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 امیر حجارپور

  • امیر حجارپور *، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی، حبیب الله کشیری، امیر آینه بند، محمد ناظری
    سابقه و هدف
    در سال‎های اخیر به علت نگرانی‎های به وجود آمده در مورد مباحث امنیت غذایی، مطالعات نیز در این زمینه در سطح جهان رو به افزایش است و نیاز است تا با روش‎های آماری مناسب اقدام به برآورد عملکرد پتانسیل و شناسایی عوامل محدود کننده‎ی عملکرد پتانسیل نمود. در مدیریت زراعت دیم، بهینه‎سازی رشد رویشی قبل از مرحله گلدهی در جهت حداکثر بهره‎برداری از آب موجود در خاک یک اصل اساسی می‎باشد و عوامل مدیریتی مانند تاریخ کاشت، میزان بذر مصرفی و میزان کود نیتروژن (N) مصرفی می‎توانند تعیین کننده‎ی میزان رشد رویشی تا قبل از گلدهی باشند. آنالیز خط مرزی یک روش آماری است که به کمک آن می‎توان واکنش عملکرد به یک عامل محیطی یا مدیریتی در شرایطی که سایر عوامل نیز متغیر باشند را مشخص کرد. اهداف تحقیق حاضر عبارت از معرفی، استفاده و مقایسه دو روش آنالیز خط مرزی جهت تعیین همزمان بهترین مدیریت‏ها، برآورد پتانسیل‎ها و محاسبه خلا عملکرد گندم دیم در سه شهرستان آق‎قلا، گمیشان، و کلاله در استان گلستان بوده است؛ یکی روش معمول بر مبنای استفاده از روش حداقل توان‎های دوم (LS) و دیگری روشی بر مبنای برنامه‎ریزی خطی (LP) که در آن اصل بر این است که هیچ نقطه‎ای بالاتر از خط رسم شده قرار نگیرد.
    مواد و روش ها
    برای این مطالعه اطلاعات مورد نیاز از 332 مزرعه گندم در سه شهرستان آق‎قلا، گمیشان و کلاله در طی دو سال زراعی 93-1392 و 94-1393 جمع‎آوری شدند. عوامل مدیریتی مورد بررسی شامل تاریخ کاشت، میزان بذر مصرفی و میزان کود نیتروژن (N) مصرفی (به صورت پایه و سرک) ، بودند. برای برازش خط مرزی به روش LS با استفاده از قانون حداقل توان‎های دوم یک خط از میان حداکثر عملکردها برازش داده شد. اما در روش LP، یک تابع بر لبه‏ی بالایی پراکنش داده‏ها برازش داده شد به گونه‎ای که هیچ نقطه‎ای در بالای این خط قرار نگیرد. برای این منظور، به نحوی پارامترهای معادله مورد نظر تغییر داده شد که مجموع باقی‎مانده‎ها در کمترین حد ممکن باشد، با این شرط که هیچ تک باقی‎مانده‎ی منفی نیز وجود نداشته باشد. در ادامه حد بهینه هر عامل مدیریتی مشخص و در نهایت با برآورد پتانسیل‎ها و کم کردن متوسط عملکرد در هر شهرستان، خلا عملکرد برای هر عامل و در مجموع محاسبه شد.
    یافته ها
    نتایج آنالیز خط مرزی، حد بهینه‎ی عوامل مدیریتی جهت دستیابی به عملکرد پتانسیل در هر شهرستان را نشان داد و تاریخ کشت مطلوب، میزان بذر مصرفی و میزان نیتروژن (N) مصرفی بهینه در هر شهرستان تعیین شدند. متوسط عملکرد گندم دیم در سه شهرستان آق‎قلا، گمیشان و کلاله در حدود 2600 کیلوگرم در هکتار و عملکرد پتانسیل نیز بر اساس روش LS در حدود 4700 کیلوگرم و بر اساس روش LP در حدود 4800 کیلوگرم برآورد شد که نشان از خلا عملکردی در حدود 2100-2000 کیلوگرم در هکتار (44 تا 45 درصد) دارد. لازم به ذکر است که نتایج این تحقیق دارای قطعیت نبوده و برای دستیابی به حدود بهینه هر شهرستان نیاز به چندین سال آزمایش وجود دارد.
    نتیجه‎گیری:از مزایای روش LP این است که احتیاج به تقسیم‎بندی عامل مستقل به محدوده‎های مشخص و تعیین نقاط مرزی ندارد، همچنین برازش خط با مشارکت تمامی نقاط انجام می‎شود و به عبارتی تمامی نقاط بر روی خط رسم شده تاثیرگذار هستند. شاید ضعف این روش را بتوان در عدم دخالت تجربه کاربر در برازش این خط مرزی دانست، اما به نظر می‎رسد هر کدام از این روش‎ها در شرایط خاصی بسته به نوع و پراکندگی داده‎ها می‎توانند مفید باشند و کاربر باید بعد از رسم پراکندگی نقاط بهترین روش برازش خط را برای آن داده‎ها انتخاب کند.
    کلید واژگان: امنیت غذایی, مدیریت زراعت دیم, آنالیز خط مرزی, حداقل توان‎های دوم, برنامه‎ریزی خطی}
    Amir Hajjarpoor *
    Background and objectives
    In the recent year, due to increasing concerns about the future food security, researches in this field are growing globally and it requires to use proper statistic methods for estimation the amount of yield gap and determination of it’s causes. In dryland management, optimization of vegetative growth before flowering in order to maximize the utilization of available water in the soil is a fundamental principle and consequently management factors such as planting date, seeding rate and amount of fertilizer nitrogen (N) use can determine the amount of vegetative growth before flowering. Boundary line analysis is a statistical method that can quantify the response of yield to an environmental or management factor in a situation in which other parameters are variable. The objectives of this study were to introduce, use and comparison of two methods for fitting boundary line to determine the best managements and simultaneously estimate potentials and calculate wheat yield gap in three county of the Golestan province include Aghala, Gomishan and Kalaleh. One, the common method based on the least squares (LS) method and another method based on linear programming (LP) so that no point is fall above the drawn line.
    Materials and methods
    For this study, the required information were collected from 332 wheat field during two growing season of 2014 and 2015 in Aghala, Gomishan and Kalaleh. The investigated management factors included planting date, seeding rate and amount of nitrogen fertilizer (N) use (at the base and the road). To fit a boundary line using LS method, a curve was fitted through the maximum yield points based on the least squares method. However in LP method, a curve was fitted on the top edge of the data so that any point is not fall above the drawn line. For this purpose, the parameters of the function were changed so that the total remaining was at the lowest level, in the condition that no single negative remaining was left. Then, the optimum of each specific management factor was recognized and finally with estimating potential yield and minus the average yield in each county, yield gap was calculated for each factor and in whole.
    Results
    The results show the optimum of each specific management factor to reach the potential yield and optimum planting date, seeding rate and optimum nitrogen (N) use in each county were determined. The average wheat yield in drylands of Aghala, Gomishan and Kalaleh was about 2600 kg ha-1 and also potential yield was about 4700 kg ha-1 according to LS method and 4800 kg ha-1 according to LP method. So there is a yield gap about 2000-2100 kg ha-1 (44-45%). It should be noted that these results are not conclusive and it would be required to several years of testing to achieve the optimal range of each region.
