به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

afshin soltani

  • کریم ریاحی کیاسری، حسین کاظمی*، افشین سلطانی، فردین صادق زاده

    این مطالعه با هدف ارزیابی زراعی- بوم شناختی اراضی شهرستان بهشهر (بخش یانه سر) جهت کشت عدس (Lens culinaris Medik.) با استفاده تحلیل های مکانی سامانه اطلاعات جغرافیایی و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در سال 1400- 1401 انجام شد . برای این منظور، از متغییرهای اقلیمی (دماهای کمینه، بیشینه، متوسط و بارش سالانه)، توپوگرافی (شیب، جهت و ارتفاع از سطح دریا) و خصوصیات خاک (بافت ، وزن مخصوص ظاهری ، پتاسیم، فسفر، نیتروژن، مس، منگنز، آهن، آهک، ماده آلی، هدایت الکتریکی و اسیدیته) استفاده شد. نقشه های موضوعی هر یک از متغیرها با مدل های مختلف موجود در  ArcGIS 10.8 تهیه شد. سپس با اختصاص وزن های فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP روی هم گذاری شدند. نقشه نهایی با ارزش های بسیار مستعد، مستعد، نیمه مستعد و غیرمستعد در چهار کلاس طبقه بندی شد. براساس نتایج به دست آمده در نقشه نهایی استعدادسنجی، بخش هایی از شمال و مرکز محدوده مورد مطالعه از مطلوبیت عوامل محیطی برخوردار بودند، اما قسمت هایی از شمال غرب و مرکز و جنوب منطقه در پهنه غیرمستعد قرار گرفتند. مناطق بسیار مستعد برای کشت گیاه عدس با 52/12 درصد در قسمت شمالی منطقه براساس مطلوبیت عوامل اقلیمی، خاک و توپوگرافی کمترین مساحت را داشتند. در مجموع، دو پهنه بسیار مستعد و مستعد 97/56 درصد منطقه را شامل شدند. از طرفی، پهنه های نیمه مستعد و غیرمستعد 03/43 درصد از کل مساحت منطقه را به خود اختصاص دادند. مناطقی در شمال غرب، مرکز و قسمت هایی از جنوب غرب برای کشت عدس نیمه مستعد یا غیرمستعد تعیین شدند. از دلایل اصلی این نتیجه می توان به کمبود برخی متغییرهای خاکی مانند ماده آلی و شرایط نامناسب اقلیمی از جمله کمبود بارش و نیز توپوگرافی (شیب و جهت جغرافیایی) نام برد.

    کلید واژگان: استعدادسنجی اراضی، سامانه اطلاعات جغرافیایی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی
    Karim Reyahi, Hossein Kazemi *, Afshin Soltani, Fardin Sadeghzadeh
    Introduction

     Agriculture is one of the most important economic sectors of the country, and it plays a vital role in achieving sustainable development, which requires the use of scientific principles and methods and the recognition of environmental capabilities. In this regard, there is a close relationship between agricultural development and environmental resources. In recent years, the level of agricultural land has decreased, and this decrease in land suitable for agricultural production can be attributed to the lack of optimal land use, which has directly affected the ability to produce food on a large scale and seriously affected food security. However, in many cases, agricultural systems have low production, which is related to management issues. Also, the climatic capabilities of the regions are sometimes effective as a limiting factor in crop production. Based on this, it is very important to identify the capabilities of the land before the performance of various activities such as agriculture. This study was carried out with the aim of agroecological evaluation of lands in Behshahr County (Yane-Sar region) for lentil cultivation using spatial analysis of geographical information system (GIS) and analysis hierarchy process (AHP) in 2021-2022.

    Materials and Methods

     This research was carried out in the agricultural lands of the Yane-sar district of Behshahr county in Mazandaran province from 2021 to 2022. In order to prepare digital maps of soil characteristics of agricultural lands, agricultural soil samples were taken after the harvest in the summer of 2021. In this research, climatic variables (minimum, maximum, average temperatures and annual precipitation), topography (slope, aspect, and elevation above sea level), and soil characteristics (texture, K, P, Cu, Mn, N, Fe, TNV, organic matter, EC, pH) were used. Thematic maps for each variable were created using various models in ArcGIS 10.8 and then overlaid with AHP weights. The final map was classified into four categories: high suitability, suitability, semi-suitability, and non-suitability.

    Results and Discussion

     The results showed that the range of electrical conductivity (EC) in the soil of agricultural lands of the study area was between 0.84-2.63 dS m-1. According to its distribution, most of it is located in the northwest and southeast of the region, and its lowest value is located in the central and northern regions. Also, the results showed that the distribution of soil organic matter (OM) is between 0.35-7.22 percent. The central and southern areas of this region had the minimum percentage of organic matter. The results showed that the most suitable areas for lentil cultivation are located in the northern, central, and southern parts of the region. In general, two classes of high suitability and suitability comprise about 56.97% of the area. One of the main reasons for this result was the suitable soil fertility, rainfall, and topographical conditions. Zones with semi-suitability and non-suitability cultivation potential were also included in 43.03% of the region's area. The results showed that the northwest, parts of the centre, and parts of the southwest were located in the semi-suitability class for lentil cultivation. 

    Conclusion :

     Considering various factors to determine the suitable lands for lentil cultivation, it was found that most of the agricultural lands in the studied region were in zones of high suitability for lentil cultivation. Also, in the semi-suitability and non-suitability classes, low nitrogen amount in parts of the centre, high humidity and rainfall in the west of the region, high phosphorus amounts in parts of the central and northwest regions, the inappropriate texture in some fields and low rainfall were determined as limiting factors for the growth of lentil.

    Keywords: Analysis Hierarchy Process (AHP), Geographic Information System (GIS)‌, Land Use Suitability
  • سید رضا امیری*، سیدمجید عالیمقام، افشین سلطانی

    تقاضای محصول های کشاورزی زیر تاثیر جمعیت، رژیم غذایی و مقدار هدررفت می‏باشد. در بررسی حاضر، مقدار تقاضا ناشی از تاثیر همزمان این عامل های برای دوره زمانی حال حاضر (سال 1400 خورشیدی) و سال 1429 خورشیدی بررسی شده است. در این بررسی 48 رویکرد مختلف حاصل از ترکیب سه سطح کاهش هدررفت محصولات گیاهی و دامی، چهار سبد غذایی مختلف شامل الف- وضع کنونی، ب- مطلوب وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، پ- کاهش محصول های دامی و برنج به صورت جایگزینی 30% از گوشت قرمز با گوشت مرغ + جایگزینی 30% از گوشت مرغ با حبوبات + جایگزینی 30% از برنج با گندم و ت- سبد غذایی گیاه محور و چهار نرخ باروری مختلف شامل نرخ باروری ثابت کنونی (8/1) تغییرهای جمعیت با حد پایین (5/1)، متوسط (5/2) و بالا (3/3) در نظر گرفته شده است. برای هر یک از بازه زمانی بررسی و مقدار تقاضا برای محصول های گیاهی و آب آبی رنگ (آب آبیاری) مورد نیاز به همراه تاثیر تغییر اقلیم برای هر رویکرد محاسبه شدند. نتایج نشان دادند که مقدار تقاضا برای محصول های گیاهی در کشور در سال 1400 برابر 74/128 میلیون تن می‏باشد. با فرض افزایش جمعیت با نرخ باروری کنونی (8/1)، مقدار تقاضا در سال 1409 برابر 25/149 میلیون تن است که در سال 1429 به 06/166 میلیون تن خواهد رسید. برای تولید این مقدار تقاضا در شرایط فعلی به 78/128 میلیارد متر مکعب در سال1400 به 47/152 میلیارد متر مکعب در سال 1409 و در سال 1429 به 34/176 میلیارد متر مکعب آب آبیاری نیاز است. همچنین، مقدار آب تخصیصی به بخش کشاورزی برابر 86 میلیارد متر مکعب است که بیش از توان محیط زیست می‏باشد. برای داشتن محیط زیست پایدار باید مقدار آب تخصیصی به بخش کشاورزی به 39 میلیارد متر مکعب کاهش یابد. در صورت توجه به محیط زیست، ضریب خودکفایی کشور برای تولید محصول های گیاهی از نظر آب در سال برابر 6/25 و در سال 1429 برابر 1/22% خواهد بود. با کاهش 25 درصدی هدررفت مقدار آب مورد نیاز برای تولید محصول های گیاهی و دامی مورد تقاضا در سال 1409 برابر 28/140 میلیارد متر مکعب و در سال 1429 برابر 18/162 میلیارد متر مکعب خواهد بود. بنابراین، برای تامین محصول های کشاورزی کافی در کشور همزمان با حفظ محیط زیست، سیاست کلان کشور باید برای بهبود مدیریت تولید و فشرده‏سازی کشاورزی تغییرهای زیادی داشته باشد.

    کلید واژگان: آب آبی رنگ، تغییر اقلیم، خودکفایی، محصول های گیاهی
    Seyed Reza Amiri *, Seyed Majid Alimagham, Afshin Soltani

    The demand for food is influenced by population size, type of diet and the amount of loss/waste of Agricultural products. In the present study, the amount of demand affected simultaneously by the influencing factors for the present time period, 2030 and 2050 were examined. The study examined 48 different scenarios derived from combining three levels of loss/waste reduction (0, 25, and 50%), four different food baskets, and four different fertility rates (including the current constant (1.8), low (1.5), medium (2.5) and high (3.3) fertility rates) for each of the 2030- and 2050-time frames, and calculated the demand values for plant products and blue water footprint required for each scenario. The amount of blue water footprint required to produce the products in demand was calculated according to the current farm management conditions of agricultural production. In the calculation of blue water footprint, the effect of climate change for the time points of 2030 and 2050 was also taken into cosideration. The results showed that the current demand for plant products in the country is 128.74 million tons per year. Assuming a population increase at the current fertility rate (1.8), the demand will be 149.25 million tons in 2030 and 166.06 million tons in 2050. The amount of irrigation water required to meet the demands in is under the current conditions, 152.47 billion m3 in 2030 and 176.34 billion m3 in 2050. Currently, the amount of water allocated to the agricultural sector is 86 billion m3, which is more than the environmental capacity. To achieve a sustainable environment, the amount of water allocated to the agricultural sector must be reduced to 39 billion m3. If the environmental protection is included, the country's self-sufficiency rate in producing plant products from a water perspective will be 25.6% in 2030 and 22.1% in 2050. With a 25% reduction in loss/waste, the amount of water needed to produce the products in demand will be 140.28 billion m3 in 2030 and 162.18 billion m3 in 2050. However, the use of a plant-based diet can significantly reduce the amount of demand for agricultural products and subsequently the demand for water.

    Keywords: Blue Water Footprint, Climate Change, Plant Products, Self-Sufficiency
  • محمدرضا منصوری واجاری*، ابراهیم زینلی، افشین سلطانی، بنیامین ترابی، علیرضا نه بندانی

    مستندسازی می تواند از انجام دوباره کاری در پروژه های کشاورزی جلوگیری کند. در این مطالعه، اطلاعات مربوط به عملیات مدیریتی از مرحله تهیه بستر تا برداشت باقلا (Vicia faba L.) در مناطق گرگان، علی آباد کتول و آق قلا در 445 مزرعه طی سال های 1399- 1398 و 1400- 1399 با بررسی های میدانی جمع آوری و مستندسازی فرآیند تولید این گیاه انجام شد. تجزیه و تحلیل داده ها با توزیع فراوانی مطلق و تجمعی صورت گرفت. تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که کاشت باقلا در محدوده 14 مهر تا 25 آبان انجام می شود. 97 درصد از کشاورزان جهت آماده سازی بستر از گاوآهن برگردان دار استفاده کردند. بذر مصرفی در دامنه 60 تا 100 کیلوگرم در هکتار بود و در 56 درصد از مزارع برای کاشت از خطی کار، در 43 درصد ردیف کار و در دو درصد از روش دست پاش و سپس اختلاط بذر با خاک توسط دیسک استفاده می شود. باتوجه به توزیع بارندگی، کشت باقلا 92 درصد به صورت دیم بود. کشاورزان از کود نیتروژن خالص به مقدار 0 تا 115 کیلوگرم در هکتار، فسفر خالص 0 تا 96 کیلوگرم در هکتار و پتاسیم خالص 0 تا 72 کیلوگرم در هکتار استفاده کردند. در 338 مزرعه از 445 مزرعه از آفت کش، در 356 مزرعه از علف کش و در 293 مزرعه از قارچ کش استفاده شده و دفعات کاربرد آن ها یک تا سه مرتبه بود. برداشت باقلا از اواخر فروردین تا اوایل خرداد ماه و عملکرد باقلا از 780 تا 4187 کیلو گرم در هکتار بود. نتایج این مطالعه می تواند برای برنامه ریزی بهبود تولید باقلا و رفع عوامل کاهش تولید آن استفاده شود.

    کلید واژگان: آفت کش، پتاسیم، تاریخ کاشت، عملکرد، نیتروژن
    Mohammadreza Mansouri Vajari *, Ebrahim Zeinali, Afshin Soltani, Benjamin Torabi, Alireza Nehbandani
    Introduction

    Documenting the production process in agriculture includes gathering all the information and activities that show the production process of a product from the stage of seed bed preparation to harvesting. In this view, the farm is considered as a production unit, and all processes from the time of preparation of this production unit for cultivation until the product leaves the farm after harvesting are included in the scope of documentation. Considering that the management of the production process in agricultural systems has a significant effect on the quantity of yield, production efficiency, the efficiency of input consumption and finally the environmental effects of production, monitoring and improving the processes leading to the production of agricultural products in order to reduce the challenges associated with agricultural management in Agricultural systems are inevitable. From a scientific point of view, it is possible to improve such management processes by using various techniques, among which continuous improvement and re-engineering of processes are among the most important ones. Golestan province is considered one of the most important areas for the production of faba bean (Vicia faba L.) in the country due to the climate and soil conditions, therefore, without a comprehensive understanding of the agricultural operations, it is difficult to take steps to meet the needs of farmers and eliminate production obstacles. In this study, it is tried that all the researchers and farmers become familiar with the production process of faba bean in Golestan province in an integrated and documented manner and this research is a basis for effective planning to meet the needs of farmers, reduce the consumption of inputs and reduce the environmental effects by changing the method it will be farm management.

    Materials and Methods

    This research was carried out in two crop years 2019-2020 and 2020-2021 in Golestan province and in Gorgan, Aliabad Katul and Aqqola cities. To document the production and analyze the performance gap, 445 farms that had sufficient diversity in different aspects, including farm management, were selected, and all information related to the farm and production management was collected using questionnaires, observations and measurements. In each region, every year, different fields were examined in terms of agricultural management factors, and observations related to the field, planting, planting and harvesting were recorded. In order to analyze the data, absolute and cumulative frequency distribution was used. In these investigations, the scope of changes and the method of performing each management operation performed in the bean farms and also the proportion of farmers who used different methods of each of these management operations were determined.

    Results and  Discussion

    The results showed that soybeans are cultivated more than other crops (41%) before faba bean. Faba bean is planted in these areas between 14 October and 25 November. In these areas, 97% of farmers use reversible plows (one to two times) to prepare the bean planting bed. The amount of seed used is in the range of 60 to 100 kg.ha-1, and in 56% of the fields it is planted with a linear machine, in 43% with a row machine, and in 2% by hand spraying and then mixing the seeds with the soil using a disc. According to the distribution of rainfall in the region, 92% of faba bean cultivation is carried out under rainfed condition. Farmers use 0 to 115 kg.ha-1 of pure nitrogen fertilizers, 0 to 96 kg ha-1 of pure phosphorus and 0 to 72 kg.ha-1 of pure potassium fertilizers to meet their fertilizer needs. Investigations showed that pesticides were used in 338 out of 445 farms, herbicides were used in 356 farms, and fungicides were used in 293 farms, and the number of times pesticides, herbicides, and fungicides were used varied between 1 and 3 times. Faba bean is harvested in these areas from late April to early June, depending on weather conditions, planting date and variety. The yield of faba bean varied from 780 to 4187 kg.ha-1.

    Conclusions

    The results of this research can clarify the details of the faba bean production process for students and researchers to carry out future projects and also provide information on the common consumption of inputs to those interested and be useful in the implementation of growth and yield simulation plans under common conditions by means of average crop plants.

