پديد آورندگان :
آقايي پور، نيلوفر دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - پژوهشكده ژنتيك و زيست فناوري كشاورزي طبرستان , پيردشتي، همت اله دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - پژوهشكده ژنتيك و زيست فناوري كشاورزي طبرستان , زواره، محسن دانشگاه گيلان , اسدي، حسين دانشگاه تهران - پرديس كشاورزي و منابع طبيعي , بهمنيار، محمدعلي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - پژوهشكده ژنتيك و زيست فناوري كشاورزي طبرستان
كليدواژه :
خط مرزي , خلأ عملكرد , رگرسيون غيرخطي , عملكرد بهينه , منابع خاكي
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: به دليل افزايش جمعيت و تغيير عادات غذايي، نياز به افزايش توليدات كشاورزي جهان در جهت تامين ميزان تقاضاي مصرف وجود دارد. در جهت برطرف كردن مشكلات ذكر شده، يكي از راه ها افزايش سطح زير كشت است كه در آينده روش مطلوبي نمي باشد؛ زيرا اين امر مستلزم استفاده از اراضي حاشيه اي با عملكرد و ثبات پايين است. بنابراين، افزايش عملكرد در واحد سطح يك راهكار موثر در اين رابطه است كه از طريق كاهش خلا عملكرد مي توان در جهت رفع اين مشكل گام برداشت. با توجه به ضرورت افزايش توليد برنج در كشور و لزوم افزايش بهره وري از منابع خاكي، به برنامه ريزي در استفاده مناسب از كود هاي شيميايي جهت دست يابي به حداكثر عملكرد نياز مي باشد. بنابراين، هدف از اجراي اين پژوهش، بررسي پتانسيل عملكرد برنج و خلأ عملكرد آن در دشت فومنات با استفاده از روش آناليز خط مرزي و ارتباط بين ويژگي هاي خاك و عملكرد برنج در نظر گرفته شد.
مواد و روش ها: پژوهش حاضر در دو سال زراعي 92-1391 و 93-1392 در 53 زمين زراعي واقع در دشت فومنات روي برنج (رقم طارم هاشمي)، اجرا شد. در اين بررسي از مزارع كشاورزان، نمونه خاك تهيه شده و مختصات جغرافيايي نمونه ها ثبت شدند. صفاتي از قبيل عملكرد شلتوك برنج و ويژگي‌هاي خاك از قبيل نيتروژن كل، پتاسيم قابل‌استفاده، فسفر قابل استفاده، ماده آلي، ظرفيت تبادل كاتيوني، اسيديته و هدايت الكتريكي خاك، اندازه گيري شدند. در اين پژوهش به محاسبه خلا عملكرد، عملكرد بهينه و مقادير بهينه ويژگي هاي خاك با استفاده از روش خط مرزي پرداخته شد. داده ها با روش تجزيه رگرسيون غيرخطي تابع درجه دوم، مدل هاي دو تكه اي، دندان مانند و استفاده از رويه PROC NLIN آناليز شدند.
يافته ها: توابع دو تكه اي به خوبي توانستند به توصيف روند تغييرات اسيديته و هدايت الكتريكي خاك بپردازند. علاوه براين، از تابع دندان مانند براي توصيف روند تغييرات فسفر قابل استفاده، پتاسيم قابل استفاده، ماده آلي و ظرفيت تبادل كاتيوني خاك استفاده گرديد. همچنين؛ براي توصيف روند تغييرات نيتروژن كل از تابع درجه دوم استفاده شد. ميانگين عملكرد بهينه و عملكرد كشاورز در منطقه دشت فومنات به ترتيب برابر با 7/67 و 4/81 تن در هكتار با خلأ عملكرد برابر با 2/86 تن در هكتار (37/3 درصد) برآورد شد. مقادير بهينه نيتروژن كل، فسفر قابل استفاده، پتاسيم قابل استفاده، ماده آلي، ظرفيت تبادل كاتيوني، اسيديته و هدايت الكتريكي خاك به ترتيب برابر با 0.266 درصد، 30/35-13/49 ميلي گرم بر كيلوگرم، 173/4-102/2 ميلي گرم بر كيلوگرم، 3/2-2/7 درصد، 30/8-25/43 ميلي اكي والان در 100 گرم، 6/36 و 1/92 دسي زيمنس بر متر بود.