    Conclusion
    LP method doesn’t require dividing independent factor and determining the boundary point, and also the fitted curve done with participate of all the data. In other words, all points have their impacts on the drawn curve and this is the advantage of this method. However the lack of involvement of user experience to choice the ideal points for fitting the curve would be the weakness of this method, it seems that each of these methods in certain situations -depend on the type and distribution of data- can be useful. So user after drawing the scatter plot of data should choice the best method to fit line to the data.
    Keywords: Food security, Dryland management, Boundary line analysis, Least square, Liner programming}
  • امیر حجارپور *، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی، حبیب الله کشیری، امیر آینه بند، محمد ناظری
    در این تحقیق با جمع آوری اطلاعات مدیریتی حدود 700 مزرعه گندم در استان گلستان طی سال های زراعی 93-1392 و 94-1393 و استفاده از آنالیز خط مرزی، علاوه بر برآورد عملکردهای پتانسیل ، حد بهینه عوامل مدیریتی بررسی شده برای دستیابی به این عملکردهای پتانسیل در شرایط آبی و دیم شناسایی شدند. بر این اساس، اطلاعات جمع آوری شده در مورد عوامل مدیریتی در سه بخش آبی، دیم پرمحصول و دیم کم محصول مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. با رسم پراکنش داده های عملکرد در مقابل متغیرهای مختلف مدیریتی، بالاترین عملکرد‏ها در سطوح مختلف هر نهاده یا مدیریت خاص انتخاب شد. با توجه به نتایج، عملکرد پتانسیل گندم در استان گلستان در شرایط آبی، دیم پرمحصول و دیم کم محصول به ترتیب برابر با 6816، 5791 و 3932 کیلوگرم در هکتار تخمین زده شد که فاصله ای 42، 31 و 50 درصدی با عملکردهای واقعی این مناطق دارد. بر اساس نتایج این تحقیق، تاریخ کاشت بهینه با توجه به شرایط هر منطقه، میزان بذر مصرفی بهینه جهت رسیدن به تراکم های مطلوب، میزان بهینه مصرف کود نیتروژن و تعداد دفعات تقسیط آن، میزان مصرف بهینه کودهای فسفر و پتاسیم و همچنین تعداد دفعات آبیاری در شرایط آبی استان تعیین شدند. کشاورزان در هر منطقه با رعایت این حدود بهینه می توانند میزان تولید در واحد سطح مزارع خود را افزایش داده و باعث کاهش خلا عملکرد در استان بشوند.
    کلید واژگان: آنالیز خط مرزی, افزایش تولید, امنیت غذایی, عملکرد پتانسیل, مدیریت زارعی}
    Amir Hajjarpoor *
    In this study, collecting of management information from about 700 wheat farms in Golestan province was conducted during two growing season of 2013-2014 and 2014-2015. In each of region, potential yields, the optimum crop management and simultaneously the percentage of wheat farms out of the optimal range were identify in both irrigated and rainfed conditions using boundary line analysis. So, the information were analyzed in three part of irrigated, high- and low-yield rainfed conditions. By plotting farm’s yield data scatter, against management factors, highest yields in different levels of input or management factors were selected and a boundary function was fitted to the upper boundary of data points. According to the results, potential yield for irrigated, high- and low-yield rainfed wheat were estimated equal to 6816, 5791 and 3932 kg ha-1 with a yield gap of 42, 31 and 50%, respectively. The optimum ranges of sowing date, seeding rate, plant density, frequency and the amount of nitrogen fertilizer applied, the amount of nitrogen applied after sowing, the amount of phosphorus (P2O5) and potassium fertilizers (K2O) applied and irrigation frequency were determined according to the results. Consider the optimum managements, farmers in each region can shrink the yield gap and reach potential yield result in increasing the amount of wheat production in Golestan province.
    Keywords: Boundary line analysis, Crop management, Food security, Increasing production, Potential yield}
  • امیر حجارپور*، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی، حبیب الله کشیری، امیر آینه بند، محمد ناظری
    به منظور تعیین خلاء عملکرد گندم و تعیین عوامل محدودکننده عملکرد و سهم هر یک از آن ها در ایجاد خلاء عملکرد، بر اساس اطلاعات جمع آوری شده مربوط به مدیریت زراعی (حدود 250 متغیر) از 684 مزرعه در سطح استان گلستان در طی دو سال زراعی 93-1392 و 94-1393، تولید گندم در سه شرایط شامل؛ دیم کم بازده (216 مزرعه)، دیم پرمحصول (119 مزرعه) و آبی (349 مزرعه) با استفاده از روش تحلیل مقایسه کارکرد (CPA) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در هر سیستم یک مدل تولید تعیین و عملکردهای پتانسیل گندم تخمین زده شد که در شرایط دیم کم بازده، دیم پرمحصول و آبی به ترتیب 5025، 7954 و 8029 کیلوگرم در هکتار بود. با توجه به اینکه متوسط عملکرد این مزارع به ترتیب 1966 ، 3985 و 3936 کیلوگرم در هکتار بود، بنابراین خلا عملکرد 60، 50 و 51 درصد تخمین زده شد. دلایل ایجاد این خلاء به ترتیب اهمیت در شرایط: الف- دیم کم بازده: عدم استفاده از دستگاه کاشت بذر در داخل بقایا (32 درصد)، وضعیت نامناسب بستر (17 درصد)، عدم محلول پاشی عناصر غذایی (15 درصد)، عدم استفاده از گاوآهن قلمی (15 درصد)، عدم مصرف علف کش (13 درصد) و عدم مصرف بهینه کود نیتروژن (9 درصد)؛ ب- دیم پر محصول: عدم وارد کردن بقولات در تناوب (26 درصد)، مساحت کم مزارع (21 درصد)، عدم مصرف بهینه کود نیتروژن (15 درصد) ، عدم مصرف بهینه کود پتاسیم (12 درصد)، عدم مصرف کود دامی (11 درصد)، عدم استفاده از زیرشکن (10 درصد) و عدم استفاده از قارچ کش (5 درصد)؛ ج- آبی: آبیاری (27 درصد)، عدم مصرف بهینه کود نیتروژن (25 درصد)، عدم رعایت تاریخ کاشت بهینه (20 درصد)، عدم استفاده از رقم مناسب (10 درصد)، عدم استفاده از زیرشکن (9 درصد) و عدم استفاده از فاروئر (8 درصد) بودند. به نظر می رسد که با مدیریت صحیح مزارع و در نظر گرفتن عوامل خلاء عملکرد ذکر شده، می توان عملکرد دانه گندم در استان گلستان را در مزارع دیم کم بازده در حدود 3000 کیلوگرم در هکتار و در مزارع دیم پرمحصول و آبی در حدود 4000 کیلوگرم در هکتار نسبت به عملکردهای فعلی کشاورزان، افزایش داد.