    Keywords: Function, Nitrogen, Pesticides, Planting Date, Potassium
  • محمدرضا خدادادی بالانقیبی، افشین سلطانی*، ابراهیم زینلی
    برنج پس از گندم، غذای اصلی مردم ایران است و نقش ویژه ای در تغذیه، درآمد و اشتغال زایی در بخش کشاورزی دارد. علی رغم اهمیت غیرقابل انکار این محصول زراعی، یکی از گیاهان آب بر در بخش کشاورزی به شمار می آید و با توجه به بحران آب در کشور، تداوم کشت این محصول در بسیاری از مناطق کشور با مشکلات متعددی رو به رو می باشد. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی عملکرد پتانسیل (عملکرد در شرایط عدم محدودیت آب، عناصر غذایی، آفات و بیماری ها) و تخمین ردپای آب آبی و سبز برنج در پهنه های اگرواکولوژیک کشاورزی کل کشور بوده است. محاسبات ردپای آب، با مدل SSM-iCrop2 برای محدوده زمانی 1385-1394 (2006-2015) صورت گرفت. نتایج نشان می دهد بخش هایی از مناطق شمالی کشور، مانند استان های گیلان، مازندران و اندکی نیز گلستان که در مجاورت دریای خزر قرار دارند از ردپای آب آبی کمتر و در مقابل از ردپای آب سبز بیشتر برخوردار می باشند و محدوده مناسب برای کشت برنج در کشور را تشکیل می دهند. سایر استان های کشور نیز مانند استان های خوزستان، بوشهر، فارس و خراسان جنوبی که عمدتا در نواحی گرم کشور قرار گرفتند دارای ردپای آب آبی بیشتر و نیز ردپای آب سبز کمتر می باشند از این رو، این استان ها به هیچ عنوان برای کشت برنج مناسب نمی باشند.
    کلید واژگان: تبخیر تعرق، حجم آب آبیاری کاربردی خالص، ردپای آب آبی، ردپای آب سبز، عملکرد
    Mohammadreza Khodadadi Balanaghibi, Afshin Soltani *, Ebrahim Zeinali
    After wheat, rice is the main food of Iranian people and has a special role in nutrition, income and job creation in the agricultural sector. Despite the undeniable importance of this crop, it is considered one of the water-intensive plants in the agricultural sector, and due to the water crisis in the country, the continuation of the cultivation of this crop in many regions of the country is facing many problems. The purpose of this research was to evaluate the potential yield (yield in the absence of water, nutrients, pests and diseases) and to estimate the blue and green water footprint of rice in the agro-ecological zones (AEZ) of the entire country. Water footprint calculations were done with the SSM-iCrop2 model for the time period of 2006-2015. The results show that parts of the northern regions of the country, such as Gilan, Mazandaran and Golestan provinces, which are located in the vicinity of the Caspian Sea, have less blue water footprint and more green water footprint, and are suitable areas for rice cultivation. Other provinces of the country, such as Khuzestan, Bushehr, Fars and South Khorasan, which are mainly located in the warm regions of the country, have more blue water footprints and less green water footprints, therefore, these provinces are not suitable for rice cultivation at all.
    Keywords: Blue Water Footprint, Evapotranspiration, Green Water Footprint, Volume Of Net Applied Irrigation Water, Yield
  • Samaneh Bakhshandeh, Hossein Kazemi *, Behnam Kamkar, Afshin Soltani
    Today, the DeNitrification DeComposition (DNDC) is model used to anticipate soil organic carbon (SOC) turnover and crop growth under various field management practices. Gorgan County is an important region for soybean production in Iran.  We aimed to 1) validate the DNDC model for modeling SOC dynamic in croplands under soybean cropping, 2) simulate the total topsoil (0–30 cm) SOC stocks of soybean cropping systems, 3) quantify the spatial distributions of carbon sequestration potential of soybean-grown croplands by Geographic Information System (GIS) techniques. In this research, soil samples were taken from 150 fields at depth of 0–30 cm before soybean cultivation and after crop harvesting. In this research, we used the site simulation type of DNDC model for simulation and denitrification/decomposition procedure. Inputs in the DNDC model included information on survey region, climate, soil, crop properties, and farmland management practices. The soil and crop properties categorized into farming management practices such as fertilization, tillage, grazing or plant cutting, and irrigation. The climatic data were obtained from one meteorological station located within the study area. To continue, crop parameters were provided based on field survey and laboratory work. Also, the soil properties (including texture, bulk density, pH, SOC, soil total N, field capacity, wilting point, hydro-conductivity point, porosity and clay fraction) were obtained from sampling sites distributed in soybean croplands of Gorgan county. Results indicated that the DNDC model can simulate the SOC values for soybean fields. Based on the results, there was correlation between the simulated and measured data for SOC. The average concentration and storage of carbon sequestration were as 3.97 and 1.42 Mg ha-1 for observed situation and in predicted situations obtained as 2.60, and 1.42 Mg ha-1, respectively. The highest content of SOC was related to the east, southeast, and central parts toward the south of the county, which was affected by several factors such as soil bulk density, regional climatic condition, using conservation cropping systems, improved irrigation systems, and fertilization management type. The study provided new information on how improvements in the process-based DNDC model in Iran. Therefore, it can be utilized to determine SOC change and dynamism and carbon sequestration potential on the regional scale.
    Keywords: Carbon Sequestration, DNDC Model, Soc, Soybean
  • حسن جعفری، حسین عجم نوروزی*، محمدرضا داداشی، افشین سلطانی

    این پژوهش با هدف بررسی پاسخ شاخص های فیزیولوژیک و زراعی ارقام ایرانی برنج به کاربرد تلفیقی نیتروژن، فسفر و پتاسیم در مزرعه ای واقع در استان مازندران، شهرستان ساری طی سال های 1396 و 1397 اجرا گردید. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. پنج شیوه مدیریت مصرف مقادیر مختلف کودهای شیمیایی (N250P150K150، N200P100K100، N150P75K75، N100P50K50 و N0P0K0) به عنوان عامل اصلی و ارقام محلی برنج (سنگ طارم و طارم هاشمی) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد، بالاترین شاخص خوابیدگی میانگره های سوم و چهارم در تیمارهای N250P150K150 و N200P100K100 مشاهده شد. کاربرد تیمار N200P100K100 سبب افزایش تعداد پنجه بارور در کپه (25/13) و نهایتا تولید حداکثر عملکرد دانه (4806 کیلوگرم در هکتار) گردید، اگرچه با تیمارهای N250P150K150 و N150P75K75 اختلاف آماری معنی داری نداشت. با افزایش سطوح مصرف کودهای NPK، غلظت NPK در دانه و کاه و هم چنین محتوای پروتئین دانه به طور معنی داری افزایش یافت. بین دو رقم مورد مطالعه اختلاف آماری معنی داری از نظر عملکرد دانه و غلظت نیتروژن و پتاسیم در گیاه وجود نداشت ولی غلظت فسفر در دانه برای رقم طارم هاشمی حدود 9/8 درصد بیشتر از رقم سنگ طارم بود. بنابراین، کاربرد تیمار N150P75K75 گزینه مناسب تری جهت بهبود عملکرد دانه ارقام برنج همراه با کاهش میزان مصرف کودهای شیمیایی و متعاقب آن کاهش هزینه های کودی و تبعات محیط زیستی است.

    کلید واژگان: برنج، جذب NPK، شاخص خوابیدگی، عملکرد دانه
    Hasan Jafari, H.Ajamnorozie*, Mohammadreza Dadashi, Afshin Soltani

    The aim of present study was to investigate the effects of NPK chemical fertilizer management on parameters related to lodging, yield components, grain yield and NPK nutrient uptake in local rice cultivars. The experiment was conducted in farms located in Mazandaran province, Sari, during 2017 and 2018. The experiment was performed as split plot in a randomized complete block design with four replications. The different doses of fertilizer treatments at five levels including F1: N250P150K150, F2: N200P100K100, F3: N150P75K75, F4: N100P50K50, and F5: Control (N0P0K0) as main plot and local rice cultivars at two levels of Sang Tarom and Tarom Hashemi were considered as sub-plots. The results showed that the highest third and fourth internodes lodging index were observed in N250P150K150 and N200P100K100 treatments. Application of N200P100K100 treatment increased the number of fertile tillers per hill (13.25) and finally produced highest grain yield (4806 kg/ha-1), although there was no significant difference with N250P150K150 and N150P75K75 treatments. When the doses of NPK fertilizers increased, the concentration of NPK in grain and straw and as well as grain protein content also enhanced. There was no statistically significant difference between the two cultivars in terms of grain yield and concentration of N and K in plant, but the concentration of P in grain for Tarom Hashemi cultivar was about 8.9% higher than Sang Tarom. According to the findings of this study, the application of N150P75K75 treatment is a better option to improving the grain yield of rice cultivars along with a decrease in chemical fertilizers and subsequent reduced fertilizers costs and environmental damages.

    Keywords: Grain Yield, Lodging Index, NPK Uptake, Rice
  • احسان حبیب پورکاشفی، بنیامین ترابی*، افشبن سلطانی، ابراهیم زینلی
    سابقه و هدف

    گیاه کلزا (Brassica napus L.) با دارا بودن 40 الی 44 درصد روغن یکی از مهمترین دانه های روغنی خوراکی محسوب شده و پس از سویا و نخل روغنی، سومین گیاه روغنی یک ساله جهان است. تقاضای جهانی غذا با افزایش سریع جمعیت رو به افزایش است. این تقاضا تا سال 2050 باید به میزان 60 درصد افزایش یابد که می تواند یک چالش اساسی، به ویژه در زمینه تغییرات آب و هوایی باشد. فعالیت های بشر از زمان صنعتی شدن منجر به افزایش انتشار گازهای گلخانه ای شده است که انتظار می رود الگوهای بارندگی و دمای منطقه ای را تغییر دهد. مهمترین خصوصیت تغییر اقلیم جهانی، افزایش معنی دار دما و توزیع ناموزون بارش است که فاکتورهای محدود کننده ای برای توسعه پایدار هستند. هدف نهایی ارزیابی ریسک تغییر اقلیم، شناسایی استراتژی های سازگاری برای دستیابی به توسعه پایدار در یک منطقه خاص است. راهکارهای سازگاری بسته به سیستم کشاورزی، منطقه و سناریوهای تغییر اقلیمی متفاوت می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی راهکار سازگاری افزایش مقاومت به خشکی در گیاه کلزا نسبت به اقلیم آینده در ایران می باشد.

    مواد و روش

    تحقیق حاضر به منظور پیش بینی اثر تغییر اقلیم بر رشد و نمو کلزای دیم در کشور با استفاده از دو مدل گردش عمومی HadGEM2-ES و IPSL-CM5A-MR حاصل پروژه CMIP5 تحت دو سناریوی انتشار RCP4.5 و RCP8.5 گزارش ارزیابی پنجم IPCC در دوره آینده 2040 تا 2069 صورت گرفت. ریز مقیاس نمایی پارامترهای اقلیمی مولد آب و هوایی با ابزارهای تولید سناریوی اقلیمی در قالب پروژه AgMIP و در نرم افزار R انجام شد. پس از شبیه سازی اقلیم آینده و تولید پارامترهای مورد نیاز (دمای حداقل، دمای حداکثر، بارندگی و تشعشع خورشیدی)، شبیه سازی رشد و نمو کلزای دیم با استفاده از مدل SSM-iCrop2 تحت شرایط اقلیم فعلی و آینده انجام شد. همچنین با افزایش مقاومت به خشکی، نتایج شبیه سازی رشد و نمو کلزای دیم در شرایط اقلیمی آینده در ایران مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد میانگین دما در فصل کشت کلزا در دوره آینده به طور متوسط در هر دو مدل برای سناریوی انتشار RCP4.5 به میزان 3/2 درجه سانتی گراد و در سناریوی RCP8.5 به میزان 1/3 درجه سانتی گراد نسبت به شرایط فعلی افزایش خواهد یافت. همچنین نتایج نشان داد که پراکنش بارندگی در بین فصول رشد بین دو مدل مذکور متغیر خواهد بود. نتایج شبیه سازی در شرایط تغییر اقلیم در هر دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 نشان داد که با افزایش میانگین دما، طول فصل رشد در هر دو مدل مورد بررسی کاهش خواهد یافت، اما پیش بینی می شود میزان بهره وری آب در هر دو سناریوی انتشار افزایش یابد. پیش بینی می شود میانگین عملکرد کلزا در کشور در مناطق اصلی کشت آن، در سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب به میزان 5 و 8 درصد نسبت به شرایط فعلی افزایش پیدا یابد. با استفاده از راهکار سازگاری افزایش مقاومت به خشکی، پیش بینی می شود تحت هر دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب به میزان 8 و 9 درصد میانگین تغییرات عملکرد نسبت به آینده بدون راهکار سازگاری افزایش یابد.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد به طور میانگین، عملکرد در اکثر مناطق اصلی کشت کلزا در ایران در هر دو سناریوی انتشار افزایش می یابد. با استفاده از راهکار سازگاری افزایش مقاومت به خشکی در اقلیم آینده، پیش بینی می شود میانگین عملکرد نسبت به آینده بدون راهکارسازگاری افزایش یابد.

    کلید واژگان: تغییراقلیم، شبیه سازی، عملکرد، مدل SSM-Icrop2، سازگاری
    Ehsan Habibpourkashefi, Benyamin Torabi *, Afshin Soltani, Ebrahim Zeinali
    Background and objectives

    The canola plant (Brassica napus L.), containing 40 to 44 percent oil, is considered one of the most important edible oilseeds and is the third most significant annual oilseed crop in the world after soybean and oil palm. The global demand for food is rapidly increasing due to the growing population. This demand is expected to rise by 60 percent by the year 2050, which poses a significant challenge, especially in the context of climate change. Human activities since the industrialization era have led to an increase in greenhouse gas emissions, which are expected to alter regional rainfall patterns and temperatures. The most critical feature of global climate change is the significant increase in temperature and uneven distribution of precipitation, which are limiting factors for sustainable development. The ultimate goal of assessing climate change risks is to identify adaptation strategies to achieve sustainable development in a specific region. Adaptation strategies vary depending on agricultural systems, regions, and climate change scenarios. The aim of this study is to examine adaptation strategies to enhance drought resistance in rapeseed plants concerning future climate conditions in the country.

    Materials and methods

    The present study aims to predict the impact of climate change on the growth and development of rainfed canola in Iran using two general circulation models, HadGEM2-ES and IPSL-CM5A-MR, derived from the CMIP5 project under two emission scenarios, RCP4.5 and RCP8.5, as reported in the fifth assessment report of the IPCC for the future period from 2040 to 2069. The downscaling of climatic parameters generating weather data was conducted using climate scenario generation tools within the AgMIP project and implemented in R software. After simulating the future climate and producing the necessary parameters (minimum temperature, maximum temperature, precipitation, and solar radiation), the growth and development simulation of rainfed canola was carried out using the SSM-iCrop2 model under current and future climate conditions. Additionally, the results of the growth and development simulation of rainfed canola under future climatic conditions in Iran were evaluated with increased drought resistance.

    Results

    The results indicated that the average temperature during the canola growing season in the future is expected to increase by an average of 2.3 degrees Celsius for the RCP4.5 emission scenario and by 3.1 degrees Celsius for the RCP8.5 scenario compared to current conditions. Additionally, the results showed that the distribution of precipitation among the growth seasons would vary between the two models. The simulation results under climate change for both RCP4.5 and RCP8.5 scenarios revealed that, with the increase in average temperature, the length of the growing season would decrease in both models studied. However, it is predicted that water productivity will increase under both emission scenarios. It is anticipated that the average yield of canola in the country in its main cultivation areas will increase by 5% and 8% under the RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, respectively, compared to current conditions. By implementing adaptation strategies to enhance drought resistance, it is expected that under both RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, the average yield changes will increase by 8% and 9%, respectively, compared to a future without adaptation strategies.

    Conclusion

    The results of this study indicate that, on average, the yield in most of the main canola cultivation areas in the country is expected to increase under both emission scenarios. By implementing adaptation strategies to enhance drought resistance in the future climate, it is predicted that the average yield will increase compared to a future without adaptation strategies.

