فهرست مطالب

کشاورزی بوم شناختی - سال هشتم شماره 1 (1397)

مجله کشاورزی بوم شناختی
سال هشتم شماره 1 (1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/04/25
  • تعداد عناوین: 9
|
  • هدا محمدی، مجید رستمی *، رضا میرزایی تالارپشتی صفحه 1
    سابقه و هدف
    با وجود کارکردهای پرشماری که بوم نظام های زراعی (اگرواکوسیستم ها) دارند ولی در سده اخیر بیشتر به عنوان واحدهای تولیدی مدنظر قرار گرفته اند. بوم نظام های زراعی رایج برای افزایش تولید به شدت وابسته به انرژی های فسیلی هستند که از راه کاربرد نهاده ها به آن ها وارد می شوند. این نظام ها افزون بر آسیب پذیر بودن، باعث کاهش منابع انرژی و اثرگذاری های سوء محیطی می شوند، بنابراین نظارت و مدیریت دقیق بر آن ها به منظور کاهش مشکلات و پایداری تولید در بوم نظام های زراعی ضرورت خواهد داشت. بسیاری از محققان براین باورند، مشکلات نظام های زراعی پیچیده کشاورزی باید در قالب سلامت بوم نظام های زراعی بررسی و شناسایی شود مفهوم سلامت مربوط به توانایی حفظ و ارتقاء ویژگی های مختلف مانند تنوع، تولید، قابلیت برگشت، ثبات، خوداتکایی و انسجام در بوم نظام زراعی است و ارزیابی این ویژگی ها در ابعاد اقتصادی-اجتماعی، انسانی و محیطی و همچنین روابط و اثرهای متقابل آن ها درمجموع نشان دهنده سلامت یک بوم نظام زراعی خواهد بود.
    مواد و روش ها
    در این بررسی به منظور ارزیابی وضع سلامت بوم نظام های زراعی سه استان گلستان، مازندران و گیلان در سال های دهه 80 خورشیدی، با توجه به داده های موجود، درآغاز ویژگی های بوم نظام های زراعی در سه ملاک ارزیابی شامل ساختاری، کارکردی و سازمانی دسته بندی شدند. آنگاه برای کمی کردن هر ملاک از چندین سنجه استفاده شد. پس از نرمال سازی سنجه ها که به منظور جمع پذیر شدن آن ها انجام شد، هر ملاک در یک استان از مجموع سنجه های آن ملاک در استان به دست آمد.
    نتایج و بحث: سلامت کل بوم نظام های زراعی هر استان حاصل جمع سنجه های ملاک های سه گانه بود. نتایج این بررسی نشان داد که سلامت کل بوم نظام های زراعی استان مازندران طی ده سال بررسی بالاتر از دو استان دیگر بود و استان های گلستان و گیلان در مقام دوم و سوم قرار داشتند. سلامت ساختاری و سازمانی بوم نظام های زراعی استان مازندران نقش موثرتری در بالاتر بودن سطح سلامت کل بوم نظام های زراعی این استان داشت. در استان گیلان بوم نظام های زراعی ازنظر هر سه ملاک ساختاری، کارکردی و سازمانی در سطح ضعیفی قرار داشتند. بوم نظام های زراعی استان گلستان طی دوره بررسی ازلحاظ سازمانی وضعیت بهتری نسبت به ویژگی های کارکردی و ساختاری داشتند.
    نتیجه گیری
    در مقایسه سه استان شمالی کشور، بوم نظام های زراعی استان گیلان دارای سطح سلامت کمتری نسبت به دو استان دیگر بودند؛ بنابراین بهره برداری پایدار از بوم نظام های زراعی این استان نیاز به برنامه ریزی و مدیریت دقیق دارد. افزایش تنوع کشت گونه های زراعی، کاهش تراکم زراعی و فراهمی ماشین های کشاورزی در استان موجب افزایش سطح سلامت ساختاری بوم نظام ها خواهد شد. استفاده از بقولات در تناوب و کاهش کاربرد کودهای شیمیایی می تواند با افزایش سطح سلامت سازمانی، توانایی بوم نظام های زراعی استان را در ارائه کارکردهای متنوع افزایش داده و درمجموع باعث افزایش سطح سلامت کل شود. در استان مازندران و گلستان توجه به ویژگی های ساختاری بوم نظام های زراعی (به ویژه کاهش تراکم زراعی و افزایش دسترسی به سامانه های آبیاری تحت فشار و ماشین های کشاورزی) در کنار شرایط به نسبت مطلوب سلامت سازمانی بوم نظام ها می تواند منجر به افزایش سلامت کارکردی و درنهایت ارتقاء سلامت کل بوم نظام های زراعی شود.
    کلیدواژگان: سلامت ساختاری، سلامت سازمانی، سلامت کارکردی، کشاورزی پایدار
  • افشار آزادبخت، محمدتقی آل ابراهیم *، حمیدرضا محمددوست چمن آباد، اکبر قویدل صفحه 15
    سابقه و هدف
    مدیریت علف های هرز و یا هر نوع مدیریت در کشاورزی باید از نظر تاثیر بر بوم نظام (اکوسیستم) خاک مورد توجه قرار گیرد. ترکیب خاکپوش و هر نوع مدیریتی که خاک را تحت تاثیر قرار دهد از جمله مهم ترین عامل هایی هستند که ویژگی های شیمیایی، فیزیکی و زیستی خاک را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. هدف از این بررسی، ارزیابی تاثیر روش های مختلف مدیریت علف های هرز سیب زمینی بر ویژگی های زیستی خاک بود.
    مواد و روش ها
    این آزمایش در سال زراعی 1394 در دو ایستگاه تحقیقات کشاورزی آلاروق و سامیان در استان اردبیل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل 1) سم پاشی با علف کش تریفلورالین 2) سم پاشی با علف کش متریبوزین 3) اعمال کولتیواتور زدن بین پشته ها 4) کاربرد کلش یا بقایای گیاهی (خاکپوش) گندم 5) کاربرد کلش یا بقایای گیاهی (خاکپوش) کلزا 6) کاربرد خاکپوش پلاستیک پلی اتیلن سیاه رنگ 7) کاربرد خاکپوش پلاستیک پلی اتیلن شفاف، 8) شاهد وجین علف های هرز در طول فصل رشد 9) شاهد وجین نکردن علف های هرز در طول فصل رشد. نمونه برداری خاک در دو مرحله، مرحله اول 30 روز پس از اعمال تیمار ها و مرحله دوم 60 پس از اعمال تیمار ها صورت گرفت و پس از آن زیست توده میکروبی، کربن آلی و تنفس خاک اندازه گیری شدند. در انتهای فصل رشد، عملکرد غده سیب زمینی اندازه گیری شد.
    نتایج و بحث: تیمار های به کاربرده شده در این آزمایش توانستند تفاوت معنی داری را در مقدار کربن زیست توده میکروبی، کربن آلی خاک، تنفس پایه و تنفس برانگیخته ایجاد کنند به طوری که بیشترین میزان زیست توده میکروبی در تیمار های خاکپوش کلش گندم و خاکپوش کلش کلزا در هر دو مرحله نمونه برداری مشاهده شد. اما کمترین میزان زیست توده میکروبی در نمونه برداری مرحله اول به تیمارهای کاربرد تریفلورالین و متریبوزین مربوط بود و در مرحله دوم نیز کاربرد کولتیواتور زدن به طور معنی داری توانست زیست توده میکروبی را نسبت به تیمار کاربرد بقایای گیاهی کاهش دهد. کربن آلی نیز در تیمارهای کاربرد خاکپوش گندم و کلزا نسبت به دیگر تیمارها بیشترین میزان را در طی دو مرحله به خود اختصاص داد به عبارتی تیمارهای کاربرد خاکپوش گیاهی توانستند میزان کربن آلی خاک را افزایش دهند. کمترین میزان ماده آلی نیز در طی دو مرحله به تیمار خاکپوش پلاستیک شفاف اختصاص داشت. بیشترین میزان تنفس پایه در مرحله اول به تیمارهای خاکپوش بقایای گیاهی کلزا، گندم و خاکپوش پلاستیک سیاه مربوط بود اما کمترین میزان تنفس پایه در طی مرحله اول نمونه برداری به تیمارهای کاربرد تریفلورالین مربوط بود و در طی مرحله دوم نیز بیشترین میزان تنفس پایه به تیمار های کاربرد خاکپوش بقایای گیاهی گندم، کلزا و علف کش متریبوزین تعلق داشت. اما تنفس برانگیخته نیز در این بررسی بیشترین میزان خود را در تیمار های خاکپوش کلش گندم و کلزا و کمترین میزان را در اعمال کولتیواتور زدن در طی مرحله اول نشان داد. بیشترین عملکرد غده در تیمارهای وجین علف های هرز و خاکپوش های گیاهی و کمترین آن در شاهد وجین نکردن علف های هرز و خاکپوش پلاستیک شفاف مشاهده شد.
