گندم
در نشریات گروه مکانیزاسیون کشاورزی-
رشد دانه و سرعت پر شدن دانه و همچنین مدت زمان مراحل پر شدن دانه نقش مهمی در وزن نهایی دانه دارد. دو آزمایش به منظور بررسی اثر سولفات روی بر روند پر شدن دانه گندم انجام گرفت. در آزمایش اول، سرعت پر شدن دانه و رشد دانه (بر اساس وزن) در پاسخ به محلول پاشی سولفات روی بررسی گردید. آزمایش دوم نقش آزوسپیریلوم را به تنهایی یا در ترکیب با سولفات روی بر سرعت پر شدن دانه، رشد دانه و مدت زمان مراحل رشد تاخیری و رشد خطی پر شدن دانه را بررسی کرد. از گندم رقم سرداری استفاده گردید. آزوسپیریلوم در مرحله گرده افشانی به تنهایی و یا در ترکیب با سولفات روی محلول پاشی گردید. برای تعیین فرآیند پر شدن دانه سنبله اصلی لحاظ شد. از معادله ریچاردز برای شبیه سازی پر شدن دانه استفاده گردید. در مقایسه با آزوسپیریلوم، سولفات روی در افزایش رشد دانه و وزن هزار دانه موثرتر بود. سولفات روی سرعت پر شدن دانه را افزایش داد. سولفات روی به تنهایی و به خصوص در ترکیب با آزوسپیریلوم، مدت زمان رشد تاخیری دانه را افزایش داد. کاربرد باکتری و سولفات روی در حفظ محتوای آب نسبی برگ پرچم موثر بود. زمان رسیدن به حداکثر وزن دانه در گیاهان شاهد، سریع تر بود. استفاده از سولفات روی در ترکیب با باکتری مرحله رشد تاخیری و سرعت پر شدن دانه را افزایش داد که می تواند در زراعت دیم گندم که اغلب در طول دوره پر شدن دانه اتفاق می افتد و منجر به کوتاه شدن آن می گردد، در نظر گرفته شود.
کلید واژگان: فرایند پر شدن دانه، گندم، گندم دیم، محلول پاشی، معادله ریچاردز، وزن هزار دانهGrain growth (by weight), grain-filling rate, and the duration of each grain-filling phase are crucial in determining the final grain weight. Two experiments were conducted to evaluate the effects of ZnSO4 on grain filling in the Sardari wheat cultivar. In the first experiment, the grain-filling rate and grain growth were assessed following foliar application of ZnSO4. The second experiment explored the effects of foliar Azospirillum brasilense, applied either alone or combined with ZnSO4, on grain-filling rate, grain growth, and the duration of both the lag phase and the linear phase of grain filling. Zinc sulfate was applied at a rate of 3 kg ha-1 at the anthesis stage, and only the main stem spike was used for assessing the grain-filling process. Richards equation was employed to simulate grain filling. The results indicated that, compared to foliar Azospirillum alone, Zn application was more effective in enhancing grain growth (by weight) and 1000-grain weight. Foliar application of ZnSO4 significantly increased the grain-filling rate, and ZnSO4, whether applied alone or combined with Azospirillum, extended the lag phase duration. Additionally, the ZnSO4 + Azospirillum treatment sustained higher relative water content in the flag leaves. While the time to reach the maximum grain weight was shorter in untreated plants, ZnSO4 combined with Azospirillum extended the lag phase and grain-filling rate. This combined treatment may benefit wheat production in semi-arid areas where soil drying during the grain-filling period often shortens this crucial phase.
Keywords: Foliar Application, Grain-Filling Process, Rainfed, Richards Equation, Thousand-Grain Weight, Wheat -
این پژوهش برای بررسی عملکرد فنی کمباین کاه کوب، تعیین نوع و سهم هر یک از عوامل موثر بر میزان تلفات دانه، و بررسی اقتصادی جایگزینی کمباین معمولی با کمباین کاه کوب اجرا شد. در این تحقیق 100 دستگاه کمباین کاه کوب به روش نمونه گیری تصادفی و در حال کار در مزارع کشاورزان بازدید، بررسی، اندازه گیری و نمونه برداری شد. افزون بر اندازه گیری شاخص های فنی شامل سرعت پیشروی و ظرفیت مزرعه ای، اطلاعات مربوط به شرایط مزرعه و محصول، نوع، عمر و سوخت مصرفی کمباین ها، مساحت مزرعه، میزان برداشت کاه در مزارع و داده های اقتصادی شامل انواع هزینه ها و درآمدها با مصاحبه رو در رو با کشاورزان و مالکان کمباین ها و تکمیل پرسش نامه گردآوری شد. نتایج تحقیق نشان داد ظرفیت مزرعه ای کمباین کاه کوب به طور میانگین 38/0 هکتار در ساعت و میزان مصرف سوخت در کمباین های مورد مطالعه 14/01 لیتر در ساعت یا 37/1 لیتر در هکتار است. میانگین کل تلفات کمباینی و طبیعی گندم در مرحله برداشت 5/05 درصد است که سهم تلفات طبیعی و کمباینی به ترتیب 1/28 و 3/77 درصد ثبت شد. از بین فاکتورهای مورد مطالعه، فقط تلفات فرآوری در کمباین کاه کوب با کمباین معمولی تفاوت معنی دار داشت و سایر فاکتورها یعنی تلفات کل، تلفات کمباینی، تلفات پلتفرم، ظرفیت مزرعه ای و سرعت پیشروی اختلاف معنی دار نداشتند. به طور کلی این نتیجه به دست آمد که استفاده از کمباین های کاه کوب به جای کمباین های معمولی موجب افزایش درآمد خالص کشاورزان و کمباین داران به ترتیب به میزان 3175220 و 2448840 ریال در هکتار می شود.
کلید واژگان: تلفات دانه، کمباین کاه کوب، گندمThis research was carried out to determine the type and contribution of each of the human, technical and agricultural factors affecting the amount of grain loss in wheat harvesting with threshing combines; in this research the economic evaluation of replacing the conventional combine with a threshing combine was also evaluated. One hundred combine harvesters were visited, examined, measured, and sampled in farmers' fields by random sampling. In addition to the measurement of technical indicators including forward speed, farm capacity, and combine wheel index, information related to farm and product conditions, type, age and fuel consumption of combines, farm area, amount of straw harvested in farms and economic data including types, costs, and incomes were collected by face-to-face interviews with farmers and owners of combine harvesters and completing questionnaires. The farm capacity of the combine was estimated to be 0.38 hectares per hour on average, which is about one-third to half of the farm capacity of common types of combine harvesters in the country. The fuel consumption was 14.01 liters per hour or 37.1 liters per hectare. The average total combined and natural losses of wheat in the harvest stage was 5.05%, and the shares of natural and combined losses were 1.28% and 3.77%, respectively. To use thresher combines instead of conventional combines in the country, more number of combines (almost double) is needed due to less farm capacity. In general, the use of combine harvesters instead of conventional harvesters increased the net income of farmers and combine owners by 317,5220 and 244,8840 Rials per hectare, respectively.
Keywords: Harvesting, Loss, Straw Crushing Combine, Wheat -
به نژادگران گیاهی به منظور طراحی برنامه های موثر اصلاحی باید از چگونگی روابط صفات مختلف آگاهی داشته باشند. برای بررسی روابط صفات گندم در دشتستان استان بوشهر، پژوهشی با استفاده از هشت رقم زراعی گندم انجام شد. آزمایش در دو شرایط کشت آبی و تنش 50 درصد خشکی در سال زراعی 1402-1401 انجام شد. روش های آماری از جمله همبستگی و تحلیل عاملی برای تجزیه و تحلیل داده های بدست آمده در دو شرایط کشت متفاوت انجام شد. الگوهای همبستگی بین صفات گندم در سیستم های آبی و تنش به طور قابل توجهی متفاوت بود. با این حال، صفات مرتبط با عملکرد، مانند تعداد پنجه در بوته، تعداد سنبلچه و تعداد دانه در سنبله، در هر دو شرایط کشت، با عملکرد دانه همبستگی مثبت نشان دادند. در شرایط کشت آبی، تحلیل عاملی چهار عامل کلیدی موثر بر عملکرد محصول را شناسایی کرد. این عوامل که به ترتیب اهمیت ذکر عبارت بودند از پتانسیل زراعی و عملکرد، اجزای عملکرد، فنولوژی و تعداد پنجه در بوته. بر اساس این یافته ها، رقم چمران پتانسیل بالایی برای کشت در شرایط آبی نشان داد. در شرایط دیم، تحلیل عاملی چهار الگوی اصلی را شناسایی کرد که 86/3 درصد از تغییرات مشاهده شده در صفات را تبیین می کرد. در این شرایط تحلیل عاملی، چهار عامل ضروری را آشکار کرد که به طور قابل توجهی بر عملکرد محصول تاثیر گذاشتند.کلید واژگان: تحلیل عاملی، صفات مورفولوژیکی، گندمBreeders need to understand how traits relationship help create effective breeding programs. An investigation involving eight wheat cultivars was carried out to assess trait relationships in the climate of Dashtestan County, Bushehr province (Iran). The experiment included both irrigated and drought stress conditions during the 2023-2024 cropping season. Statistical techniques, including the Pearson correlation and factor analysis, were employed to analyze the data collected from the two contrasting growing conditions. The correlation patterns among wheat traits varied significantly between irrigated and drought stress systems. However, traits related to the yield, such as tiller number per plant, spikelet number, and grain number per spike, showed a positive correlation with the grain yield in both conditions. Under irrigated cultivation conditions, factor analysis identified four key factors influencing crop yields. These factors, presented in descending order of significance, were agronomic and yield potential, yield components, phenology, and the tiller number per plant. Based on these findings, the Chamran cultivar showed high potential for cultivation under irrigated conditions. Under drought stress conditions, factor analysis identified four main patterns that accounted for 86.3% of the variation observed in the traits. The analysis revealed four essential factors that significantly influenced the crop yield. These factors, presented in descending order of importance, were plant yield, plant structure, reproductive traits, and flag leaf length and phenology.Keywords: Factor Analysis, Morphological Traits, Wheat
-
در تولید محصولات زراعی، یکی از عوامل محدود کننده به ویژه در دسترس بودن نیتروژن (N) و مشتقات N است، زیرا آنها در متابولیسم و رشد گیاه اهمیت زیادی دارند. ژن های مختلف ناقل نیترات جذب، انتقال و جابجایی مجدد نیتروژن را در گیاهان واسطه می کنند. با این حال، نقش آنها با توجه به مراحل پر شدن دانه و عملکرد کلی گیاه کاملا درک نشده است. در اینجا، بیان تعدادی از ژن ها و آنزیم های دارای نقش در جذب و متابولیسم نیتروژن در طول دوره گرده افشانی و در شرایط تیمار N و کمبود N در دو ژنوتیپ گندم مروارید و گنبد اندازه گیری شد. نمونه ها 10، 15 و 20 روز پس از گرده افشانی که مرحله ای حیاتی در پر شدن دانه است، گرفته شد و ارتباط بین بیان ژن، فعالیت آنزیم و روزهای پس از گرده افشانی نشان داده شد. مشاهده شد که بیان ژن مربوط به N به طور قابل توجهی در شرایط کمبود N و در طول دوره گرده افشانی افزایش می یابد، که نشان دهنده اهمیت ژن ها و آنزیم مربوط به N در حفظ متابولیسم و رشد گیاهان در شرایط کمبود N است.کلید واژگان: بیان ژن ریشه، گندم، نیتروژنIn crop production, one particularly limiting factor is the availability of nitrogen (N) and N derivatives, as they are of much significance in plant metabolism and growth. Various nitrate transporter genes mediate the uptake, transport, and remobilization of N in the plants. However, their role is not quite understood with respect to grain filling stages and plant’s overall yield. Herein, the expression of a number of genes and enzymes with roles in N uptake and metabolism was measured over the course of anthesis and under N-treatment and N-deficit condition in two wheat genotypes, namely Morvarid and Gonbad. The samples were taken 10, 15, and 20 days after anthesis, which is a critical stage in grain filling, and the relation between gene expression, enzyme activity, and days after anthesis was demonstrated. It was observed that N-related gene expression significantly increases under N-deficit condition and over the course of anthesis, suggesting the significance of the N-related genes and enzyme in maintaining the metabolism and growth of the plants under N-deficit conditions.Keywords: Nitrogen, Gene expression, Root, Wheat