    Keywords: Climate Change, Simulation, Yield, SSM-Icrop2 Model, Adaptation
  • سمانه محمدی*، ابراهیم زینلی، افشبن سلطانی، بنیامین ترابی

    لوبیای معمولی (Phaseolus vulgaris L.) به دلیل ارزش غذایی بالا نقش موثری در تامین امنیت غذایی جامعه دارد. در ایران، تامین پروتئین عمدتا وابسته به فرآورده های گیاهی است و در این راستا هر اقدامی در جهت بهبود عملکرد و تولید محصولات زراعی غنی از پروتئین که در راس آن حبوبات قرار دارند، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. افزایش عملکرد از طریق بهینه سازی مدیریت تولید و حذف عوامل ایجاد کننده خلا عملکرد مناسب ترین راه برای افزایش تولید گیاهان زراعی و ارتقای امنیت غذایی به شمار می رود. بنابر این، برای تامین پایدار غذا برآورد دقیق عملکرد پتانسیل و خلا عملکرد و تولید محصولات زراعی ضروری است. بنابراین مطالعه حاضر با هدف برآورد میزان خلا عملکرد و تولید و بهره وری آب لوبیا در مناطق اقلیمی اصلی تولید آن در کشور بر اساس پروژه اطلس جهانی خلا عملکرد (GYGA) در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1395 انجام شد.به منظور برآورد خلا عملکرد و بهره وری آب لوبیا در ایران مطابق با دستورالعمل گیگا ابتدا داده های مربوط به عملکرد کشاورزان (Ya) و سطح زیر کشت و تولید لوبیا در کشور در بازه زمانی 15 ساله 1380 تا 1394 از وزارت جهاد کشاورزی ایران تهیه شد. سپس نقشه پراکنش لوبیا در کشور رسم شد. با روی هم گذاشتن نقشه پراکنش سطح زیر کشت لوبیا و نقشه پهنه بندی اقلیمی کشور، مناطق اقلیمی اصلی تولید لوبیا مشخص شدند. سپس متناسب با سطح هر پهنه اقلیمی، ایستگاه های هواشناسی مرجع انتخاب شدند. به منظور برآورد میزان عملکرد پتانسیل (Yp) و بهره وری آب لوبیا (Wp) بر اساس داده های هواشناسی و نوع خاک غالب و شیوه های مدیریتی در هر کدام از مناطق انتخاب شده از مدل شبیه سازی گیاه SSM-iCrop2 استفاده شد که به صورت محلی کالیبره و ارزیابی شده بود. خلا عملکرد از اختلاف عملکردهای پتانسیل و واقعی هر ایستگاه برآورد و با روش بزرگ مقیاس نمایی از ایستگاه به مناطق اقلیمی اصلی و سپس به کل کشور تعمیم داده شد. یافته ها نتایج مقایسه میانگین عملکرد واقعی لوبیا گزارش شده توسط وزارت کشاورزی با عملکرد واقعی محاسبه شده طبق پروتکل گیگا برای کشور با RMSE، CV و r به ترتیب برابر با 84 کیلوگرم در هکتار، 4 درصد و 96/0 نشان داد که با استفاده از این پروتکل می توان میانگین عملکرد پتانسیل لوبیا در کشور را با دقت بالایی برآورد نمود. میانگین عملکرد واقعی لوبیا در ایران طی سال های 1380 تا 1394 بین 6/1 و 3/2 تن در هکتار متغیر بود. همچنین، میانگین عملکرد واقعی در مناطق اقلیمی اصلی تولید این محصول برابر با 9/1 و در دامنه 1/1 (منطقه اقلیمی 4202 واقع در گرمی) تا 3/2 تن در هکتار (در منطقه اقلیمی 3003 واقع در آوج) قرار داشت. عملکرد پتانسیل لوبیا از 4/3 (در منطقه اقلیمی 4202 واقع در گرمی) تا 4/5 تن در هکتار (در منطقه اقلیمی 4103 واقع در همدان و بیجار) با میانگین 5/4 تن در هکتار تخمین زده شد. بر اساس این نتایج، در مناطق اقلیمی اصلی تولید لوبیا در ایران 8/1 تا 5/3 (به طور متوسط 6/2) تن در هکتار معادل 46 تا 67 (به طور متوسط 57 درصد) خلا عملکرد وجود دارد. میانگین پانسیل بهره وری آب برای تولید لوبیا در ایران 76/0 کیلوگرم بر متر مکعب برآورد شد.بر اساس نتایج این مطالعه در صورت حذف عوامل ایجاد کننده خلا عملکرد از طریق بهینه سازی مدیریت تولید و کشت لوبیا و رسانیدن عملکرد مزارع لوبیا به عملکرد قابل حصول (80 درصد عملکرد پتانسیل) یعنی افزایش عملکرد دانه از مقدار فعلی 9/1 به 6/3 تن در هکتار با همین سطح زیر کشت، تولید لوبیا در ایران از 223 هزار تن فعلی به 416 هزار تن خواهد رسید که معادل 46 درصد افزایش تولید است و گام مهمی در ارتقای امنیت غذایی تلقی می شود.

    کلید واژگان: پروتکل گیگا، خلا تولید، عملکرد قابل حصول، مدل SSM-Icrop2
    Samaneh Mohammadi *, Ebrahim Zeinali, Afshin Soltani, Benjamin Torabi

    Common bean (Phaseolus vulgaris L.) due to its high nutritional value has an effective role in ensuring food security of the community. In Iran, protein supply is mainly dependent on plant products, and any action to improve the yield and production of protein-rich crops, which are headed by legumes, is of particular importance. Increasing yields by optimizing production management and eliminating yield gaps is the most appropriate way to increase crop production and improve food security. Therefore, accurate estimation of potential yield and yield gap and crop production is essential for sustainable food supply. The present study aims to estimate the yield gap and production and water productivity of bean in its main climate zones in Iran based on the Global Yield Gaps Atlas (GYGA) project at the Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources was done in 2016. In order to estimate the beans yield gap and water productivity in Iran according to GYGA protocol, first the data related to farmers' yield (Ya) and bean harvested areas and production in the country in a period of 15 years from 2001 to 2015 from the Ministry of Agriculture of Iran was prepared. Then the distribution map of beans in the country was prepared. By combining the distribution map of the bean harvested areas and the climatic zoning map of the country, the main climatic zones (DCZs) of bean production were identified. Then, reference weather stations (RWSs) were selected according to the level of each climatic zone. In order to estimate the potential yield (Yp) and water productivity (Wp) based on weather data and major soil type and agronomic management meteorological in each of the selected areas, the SSM-iCrop2 simulation model was used, which was locally calibrated and evaluated. Finally, the bean yield gap (Yg) was calculated from the difference between the potential and actual yield of each RWSs was upscaled to DCZs and country-level. The results of comparing the average of beans actual yield reported by the Ministry of Agriculture of Iran with the actual yield calculated according to the GYGA protocol for the country with RMSE, CV and r values of 84 kg ha-1, 4% and 0.96 respectively, which indicated using This protocol can estimate the average yield of bean in the country with high accuracy. The average beans actual yield in Iran during the years 2001 to 2015 varied between 1.6 and 2.3 ton ha-1. Also, the average actual yield in the main climatic zones of production was 1.9 and between 1.1 (climatic zone 4202 in Germi) to 2.3 ton ha-1 (in climatic zone 3003 in Avaj). Bean potential yield was estimated from 3.4 (in climate zone 4202 in Germi) to 5.4 ton ha-1 (in climate zone 4103 in Hamedan and Bijar) with an average of 4.5 ton ha-1. Based on results, in the main climatic zones of bean production in Iran, there is a yield gap of 1.8 to 3.5 (average 2.6) ton ha-1, equivalent to 46 to 67% (average 57%). The average water productivity potential for bean in Iran was estimated to be 0.76 kg m-3. According to the results, if the factors causing the yield gap are eliminated by optimizing the management of bean production and cultivation and bringing the yield of bean fields to attainable yield (80% of potential yield), is increasing grain yield from the current value of 1.9 to 3.6 ton ha-1 with the same harvested areas, bean production in Iran will increase from the current 222,705 to 415,822 ton, which is equivalent to 46% increase in production and is considered an important step in improving food security.

    Keywords: GYGA Protocol, Production Gap, Attainable Yield, SSM-Icrop2 Model
  • عبدالرحمان میرزائی*، افشین سلطانی، فریبرز عباسی، ابراهیم زینلی، شهرزاد میرکریمی
    از دیرباز بین سازمان های مرتبط با منابع آب در بخش کشاورزی (مثل وزارت نیرو و جهاد کشاورزی) بر سر میزان آب برداشتی برای کشاورزی در سطوح کشوری و استانی اختلاف وجود دارد. هدف از این مطالعه برآورد آب برداشت شده برای کشاورزی آبی استان فارس بر اساس مد ل سازی بیلان آب در شرایط «کشاورزان» بود. برای این منظور از سامانه استانی حسابداری آب برای اراضی کشاورزی آبی استان فارس استفاده شد. برآوردهای سامانه بر اساس داده های هواشناسی 10 ساله (1400-1390) و آمار سطح زیرکشت میانگین 5 ساله (1400-1396) انجام گرفت. نتایج نشان داد که بیش ترین سطح زیرکشت در استان به ترتیب متعلق به گندم (32 درصد)، میوه ها (24 درصد) و جو (7 درصد) بود. از نظر حجم خالص آب آبیاری کاربردی سالیانه به ترتیب میوه ها (39 درصد)، گندم (14 درصد) و برنج (7 درصد) در صدر قرار داشتند. بیشترین حجم خالص آب آبیاری کاربردی در بین گیاهان استان به نخل، برنج و انار به ترتیب با 23651، 14489، 10160 مترمکعب در هکتار اختصاص داشت. نتایج بیلان آب استان نشان داد که بیشترین حجم خالص آب آبیاری گیاهان استان به-ترتیب در ماه های خرداد تا تیر (1024 میلیون مترمکعب) و کمترین آن در آذر تا دی (8/70 میلیون مترمکعب) اتفاق می افتد. نتایج این مطالعه نشان داد متوسط حجم آب برداشت شده برای کشاورزی آبی استان برابر 6565 میلیون مترمکعب در سال (دامنه 6228 تا 7076) می باشد که کمتر از برآورد وزارت نیرو (7991 میلیون مترمکعب در سال) است. بخشی از این اختلاف ناشی از استفاده از سال های آماری متفاوت می باشد.
    کلید واژگان: آب آبیاری کاربردی، حسابداری آب، SSM-Icrop2
    Abdolrahman Mirzaei *, Afshin Soltani, Fariborz Abbasi, Ebrahim Zeinali, Shahrzad Mirkarimi
    There has been a long-standing dispute between organizations associated with water resources (such as the Ministry of Energy and Agricultural Jihad) over the amount of withdrawal water for agriculture at the national and provincial levels. The purpose of this study was to estimate the withdrawal water for irrigated agriculture in Fars Province based on water balance modelling under the condition of “farmers". For this purpose, the SAWA system was used. The system estimates were obtained based on 10-year meteorological data (2011–2021) and 5-year crop area statistics (2017–2021). The largest crop area belonged to wheat (32%), fruits (24%), and barley (7%). Regarding net applied irrigation water volume, fruits (39%), wheat (14%), and rice (7%) had the greatest shares. The highest net applied irrigation water belonged to date, rice and pomegranate, respectively, with 23651, 14489, and 10160 m3.ha-1. Water balance analysis showed that the highest irrigation occurs in June (1024 million m3) and the lowest in December (70.8 million m3). The average volume of withdrawal water for agriculture was estimated at 6565 million m3 per year with a range of 6228–7076 million m3 per year, which was less than the estimate of the Ministry of Energy (i.e., 7991 million m3 per year). Part of this difference is due to the use of different statistical years.
    Keywords: Applied Irrigation Water, SSM-Icrop2, Water Accounting
  • سید عسکری عقیلی، افشین سلطانی، صفورا جافر نوده*
    مقدمه

    پنبه از گیاهان مهم استان گلستان است. گزارش شده بین عملکرد واقعی و عملکرد قابل حصول محصولات تفاوت قابل توجهی وجود دارد که بخش عمده آن ناشی از اعمال نامطلوب مدیریت زراعی می باشد. در هر منطقه با توجه به امکانات و تجارب کشاورزان، برخی عوامل سهم بیش تری در کاهش عملکرد (خلا عملکرد) دارند. با شناسایی و تعیین سهم هر یک از عوامل در منطقه مشخص، می توان مدیریت های زراعی را در راستای افزایش عملکرد برنامه ریزی کرد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف شناسایی عوامل محدود کننده عملکرد پنبه و برآورد خلا انجام شده است. 

    مواد و روش

    در این تحقیق 57 مزرعه ی پنبه طی سال 1399 در شهرستان کردکوی مورد مطالعه قرار گرفت. در این بررسی اطلاعات مربوط به مدیریت زراعی شامل عملیات تهیه بستر بذر، رقم، محل تهیه بذر، زمان کاشت، نحوه مبارزه با علف هرز، زمان سم‎پاشی و میزان بذر مصرفی، با مراجعه به کشاورز و حضور در مزارع طی فصل رشد جمع‎آوری شد. عملکرد واقعی برداشت شده توسط کشاورزان ثبت شد. برای تعیین عوامل ایجاد خلا عملکرد از روش آنالیز تحلیل مقایسه کارکرد (CPA) استفاده شد. با استفاده از مدل تولید و مقادیر پارامترهای مدل سهم هر یک از محدودیت ها در ایجاد خلا عملکرد مشخص شد. برای تجزیه و تحلیل داده ها از نرم افزار SAS استفاده شد. متغیرهای کمی به روش رگرسیون خطی و  متغیرهای کیفی در قالب طرح کاملا تصادفی آنالیز شدند و مقایسه میانگین داده ها به روش آزمون کم ترین اختلاف معنی دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد انجام شد. 

    یافته ها

      طبق نتایج این بررسی، در مزارع پنبه کردکوی خلا عملکرد قابل ملاحظه ای به میزان 7/56 درصد وجود دارد و مهم ترین عوامل ایجاد و سهم آن ها در کاهش عملکرد کشاورزان عبارتند از مشکل آفات با 49 درصد، ضدعفونی بذر با 31 درصد، آبیاری قبل از کاشت با 2/10 درصد، حضور علف های هرز 7/6 درصد و روش کاشت با 9/2 درصد. در صورت کاربرد مطلوب عوامل یاد شده یعنی چنان چه مشکل آفات وجود نداشته باشد، ضدعفونی بذر وآبیاری قبل از کاشت انجام شود، کاشت به صورت مکانیزه انجام گیرد و علف های هرز به خوبی کنترل شود، امکان افزایش عملکرد از 2192 کیلوگرم فعلی به 5061 کیلوگرم در هکتار وجود دارد، و عدم مدیریت این عوامل باعث ایجاد خلا عملکرد به میزان 2869 کیلوگرم در هکتار می شود. 

    نتیجه گیری

    طبق نتایج این مطالعه مدیریت بهینه عواملی مانند تراکم بوته، فاصله بوته روی ردیف، تاریخ کاشت، کشت مکانیزه، ضدعفونی بذر، آبیاری قبل از کاشت، کنترل آفات و علف های هرز، افزایش عملکرد پنبه را در پی خواهد داشت. نتایج این مطالعه می تواند جهت رفع موانع تولید پنبه در دستورکار سازمان جهاد کشاورزی و مروجین قرار گیرد.

    کلید واژگان: آنالیز مقایسه کارکرد، عملکرد قابل حصول، مدیریت زراعی
    Seyed Askari Aghili, Afshin Soltani, Safora Jafarnodeh *
    Introduction

    Cotton is a critical crop in Golestan Province, yet there is a notable discrepancy between actual and attainable yields, largely due to suboptimal agricultural management practices. In each region, specific factors contribute more significantly to the yield gap, influenced by local resources and farmer experience. Identifying these factors and their contributions can guide targeted improvements in agricultural management. This study aims to identify the yield-limiting factors for cotton and estimate the yield gap in Kordkuy County. 

    Materials and Methods

    This study assessed 57 cotton farms in Kordkuy County during 2020. Data on agricultural management practices—including seedbed preparation, cultivar choice, seed source, planting timing, weed control, pesticide application, and seed consumption—were collected through field visits and farmer interviews. Actual yields were recorded. The Comparative Performance Analysis (CPA) method was employed to determine the contribution of each factor to the yield gap. Data were analyzed using SAS software, with quantitative variables examined through linear regression and qualitative variables assessed via a completely randomized design. Mean comparisons were performed using the Least Significant Difference (LSD) test at the 5% significance level. 

    Findings

    The study revealed a substantial yield gap of 56.7% in Kordkuy cotton farms. Key factors affecting yield were identified as pest issues (49%), seed disinfection (31%), pre-planting irrigation (10.2%), weed presence (6.7%), and planting method (2.9%). Addressing these issues—by controlling pests, performing seed disinfection and pre-planting irrigation, mechanizing planting, and managing weeds—could potentially increase yields from 2,192 kg/ha to 5,061 kg/ha. Without optimal management, the yield gap remains at 2,869 kg/ha.