نتيجه گيري: بر اساس نتايج اين مطالعه برخي از عوامل اصلي خلأ عملكرد برنج در اين منطقه را مي توان به مديريت نامناسب كود هاي شيميايي (نيتروژن، فسفر و پتاسيم) و از طرفي ناديده گرفتن نقش ماده آلي، اسيديته و گنجايش تبادل كاتيوني خاك در تأمين عناصر غذايي ضروري دانست. روش تجزيه و تحليل خط مرزي به روشني توانست به محاسبه پتانسيل ويژگي هاي خاك در پاسخ به عملكرد بپردازد. در مجموع، نتايج پژوهش حاضر مي تواند به توسعه راهكار هاي خوبي در جهت دستيابي به توليد مطلوب و كاهش خلا با توجه به وضعيت حاصلخيزي منطقه كمك كند.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Nowadays, due to population growth and changes in eating habits, there is a need to increase agricultural productions to meet consumer demand all around the world. Increasing the area under cultivation is one of the solutions for this problem, which cannot be appropriate in future because this needs to use of marginal lands with low yield and stability. Hence, increased yield is an effective strategy in this regard which can resolve the problem by decreasing yield gap. Considering the fact that there is an urgent need to increase rice production in the country as well as improving the productivity of soil resources, planning for the proper use of chemical fertilizers to achieve the maximum performance seems to be required. Accordingly, the aim of this study was to evaluate rice potential yield and yield gap in Foumanat plain using boundary line analysis, moreover, to find the relationship between soil properties and rice yield.
Materials and methods: In order to investigate the yield gap (YG) of rice (cv. ‘Tarom Hashemi’) related to soil properties, a field experiment was carried out in Foumanat plain during two cropping seasons: 2012-13 and 2013-14. We recorded the information of 53 fields as soil samples were taken and geographic coordinates were recorded. Some soil characteristics such as total nitrogen, potassium, phosphorus, organic matter and cation-exchange capacity were measured. At the end of growing season (harvesting time) grain yield was calculated in each field (1 m-2). The boundary line method was used to calculate yield gap, optimum yield and optimum amount of soil properties for each field. Data analysis done by nonlinear regression of quadratic function, dent-like and segmented models based on PROC NLIN procedures.
Results: Segmented functions were well able to describe the trend of pH and electrical conductivity of soil. In addition, dent-like function used to describe the process of changes in available phosphorus, available potassium, organic matter and cation exchange capacity. Also, a quadratic function was used to describe the trend of total nitrogen. The average of optimum yield and actual yield were 7.67 and 4.81 t ha-1, respectively, in Foumanat plain with an YG of 2.86 ton ha-1 (37.3 percent). The optimum concentration of total nitrogen, phosphorus, potassium, organic matter, cation exchange capacity, pH and electrical conductivity were 0.266 percent, 13.49-30.35 mg Kg-1, 102.2-173.4 mg Kg-1, 2.7-3.2 percent, 25.43-30.8 meq 100 g-1, 6.36 and 1.92 dS m-1, respectively.
Conclusion: Based on the results of this study, some of the main factors for rice YG in this area could be inappropriate management of chemical fertilizer usage (nitrogen, phosphorus and potassium) as well as ignored role of organic matter and cation exchange capacity in providing essential nutrients for rice. Boundary line analysis method could clearly calculate the soil properties potential in response to yield. In general, the results of this study can help to conclude a good strategy for achieving optimal production and gap reduction due to fertility situation of the area.