-
یکی از راه های کاهش عملیات زراعی و هزینه های تولید، استفاده از ماشین های مرکب است. در تحقیق حاضر، یک خطی کار غلات به دیسک سنگین منضم و برای کاشت گندم ارزیابی گردید. کارنده مذکور با روش های کم خاک ورزی حفاظتی و بی خاک ورزی مقایسه شد. کرتهای اصلی عبارت بود از چهار روش تهیه زمین و کاشت گندم شامل: تهیه زمین و کشت همزمان با ماشین مرکب ساخته شده (T1)، بی خاک ورزی با دستگاه کاشت مستقیم گاسپاردو (T2) ، تهیه زمین با دو بار دیسک عمود بر هم + کاشت با خطی کار غلات (T3) و تهیه زمین با چیزل پیلر+ دوبار دیسک + کاشت با خطی کار غلات (تیمار شاهد منطقه) (T4). کرتهای فرعی نیز شامل میزان بذر مصرفی گندم در سه سطح (150، 175 و 200 کیلوگرم بر هکتار) بود. نتایج نشان داد که تیمارهای مختلف خاک ورزی و کاشت از نظر پارامترهای فنی باهم اختلاف معنی دار داشتند، ولی عملکرد و اجزای عملکرد آن ها، به جز درصد سبزشدن بذرها، در یک کلاس آماری قرار داشت. بیشترین مصرف سوخت با 4/38 لیتر بر هکتار به تیمار چیزل پیلر+دو بار دیسک +خطی کار (T4) و کمترین آن با 5/14 لیتر بر هکتار به تیمار ماشین مرکب ساخته شده (T1) اختصاص داشت. مصرف سوخت خطی کار منضم به دیسک سنگین و ماشین بی خاک ورز در یک کلاس آماری قرار داشت. خطی کار منضم به دیسک سنگین قادر بود نسبت به روش مرسوم خاک ورزی (چیزل پیلر+ دوبار دیسک+خطی کار) زمان انجام عملیات و مصرف سوخت را به ترتیب 6/17 و 2/62 درصد کاهش دهد. در مقادیر بذر بالای 150 کیلوگرم در هکتار تفاوت معنی داری در عملکرد دانه و سایر شاخص های اندازه گیری شده (به جز تعداد سنبله در مترمربع) مشاهده نگردید. بر اساس نتایج به دست آمده، می توان ماشین مرکب خطی کار-دیسک سنگین را به عنوان یک خاک ورز-کارنده حفاظتی مناسب کشت و کار گندم در جنوب خوزستان معرفی و توصیه نمود.کلید واژگان: بذرکار-کودکار، دیسک سنگین، کم خاک ورزی، گندم، ماشین مرکبOne of the effective ways to reduce agricultural operations as well as production costs is to use cobined machines. In this study a seed-fertilizer drill has been combined with a heavy disk and evaluated in field condition and compared with other reduced and no till methods. Main plots were four tillage-planting methods included of: designed combine machine (T1), no tillage with direct drill (T2), two pass disk fallowing with grain drill (T3), chisel packer fallowing with grain drill (T4). Subplots were seed rated at three levels included of: 150, 175 and 200 kg/ha. The results show that treatments were significantly different from view point of technical indices however they were not significantly different from view point of agronomy indices except Percentage of Emergence Percentage of Emergence. The highest and lowest rates of fuel consumotion assigned to T4 and T1 with 38.4 and 14.5 l/ha, respectively. Also T1 tretment fallowed by T2 treatmet had the second grade in field capacity with 1.66 ha/h rate. The combined machine could save in operation time and fuel consumtion related to T4 with 17.6% and 62.2% rates, respectively. The results of evaluation of seed rates showed that seed rates upper than 150 kg/ha didn,t have significant difference from view point of agronomy indices exceot to spike numbers per m2. According to these results, this combined machine (fertilizer -seeder equiped with heavy disk harrow) is suitable for conservation tillage and seeding of wheat.Keywords: combined machine, heavy disk, Reduced tillage, seed-fertilizer drill, Wheat
-
گندم یکی از محصولات مهم کشور است که در سال های اخیر، به دلیل بالا بودن ارزش اقتصادی کاه تولیدی برای خوراک دام، توسط کمباین های کاه کوب برداشت می شود. در این تحقیق میزان تلفات طبیعی، تلفات کمباینی، ظرفیت مزرعه ای، درجه خلوص دانه و عملکرد محصول گندم در حین برداشت، توسط کمباین های کاه کوب در استان کردستان مورد بررسی قرار گرفت. از بین کمباین های فعال در برداشت گندم در منطقه، تعداد 15 دستگاه کمباین کاه کوب در حین برداشت گندم دیم به صورت طرح کاملا تصادفی انتخاب و مورد ارزیابی قرار گرفت. از این تعداد، 4 دستگاه ساخت کارگاه های محلی شیراز، 4 دستگاه ساخت کارگاه های محلی بوکان، 4 دستگاه ساخت کارگاه های محلی همدان و 3 دستگاه نیز ساخت شرکت همدان برزگر بود. نتایج نشان داد که متوسط عملکرد گندم دیم 1698.14 کیلوگرم بر هکتار، تلفات طبیعی 2.39 درصد و تلفات کمباینی 4.92 درصد بود. 43.5 درصد از تلفات کمباینی مربوط به عقب کمباین (مخزن کاه) و 56.5 درصد آن مربوط به هد کمباین بود. مقایسه کمباین ها نشان داد که تلفات دانه در کمباین همدان برزگر با 6.56 درصد از دیگر کمباین ها بیشتر است. تفاوت بین کمباین ها ازنظر ظرفیت مزرعه ای و درصد خلوص، معنی دار نبود. میزان تلفات دانه در مخزن کاه کمباین های کاه کوب شیراز، بوکان، همدان و همدان برزگر در سطح 5 درصد اختلاف معنی دار داشتند و به ترتیب 64.87، 2.0، 0.78 و 4.28 درصد بود. ازنظر تلفات کل کمباینی نیز تفاوت بین کمباین ها در سطح 5 درصد معنی دار بود. با توجه به نتایج به دست آمده، کمباین های کاه کوب همدان، بوکان، شیراز و همدان برزگر به ترتیب با تلفات کل 4.32، 4.33، 4.52 و 6.56 درصد در اولویت به کارگیری در مزارع گندم دیم استان کردستان قرار دارند.
کلید واژگان: برداشت، تلفات، کاه کوب، کمباین، گندمIntroductionIn conventional combine harvesters, wheat chaff is typically removed from the end of the machine and deposited on the field surface. Depending on the wheat cultivar, cultivation method, and growing conditions, the amount of chaff produced can range from 0.8 to 1.5 times the amount of grain harvested per hectare (Tavakoli, 2012). On average, this translates to an annual production of approximately 14 million tons of chaff, which is valued at around $240000000 based on regional prices in 2018-2019 ($1000 per kilogram). If collected, these chaff residues could be used as animal feed for livestock. Additionally, the long stems protruding from the back of conventional combine harvesters can interfere with subsequent cultivation efforts. Chaff combine harvesters have a similar structure to conventional machines, but feature a modified end that includes a tank and blower for collecting and depositing crushed chaff. Apart from the threshing unit, all other components of the harvester remain unchanged.
Materials and MethodsThis study was conducted in 2019 in dryland wheat fields to determine the performance of Chaff combine harvesters in Kurdistan province. The study used 15 combine harvesters, including John Deere models equipped with chaff threshers from Shiraz, Bookan, and Hamedan, as well as the Hamedan Barzegar specific chaff collector combine. These combines were evaluated and compared based on natural losses, head and chaff storage losses, field capacity, purity percentage, and yield in field conditions in Kurdistan province. The total number of combines evaluated was 15, using a completely randomized design. Among these, 33% belonged to Shiraz company (5 samples), 33% to Bookan (5 samples), 20% to Hamedan (3 samples), and 14% to Hamedan Barzegar (2 samples). Sampling included measurement of natural losses, header losses, threshing tank losses (losses of the threshing unit, separating unit, and cleaning unit), and quality losses (broken grains and impurities) in the combine tank.
Results and DiscussionThe results showed that the average yield, natural loss, and combine loss were 1,698.14 kg.ha-1, 2.39%, and 4.92%, respectively. In terms of the loss rates in different parts of the combine, 43.49% was related to the chaff storage of the combine, and 56.50% was related to the combine head.The natural loss rate in this province was 2.39%. The total combine loss was 5.18%, with 40.44% of that related to chaff storage and the rest related to the combine head. The results also showed a significant difference between the treatments in terms of field capacity, chaff storage loss, and purity percentage at a probability level of 5%.The total loss of the Hamedan Barzegar combine was 6.67%, which was higher than the other combines. The chaff storage loss of the Shiraz, Bookan, Hamedan, and Hamedan Barzegar combines were 0.87%, 2.64%, 0.78%, and 4.28%, respectively, showing a significant difference at a 5% level. There was also a significant difference between the treatments in terms of total grain loss.Based on these results, it is recommended to use the Hamedan, Bookan, Shiraz, and Hamedan Barzegar combines, with total losses of 4.33%, 4.33%, 4.52%, and 6.56%, respectively.
ConclusionThe average purity of harvested grains was 96.62%, and there was no significant difference between the combine harvesters in this regard.There was a significant difference between the combines in terms of field capacity at a probability level of 5%. The field capacity of the Bookan, Hamedan Barzegar, Hamedan, and Shiraz combine harvesters were 0.83, 0.87, 0.83, and 0.73 hectares per hour, respectively.In Kurdistan province, the average grain combine loss in dryland wheat harvesting with chaff combine harvesters was 4.92%, which is higher than in other provinces.The loss in the chaff tank of the Shiraz, Bookan, Hamedan, and Hamedan Barzegar combine harvesters was 0.87%, 2.64%, 0.78%, and 4.28%, respectively. Regardless of head losses, the loss in the Hamedan combine was less than other combine harvesters.The total losses of the Hamedan Barzegar, Bookan, Shiraz, and Hamedan combine harvesters were 6.56%, 4.32%, 4.52%, and 4.30%, respectively, with the Hamedan Barzegar and Hamedan combine harvesters having the highest and lowest losses, respectively.Based on the results obtained from this study, using the Hamedan combine is recommended in the dryland conditions of Kurdistan due to its low losses, high purity, and field capacity.