    Conclusion

    The findings highlight that optimizing management practices related to plant density, intra-row spacing, planting dates, mechanized planting, seed disinfection, pre-planting irrigation, pest control, and weed management can significantly boost cotton yields. These insights are valuable for the Agricultural Jihad Organization and extension workers aiming to enhance cotton production.

    Keywords: Attainable Yield, Agricultural Management, Comparative Performance Analysis
  • مهرنوش پارسا*، حسین بارانی، افشین سلطانی، عبدالرضا بهره مند، حسن قلیچ نیا
    تغییر اقلیم، از بزرگ ترین چالش هایی است که بشر در قرن بیست ویک با آن مواجه بوده است چراکه می تواند اثرات شدیدی بر منابع آب، کشاورزی، انرژی و حتی زیست اقلیم انسان داشته باشد. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات پارامترهای اقلیمی در چهار سایت پلور، رینه، کنگرچال و پشتکوه استان مازندران با استفاده از مدل های گردش عمومی جو می باشد. داده های مدل های IPSL-CM5A-MR و CSIRO-MK36 تحت سناریوهای RCP4/5 و RCP8/5 گزارش پنجم برای ارزیابی تاثیر تغییرات اقلیمی با ریزگردان آماری LARS WG ریزمقیاس شده اند. پس از انجام واسنجی، صحت سنجی و مدل سازی داده ها در دو ایستگاه (آبعلی و کیاسر) کارایی مدل ها ازنظر مقدار انطباق داده های مشاهده شده با مقدار شبیه سازی شده با استفاده از شاخص RMSE، R2، MAE ارزیابی گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل های IPSL-CM5A-MR و CSIRO-MK36 نتایج قابل قبولی به دست می دهند در  ایستگاه آبعلی مقدار بارندگی در دوره پایه 08/542 میلی متر می باشد تحت سناریوهای RCP4/5 و RCP8/5 در هر دو مدل IPSL-CM5A-MR و CSIRO-MK36 در آینده بین سال های (2060-2021) به میزان 0/97- 0/91 درصد افزایش خواهد داشت. میانگین دمای حداکثر 2/2-1/7 سانتی گراد و دمای حداقل 1/88-1/56 سانتی گراد نسبت به دوره پایه افزایش خواهد داشت. در ایستگاه کیاسر نیز مقدار بارندگی در دوره پایه 528/46 میلی متر می باشد که تحت سناریوهای RCP4/5 و RCP8/5 در هر دو مدل در آینده بین سال های (2060-2021) به میزان 0/96- 0/87 درصد افزایش خواهد داشت. میانگین دمای حداکثر 2/18-1/72 سانتی گراد و دمای حداقل 1/82-1/62 سانتی گراد نسبت به دوره پایه افزایش خواهد داشت.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم، گردش عمومی جو، روند، مدل سازی، استان مازندران
    Mehrnoush Parsa *, Hossein Barani, Afshin Soltani, Abdolreza Bahremand, Hassan Ghelichnia
    Climate change is one of the biggest challenges that humanity has faced in the 21st century, because it can have severe effects on water resources, agriculture, energy, and even human bioclimate. The purpose of this study is to investigate the changes of climatic parameters in four sites of Plour, Rineh, Kangarchal and Poshtkoh in Mazandaran province using general atmospheric circulation models. For this purpose, the data of IPSL-CM5A-MR and CSIRO-MK36 models under RCP4/5 and RCP8/5 scenarios have been scaled with LARS WG statistical micro-rotator to evaluate the impact of climate change. After carrying out calibration, verification and modeling of data in two stations (Abali and Kiasar), the effectiveness of the models in terms of the amount of compliance of the observed data with the simulated value using the RMSE index, R2, MAE was evaluated. The obtained results showed that IPSL-CM5A-MR and CSIRO-MK36 models obtain acceptable results. Considering that in Abali station, the amount of rainfall in the base period is 542.08 mm under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in both IPSL-CM5A-MR and CSIRO-MK36 models in the future between (2021-2060) will increase by 0.91-0.97 percent. The average maximum temperature will increase by 1.7-2.2 centigrade and minimum temperature by 1.56-1.88 centigrade compared to the base period. Accordingly, the amount of rainfall in the base period in Kiasar station is 528.46 mm, which under the scenarios of RCP4.5 and RCP8.5 in both models in the future between the years (2021-2060) is 96. 0-87% will increase. The average maximum temperature will increase by 1.72-18.2 centigrade and the minimum temperature will increase by 1.62-1.82 centigrade compared to the base period.
    Keywords: Climate Change, Global Circulation Model, Trend, Simulation, Mazandaran
  • حمیدرضا هادی زاده*، افشین سلطانی*، جاوید قرخلو، صفورا جافرنوده
    سابقه و هدف

    عوامل مدیریتی متعددی در میزان عملکرد نقش تعیینکنندهای دارند. با شناسایی و بهبود عواملی که باعث خلاء عملکرد میشوند، میتوان به عملکرد بالاتری دست یافت. مطالعه حاضر بهمنظور شناسایی میزان خلاء عملکرد و سهم عوامل موثر در آن در گندم آبی در شهر جلین انجام شد. 

    مواد و روش ها

    این آزمایش بهصورت پیمایشی در 50مزرعه گندم در شهر جلین در سال زراعی 1400انجام شد. این مزارع به لحاظ مساحت و مدیریتهای زراعی و عملکرد متنوع بودند. اطلاعاتی مانند مساحت مزارع، تجربه (سابقه) کشاورزان، محصول قبلی، تاریخ کاشت، روش کاشت، ارقام مورد استفاده، عملیات تهیه بستر، روش کاشت، میزان بذر مصرفی، علفکش، قارچکش، روش آبیاری، منبع آب، کودپایه، تعداد و میزان کود سرک، زمان برداشت محصول از طریق بازدیدهای میدانی در طی فصل رشد و پرسش از کشاورزان جمعآوری و تکمیل گردید. در پایان فصل رشد میزان عملکرد واقعی برداشت شده توسط کشاورزان، ثبت گردید. آنالیز صفات کمی با استفاده از روش رگرسیون ساده خطی و آنالیز صفات کیفی در قالب طرح کاملا تصادفی نامتعادل و مقایسه میانگین با استفاده از روش LSDدر سطح احتمال پنج درصد انجام شده است. در نهایت رابطه بین عملکرد واقعی و بیش از 50متغیر مدیریتی با 
    استفاده از رگرسیون گام به گام و روش آنالیز تحلیل مقایسه کارکرد ()CPAو نرمافزار SAS 
    مورد بررسی قرار گرفت. 

    یافته ها

    نتایج نشان داد بین عملکرد دانه گندم و متغیرهایی مانند تراکم بوته و سنبله در مترمربع، تاریخ کاشت، مقدار علفکش و قارچکش، مقدار مصرف سولفات پتاسیم، مقدار کود سرک و تعداد تقسیط (دفعات) کود سرک رابطه معنیداری وجود دارد. همچنین صفات کیفی مانند قارچکش (مصرف/عدم مصرف) و کود سوپر فسفات تریپل (مصرف/عدم مصرف) اثر معنیداری بر عملکرد دانه داشت. بین عملکرد واقعی (3528کیلوگرم در هکتار) و عملکرد قابل حصول (6688کیلوگرم در هکتار) 3160کیلوگرم در هکتار خلاء وجود داشت. متغیرهای مدیریتی مانند رطوبت بستر، رقم تیرگان، تاریخ کاشت، مقدارکود سرک، مقدار ریزمغذیها، مصرف ،NPKمصرف قارچکش (مصرف/عدم مصرف)، آلتوکمبی (سایپروکونازول+کاربندازیم) (مصرف/عدم مصرف) در عملکرد و خلاء آن سهیم بودهاند. مقدار مصرف کود سرک با 17/7 درصد و رطوبت بستر با 2/7درصد بهترتیب بیشترین و کمترین سهم را در خلاء عملکرد داشتند. همچنین استفاده از رقم تیرگان (14/8درصد) تاریخ کاشت (13/3درصد)، مقدار ریزمغذی (16/5درصد)، مصرف 11/7(NPKدرصد،) مصرف قارچکش (9/6درصد،) قارچکش آلتوکمبی (13/7درصد) سهیم بودند. 

    نتیجه گیری

    با توجه به اینکه در بین عوامل مدیریتی برخی متغیرها تاثیر بیشتری در خلاء عملکرد دارند با بهینهسازی موارد ذکر شده میتوان عملکرد گندم را در شهر جلین افزایش داد بنابراین لازم است بهبود مدیریت این متغیرها برای مزارع شهر جلین در اولویت قرار گیرند.

    کلید واژگان: رقم، علفکش، عملکرد دانه، مدیریت
    Hamid Reza Hadi Zadeh, Afshin Soltani*, Javid Gherekhloo, Safora Jafarnodeh
    Background and Objectives

    Several management factors play a decisive role in the extent of yield. Higher yields may be achieved by identifying and improving the factors that cause yield gap. The present study was conducted to identify the yield gap and the contribution of factors affecting it in irrigated wheat in Jelin city.

    Materials and Methods

    This experiment was conducted as a survey in 50 wheat fields in Jelin city in the growing year of 2021. These farms were diverse in terms of area, crop management and yield. Information such as farm area, experience (record) of farmers, previous crop, planting date, planting method, cultivars used, seedbed preparation operation, seeding rate, herbicide, fungicide, irrigation method, water source, base fertilizer, top dressing and the time of harvest were collected and completed through field surveys during the growing season and questions from farmers. At the end of the growing season, the actual yield harvested by the farmers was recorded. Analysis of quantitative traits was done using simple linear regression method and analysis of qualitative traits was carried out in the form of an unbalanced completely randomized design. Mean comparison was done using the LSD method at five percent probability level. Finally, the relationship between actual yield and more than 50 management variables was investigated using stepwise regression and comparative performance analysis (CPA) and SAS software.

    Results

    The results showed that there is a significant relationship between wheat grain yield and variables such as plant and spike density per square meter, planting date, amount of herbicide and fungicide, amount of potassium sulfate application, amount of fertilizer and the number of (times) of fertilizer splits. Also, qualitative traits such as fungicide (application/ non-application) and triple superphosphate fertilizer (application/ non-application) had a significant effect on grain yield. There was a gap of 3160 kg/ha between the actual yield (3528 kg/ha) and the attainable yield (6688 kg/ha). management variables such as seedbed moisture, Tirgan variety, planting date, amount of fertilizer, amount of micronutrients, NPK application, fungicide consumption (application/non-application), Altocombiنشریه پژوهشهای تولید گیاهی، دوره ،31شماره 1403 ،2 172 (cyproconazole + carbendazim) (application/ non-application) contributed to yield and its gap. Fertilizer top dressing with 17.7% and seedbed moisture with 2.7% had the highest and lowest share in yield gap, respectively. The use of Tirgan variety (14.8 percent), planting date (13.3 percent), amount of micronutrients (16.5 percent), NPK (11.7 percent), fungicide application (9.6 percent) and Altocombi fungicide (7 (13 percent) also contributed to yield gap.

    Conclusion

    Considering that among the management factors, some variables have a greater effect on yield gap, wheat yield in Jelin city may be improved by optimizing the mentioned items. Therefore, it is necessary to prioritize the improved management of these variables in the farms of Jelin city

    Keywords: Cultivars, Grain Yield, Herbicide, Management
  • محمدرضا منصوری واجاری*، ابراهیم زینلی، افشین سلطانی، بنیامین ترابی، علیرضا نه بندانی
    هدف

    مطالعه حاضر به منظور برآورد خلا عملکرد باقلا در مناطق اصلی تولید این گیاه در استان گلستان شامل شهرستان های گرگان، علی آباد کتول و آق قلا و شناسایی عوامل ایجاد آن و تعیین سهم هر یک از آن ها انجام شد.

    روش پژوهش:

     بر این اساس، اطلاعات مربوط به مدیریت تولید 445 مزرعه باقلا در منطقه گرگان، علی آباد کتول و آق قلا در سال های 1399-1398 و 1399-1400 جمع آوری و خلا عملکرد با استفاده از روش تحلیل مقایسه کارکرد (CPA) برآورد شد.

    یافته ها

    میانگین، بیشینه و خلا عملکرد دانه باقلا به ترتیب 2742، 4000 و 1258 کیلوگرم در هکتار بود. هم چنین، براساس نتایج به دست آمده، مهم ترین دلایل خلا عملکرد و سهم هر یک از آن ها در ایجاد خلا عملکرد عبارت بودند از تاریخ کاشت 21 درصد، آفات 15 درصد، مقدار نیتروژن خالص (N) 14 درصد، تعداد دفعات دیسک 14 درصد، میزان بذر مصرفی 12 درصد، بیماری ها 12 درصد، آب گرفتگی 5 درصد، علف های هرز 3 درصد، عدم استفاده از ردیف کار 2 درصد و عمق نامناسب کاشت 1 درصد.

    نتیجه گیری

    به طورکلی، با بهینه سازی مدیریت تولید باقلا و رفع عوامل خلا عملکرد ذکرشده، می توان عملکرد باقلا را دراستان گلستان و مناطق گرگان، علی آباد کتول و آق قلا را به میزان 46 درصد (برابر با 1258 کیلوگرم در هکتار) نسبت به مقدار فعلی افزایش داد.

    کلید واژگان: آب گرفتگی، پتانسیل عملکرد، تاریخ کاشت، خلا عملکرد، کود نیتروژن
    Mohammadreza Mansouri Vajari *, Ebrahim Zeinali, Afshin Soltani, Benjamin Torabi, Alireza Nehbandani
    Objective

    The present study was conducted in order to estimate the yield gap of faba bean in the main production areas of this plant in Golestan province, including Gorgan, Ali Abadkatol and Aq Qola cities, and to identify the factors that cause it and to determine the contribution of each of them.

    Methods

    Based on this, the information related to the production management of 445 faba bean farms in Gorgan, Aliabadkatol and Aqqola regions in 1398-1399 and 1399-1400 was collected and the yield gap was estimated using the comparative performance analysis (CPA) method.

    Results

     The average, maximum, and gap yield of faba bean seeds were 2742, 4000, and 1258 kg per hectare, respectively. Additionally, based on the results obtained, the most important reasons for the yield gap and the contribution of each of them in creating the yield gap were: planting date 21%, pests 15 percent, the amount of pure nitrogen (N) 14 percent, the number of disc times 14 percent, the amount of seed used 12 percent, diseases 12 percent, waterlogging 5 percent, weeds 3 percent, non-use of working row 2 percent and improper planting depth 1 percent.

    Conclusion

    In general, by optimizing the management of faba bean production and eliminating the mentioned factors of yield gap, it is possible to increase the yield of faba bean in the regions of Gorgan, Ali Abadkatol and Aq Qala of Golestan province by 46 percent (equal to 1258 kg per hectare) compared to the current amount increased.