    نتیجه گیری
    همان گونه که در همه ی روش های اعمال شده در این بررسی برای مدیریت علف های هرز مشخص است، کاربرد بقایای گیاهی به طورمعمول مقدار همه ی پارامتر (فراسنجه)های زیستی خاک را افزایش داد و این می تواند دلیلی بر کارایی مثبت و شایان توجه این گونه مدیریت موثر مواد آلی باشد در این بررسی مشخص شد که تیمار های مدیریتی بقایای گیاهی، خاکپوش پلاستیک سیاه، و کولتیواتور زدن توانستند عملکرد غده را از آسیب علف های هرز حفظ کنند، در نتیجه استفاده از خاکپوش ها به ویژه بقایای گیاهی در مقایسه با کاربرد علف کش می تواند موجب مهار (کنترل) مناسب علف های هرز شوند.
    کلیدواژگان: تریفلورالین، خاکپوش، ریز جاندارار، کلزا، گندم، متریبوزین
  • سید فرهاد صابرعلی * صفحه 31
    سابقه و هدف
    راهکارهای زراعی مدیریت علف های هرز از جمله گزینه های موثر، کم هزینه، سازگار با محیط زیست و بدون اثرگذاری های سوء بر سلامت انسان است که امروزه بر به کارگیری آنها در جهت توسعه کشاورزی پایدار تاکید شده است. گیاهان پوششی به صورت زنده بواسطه رقابت بر سر منابع رشدی و در صورتی که بقایای مرده آن در خاک حفظ شود با تولید ترکیبات دگرآسیبی (آللوپاتیکی) بر رشد و رقابت علف های هرز رقیب تاثیر گذار خواهند بود. بدین منظور گیاه شنبلیه با شبکه (سیستم) ریشه ای سطحی، توانایی تثبیت نیتروژن و همچنین خاصیت دگرآسیبی به عنوان گیاه پوششی انتخاب و تاثیر تراکم های مختلف آن بر رشد و رقابت علف های هرز مورد بررسی قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    آزمایش در قالب بلوک کامل تصادفی با شش تیمار و سه تکرار در سال 1395 در مزرعه ی پژوهشی دانشکده ی کشاورزی مجتمع آموزش عالی تربت جام اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل کشت 0، 10، 20، 30 و 40 بوته در متر مربع گیاه شنبلیله به عنوان گیاه پوششی و یک تیمار شاهد بود. به منظور تعیین ماده خشک تولیدی در آفتابگردان، شنبلیله و علف های هرز نمونه گیری تخریبی از 60 سانتی متر طولی ردیف انجام شد. پس از آزمون نرمال بودن خطای آزمایشی داده ها، تجزیه واریانس داده ها با استفاده از نرم افزار SAS انجام شد.
    نتایج و بحث: بیشترین و کمترین ماده خشک تولیدی علف های هرز به ترتیب در تراکم 0 بوته و 20 بوته شنبلیله در متر مربع به دست آمد. نتایج نشان داد، فارغ از میزان تراکم گیاه شنبلیله، کاشت گیاه شنبلیله همزمان با کشت آفتابگردان کاهش دست کم درصدی رشد علف های هرز رقیب را بدنبال داشت، و این کاهش رشد علف های هرز با استقرار تراکم مناسبی از گیاه شنبلیله نیز می تواند تا 78 درصد افزایش یابد. بیشترین و کمترین سطح برگ، ماده خشک و عملکرد تولیدی توسط آفتابگردان به ترتیب در تراکم های 20 و 40 بوته در متر مربع گیاه پوششی به دست آمد. به جز تراکم 20 بوته در متر مربع گیاه پوششی شنبلیه، دیگر تراکم های گیاه پوششی باعث کاهش معنی دار عملکرد دانه آفتابگردان نسبت به تیمار شاهد بدون رقابت علف های هرز شدند. تجزیه رگرسیون نیز نشان داد که پاسخ رشد و عملکرد دانه آفتابگردان به افزایش تراکم گیاه پوششی از یک روند درجه دوم پیروی می کند، به طوری که رشد و عملکرد آفتابگردان در تراکم های کمتر و بیشتر از حد مطلوب گیاه پوششی کمتر از تراکم مطلوب آن بود. از سوی دیگر، در کاهش رقابت علف های هرز رقیب نقش تراکم های بالاتر از حد مطلوب گیاه پوششی بیشتر از ترکم های کمتر از حد مطلوب گیاه پوششی است. بدین ترتیب استقرار یک تراکم مناسب از گیاه شنبلیله باعث اشغال آشیان اکولوژیک (بوم شناختی) موجود، کاهش منابع رشدی قابل دسترس و درنهایت کاهش رشد علف های هرز رغیب شده است.
    نتیجه گیری
    با توجه به کاهش رقابت علف های هرز در حضور شنبلیله به عنوان گیاه پوششی و ارزش اقتصادی گیاه شنبلیله، می توان از این گیاه به عنوان یک گزینه مدیریتی مناسب در کشتزارهای آفتابگردان در قالب یک نظام جامع مدیریت علف های هرز استفاده کرد.
    کلیدواژگان: آنالیز رگرسیون، تداخل، شنبلیله، ماده خشک، مدیریت های زراعی
  • مریم بیات ورکشی *، کورش محمدی، حمید نوری صفحه 45
    سابقه و هدف
    عملکرد محصولات کشاورزی، از جمله متغیرهایی به شمار می آیند که ارتباط تنگاتنگی با ویژگی های اقلیمی و آب و هوایی دارند. پدیده انسو در قالب الگوهای پیوند از دور، متغیر اقلیمی است که بر عامل های هواشناسی، نوسان های اقلیمی و عملکرد محصولات کشاورزی تاثیر دارد. کشور ایران یکی از سرزمین های اولیه کشت انگور در جهان به شمار می رود. از آنجایی که سطح زیر کشت و مقدار تولید انگور نسبت به دیگر محصولات باغبانی بسیار چشمگیر بوده و به صورت های مختلف در بازارهای داخلی و خارجی مصرف دارد، بنابراین به لحاظ اقتصادی از معدود محصولاتی است که می تواند یکی از اقلام صادرات غیر نفتی را تشکیل دهد. با توجه به اهمیت عملکرد انگور، و تاثیرپذیری عملکرد محصولات زراعی و باغی از پدیده انسو که توسط محققان مختلف به اثبات رسیده است و نبود تحقیقات همانند در مورد محصولات باغی به ویژه انگور در ایران، تحقیق حاضر بر این تلاش است، تا تاثیر این پدیده را در فازهای مختلف النینو و لانینا بر مقدار عملکرد انگور آبی و دیم در سطح کشور بررسی و ارزیابی کند.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش به منظور بررسی و ارزیابی تاثیر پدیده انسو بر عملکرد انگور، از داده های وزن خوشه انگور آبی و دیم به عنوان عملکرد ثبت شده در 27 استان کشور طی سال های 1394 - 1378 استفاده شد. برای بررسی تاثیر پدیده انسو، اطلاعات ماهانه 9 شاخص مختلف پدیده انسو شامل SOI، PNA، NOI، NINO 3.4، NINO 1+2، NINO 3، NINO 4، MEI و TNI طی دوره آماری متناظر با عملکرد انگور (1999 تا 2015 میلادی) تهیه شد. به منظور شناسایی موثرترین شاخص پدیده انسو بر عملکرد انگور آبی و دیم، همبستگی بین مقدار عملکرد با هر یک از شاخص های پدیده انسو در ماه های مختلف با آزمون پیرسون در محیط نرم افزار SPSS بررسی شد. درنهایت نقشه های پهنه بندی با درنظر گرفتن عملکرد انگور آبی و دیم در هر یک از سال های رخداد النینو و لانینا بر پایه مناسب ترین شاخص پدیده انسو، ترسیم شد.