    کلید واژگان: پتانسیل عملکرد, تولید دیم, عملکرد واقعی و گندم}
    Hajjarpoua.*, A. Soltani. E. Zeinali. H. Kashiri, A. Aynehband, Mohammad Nazeri
    In this study, all information about management practices in wheat crop were recorded and measured (including 250 variables) from 684 irrigated and rainfed wheat fields during two growing seasons of 2013-2014 and 2014-2015 in Golestan province, Iran. Wheat production in Golestan province can be divided into three production systems including low- yielding rainfed, high- yielding rainfed and irrigated wheat. This study covered 216 fields in low-yielding rainfed, 119 fields in high- yielding rainfed and 349 fields in irrigated wheat and evaluated using comparative performance analysis (CPA). In each system one production model was identified and according to this model, potential yields of wheat were estimated. The results showed that while the average yield of farmers were 1966, 3985 and 3936 kg kg.ha-1, they could harvest up to 5025, 7954 and 8029 kg.ha-1 in low-yield rainfed, high- yielding rainfed and irrigated farms, respectively, hence there were yield gaps of 60, 50 and 51%, respectively. The most important factors found for these yield gaps in low- yielding rainfed system included: use of no-till planter (32%), seedbed prepartation (17%), foliar fertilization (15%), chisel (15%), herbicide (13%) and nitrogen fertilizer (9%). The most important factors for yield gaps in high- yielding rainfed system included: legume rotation (26%), field size (21%), nitrogen fertilizer (15%), potassium fertilizer (12%), manure fertilizer (11%), subsoiler (10%) and fungicide (5%). However, the most important factors for yield gaps in irrigated wheat system included: irrigation (27%), nitrogen fertilizer (25%), sowing date (20%), use of N8720 cultivar (10%), subsoiler (9%) and using of furrower (8%). It was concluded that with proper management of field and considering the listed yield gaps factors in each system, it would possible to obtain higher yield levels comparing with current yield levels that farners harvest. The amount of yield increased will be about 3000 kg.ha-1 in low- yielding rainfed wheat system and about 4000 kg.ha-1 in high- yielding rainfed wheat and irrigated wheat systems in comparison with current yield levels.
    Keywords: Actual yield, Rainfed wheat production, Wheat, Yield potential}
  • براتعلی خزایی، افشین سلطانی، ابوالفضل فرجی، امیر حجارپور
    سابقه و هدف
    متخصصین اصلاح نباتات جهت انتخاب اهداف اصلاحی خود از میان صفات مختلف فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی نیازمند دسته بندی محدودیت ها و همچنین قابلیت های موجود در گیاهان هستند؛ این موضوع باعث به وجود آمدن مفهومی به نام تیپ ایده آل شده است. رسیدن به تیپ ایده آل گیاهان زراعی مستلزم استفاده از روش های آماری مناسب است. هدف این مطالعه معرفی روش استفاده از مدل سازی رگرسیونی جهت تعیین تیپ ایده آل گیاهان زراعی به صورت موردی بر روی گیاه آفتابگردان در جنوب شهرستان گنبد کاووس می باشد.
    مواد و روش ها
    با انجام آزمایشی با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار و 12 هیبرید آفتابگردان، داده های مورد نیاز جهت استفاده در مدل سازی رگرسیونی جمع آوری شدند. به منظور تعیین مهمترین صفات و نشان دادن سهم صفات مختلف در تشکیل و تعیین عملکرد دانه از روش گزینش متغیر و رگرسیون چندگانه استفاده شد. با استفاده از رگرسیون چندگانه، ارتباط بین عملکرد با کلیه صفات به صورت کمی تعیین شد. همچنین با توجه به همبستگی منفی و یا مثبت موجود بین متغیرهای موثر در عملکرد، برای تعیین تیپ ایده آل فرضیه های مختلفی مطرح و جوانب مختلف آن مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    پنج صفت حداکثر تجمع ماده خشک، حداکثر تعداد برگ، وزن هزار دانه، درصد پوکی و درصد روغن که در افزایش عملکرد بیشترین نقش را داشتند، با استفاده از رگرسیون چندگانه، شناسایی و مقدار مطلوب هر یک از آنها مشخص شدند. این پنج متغیر، 57 درصد از تغییرات عملکرد را توجیه نمودند. نتایج نشان داد چنانچه ارتباط و همبستگی موجود بین برخی صفات دستخوش تغییرات قرار گیرد، می توان از آن به نفع عملکرد بهره جست. با توجه به همبستگی منفی موجود بین دو متغیر درصد روغن و حداکثر ماده خشک، برای تعیین تیپ ایده آل فرضیاتی مطرح شدند. اگر همبستگی موجود بین صفات درصد روغن و حداکثر تجمع ماده خشک قابل شکستن نباشد، عملکرد تیپ ایده آل نسبت به متوسط عملکرد هیبریدهای آفتابگردان 812 (از 2080 به 2892) کیلوگرم در هکتار افزایش خواهد یافت. در صورتی که مقدار حداکثر ماده خشک افزایش و درصد روغن در حد متوسط بماند، عملکرد تیپ ایده آل 873 (از 2080 به 2953) کیلوگرم در هکتار افزایش می یابد و چنانچه همبستگی بین حداکثر ماده خشک و درصد روغن شکسته شود، مقدار افزایش عملکرد 999 (از 2080 به 3079) کیلوگرم در هکتار خواهد بود.
    نتیجه گیری
    تیپ ایده آل تعیین شده باعث می شود متوسط عملکرد از 2080 کیلوگرم در هکتار به 2892 تا 3079 کیلو گرم در هکتار در تیپ ایده آل قابل افزایش یابد. نتایج روش مورد استفاده در این تحقیق به علت اینکه به اختلافات ژنتیکی بین ارقام توجه دارد، می تواند در کنار سایر روش ها راهگشای متخصصان اصلاح نباتات در جهت حرکت به سمت تیپ ایده آل گیاهان زراعی باشد.
    کلید واژگان: آفتابگردان, تیپ ایده آل, مدل عملکرد, رگرسیون چندگانه}
    Baratali Khazaei, Afshin Soltani *, Abolfazl Faraji
    Background And Objectives
    Plant breeders to select their breeding objectives through the physiological and morphological characteristics, require classification of the limitations and capabilities which exists in plants; this issue leads to the concept of the ideotype. Designing plant ideotypes entails appropriate statistical methods. The objective of this study was to introduce a method based on multiple regressions to find ideotype with a case study of sunflower in Gonbad.
    Materials And Methods
    Sunflower was chosen as an example. Data were produced using 12 sunflower genotypes in a randomized block design in south of Gonbad city. Using multiple regressions in order to determine the important traits and to show the contribution of each trait in formation of yield. The method identified the relation between yield and all variables in a quantify matter. Also according to the positive or negative correlation between the variables affecting the yield, to designing ideotype, various hypotheses put forward and various aspects of them was examined.
    Results
    Five important traits in determining sunflower yield were recognized in this study. They were total dry mass production, maximum leaf number, grain weight, the percentage of empty achene and the percentage of oil. Then, the optimal values of each trait were determined by the method. These five variables explained 57% of yield. The results indicate that if the correlation between some traits would be changed, it can be used for the benefit of yield. Regarding negative correlation between oil percentage and total dry mass, several hypotheses were evaluated. If the negative correlation between max. dry matter and oil content is not breakable, the yield of ideotype would have an increasing of 812 (from 2080 to 2892) kg ha-1 in comparison with sunflower hybrids. If with increasing max. dry mater, oil content stay at moderate level, it would be an increasing of 873 (from 2080 to 2953) kg ha-1 in ideotype, and if correlation between max. dry matter and oil content is breakable, it would be an increasing of 999 (from 2080 to 3079) kg ha-1 in ideotype.
    Conclusion
    The designed ideotype would increase grain yield from an average of 2080 kg ha-1 to 2892-3079 kg ha-1 in the ideotype. It was concluded that the method used in this study, because of concerning the genetic differences between varieties, can be used in determining plant ideotypes in conjunction with other methods and it can guide plant breeders to move through ideotype crops.