    Keywords: Nitrogen Fertilizer, Planting Date, Potential Yield, Waterlogging, Yield Gap
  • عبدالرحمان میرزائی*، افشین سلطانی، فریبرز عباسی، ابراهیم زینلی، شهرزاد میرکریمی
    تهیه و اجرای مناسب برنامه های سازگاری به کم آبی در سطح استانی نیازمند وجود اطلاعاتی متنوع، معتبر و یکپارچه مرتبط با منابع آب استان است. برای دستیابی به این اطلاعات به صورت یکپارچه و پویا، سیستمی تحت عنوان سامانه استانی حسابداری آب (SAWA) برای استان فارس تهیه شد. ابتدا با بررسی شرایط اقلیمی و خاک، کل اراضی کشاورزی آبی استان به 17 پهنه اگرواکولوژیک همگن تقسیم بندی شدند. سپس یک مدل شبیه ساز گیاهی (SSM-iCrop2) که هسته اصلی سیستم را تشکیل می دهد برای شبیه سازی رشد، عملکرد و بیلان آب مزرعه 35 گیاه مهم در شرایط کشاورزان در 17 پهنه کالیبره و برپا (ست آپ) شد. شبیه سازی ها بر اساس داده های هواشناسی سال های 2011 تا 2021 در دو حالت شرایط کشاورزان و پتانسیل صورت گرفت. خروجی های سیستم مذکور به صورت روزانه و نیز انتهای فصل رشد گیاه تولید می شوند. علاوه بر این، سیستم قادر است خروجی های ماهانه نیز تولید کند. این برآوردهای ماهانه یکی از ضروری ترین اطلاعات در برنامه ریزی های سازگاری با کم آبی مثل تغییر الگوی کشت است. برخی از خروجی های سیستم عبارتند از تاریخ کاشت گیاهان زراعی و تاریخ بازشدن جوانه درختان، مراحل مهم فنولوژیک گیاهان، عملکرد بیولوژیک، شاخص سطح برگ و مولفه های بیلان آب یعنی رواناب، تبخیر، تعرق، زه کشی عمقی، برگاب، تعرق علف های هرز و آبیاری. خروجی های این سامانه برای هر گیاه و یا کل گیاهان به صورت پهنه، شهرستان و استان قابل دسترس هستند. ارزیابی صحت برآوردهای مدل نشان داد که برآوردهای شبیه سازی شده با اندازه گیری شده مطابقت رضایت بخشی دارند.
    کلید واژگان: آب آبیاری، بیلان آب، سازگاری به کم آبی، مدل سازی، SSM-iCrop2
    Abdolrahman Mirzaei *, Afshin Soltani, Fariborz Abbasi, Ebrahim Zeinali, Shahrzad Mirkarimi
    Preparation and proper implementation of water scarcity adaptation programs at the provincial level requires diverse, reliable and integrated information related to the province's water resources. To obtain this information in an integrated and dynamic manner, a system called ‘System for regional Agricultural Water balance and water Accounting’ (SAWA) was prepared for Fars province. First, the irrigated agricultural lands of the province were divided into 17 homogenous Agro-Ecological-Zones (AEZ). Then, a crop model (SSM-iCrop2) was calibrated and set up to simulate the growth, yield and field water balance of 35 agricultural plants under potential and farmers’ conditions in the 17 AEZ. The simulations were done using weather data of 2011-2021. The outputs of the system are produced on a daily basis and for the end of the growing season. The system is also able to produce monthly outputs of water balance that are essential information for water scarcity adaptation programs such as cropping pattern. Some of the outputs of the system are crop planting date and the date of bud burst in trees, the time of occurrence of important phenological stages, total biomass, leaf area index and field water balance components such as runoff, evaporation, transpiration, deep drainage, weeds’ transpiration and applied irrigation water. The outputs of this system are available for each plant or all plants in each of the zones, counties and the whole province. The testing of the system showed that the simulated yields and applied irrigation water are in satisfactory agreement with the measured ones.
    Keywords: Adaptation to water scarcity, irrigation water, modeling, SSM-iCrop2, Water balance
  • یاسر کردکتولی، حسین عجم نوروزی، ابراهیم امیری *، افشین سلطانی، محمدرضا داداشی

    به منظور بررسی مدیریت آبیاری و اثرات مقادیر مختلف کود نیتروژنه بر روی ذرت هیبرید سینگل کراس 704 آزمایشی به صورت کرت های خرد شده، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار طی دو سال زراعی 1394 و 1395 در استان گلستان، در مزرعه ای واقع در شهر مزرعه کتول، انجام شد. عامل اصلی، دور آبیاری بر حسب روز در چهار سطح شامل 7، 14، 21 و 28 روز و عامل فرعی، کود نیتروژنه در چهار سطح شامل 60، 120، 180 و 240 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل دور آبیاری و نیتروژن بر وزن هزار دانه، عملکرد دانه، نیتروژن دانه و عملکرد زیست توده معنی دار بود. نتایج نشان داد که آبیاری 28 روزه نسبت به آبیاری 7 تا 14 روزه عملکرد دانه و میزان نیتروژن، فسفر، پتاسیم دانه را کاهش داد. افزایش کود نیتروژنه تا حد 180و 240 کیلوگرم در هکتار عملکرد بیولوژیک، اجزای عملکرد، عملکرد دانه و میزان نیتروژن، فسفر و پتاسیم دانه را افزایش داد. اما مصرف نیتروژن در مقادیر بیشتر در شرایط تنش (دور آبیاری 21 تا 28 روزه) نه تنها اثر مثبتی بر عملکرد نداشت بلکه در این شرایط عملکرد دانه نسبت به مصرف 180 تا 240 کیلوگرم نیتروژن در هکتار کاهش یافت. بیشترین عملکرد دانه در ترکیب تیمار آبیاری 7 و 14 روزه و سطح نیتروژن 240 تا 180 کیلوگرم در هکتار و به میزان 12209، 11416 و 10147 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. نتایج مقایسه میانگین بین دو سال نشان داد که بیشترین تعداد دانه در بلال583 عدد، تعداد دانه در ردیف 3/40 عدد، وزن هزار دانه 138/9 گرم و نیتروژن دانه 3/991 میکروگرم بر گرم و زن خشک مربوط به سال دوم بود.

    کلید واژگان: هیبرید سینگل کراس 704، گلستان، نیتروژن، فسفر، مدیریت آبیاری
    Yaser Kordkatooli, Ebrahim Amiri *, Afshin Soltani, Mohamad Reza Dadashi, Hossein Ajam Norouzi

    In order to investigate irrigation management and the effects of different amounts of nitrogen fertilizer on hybrid corn SC704 experimental in the form of crushed plots in the form of complete randomized block design in three replications during two crop years 2015 and 2016 in Golestan province, in Katul was done. The main factor of irrigation cycle by day in four levels including 7, 14, 21 and 28 days and the secondary factor of nitrogen fertilizer in four levels included 60, 120, 180 and 240 kg.ha-1. The results of analysis of variance showed a significant effect between irrigation cycle and nitrogen on Weigh of 1000 grains, grain yield, seed nitrogen and biomass yield. The results showed that 28 days of irrigation reduced grain yield, seed nitrogen, seed phosphate and seed potassium compared to 7 to 14 days of irrigation. The increase in nitrogen fertilizer to 180 and 240 kg.ha-1 increased the yield of the grain by affecting the biological yield and yield components seed nitrogen, seed phosphate and seed potassium. However, nitrogen consumption in higher amounts under stress conditions (21 to 28 day Interval Irrigation) not only did not have a positive effect on yield, but also reduced grain yield by 180 to 240 kg.ha-1. The highest grain yield was obtained in the combination of 7 and 14 day irrigation treatment and nitrogen level of 240 to 180 kg.ha-1 and 12209, 11416, 10147 kg.ha-1. The results of the average comparison between the two years showed that the highest number of grains per corn was 583, the Number of grains per row as 40.3 and the Weigh of 1000 grains was 138.9 grams and seed nitrogen 3.991 µg.g-1 DW in the second year.

    Keywords: Golestan, Irrigation Management, Nitrogen, Phosphate, SC704 Hybrid
  • میترا رستمی هیر*، سرالله گالشی، افشبن سلطانی، ابراهیم زینلی
    سابقه وهدف

    افزایش روزافزون شوری آب وخاک وخسارت ناشی ازآن بر تولیدات گیاهی، بررسی اثرات شوری برگیاهان زراعی را ضروری می کند. مطالعه تغییرات فیزیولوژیکی درشرایط تنش، راهکار مناسبی است که می تواند به شناسایی فاکتورهای موثر در تحمل به تنش شوری و انتخاب ارقام متحمل کمک نماید. با توجه به اهمیت سویا (Glycine max L.) در اقتصاد جهانی و نیاز به روغن های خوراکی و پروتئین های گیاهی این آزمایش با هدف انتخاب رقم متحمل سویا به شوری و شناسائی سازوکارهای تحمل شوری انجام شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده تولیدات گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی و طبیعی گرگان انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل شوری در چهار سطح (عدم استفاده از شوری به عنوان شاهد، کاربرد 30، 60 و 80 میلی مولNaCl) و ارقام مختلف سویا (هیل، LBK، BP، هاگ، دیر، گرگان 3، سحر، هابیت، ویلیامز، JK و LWK) بودند. در این آزمایش بذور با باکتری ریزبیوم ژاپونیکوم تلقیح شدند و در گلدان های حاوی ماسه کشت شدند. از ابتدای کاشت تا ظهور برگ اصلی گلدان ها فقط با آب معمولی آبیاری شدند و پس از ظاهر شدن برگ اصلی آبیاری با محلول هوگلند بدون نیترات ادامه یافت. بوته ها پس از 60 روز برداشت شدند و درصد Na+ و K+، نسبت Na+/K+، پرولین، درصد نیتروژن، عملکرد نیتروژن و وزن خشک کل اندازه گیری شدند. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین با استفاده از نرم افزار SASو آزمون LSD انجام شد.

    یافته ها

    بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش شوری، درصد سدیم، نسبت Na+/K+ و مقدار پرولین در تمامی ارقام افزایش و وزن خشک کل، درصد پتاسیم و عملکرد نیتروژن کاهش می یابد. رقم دیر با داشتن بالاترین درصد نیتروژن در سطوح 0، 30، 60 و 80 میلی مول کلرید سدیم و کمترین درصد کاهش میزان نیتروژن (28%) دارای کمترین کاهش وزن خشک کل (54%) از تیمار شاهد به تیمار80 میلی مول بود. با افزایش شوری از تیمار شاهد به تیمار 80 میلی مول کلرید سدیم، رقم هاگ دارای کمترین میزان افزایش درصد سدیم و کمترین درصد کاهش جذب پتاسیم و پایین ترین میزان نسبت سدیم به پتاسیم در مقایسبه با سایر ارقام بود و ارقامLWK ، LBK و سحر با داشتن بیشترین میزان تجمع سدیم، بالاترین نسبتNa+/K+ ، تولید پایین پرولین و ماده خشک، کمترین تحمل را به شوری داشتند. ضرایب همبستگی بین وزن خشک کل با درصد پتاسیم (**904/0) و درصد نیتروژن (**902/0) نیز نشان داد ارقامی که توانایی جذب پتاسیم و نیتروژن بالاتری دارند، ماده خشک بیشتری نیز تولید می کنند.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج به دست آمده، به نظر می رسد ارقام متحمل با سازوکارهایی مانند جذب کمتر سدیم ، افزایش جذب پتاسیم و تنظیم پتانسیل اسمزی با تنش شوری مقابله می کنند. در بین ارقام مورد بررسی و با توجه به شاخص های اندازه گیری شده، می توان از رقم دیر به عنوان رقم متحمل برای کشت در اراضی شور و از رقم هاگ در برنامه های اصلاح نژاد استفاده کرد.

    کلید واژگان: پرولین، تنش شوری، سویا، نسبت سدیم به پتاسیم، نیتروژن
    Mitra Rostami Hir *, Serollah Galeshi, Afshin Soltani, Ebrahim Zeinali
    Background and objectives

    Increasing water and soil salinity and the damage caused by it on plant products make it necessary to investigate the effects of salinity on crop plants. Studying the physiological traits changes under stress conditions is a suitable method for identifying the factors that affect crop tolerance to salinity stress and selecting tolerant cultivars.

    Materials and methods

    A factorial experiment was conducted based on a randomized complete block design with three replications in the research greenhouse of the faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural. Experiment factors included the applying four salinity levels with Hoagland solution (no application of salinity as control, application of 30, 60, and 80 mM NaCl) and different soybean cultivars (Hill, LBK, BP, Hog, Deer, Gorgan 3, Sahr, Hobbit, Williams, JK, and LWK). In this experiment, soybean seeds were inoculated with Rhizobium japonicum bacteria and planted in pots containing sand. The irrigation was done by distilled water from the planting until the appearance of the main leaf, and after that, Hoagland's solution (without nitrogen) continued. Seedlings were harvested after 60 days and Na+ and K+ percentage, Na+/K+ ratio, proline, nitrogen percentage, nitrogen yield, and total dry weight were measured. Analysis of variance and comparison of the means (LSD test) was done by the SAS software (version 9).

    Results

    The results show that with increasing the salinity, sodium percentage, Na+/K+ ratio, and proline amount increased and total dry weight, potassium percentage, and nitrogen yield decreased. Deer cultivar with the highest percentage of nitrogen at the levels of 0, 30, 60, and mM NaCl and the lowest percentage of nitrogen reduction (28%) have the lowest total dry weight reduction (54%) from the control treatment to the 80 mM treatment. Hag cultivar have the lowest increase in sodium percentage and the lowest percentage decrease in potassium absorption and the lowest Na+/K+ ratio compared to other varieties. LWK, LBK, and Sahar cultivars had the lowest tolerance to salinity with the highest amount of sodium accumulation, the highest Na+/K+ ratio, and low production of proline, and dry matter. The results of correlation coefficients showed that there was the most positive and significant correlation between total dry weight and potassium percentage (0.904**) and nitrogen percentage (0.902**).

    Conclusion

    According to the obtained results, it seems that the tolerant cultivars deal with salinity stress with mechanisms such as more potassium absorption and osmotic potential regulation. Among the investigated cultivars and according to the measured indicators, the Deer cultivar was recognized as a tolerant cultivar and can be used for cultivation in saline lands and the Hag cultivar can be used in breeding programs.

    Keywords: Na+, K+ Ratio, Nitrogen, Proline, Salt Stress, Soybean
  • مهرنوش پارسا*، حسین بارانی، افشین سلطانی، عبدالرضا بهره مند، حسن قلیچ نیا

    ارزیابی مراتع در برگیرنده مطالعه تاثیرهای عوامل فیزیکی و اقلیمی بر تغییرات مراتع در سال های مختلف می باشد. ارزیابی تغییرات پوشش تاجی، ترکیب گیاهی، میزان تولید، وضعیت، ظرفیت و گرایش مراتع در طی سال های مختلف با توجه به جایگاه مراتع در اقتصاد کشور و حفاظت آب و خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. اطلاعات بدست آمده از این ارزیابی در مدیریت اصولی این عرصه ها دارای اهمیت فراوانی می باشد بهره برداران اغلب با اقلیم غیرقابل پیش بینی و شرایط متغیر طبیعی روبرو بوده که حضور این قشر از بهره-برداران برای مدیریت پایدار و سلامت اکوژیکی ضرورت دارد. اهداف این تحقیق عبارتند از بررسی درک تغییر اقلیم از دیدگاه بهره-برداران مناطق رینه، پلور، کنگرچال و پشتکوه در استان مازندران و اثر آن بر فعالیت های بهره برداران و ارائه پیشنهاد برای کاهش اثر تغییر اقلیم و افزایش تولید مرتع. در این خصوص سوالاتی تدوین و از طریق پرسشنامه از بهره برداران بومی پرسیده شد و برای تعیین نظرات بهره برداران و مقایسه دیدگاه هایشان در چهار سایت از نرم افزار SPSS استفاده شد. (حذف نوع ازمون spss) همچنین چهار شاخص گیاه و تولید گیاهی، اکوسیستم مرتع (وضعیت،خاک و حیات وحش)، دام و نظام های چرایی، مدیریت گله و نظام معیشتی در چهار سایت مورد ارزیابی قرار گرفت.. نتایج مقایسه میانگین نشان داد تعداد زیادی از بهره برداران 7/41 درصد معتقدند که در این سایت ها تغییر اقلیم در سال های اخیر صورت گرفته و کاهش بارش برف و تولید مراتع و تعداد دام و نظر 7/37 درصد از پاسخگویان نشان دهنده افزایش مهاجرت است. بدین منظور برای برای کاهش اثرات منفی تغییر اقلیم، آموزش جامع و برنامه ریزی مناسب، ارائه خدمات مالی و ا جربرای طرح های بهره برداری صحیح از منابع آبی برای مقابله با تغییرات آب و هوایی، نیازی اساسی است.

    کلید واژگان: دانش سنتی، گروداران مرتع، تغییر آب و هوا، تهران، مازندران
    Mehrnush Parsa*, Hossein Barani, Afshin Soltani, Abdolreza Bahremand, Hassn Ghelichnia

    The evaluation of rangelands needs some studies about the physical effects and climatic factors on the changes of rangelands during different years. Evaluating changes in crown cover, plant composition, production rate, status, capacity and trend of rangelands during different years is very important. beneficiaries are often faced with unpredictable climate and natural condition changings, which rangelands of this group of experimental farmers is necessary for sustainable management and ecological health. The goals of this research are to investigate the understanding of climate change from the point of view of farmers in Rineh, Polour, Kangarchal and Poshtkoh regions in Mazandaran province. And its effect is on the beneficiary’s efforts and it will provide suggestions to reduce the effect of climate change and increase production of rangelands. In this regard, some questions were formulated and asked to the local users through a questionnaire, and SPSS software was used to determine users' opinions and compare their views in four sites. Also, four index including plants, herbal production, rangeland’s ecosystem (situation, soil and wild life), livestock and grazing systems, herd management and livelihood system were evaluated in four sites. The results of the average comparison showed that a large number of operators, about 41.7% believe that climate change which has occurred in these sites are happened in recent years. Also, the reduction of snowfall, the production of rangelands, the number of livestock shows that 37.7% of the respondents agree with the increases of immigration. For this purpose, in order to reduce the negative effects of climate changes are essential for a comprehensive education, proper planning and providing financial services and implementing plans for the proper use of water resources to deal with climate changes.

