پيش بيني عملكرد نيشكر تحت مديريت‌هاي مختلف مزرعه با استفاده از مدل Aqua Crop (مطالعه موردي: كشت و صنعت سلمان فارسي)

Predicting sugarcane yield under different farm management using Aqua Crop model (Case study: Salman Farsi Agro-industry)

دشت خوزستان به علت داشتن انرژي فوق‌العاده بالاي خورشيدي و خاك حاصل‌خيز از نوع رسوبي داراي استعداد بالقوه و بالايي جهت توليد نيشكر مي‌باشد. نيشكر گياهي چند ساله و داراي دوره رشد طولاني و نياز آبي زياد است. بنابراين اعمال مديريت صحيح آبياري با هدف صرفه‌جويي در مصرف آب و افزايش عملكرد نيشكر از اهميت خاصي برخوردار است. از طرفي مدل‌سازي رشد گياه ابزار مهمي در ارزيابي اثرات مديريت مزرعه بر روي عملكرد محصول و در نتيجه آن، تصميم‌گيري براي روش‌هاي مديريتي مناسب مي‌باشد. در اين تحقيق عملكرد گياه نيشكر در مزرعه 25 هكتاري واحد كشت و صنعت سلمان فارسي در استان خوزستان در حالت‌هاي مختلف مديريت مزرعه، بررسي گرديد. هم‌چنين با استفاده از اطلاعات اندازه‌گيري شده، مدل آكواكراپ واسنجي و با استفاده از آن هجده سناريوي مديريتي (شامل سه حالت مالچ 0، 80 و 100 درصد به ترتيب از جنس آلي و معدني، دو روش آبياري شامل سطحي و قطره‌اي و سه سطح كوددهي شامل 300، 350 و 400 كيلوگرم در هكتار) براي مزرعه اجرا و نتايج محاسبه شد. نتايج نشان داد افزايش مصرف كود به ميزان 50 كيلوگرم در هكتار موجب افزايش تقريبي 5/2 تن محصول در هكتار مي‌گردد. استفاده از آبياري قطره‌اي به طور متوسط 5/1 تن در هكتار عملكرد محصول را نسبت به آبياري سطحي افزايش مي‌دهد و همچنين استفاده از پوشش مالچ به ميزان 80 درصد موجب افزايش 5/3 تن محصول در هكتار مي‌گردد. نهايتاً بر اساس نتايج حاصله از اين پژوهش، بيش‌ترين عملكرد مربوط به سناريو آبياري قطره‌اي با پوشش مالچ 80 درصد و ميزان كود 400 كيلوگرم در هكتار مي‌باشد. با اعمال اين شرايط 6/8 تن در هكتار توليد بيوماس افزايش مي‌يابد و پيشنهاد مي‌گردد در مزارع نيشكر استان خوزستان از اين روش استفاده گردد.

Khuzestan plain has a high potential for sugarcane production due to its extremely high solar energy and fertile sedimentary soil. Sugarcane is a perennial plant with a long growth period and high water requirement. Therefore, proper irrigation management with the aim of saving water consumption and increasing sugarcane yield is of particular importance. On the other hand, plant growth modeling is an important tool in evaluating the effects of field management on crop yield and, consequently, decision-making for appropriate management methods. In this study, the yield of sugarcane in a 25-hectare farm of Salman Farsi agro-industry in Khuzestan province in different state of farm management was investigated. Also, using the measured data, the Aqua crop model was calibrated and using it, eighteen management scenarios (including three 0, 80 and 100% mulch modes, two surface and subsurface drip irrigation methods and three fertilizer levels of 300, 350 and 400 kg/ha) were implemented for the farm and the results calculated. The results showed that increasing fertilizer consumption by 50 kg/ha causes an increase of approximately 2.5 tons of crop per hectare. The use of drip irrigation on average 1.5 tons per hectare increases crop yield compared to surface irrigation and also the use of mulch coating by 80% increases the yield by 3.5 tons per hectare. Finally, based on the results of this study, the highest yield is related to the drip irrigation scenario with 80% mulch coverage and 400 kg /ha fertilizer. By applying these conditions, biomass production will increase by 8.6 tons per hectare and it is suggested to use this method in sugarcane fields of Khuzestan province.