use in agriculture. Energy Conservation and Management. 46: 1513-1521.

21 . Mani I, Kumar P, Panwar J and Kant K (2007) Variation in energy consumption in production of wheat-maize with varying altitudes in hilly regions of Himachal Pradesh, India. Energy. 32: 2336-2339.

21 . Mohammadi A, Tabatabaeefar A, Shahin-Rafiee S and Keyhani A (2008) Energy use and economic analysis of potato production in Iran: a case study Adabil province. Energy Conservation and Management. 79: 3566-3570.

22 . Ozkan B, Akcaoz H and Fert C (2004) Energy input–output analysis in Turkish agriculture. Renewable Energy. 29: 39-51.

23 . Rathke GW and Diepenbrock W (2006) Energy balance of winter oilseed rape cropping as related to nitrogen supply and preceding crop. European Journal of Agronomy. 24(1): 35-44.

24 . Safa M and Tabatabaie-Far A (2002) Energy consumption in wheat production in irrigated and dry land farming. Proceeding International Agricultural Engineering Conference. China.

25 . Singh JM (2002) On farm energy use pattern in different cropping system in Haryana. M.Sc. Thesis. University of Flensburg. Germany.

26 . Tabatabaeefar A, Emamzadeh H, Ghassemi-Varnamkhasti M, Rahimizadeh R and Karimi M (2009) Comparison of energy of tillage systems in wheat production. Energy. 35: 41-45.

27 . Yilmaz I, Akcaoz H and Ozkan B (2004) An analysis of energy use and input in agriculture. Renewable Energy. 30: 145-55.

28 . Zadok JC, Chang TT and Konzak CF (1974) A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research. 14: 415-421.