    Keywords: climate change, production, activity of users, index, mountainous areas
  • مارال نیازمرادی، حسین کاظمی*، جاوید قرخلو، افشین سلطانی، بهنام کامکار

    این مطالعه جهت بررسی اثرات زیست محیطی آفت کش های مصرفی در مزارع گندم (Triticum aestivum L.) شهرستان بندرترکمن در سال زراعی 1399- 1398 انجام شد. اطلاعات مربوط به نام، میزان مصرف و دفعات کاربرد آفت کش های مصرفی از مزارع به صورت پرسشنامه و مصاحبه حضوری با کشاورزان از 59 مزرعه گندم جمع آوری گردید. شاخص اثر زیست محیطی (EIQ) این آفت کش ها از نسخه 2021 سایت مدیریت تلفیقی آفات (IPM) استخراج شد. اثر زیست محیطی آفت کش های مصرفی در هر مزرعه گندم از مجموع حاصلضرب EIQ آفت کش ها در میزان مصرف و دوز مصرفی سموم در واحد هکتار به دست آمد. نتایج نشان داد که نمره نهایی EIQ برای تمامی سموم، بیش ترین تاثیر را از بخش بوم شناختی می پذیرد. به طوری که به ترتیب حشره کش ایمیداکلوپراید (88/92)، قارچ کش کاربندازیم (00/86)، حشره کش استامی پراید (95/71)، قارچ کش سیپروکونازول (00/67) و حشره کش دلتامترین (15/65) بیشترین مقدار سمیت برای بخش بوم شناختی داشتند. براساس نتایج، قارچ کش کاربندازیم به عنوان خطرناک ترین و حشره کش های استامی پراید و ایمیداکلوپراید کم خطرترین سموم برای بخش کارگر مزرعه معرفی شد. محاسبه اثر زیست محیطی آفت کش ها در واحد هکتار، تنوع عددی بالایی در بین مزارع نشان داد، به طوری که مزارعی با کم ترین میزان این شاخص (شماره های 25، 55 و 42) اثر زیست محیطی به ترتیب 31/6، 01/7 و 02/7 را نشان دادند. در این مزارع، تنها قارچ کش بذرمال کاربوکسین به مقدار 45/0 و 50/0 کیلوگرم در هکتار مصرف شده و هیچ آفت کش دیگری در مزرعه استفاده نشده است. در مزارع پرخطر (شماره های 40، 10، 30، 9 و 35) با EIQ-FUR برابر با 49/41، 20/33، 20/31، 85/30 و 67/30 به ترتیب بیش ترین تاثیر زیست محیطی در واحد هکتار مشاهده شد. در ادامه، نقشه پراکنش این شاخص در مزارع مورد مطالعه ترسیم شد. نتایج نشان داد که از لحاظ کاربرد آفت کش ها در مزارع تنوع زیادی وجود دارد. بنابراین، براساس آن می توان نقاط هدف برای کاهش مصرف سموم و مناطق با اثرات زیست محیطی بالا را برای کشاورزان مشخص نمود.

    کلید واژگان: جزء بوم شناختی، جزء کارگر مزرعه، جزء مصرف کننده، علف کش، حشره کش
    Maral Neyazmoradi, Hossein Kazemi *, Javid Gherekhloo, Afshin Soltani, Behnam Kamkar
    Introduction

      Intensification of agriculture along with increasing use of chemical pesticides can have significant environmental effects on other non-target organisms as well as various environments such as air, soil and water. Increasing concerns about the negative effects of pesticide resulted some indicators that measure the environmental risk of each pesticide. One of these indicators is the Environmental Impact Quotient (EIQ), which has been used repeatedly to monitor environmental pesticides in a wide range of agricultural and horticultural fields. The purpose of this study is to investigate the environmental effects of pesticides used in wheat fields in Bandar-e-Turkeman county in 2019-2020 year.

    Materials and Methods

    To implement the model, information about the name, amount of consumption and times of application of pesticides used by farmers were collected in the form of questionnaires and face-to-face interviews with 59 farmers. The Environmental Impact Quotient (EIQ) of these pesticides was extracted from version 2021 of the Integrated Pest Management (IPM) site. The environmental effect of used pesticides in each wheat field was obtained from the sum of EIQ of pesticides in the amount of consumption and dose of pesticides per hectare. The calculations of this model were done in Excel version 2013.

    Results and Discussion

    The result showed that the final EIQ score for all toxins had the highest impact on the ecological section. Imidacloprid (92.88), Carbendazim (86.00), Acetamiprid (71.95), Cyproconazole (67.00) and Deltamethrin (65.15) had the highest toxicity for the ecological section, respectively. Based on the results, Carbendazim was introduced as the most dangerous and the insecticides Acetamiprid and Imidacloprid were the least dangerous toxin for the farm workers. Calculation of environmental impact of pesticides per hectare showed that there was a high numerical variation among surveyed fields. So that the lowest of index related to fields No. 25, 55 and 42 they had about 6.31, 7.01 and 7.02 environmental impact, respectively. In these fields, no pesticides were used during the wheat growing period and only at the time of planting, carboxin fungicide was used for seeds at the rate of 0.45 and 0.50 kg/ha. The fields No. 40, 10, 30 and 35 recorded with EIQ-FUR equal to 41.49, 33.20, 31.20, 30.85 and 30.67, respectively. In these fields, we were observed the highest environmental impact per hectare. In continue, the distribution map of this index in studied fields was produced. The results showed that there is a different variety in terms of pesticide application in fields, therefore target points can be determine to farmers for reduce of pesticide application and field with high environmental impact.

    Conclusion

    Among the three components of the EIQ index, including risk to farm workers, consumers, and ecology, the numerical values of these three components can vary depending on location. The current values of this index do not take into account differences in the technology of application or use of personal protective equipment. It can be concluded that the EIQ model requires changes in the direction of localization with the study areas, including the number of farm workers, specifying the type of tools and equipment used and separating the type of developed or developing countries. In general, in these fields, the management of pest, the identification and management of weeds diversity can be effective in controlling the amount of pesticide consumption and reduce environmental risks.

    Acknowledgements

    We would like to thank Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, wheat farmers and agricultural Jihad management of Bandar-e-Turkeman county for their cooperation in conducting this research.

    Keywords: Consumer component, Ecological component, Farm worker component, Herbicide, Insecticide
  • محسن آب شناس، بهنام کامکار*، افشین سلطانی، حسین کاظمی

    تغییرات اقلیمی در سال های اخیر به دلیل افزایش هرچه بیشتر گازهای گلخانه ای بیشتر از گذشته مشهود است. بنابراین، پیش بینی بلندمدت متغیرهای اقلیمی جهت اطلاع از میزان تغییرات آن ها و در نظر گرفتن تمهیدات لازم به منظور تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییرات اقلیمی بیش از قبل مورد توجه است. راهکار پیش بینی تغییرات اقلیمی در مقیاس محلی استفاده از مدل های ریز مقیاس نمایی است. مدل هایی چون SDSM و Lars-WG مثال هایی از این ریز مقیاس نماها می باشند که در این مطالعه به آن پرداخته شده است. از آنجا که تغییر اقلیم شرایط کشت گیاه کلزا (Brassica napus L.) که یکی از گیاهان راهبردی و ارزشمند در ایران است را نیز دستخوش تغییر خواهد کرد، بنابراین انجام پژوهشی جهت مدیریت هرچه بهتر تولید این محصول در شرایط تغییر اقلیم، ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق، با استفاده از مدل های پیش‏بینی دما و بارش و بهره گیری از ابزارهایی چون سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و فرایند تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی  (AHP)به پهنه بندی زراعی گیاه کلزا بر اساس شرایط پیش بینی شده برای سال 2050 میلادی در استان مازندران پرداخته شده است. در این تحقیق از داده های 37 ایستگاه هواشناسی و سینوپتیک استفاده شد و به تولید داده های اقلیمی (دماهای اصلی و بارش) در سه سناریوی RCP (2.6, 4.5, 8.5) پرداخته شد. مقایسه مدل های پیش بینی تغییر اقلیم نشان داد که مدل SDSM در پیش‏بینی دماهای اصلی موفق تر بوده است، اما برای پیش بینی میزان بارش مدلLars-WG  عملکرد بهتری داشت. خروجی نقشه تناسب اراضی نشان داد که تغییر متغیرهای اقلیمی در آینده موجب تغییر در تناسب اراضی زراعی خواهد شد. همچنین با اجرای سناریوی تغییر اقلیم، پراکندگی مکانی و مساحت طبقات مختلف کمی دچار تغییر شد، به‏گونه ای که با اجرای سناریوی RCP 2.6 مساحت اراضی طبقه خیلی مناسب افزایش یافته و گسترش آن به سمت مرکز استان بوده است. در سناریو های RCP 8.5 و RCP 4.5 اراضی با طبقه تناسب خیلی مناسب وجود نخواهد داشت و به سمت طبقات با تناسب ضعیف سوق داده خواهند شد. به طور کلی، در سناریوی خوش بینانه تناسب اراضی برای کشت کلزا شرایط بهتر و پهنه وسیع تری خواهد یافت و در سناریوهای دیگر شرایط برای کشت کلزا در اراضی مازندران نسبت به زمان حال ضعیف تر خواهد شد و این کاهش کیفیت در اراضی غربی و جنوبی استان مشهودتر است. بنابراین، راهکارهایی چون استفاده از ارقام سازگارتر و تغییر در مدیریت زراعی در رویارویی با شرایط جدید در این مناطق باید مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: بارش، پهنه‏بندی، دما، سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)
    Mohsen Abshenas, Behnam Kamkar *, Afshin Soltani, Hossein Kazemi
    Introduction

    In recent years, the heightened concentration of greenhouse gases has brought increased attention to the pressing issue of climate change. Therefore, monitoring climatic variables to prevent the adverse effects of climate change is more important than ever. In the pursuit of long-term climatic forecasting and the assessment of their evolving patterns, various international scientific societies have concentrated their efforts on understanding the extent of climate change and devising measures to counter its adverse effects. The development of general circulation models of the atmosphere (GCM) has been a significant stride in this direction. However, GCMs may lack precision in predicting minor changes at a local scale. To address this limitation, the utilization of downscaling models such as SDSM and Lars_WG (that were used here) becomes imperative. These models serve as essential tools for simulating the viability of cultivating agricultural species in the future, especially when considering localized impacts. Because climate change will probably change the conditions for growing canola, as one of the strategic and prominent crops in Iran, studying the effects of this worldwide event on the canola-grown fields in the future is needed. 

    Materials and Methods

    In this research, using temperature and precipitation forecasting models along with GIS functions and hierarchical analysis process (AHP), canola suitability classes for 2050 were determined in Mazandaran Province. For this, 37 meteorological and synoptic stations were involved, and climatic data (including temperatures and precipitation) were generated under three RCP scenarios (2.6, 4.5, 8.5). In this study, we utilized two general circulation models (Can-ESM2 and HadGEM2-ES) that had been recommended for application in the study area.

    Results and Discussion

    A comparison of the involved models showed that the SDSM model was superior in predicting temperature, while the Lars-WG model performed better in predicting precipitation. The results for the land suitability revealed that the changes in climatic variables in the future would lead to changing the suitability of agricultural lands for growing canola. The examination of temperature change maps in the investigated region revealed that both minimum and maximum temperature variables are poised to rise under climate change scenarios, with a more pronounced increase anticipated in maximum temperatures. The findings indicate that the projected temperature increase in the future will establish more conducive conditions for canola cultivation. Additionally, precipitation patterns exhibit an increase in both RCP 2.6 and 4 scenarios, with a more substantial rise in the RCP 2.6 scenario. Conversely, the RCP 8.5 scenario predicts a decline in precipitation levels. Top of Form
    Also, considering the climate change scenarios, the spatial distribution and the area of each suitability class changed slightly, so the high-suitable class will extend under RCP2.6, especially toward the center parts of the study area. Under RCP 8.5 and RCP 4.5 scenarios, not only suitable lands were not considerable, but also the less suitable land extended to the southern and western parts of the study area.

    Conclusion

    The output of the land suitability maps showed that climate change would change the suitability of the studied agricultural lands in the future. Also, with the implementation of the climate change scenarios, the area and geographical distribution of detected classes will change. In general, in the optimistic scenario, the lands will be more appropriate for canola cultivation and will cover a wider area. In other scenarios, the conditions for canola cultivation in the lands of Mazandaran will be more unsuitable compared to the present, and the decrease in the level of suitability will be more evident in the western and southern lands of the province. Therefore, solutions such as the use of more compatible cultivars and changes in agricultural management in facing new conditions in these areas should be considered. The outcomes of these studies offer practical insights for shaping regional planting strategies, aiding decisions on crop inclusion or exclusion, and informing the overall design of agricultural patterns in the area

    Keywords: Geographic Information System (GIS), Precipitation, temperature, zoning
  • مارال نیازمرادی، حسین کاظمی*، جاوید قرخلو، افشین سلطانی، بهنام کامکار
    این تحقیق به منظور بررسی تنوع و ساختار جمعیت گیاهان هرز در کشت بوم های گندم شهرستان بندرترکمن در سال زراعی 99-1398 انجام شد. شاخص های تنوع از قبیل شاخص شانون-واینر و شاخص سیمپسون برای مزارع شهرستان و شاخص های فراوانی، فراوانی نسبی، یکنواختی نسبی و تراکم نسبی برای تمامی گونه های موجود در اراضی در دو بازه زمانی قبل و پس از کنترل شیمیایی با علف کش ها، محاسبه و اندازه گیری شدند. داده های حاصل از شاخص های تنوع، به محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) منتقل شد و نقشه های گونه های هرز مزارع گندم شهرستان بندر ترکمن تهیه شدند. در مطالعه تنوع گیاهان هرز شهرستان در دو بازه زمانی قبل و پس از کنترل شیمیایی، 18 گونه متعلق به 9 خانواده گیاهی شناسایی گردید. بررسی ها نشان داد 67/66 درصد یکساله و 33/33 درصد گونه ها چندساله، 77/27 درصد گونه ها باریک برگ و 23/72 درصد گونه ها پهن برگ بودند. خانواده های گندمیان شامل یولاف وحشی(Avena ludoviciana)، چچم (Lolium temulentum)، علف خونی (Phalaris minor)، دم روباهی (Alopecurus myosuroides) و علف داسه (Polygon monspeliensis)، خانواده نخود شامل یونجه یکساله (Medicago scutellata)، هفت بند (Polygonom avicular)، ماشک (Vicia villosa) و ترشک شبدری (Oxalis corniculata) و تیره کاسنی شامل آفتابگردان خودرو (Helianthus annuus) و کنگر وحشی (Cirsium arvense)) به ترتیب با داشتن 77/27، 22/22 و 11/11 درصد از گونه های گیاهی موجود، مهم ترین خانواده های گیاهی در شهرستان شناخته شدند. در این پژوهش نقشه های پراکنش گیاهان هرز در مزارع گندم قبل و پس از کنترل شیمیایی، در سه گروه فراوانی 100-50، 50-30 و کمتر از 30 درصد تهیه شد. براساس این نقشه ها، پراکندگی تقریبا یکنواختی از گیاهان هرز در سطح منطقه مشاهده شد.
    کلید واژگان: سیمپسون، شانون-واینر، فراوانی، نقشه پراکنش، یکنواختی
    Maral Neyazmoradi, Hossein Kazemi *, Javid Gherekhloo, Afshin Soltani, Behnam Kamkar
    This research was conducted to study of diversity and weed population structure of wheat agroecosystems of Bandar-e-Torkeman county in 2018-2019 year. Diversity indices such as Shannon-Wiener and Simpson for fields and frequency, relative frequency, relative uniformity and relative density indices for all weed species were calculated and measured in two time stages, before and after chemical treatment with herbicides. Obtained data from diversity indices were moved in the GIS media and weed species maps of wheat fields were prepared. In this study, we were identified 18 species from 9 plant families. The checking of plant species showed that 66.67% and 33.33% were belonged to annual and perennial, also, about 27.77% and 72.23% were narrow-leaved and broad-leaved, respectively. Gramineae species include Avena ludoviciana, Lolium temulentum, Phalaris minor, Alopecurus myosuroides and Polygon monspeliensis, Fabaceae species include Medicago scutellata, Polygonom avicular, Vicia villosa and Oxalis corniculata and Compositea species such as Helianthus annuus and Cirsium arvense, had about 27.77, 22.22 and 11.11 percent of the available plant species, that were recognized as the most important plant families in wheat fields of county, respectively. In this study, weed distribution maps in wheat fields of the county before and after chemical control were prepared in three frequency groups of 50-100, 30-50 and less than 30% and showed an almost uniform distribution of weeds in surveyed region.
    Keywords: Distribution map, frequency, Shannon-Wiener, Simpson, Uniformity
  • صفورا جافرنوده، افشین سلطانی*، رامتین جولایی، شهرزاد میرکریمی، ابراهیم زینلی

