تجزيه و تحليل خلاء عملكرد گندم و عامل ­هاي مؤثر بر آن در استان كرمان

Gap analysis of wheat production and influencing factors in Kerman province

سابقه و هدف: با توجه به بحث كمبود منابع آبي در ايران، امكان افزايش سطح زير كشت براي تأمين تقاضاي رو به رشد مصرف گندم نيست. در كشور بين ميانگين عملكرد واقعي و پتانسيل (قابليت) هر منطقه اختلاف شايان توجهي دارد. شناخت پتانسيل‌ها و همچنين ميزان و نحوه تأثير هر يك از عامل‌هاي محدودكننده عملكرد به صورت جداگانه، نقش مهمي در تعيين راهبردهاي مديريتي جايگزين براي كاهش خلاء عملكرد دارد. اين تحقيق به منظور ارزيابي ميزان پتانسيل و خلاء عملكرد گندم و همچنين سهم نسبي متغيرهاي اقليمي و مديريتي بر آن در استان كرمان اجرا شد. مواد و روش ها: براي انجام اين تحقيق، اطلاعات هواشناسي و مديريتي براي همه­ ي شهرستان‌هاي استان كرمان استخراج و عملكرد و پارامتر فراسنجه)هاي مختلف رشدي گندم با استفاده از مدل سامانه گياهي گندم (CERES-Wheat) همانندسازي شد. از اطلاعات مستخرج از آزمايش‌ها و داده هاي مربوط به مراكز تحقيقات شهرستان هاي مختلف استان كرمان براي واسنجي و تعيين اعتبار مدل استفاده شد. همچنين، براي تعيين سهم نسبي هر كدام از عامل‌هاي اقليمي و مديريتي بر ميزان پتانسيل و خلاء عملكرد از رگرسيون چندگانه استفاده شد. نتايج و بحث: نتايج نشان داد، مدل سامانه گياهي گندم (CERES-Wheat) برآورد شايان پذيرشي از رشد و عملكرد گندم در منطقه كرمان داشت. بررسي ميانگين ده ساله عملكرد گندم در استان كرمان نشان داد، دامنه عملكرد گندم از 2 تا 4/6 تن در هكتار متغير بود. نتايج تجزيه و تحليل رگرسيون نشان داد، رابطه كود نيتروژن، فسفر و آب با عملكرد واقعي مثبت بوده كه در اين بين، بيشترين ضريب همبستگي (0/97) مربوط به ميزان آب مصرفي مي‌باشد. به طوريكه، بيشترين عملكرد واقعي گندم در مناطقي وجود دارد كه بيشترين حجم نهاده ها را مصرف مي كنند. ميزان عملكرد بالقوه (پتانسيل) نيز براي مناطق مختلف استان كرمان بين 6/6 تا 8/2 تن در هكتار همانندسازي شد. تجزيه و تحليل رگرسيوني تاييد كرد كه دما مهم ترين عامل مؤثر بر عملكرد بالقوه در استان كرمان بوده و رابطه معكوس با اين شاخص دارد. دامنه خلاء عملكرد گندم نيز براي مناطق مختلف استان كرمان از 2/33 تن در هكتار براي شهرستان كهنوج تا 4/84 تن در هكتار براي شهرستان بافت متفاوت بود. در بيشتر مناطق استان، آب مهم ترين عامل محدودكننده عملكرد گندم بود، كه براي شهرستان هاي با اقليم خشك بيش از 50 درصد خلاء عملكرد را شامل شد. جايگزيني رقم‌هاي رايج با رقم پرمحصول ميهن در مناطق با ميانگين دماي پايينتر و رقم چمران2 در مناطق گرمسير نقش شايان توجهي در بهبود عملكرد واقعي و در نتيجه كاهش خلاء عملكرد اين مناطق داشت. دامنه سهم كود در خلاء عملكرد نيز بين 1/34 تا 0/21 تن در هكتار قرار داشت. نتيجه گيري: به طوركلي، نتايج اين تحقيق تاييد كرد، در اكثر شهرستان هاي استان كرمان ميزان عملكرد واقعي با عملكرد بالقوه منطقه خلاء زيادي داشته، كه آب آبياري مهم ترين عامل مؤثر بر خلاء عملكرد گندم مي باشد. به نظر مي رسد با شناسايي عامل‌هاي تأثيرگذار بر خلاء عملكرد در هر منطقه مي توان با مديريت مناسب آب، كود و رقم خلاء را كاهش داد.

Introduction: : Due to water shortages in Iran, it is not possible to increase areas of cultivation to supply the increasing demand for wheat (Nassiri Mahallati and Koocheki, 2009). There is a significant gap between the actual and potential yield (Koocheki et al., 2016). Specifying the potential and impact of each limiting factor in yield is important in determining alternative management strategies to reduce the gap (Varvani et al., 2016). This study was performed to evaluate the wheat yield potential and gap, and the relative contribution of climatic and management variables in Kerman Province. Materials and methods: For this study, meteorological and managerial information was extracted for all the regions of Kerman Province. Various wheat yield and growth parameters were simulated by CERES-Wheat model. The model was calibrated and validated using the extracted data from the designed experiments and previously conducted research from various regions of Kerman. Multiple regression was used to determine the relative contribution of each of the climatic and managerial factors on the yield potential and gap. Results and discussion: The results showed that CERES-Wheat model indicated an acceptable accuracy for simulating wheat growth and yield in Kerman. The 10-year average of wheat yield in Kerman ranged between 2 - 4.6 t/ha-1. The results of regression analysis showed that the relationship between water, N and P with actual yield was positive, and the highest R2 (0.97) was related to the amount of water consumed. Therefore the highest actual yield of wheat was assigned to the areas that consumed the greatest value of input. The potential yield was simulated at 6.6 - 8.2 t/ha-1 for different regions of the province. The analysis of regression confirmed that temperature is the most important factor affecting potential yield in the area and showed an inverse relationship with this parameter. The range of yield gap for different regions of the province varied from 2.33 t/ha-1 in Kahnuj to 4.84 t/ha-1 in Baft. In most parts of the province, water was the most important limiting factor for wheat yields, which included more than 50% of the yield gap in dry-climate regions. Replacing conventional cultivars with the high-yielding cultivars of Mihan for lower temperature regions and Chamran 2 for tropical regions had a significant role in improving actual yield and subsequently reducing the yield gap of these areas. The range of fertilizer contribution in yield gap was between 1.34 and 0.21 t/ha-1. Conclusion: In general, the results illustrated that there is a remarkable gap between the actual and potential wheat yield in most regions of Kerman. Irrigation is the most important factor affecting the gap. It seems that the gap can be mitigated by identifying the limiting factors and appropriate management of water, fertilizer and cultivar.