    Keywords: Plant breeding, plant ideotype, multiple regression, correlation}
  • امیر حجارپور، نسیم مقدادی، افشین سلطانی، بهنام کامکار
    تغییرات بسیار اندک شرایط اقلیمی نسبت به وضع معمول بر توان تولیدی گیاهان زراعی اثرات شگرف خواهد داشت، بنابراین ارزیابی میزان کارایی راه های سازگاری به شرایط آینده برای توسعه پایدار یک ناحیه یا منطقه ضروری است. هدف از این مطالعه ارزیابی راهکارهای سازگاری کشت دیم گیاه نخود به شرایط تغییر اقلیم (افزایش چهار درجه سانتی گرادی دما، کاهش 10 درصدی بارندگی و افزایش دو برابری دی اکسید کربن) در استان زنجان با استفاده از مدل SSM-Chickpea بود. در شرایط اقلیمی آینده، میانگین عملکرد استان به طور متوسط با 4/38 درصد افزایش به 1036 کیلوگرم در هکتار خواهد رسید که اختلاف معنی داری با شرایط فعلی (760 کیلوگرم در هکتار) دارد. سه روش مدیریتی (تسریع در کاشت، استفاده از ارقام زودرس و تلفیقی از زودرسی و تسریع در کاشت) جهت سازگاری با تغییرات اقلیمی آینده شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از ارقام زودرس به همراه تسریع در کاشت در شرایط آینده میانگین عملکرد استان را تا 5/94 درصد نسبت به شرایط فعلی افزایش می دهد و به 1452 کیلوگرم در هکتار می رساند. کاهش طول دوره رشدی گیاه و عدم برخورد با دماهای فوق مطلوب در هنگام پر شدن دانه، توزیع آب بین فاز رویشی و زایشی در اثر کم شدن دوره رشد رویشی و فرار از تنش خشکی آخر فصل به علت منطبق شدن دوره رشدی گیاه با فصل رشد از جمله دلایل افزایش عملکرد نخود در شرایط به کارگیری راهکارهای سازگاری می باشند. در این شرایط با توجه به کاهش ریسک مخاطرات محیطی در طی سال های مختلف، پایداری عملکرد تا 4/28 درصد افزایش خواهد یافت.
    کلید واژگان: افزایش دی اکسیدکربن, کاهش بارندگی, پایداری عملکرد, مدل نخود}
    Amir Hajarpoor, Nassim Meghdadi, Afshin Soltani, Behnam Kamkar
    Introduction
    Chickpea (Cicer arietinum L.) is cultivated on alarge scale in arid and semiarid environments. Terminal drought and heat stress, among other abiotic and biotic stresses, are the major constraints of yield in most regions of chickpea production. The study of the effects of climate change could help to develop adaptation strategies to promote and stabilize crop yield. This research was aimed to assess adoption strategies in rainfed chickpea in response to Zanjan province’s climate change using a crop simulation model along with providing simulated yield maps using geographical information system (GIS).
    Materials And Methods
    To study the effects of climate change and simulation the adaptation strategies, the model of Soltani and Sinclair (Soltani & Sinclair, 2011) was used. This model simulates phenological development, leaf development and senescence, mass partitioning, plant nitrogen balance, yield formation and soil water balance. For each location, a baseline period of daily weather data was available (Table 1). Investigated scenarios were historical climate (control) and future climate scenarios that included both direct effects of doubling CO2 (350 to 700 ppm) and its indirect effects (10% reduced rainfall, 4ºC increase in temperature). The crop model was performed for the different years of baseline period for current and future climate under typical management and cultivar and also under three adaptation strategies in the future climate including Management adaptation (M), Genetic adaptation (G) and a combination of both Management and Genetic adaptation (M & G) as described below (Table 2): Management – In various studies changing the planting dates as the simplest and least-cost adaptation strategy has been emphasized (Luo et al., 2009); hence a shift in planting dates i.e. sowing 15 days in advance was explored in this study to reduce the risk of the late season drought.
    Genetics – Changes in genotype have been suggested to be the most promising adaptation option in the world. Earlier maturity cultivars may be needed to match future drier conditions. Thus alternative genotype was a cultivar with 20% lesser of the required biological day from emergence to flowering.
    M & G – The third adaptation practice was an attempt to combine both earliness and early sowing date (15 days).
    A randomized complete-block design was used for data analysis in which climate condition with considered treatment and years was considered as blocks. When it was necessary, mean comparison was done using a Least Significant Difference (LSD) procedure at 5% level.
    Results And Discussion
    The results showed that in future climatic change, mean yield for Zanjan province will reach to 1036 kg.ha-1 with 38.4% increasing which was statistically different compared to current situation (760 kg.ha-1). The possibilities for gathering more benefits of grain yield were tested by changing traditional management and genetics of the locations in the future climate which involved three management options as adaptation strategies (Earlier Sowing, Earlier maturity Cultivars and combination of these two options). Applying earlier sowing date in comparison with conventional sowing date, increased mean yield by 67.7% (1268 kg.ha-1). In addition, applied earlier maturity cultivar led to 1212 kg.ha-1 (63.9% increase in comparison with current cultivar). Results revealed that using earlier maturity cultivars in combination with earlier sowing date will increase mean yield up to 1452 kg.ha-1 (94.5% increase),whichwasthe consequence of a shift in growing season to a wetter part of the year and reduced the risk of late season drought stress. Furthermore, breeding for earliness by reducing the vegetative period would save more water to be used for grain filling. Under these circumstances, according to decreased environmental risks, yield sustainability will increase up to 28.4%.
    Conclusion
    The Results of this study can also be extended to water-limited regions of chickpea producing with similar climatic and edaphic conditions. New varieties should be released with shorter growth periods than current ones and their sowing dates must be advanced if possible. Other management practices such as conservation tillage or keeping residue on the soil surface in order to save and increase soil water content were not included in this study which is suggested to evaluate the effects of these factors on the yield of crops in the future climate change studies.
    Keywords: Chickpea model, Doubling CO2 concentration, Reducing rainfall, Yield stability}
  • امیر حجارپور *، افشین سلطانی، بنیامین ترابی
    سابقه و هدف
    نظر به افزایش پیش رو در جمعیت جهان و نگرانی فزآینده از امنیت غذایی آینده، خلا عملکرد و رفع آن به عنوان یکی از زمینه های داغ تحقیقاتی در علوم زراعی در آمده است. تخمین میزان خلا عملکرد و تعیین عوامل به وجود آورنده ی آن مستلزم به کارگیری روش های مناسب می باشد. آنالیز خط مرزی یک روش آماری است که به کمک آن می توان واکنش عملکرد به یک عامل محیطی یا مدیریتی را در شرایطی که سایر عوامل نیز متغیر هستند و ثابت نشده اند، کمی نمود. در واقع روش آنالیز خط مرزی پاسخ عملکرد به عامل مورد نظر را در شرایطی که سایر عوامل مناسب باشند، مشخص می کند. اهداف تحقیق حاضر معرفی آنالیز خط مرزی به عنوان یک آنالیز کاربردی در مباحث خلا عملکرد گیاهان زراعی و استفاده از این روش جهت تعیین همزمان بهترین مدیریت ها و برآورد پتانسیل ها و خلا عملکرد گندم در گرگان بوده است.