    نتایج و بحث: نتایج نشان داد، شاخص نینو 2+1 (NINO 1+2) در ماه فروردین به عنوان موثرترین شاخص پدیده انسو در تغییرپذیری های رفتار عملکرد انگور آبی و شاخص اقیانوس آرام آمریکای شمالی (PNA) در ماه مرداد به دلیل دارا بودن بیشترین ضریب همبستگی، به عنوان موثرترین شاخص پدیده انسو در توجیه نوسان های عملکرد انگور دیم کشور معرفی شدند. مقایسه مقدار عددی همبستگی پدیده انسو با عملکرد انگور آبی و دیم نشان داد، تاثیر پدیده انسو بر تغییرپذیری های عملکرد انگور آبی بیش از عملکرد انگور دیم بود (633/0+ در مقابل 534/0-). میانگین عملکرد انگور در فازهای النینو و لانینای شاخص های منتخب نیز نشان داد که رخداد فاز لانینا منجر به افزایش 5/24 درصد عملکرد انگور آبی نسبت به فاز النینو شد. به طوری که میانیگن عملکرد انگور آبی در فازهای لانینا و النینو به ترتیب 11822 و 9490 کیلوگرم بر هکتار بود. در حالی که میانگین عملکرد انگور دیم در فازهای لانینا و النینو به ترتیب 2401 و 3552 کیلوگرم بر هکتار به دست آمد که بیان گر افزایش عملکرد انگور دیم در فاز النینو نسبت به لانینا به میزان 9/47 درصد است.
    نتیجه گیری
    در مجموع تاثیر پدیده انسو بر تغییرپذیری های عملکرد انگور آبی و دیم در سطح کشور مورد تایید قرار گرفت. لیکن تاثیر پدیده انسو بر عملکرد محصولات کشاورزی، نه تنها به نوع محصول بلکه به روش کشت و منطقه موردنظر نیز بستگی دارد. بنابراین می توان اظهار داشت نتایج حاصل از تاثیرپذیری عملکرد محصولات کشاورزی از پدیده انسو قابل تعمیم نبوده و در هر منطقه بسته به نوع کشت، نیاز به بررسی دارد.
    کلیدواژگان: PNA، NINO 1+2، النینو، لانینا، انگور
  • پروانه وفا، مهرشاد براری، یاسر علی زاده، مرزبان فرامرزی * صفحه 61
    سابقه و هدف
    بررسی تناسب اراضی برای تولید محصول پایدار در مناطق خشک و نیمه خشک مورد نیاز است. گیاهان زراعی بهترین رشد را در مکان هایی دارند که شرایط آب و هوایی و عامل های خاکی نیازهای رشدی آنها را به بهترین نحو تامین می کنند. عامل هایی مانند ارتفاع، شیب، جهت شیب، نوع خاک، پوشش زمین و بسیاری از عامل های آب و هوایی که بر رشد محصول تاثیر دارند، در مشخص کردن مناسب ترین مناطق برای کشت یک گیاه تعیین کننده هستند. روند طبقه بندی تناسب اراضی شامل ارزیابی و گروه بندی مناطق خاصی از نظر مناسب بودن آنها برای استفاده مشخصی است. در این پژوهش، توانایی دیمزارهای غرب کشور از نظر کشت گندم آبی در استان ایلام با استفاده از GIS و روش مدل تحلیل سلسله مراتبی (Analytical Hierarchy Process: AHP) مورد ارزیابی قرار گرفت که ضمن آن متغیرهای اقلیمی متناسب با نیازهای اکوفیزیولوژی گندم بررسی شده و درنهایت مناطق به سه منطقه مستعد، نیمه مستعد و نامستعد، طبقه بندی شدند.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق ، متغیرهای اقلیمی دما و بارش از 7 ایستگاه سینوپتیک (همدید) منطقه و متغیرهای محیطی شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از رودخانه، بافت و مواد آلی خاک، احتمال رخداد دماهای مناسب در مرحله ی جوانه زنی، احتمال رخداد دمای بیشینه روزانه oC25 و بیشتر در مرحله ی گلدهی و احتمال رخداد دمای بیشینه روزانه oC30 و بیشتر در مرحله ی پرشدن دانه به عنوان عامل های موثر در پهنه بندی، مورد استفاده قرار گرفت. درآغاز داده های مربوط به هر کدام از عامل های اقلیمی و متغیرهای محیطی استخراج شد، آنگاه نقشه های مربوط به این متغیرها ترسیم شد. در ادامه وزن هر لایه اطلاعاتی با روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی مشخص و تلفیق لایه های مورد نظر در محیط GIS انجام شد. روش های رگرسیون، Kriging و IDW برای درونیابی متغیرهای محیطی مورد استفاده قرار گرفتند. سپس نقشه ی پهنه بندی اراضی مستعد کشت گندم آبی در استان ایلام به دست آمد. پهنه بندی اراضی در پنج طبقه شامل: بسیار مناسب، مناسب، متوسط، ضعیف و نامناسب بر پایه تقسیم بندی سازمان خواربار و کشاورزی (فائو) انجام شد. اراضی بسیار ضعیف دارای محدودیت های شدیدی هستند که به ندرت از طریق نهاده های ورودی یا شیوه های مدیریتی می توان بر آنها غلبه کرد.
    نتایج و بحث: نتایج تجزیه و تحلیل پرسشنامه های AHP نشان داد، در بین عامل های موثر در تناسب اراضی، دمای مناسب در مرحله کاشت (31/0) و ارتفاع (009/0) دارای بیشترین و کمترین وزن بودند. در این مدل AHP نسبت سازگاری حدود 035/0 است. این نشان می دهد که مقایسه معیارها بسیار درست بوده و وزن های نسبی برای استفاده در تجزیه و تحلیل تناسب اراضی در ایلام مناسب بود. بر پایه نقشه ی نهایی پهنه بندی به دست آمده، 23/31 درصد از اراضی استان برای کشت بسیار مناسب، 74/34 درصد مناسب، 91/13 درصد دارای قابلیت متوسط، 04/16 درصد ضعیف و 04/8 درصد نیز برای کشت گندم آبی نامناسب هستند. در حال حاضر 08/22 درصد از سطح زمین های کشاورزی استان زیر کشت گندم است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که نقش هر یک از متغیرهای اقلیمی و محیطی بر عملکرد گندم آبی در مناطق مختلف استان ایلام متفاوت است. همچنین می توان مناطق مناسب برای کشت گندم آبی را با استفاده از روش GIS و روش AHP تعیین کرد.
    نتیجه گیری
    در این تحقیق، موثرترین عامل ها در تعیین تناسب اراضی برای کشت گندم، دمای مناسب در مرحله کاشت، احتمال رخداد بیشینه دمای 25 درجه سلسیوس و بیشتر در طول گلدهی، ارتفاع و شیب بود. نتیجه دیگری که از این تحقیق گرفته شد، تایید قابلیت GIS در پهنه بندی است.
    کلیدواژگان: متغیر های محیطی، دما، بارش، GIS، AHP
  • محمد خالقی، الناز فرج زاده معماری تبریزی * صفحه 75
    سابقه و هدف
    افزایش تنوع گیاهی عملکرد علوفه را افزایش داده منجربه بهبود پایداری عملکرد و باعث حفظ مواد غذایی خاک می شود. علف زارهای با تنوع گونه ای بالا ظرفیت تولید بیشتری دارند. شماری از محققان اشاره دارند، بر اینکه نیروی تولید و پایداری بوم نظام (اکوسیستم) ها پیوسته وابسته به تنوع گونه ای نیست، بلکه وابسته به حضور گونه های کلیدی و گونه های عملکردی است. یکی از روش های جلوگیری از فرسایش، ایجاد پوشش مناسب گیاهی است. در دهه های اخیر کنترل فرسایش خاک ها به ویژه در مراتع کشور از مهم ترین هدف های حفظ منابع طبیعی کشور و افزایش تولید به شمار می رود. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر کاشت چهار گیاه مرتعی با ترکیب های یک، دو، سه و چهارتایی در سه تکرار و در ارومیه انجام شد.