Keywords: Chaff collector combines, Combine losses, Harvesting, losses, wheat -
استفاده از تکنیک سنجش از دور امروزه در کشاورزی کاربردهای فراوانی دارد ازجمله تعیین سطح زیرکشت و پیش بینی عملکرد محصول. در این پژوهش از تصاویر ماهواره ای جهت تفکیک گندم آبی و دیم در استان همدان استفاده شد. شاخص های NDVI ،EVI و NDWI از تصاویر 16 روزه سنجنده های لندست، مادیس و سنتینل 3 در بازه پنج ساله مورد مطالعه (2015-2019) استخراج گردید. نتایج شاخص ها نشان داد کاهش شدید NDVI/EVI بعد از نقطه اوج به دلیل آن است که زمان زرد شدن و یا برداشت محصول فرا رسیده است. به علاوه NDWI به ترتیب در بیشینه سبزینگی گندم در کشت آبی و دیم 0.767 و 0.736 دیده شد. سامانه Google Earth Engine محیط انجام محاسبات پردازش تصاویر و استخراج شاخص ها و نقشه ها بود و نرم افزار R نیز برای آنالیزهای طبقه بندی و تفکیک کشت دیم و آبی به کار رفت. نتایج نشان داد نقشه استان بر اساس سطح زیر کشت دیم و آبی ماهواره سنتینل 3 جزییات بیشتری را نشان داد. همچنین استفاده همزمان از چند شاخص NDVI ،EVI و NDWI توانست قدرت تفکیک را افزایش دهد. علی رغم شباهت های موجود، الگوریتم های SVM و MD نیز با دقت قابل قبولی تفکیک کشت دیم و آبی استان را ارایه دادند. نتایج نشان داد کشت دیم و آبی گندم استان با دقت 0.737 تفکیک شد و تفکیک گندم از سایر کشت ها با دقت 0.945 انجام گردید.
کلید واژگان: تصاویر ماهواره ای، تفکیک کشت دیم و آبی، شاخص های سبزینگی، گندمIntroductionRemote sensing methods for mapping farms and crops have been widely used in the last three decades. This method is applied to identify irrigated areas around the world (Alipour et al., 2014), although most of these studies are in areas with semi-arid climates and low rainfall or lack of rainfall which has a significant effect on the spectral characteristics of plants. In this study, Landsat 8 and MODIS satellite images were used to identify and separate two irrigated and rain-fed wheat farms in Hamadan province. Two algorithms of support vector machine (SVM) and minimum distance (MD) were used simultaneously to classify irrigated and rain-fed farms. In the next step, the area under cultivation of rain-fed and irrigated wheat was predicted in the whole cultivated area of Hamadan province. Finally, the cultivation area of rain-fed and irrigated crops was calculated in the province using Sentinel 3 satellite images based on the random forest algorithm in 2016.
Materials and MethodsThe study area is Hamedan province, which is located between 59◦ 33′ and 49◦ 35′ north latitude and also from 34◦ 47′ to 34◦ 49′ east longitude of the Greenwich meridian. A 50-hectare rain-fed wheat farm in Amzajerd was used as a sample to extract the properties of rain-fed wheat. Also, irrigated indices were extracted from a 100-hectare irrigated wheat farm located in Kaboudrahang. Satellite images were applied to separate irrigated and rain-fed wheat in Hamadan province. NDVI, EVI and NDWI indices were extracted from 16-day images of Landsat, MODIS, and Sentinel 3 sensors in the five-year period (2015-2019). Google Earth Engine (GEE) system was the environment for performing image processing calculations and extracting indices and maps.
Results and DiscussionThe NDVI and EVI of irrigated and rain-fed wheat farms were calculated in 2015-2019. A small peak was observed in the rain-fed and irrigated NDVI trend in November due to the early germination of wheat leaves in winter, and the larger peak in May and June showed the maximum greenness of irrigated and rain-fed wheat, respectively. The ascending or descending trend of NDVI / EVI had no constant slope. This can be due to changes in meteorological parameters, which sometimes cause a sudden increase or decrease in the values of these indices. Despite the non-linearity of the NDVI / EVI trend over time, the maximum greenness was recorded just a month before the wheat harvest, which was seen in the third decade of May to the first decade of June. One of the cases is the sharp drop of NDVI / EVI after its final peak, which was definitely due to yellowing wheat and harvesting. Since the distinction between rain-fed and irrigated crops was difficult only based on NDVI, NDWI was also used to determine the water content of wheat so that irrigated wheat could be identified. However, the difference between rain-fed and irrigated wheat in terms of NDWI spectral density was insignificant; the maximum and minimum occurrence times of NDWI and NDVI of rain-fed and irrigated wheat were chosen for their separation. In order to map the cultivation area, in addition to the MODIS sensor, Sentinel 3 was used due to its ability to detect chlorophyll accurately. Due to the fact that the imaging of the Sentinel 3 satellite started since 2016, the map of rain-fed and irrigated cultivation as well as the cultivation area and their separation was done based on the random forest algorithm in 2016.
ConclusionThe results of this study showed that the appropriate method for distinguishing between rain-fed and irrigated wheat is the simultaneous use of several indices. Also, the greatest difference is in the maximum greenness, which happened almost one month before harvest. MD and SVM classification algorithms could distinguish irrigated and rain-fed wheat from other crops with 90% and 80% accuracy, respectively. Distinguished maps of irrigated and rain-fed crops based on the random forest algorithm were obtained using Sentinel 3 satellite imagery which can show the fertility of agricultural lands in the province.
Keywords: distinguishing of rainfed, irrigated, Satellite Images, vegetation indices, wheat -
انجام عملیات خاک ورزی مرسوم در اراضی دیم منجر به مشکلاتی نظیر فرسایش آبی و بادی خاک و ایجاد گرد و غبار می شود. علی رغم این که انجام عملیات خاک ورزی حفاظتی در طول دوره آیش، روش شناخته شده ای برای کاهش فرسایش خاک است، اما هنوز عمده اراضی دیم استان همدان تحت خاک ورزی مرسوم قرار دارند. فرسایش خاک در استان همدان عمدتا به علت کاهش کیفیت خاک و تاثیر آن بر کاهش عملکرد محصولات، سالانه هزینه های درون مزرعه ای قابل ملاحظه ای را برکشاورزان منطقه تحمیل می نماید. از طرفی زارعین در صورتی در راستای حفاظت از خاک سرمایه گذاری انجام خواهند داد که منافع حاصله بیش از هزینه های آن باشد. این پژوهش به منظور ارزیابی اقتصادی اثر تناوب زراعی و روش های مختلف خاک ورزی در زراعت گندم دیم، در شهرستان کبودرآهنگ در دو سال زراعی 92-1391 و 93-1392 اجرا گردید. برای این منظور اثرات اقتصادی ناشی از اعمال تیمارها با استفاده از روش بودجه بندی جزیی و شاخص نسبت منفعت به هزینه مورد بررسی قرارگرفت. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. در این تحقیق تاثیر دو تناوب زراعی شامل آیش- گندم و نخود- گندم به عنوان عامل اصلی و روش های مختلف خاک ورزی شامل روش مرسوم (گاوآهن برگرداندار+ سیکلوتیلر)، خاک ورز حفاظتی (گاوآهن چیزل با تیغه های قلمی+ غلتک)، خاک ورزی حفاظتی (گاوآهن چیزل با تیغه های پنجه غازی+ غلتک) و کشت مستقیم (بی خاک ورزی) به عنوان عامل فرعی بر عملکرد و هزینه ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که در سال خشک (92-1391) تیمار بی خاکورزی (کشت مستقیم) در مقایسه با سایر روش های خاک ورزی حفاظتی عملکرد بیشتری (حدود 25 درصد) نسبت به خاک ورزی مرسوم داشت و از نظر اقتصادی درآمد خالص به میزان 3357 هزار ریال در هکتار افزایش داشته است و دارای نسبت به منفعت به هزینه 8/2 است که عدد قابل قبولی است. در سال دوم (93-1392) که آبیاری تکمیلی انجام شد از نظر اقتصادی و میزان عملکرد محصول، تیمار خاک ورزی حفاظتی (گاوآهن چیزل با تیغه های پنجه غازی+ غلتک) نسبت به سایر تیمارهای خاک ورزی برتری داشت. این تیمار نسبت به روش مرسوم عملکرد گندم را 2/6 درصد و درآمد را 2897 هزار ریال در هکتار افزایش داد، شاخص نسبت منفعت به هزینه در این تیمار برابر با 7/5 است که نشان دهنده توجیه پذیری این روش است. با توجه به نتایج به دست آمده، می توان در کشت دیم گندم روش های خاک ورزی حفاظتی را جایگزین روش مرسوم نمود.
کلید واژگان: آیش، بی خاک ورزی، درآمد خالص، خاک ورزی حفاظتی، گندم، منفعت به هزینه، نخودIntroductionSoil protection against water and wind erosion is of great importance. Since most soils of arid and semi-arid regions of Iran are poor in organic matter and continuous use of conventional tillage (moldboard plow) has increased the severity of soil organic matter depletion and degradation of soil structure. Therefore replacing conventional tillage with conservation tillage (reduced tillage and no tillage) is needed to improve soil structure and increase soil organic matter. Due to the increasing population growth and the limitation of arable land, it is necessary to remove the fallow year in dryland. Legumes are crops that can be in rotation with wheat.
Materials and MethodsThis study was conducted to evaluate the effect of crop rotation and different tillage systems on rain-fed wheat farming in Kaboudarahang Township during 2012-2014. The experiment was conducted as split-plot in a randomized complete block design with three replications. In this study, different crop rotations including fallow-wheat rotation, and chickpea-wheat rotation as main plots and different tillage systems including conventional tillage (moldboard plow + power harrow), conservation tillage (chisel plow equipped with roller), conservation tillage (sweep plow equipped with roller) and direct drilling were investigated as subplots.In the economic evaluation of this project, the economic impacts of the treatments were analyzed using the partial budgeting method and the cost-benefit ratio. For this purpose, the difference between treatments income and cost compared with control treatment has been calculated and compared. The differences in the benefits of the treatments are due to the different yields of wheat.
Results and DiscussionResults showed: 1- The highest wheat yield in the first and second years of the study was 605.3 and 2135.1 kg ha-1, respectively in rotation of fallow wheat. 2- In the first year, the highest wheat yield (690.7 kg ha-1) was related to direct planting (no tillage), but in the second year, the highest yield (2268.6 kg ha-1) was related to conservation tillage (sweep blades + roller). 3- In the first and second year, the highest value of treatment was related to direct planting and conservation tillage (sweep tiller + roller), respectively. 4- In the chickpea-wheat rotation, the highest net income in the first and second year was related to direct planting and conservation tillage (sweep + roller), respectively. Thebenefit-cost ratio in the conservation tillage (sweep + roller) (second year) and direct drilling (first year) methods shows that for each rial of expenses, 5.7 and 2.8 rials can be earned respectively. Therefore, economically, these tillage treatments are superior to the control treatment (conventional cultivation).5- In the wheat rotation, the highest net income in the first and second year was related to direct planting and conservation tillage (sweep + roller), respectively. The benefit-cost ratio in the conservation tillage (sweep + roller) (second year) and direct drilling (first year) methods shows that for each rial of expenses, 4.2 and 1.3 rials can be earned respectively. Therefore, it is economically justified and these tillage treatments are superior to the control treatment (conventional tillage).