    مواد و روش ها
    با نمونه برداری از مزارع کشاورزان و کمک این روش می توان عملکرد پتانسیل و نیز دلایل خلا عملکرد و اهمیت هر عامل در خلا را مشخص ساخت. در این مقاله با به کارگیری داده های حاصل از 95 مزرعه گندم طی سال های زراعی 87-1386 و 88-1387 در منطقه گرگان، نحوه به کارگیری این روش توضیح داده شده است. در تحقیق حاضر بدون در نظر گرفتن اطلاعات مربوط به خاک مزارع و همچنین اطلاعات گیاهی، تنها به بررسی تاثیر عوامل مدیریتی پرداخته شد. عوامل مدیریتی مورد بررسی شامل میزان کود نیتروژن (N) مصرفی (به صورت پایه و سرک)، مقدار کود فسفر (P2O5)، مقدار کود پتاس (K2O)، تعداد دفعات آبیاری، تراکم بوته و تاریخ کاشت بودند.
    یافته ها
    با رسم پراکنش داده های عملکرد در مقابل متغیرهای مختلف مدیریتی، بالاترین عملکرد ها در سطوح مختلف هر نهاده یا مدیریت خاص انتخاب شد. نتیجه حاصله این بود که درحالی که متوسط عملکرد کشاورزان 4700 کیلوگرم است، آن ها می توانند با بهبود مدیریت زراعی به عملکرد 6200 کیلوگرم در هکتار دست یابند و برای این منظور اقدامات زیر مد نظر قرار گیرد: 1) مصرف حداقل 96 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار که 73 کیلوگرم آن به صورت سرک باید داده شود، 2) مصرف حداقل 31 کیلوگرم کود فسفر و 40 کیلوگرم کود پتاس به صورت K2O در هنگام کاشت، 3) حداقل دو نویت آبیاری،4) تراکم بوته بین 182 تا 447 در مترمربع و 5) کشت در اوایل آذر ماه و یا قبل از آن.
    نتیجه گیری
    استفاده آنالیز خط مرزی در مطالعات خلا عملکرد می تواند به روشنی پاسخ های عملکرد به عوامل مدیریتی را نشان داده و پتانسیل های ممکن را محاسبه کند. تفسیر نتایج این آنالیز بسیار ساده و روشن است. همچنین به نظر می رسد این آنالیز نیاز به آزمایشات معمول مزرعه ای را کاهش داده و برای طراحی آزمایشات مزرعه ای جدید سرنخ های خوبی را در اختیار بگذارد. در صورتی که اینگونه مطالعات میدانی به صورت گسترده و طی چندین سال برای گیاهان زراعی مهم صورت بگیرد می توان بیشتر از توانایی اینگونه آنالیزها جهت پیدا کردن راه های افزایش تولید استفاده کرد. توصیه می شود آنالیز خط مرزی به عنوان یک آنالیز کاربردی در مطالعات خلا عملکرد گیاهان زراعی مورد استفاده قرار بگیرد.
    کلید واژگان: امنیت غذایی, عوامل محیطی, عوامل مدیریتی, روش های آماری مناسب, عملکرد پتانسیل}
    Amir Hajarpoor, Afshin Soltani
    Background And Objectives
    Due to increase in the world population and increasing concerns about the future food security, shrinking the yield gap has became a hot area of research in field crops. Estimation the amount of yield gap and determination of it’s causes requires using proper methods. Boundary line analysis is a statistical method that can quantify the response of yield to an environmental or management factor in a situation in which other parameters are variable. Indeed, this method is able to determine the response of yield to a desired factor while other factors are appropriate.The first objective of this study was to introduce a method of boundary line analysis as a practical analysis in yield gap studies of crops. Another one was how to use of this method to determine the best managements and estimate the potential yield and yield gap of wheat in Gorgan.
    Materials And Methods
    With sampling of farms and use of this method, we can determine potential yield and the reasons of yield gap and also the importance of each parameter in the yield gap. In this study, we explain how to use this method using the data of 95 wheat farm collected in 2008 and 2009 in Gorgan. Management factors include the amount of nitrogen fertilizer (N) (at the base and road), phosphorus (P2O5), potash (K2O), frequency of irrigation, plant density and planting date.
    Results
    The results show that while the average yield of farmers is 4700 kg, they can achieve up to 6200 kg ha-1 by improving their agricultural management. For this purpose, the following should be considered: (1) using at least 96 kg of N fertilizer in which 73 kg of it should be used in split application, (2) using at least 31 kg of P2O5 and 40 kg of K2O as a base fertilizer, (3) at least two irrigations, (4) plant density of 182 to 447 in m2, and (5) planting date before the late of November.
    Conclusion
    Boundary line analysis in yield gap studies could clearly show the responses of yield to management factors and estimate possible yield potential. Interpretation of the analysis’s results is very simple and clear. In addition, it seems that this analysis reduce the need to common experiments and also have provided good clues to design new field experiments. With a good sampling of farms in several years and use the ability of such methods we can find the ways of increasing production. It is strongly recommended that the boundary line analysis use as a practical analysis in yield gap studies of crops
    Keywords: Food security, Environmental factors, Management factors, Proper statistical methods, Potential yield}
  • افشین سلطانی، امیربهزاد بذرگر، علیرضا کوچکی، ابراهیم زینلی، علیرضا قائمی، امیر حجارپور*
    ارزیابی چرخه حیاتی (LCA) ابزاری برای سنجش اثرات زیست محیطی تولید یک محصول در کل چرخه حیاتی آن است. هدف از این مطالعه ارایه نحوه کاربرد LCA، ارزیابی زیست محیطی سیستم های مختلف تولید چغندرقند به عنوان یک محصول استراتژیک در کشور و مقایسه آن با الگوهای تولید در کشور سوئیس بود. برای این منظور 26 مکان از مناطق تحت کشت چغندرقند در استان های خراسان رضوی، شمالی و جنوبی بر اساس سه سیستم تولید مکانیزه، نیمه مکانیزه و سنتی انتخاب و کلیه داده های مزرعه ای مورد نیاز جمع آوری شدند. سپس کلیه منابع (ورودی ها) و انتشارات زیست محیطی (خروجی ها) در فرآیند تولید و زیر فرآیندهای وابسته تعیین، فهرست برداری و اثرات زیست محیطی آن ها در طبقات اثر مورد نظر کمی سازی شد. نتایج این مطالعه نشان داد که به ازای هر تن محصول تولیدی در خراسان میزان پتانسیل گرمایش جهانی (8/488 کیلوگرم معادل CO2)، پتانسیل یوتریفیکاسیون (64/0 کیلوگرم معادل PO4)، پتانسیل اکسیداسون فتوشیمیایی (3/0 کیلوگرم معادل C2H4)، پتانسیل تخلیه ازن (9/82 میلی گرم معادل CFC-11) و پتانسیل اسیدی شدن (2/2 کیلوگرم معادل SO2) بیشتری (تا 40 برابر در برخی طبقه های اثر) در مقایسه با شرایط سوئیس (به عنوان حد مطلوب) تولید خواهد شد. در این میان سهم سیستم های تولید مکانیزه چغندرقند به ازای هر تن محصول تولیدی کمتر از سیستم سنتی است و نتایج حاکی از برتری زیست محیطی نظام های مکانیزه نسبت به سنتی می باشد. در سیستم های مختلف تولید چغندرقند در خراسان فرآیند آبیاری بیشترین نقش را در ایجاد اثرات زیست محیطی تولید چغندرقند دارد. شرایط اقلیمی منطقه و وجود خشکسالی، باعث می شود تا انرژی زیادی صرف آبیاری شود، که تامین این انرژی زیاد به علت وابستگی به سوخت های فسیلی اثرات زیست محیطی بالایی را سبب می شود.