    با توجه به وقوع کم آبی در آینده، احتمال می رود بخشی از زمین های آبی و باغی فعلی کشور، امکان کشت محصولات آبی را نداشته باشند، ولی احتمال دارد بتوان در این اراضی تولیدات دیم به عمل آورد. اما این که با توجه به نوع خاک و اقلیم چه پتانسیلی برای کشت محصولات دیم وجود دارد، نامشخص است. بنابراین، در این مطالعه پتانسیل تولید محصولات گندم (Triticum aestivum)، جو (Hordeum vulgare L.)، نخود (Cicer arietinum L.)، عدس (Lens culinaris Medik) و کلزا (Brassica napus) به صورت کشت دیم در اراضی آبی (زراعی و باغی) فعلی مدل سازی شد. برای تعیین عملکرد از مدل SSM-iCrop2 و برای رسم نقشه ها از ArcGIS استفاده شد. عملکرد کشاورزان در این اراضی به دو صورت 50 و 70 درصد پتانسیل عملکرد در نظر گرفته شد. همچنین عملکردهای حاصله به چهار گروه عالی، خوب، متوسط و نامناسب طبقه بندی شدند. این طبقه بندی بر اساس صرفه اقتصادی - زراعی برای برداشت محصول می باشد. چنانچه با مدیریت مطلوب عملکرد کشاورزان به 70 درصد پتانسیل برسد برای گندم دیم همه استان ها در گروه متوسط به بالا (3، 18 و 10 استان در گروه عالی، خوب و متوسط) قرار می گیرند، برای جو دیم 30 (3، 10 و 17 استان در گروه عالی، خوب و متوسط) و نخود دیم 30 (3، 6 و 21 استان در گروه عالی، خوب و متوسط)، عدس دیم 31 (13 و 18 استان در وضعیت خوب و متوسط) کلزا 30 استان (4، 5 و 21 استان در گروه عالی، خوب و متوسط) در گروه متوسط به بالا قرار خواهند گرفت. بر اساس 70 درصد پتانسیل عملکرد کلزا، جو و نخود فقط یک استان در گروه نامناسب قرار گرفته است. از طرفی، اگر با مدیریت نامناسب، عملکرد کشاورزان به 50 درصد عملکرد پتانسیل برسد برای گندم دیم 30 (2، 2 و 26 استان در گروه عالی، خوب و متوسط)، برای جو دیم 28 (4 و 24 استان در گروه خوب و متوسط) و نخود دیم 18 (4 و 14 استان در گروه خوب و متوسط)، عدس دیم 28 (3 و 25 استان در وضعیت خوب و متوسط) کلزا 25 استان (5 و 20 استان در گروه خوب و متوسط) در گروه متوسط به بالا قرار خواهند گرفت. بر اساس 50 درصد پتانسیل عملکرد گندم، جو، کلزا، نخود و عدس دیم به ترتیب 1، 3، 6، 13 و 3 استان در گروه نامناسب قرار گرفتند. طبق نتایج این مطالعه، در صورتی که مدیریت نامناسبی صورت گیرد، بخش عمده ای از استان های کشور از نظر عملکرد در گروه متوسط و نامناسب قرار خواهند گرفت و تولیدات کشاورزی پاسخگوی نیاز کشور نخواهد بود. بنابراین، لازم است برای کشت محصولات دیم به مدیریت های زراعی توجه ویژه ای اختصاص یابد، زیرا تنها در صورتی که 70 درصد پتانسیل عملکرد حاصل شود، تولیدات کشاورزی کشور در وضعیت قابل قبولی قرار خواهد گرفت.

    کلید واژگان: پروتکل گیگا، حبوبات، عملکرد قابل دستیابی، غلات، مدل سازی
    Safora Jafarnodeh, Afshin Soltani *, Ramtin Joolaie, Shahrzad Mirkarimi, Ebrahim Zeinali
    Introduction

     Occurrence of drought and reduction of rainfall in the future will limit the cultivation of irrigated crops. Thus, it is probable that a part of the present irrigated lands and orchards of Iran may be unavailable for the cultivation of irrigated crops, but it is possible to cultivate rainfed crops in these lands. However, the available potential for cultivation of rainfed crops with respect to the soil type, climate and other factors is not known. Limited water resources, on the one hand, and the growing population along with increasing the need to produce food, on the other, make it necessary to have a comprehensive, practical and accurate program. Therefore, research on this issue is essential. In this study, production potential of rainfed wheat (Triticum aestivum), barley  (Hordeum vulgare L.), chickpea (Cicer arietinum L.), lentil (Lens culinaris Medik) and canola (Brassica napus)  in irrigated lands (fields and orchards) was modeled.

    Materials and Methods

      Weather stations (position and distribution), long-term weather data (15 to 30 years), HC27 soil map, crop management data plant parameters were used to determine the yield in this study using SSM-iCrop2 model. In each zone, the yield was determined and compared with the actual data. In other words, the model output were compared with the actual current rainfed yields of each province and then it was determined that whether the model precision was sufficient for this study. Other calculations (determining the average yield of provinces) and generation of maps were done using ArcGIS V.10.2. The yield obtained by farmers in these lands was considered as 50 and 70 percent of yield potential. Also, the yields were categorized into four classes of excellent, good, medium and non-suitable. This classification is based on economic- agronomic profit of crop harvest.

    Results and Discussion

     The results of this study showed that the conditions of rainfed production in each province of the country is suitable/appropriate for some crops and unsuitable/inappropriate for some other. In case the yield of farmers reached 70 percent of yield potential by optimum management, all provinces will be classified into the upper average group (3, 18 and 10 provinces in excellent, good and medium groups) for wheat. For barley 30 (3, 10 and 17 provinces in excellent, good and medium groups), for chickpea 30 (3, 6 and 21 provinces in excellent, good and medium groups), for lentil 31 (13 and 18 and 10 provinces in good and medium groups) and for canola 30 (4, 5 and 21 provinces in excellent, good and medium groups) provinces will be placed in the upper average group. Based on 70 percent of yield potential of canola, barley and chickpea, only on province is placed in non-suitable group. On the other hand, in case the yield of farmers reaches 50 percent of yield potential due to improper management, for wheat 30 (2, 2 and 26 provinces in excellent, good and medium groups), for barley 28 (4 and 24 provinces in good and medium groups), for chickpea 18 (4 and 14 provinces in good and medium groups), for lentil 28 (3 and 10 provinces in good and medium groups) and for canola 25 (5 and 20 provinces in good and medium groups) will be classified into the upper average group. Based on 50 percent of yield potential of rainfed wheat, barley, canola, chickpea and lentil, 1, 3, 6, 13 and 3 provinces were placed in non-suitable group, respectively.

    Conclusion

     According to the results of this study, a major part of the provinces will be placed in medium and non-suitable groups in case of improper management, and agricultural productions will not satisfy the needs of the country. Therefore, it is necessary to pay a special attention to agronomic management of rainfed crops, as the agricultural production of the country will not be acceptable unless 70 percent of yield potential is achieved.

    Keywords: Attainable yield, Cereals, GYGA protocol, Modeling, Pulses
  • صفورا جافرنوده، افشین سلطانی*، رامتین جولایی، شهرزاد میرکریمی، ابراهیم زینلی
    سابقه و هدف

    کشاورزی از مهم ترین فعالیت های اقتصادی به شمار می آ ید که بیش از هر چیز به شرایط جوی وابسته است. تغییرات آب و هوایی بر عملکرد محصولات تاثیر بسزایی دارد. با توجه به محدودیت های عوامل تولید، ویژگی های اقلیمی و جغرافیایی استان-های مختلف، شناسایی مزیت نسبی محصولات زراعی از اهمیت بالایی برخوردار است. عدم آگاهی از مزیت نسبی باعث استفاده نامناسب و غیربهینه از منابع می شود. بنابراین شناخت مزیت نسبی محصولات در مناطق مختلف، جهت برنامه ریزی و استفاده بهینه از امکانات مفید می باشد. این مطالعه با هدف تعیین مزیت نسبی برخی از محصولات مهم و دیم پاییزه انجام شد.

    مواد و روش ها

    در بخش زراعی این مطالعه عملکرد محصولات دیم شامل گندم، جو، نخود و عدس در استان های اردبیل، فارس و خراسان رضوی با استفاده از مدل iCrop2-SSM شبیه سازی شد. به منظور کاهش نوسانات اقلیمی و برای برآورد دقیق تر، از اطلاعات هواشناسی بلند مدت استفاده گردید. ارزیابی های اقتصادی با استفاده از روش ماتریس تحلیل سیاستی (PAM) و شاخص منابع داخلی (DRC) و هزینه به منفعت اجتماعی (SCB) انجام شد. همچنین شاخص های حمایت اسمی (NPC)، ضریب حمایت موثر (EPC)، ضریب حمایت اسمی از نهاده (NPI) نیز اندازه گیری شد. در شرایط تولید متوسط (مدیریت زراعی متوسط یا شرایط اقلیمی نامناسب) 50 درصد از پتانسیل عملکرد و در شرایط تولید مطلوب (مدیریت زراعی مطلوب یا شرایط اقلیمی خوب) 70 درصد از پتانسیل عملکرد قابل دستیابی است. بنابراین با استفاده از مدل iCrop2-SSM عملکردهای 50 و 70 درصد پتانسیل شبیه سازی و تاثیر آن بر مزیت نسبی و سودآوری اجتماعی مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که براساس شاخص DRC اردبیل در تولید گندم، نخود و عدس؛ خراسان رضوی در تولید نخود و عدس؛ فارس در تولید نخود از مزیت نسبی برخودارند. از نظر شاخص SCB تولید گندم در اردبیل، نخود در هر سه استان و عدس در استان اردبیل و خراسان رضوی دارای سودآوری اجتماعی می باشد. نتایج نشان می دهد با افزایش عملکرد، مزیت نسبی و سودآوری اجتماعی بهبود می یابد، به طوری که اگر کشاورزان هر منطقه بتوانند حداقل 50 درصد پتانسیل عملکرد (قابل دستیابی) را تولید کنند هر سه استان دارای مزیت نسبی در تولید محصولات (گندم، جو، نخود و عدس دیم) خواهند بود. براساس نتایج شبیه سازی، استان های فارس و اردبیل در تولید گندم بالاترین و از نظر تولید جو، نخود و عدس استان اردبیل بالاترین عملکرد قابل دستیابی را به خود اختصاص دادند. براساس عملکردهای واقعی فقط استان اردبیل بالاترین عملکردها را داشته و از نظر شاخص های اقتصادی نیز نسبت به سایر استان ها برتر بود.

    نتیجه گیری

    محصولات گندم، جو، نخود و عدس دیم در استان اردبیل به دلیل شرایط اقلیمی مناسب این منطقه عملکردهای بالاتری داشتند. از دلایل مزیت دار بودن محصولات در استان اردبیل تولید با عملکردهای بالا می باشد که درآمد تولیدکنندگان این منطقه را نسبت به دو استان دیگر افزایش داده است و تولید محصولات دیم در این استان با سودآوری همراه بوده است.

    کلید واژگان: حبوبات، غلات، شبیه سازی، ماتریس تحلیل سیاستی
    Safora Jafarnodeh, Afshin Soltani *, Ramtin Joolaei, Shahrzad Mirkarimi, Ebrahim Zeinali
    Background and objectives

    Agriculture is one of the most important economic activities highly dependent on climatic conditions more than any other factors. Climate change significantly affects crop production. Due to the limitation in production factors, inputs, climatic and geographic properties of different provinces, identification of the comparative advantage of crops is essential. Lack of knowledge about comparative advantage would lead to improper and non-optimal use of resources. Therefore, knowledge about comparative advantage in different regions is useful to plan and exploit the resources. The present study was conducted to identify the comparative advantage of some important rainfed winter crops.

    Materials and methods

    In the agronomic section of this study, the yield of rainfed crops including wheat, barley, chickpea and lentil in Ardabil, Fars and Khorasan Razavi provinces were simulated using the SSM-iCrop2 model. Long-term meteorological data were used to decrease climatic fluctuations and more precise estimation. Economic evaluations were performed using policy analysis matrix (PAM), domestic resource cost (DRC) and social cost-benefit index (SCB) methods. Also, nominal protection coefficient (NPC), effective protection of crops (EPC) and nominal protection input (NPI) were measured. In the agronomic section of this study, the yield of each region was simulated according to the climatic conditions and using the SSM-iCrop2 model (to determine the production potential of each region). For this purpose, long-term weather data were used and simulation was done for a 30-year period from 1986 to 2015. Under the moderate production conditions (moderate agronomic management or unsuitable climatic conditions), 50 percent of the yield potential, and under the optimum production conditions (optimum agronomic management or good climatic conditions), 70 percent of the potential yield is attainable. Therefore, 50 and 70 percent of yield potential were simulated using the SSM-iCrop2 model and their effect on comparative advantage and social profit were investigated.

    Results

    The results indicate that according to the DRC index, Ardabil in wheat, chickpea and lentil production, Khorasan Razavi in chickpea and lentil and Fars in chickpea production have a comparative advantage. Based on the SCB index, the production of wheat in Ardabil, chickpea in all three provinces and lentil in Ardabil and Khorasan Razavi provinces have social profit. According to the results, increase yield leads to improved comparative advantage and social profit so that all three provinces will have social profit in crop production (rainfed, wheat, barley, chickpea and lentil) provided that the farmers attain at least 50 percent of the yield potential (exploitable yield). According to the results of the simulation, Fars and Ardabil had the highest exploitable yield in wheat production, and regarding barley, chickpea and lentil, the highest exploitable yield was related to Ardabil province. Based on the actual yields, only Ardabil province had high yields and was superior to other provinces in terms of the economic indices.

    Conclusion

    Wheat, barley, chickpea and lentil crops had higher yield in Ardabil province due to the suitable climatic conditions of this region. One of the reasons for the advantage of crop production in Ardabil is its higher yield which has increased the income of growers compared with the other two provinces, and production of rainfed crops in this province has led to benefits.

    Keywords: Pulse, Cereal, simulation, Policy Analysis Matrix
  • مجتبی سوخته سرایی، محمدرضا داداشی*، ابوالفضل فرجی، افشین سلطانی
    سابقه و هدف

    کاهش فاصله بین عملکرد واقعی و عملکرد پتانسیل (خلا عملکرد) یکی از راه های مهم افزایش عملکرد در واحد سطح است. به منظور افزایش عملکرد، میزان خلا عملکرد در هر منطقه مشخص و عوامل سهیم در خلا عملکرد در تولید گیاهان زراعی شناسایی شود. این پژوهش به منظور تعیین خلا عملکرد و تعیین عامل های محدود کننده عملکرد و سهم هر یک از آن ها در ایجاد خلا عملکرد سویا در منطقه علی آباد کتول با استفاده از روش CPA و آنالیز خط مرزی در انجام شد.

