پهنه‏بندی استان گلستان از نظر توان و خلأ تولید گندم با استفاده از مدل شبیه ‏سازی SSM-Wheat

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد،گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 استاد گروه زراعت دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 استادیار گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 دانشجوی دکتری، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

گندم (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین محصولات زراعی از جایگاه ویژه‌ای در کشور برخوردار است. یکی از راه‏های افزایش تولید، کاهش خلأ عملکرد است. در این راستا با استفاده از مدل شبیه‏سازی SSM-Wheat[1] و نرم‌افزار GIS[2] میزان تولید و خلأ عملکرد گندم در استان گلستان بررسی شد. بدین منظور، عملکرد بالقوه در شرایط آبی و دیم در سطح استان شبیه‏سازی و پهنه‏بندی عملکرد پتانسیل در محیط GIS انجام شد و سپس خلأ عملکرد و خلأ تولید نیز در شرایط آبی و دیم محاسبه شد. نتایج نشان داد که با ارقام گندم مورد ارزیابی و روش‏های فعلی زراعی، میانگین عملکرد بالقوة گندم آبی و دیم به‌ترتیب 8140 و 4930 کیلوگرم در هکتار است. همچنین تولید پتانسیل در شرایط آبی و دیم در استان برابر با 35/1 و 11/1 میلیون تن (جمع 469/2 میلیون تن) به‏دست آمد. در صورت شناسایی و رفع عوامل ایجاد کنندة خلأ عملکرد در استان، مقدار کل تولید گندم از حدود یک میلیون تن فعلی (میانگین 10 سال اخیر) به 97/1 میلیون تن قابل افزایش است. براساس نتایج در استان گلستان، مهم‌ترین عوامل ایجاد کنندة خلأ عملکرد گندم با ارقام و مدیریت‌های زراعی فعلی، مدیریت نادرست آبیاری، نامناسب بودن ارقام مورد کشت و استفادة نامناسب از کودهای پایه، سرک و کم‌مصرف است و برای رفع خلأ عملکرد، مصرف 165 تا 215 کیلوگرم بذر در هکتار، استفاده از بذرهای گواهی شده ارقام مناسب برای کشت آبی و دیم، مصرف حداقل 50 کیلوگرم کود فسفر (معادل P2O5) در هنگام کشت، مصرف حداقل 95 کیلوگرم کود نیتروژن خالص در هکتار و یکپارچه‌سازی مزارع پیشنهاد می‌شوند.



[1]. Simple Simulation Model Wheat
 
  [2]. Geographic information system

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Zoning Golestan Province in terms of the ability and the wheat production gap using a simulation model (SSM)

نویسندگان [English]

  • Hamid Ahmadi Alipour 1
  • afshin soltani 2
  • hossein kazemi 3
  • Alireza Nehbandani 4
1 Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, golestsn, iran
2 Professor , Department of Agronomy, Gorgan The University of Agricultural Sciences and Natural Resources
3 Assistant of Professor, Department of Agronomy, Gorgan The University of Agricultural Sciences and Natural Resources
4 Ph.D. Student, Department of Agronomy, Gorgan The University of Agricultural Sciences and Natural Resources
چکیده [English]

Wheat (Triticum aestivum L.) as one of the most important agronomic crops has a special status in Iran. Reducing the yield gap is one of the ways to raise the production. In order to, the production rate and the wheat yield gap in Golestan province were analyzed by using a simple simulation model SSM– Wheat and GIS software. For this purpose, the managerial information of wheat farming and cultivation were collected based on the provincial level and with regards to the information of 25 weather station and the region soil information, the potential yield was simulated in the irrigated and rainfed conditions at the provincial level and then the potential yield zoning was performed in the GIS and then with regards to the farmer's production rate and real yield at the provincial level, the yield gap and the production one were also calculated in the irrigated and rainfed conditions. Results indicated that the yield average of irrigated and rainfed potential with regards to the figures and current agricultural methods are respectively 8.140 and 4.930 kg per hectare. Also, the potential production in the irrigated and rainfed conditions was obtained equal to 1.357 and 1.112 million tons (total 2.469 million tons). Results showed that in case of studying and removing the factors which may cause the yield gap in the said province, the wheat production can be increased from the current 926 thousand tons to 1.975 million tons. Based on the results of Golestan province, the most important factors causing wheat yield vacuum with current cultivars and agronomic management, improper irrigation management, improper cultivation of cultivars and inappropriate use of basic fertilizers, road and low fertilizer, and for eliminating yield vacuum, use of 165 to 215 kg of seed per hectare, using certified seeds of suitable cultivars for water and dry farming, consuming at least 50 kg of phosphorus fertilizer (equivalent to P2O5) during cultivation, consuming at least 95 kg of pure nitrogen per hectare and integrating farms are suggested.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Food security
  • Geographic Information System (GIS)
  • limited water yield
  • potential yield
  • real yield

بای ن، منتظری م، گندمکار ا و عطایی ه (1391) مطالعة پتانسیل اراضی کشت گندم دیم در استان گلستان با استفاده از سامانة اطلاعات جغرافیایی(GIS). مجله آمایش جغرافیایی فضا، فصلنامة علمی- پژوهشی دانشگاه گلستان. 2(4):
19-41.  