    مواد و روش ها
    این آزمایش در سال زراعی 1395 در حاشیه دریاچه ارومیه انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 16 ترکیب تیماری در هر تکرار در سه تکرار اجرا شد. تیمار های مورد آزمایش نوع گونه Arrhenatherum elatius، Agropyron trichophorum، Bromus inermis ، Festuca arundinacea و ترکیب دو، سه و چهار تایی این گونه ها بود. اندازه گیری های مورد بررسی در سال دوم آزمایش انجام شد. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار Mstat-c انجام شد. برای مقایسه میانگین های ها از آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد. برای ترسیم نمودارها نیز از نرم افزار Excel استفاده شد.
    نتایج و بحث: بنابر نتایج این بررسی کاشت گیاهان به صورت ترکیب های 3 تایی و چهارتایی به طور شایان ملاحظه ای میزان روان آب و حجم رسوبات خاک را کاهش داده و باعث کاهش شدت فرسایش شد، ولی ترکیب های یک و دوتایی دارای تاثیر کمتری در کنترل فرسایش بودند. با این وجود از نظر عملکرد علوفه بین ترکیب های دو، سه و چهارتایی گیاهان مرتعی مورد بررسی اختلاف معنی داری وجود نداشت، ولی در ترکیب های دو، سه و چهارتایی گیاهان مرتعی مورد بررسی از نظر عملکرد علوفه نسبت به عدم کاشت گیاهان مرتعی و کاشت تک گونه مرتعی مقادیر بالاتری به دست آمد. در این بررسی همه ی تیمارهای اعمال شده باعث بهبود ضریب خاموشی شد. با توجه به نتایج به دست آمده، کاشت گیاهان مرتعی باعث افزایش درصد پوشش سطح زمین و شاخص زیستی خاک شد، ولی باعث کاهش محتوای نیتروژن، فسفر و پتاسیم و سدیم خاک شد. بیشترین محتوای نیتروژن و فسفر در تیمار A.elatius × A. trichophorum × B. inermis × F. arundinacea و بیشترین پتاسیم مربوط به تیمار A.elatius × A. trichophorum × B. inermisو A.elatius × A. trichophorum × F. arundinacea بود. شاخص زیستی خاک تحت تاثیر کاشت گیاهان مرتعی و به ویژه A.elatius × A. trichophorum × B. inermis × F. arundinacea افزایش یافت که معادل 73 درصد افزایش بود که این افزایش در ارتباط با افزایش زیست توده خشک و تاج پوشش (تاج پوشش ) گیاهی و افزایش مصرف مواد غذایی بود.
    نتیجه گیری
    در کل با توجه به نتایج به نظر می رسد کاشت گیاهان مرتعی و به ویژه کاشت سه تایی و چهارتایی گیاهان مرتعی، علاوه بر افزایش عملکرد علوفه، باعث کنترل مطلوب فرسایش نیز می شود، چرا که کاشت گیاهان مرتعی باعث بهبود ویژگی های خاک می شود.
    کلیدواژگان: شمار گونه، فرسایش، مرتع، میزان تولید
  • نگین زرگریان، علیرضا باقری *، ایرج نصرتی، فرزاد مندنی صفحه 91
    سابقه و هدف
    عدس به عنوان یکی از مهم ترین حبوبات در نظام های کشاورزی، به دلیل ویژگی های ساختاری توان رقابتی ضعیفی با علف های هرز دارد. از این رو مدیریت و مهار (کنترل) علف های هرز برای جلوگیری از کاهش عملکرد عدس ضروری به نظر می رسد.به طورعموم در کشتزارهای کشاورزی عملکرد تحت تاثیر تداخل تک گونه ای علف های هرز قرار نداشته و حضور چندین گونه علف هرز منجر به کاهش محصول می شود. لذا بررسی تداخل چند گونه ای علف های هرز در سطح کشتزار اطلاعات سودمندی را به همراه دارد. با توجه به مطالب یاد شده در این بررسی تداخل چند گونه ای علف های هرز با عدس در شرایط طبیعی دیمزار مورد بررسی قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    این آزمایش در یکی از کشتزارهای عدس دیم پاییزه پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی، کرمانشاه انجام شد. نمونه برداری در دو مرحله به صورت نظام یافته (سیستماتیک) در قالب شبکه ای از نقاط منظم مربعی با فاصله های 7 متر با استفاده از چهارگوشه (کوآدرات) یک متر مربعی انجام و مختصات جغرافیایی هر یک از نقاط نمونه برداری با استفاده از دستگاه GPS ثبت شد. نخستین نمونه برداری همزمان با مرحله پیش از گلدهی عدس به صورت غیر تخریبی با ثبت تراکم، ارتفاع و درصد تاج پوشش گونه های مختلف علف های هرز و درصد تاج پوشش عدس انجام شد. دومین نمونه برداری، در آخر فصل رشد، به دقت در همان نقاط نمونه برداری اول، به صورت تخریبی با ثبت وزن خشک و تراکم علف های هرز و عملکرد عدس انجام شد. رابطه بین تراکم و ارتفاع و تاج پوشش علف های هرز با عملکرد عدس با استفاده از روابط رگرسیونی مورد بررسی قرار گرفت.
    نتایج و بحث: نتایج مربوط به ارزیابی تاثیر تراکم، درصد تاج پوشش و ارتفاع علفهای هرز کشتزار بر عملکرد عدس، نشان داد، مدل رگرسیونی مربوطه (p 0.01معنی دار بوده و قادر به بیان تغییرات متغیر وابسته تحت تاثیر متغیرهای مستقل بود، افزون براین عملکرد عدس به طور شایان توجهی تحت تاثیر تراکم و درصد تاج پوشش علفهای هرز کشتزار قرار گرفت (p 0.01، به این ترتیب که با افزایش تراکم و درصد تاج پوشش علف های هرز (به ترتیب با ضریب های کاهشی 62/0- و 67/0-) از میزان عملکرد عدس کاسته شد. این در حالی بود که ارتفاع علفهای هرز تاثیر معنی داری بر عملکرد عدس نشان نداد. بررسی همبستگی بین تراکم علف های هرز با عملکرد عدس نشان داد، از میان علف های هرز غالب دیمزار، تنها سه علف هرز سلمه تره (Chenopodium album)، علف هفت بند (Polygonum aviculare) و خردل وحشی (Sinapis arvensis) همبستگی منفی معنی داری با عملکرد عدس داشتند، نیز در نتایج بررسی خود روی روابط علف های هرز و گندم پاییزه، گزارش کردند، از میان هفت گونه علف هرز موجود در گندمزار تنها سه گونه دارای تاثیری منفی بر عملکرد گندم بودندADDIN EN.CITE Noroozi2003189189189ref-type name=''Journal Article''>17Noroozi، ShahrzadMazaheri، DaryoushGhanbari، AliEvaluation effects of multispecies competitionof weeds on wheat yield and its components in Shirvan areaIn Agronomy and HorticultureIn Agronomy and Horticulture90-84 .( In Persian with English abstract).60320031019-9632. بررسی رابطه بین درصد تاج پوشش علف های هرز با عملکرد عدس نشان داد، چهار علف هرز خردل وحشی، خار زردک (Picnomon acarna)، دانه مرغ (Cerastium perfoliatum) و پیچک صحرایی صورتی Convolvolus stachydifolius) همبستگی منفی معنی داری با عملکرد عدس داشتند. به طور کلی، سطوح مختلف درصد تاج پوشش علف های هرز یادشده از نظر کاهش عملکرد عدس اختلاف معنیدار داشتند، به طوری که با افزایش درصد تاج پوشش علف های هرز عملکرد عدس روند کاهشی نشان داد. نتایج دیگر تحقیقات نیز نشان داده، گیاهان با افزایش سطح تاج پوشش (کانوپی) گیاهان مجاور تحت تاثیر قرار می گیرند.