ConclusionThe results of this study showed that in the first and second years, economically the direct method and the conservation tillage treatment (sweep blades + roller) were superior to the conventional method, respectively. Therefore, conservation tillage methods can be replaced by the conventional method (plowing with moldboard plow) in dryland farming. Also, in dry years, direct cultivation (no tillage) is a good and economical method.
Keywords: Chickpea, Conservation tillage, Cost-benefit ratio, Fallow, Net value, no-till, wheat -
نیاز به مدیریت پایدار منابع یک ضرورت در حال افزایش است. استفاده کارآمدتر از منابع تولید، پیش نیاز دستیابی به کشاورزی پایدار است. در این تحقیق با ترکیب تحلیل پوششی داده ها با استفاده از شاخص های زیست محیطی و اقتصادی، تاثیر مقیاس بهینه مزرعه بر بهبود این شاخص ها بررسی شد. داده های مورد نیاز از 136 کشاورز با استفاده از روش پرسشنامه و مصاحبه چهره به چهره به دست آمد. نتایج مطالعه نشان داد میانگین کارایی فنی، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس به ترتیب 0/76، 0/89 و 0/85، و نسبت فایده به هزینه 1/2 بود. نتایج نشان داد که در صورت استفاده کارآمد از منابع در مقیاس بهینه مزرعه، انتشار گازهای گلخانه ای و مصرف انرژی را می توان به ترتیب به 976 کیلوگرم CO2eq و 15391/77 مگاژول در هکتار کاهش داد؛ 37/73 درصد از صرفه جویی مصرف انرژی و 35/6 درصد از کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به مقیاس بهینه مزرعه مربوط بود. علاوه بر این، سهم مقیاس بهینه در بهبود نسبت فایده به هزینه و کارایی مصرف انرژی به ترتیب 12/5 و 16/23 درصد بود. نتایج نشان داد که مقیاس بهینه مزرعه یکی از عوامل مهم در صرفه جویی مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای تولید گندم در شرق ایران بود. بنابراین، از آنجا که اکثر مزارع در منطقه مورد مطالعه در مقیاس کوچک و پراکنده بودند، یکپارچه سازی اراضی و ترویج فعالیت در مقیاس بهینه تولید به عنوان مهم ترین گام در کاهش اثرات جانبی زیست محیطی و افزایش سودآوری کشاورزان توصیه می شود.
کلید واژگان: انتشار گازهای گلخانه ای، کارایی مصرف انرژی، کارایی مقیاس، گندمThe need for sustainable resource management is increasingly urgent. A prerequisite for achieving sustainable agriculture is the use of production resources more efficiently. In this study, by combining Data Envelopment Analysis (DEA) using environmental and economic indices, the effect of optimal farm scale on the improvement of these indices was investigated. Data were obtained from 136 farmers using a questionnaire and face-to-face interviews. The mean technical efficiency, pure technical efficiency and scale efficiency were estimated to be 0.76, 0.89 and 0.85; respectively, while the benefit-to-cost ratio was found to be 1.22. Results indicated that if the resources were used efficiently on an optimum scale, the emission and energy use could be reduced to 976.33 kg CO2eq ha-1 and 15391 MJ ha-1. 37.73 % of the energy savings, respectively. Also, 35.6% of greenhouse gas emission reductions were related to the optimal farm scale. Furthermore, the contribution of the optimal scale in improving the benefit-to-cost ratio and energy use efficiency was found to be 12.5 and 16.23%, respectively. The results showed that the optimum scale of agricultural activities was a crucial factor in saving energy and reducing greenhouse gas emissions in wheat production in eastern Iran. Therefore, as local farms in the studied region mostly were small-scale, fragmented and scattered, land integration and promotion of activities at the optimal production scale are recommended as important steps in reducing environmental side-effects and increasing farmers’ profitability.
Keywords: Energy use efficiency, Greenhouse gases emission, Scale efficiency, Wheat -
تاثیر کمپوست و بیوچار باگاس بر میزان جذب روی و برخی شاخص های رشدی گندم در شرایط گلخانه ای
موادآلی بر مبنای نسبت C/N و نوع ترکیبات می توانند تاثیرات متفاوتی بر زیست فراهمی، جذب و غلظت عناصر کم مصرف در خاک و گیاه داشته باشند. همچنین استفاده از کودهای آلی می تواند درافزایش عملکرد محصولات مختلف کشاورزی و رسیدن به کشاورزی پایدار موثر باشد.بهمنظور بررسی تاثیر کودهای آلی از جمله باگاس و کمپوست و بیوچار و کود شیمیایی سولفات روی بر عملکرد گندم و غلظت و جذب روی در گندم رقم چمران در یک خاک آهکی مطالعهای در قالب بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا شد .pH، مواد آلی (OM) و روی قابل دسترس در خاک و عملکرد و اجزای عملکرد و نیز غلظت و جذب روی در اندام های گندم پس از اتمام آزمایش اندازه-گیری و از لحاظ آماری محاسبه شدند. کمپوست با افزایش ماده آلی خاک، موجب بهبود خصوصیات شیمیایی خاک گردید و غلظت عناصر غذایی خاک را افزایش داد. تیمار کمپوست بهطور معنی داری pH را از 74/7 در شاهد به 53/7 کاهش داد.نتایج نشان داد که روی قابل جذب خاک از 5/0 میلیگرم در کیلوگرم در شاهد به 71/0 در کمپوست بهطور معنیداری افزایش یافت. نتایج کشت نشان داد که تمامی تیمارها به استثنای تیمار باگاس عملکرد گندم را افزایش دادند
کلید واژگان: روی، کمپوست، کود آلی، گندمEffect of compost and biochar of bagasses on zinc uptake and growth indices of Wheat under greenhouse conditionIntroductionOrganic matter based on their composition and the C/N ratio can have different effects on nutrient bioavailability, concentration and uptake in soil and plant. Beside that, organic fertilizer can increase the yield of different agricultural products and pave the wey for emergence of sustainable agricultural . Organic matter is relatively low in majority of soils in Iran, and continuous use of chemical fertilizer would create environmental hazards . Zinc deficiency is a worldwide nutritional constraint in crop production particularly in cereals growing on calcareous soils .
Materials and methodsThis research was conducted to investigate the effects of organic fertilizers such as bagasse, compost and biochar and chemical fertilizer ZnSo4 on yield of wheat and concentration and uptake of Zn in wheat ,a study based on randomized complete block design with 3 replications was conducted in Greenhouse Faculty of Agriculturar of Shahid Chamran University of Ahvaz during the years1395-96. Treatments included:1-control ,2- ZnSo4 , 3-Bagasse 4- Biochar 5- compost. Some Physical and chemical properties were determined using standard methods (table1).some basic properties of bagasse , compost and biochar were also determined (table 2). after the experiment ,soil and plant properties such as pH, organic matter content(OM), available Zn in soil. and yield , yield components and concentration and uptake of Zn in wheat were determined in samples.After seed ripening grain , yield and component yield were measured from the total pot of each treatment.Statisical analysis of the data was performed using SAS software and comporision using Toki method was also performed.
Resultsthe intial soil was clay loam with organic matter content( om=0.79).Results showed that the treatments had significant effect (p≤ 0.01) on percentage of organic carbon, organic matter, the availability of Zn and pH of soil . Also content of soil micro element affected by treatments and amount of these parameters were increased by using of organic fertilizers .Increase the organic matter in soil by compost improved a must of chemical peroperties and Increase concentration nutrient element in soil. Results showed that pH in the control decreased significantly from 7.74 of soil to 7.53 of soil in the compost. Results showed that the available Zn in the control increased significantly from 0.5 mg kg-1 of soil to 0.71 mg kg-1 of soil in the compost.The results of the experiment showed that all treatments except bagsse increased factors wheat yield . Compost showed greatest yield and bagasse the lowest yield in the the wheat root, grain and shoots (compared to the control). The highest grain yield was obtained from the application of compost. The maximum amount of chlorophylls (a, b, total and SPAD), with application compost. The highest Plant height was obtained from the application of biochar. The results showed that the highest and the lowest of va lue concentration and uptake of Zn in wheat to compos and bagasse respectivity.
The maximum amount of chlorophylls (a, b, total and SPAD), with application compost. The highest Plant height was obtained from the application of biochar. The results showed that the highest and the lowest of va lue concentration and uptake of Zn in wheat to compos and bagasse respectivity.DiscussionThe obtained result highlight the increased effects of compost on yield and yield components and Zn uptake change in wheat, also in comparison to other treatments, it emphasizes ore on the soil though they were useful too. Therefore, it can be concluded that applying organic fertilizers especially composted form would have, useful effects on plant growth and increasing the concentration of Zn of wheat .The obtained result highlight the increased effects of compost on yield and yield components and Zn uptake change in wheat, also in comparison to other treatments, it emphasizes ore on the soil though they were useful too. Therefore, it can be concluded that applying organic fertilizers especially composted form would have, useful effects on plant growth and increasing the concentration of Zn of wheat .The obtained result highlight the increased effects of compost on yield and yield components and Zn uptake change in wheat, also in comparison to other treatments, it emphasizes ore on the soil though they were useful too. Therefore, it can be concluded that applying organic fertilizers especially composted form would have, useful effects on plant growth and increasing the concentration of Zn of wheat .
Keywords: Compost, wheat, Organic fertilizers, Zinc -
مرحله برداشت یکیاز مهمترین مراحل تولید محصولات کشاورزی است. در سال زراعی 97-96 با هدف تعیین هزینه و درآمد کمباینداران و ارزیابی سودآوری استفاده از کمباینها در راستای منافع کشاورزان پرداخته شده است. در این پژوهش 5 شهرستان استان اردبیل به تعداد49 دستگاه کمباین، شامل کمباینهای رایج (جاندیر 955، جاندیر 1055و کلاس68(S و کمباین جدید نیوهلند5080 TC مورد مطالعه قرار گرفت. برای دستیابی به اهداف از روش بودجهبندی جزیی شامل تحلیل ارزش کنونی منافع، آزمون اقتصادی و غیراقتصادی بودن جایگزینی کمباینها در شرایط حداقل، متوسط و حداکثر سطح برداشت شده در یک سال و تحلیل نرخ بازده نهایی (MRR) استفاده شد. نتایج نشان داد بالاترین ظرفیت کمباینی (ton hr-114/5 دانه) و ظرفیت مزرعهای (ha hr-116/1) با استفاده از کمباین نیوهلند5080 TC به دست آمد. کمترین ظرفیت کمباینی برای کمباین جاندیر و کلاس بهترتیب با میانگین (ton hr-1 16/2 و 51/2) بودند. در شرایط متوسط و حداکثر سطح برداشت شده، بهترتیب کمباین جاندیر 955 و نیوهلند5080TC نسبت به سایرکمباینها سود بیشتر و هزینه کمتری داشتند. نرخ بازده نهایی جایگزینی کاربرد کمباین جاندیر 995 با سایر کمباینها بالاتر از70/64% و برای کمباین نیوهلند5080 TC با سایرکمباینها بالاتر از 63/60% و بیشتر از نرخ جایگزینی سایر کمباینها محاسبه شد. بنابراین، در مجموع در شرایط سطح برداشت متوسط و بیشینه سالانه بهترتیب کمباین جاندیر 955 با درآمد خالص 7/981041 ریال در هکتار و کمباین نیوهلند5080 TC با میانگین درآمد خالص 3/993578 ریال در هکتار برای برای برداشت گندم استان اردبیل توصیه می شود.