بیدادی م، کامکار ب، عبدی ا و کاظمی ح (1394) ارزیابی تناسب اراضی جهت کشت گندم دیم با استفاده از سامانة اطلاعات جغرافیایی (مطالعة موردی: حوزه قره‌سو). دانش کشاورزی و تولید پایدار. 25(1):131-143.  

بی‌نام (1395) جهاد کشاورزی استان گلستان، مرکز آمار و اطلاعات.

بی‌نام (1396) جهاد کشاورزی استان گلستان، مرکز آمار و اطلاعات.

بی‌نام (1395) سازمان مراتع و جنگلداری استان گلستان، مرکز آمار و اطلاعات.

ترابی ب، سلطانی ا، گالشی س، زینلی ا و کرگهی م ک (1392) اولویت‌بندی عوامل ایجادکنندة خلاء عملکرد گندم در منطقة گرگان. مجلة الکترونیک تولید گیاهان زراعی. 6(1): 171-189.

حجارپور ا، سلطانی ا و ترابی ب (1394) استفاده از آنالیز خط مرزی در مطالعات خلأ عملکرد: مطالعة موردی گندم در گرگان. تولید گیاهان زراعی. 8(4):183-201.

سلطانی، ا، ماهروکاشانی ا، دستمالچی ا، مداح و، زینلی ا و کامکار ب (1389) شبیه‌سازی رشد و نمو گندم با استفاده از مدل‌های DSSAT، APSIM و CropSyst در شرایط گرگان و گنبد (گزارش طرح پژوهشی). دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 66 صفحه.

کاظمی ح (1395) کاربرد سامانة اطلاعات جغرافیایی (GIS) در علوم زراعی. انتشارات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 264 ص.

محمدی ح (1385) آب و هواشناسی کاربردی، انتشارات دانشگاه تهران، 1385.

مقدادی ن، سلطانی ا، کامکار ب و حجارپور ا (1393) پهنه‎بندی زراعی– بوم‎شناختی استان زنجان جهت برآورد پتانسیل و خلأ عملکرد نخود دیم. مجلة پژوهش‎های تولید گیاهی، 21(3):27-49.  

نصیری محلاتی م و کوچکی ع ر (1388) پهنه‏بندی اگرواکولوژیکی گندم در استان خراسان: برآورد پتانسیل و خلأ عملکرد. پژوهش‏های زراعی ایران، 7(2):695-709.   

نکاحی م ز، سلطانی ا، سیاهمرگویی آ و باقرانی ن (1393) خلأ عملکرد مرتبط با مدیریت زراعی در گندم (مطالعة موردی: استان گلستان-بندر‎گز). تولید گیاهان زراعی. 7(2):135-156.  

نهبندانی ع، سلطانی ا، زینلی ا، مهماندویی م، حسینی ف و شاه حسینی ع (1396) خلأ عملکرد سویا در منطقه گرگان و علی‌آباد کتول با استفاده از روش آنالیز خط مرزی. نتایج چاپ نشده.

Asana RD and Kale VR (1965) A study of salt tolerance of four varieties of wheat. Indian Journal of Plant Physiology,8: 5-22.

Batjes NH (ed.) (2000) Global Soil Profile Data (ISRIC-WISE). [Global Soil Profile Data (International Soil Reference and Information Centre - World Inventory of Soil Emission Potentials)]. Data set. Available on-line [http://www.daac.ornl.gov] from ORNL Distributed Active Archive Center, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, U.S.A.

FAO (2016) Food and Agriculture Organization of the United Nations. Faostat. http://faostat.fao. org/site/408/default.aspx [15 June 2016].

 Maas EV and Hoffman GJ(1977) Crop salt tolerance - current assessment. Journal of the Irrigation and Drainage Division ., ASCE 103 (IR2): 115-134.

Soltani A and Sinclair TR (2012a) Modeling physiology of crop development, growth and yield. CABI. 322p.

Soltani A, Hajjarpoor A and Vadez V (2016) Analysis of chickpea yield gap and water-limited potential yield in Iran. Field Crops Research. 185: 21-30.

Soltani A, Maddah V and Sinclair TR (2013) SSM-Wheat: a simulation model for wheat development, growth and yield. Iranian Journal of Plant Physiology. 7: 711-740.

Van Ittersum MK and Cassman KG (2013) Yield gap analysis—Rationale, methods and applications Introduction to the Special Issue. Field Crops Research. 143: 1-3.

Van Wart J, van Bussel LG, Wolf J, Licker R, Grassini P, Nelson A, Boogaard H, Gerber J, Mueller ND, Claessens L, van Ittersum MK and Cassman KG (2013) Use of agro-climatic zones to upscale simulated crop yield potential. Field Crops Research. 143: 44-55.