    نتیجه گیری
    نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیر معنی دار تراکم و تاج پوشش علف های هرز بر عملکرد عدس بود، به طوری که افزایش تراکم و تاج پوشش علف های هرز سبب کاهش معنی دار عملکرد عدس شد. همچنین، نتایج نشان داد، علف های هرز توانستند تاثیرگذاری های منفی یا مثبت بر عملکرد گیاه زراعی داشته باشند، به طور کلی در میان علف های هرز ثبت شده در دیمزار تنها چند گونه علف هرز تاثیر منفی شایان توجهی بر عملکرد عدس داشتند.
    کلیدواژگان: رقابت علف های هرز، سایه اندازی، درصد تاج پوشش، تنوع گونه ای
  • ایمان حسام عارفی، مهری صفاری، روح الله مرادی * صفحه 106
    سابقه و هدف
    با توجه به بحث کمبود منابع آبی در ایران، امکان افزایش سطح زیر کشت برای تامین تقاضای رو به رشد مصرف گندم نیست. در کشور بین میانگین عملکرد واقعی و پتانسیل (قابلیت) هر منطقه اختلاف شایان‏ توجهی دارد. شناخت پتانسیل ها و همچنین میزان و نحوه تاثیر هر یک از عامل های محدود‏کننده عملکرد به ‏صورت جداگانه، نقش مهمی در تعیین راهبردهای مدیریتی جایگزین برای کاهش خلاء عملکرد دارد. این تحقیق به منظور ارزیابی میزان پتانسیل و خلاء عملکرد گندم و همچنین سهم نسبی متغیرهای اقلیمی و مدیریتی بر آن در استان کرمان اجرا شد.
    مواد و روش ‏ها: برای انجام این تحقیق، اطلاعات هواشناسی و مدیریتی برای همه ی شهرستان های استان کرمان استخراج و عملکرد و پارامتر فراسنجه)های مختلف رشدی گندم با استفاده از مدل سامانه گیاهی گندم (CERES-Wheat) همانند‏سازی شد. از اطلاعات مستخرج از آزمایش ها و داده های مربوط به مراکز تحقیقات شهرستان ‏های مختلف استان کرمان برای واسنجی و تعیین اعتبار مدل استفاده شد. همچنین، برای تعیین سهم نسبی هر کدام از عامل های اقلیمی و مدیریتی بر میزان پتانسیل و خلاء عملکرد از رگرسیون چندگانه استفاده شد.
    نتایج و بحث: نتایج نشان داد، مدل سامانه گیاهی گندم (CERES-Wheat) برآورد شایان پذیرشی از رشد و عملکرد گندم در منطقه کرمان داشت. بررسی میانگین ده ساله عملکرد گندم در استان کرمان نشان داد، دامنه عملکرد گندم از 2 تا 6/4 تن در هکتار متغیر بود. نتایج تجزیه و تحلیل رگرسیون نشان داد، رابطه کود نیتروژن، فسفر و آب با عملکرد واقعی مثبت بوده که در این بین، بیشترین ضریب همبستگی (97/0) مربوط به میزان آب مصرفی می باشد. به‏ طوری‏که، بیشترین عملکرد واقعی گندم در مناطقی وجود دارد که بیشترین حجم نهاده‏ ها را مصرف می‏کنند. میزان عملکرد بالقوه (پتانسیل) نیز برای مناطق مختلف استان کرمان بین 6/6 تا 2/8 تن در هکتار همانندسازی شد. تجزیه و تحلیل رگرسیونی تایید کرد که دما مهم ‏ترین عامل موثر بر عملکرد بالقوه در استان کرمان بوده و رابطه معکوس با این شاخص دارد. دامنه خلاء عملکرد گندم نیز برای مناطق مختلف استان کرمان از 33/2 تن در هکتار برای شهرستان کهنوج تا 84/4 تن در هکتار برای شهرستان بافت متفاوت بود. در بیشتر مناطق استان، آب مهم ‏ترین عامل محدود‏کننده عملکرد گندم بود، که برای شهرستان ‏های با اقلیم خشک بیش از 50 درصد خلاء عملکرد را شامل شد. جایگزینی رقم های رایج با رقم پرمحصول میهن در مناطق با میانگین دمای پایین‏تر و رقم چمران2 در مناطق گرمسیر نقش شایان توجهی در بهبود عملکرد واقعی و در نتیجه کاهش خلاء عملکرد این مناطق داشت. دامنه سهم کود در خلاء عملکرد نیز بین 34/1 تا 21/0 تن در هکتار قرار داشت.
    نتیجه ‏گیری: به ‏طور‏کلی، نتایج این تحقیق تایید کرد، در اکثر شهرستان ‏های استان کرمان میزان عملکرد واقعی با عملکرد بالقوه منطقه خلاء زیادی داشته، که آب آبیاری مهم‏ ترین عامل موثر بر خلاء عملکرد گندم می ‏باشد. به‏ نظر می رسد با شناسایی عامل های تاثیر‏گذار بر خلاء عملکرد در هر منطقه می‏ توان با مدیریت مناسب آب، کود و رقم خلاء را کاهش داد.
    کلیدواژگان: آبیاری، رقم، همانند سازی، عملکرد پتانسیل
  • علی اکبر شکوهیان *، ماهرخ رستمی صفحه 124
    سابقه و هدف
    اسیدهیومیک یک ترکیب پلیمری (بسپاری) طبیعی آلی است که درنتیجه پوسیدگی مواد آلی خاک، به وجود می آید و برای افزایش تولید محصول و کیفیت آن به کار گرفته می شود. این ماده فعال ترین ترکیب خاک و مواد آلی هست که رشد گیاه و درنتیجه عملکرد را افزایش می دهد. مواد آلی موجود در ترکیبات هوموسی ممکن است حاوی ترکیباتی باشند که به عنوان سوبسترا (بستره) برای تولید ترکیبات فعال فیزیولوژیکی عمل کنند. این تحقیق باهدف کاهش کاربرد کودهای شیمیایی به ویژه نیتروژن و همچنین افزایش گسترش کشت گیاه توت فرنگی در شرایط نامناسب خاکی اجراشده است.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی تاثیر کاربرد اسیدهیومیک و کود نیتروژن بر ویژگی های فیزیولوژیکی بیوشیمیایی توت فرنگی، آزمایشی به صورت کرت های دو بار خردشده (اسپلیت اسپلیت پلات) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با کاربرد تیمارهای برگی و خاکی اسیدهیومیک هرکدام با چهار سطح (شاهد، 2، 4 و 6 کیلوگرم در هکتار) و تیمار کود نیتروژن با سه سطح (50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار) با سه تکرار در محوطه دانشگاه محقق اردبیلی در طی سال های 4-1393 اجرا شد. در این بررسی سطوح نیتروژن در کرت های اصلی و نوع کاربرد اسیدهیومیک در کرت های فرعی و غلظت های اسیدهیومیک در کرت های فرعی فرعی قرار گرفت. در این بررسی شاخص های پایداری غشا، پتانسیل اسمزی، محتوای آب نسبی برگ و میزان پرولین ، قندهای محلول، نشاسته، پروتئین، فنول ریشه و عملکرد در بوته اندازه گیری شد.
    نتایج و بحث: نتایج نشان داد، برهمکنش کود نیتروژن و روش کاربرد اسیدهیومیک با غلظت اسیدهیومیک تاثیر معنی داری بر صفات موردبررسی داشت (0.05P
    نتیجه گیری
    کاربرد توام اسیدهیومیک با کود نیتروژن موجب بهبود جذب و افزایش کارایی کاربرد نیتروژن شده به طوری که کاربرد 100 کیلوگرم در هکتار نیتروژن در مقایسه با مقادیر بیشتر و کمتر از آن نتیجه بهتری را موجب شد. همچنین مشاهده شد کاربرد روش خاکی اسیدهیومیک در مقایسه با محلول پاشی می تواند نتیجه بهتری داشته باشد. کاربرد 2 کیلوگرم در هکتار اسیدهیومیک به همراه 100 کیلوگرم در هکتار نیتروژن ترکیب تیماری مناسب برای توت فرنگی هست و این گیاه را نیز در شرایط نامساعد خاکی متحمل تر کرده و تولید محصول همراه باکیفیت بالاتری را سبب شود.