    کلید واژگان: آنالیز مشارکت, اثرات زیست محیطی, طبقات اثر}
    A. Soltani, A.B. Bazrgar, A.R. Koochaki, E. Zeinali, A.R. Ghaemi, A. Hajarpoor*
    Life Cycle Assessment (LCA) is a method that evaluates all environmental effects of a product during its life cycle. The objective of this study was to introduce LCA to Iranian scientific community and to use it in assessment of environmental impact of different production systems of sugar beet in former Khorasan province, west of Iran, compared to Swiss condition. The data were gathered regarding materials and processes from traditional, semi-mechanized and mechanized production systems in 26 regions of 11 geographic areas of Khorasan (current North, Razavi and South Khorasan provinces), the inventory analysis. Then, all the resources (inputs) and environmental emissions (outputs) were quantified under environmental impact category. The results indicated that there is a significant gap between Khorasan and Swiss (optimum situation) in terms of environmental impacts per each ton of sugar beet production (up to 40 times in some of environmental impact category). Moreover this study demonstrated that mechanized sugar beet production system is more environmental friendly regarding to depletion of non-renewable energy sources, global warming, eutrophication, photochemical oxidation, acidification, land use and ozone layer depletion among various systems of sugar beet production in Khorasan. Contribution analysis indicated that irrigation had the greatest role in creating environmental impacts. Climatic condition of this region and the existence of drought led to spend a lot of energy for irrigation. Providing this energy causes high environmental impacts due to the dependence on fossil fuels.
    Keywords: Contribution analysis, Environmental impacts, Impact category}
  • امیر بهزاد بذرگر، افشین سلطانی، علیرضا کوچکی، ابراهیم زینلی، علیرضا قائمی، امیر حجارپور
    نیتروژن یکی از نهاده های کلیدی در کشاورزی است که بخش قابل توجهی از آن تلف شده و باعث آلودگی محیط زیست می شود. در این تحقیق با کمک مدل SUNDIAL به کمی سازی چرخه نیتروژن و تلفات آن در سیستم های مختلف تولید چغندرقند در شرق ایران پرداخته شد. به این منظور داده های مربوط به تولید چغندرقند در سه سیستم تولید سنتی، نیمه مکانیزه و مکانیزه در 26 منطقه از 10 ناحیه جغرافیایی در خراسان (استان های خراسان شمالی، رضوی و جنوبی) جمع آوری و اطلاعات مورد نیاز در مدل وارد شدند. نتایج نشان داد کل تلفات نیتروژن از پروفیل خاک در سیستم های سنتی، نیمه مکانیزه و مکانیزه تفاوت معنی داری با هم نداشته و به ترتیب برابر 50، 41 و 45 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار بود. از کل تلفات در هر سه سیستم تولیدی به طور میانگین 59 درصد به صورت گازی و 41 درصد به صورت آبشویی بود. بیشترین بخش تلفات گازی در سیستم تولید سنتی را دنیتریفیکاسیون با 63 درصد و در دو سیستم مکانیزه و نیمه مکانیزه، فرار گاز آمونیاک به ترتیب با 75 و82 درصد از کل تلفات گازی تشکیل دادند. یافته ی کلیدی این است که اگرچه سیستم های مختلف تولید چغندرقند به لحاظ میزان تلفات نیتروژن در واحد سطح مزرعه دارای تفاوت معنی داری نبودند اما میزان تلفات به ازای تولید یک تن محصول، دارای تفاوتی معنی دار بوده و میانگین تلفات در سیستم های سنتی به طور معنی داری بیش از دو سیستم دیگر بود. بنابراین، برخلاف تصورات، اثرات نامطلوب زیست محیطی ناشی از نیتروژن در سیستم های فشرده ی مکانیزه و نیمه مکانیزه از سیستم تولید سنتی کمتر است.
    کلید واژگان: آبشویی نیتروژن, اثرات زیست محیطی, دنیتریفیکاسیون, فرار آمونیاک, مدل SUNDIAL}
    A. Soltani, A.B. Bazrgar, A.R. Koochaki, E. Zeinali, A.R. Ghaemi, A. Hajarpoor
    Nitrogen is one of the most important nutrients in crop production, but it's losses to the environment is harmful. The SUNDIAL model (simulation model of N dynamics in the soil) was used to quantify the cycle of N and it's losses in different production systems of sugar beet (Beta Vulgaris L.) in former Khorasan province, east of Iran. The data were collected from traditional, semi-mechanized and mechanized production systems in 26 regions of 10 geographic areas of Khorasan (Northern, Razavi and Southern Khorasan provinces) to be used in the model as inputs. Results showed that the total N loss from the soil profile in traditional, semi-mechanized and mechanized systems did not differ significantly and were 50, 41 and 45 kg N ha-1, respectively. In average, 59% of total N loss occurs as gaseous losses and 41% as leaching. The most part of the gaseous losses in traditional system occurs via denitrification (63%), but in semi-mechanized (75%) and mechanized (82%) systems volatilization was dominant. The key finding is that while various systems of sugar beet production are similar with respect to N loss per hectare, they are different with respect to N loss per ton of crop yield. The average of N loss in traditional system was significantly more than other systems in terms of kg N ton-1. This implies the possibility of reducing N losses and its environmental effects thorough improving crop management.
    Keywords: Denitrification, Environment effects, Leaching, SUNDIAL model, Volatilization}
  • نسیم مقدادی، افشین سلطانی، بهنام کامکار، امیر حجارپور*
    تغییر اقلیم ناشی از افزایش دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای در آینده می تواند اثرات قابل توجهی بر تولید محصولات زراعی داشته باشد. هدف این تحقیق بررسی اثر تغییر اقلیم بر عملکرد نخود (Cicer arietinum L.) و تولید نقشه های عملکرد در شرایط دیم استان زنجان بود. سناریوهای مورد بررسی شامل سناریوی شاهد، که شرایط جاری را شبیه سازی کرد و سناریوی تغییر اقلیم شامل اثر مستقیم افزایش غلظت دی اکسیدکربن هوا (از 350 به 700 میکرومول بر مول) و اثر غیرمستقیم آن (کاهش 10 درصدی بارندگی و افزایش 4 درجه سانتی گرادی دما)، بودند. شبیه سازی ها با استفاده از یک مدل ساده شبیه سازی گیاه نخود برای سناریوهای مختلف انجام شد و نقشه های عملکرد و تغییرات آن در اراضی دیم استان از طریق رهیافت سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) تولید شدند. در نهایت تغییرات عملکرد و نوسانات آن در سال های مختلف در مقایسه با شرایط فعلی مورد ارزیابی قرار گرفتند. طبق نتایج این مطالعه، شرایط اقلیمی آینده، به طور میانگین در استان زنجان موجب افزایش 4/ 33 درصدی تولید نخود نسبت به شرایط فعلی خواهد شد (افزایش از 717 به 957 کیلوگرم در هکتار) اما پایداری عملکرد در سال های مختلف کاهش خواهد یافت (افزایش 2/ 21 درصدی ضریب تغییرات). به نظر می رسد دلیل افزایش عملکرد، اثرات مثبت افزایش غلظت دی اکسید کربن بر فتوسنتز و کاهش تعرق ناشی از آن باشد؛ همچنین بررسی نتایج مشخص کرد عاملی که نوسانات تولید در سال های مختلف را افزایش می دهد، افزایش دما خواهد بود.
    کلید واژگان: افزایش دما, افزایش دی اکسیدکربن, پایداری عملکرد, مدل نخود, سیستم اطلاعات جغرافیایی}
    N. Meghdadi, A. Soltani, B. Kamkar, A. Hajarpoor*
    Climate change due to increase atmospheric CO2 concentration and other greenhouse gases could have considerable effects on crop production in the future. The aim of this study was climate change impacts on chickpea yield in rainfed condition and generating yield map in Zanjan province، Iran. Investigated scenarios were historical climate (control) and future climate scenario that included both direct effect of doubling CO2 (350 to 700ppm) and its indirect effects (10% reduced rainfall، 4ºC increase in temperature). Simulations were done using a simulation model of chickpea and Geographical Information System (GIS) approach was used to produce yield maps. Grain yield and its variability were evaluated in comparison to current trend. The future climate condition will increase crop yield by 33. 4% (717 to 957 kg ha-1 depending on location)، but yield variability will increase by 21. 2%. Increasing in grain yield was a result of positive effect of doubling CO2 on photosynthesis and resultant decrease in transpiration. The results also showed that increasing temperature was the main reason of higher yield variability. Zanjan station with an increase of 46. 5% in grain yield showed the greatest yield increase under the future climate but yield variability at this location was also increased by 37. 7%. The highest grain yield was simulated for Khodabandeh station under both current (1307 kg ha-1) and the future (1385 kg ha-1) climates.
    Keywords: Chickpea model, Doubling CO2, GIS, Increased temperature, Yield stability1}
  • نسیم مقدادی، افشین سلطانی، بهنام کامکار، امیر حجارپور *

    درک پتانسیل عملکرد و فاصله موجود بین عملکرد واقعی گیاهان زراعی با عملکرد قابل دست یابی جهت تشخیص عوامل محدود کننده عملکرد ضروری می باشد. دانستن استعداد یک منطقه جهت تولید یک محصول خاص می تواند موجب سرمایه گذاری بر روی آن محصول در منطقه شود. بنابراین کمی سازی عملکرد پتانسیل در شرایط دیم، مقایسه عملکرد پتانسیل با عملکرد واقعی و تعیین خلاء عملکرد در نواحی مختلف استان زنجان و تهیه نقشه های پهنه بندی اگرواکولوژیکی تولید نخود در استان از طریق رهیافت سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) از جمله اهداف این تحقیق بودند. متوسط عملکرد پتانسیل در شرایط دیم استان با استفاده از یک مدل ساده شبیه سازی گیاه نخود برابر با (1075-559) 727 کیلوگرم بر هکتار برآورد شد. با توجه به اینکه میانگین عملکرد واقعی در استان 408 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (میانگین 3 سال زراعی 88-1387 تا 90-1389)، خلاء عملکرد استان به طور میانگین (59-24) 43 درصد تخمین زده شد. این میزان خلاء عملکرد برابر (475-157) 320 کیلوگرم در هکتار است. مهمترین نکته ای که از این تحقیق بدست آمد این بود که امکان افزایش تولید زیادی در استان نسبت به عملکردهای فعلی وجود دارد. نتایج آنالیز خلاء عملکرد استان نشان داد که با پوشش 80 درصد عملکرد پتانسیل، امکان افزایش عملکرد از 5 تا 95 درصد (48 درصد به صورت میانگین) نسبت به عملکردهای فعلی وجود دارد. بهبود مدیریت کاشت، داشت و برداشت نخود، اصلی ترین و کم هزینه ترین راه برای پر کردن خلاء عملکرد استان زنجان می باشد.

    کلید واژگان: آنالیز خلاء عملکرد, پتانسیل عملکرد آب محدود, مدل نخود, عملکرد واقعی, GIS}
    Nassim Meghdadi, Afshin Soltani, Behnam Kamkar, Amir Hajarpoor

    It is essential to understand crop yield potentials and exploitable gaps to detect yield constraints of crops. Yield gap analysis is a method to evaluate our systems distance from actual capability of a region to produce a given crop which will direct researches and help for cropping patterns design and programming. Moreover، knowledge on a region capability could result in investigating on given crop. Thus، this research was aimed to quantify water-limited potential yield، comparison of actual and potential yield and yield gap analysis of chickpea production in Zanjan province. Also Geographical Information System (GIS) approach was used to produce agroecological zoning maps. Averaged water-limited potential yield in Zanjan province was assessed as 727 kg ha-1 (varied from 559-1075 kg ha-1) using a simple simulation model of chickpea. With considering averaged actual yield as 408 kg ha-1 (average of three years، from 2009-2011)، mean yield gap was evaluated as 43% (varied from 24-59%)، which its average value is equal to 320 kg ha-1 (varies from 157-475 kg ha-1). The most important finding was the possibility of considerable increasing of yield in studied province in comparison with current yield. Our results on yield gap revealed that with covering of 80% potential yield، it is possible to increase yield from 5 to 95% (48% in average). Improvement of sowing، protection and harvesting managements are the main and lowest-cost options to fill the chickpea yield gap in Zanjan Province.

    Keywords: Yield gap analysis, Water, limited potential yield, Chickpea model, actual yield, GIS}
  • M. Tahmasebi*, N. Salamati, J. Gherekhloo, A. Hajarpoor
    In order to evaluate the effect of row spacing and weed density on growth indices of canola (Brassica napus) in competition with wild mustard (Sinapis arvensis(a field experiment was conducted based on randomized complete block design with factorial arrangement and three replications at Agricultural Research Station of Agricultural Sciences and Natural Resources of Gorgan University, during 2009-2010 growing season. The factors included canola row spacings at 3 levels (12, 24 and 36 cm) and wild mustard densities at 4 levels (0, 4, 8 and 16 plant per m2). Results showed that growth indices of canola (leaf area index (LAI), crop growth rate, relative growth rate and total dry matter) decreased in competition with wild mustard in all row spacings of canola. The most leaf area of canola distributed at higher height of canola in row spacing of 12 cm as compared to 24 and 36 cm. According to the results, it seems that LAI and vertical distribution of canola’s leaf area in canopy are the effective indices in reducing wild mustard biomass and increasing competitive ability of canola in competition with wild mustard.