    مواد روش ها

    برای اجرای این مطالعه، اطلاعات مربوط به مدیریت تولید 120 مزرعه سویا در شهرستان علی آباد کتول استان گلستان در سال های 1395 جمع آوری و بررسی شد. عوامل مدیریتی مورد بررسی شامل مشخصات مزرعه (مساحت، محصول قبلی، علف کش های مصرفی کشت قبلی، موقعیت مزرعه)، تهیه بستر بذر (نوع، تعداد و زمان شخم)، کاشت (میزان بذر مصرفی، نوع رقم، منبع تهیه بذر، تاریخ کاشت، تراکم بوته)، کودهای شیمیایی و ریزمغذی ها (نوع کود، میزان و زمان مصرف کود)، سموم (نوع و مقدار علف کش و آفت کش)، استفاده از مبارزه بیولوژیک (زنبورهای تریکوگراما و براکون)، برداشت (عملکرد دانه و تاریخ برداشت) بود. خلا عملکرد با استفاده از روش CPA و آنالیز خط مرزی تعیین شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که پتانسیل عملکرد سویا در این منطقه 3921 کیلوگرم در هکتار بوده و خلا عملکرد تولید سویا در منطقه علی آباد 30 درصد تخمین زده شد. تاخیر در کاشت در این منطقه 4/8 درصد از خلا عملکرد و تراکم مناسب بوته 5/15 درصدی، روش کاشت و بذر مصرفی نیز به ترتیب 3/6 و 5/8 درصد از خلا عملکرد دانه را به خود اختصاص دادند. همچنین مشخص شد عدم استفاده از علف کش در قبل از کاشت موجب کاهش 45/17 درصدی عملکرد دانه می شود. با توجه به نتایج، آبیاری با 4/28 درصد، بالاترین سهم را در تعیین پتانسیل تولید سویا در منطقه مورد مطالعه رو به خود اختصاص داد. واکنش بالاترین عملکرد دانه به مصرف کود اوره و آبیاری به صورت دو تکیه ای بود؛ افزایش مصرف نیتروژن تا 65 کیلوگرم اوره در هکتار و 3 بار آبیاری موجب افزایش عملکرد دانه می شود و مصرف مقادیر بیشتر از 65 کیلوگرم در هکتار و بیشتر از 3 بار آبیاری موجب عدم تغییر عملکرد دانه در هکتار شد. رابطه بین تاخیر در کاشت و تراکم بوته با عملکرد دانه به صورت دندانه ای شکل بود. تاخیر 10 روزه در کاشت افزایش عملکرد را به همراه دارد، ولی در مزارعی که 22 روز از تاریخ کشته بهینه گذشته باشد افت حداکثر عملکرد دانه را به همراه دارد.

    نتیجه گیری

    به طورکلی می توان گفت خلا عملکرد سویا در این منطقه مربوط به محدودیت در منابع بوده و مدیریت زراعی در مرحله دوم اهمیت قرار دارد که می توان با آبیاری و مصرف نیتروژن مناسب میزان تولید سویا را در این منطقه 30 درصد افزایش داد. که 22 روز از تاریخ کشته بهینه گذشته باشد افت حداکثر عملکرد دانه را به همراه دارد.

    نتیجه گیری

    به طورکلی می توان گفت خلا عملکرد سویا در این منطقه مربوط به محدودیت در منابع بوده و مدیریت زراعی در مرحله دوم اهمیت قرار دارد که می توان با آبیاری و مصر

    کلید واژگان: خلا عملکرد، سویا، آبیاری، نیتروژن
    MOJTABA SOUKHTEHSARAEI, MohammadReza Dadashi *, Abolfazl Faraji, Afshin Soltani
    Background and aim

    decres gap between actual yield and potencial yield (gap yield) is important way to incrace yield in unit. In order enhance yield, gap yield in any area determinted and factor participant be identified in gap yield in preduct crop plant. This investigation to order determination gap yield and limited factor to yield and contribution of each of them to soybean in Aliabad Katol area by using CPA method and boundary line analysis.

    Material and method

    To carry out this study, Information on production management of 120 soybean farms in Aliabadabad district of Golestan province was collected in 2016. Management factors included field characteristics (area, previous crop, herbicides, previous crop, field position), seedbed preparation (type, number and time of tillage), sowing (amount of seed consumed, cultivar type, seed source, sowing date, Plant density), fertilizers and micronutrients (type of fertilizer, amount and timing of fertilizer application), pesticides (type and amount of herbicides and pesticides), use of biological control (Trichogram and Braun wasps), harvest (grain yield and harvest date). The yield was determined using CPA method and boundary line analysis.

    Result

    The results showed that soybean yield potential in this region was 3921 kg / ha and soybean yield loss in Aliabad region was estimated at 30%. Delay in planting in this region was 8.4% of yield and suitable plant density of 15.5%, planting and seed consumption were 6.3% and 8.5% of seed yield, respectively. It was also found that not using herbicide before planting would decrease grain yield by 17.45%. According to the results, irrigation with 28.4% had the highest share in determining soybean production potential in the study area. The highest grain yield response to urea fertilizer application and irrigation was two-fold; increasing nitrogen up to 65 kg urea and 3 times irrigation increased grain yield and consuming greater than 65 kg ha-1 and more than 3 irrigation times. It did not change grain yield per hectare. The relationship between delay in planting and plant density with seed yield was dentate. 10-day delay in planting leads to increased yield, but yields maximum grain yield in fields that have 22 days past optimal sowing date.nsity with seed yield was dentate. 10-day delay in planting leads to increased yield, but yields maximum grain yield in fields that have 22 days past optimal sowing date.

    Conclusion

    In general, soybean yield in this area is related to resource limitation and crop management is second in importance, which can increase soybean production by 30% with proper irrigation and nitrogen use.

    Keywords: Yield, soybean, Irrigation, Nitrogen
  • سید مجید عالیمقام، افشین سلطانی*، امیر دادرسی، علیرضا نه بندانی

    وجود پراکنش اراضی زیرکشت، می‏تواند اهمیت زیادی در مطالعات و تصمیمات کلان کشوری در زمینه‏های مختلف مانند برنامه ریزی و توسعه کشاورزی، ارزیابی اثرات تغییر اقلیم، بررسی خلا عملکرد و امنیت غذایی، مدیریت سیستم‏های تولید دام، خدمات اکوسیستم‏ها، مدیریت مصرف کود، تعیین الگوی کشت و سایر مطالعات در بخش‏های کشاورزی، جنگل داری و مرتع داری داشته باشد. یکی از کاربردهای مهم این نقشه ها استفاده از آن ها در ترکیب با نقشه های پهنه بندی اقلیمی و نقشه های خاک برای انتخاب ایستگاه هواشناسی در مطالعات شبیه سازی تولید گیاهی است. منبع اصلی این نقشه‏ها در سطح دنیا، پروژه SPAM موسسه IFPRI می‏باشد. نقشه‏های SPAM در مقیاس استانی برای کشور تهیه شده‏اند. بنابراین، در سطح استانی و بالاتر از دقت خوبی برخوردارند، ولی در مقیاس کوچک تر ممکن است همراه خطا باشند. پروژه SPAM فاقد نقشه پراکنش برای بسیاری از گیاهان است. در این مطالعه با استفاده از روش ساده شده SPAM به تولید نقشه‏های پراکنش 33 گیاه مهم زراعی و باغبانی کشور اقدام شد. نقشه های حاصل در این مطالعه در مقایسه با نقشه های اصلی SPAM دقت بالاتری داشتند. مزایای نقشه‏های تولید شده در این مطالعه نسبت به نقشه‏های SPAM به این شرح می‏باشند: (1) به روزتر بودن اطلاعات سطح زیرکشت مورد استفاده برای تولید نقشه‏ها (2) استفاده از داده سطح زیرکشت با مقیاس کوچک تر (در سطح شهرستان)، (3) توجه به کاربری کنونی اراضی مختص کشور در تولید نقشه‏های پراکنش در مطالعه حاضر (4) تولید نقشه پراکنش برای همه گیاهان مهم در کشور بر مبنای روش ارایه شده در مطالعه حاضر.

    کلید واژگان: باغبانی، بانک داده، زراعت، نقشه کاربری اراضی، نقشه SPAM
    Seyyed Majid Alimagham, Afshin Soltani *, Amir Dadrasi, Alireza Nehbandani
    Introduction

     There are only a limited number of maps available regarding the distribution of agricultural and horticultural lands in the country. The existence of these maps can play an important role in various fields such as agricultural planning and development, climate change assessment, yield gap, and food security analysis, livestock production systems management, ecosystem service, fertilizer use management, agricultural optimal cropping pattern determination and other studies related to agriculture, forestry, and rangeland. For example, one of the relevant applications of these maps is their use in combination with climate zoning maps and soil maps to select the target meteorological stations in plant production simulation studies with different practical purposes. The SPAM project (Spatial Production Allocation Model) in IFPRI (International Food Policy Institute) is the main source of these kinds of maps. The accuracy of SPAM maps is acceptable at providence or higher scales because they are prepared based on provincial data. However, these maps may not be precise on a smaller scale than the province. The SPAM data bank does not cover all main crops and none of the horticultural plants. Therefore, in this study, the land use maps of 33 main agricultural and horticultural plants were produced at the country scale using the simplified SPAM method.

    Materials and Methods

    To generate these maps, a spatial overlay of land distribution (total rainfed land raster, total irrigated land raster, and total garden products raster for target crop) with polygon boundaries of cities was produced in ArcGIS. The value of the pixels in each county must be calculated in the created map. To do this, first, the number of pixels with land in each county was counted on this map. Then the area under cultivation of the target plant in each county was divided by the number of pixels counted in the same county. The number obtained in each county was considered as the pixel value of the land in that county for the target plant. The assumptions about the production of distribution maps for each plant in rainfed and irrigated Conditions are 1- To generate the distribution maps of each rainfed or irrigated annual plant; it is assumed that the distribution of the land of the given crop is the same as the distribution of all rainfed or irrigated lands within each county. It should be noted that this assumption can be incorrect if only the land distribution of the crop is considered in a particular crop year. Due to crop rotation, the distribution of a crop in the lands of a county changes every year. If the land distribution of a particular crop in a county is considered for a period of 3 years or more, the probability of target crop planting within each part of the county lands will be high. Because in the present study, information from the period 2014 to 2016 has been used, it is assumed that during this period, the distribution of lands the target rainfed and irrigated is similar to the distribution of total rainfed and irrigated lands in the given county. 2- In the case of horticultural crops that are perennial, it is assumed that the gardens of the target crop are distributed uniformly in the horticultural lands of that county. Therefore, the distribution of a particular horticultural crop in a county was similar to that of the total distribution of horticultural lands in that county.

    Results and Discussion

    The findings of this study suggest that SPAM2005 maps for various crops in Iran were less accurate than SPAM2010 maps at the province level. While the area of crops in SPAM maps was similar to statistical data at the province level, the spatial distribution of crops required modification. This issue became apparent when the grassland distribution map was compared with the crops SPAM maps, indicating that some crop land in SPAM maps was incorrectly located where grasslands should be. The approach used in this study resolved this problem and generated new spatial distribution maps for crops with higher accuracy.

    Conclusion

    This study utilized county-level data from over 400 counties to produce more accurate maps than the original SPAM maps. The advantages of the maps produced in this study compared to SPAM maps are (1) The use of up-to-date crop area information to generate the maps; (2) The use of crop area data at the county scale to increase map accuracy; (3) The application of country-specific land distribution maps to generate the maps; and (4) The production of distribution maps for all major horticultural and agricultural crops in the country, creating a comprehensive database in this field.

    Keywords: Agronomy, Data bank, Horticulture, Land use map, SPAM map
  • شبنم پورشیرازی، افشین سلطانی*، ابراهیم زینلی، بنیامین ترابی

    برای اطمینان از مدل های شبیه سازی زراعی می توان پارامتریابی و ارزیابی محصول را با مجموعه ای از داده های مناسب از محیط، مدیریت، ارقام و خاک های متفاوت انجام داد. بنابراین، هدف از این مطالعه، تعیین پارامترهای گیاهی و ارزیابی عملکرد علوفه یونجه (Medicago sativa L.) با استفاده از مدل SSM-iCrop2 در مناطق عمده تولید آن در ایران بود. این مطالعه عملکرد مدل را از نظر پیش بینی عملکرد تک چین و مجموع سالانه، مرحله فنولوژیک و نیاز آبی یونجه بررسی می کند. ارزیابی مدل بر اساس داده های آزمایشی مستقل از مرحله پارامتریابی انجام شد. مجموع عملکرد علوفه سالانه مشاهده شده بین 646 تا 4042 با میانگین 1717 گرم در مترمربع و نیاز آبی یونجه حاصل از برنامه NETWAT بین 5140 تا 12690 با میانگین 8746 مترمکعب در هکتار بود. عملکرد شبیه سازی شده و نیاز آبی یونجه به ترتیب بین 693 تا 3296 با میانگین 1654 گرم در مترمربع و 4093 تا 16874 با میانگین 10940 مترمکعب در هکتار به دست آمد. همچنین، نتایج ارزیابی نشان داد که ضریب همبستگی (r)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تغییرات (CV) برای عملکرد تک چین شبیه سازی شده در مقایسه با مشاهده شده به ترتیب 79/0، 3/88 گرم در مترمربع و 78/26 درصد، برای عملکرد علوفه سالانه به ترتیب 90/0، 4/344 گرم در مترمربع، 05/20 درصد و برای نیاز آبی یونجه به ترتیب 43/0، 3503 مترمکعب در هکتار و 40 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد که برآوردها برای متغیرهای مختلف قابل قبول است؛ بنابراین، می توان از این مدل برای تخمین عملکرد پتانسیل، خلا عملکرد و اثرات تغییرات اقلیمی محصول یونجه استفاده کرد.

    کلید واژگان: مدل های گیاهان زراعی، علوفه، نیاز آبی، فنولوژی
    Shabnam Pourshirazi, Afshin Soltani *, Ebrahim Zeinali, Benjamin Torabi
    Introduction

    Crop simulation models are very useful tools for the evaluation of plant growth and development processes. Crop-simulating models may be used to estimate yield and evaluate climatic, plant, and management parameters on yield. Also, it may be used to predict crop water requirements under different conditions. Crop models should be evaluated and parameterized to simulate crop growth and development. Parameterization is used for precise simulation of crop growth and development and can estimate the best and most appropriate values for model parameters obtained via observed data or calibration. The objectives of this study were to describe the SSM-iCrop2 model, determine plant parameters, and evaluate alfalfa (Medicago sativa L.) in its major production regions using the SSM-iCrop2 model in Iran.

    Materials and Methods

    SSM-iCrop2 crop simulation model is a simplified form of SSM crop models which is suitable for the simulation of growth, development, and yield of different crops under different environmental conditions and large-scale estimation of crop production, especially in the evaluation of nutrient availability and climatic effects. This model includes sub-models of phenology, leaf expansion and senescence, dry matter production and distribution, and soil water balance. Daily weather data, agronomic management, soil properties, and plant parameters are required for simulation in this model. The present study investigates the performance of the SSM-iCrop2 model regarding the prediction of single cuts and overall cuts, phonologic stages, and water requirement of alfalfa under changing climatic conditions in Iran. To simulate the growth, development and yield of alfalfa using SSM-iCrop2 model in Iran, the major irrigated alfalfa production provinces, including East Azarbaijan, Hamedan, West Azarbaijan, Sistan and Baluchestan, Khorasan Razavi, Esfahan, Kordestan, Ghazvin, Ardabil, Markazi, Fars, Zanjan, Chaharmahal and Bakhtiyari and Tehran were identified based on the data available in Ministry of Agriculture statistics. Then, field experiment data required for model parameterization and estimation were collected from these provinces.

    Results and Discussion

    According to the results of the SSM-iCrop2 model parameterization, two cultivars with different leaf area indices (high-yielding and low-yielding) were identified in major alfalfa production provinces. The model was evaluated using independent experimental data that had not been used for parameterization. The evaluation results for alfalfa yield showed that the observed single-cut forage yield ranged from 112 to 640 g.m-2 with an average of 330 g.m-2; the observed total annual forage yield ranged from 646 to 4042 g.m-2 with an average of 1717 g.m-2; and the water requirement of alfalfa obtained from the NETWAT software was between 5140 to 12690 m3 ha-1 with an average of 8746 m3 ha-1. The predicted single-cut forage yield, predicted total annual forage yield, and alfalfa water requirement ranged from 189 to 457 g.m-2 with an average of 351 g.m-2, 693 to 3296 g.m-2 with an average of 1654 g.m-2, and 4093 to 16874 m3 ha-1 with an average of 10940 m3.ha-1, respectively. Overall, in the evaluation of observed versus simulated alfalfa forage yield, 31 points were obtained for single-cut yield with a correlation coefficient (r) of 0.79, root mean square error (RMSE) of 88.3 g.m-2, and coefficient of variation (CV) of 26.78%; and 21 points were obtained for annual yield with an r of 0.90, RMSE of 344.4 g.m-2, and CV of 20.05%. The evaluation results also showed that the observed versus simulated alfalfa water requirement had an r of 0.43, RMSE of 3503 m3 ha-1, and CV of 40%.

    Conclusion

    The results obtained from parameterization and evaluation of the SSM-iCrop2 model show that the mentioned model presents a logical prediction and accurate estimation of model parameters for yield and water requirement of alfalfa crops in Iran. Thus, this model may be used for the prediction of alfalfa yield under different climates and management conditions.

    Keywords: Crop models, Forage, Phenology, water requirement
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر افشین سلطانی
    دکتر افشین سلطانی

  • افشین سلطانی
    افشین سلطانی
    (1402) دکتری مدیریت منابع انسانی، دانشگاه خوارزمی
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال