تعيين زمان كاشت، پتانسيل عملكرد دانه، شكاف عملكرد و تجزيه خطر توليد گندم در مناطق ديم خوزستان

Determination of Sowing Time, Grain Yield Potential, Yield Gap, and Risk Analysis of Wheat Production in Rainfed Regions of Khuzestan Province in Iran

استان خوزستان داراي سطح قابل‌توجهي گندم ديم است كه به علت ناپايداري شرايط آب و هوايي و مديريت نامطلوب ميانگين عملكرد دانه آن كمتر از يك تن در هكتار است. به‌منظور پهنه‌بندي ديم‌زارهاي استان خوزستان بر اساس زمان كاشت، پتانسيل عملكرد و شكاف عملكرد و تحليل خطر توليد از مدل‌هاي AquaCrop و CERES-Wheat استفاده شد. داده‌هاي آب و هوايي شهرستان‌هاي ديم‌خيز بعد از داده‌گواري همراه با بافت خاك غالب هر منطقه، به مدل معرفي تا زمان كاشت و پتانسيل عملكرد دانه را براي هر منطقه شبيه‌سازي نمايد. عملكردهاي شبيه‌سازي شده براي مناطق توسط نرم‌افزار RAINBOW مورد آناليز خطر قرار گرفتند. سپس همه نتايج به محيط سامانه اطلاعات جغرافيايي (GIS)، منتقل و پهنه‌بندي انجام شد. نتايج نشان داد كه آغاز كاشت در مناطق ديم‌خيز مركزي (شوشتر) و شمالي شرقي (ايذه) معمولاً زودتر از مناطق شمالي (دزفول) و جنوب شرقي (بهبهان) شروع مي‌شود و يك تفاوت 15 روزه (اواخر آبان تا 15 آذر) بين آغاز كاشت گندم ديم در مناطق مختلف استان خوزستان وجود دارد. طول دوره رشد از مناطق مركزي به سمت مناطق شمالي، شمال شرقي و جنوب شرقي افزايش مي‌يابد. بيشترين طول دوره رشد گندم 164 روز (2190 درجه روز رشد) مربوط به ايذه در شمال شرقي استان و كمترين طول دوره رشد گندم 124 روز (1860 درجه روز رشد) مربوط به شهرستان شوشتر در مركز استان است. نتايج نشان داد كه ميانگين پتانسيل عملكرد دانه از 4/2 تن در هكتار (ايذه) تا 1/7 تن در هكتار (شوشتر) متغير بود. پتانسيل عملكرد دانه مناطق از جنوب به سمت شمال، شمال شرق و جنوب شرق داراي روند افزايشي بود و پتانسيل عملكرد دانه هر يك از پهنه‌ها در سال‌هاي مختلف نيز متفاوت بود. نتايج تجزيه خطر نشان داد كه خطر توليد در پهنه‌هاي مختلف متفاوت بود و پهنه‌هاي با پتانسيل عملكرد دانه بالا داراي خطر توليد كمتر بودند. نتايج تجزيه شكاف عملكرد نيز نشان داد كه شكاف عملكرد در پهنه‌هاي مختلف از 88 درصد (ايذه و بهبهان) تا 66 درصد (شوشتر و دزفول) متغير بود. به‌طوركلي، تاريخ كاشت مناسب گندم ديم در خوزستان در دامنه تاريخ كاشت مناسب گندم آبي 20 آبان لغايت 25 آذر قرار مي‌گيرد، اگرچه زمان كاشت گندم ديم در مقايسه با گندم آبي با 10 روز تأخير آغاز مي‌شود. پهنه‌هاي داراي پتانسيل عملكرد دانه بيشتر داراي شكاف عملكرد بيشتري نيز هستند. براي كمّي‌سازي سهم هر يك از عوامل مؤثر در ايجاد شكاف عملكرد و به‌كارگيري راهكارهاي مناسب مديريت مزرعه براي كاهش شكاف عملكرد دانه پژوهش‌هاي تكميلي براي ارزيابي مدل در شبيه‌سازي اثر آب، عناصر غذايي و علف‌هاي هرز ضرورت دارد.

Khuzestan province has large areas of rainfed wheat where the average grain yield, due to annual variability in weather conditions and poor management, is less then one ton per hectare. To zoning rainfed wheat areas in Khuzestan based on planting time, yield potential and yield gap as well as production risk the AquaCrop and CERES-Wheat models were used. Long-term daily weather data of each region, after processing, and the dominant soil texture were arranged as models inputs to simulate planting time and yield potential for each region. Risk analysis was performed for models outputs using RAINBOW software. All results moved to Geographical Information System (GIS) for zoning. The results showed that the commencement of sowing time in central (Shushtar) and northeast (Izeh) regions starts 15 days earlier than north (Dezful) and southeast (Behbehan) regions. The longest cropping season with 164 days (2190 GDD) and shortest with 124 days (1860 GDD) belonged to northeast (Izeh) and central (Shushtar) regions, respectively. The results also showed that the average grain yield potential varied from 4.2 (Izeh) to 1.7 (Shushtar) tons per hectare. Average grain yield potential of south to north, northeast and southeast had an increasing trend and it was proportional to the amount of rainfall. The results of risk analysis revealed that production risk varied in different zones, and zones with higher yield potential have lower production risk. The results indicated that yield gap varied from 88% (Izeh and Behbahan) to 66% (Shushtar and Dezful). Areas with higher yield potential had more yield gaps. Overall, suitable sowing time window of wheat in rainfed areas of Khuzestan (from 11 November to 16 December) is the same as sowing time window for irrigated wheat. To quantify the contribution of each factor affecting the yield gap and recommendation of appropriate crop management practices to reduce the gap, further researches are required for evaluating the model for simulating the effects of water, fertilizers and weeds.