کلید واژگان: ارزیابی اقتصادی، بودجه بندی جزئی، کمباین، گندمWheat is the most important crop and nutrient in the human consumption pattern. So that more than 50% of the required nutritional energy in Iran is provided by bread wheat. Harvesting is one of the most important stages of crop production. During 2017-2018 crop year, the present research was carried out to determine the cost and income of combine owners and to evaluate the profitability of using combine harvesters in line with profitability indices. In this regard, 49 combine harvesters including conventional combine JD 955, JD 1055, CLASS S 68 and NEW Holland TC 5080 combine were investigated in agricultural farms in 5 city of Ardabil provinces, Iran. To find out if the assumption is proved, we used partial budgeting technique including net present value, economic and non-economic test for substitution of harvesters under minimum, mean and maximum harvesting condition and marginal rate of return (MRR). The highest effective field and capacity was for NEW Holland TC 5080 which were 1.16 ha hr-1 and 5.14 ton hr-1 respectively. Economic analysis revealed that JD-955 combine, compared to the other combines, had the lowest cost and highest profits. MRR for replacement of JD 955 combine, instead of other combines was estimated more than 60.63%. In highest harvesting capacity, New-Holland (TC 5080) combine was more profitable. MRR for replacement of New-Holland (TC 5080) combine was at the high rate of 64.70%. Finally, it was revealed that in an average sustainable yield John-Deer (JD 955) combine and in maximum sustainable yield New-Holland (TC-5080) combine recommended for Ardebil province farmer.
Keywords: Combine, Economical Assessment, Wheat, Final rate return -
شوری یکی از تنش های محیطی بسیار مهم است. در شرایط شوری، فرآهمی عناصر غذایی در محلول خاک کاهش یافته و منجر به اختلال در تغذیه و برهم خوردن تعادل عناصرغذایی گیاه میگردد. مدیریت کوددهی نیتروژن به عنوان عنصر ضروری برای رشد گیاهان در شرایط تنش شوری بسیار حایز اهمیت است. اسید سالیسیلیک یک تنظیم کننده رشد گیاهی است که در سازوکارهای دفاعی گیاهان در مقابل تنش ها دخیل است. به منظور بررسی اثرات اسید سالیسیلیک و سطوح مختلف نیتروژن در شوری های مختلف اراضی شرکت سهامی مزرعه نمونه واقع در انبار الوم شهرستان آق قلا، استان گلستان بر غلظت عناصر غذایی گندم، آزمایشی به صورت اسپیلت پلات فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در 4 تکرار انجام شد. فاکتور اصلی شامل سه سطح شوری خاک،) 4-3 زیر سطح آستانه تحمل گندم (شاهد)، 11-9 و 15-13 دسی زیمنس بر متر) و فاکتورهای فرعی شامل دو سطح اسید سالیسیلک (0 و 5/1 میلی مولار) و سه سطح کود نیتروژن (از منبع اوره 46 درصد) شامل 1) توصیه آزمون خاک، 2) 30% بیشتر از توصیه آزمون خاک و3) 30% کمتر از توصیه آزمون خاک، بود.اسید سالیسیلیک بصورت دو بار محلول پاشی در مرحله پنجه زنی به فاصله حدود 2 هفته انجام شد. تیمارهای نیتروژنی در سه مرحله -یک سوم قبل از کاشت از سولفات آمونیوم (21درصد) و دو بار سرک در مراحل پنجه زنی و ساقهروی از اوره (46درصد)- اعمال شد. نتایج نشان داد با افزایش شوری غلظت N برگ پرچم، N و K کاه و دانه گندم کاهش یافت.
کلید واژگان: اسید سالیسیلیک، تنش شوری، گندم، مدیریت کوددهی نیتروژنIntroductionSalinity is one of the most important environmental stresses limiting agricultural production in arid and semi-arid regions, which occupies a relatively large area of arable land. Nutrient availability is decreased in saline conditions in soil solution and plant nutrient balance is changed. Nitrogen fertilizer management as an essential nutrient for plant growth is very important under salinity stress. Also, salicylic acid is a plant growth regulator involved in defense mechanisms of plants against biotic and abiotic stresses. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of salinity on the concentration of nutrients in wheat in response to salicylic acid consumption at different levels of nitrogen.
Materials and MethodsIn order to investigate the effects of salicylic acid and nitrogen fertilizer application rates at different salinity levels on nutrient concentration of wheat cv. Morvarid, an experiment was conducted as a split plot factorial based on a randomized complete block design with four replications in the fields of Mazraeh-E-Nemooneh located in Anbarolum, Aq Qala city, Golestan province. The main factor included three soil salinity levels (3-4 below wheat tolerance threshold (control), 9-11 and 13-15 dS.m-1) and sub factors included two levels of salicylic acid (0 and 1.5 mM) and three levels of N fertilizer (from urea source, 46% N) were 1) N based on soil test recommendation, 2) 30% N more than soil test recommendation and 3) 30% N less than soil test recommendation, respectively. Salicylic acid was foliar applied twice for about 2 weeks in the tillering stage and 10 days after the second stage spraying, content in them was determined. Nitrogen treatments were applied in three stages - one third before planting with ammonium sulfate (21% N) and remains top-dressed with urea (46% N) at tillering and stem elongation stages. At the emergence stage of the cluster or the beginning of flowering of wheat, the amount of nitrogen in the flag leaf was measured. The concentrations of nitrogen, potassium and sodium in grain and straw were also measured by standard methods.
Results and DiscussionThe results showed that by increasing salinity, the flag leaf N concentration, N and K concentration of wheat staw and seed decreased. However, Na concentration of straw and seeds increased. With increasing N and salicylic acid consumption, the concentration of N flag leaf, the seed and straw N and K concentrations increased, but the concentration of Na in seed and straw decreased. The interaction of salinity, salicylic acid and nitrogen on seed N and K concentrations and also on flag leaf N concentration was significant but there was no significant effect on other measured elements. Comparison of the mean of simple effects of salinity on the evaluated elements indicates a significant reduction of all studied elements due to salinity treatment. Also, comparison of the mean of simple effects of nitrogen fertilizer showed that all elements were affected by the treatment. The results of mean comparison showed a positive and significant effect of salicylic acid on the leaf N concentration of the flag leaf, so that the N concentration in the flag leaf in a 1.5 mM salicylic acid treatment was significantly increased compared to the non-use treatment.
Conclusionaccording to the results, more nitrogen consumption at moderate salinity can have a positive effect on plant nutrition, and vice versa, at high salinity levels, it is better to reduce nitrogen consumption. The interactions of salicylic acid and nitrogen showed that in general nitrogen treatments with salicylic acid increased the N concentration of seed and straw. Nitrogen fertilization at higher and medium salinity levels increased the concentration of N and K in straw and seeds; However, at high salinity, less nitrogen fertilization improved the concentration of N and K. Also, nitrogen application with salicylic acid improved these traits under saline conditions. Therefore, the application of salicylic acid and nitrogen fertilizer management to some extent reduced the adverse effects of salinity up to moderate salinity levels and improved plant nutrition by increasing plant tolerance to salinity.Therefore, the application of salicylic acid and nitrogen fertilizer management to some extent reduced the adverse effects of salinity up to moderate salinity levels and improved plant nutrition by increasing plant tolerance to salinity. Key words: Salicylic acid, salinity stress, wheat, Nitrogen fertilizer management
Keywords: Salicylic acid, Salinity stress, wheat, Nitrogen fertilizer management -
این تحقیق به منظور ارزیابی تاثیر سه ماده بهساز بقایای یونجه، کاه و کلش گندم و کود مرغی بر مقدار کربن اندوزی و مقدار کربن اندام گیاهی و خاک و برخی ویژگی های خاک در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 11 تیمار (2، 4 و 6 تن در هکتار کود مرغی، 5، 10 و 15 تن در هکتار بقایای یونجه، 10 و 15 تن در هکتار کاه و کلش گندم، 100 درصد نیاز کودی و شاهد) و سه تکرار و در مجموع 33 نمونه، در مزرعه ای واقع در دشت ارمو، شهرستان دره شهر در استان ایلام اجرا شد. نتایج نشان داد مقدار کربن اندوزی و مقدار کربن در اندام هوایی گیاه نسبت به ریشه بیشتر بود. بیشترین مقدار کربن اندوزی و مقدار کربن در گیاه و بیشترین مقدار فسفر خاک در تیمار 6 تن در هکتار کود مرغی و بیشترین مقدار کربن اندوزی و مقدار کربن خاک در تیمار 15 تن در هکتار کاه و کلش گندم مشاهده شد. مقدار نیتروژن و پتاسیم در خاک به ترتیب 47 و 64 درصد نسبت به شاهد افزایش نشان داد. با افزودن مواد بهساز به خاک، مقادیر pH و EC کاهش یافت و بیشترین مقدار در تیمار شاهد و کمترین در تیمار 15 تن در هکتار کاه و کلش گندم مشاهده شد که به ترتیب 4/4 و 8/50 درصد نسبت به شاهد کاهش داشتند. نتایج پژوهش حاضر بیانگر این است که مقدار کربن اندوزی در خاک نسبت به گیاه بیشتر بوده و خاک مهمترین مخزن کربن محسوب می شود.
کلید واژگان: کربن اندوزی، گندم، مواد بهساز، نیتروژن خاک، هدایت الکتریکیIntroduction:
Due to the use of fossil fuels, land use changes, and deforestation, it increases atmospheric carbon dioxide, which affects greenhouse gas emissions, results in global warming, effectively. Since crop production directly depends on climate, agriculture is one of the first sectors affected by climate change. Increasing greenhouse gas emissions leads to warming up and warming has devastating effects on organisms life, damaging natural ecosystems, causing floods, droughts, and disrupting the climate and ecological balance. Total soil organic carbon is the ability of trees and other plants to absorb carbon dioxide from theatmosphere and store it as carbon in wood, roots, leaves, and soil.Total soil organic carbon of plant biomass and Total soil organic carbon under this biomass is the simplest and most economically feasible solution to reduce atmospheric CO2. In this regard, an experiment was carried to investigate the effect of three amendment materials (alfalfa residues, straw and wheat straw, and poultry manure) on some soil characteristics, soil and wheat organ Total soil organic carbon potential.
Materials and Methods:
To investigate the possibility ofimproving soil carbon sequestration, carbon content of plant and soil and some soil characteristics, an experiment was design in a randomized complete block design (RCBD) in the crop year 2018-2019, in a farm in Dasht-e Aramou, Dare Shahr-Ilam province, in three replications on the wheat plant. Trial factors include two factors, the types and amount of amendment materials (alfalfa residues at 5, 10 and 15 t/ha, straw and wheat straw at 5, 10 and 15 t/ha, poultry manure at three levels of 2, 4 and 6 t/ha and chemical fertilizer is 100 percent fertilizer requirement). The studied traits included root carbon, shoot carbon, root total organic carbon, and shoot total organic carbon, total organic carbon, soil organic carbon percentage, total soil organic carbon, soil nitrogen, soil phosphorus, soil potassium, soil pH and soil Electrical Conductivity (EC).
Results and Discussion:
The use of amendment materials had a positive effect on most of the studied traits compared with the lack of application of amendment materials. The results showed that the amount of Total soil organic carbon and the percentage of carbon in shoots were higher than roots. The highest total organic carbon, percentage of carbon in plant and soil phosphorus were observed in 6 t/ha poultry manure (M6) while the highestTotal soil organic carbon and soil carbon content was obtained in 15 t/ha straw and wheat straw (G15). Also, the highest amount of soil nitrogen and potassium was obtained in 15 t/ha (Y15) alfalfa residues and the lowest amount in control treatment which were 47and 64 percent higher than the control, respectively. Contrary to all measured traits, pH and EC values were decreased by adding soil amendment materials. The highest was obtained in control treatment and lowest was observed in 15 t/ha (G15) straw and wheat straw which was 4.4 percent and 50.8 percent lower than the control, respectively.
Conclusion :
Gradual degradation of organic matter increases the efficiency of nutrients, the effect of these compounds on the plant's yield and soil properties for several years. The use of high quality plant residues, if combined with optimized management, will have a good result, especially if the timing of the release of nutrients from decomposing plant debris coincides with the need for the crop. Under such conditions, the time gap between the release of elements from plant residues and absorption of elements by the plant will be reduced and by reducing nutrition elements, it will increase absorption efficiency. In general, the effect of fertilizer type and plant residue on the amount of carbon of the plant and soil as well as the amount of nutrients in the soil was significant at 1% level. Among the different treatments, 6 ton/ha of poultry manure had the most effect on total soil organic carbon and carbon storage in plant organs, and treatment of 15 ton/ha wheat straw had the most effect on total soil organic carbon and carbon storage in soil. Alfalfa residue treatment had the most effect on soil phosphorus and potassium content and poultry manure had the most effect on soil nitrogen. Regarding to the lower price of plant residue, it is more appropriate than poultry. Due to availability of poultrymanure in the most parts of the country, it recommends more than other fertilizers.
Keywords: Carbon sequestration, wheat, Amendment materials, Soil nitrogen, Electrical conductivity -
افزایش پایداری علف کش ها در خاک ممکن است به اندازه ای باشد که به گیاهان زراعی در تناوب های بعدی خسارت وارد نماید. ویژگی های خاک می توانند بر پایداری علف کش های پیش رویشی و پس رویشی که به نحوی به محیط خاک وارد می شوند، تاثیر بسزایی داشته باشند. لذا آزمایشی گلدانی در قالب فاکتوریل در طرح پایه کاملا تصادفی در 3 تکرار با تیمارهای آزمایشی شامل شوری خاک در دو سطح غیر شور (5/2 دسی زیمنس بر متر) و شور (6 دسی زیمنس بر متر) ، مقدار علف کش در 4 سطح (شامل 0، 25، 50 و 100 درصد مقدار توصیه شده) و زمان کاشتدر دو زمان 60 و 120 روز بعد از کاربرد علف کش نیکوسولفورون به همراه ریم سولوفورون (اولتیما) با در نظر گرفتن گیاه گندم به عنوان گیاه آزمایشی (در مجموع در 48 واحد آزمایشی) در دانشگاه شهید چمران اجرا شد. بر اساس نتایج، افزایش سطح کاربرد علف کش باعث کاهش سطح ویژگی های رشدی گیاه گردید. در تیمار 60 روز کاشت پس از کاربرد علف کش، وزن خشک در تیمار کاربرد 100 درصد مقدار توصیه شده علف کش در شوری 5/2، برابر با 6/1 گرم می باشد که اختلاف معنی داری با تیمار 50 درصد کاربرد علف کش در شوری برابر با 6 دسی زیمنس بر متر نداشت. لذا در شوری بیشتر، سطح کمتر کاربرد علف کش می تواند به اندازه ی سطوح بالاتر علف کش در شوری کمتر به گیاه آسیب وارد نماید. با افزایش زمان کاشت اثرات باقیمانده علف کش در خاک کاهش یافت. کاشت گیاه 120 روز بعد از کاربرد 25 درصد علف کش، اثرات آن را کاملا خنثی کرده به نحوی که تفاوت معنی داری با سطح عدم کاربرد علف کش مشاهده نمی شود. لذا می توان نتیجه گرفت با انتخاب زمان صحیح می توان اثرات مخرب مصرف مقادیر بیشتر علف کش را تا حد زیادی کاهش داد. همچنین در نظر گرفتن ویژگی های شیمیایی خاک از جمله شوری به عنوان عامل تاثیرگذار بر رفتار علف کش ها در خاک می تواند در کنترل آثار باقیمانده علف کش ها در خاک و گیاه موثر واقع شود. در صورت وجود املاح اضافی در خاک (شوری) و کاربرد حداقل 50 درصد مقدار توصیه شده علف کش اولتیما، بهتر است حداقل 120 روز فاصله زمانی کاشت برای گیاه گندم در تناوب زراعی رعایت شود.
کلید واژگان: شوری خاک، پایداری اثرات علف کش، ویژگی های رشد، گندمIntroduction :
Herbicides are chemicals that are used to inhibit the growth or to eliminate weeds in agricultural fields to increase the yield of crops in crop production. By the end of the 19th century, with the increasing labor supply problems, the need for chemical methods to control weeds became apparent. It was first reported in France in the 1980s, that sulfuric acid was used in the fight against weeds in sugar beet fields. Nowadays, most of the herbicides used are organic herbicides, which share organic carbon in their chemical structure.The use of herbicides since about a century ago has been suggested as an effective way of eliminating crop competitors, though herbicides that remain in the soil for longer periods of time prolong weed control and thus increase weed management efficiency. On the other hand, their increased stability in soil may be of a magnitude that can damage crops in the following crop rotations. Soil properties can have a significant impact on the stability of herbicides in soil.
Materials and Methods :
For this purpose, soil samples were taken from 0-30 cm depth from field of experiment No. 2 in College of Agriculture Shahid Chamran University of Ahvaz. After sampling and passing through 2 mm sieve, the physical and chemical properties were measured using standard methods. The pot experiment was conducted in a factorial completely randomized design with 32 treatments including soil salinity (at 2.5 and 6 dS / m), Ultimo herbicide rate (at 4 concentration levels of 0, 25, 50 and 100% Recommended dose) and planting time (60 and 120 days after herbicide application) with 3 replication. Wheat was selected as the experimental crop and variety was "Mehregan" which has been cultivated in most of Khozestan province. Herbicide was applied and soil was rested for 60 and 120 days then wheat was sown. For germination percentage, wheat seeds were sown directly in soil after germination test. After germination the percentages were recorded and kept in an equal number of plants in the pot. It should be noted that in order to eliminate the effect of nutrient deficiency on plant growth at appropriate intervals, nutrient solution was applied and irrigated according to the need of the plant.After 9 weeks (before flowering stage) the plant was harvested and the growth components including root length, root dry weight, shoot length, shoot weight and nutrient concentration including nitrogen (in plant dry matter), phosphorus, potassium, calcium, magnesium, iron, zinc, copper and manganese were measured in the extract obtained from dry digestion of plant tissue (aerial parts of plant). Statistical analysis was performed using SAS software and mean comparisons were performed by Duncan's multiple range test. Charts were drawn using Excel software.
Results and Discussion:
According to the results, increasing the level of herbicide decreased the growth parameters of the plant, which is intensive under salinity stress. The results showed that considering 60 days sowing after herbicide application, shoot dry weight in 100% RD herbicide application in salinity of 2.5 dS/m was 1.6 g which was not showed significant difference with 50% herbicide application under salinity of 6 dS/m. Therefore, in higher salinity levels lower herbicide dose can damage the plant as much as higher levels of herbicides in lower salinity, and lower levels of herbicides in more soil salinity produce more negative effects. By increasing planting time from 60 to 120 days the residual effects of herbicides on soil decreased and plant showed better yield. By increasing salinity level from 2.5 to 6 dS / m, all growth components of wheat decreased, except for shoot length and shoot dry weight, this significant decrease was not reported for other components.
Conclusion :
Therefore, it can be concluded that selection of sowing time after herbicide application in crop rotations is very important and by selecting the correct time can greatly reduce the deleterious effects of consuming more herbicides.Planting wheat at 60 days after application of herbicide compared to 120 days after application of herbicide, decreased the growth components of the plant. Therefore, selection of wheat sowing time in crop rotation 60 days after application of herbicide (especially at 100% recommended dose) is not recommended in maize – wheat cropping system. Also considering soil chemical properties such as salinity as an influencing factor on herbicide behavior in soil can be effective in controlling residual effects of herbicides in soil and plant.
Keywords: Soil salinity, Herbicide residual effect, Growth parameters, wheat -
تجمع نیترات در خاک خطر آبشویی و آلودگی نیترات در آبهای سطحی را افزایش می دهد. در این مطالعه مزرعه ای سیستم های کشت مخلوط گندم ذرت و ذرت باقلا را برای تعیین اثرات کشت مخلوط بر تجمع نیترات در پروفیل یک خاک آلکالین با کاربرد میزان های مختلف کودهای نیتروژن و فسفر در سال 2000 بررسی شد. این مطالعه در استان جان سو، چین اجرا شد. عملکرد دانه گندم با کاربرد کود ازت و کشت مخلوط به طور معنی داری افزایش یافت. عملکرد دانه ذرت در سیستم باقلا ذرت با کاربرد کود نیتروژن افزایش و در سیستم کشت مخلوط ذرت گندم با کاربرد هر دو کود نیتروژن و فسفر نیز بهبود یافت. عملکرد دانه باقلا تحت تاثیر کشت مخلوط یا کوددهی قرار نگرفت. تجمع نیترات در خاک رابطه مثبتی با میزان های کاربرد کود نیتروژن داشت. میزان نیترات(No3_) موجود در خاک بعد از برداشت گندم در حالتی که گندم خالص کشت شده بود، و بعد از کشت مخلوط گندم، کشت خالص باقلا، کشت مخلوط باقلا، کشت مخلوط ذرت با باقلا حداکثر بود و در سیستم کشت مخلوط ذرت با گندم حداقل بود. میزان نیترات (No3_)خاک پس از برداشت ذرت به ترتیب در تیمارهای باقلا یا گندم خالص، کشت مخلوط گندم و باقلا، کشت مخلوط ذرت با گندم و باقلا موجود بود. نتایج نشان می دهد که کشت مخلوط تجمع نیترات در لایه های خاک را کاهش می دهد. این مطالعه همچنین، نشان داد که کاربرد ترکیبی مواد آلی و کود نیتروژن در مقایسه با کاربرد کود نیتروژن به تنهایی تجمع نیترات را کاهش داد.
کلید واژگان: گندم، ذرت، باقلا، کشت مخلوط، نیترات -
با افزایش جمعیت و محدودیت های منابع تولید در آینده دسترسی به منابع انرژی به مقدار کافی مشکل خواهد بود. ارزیابی بیلان انرژی می تواند یک روش علمی برای اندازه گیری میزان ثبات و پایداری یک اکوسیستم زراعی باشد. مطالعه حاضر با هدف بررسی الگوی مصرف انرژی و تعیین شاخص های انرژی تولید گندم آبی اقلیم های مختلف در استان های البرز، اصفهان، اردبیل، خراسان رضوی، خوزستان، گلستان و همدان انجام شد. اطلاعات مورد نیاز تحقیق از طریق تکمیل 286 پرسشنامه با مصاحبه حضوری و مطالعات اسنادی بر پایه دو ستانده (دانه گندم و کاه) و هشت نهاده ورودی شامل نیروی انسانی، سوخت فسیلی، ماشین ها و ادوات، آبیاری، کود شیمیایی، سموم، الکتریسیته و بذر در سال 1397 جمع آوری شد. با استفاده از ضرایب هم ارز انرژی، مقدار نهاده های مصرفی و ستانده های تولید، انرژی ورودی و خروجی و شاخص های کارایی انرژی، بهره وری انرژی، شدت انرژی و افزوده خالص انرژی بررسی گردید. طبق نتایج میانگین انرژی ورودی، انرژی ستانده، کارایی انرژی، بهره وری انرژی و افزوده خالص انرژی در استان های مورد مطالعه به ترتیب 83/58308 مگاژول بر هکتار، 15/136092 مگاژول بر هکتار، 87/2، 212/0 کیلوگرم بر مگاژول و 31/77783 مگاژول بر هکتار به دست آمد. بیشترین سهم انرژی نهاده های مصرفی برای استان های البرز، اردبیل، خوزستان، گلستان و همدان مربوط به انرژی کودهای شیمیایی و برای استان های اصفهان و خراسان رضوی انرژی آبیاری بود. کارآیی انرژی برای استان های البرز، اصفهان، اردبیل، خراسان رضوی، خوزستان، گلستان و همدان به ترتیب 57/3، 42/1، 48/3، 17/1، 78/2، 12/5 و 54/2 و بهره وری انرژی به ترتیب 26/0، 11/0، 26/0، 08/0، 21/0، 38/0، 18/0 کیلوگرم بر مگاژول به دست آمد. متوسط هزینه کل انرژی 966/57 میلیون ریال بر هکتار و میانگین مقدار شاخص های شدت انرژی، ارزش شدت انرژی، هزینه شدت انرژی و هزینه نسبی انرژی به ترتیب برابر 29/1 مگاژول بر هزار ریال، 641/0 مگاژول بر هزار ریال، 05/10853 ریال بر کیلوگرم و 21/1 محاسبه شد. نتایج نشان می دهد تولید گندم آبی در مناطق مورد مطالعه به لحاظ بیلان انرژی توجیه پذیر بوده و با مدیریت زراعی مناسب می توان کارایی و بهره وری انرژی تولید گندم آبی را افزایش و نسبت به کاهش سهم استفاده از انرژی نهاده های تجدیدناپذیر در تولید گندم آبی اقدام نمود.
کلید واژگان: ستانده ها، کارآیی انرژی، گندم، نهاده ها ه، زینه شدت انرژیIntroduction :
Agriculture is an energy conversion process. In this process, solar energy, fossil fuel, and electricity are converted mainly into food and fiber. In the agricultural section, the trend of energy consumption increases rapidly every year. Constraints on agricultural land, population growth, changes in infrastructure, and a trend towards high living standards have contributed to increase energy use in the agricultural sector. Fuel, electricity, machinery, seeds, chemical fertilizers, and chemical pesticides have a significant share in supplying energy sources. Effective use of energy in agriculture reduces environmental problems and prevents the destruction of natural resources and develops sustainable agriculture as an economic production system. Wheat is the most strategic crop in Iran that more than 50.39% of arable land belongs to wheat.
Materials and MethodsThe current study has been done with the objects of evaluation of inputs and crop yield, input and output energy, and energy indices for irrigated wheat for seven provinces such as Alborz, Isfahan, Ardebil, Khorasan-e Razavi, Khuzestan, Golestan, and Hamadan. For this purpose, the required information gathered via study of publications, face to face interview with experts and leading farmers, and questionnaire completion by the irrigated wheat farmers in different cities of each understudy province. Then, with the help of equivalent energy equations, input and output energy and energy indices were calculated. In this research, simple random sampling method was used.
Results and DiscussionAccording to the results, total input energies of Alborz, Isfahan, Ardebil, Khorasan-e Razavi, Khuzestan, Golestan, and Hamadan provinces were calculated with 45458.84, 92714.8, 38755.34, 104701, 50971.2, 26198, and 49362. 64 MJ ha-1 respectively, while the output energy for those provinces were 162169.28, 131958.8, 77381.39, 122297, 141901.2, 134106, and 125511.69 MJ ha-1, respectively. The maximum share of energy input for Alborz, Ardebil, Khuzestan, Golestan, and Hamadan provinces were regarding to chemical fertilizers with amounts of 43.06, 43.16, 58.33, 38.05, and 47.57 percent, respectively, while irrigation energy requirement had maximum share in Isfahan and Khorasan-e Razavi with 62.36 and 57.17 percent, respectively. The minimum share of energy input for Alborz, Isfahan, Ardebil, Khorasan-e Razavi, and Golestan provinces was calculated for labor energy requirement with 0.39, 0.29, 0.79, 0.18, and 0.26 percent, respectively, while in Khuzestan and Hamadan, chemicals consumed the lowest energy with 0.55 and 0.89 percent, respectively. Share of direct energies for all understudy provinces were 44.61, 72.13, 41.22, 67.48, 30.75, 39.44, and 39.91 percent, share of indirect energies were 55.39, 27.87, 58.78, 32.52, 69.25, 60.56, and 60.09 percent, share of renewable energies were 27.99, 65.91, 32.35, 60.57, 19.26, 34.92, and 35.16 percent, and share of nonrenewable energies were 72.01, 34.09, 67.65, 39.43, 80.74, 65.08, and 64.84 percent, respectively. Energy ratio for Alborz, Isfahan, Ardebil, Khorasan-e Razavi, Khuzestan, Golestan, and Hamadan provinces were 3.57, 1.42, 3.48, 1.17, 2.78, 5.12, and 2.54, respectively, and energy productivities were 0.26, 0.11, 0.26, 0.08, 0.21, 0.38, and 0.18 kg MJ-1, respectively. Average input energy, output energy, energy ratio, energy productivity, and net energy gain for all provinces were 58308.83 MJ ha-1, 136092.15 MJ ha-1, 2.87, 0.212 kg MJ-1 and 77783. 31 MJ ha-1, respectively. Total input energy cost for irrigated wheat production was 57.966 ×106 Rial ha-1. The Energy intensiveness, Energy intensiveness value, Energy intensity cost, and Energy ratio cost were found as 1.299 MJ (103 Rial)-1, 0.641 MJ (103 Rial)-1, 10853.05 Rial kg-1, and 1.21, respectively.
ConclusionsIn order to reduce the share of indirect energy and non-renewable energy, organic fertilizers should be replaced by chemical fertilizers and plant residues in the field. Minimum tillage should also be used in land preparation operations to reduce fuel consumption, maintain organic matter and soil moisture and reduce soil erosion. To compensate for some of the elements taken from the soil by the plant and the increase of organic matter and fertility of the soil, it is recommended to return part of the plant residues to the soil. The use of combined machines that can perform several simultaneous operations and minimizing and protecting soil tillage to reduce fossil fuel consumption through minimum use of machinery should be investigated as a national necessity.
Keywords: Energy Efficiency, Energy intensity cost, Inputs, Outputs, wheat -
فرایند تولید محصولات کشاورزی با مصرف انرژی و تولید انرژی زیست توده به عنوان انرژی خروجی همراه است. در طی این فرایند، مقداری گاز گلخانهای هم تولید می شود که محیط زیست را تهدید می کند. در این تحقیق، انرژی مصرفی و تولیدی، شاخصهای انرژی و گازهای گلخانهای متصاعد شده از مصرف انرژیهای ورودی در تناوب گندم-پنبه تحت تاثیر روشهای مختلف خاکورزی در استان فارس تعیین گردید. تحقیق در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تیمار (روشهای خاکورزی) و چهار تکرار انجام شد. روشهای خاکورزی شامل خاکورزی مرسوم (CT)، کمخاکورزی (RT) و بیخاکورزی (NT) بودند. نتایج نشان داد که روشهای بیخاکورزی و کمخاکورزی انرژی مصرفی در تولید گندم و پنبه را نسبت به خاکورزی مرسوم به ترتیب 53/1 و 19/1 درصد کاهش دادند که دلیل آن کاهش مصرف سوخت و ماشینهای کشاورزی در این دو روش بود. بیش از 72 درصد از مصرف انرژی در تولید گندم و پنبه در تمام روشهای خاکورزی مربوط به آب آبیاری و برق مصرفی برای استحصال آب آبیاری بود. خاکورزی مرسوم بیشترین انرژی تولیدی، راندمان انرژی و بهرهوری انرژی را در تناوب گندم-پنبه به خود اختصاص داد. گازهای گلخانهای متصاعد شده در تولید گندم و پنبه در روشهای خاکورزی مرسوم، کمخاکورزی و بیخاکورزی به ترتیب معادل 51829، 51608 و 51529 کیلوگرم گاز دی اکسید کربن در هکتار تخمین زده شد که نشان داد روشهای بیخاکورزی و کمخاکورزی در مقایسه با روش خاکورزی مرسوم تولید گازهای گلخانهای را اندکی (به ترتیب 6/0 و 4/0 درصد) کاهش داده اند. همچنین، نتایج این تحقیق نشان داد که آبیاری بیشترین سهم را در انرژی مصرفی و گازهای گلخانهای تولیدی در فرایند تولید گندم و پنبه در اقلیم نیمه خشک استان فارس داشت. بنابراین، استفاده از روش های آبیاری با راندمان بالا می تواند مصرف انرژی و تولید گازهای گلخانه ای را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد.
کلید واژگان: خاک ورزی حفاظتی، پنبه، شاخص های انرژی، گندمCrop production process utilizes input energy and produces some biomass energy as output. During this process, greenhouse gases (GHGs) are also emitted which can make environmental risks. In this study, input and output energies, energy indices, and GHG emissions arising from inputs were estimated for wheat-cotton rotation under different tillage practices in Fars province. The study was conducted as a randomized complete plot experimental design with three tillage treatments and four replicates. Tillage methods included conventional tillage (CT), reduced tillage (RT), and no tillage (NT). Results showed that NT and RT decreased energy consumption in wheat and cotton production by 1.53 and 1.19%, respectively as compared to the CT due to less fuel and machinery utilization. More than 72% of energy requirement for wheat and cotton production was consumed by irrigation water and electricity for pumping irrigation water in all tillage methods. Conventional tillage resulted in the highest output energy, energy ratio, and energy productivity in wheat-cotton rotation compared to RT and NT. Total GHG emissions for wheat and cotton production were estimated to be 51829, 51608, and 51529 kg CO2e ha-1 in CT, RT, and NT, respectively indicating that NT and RT slightly reduced GHG emission compared to CT (0.6 and 0.4%, respectively). Results of this study indicated that irrigation showed the highest share in total energy requirement and GHG emission of wheat and cotton production in semi-arid climate condition of Fars province; therefore, total input energy and GHG emissions could be markedly reduced by using more efficient irrigation systems.
Keywords: Conservation tillage, Cotton, energy indices, Wheat -
یکی از مشکلات مهم مزارع تولید گندم وجود مواد خارجی همراه با محصول است. با جداسازی ناخالصی های توده گندم، ارزش اقتصادی گندم تولیدی و درجه خلوص بذر تولیدی افزایش می یابد. ازاین رو در این تحقیق از یک جداکننده میز وزنی برای جدا کردن ناخالصی ها از توده گندم استفاده شده است. دستگاه مذکور دارای پنج پارامتر قابل تنظیم سرعت هوا، دامنه نوسان، فرکانس نوسان، شیب طولی و شیب عرضی میز می باشد که تاثیر این پارامترها برای دستیابی به حداکثر جداسازی ناخالصی از توده گندم مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز آماری در قالب دو آزمایش فاکتوریل در طرح پایه کاملا تصادفی انجام شد. در آزمایش اول اثر سه پارامتر شیب طولی، شیب عرضی و فرکانس نوسان میز و در آزمایش دوم اثر دو پارامتر دیگر بررسی شد. همچنین با استفاده از روش آنالیز ابعادی، پارامتر بدون بعد حاصل شد که در بررسی اثر و کاهش تعداد پارامترها موثر بود. نتایج نشان داد در شیب طولی °5/2، شیب عرضی °5/1، فرکانس نوسان 395 سیکل بر دقیقه، دامنه نوسان 5 میلی متر و سرعت هوای 75/6 متر بر ثانیه بیشترین جداسازی ناخالصی ها از توده گندم برابر 03/87 درصد حاصل شد. همچنین با افزایش شیب طولی از °5/2 به°5/4، افزایش شیب عرضی از °75/0 به °25/2 (در اکثر موارد) و افزایش دامنه نوسان میز از 5 به 7 میلی متر جداسازی ناخالصی ها کاهش و با افزایش سرعت هوا تا 75/6 متر بر ثانیه جداسازی ناخالصی ها افزایش نشان داد.کلید واژگان: گندم، جداکننده وزنی، ناخالصی، فرکانس نوسانPresence of foreign materials with the product is one of the important problems of wheat production. The economic value of the produced wheat and the degree of purity of the produced seeds increases with the separation of wheat mass impurities. Hence, in this research, a gravity separator table was used to remove impurities from wheat bulk. The machine has adjusting five parameters of air velocity, frequency of oscillation, amplitude of oscillation, longitudinal slope and latitudinal slope of the table. The effect of these parameters was studied to achieve maximum impurity separation from wheat bulk. Statistical analysis was performed in two factorial experiments based on completely randomized design. In the first experiment, the effects of three parameters of longitudinal slope, latitudinal slope and frequency of oscillation of the table were investigated and in the second experiment the effect of two other parameters was investigated. Also, using dimensional analysis, a dimensionless number parameter was obtained which was effective in evaluating the effect and reducing the number of parameters. The results showed that the maximum separation of impurities from wheat bulk was 87.03% at longitudinal slope of 2.5 °, latitudinal slope of 1.5 °, frequency of oscillation of 395 cycles per minute, amplitude of oscillation of 5 mm and air velocity of 6.75 m/s,. Also, with increasing longitudinal slope from 2.5 ° to 4.5 °, latitudinal slope from 0.75 ° to 2.5 ° (in most cases) and the amplitude of oscillation of the table from 5 to 7 mm, the separation of impurities was reduced and with increasing the air velocity from 5.25 to 6.75 m/s the separation of impurities was increased.Keywords: Wheat, Gravity separator, Impurity, Oscillation Frequency
-
آب مغناطیسی، روشی نو در افزایش بهره وری آب به شمار می آید. هدف این پژوهش بررسی اثر آب مغناطیسی بر شاخص های رشد و جوانه زنی پنج رقم گندم و تعیین بهترین رقم گندم از نظر شاخص های رشد بود. برای اعمال میدان مغناطیسی از دستگاهی استفاده شد که در آن، آب در میدان مغناطیسی قرار گرفت. آزمایش تعیین شاخص رشد و جوانه زنی به ترتیب در گلخانه و آزمایشگاه انجام شد. تیمارها شامل پنج رقم گندم (روشن، سرداری، شیراز، فلات و یاواروس)، سه سطح میدان (100، 150 و 200 میلی تسلا) و سه سطح مدت زمان (30، 60 و 120 دقیقه) و نیز از هر رقم یک نمونه شاهد (بدون قرار گرفتن در میدان مغناطیسی) بود. عوامل مورد مطالعه شامل وزن خشک، درصد و سرعت جوانه زنی، شاخص بنیه طولی و وزنی بود. آزمایش ها با استفاده از آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و تحلیل ها با استفاده از نرم افزار SAS و با آزمون LSD انجام شد. نتایج نشان داد که اثر آب مغناطیسی بر کلیه شاخص های رشد و جوانه زنی با نمونه شاهد دارای اختلاف معنی دار بود و هر پنج رقم در میدان 150 میلی تسلا و زمان 120 دقیقه بیش ترین وزن خشک را داشتند. رقم روشن، بیش ترین میانگین درصد و سرعت جوانه زنی، ارقام روشن و سرداری بیش ترین شاخص بنیه طولی و رقم سرداری بیش ترین شاخص بنیه وزنی را داشت.
کلید واژگان: آب مغناطیسی، بنیه طولی و وزنی، شاخص های جوانه زنی، گندمIntroductionCereals as one of the most important sources of food plants could provide more than 70% of the food for the human population. Passing of water from the magnetic field is among approachable methods in order to reduce the total amount of water used for irrigation. Moreover, magnetized water is a new concept for increasing the water efficiency. Therefore, this study was aimed to investigate the effects of the magnetized water on some of features containing dry weight, germination velocity and percentage, length and weight vigor indices of five common wheat cultivars including Roshan, Sardari, Shiraz, Falat and Yavarus, to introduce the best cultivar considering the growth and germination indices as well as water and energy efficiency.
Materials and MethodsTo perform this experiment, a device with a magnetic field of 500 millitesla was constructed to accommodate both the water path and the placement of seeds in the magnetic field. To perform the experiments, 10 seeds in 4-kg vases and 25 seeds in each Petri dish were cultivated in the greenhouse and laboratory, respectively. The experiments were carried out in the form of completely randomized factorial design. The factors are considered as the duration time of keeping the water in the magnetic field (three levels of 30, 60 and 120 minutes), the intensity of the magnetic field (three levels of 100, 150, and 200 millitesla), and five wheat cultivars (Roshan, Sardari, Shiraz, Falat and Yavarus) in three replications.
Experiments related to the both of rate and percent of germination and for dry weight were performed at room temperature in the laboratory and greenhouse under controlled conditions, respectively. The measured data were analyzed using SAS software. The F test was used to determine the significant level of treatments. The comparison of the means was evaluated using LSD test.Results and DiscussionThe obtained results, showed that the effect of magnetic water on all growth and germination indices compared to control samples was significant. Under the 150 millitesla and 120 minutes treatment, the Yavarus, Roshan and Sardari cultivar had maximum dry weight, respectively. The Roshan cultivar had the maximum germination velocity at 100 and 150 millitesla and duration time of 30 minutes. Moreover, the maximum germination percentage was found in the Roshan cultivar, which did not have a significant difference with Yavarus cultivar. The Roshan cultivar in 200 millitesla field and duration time of 60 minutes, had the maximum percentage of length vigor index, which showed a significant difference with other averages.In general, Roshan and Sardari cultivars had more length vigor index than other cultivars. Sardari cultivar had maximum percentage of weight vigor index under 200 millitesla and 120 minutes duration time, which had no significant difference with the percentage of weight vigor index at the same field level and with duration time of 60 minutes.
ConclusionsAccording to the obtained results to achieve the maximum value of dry weight, it is better to use the Yavarus cultivar. It is recommended to use the Roshan cultivar with the lower level of magnetic field and duration time to attain the maximum value of the germination velocity and percentage. To get the maximum value of the length vigor index and the weight vigor index the Roshan and Sardari cultivars, and the Sardari cultivar with field of 200 milli Tesla and lower duration time are preferred.
Keywords: Germination indices, Length, weight vigor, Magnetic water, Wheat -
در ایران، شوری مساله ای فراگیر و محدودکننده تولیدات کشاورزی است، به طوری که بخش وسیعی از مناطق خشک و نیمه خشک کشور دارای خاک شور و سدیمی با درجات مختلف است. خاک و آب شور از منابعی هستند که با مدیریت صحیح و با شناخت کامل مساله می توان از آن ها استفاده لازم را برد. این تحقیق با هدف ارزیابی کارایی ماشین خطی کار کف کار برای کاشت مکانیزه گندم در خاک های شور حاشیه دریاچه ارومیه اجرا شده است. تیمارهای آزمایشی شامل: الف) کاشت با خطی کار در کف جویچه های با عرض 60 سانتی متر، ب) کاشت با خطی کار در کف جویچه های با عرض 100 سانتی متر، ج) کاشت با خطی کار در زمین هموار و آبیاری غرقابی است. برای تجزیه و تحلیل آماری داده ها از طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار استفاده شد. روش های کاشت از نظر شاخص های درصد سبز شدن بذرها، عملکرد دانه و اجزای عملکرد گندم، مقدار آب مصرفی، بهره وری مصرف آب و نحوه توزیع شوری خاک پس از هر دور آبیاری ارزیابی و مقایسه شدند. طبق نتایج به دست آمده، تیمارهای آزمایشی روش های کاشت در هیچ یک از شاخص های اندازه گیری شده با هم اختلاف معنی دار (در سطح 5 درصد) نداشتند. با کاهش عرض جویچه آبیاری از 100 به 60 سانتی متر، شوری خاک در کف جویچه 37 درصد کاهش یافت. مشخص شد میانگین بهره وری مصرف آب در روش کاشت در جویچه 60 سانتی متری حدود 40 درصد نسبت به میانگین بهره وری مصرف آب در تیمارهای دیگر بیشتر است. نتایج تحقیق نشان می دهد روش کاشت گندم با خطی کار در کف جویچه های 60 سانتی متری می تواند در مناطق نیمه خشک با خاک های شور توصیه شود.کلید واژگان: آبیاری جویچه ای، بهره وری مصرف آب، شوری خاک، کاشت داخل جویچه، گندمIn Iran, salinity is a pervasive issue limiting production of agriculture, so that a large part of the arid and semi-arid regions of the country have saline sodic soils with different levels. Saline soils and waters are among the agricultural resources that can be used for cultivation by using full recognition of problem and proper management. This study was performed to evaluate a special grain drill performance which plants wheat seeds into furrows for semi-arid regions with saline soils conditions in margin of Uremia Lake. The experimental treatments of planting method by the grain drill included, (i) planting into the furrows with 60 cm width and furrow irrigation; (ii) planting into the furrows with 100 cm width and furrow irrigation; and (iii) planting on a flat soil and flood irrigation. Statistical analysis was conducted based on randomized complete block design with three replications. Seed emergence rate, crop performance indices, water consumption, water productivity, and soil salinity distribution after each irrigation practice were measured. According to the results, there was no significant difference between the methods of planting in any of the measured parameters at the 5% probability level. Results also showed that reducing the width of the furrow from 100 to 60 cm caused salinity reduction (about 37 percent) from inside the furrows. The water productivity of the planting into the furrows with 60 cm width was about 40 percent higher than those of other treatments. Therefore, wheat planting method by the grain drill into the furrows with 60 cm width can be recommended in semi-arid regions with saline soils.Keywords: In-Furrow Planting: Furrow Irrigation, Soil salinity, Water Productivity, Wheat
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.