    کلیدواژگان: پتانسیل اسمزی، پرولین، فنل، قندهای محلول، نشاسته
|
  • Hoda Mohammadi, Majid Rostami *, Reza Mirzaei Talarposhti Page 1
    Introduction
    In the last century, agroecosystems have been considered as production units despite their range of functions. The variety of methods used to maximize production have had a negative impact on the dimensions and functions of the agroecosystem (Alkorta et al., 2004). Industrial agriculture methods have resulted in a series of negative environmental effects such as contamination of surface drainage and groundwater with pesticides and highly-soluble chemical fertilizers, soil compaction by excessive use of machinery, reduction in biodiversity, overexploitation of natural resources, and high rates of carbon emission due to direct or indirect consumption of petroleum. In different parts of the world, especially in developed countries, the expansion of agricultural lands and the intensification of production methods reach their socioeconomic and environmental limitations. Therefore sustainable agriculture with its holistic principles have a key role in finding solutions for these challenges. The correct management of soil, water and fertilizer is critical for sustainable agriculture, because such management can increase food production and enhance the quality of the environment. Evaluation of different aspects of agroecosystem health (i.e. structural, functional, and organizational) is an acceptable method for monitoring and comparing systems (Xu and Mage, 2001). The current study has been performed to determine the trend of changes in agroecosystem health in the three northern provinces of Iran.
    Materials And Methods
    The current survey was conducted in order to compare the health status of agroecosystems in three important Northern provinces of Iran (Gilan, Mazandaran and Golestan) during the period of 2002-11. The required data and information was obtained from a formal statistical database. Different indicators selected and calculated based on their scientific definitions (Mohammadi et al., 2016; Vafabakhsh et al., 2007) and for each year the total numerical value for health conditions was calculated using different indicators. Because of the different nature of selected indicators and also their wide range, in order to facilitate a comparison of all the calculated indicators normalized using the appropriate equations.
    Results And Discussion
    Based on results in all of the studied years, the highest value of structural health calculated was for Mazandaran Province and the lowest value was for Gilan Province. In all three provinces, the trend of changes in structural health during the study period was incremental. It seems that in Mazandaran, the higher values for some of the calculated indicators such as area pressurized irrigation, machinery applications, cropping intensity, and agronomic diversity improved the structural health compared to other provinces under study. The same results were also observed for functional health and in all years of study except 2004, the highest values of functional health calculated for Mazandaran agro-ecosystems. The main reasons for better conditions of functional health in Mazandaran were higher values of different indicators such as yield of irrigated and dryland cereals, yield of pulses and kitchen garden plants, production costs and nitrogen use efficiency. The organizational health status was somewhat different. During the first six years the organizational health in Golestan was higher, while in the rest of the years Mazandaran had better organizational health status than the other two provinces. The higher organizational health in Golestan was due to the higher value of different indicators such as dryland cropping intensity, dryland area/irrigated land area, application of chemical fertilizers and application of chemical pesticides.
    Conclusion
    Based on the results during the years of study, the total agroecosystem health in Mazandaran was higher than in the two other provinces. Golestan ranked second and Gilan third. The structural and organizational health of agroecosystems in Mazandaran had a more effective role in its higher health. Agroecosystems of Gilan were weakest in all three criteria. In Golestan, the organizational health of agroecosystems was better than functional and structural health.
    Keywords: Structural health, Organizational health, Functional health, Sustainable agriculture
  • Afshar Azadbakht, Mohammad Taghi Alebrahim *, Hamid Reza Mohammaddust Chamanabad, Akbar Ghavidel Page 15
    Introduction
    Weed management or any management in agriculture has to be considered in terms of the impact on the ecosystem of the soil (Yang et al., 2007). The combination of mulch and any management that affects soil is one of the most important factors affecting the chemical, physical and biological properties of soil (Luo et al., 2015; Wright et al., 2005). The aim of this study is to evaluate the effects of various methods of potato weed management on the biological properties of the soil.
    Materials And Methods
    The experiment carried out was a randomized complete block design with three replications in 2016 at two agricultural research stations, Alarogh and Samian, in Ardabil Province in Iran. Treatments included: 1) trifluralin herbicide, 2) metribuzin herbicide, 3) use of a cultivator, 4) wheat straw mulch, 5) canola straw mulch, 6) black plastic mulch, 7) transparent plastic mulch, 8) weed infested (control), and 9) weed control (control). Soil sampling was carried out in two stages. The first sampling was 30 days after application of the treatments and the second sampling was 60 days after. Microbial biomass carbon, soil organic carbon and soil respiration were measured. At the end of the growing season, the potato tuber yield was measured.
    Results And Discussion
    The treatments applied in the study caused significant differences in the rates of microbial biomass carbon, soil organic carbon, basal respiration, and induced respiration. The highest rate of microbial biomass carbon was observed with wheat straw and canola straw mulch at the first and the second soil samples. The lowest amounts of microbial biomass in the first sampling were from the trifluralin and metribuzin treatments. In the second stage, the use of a cultivator could significantly reduce the microbial biomass compared to the treatment of plant straw mulch. The wheat and canola mulch treatments had the highest rate of organic carbon in the two stages compared to other treatments. In other words, these treatments increased the organic carbon rate of the soil. The lowest organic carbon rate in both the first and second soil sampling occurred with the transparent plastic mulch. The highest basal respirations for the first sampling were with the canola straw, wheat straw, and black plastic mulches. The lowest basal respiration at the first soil sampling, however, occurred with the trifluralin herbicide. Furthermore, the highest basal respiration rates at the second sampling were with the wheat straw mulch, canola straw mulch, and metribuzin herbicide. Nevertheless, the highest rates of induced respiration were induced with the wheat straw and canola straw mulches. The lowest rate came with the cultivator use at the second sampling. The highest tuber yield was observed with weed control and plant mulch and the lowest yield was observed with weed control and transparent plastic mulch.
    Conclusions
    To manage weeds, it was determined that applying plant straw mulch treatments to cover the soil surface had more positive effects on the biological characteristics measured compared to the other methods employed in the experiment. The use of plant straw, black polyethylene mulch and a cultivator to manage weeds could lead to lower potato yield. Using mulch, especially plant straw, compared with herbicides, in addition to lowering costs, would adequately control weeds.
    Keywords: Canola, Metribuzin, Microorganism, Mulch, Trifluralin, Wheat
  • Seyed Farhad Saberali * Page 31
    Introduction
    Agronomic approaches to weed management are effective, low-cost, environmentally-friendly options without adverse effects on human health. These approaches should be emphasized to develop a sustainable agriculture (Zimdahl, 2007). A living cover crop can affect weed competition by competing for growth resources and the residue of cover crops may affect weed growth and competition with their allopathic potential (Karbalaei-Khiavi et al., 2016). Fenugreek plants, with their shallow root system, ability of nitrogen-fixing as well as allopathic potential, were chosen as a cover crop to study the effects of various densities of fenugreek on growth and weed competition.
    Materials And Methods
    An experiment was conducted in a randomized complete block design with six treatments and three replications at the experimental station of Torbat-e Jam University in 2016. The treatments included the seeding of 0, 10, 20, 30 and 40 fenugreek plants per square meter as a cover crop and a control treatment. The destructive sampling was taken to determine the dry matter production in sunflower, fenugreek and weed from 60 cm of rows. After examining the residuals for normality, analysis of variance was done using SAS software.
    Results And Discussion
    The highest and lowest weed dry matter were obtained from the densities of 0 and 20 fenugreek plants per square meter, respectively. The results showed that the planting of fenugreek, regardless of its density, at the same time as the sunflower planting reduced growth of competing weeds by at least 50%. This reduction can also be increased by up to 78% by establishing the appropriate density of fenugreek. The highest and lowest leaf area, dry matter production and seed yield in the sunflowers was obtained from densities of 20 and 40 cover crop plants per m-2, respectively. The presence of cover crops in all densities, except for 20 fenugreek plants per m-2, significantly reduced sunflower yield compared with the control. Regression analysis also showed that the response of sunflower growth and yield to increased cover crop density follows a quadratic trend. The sunflower growth and yield was reduced at lower and higher densities of cover crop compared to its optimum density. The role of cover crop densities higher than the optimum level, however, was greater than the lower one in reducing competing weeds. Thus, the establishment of a suitable plant density of fenugreek would occupy an existing vacant niche, reduce available growth resources, and ultimately reduce the growth of competing weeds (Mohammadi et al., 2015).