    Keywords: Crop growth rate, Leaf area index, vertical leaf area distribution}
  • امیر حجارپور، مرضیه یوسفی، بهنام کامکار
    در سال های اخیر مدل های مصنوعی مولد پارامترهای هواشناسی به طور گسترده در سیستم های هیدرولوژیکی، اکولوژیکی و در مطالعات پتانسیل تاثیر اقلیم بر اکوسیستم های زراعی در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته اند. این مدل ها به عنوان یک تکنیک آماری جهت تولید داده های هواشناسی روزانه در مواقعی که داده های طولانی مدت در دسترس نباشد، توسعه یافته اند. بدین منظور در این تحقیق ارزیابی کارایی سه مدل CLIMGEN، LARS-WG و WeatherManبرای پیش بینیدر مقیاس ریز و در حد ایستگاه های هواشناسیبرای متغیرهای اقلیمی حداکثر دما، حداقل دما، بارندگی و تابش خورشیدی برای سال های 2009-2000 در سه منطقه گرگان، گنبد و مشهدانجام شد. ابتدا داده های هواشناسی روزانه هر ایستگاه از سال 1975 تا 1999 برای گرگان و گنبد و 1961 تا 1999 برای مشهد به مدل داده شد و داده های روزانه برای سال های 2009-2000 تولید شد. برای ارزیابی مدل های مذکور از مقایسه ی شاخص های آماری مجذور میانگین مربعات خطای استاندارد (RMSE)، شاخص کارایی مدل (EF) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. نتایج مقایسه ی میانگین ماهانه بازه ی 10 ساله داده های تولید شده توسط مدل ها نشان داد متغیر دما بهتر از سایر پارامترها به وسیله ی هر سه مدل پیش بینی شده است. در بین مدل ها، مدلLARS-WGبیشترین توانایی را برای شبیه سازی پارامتر حداقل دما در منطقه های گرگان و مشهد نشان داد، در حالی که مدلCLIMGEN در گنبد تخمین بهتری داشت. پارامتر حداکثر دما برای اقلیم مدیترانه ای گرگان و نیمه خشک گنبد با مدل CLIMGEN و برای اقلیم خشک مشهد با مدل WeatherMan بهتر شبیه سازی شد. مدل WeatherMan نسبت به سایر مدل ها در شبیه سازی بارش برای منطقه ی گرگان و گنبد و مدل CLIMGENبرای مشهد موفق تر بودند. متغیر تابش خورشیدی برای منطقه ی گنبد و مشهد به وسیله ی مدلLARS-WG و در اقلیم گرگان با مدل CLIMGEN با کارایی بهتری پیش بینی شد.به نظر می رسد که خروجی های این مدل ها علی رغم تفاوت هایی که دارند، می توانند در مدل سازی گیاهی و همچنین در بحث های تغییر اقلیم مورد استفاده قرار گیرند.
    کلید واژگان: مدل های مصنوعی مولد, متغیرهای اقلیمی, پارامترهای اقلیمی, شاخص های آماری, داده های هواشناسی}
    Amir Hajarpoor, Marziyeh Yousefi, Dr. Behnam Kamkar
    In recent years, artificial models of weather generator parameters have extensively been applied in hydrological and ecological systems and also in the studies of climatic impact potential on agricultural ecosystems throughout the world. These models have been developed as a statistical technique for generating daily weather data when long-term data are not available. The purpose of this investigation was to evaluate the performance of three models of CLIMGEN, LARS-WG and Weather Man to predict at fine-scale and at meteorological stations’ scale for climatic variables including maximum temperature, minimum temperature, precipitation and solar radiation for the years of 2000-20009 in three regions of Gorgan, Gonbad and Mashhad. Firstly, daily weather data of each station from 1975-1999 for Gorgan and Gonbad and 1961-1999 for Mashhad were implemented in the models and the daily data for years 2000-2009 were obtained. For assessment of the mentioned models, the comparison of statistical indicators such as Root Mean Squared Error (RMSE), Model Efficiency (EF) and Determination Coefficient (R2) were used. The results obtained from comparing the monthly average of produced data during a ten-years period by models showed that temperature variable has been predicted better than other parameters by the three models. LARS-WG in Gorgan and Mashhad and CLIMGEN in Gonbad performed better to simulate the minimum temperature. CLIMGEN in Mediterranean climate of Gorgan and semi-arid climate of Gonbad and Weather Man in dry climate of Mashhad have simulated the maximum temperature better than the other models. Solar radiation variable by LARS-WG model in Mashad and Gonbad regions and by CLIMGEN model in Gorgan has been predicted by a more effective performance. Despite the differences among the outputs of the models, it seems that they can be applied in crop modeling and in the issues of climatic changes.
    Keywords: Artificial weather generators, Climatic variables, Climatic parameters, Statistical Index, Weather data}
  • امیر حجارپور*، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی، فرامرز سیدی
    تغییر اقلیم ناشی از افزایش CO2 و سایر گازهای گلخانه ای در آینده می تواند اثرات قابل توجهی بر تولید محصولات زراعی داشته باشد. هدف از این تحقیق، بررسی اثر تغییر اقلیم آینده بر رشد، عملکرد و مصرف آب نخود (Cicer arietinum L.) تحت شرایط دیم و آبی کرمانشاه بود. سناریوهای مورد بررسی عبارت بودند از افزایش 2 برابری غلظت CO2، افزایش 4 درجه ای دما و کاهش 2 درصدی بارندگی به صورت تنها و ترکیب با یکدیگر. شبیه سازی ها با استفاده از مدل SSM-Chickpea برای هر سناریو و همچنین برای اثر ترکیبی آن ها انجام شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که تغییر اقلیم موجب افزایش 89 درصدی عملکرد دانه در شرایط دیم و کاهش 33 درصدی آن در شرایط آبی خواهد شد. اگرچه افزایش غلظت CO2 محیط به صورت مستقیم اثرات مثبتی بر عملکرد نخود می گذارد اما به نظر می رسد عامل تعیین کننده ی عملکرد این گیاه در آینده اثرات غیرمستقیم آن به ویژه افزایش دما باشد. از دیگر نتایج به دست آمده می توان به افزایش 81 درصدی کارایی مصرف آب در شرایط دیم و کاهش 25 درصدی آن در شرایط آبی اشاره کرد. همچنین در آینده به علت افزایش درجه حرارت، طول دوره ی رشد گیاه کاهش خواهد یافت. بر اساس نتایج شبیه سازی، پیش بینی می شود در آینده میزان آب آبیاری مورد نیاز برای کشت آبی نخود کاهش یابد اما با توجه به محدودیت های موجود در بخش آب های کشاورزی، و با توجه به عملکرد قابل قبول زراعت دیم نخود، به نظر می رسد سودآوری نسبی زراعت آبی این گیاه برای کشاورزان منطقه کاهش یابد. اگرچه در حال حاضر هم سطح زیر کشت زراعت آبی این گیاه در مقایسه با سطح زیر کشت دیم آن خیلی کم است.
    کلید واژگان: مدل SSM, Chickpea, عملکرد, مصرف آب, دی اکسید کربن}
    A. Hajarpour*, A. Soltani, E. Zeinali, F. Sayyedi
    Climate change as a result of increase in atmospheric CO2 concentration and other greenhouse gases may have major effects on productivity of crops in future. The objective of this study was to evaluate the effect of climate change on growth, yield and water consumption of chickpea under rainfed and irrigated conditions of Kermanshah. The studied scenarios were (1) doubling CO2 concentration (i.e., 700 ppm), (2) 4°C increase in temperature, (3) 2% reduction in the amount of precipitation, and (4) a combination of 700 ppm CO2, 4°C increase in temperature and 2% reduction in precipitation. Simulations were done using SSM-Chickpea model for the mentioned scenarios. Simulation results showed that climate change will cause 89% increase in grain yield under rainfed condition and a 33% decrease under irrigated condition. Although increasing concentration of atmospheric CO2 had directly positive effects on yield of chickpea, but it was found that increased temperature was more important. Water use efficiency enhanced by 81% under rainfed condition, but decreased by 25% under irrigated conditions. In addition, crop life cycle is shortened due to increase in temperature. According to the simulation results, the amount of required water for irrigated chickpea is reduced in the future. It was concluded that due to limitation of agriculture water, irrigated chickpea will be less profitable in the future; although area under irrigated chickpea is very low now.
    Keywords: SSM, Chickpea model, Yield, Water consumption, Carbon dioxide}
سامانه نویسندگان
  • امیر حجارپور
    حجارپور، امیر
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