    Conclusion
    Due to the reduction of competing weeds in the presence of fenugreek and the economic value of fenugreek production, this plant can be used as an effective cover crop in sunflower fields as an option in a comprehensive weed management system.
    Keywords: Cropping management, Dry matter, Fenugreek, Interference, Regression analysis
  • Maryam Bayat *, Kourosh Mohammadi, Hamid Nouri Page 45
    Introduction
    The yield of agricultural crops is one parameter closely correlated to weather features. The ENSO phenomenon is a climate parameter that affects weather, climate and agricultural production. Iran is one of the top producers of grapes in the world. With the large area of cultivation and high grape production, this product can be exported. In addition to grape yield importance, the effects of ENSO on agriculture that has been confirmed by researchers, and the lack of similar studies on the grape plant especially in Iran, the purpose of this investigation is to evaluate the effects of ENSO in El Nino and La Nina phases on grape yield.
    Materials And Methods
    In this study, for evaluation of the effect of ENSO phenomenon on grape yield, irrigated and rain-fed grape cluster weight information as a yield of 27 different provinces during 1999 to 2015 was used. For assessment, the effect of ENSO, the information of nine different indices of ENSO including SOI¡ PNA¡ NOI¡ NINO 3.4¡ NINO 1¡ NINO 3¡ NINO 4¡ MEI and TNI were provided. Pearson correlation coefficient was used for the determined relation between ENSO indexes and yield amount in SPSS software. Finally, the zoning maps with considering irrigated and rain-fed grape yield in El Nino and La Nina phases were drowned.
    Results And Discussion
    The results showed that NINO 1 index in April was the most effective of the ENSO indices on irrigated grape yield and PNA index in August had the highest correlation with rain-fed grape yield. Comparing the correlation between ENSO and grape yield indicated that the effect of ENSO on irrigated grape yield was more than the rain-fed yield (.633 against -0.534). The comparison of average grape yield in each of El Nino and La Nina phases showed that La Nina phase led to an increase of 24.5% in irrigated grape yield. The average yield for irrigated grape in La Nina was 11,822 kg/ha, and in El Nino was 9,490 kg/ha. While the average rain-fed grape yield during La Nina was 2,401 kg/ha, and during El Nino was 3,552 kg/ha, which indicated increasing rain-fed grape yield during El Nino to La Nina with a value of 47.9%. These results were in line with the studies of Zareabyaneh and Bayatvarkeshi (2012), Yousefi and Hajjam (2012), Khorshiddoust and Ghavidel Rahimi (2006) and Moron and Plaut (2003).
    Conclusion
    In total, the effects of the ENSO phenomenon on irrigated and rain-fed grape yield in the country was confirmed. The effect of ENSO on agriculture productions, however, depends on the type of plant, kind of cultivation and study area. It can be expected that the results of the ENSO effect on each agricultural plant are not generalized. Moreover, further study of each crop in each region is needed.
    Keywords: PNA, NINO 1+2, El Nino, La Nina, Grape
  • Parvane Vafa, Mehrshad Barary, Yaser Alizade, Marzban Faramarzi * Page 61
    Introduction
    This study investigates land use suitability to find sustainable production areas in arid and semi-arid regions. Crops perform best in locations where climatic conditions meet their growing requirements. Factors such as elevation, slope percentage, slope aspect, soil type, vegetation cover and other climatic features affecting growth are crucial in identifying the most suitable areas for crops. The trend of land suitability classification includes evaluating particular areas in terms of their aptness for a specific use (Seyedi Shahivandi et al., 2013). The suitability of farms in western Iran were evaluated for rain-fed wheat, while the climate parameters were studied in accordance with the eco-physiological needs of wheat. Finally, the areas were classified into suitable, semi-suitable and non-suitable regions (Kamali, 1996).In this study, geographic information systems (GIS) and the Analytical Hierarchy Process (AHP) were applied to evaluate the feasibility of the agricultural lands of Ilam Province for cultivation of irrigated wheat (Triticum aestivum L.).
    Materials And Methods
    In this research, climatic parameters including temperature and rainfall were collected from seven synoptic stations of the region. Also compiled were data on important factors in zoning and environmental parameters including elevation, slope percentage, slope aspect, distance from river, soil texture, organic matter, the probability of the occurrence of appropriate temperatures during planting stage, the probability of the occurrence of the maximum temperature of 25°C during flowering, and the probability of the occurrence of temperatures of 30°C during the grain stage. First, the climatic data were extracted and environmental variables were obtained, then the maps related to these parameters were drawn. Furthermore, the weight of each factor was calculated using AHP with the layers integrated into the GIS environment. Kriging and IDW methods were applied for interpolation of environmental variables. Accordingly, a prospective map of irrigated wheat cultivation of the region was obtained. Lands were zoned into five classes: highly suitable, suitable, semi-suitable, non-suitable and highly non-suitable. Non-suitable lands seem to have extreme limitations and include those which should be used by farmers either rarely or never.
    Results And Discussion
    The results of AHP analysis showed that among the factors affecting land suitability, appropriate temperature during planting stage (0.31) had the highest weight and elevation (0.009) had the lowest weight. In the AHP model, the inconsistency ratio is about 0.0346. This showed that the comparisons of factors were absolutely consistent (Bertolini et al., 2006), and the relative weights were adapted for applying land suitability analysis in our study area.The results indicated that about 34.74% of lands were very suitable and 34.74% were suitable. 13.91% of lands had average capabilities of cultivation (semi-suitability). 16.04% of the lands were poor and 8.04% were very poor for irrigated wheat cultivation. The conclusion was that the role of each climatic and land parameter varies in different parts of the region. Moreover, it is possible to determine suitable regions for irrigated wheat using GIS and AHP method.
    Conclusion
    In this research, the most effective factors determining the suitability of land for wheat were the appropriate temperature during sowing, the probability of the occurrence of the maximum temperature of 25° C during flowering, elevation and slope percentage. The results of this research confirmed the capability of GIS in zoning.
    Keywords: Environmental variables, temperature, precipitation, GIS, AHP
  • Mohammad Taghi Khaleghi, Elnaz Farajzadeh Memari Tabrizi * Page 75
    Introduction
    In recent decades, erosion control, especially in rural pastures, has become one of the most important factors in retaining natural resources and increasing production. Increasing plant diversity increases the yield of forage, improves the sustainability of yield and reduces nutrient loss in the soil (Berendse et al, 2015). Diverse grasslands have more productive power. Some researchers point out that production and sustainability of ecosystems are not necessarily dependent on diversity, but also on the presence of key species and functional species (Guretzky et al., 2005). One way to prevent erosion is to create vegetation (Zuazo et al., 2008). This investigation has been conducted in order to survey the effects of planting 4 pasture plants with compositions of 1, 2, 3 and 4 plants.
    Materials And Methods
    This experiment was conducted in the year 1395 in the area near Lake Urumia. The experiment was conducted in a randomized complete block design with 16 treatments in each replicate and a total of 48 test plots in three replications. The studied treatments were Arrhenatherum elatius, Agropyron trichophorum, Bromus inermis, Festuca arundinacea and combinations of two, three and four of these species. Measurements were taken in the second year of the experiment. Statistical analysis was performed using MSTAT-C software. Duncan's test was used at a 5% probability level to compare the means. Excel charts were used to draw graphs.
    Results And Discussion
    Based on the results of this investigation, incorporating pasture plants in 3 and 4 compositions decreased erosion and runoff. Compositions with only 1 or 2 plants had less effect on erosion control. There were no significant differences between different plant compositions’ effect on hay yield, but the overall treatment of adding new plants did increase hay yield. All treatments of plant compositions affected the light interception rate by canopy. Based on results, the plantings increased the percentage of green area and the soil biological index, but decreased the contents of phosphorous, potash, and nitrogen and sodium. The highest nitrogen and phosphorus contents were observed in the 4*3*2*1 treatment and the highest potash was observed in the 3*2*1 and 4*2*1. The highest soil biological content was observed in the 4*3*2*1 treatment that was equivalent to a 73% increase in relation to biomass, canopy and soil nutrient. Similar results have been observed in the research of Idris et al. (2012) and Talaei et al. (2011).
    Conclusion
    Considering the results, it seems that the planting of pasture plants, and especially the triaxial and quadruple planting of pasture plants, in addition to increasing the yield of fodder, also leads to good erosion control because of the improvements to soil characteristics.
    Keywords: Pasture, Diversity, Erosion, Hay yield
  • Negin Zargarian, Alireza Bagheri *, Iraj Nosrati, Farzad Mondani Page 91
    Introduction
    Lentils are one of the most important legumes in agricultural systems. Unfortunately, they compete poorly with weeds due to morphological characteristics. Weed control is therefore necessary to prevent yield loss. Yield is not generally affected by single-species weed interference but the presence of several different weeds leads to reduced crop yields (Song et al., 2017). Therefore, the study of multi-species weed interference provides useful information at the field level. Regarding the material mentioned in this study, the interference of multi-species weeds with lentil in natural field conditions was investigated.
    Materials And Methods
    This experiment was conducted on one of the lentil fields of the Agricultural and Natural Resources Campus of Razi University in Kermanshah. Sampling was systematically carried out in two stages in a network of regular points with 7-meter spacing using a 1-square meter quadrate. The geographic coordinates of each sampling point were recorded using a GPS device. The first stage of non-degraded sampling was done at the the pre-flowering stage of lentil and recorded density, height and the percentage of weed canopy and lentil canopy. The second stage of sampling was carried out precisely at the same points of the first sampling. The recorded variable in this stage included dry weight, weed density, and lentil yield. Relationship between weed density, canopy percentage and height with lentil yield were investigated using regression function.
    Results And Discussion
    The results showed that the regression relationships between weed density, canopy percentage and height with the lentil yield were significant (p≤0.01) and the function was able to express the variations of the dependent variable affected by independent variables. According to the model, lentil yield was significantly affected by weed density and canopy percentage (p≤0.01). Thus lentil yield decreased with increasing weed density and canopy percentage with decreasing coefficients of 0.62 and 0.67T respectively. Weed height did not show a significant effect on yield. Correlation coefficients between weed density and lentil yield indicated that there were significant negative correlations between three weeds of high density including Chenopodium album, Polygonum aviculare and Sinapis arvensis with lentil. In a study about the relationship between weeds and autumn wheat, researchers also reported that just three species of the seven weed species in the field had a negative effect on wheat yield (Noroozi et al., 2003). Mean comparison of lentil yield affected by different levels of weed canopy indicated that the effect of the weed canopy on lentil yield was significant. The highest yield was observed when the weed canopy was 0-10% and the lowest when the weed canopy was 60-70%. Investigating the relationship between weed canopy percentages and lentil yield showed that there were significant negative correlations between the four weeds including Sinapis arvensis, Picnomon acarna, Cerastium perfoliatum, and Convolvolus stachydifolium with yield. In general, the different levels of weed canopy percentage had a significant effect on lentil yield. The yield showed a decreasing trend with increasing weed canopy percentage. Research has also shown that plants are affected by increasing canopy levels of adjacent plants (Cressman et al., 2011).
    Conclusion
    The results of the study indicated the significant effect of weeds on lentil yield, so that increasing the density, weed density, and canopy can reduce yield. The results also showed that weeds can have negative or positive effects on crops. Among weeds registered in the field, only a few weed species had a significant negative effect on lentil yield.
    Keywords: Weed competition, Shading, Canopy percentage, Species diversity
  • Iman Hesam Arefi, Mehri Saffari, Rooholla Moradi * Page 106
    Introduction
    Due to water shortages in Iran, it is not possible to increase areas of cultivation to supply the increasing demand for wheat (Nassiri Mahallati and Koocheki, 2009). There is a significant gap between the actual and potential yield (Koocheki et al., 2016). Specifying the potential and impact of each limiting factor in yield is important in determining alternative management strategies to reduce the gap (Varvani et al., 2016). This study was performed to evaluate the wheat yield potential and gap, and the relative contribution of climatic and management variables in Kerman Province.
    Materials And Methods
    For this study, meteorological and managerial information was extracted for all the regions of Kerman Province. Various wheat yield and growth parameters were simulated by CERES-Wheat model. The model was calibrated and validated using the extracted data from the designed experiments and previously conducted research from various regions of Kerman. Multiple regression was used to determine the relative contribution of each of the climatic and managerial factors on the yield potential and gap.
    Results And Discussion
    The results showed that CERES-Wheat model indicated an acceptable accuracy for simulating wheat growth and yield in Kerman. The 10-year average of wheat yield in Kerman ranged between 2 - 4.6 t/ha-1. The results of regression analysis showed that the relationship between water, N and P with actual yield was positive, and the highest R2 (0.97) was related to the amount of water consumed. Therefore the highest actual yield of wheat was assigned to the areas that consumed the greatest value of input. The potential yield was simulated at 6.6 - 8.2 t/ha-1 for different regions of the province. The analysis of regression confirmed that temperature is the most important factor affecting potential yield in the area and showed an inverse relationship with this parameter. The range of yield gap for different regions of the province varied from 2.33 t/ha-1 in Kahnuj to 4.84 t/ha-1 in Baft. In most parts of the province, water was the most important limiting factor for wheat yields, which included more than 50% of the yield gap in dry-climate regions. Replacing conventional cultivars with the high-yielding cultivars of Mihan for lower temperature regions and Chamran 2 for tropical regions had a significant role in improving actual yield and subsequently reducing the yield gap of these areas. The range of fertilizer contribution in yield gap was between 1.34 and 0.21 t/ha-1.
    Conclusion
    In general, the results illustrated that there is a remarkable gap between the actual and potential wheat yield in most regions of Kerman. Irrigation is the most important factor affecting the gap. It seems that the gap can be mitigated by identifying the limiting factors and appropriate management of water, fertilizer and cultivar.
    Keywords: Cultivar, Irrigation, Potential Yield, Simulation
  • Ali Akbar Shokouhian *, Mahrokh Rostami Page 124
    Introduction
    Humic acid is a natural organic compound that results from the decay of organic soil matter. It is used to increase yield and product quality (Motagh and Nejad, 2014). It is the most active compound of soil and organic matter that increases plant growth and thereby yield (Nikbakh et al., 2008). The organic matter in humic compounds possibly contains material that would serve as a substrate for the production of physiologically active compounds (Zandonadi et al., 2013). This research was conducted with the aim of reducing the use of chemical fertilizers especially nitrogen and also extending strawberry cultivation in different climatic conditions.
    Materials And Methods
    In order to evaluate the effects of humic acid and nitrogen fertilizer on the biochemical and physiological properties of strawberry, a split-split-plot experiment in a randomized complete block design with three replications was carried out with foliar and soil applications of humic acid treatments, each with four levels (control, 2, 4 and 6 kg per hectare) and nitrogen fertilizer with three levels (50, 100 and 150 kg per hectare). In this study, levels of nitrogen were arranged in main plots and sub-plots and humic acid application c in sub-sub plots. Proline content, soluble sugars, starch, protein content, phenols in roots, cell membrane permeability, osmotic potential, and relative water content of leaves were measured.
    Results and
    Discussion
    The results showed that biochemical interactions among nitrogen fertilizer, application method and the concentration of humic acid have significant effects. There were no treatments that did not affect the membrane integrity while relative water content and osmotic potential were influenced by the nitrogen and humic acid concentrations. Nitrogen and humic acid had a positive impact on traits. The treatments consisting of 100 kg of nitrogen and 2 kg of humic acid had the highest value for means of assessed traits. Application of humic acid to the soil showed a positive impact on biochemical traits compared to the spraying method. Increasing the solublity and release of nutrients by humic substances, the result is more absorption of the material by the roots and it was observed to be one of the main factors for the positive effects of humic acid on the amount of compounds in the root of the plant (Kauser and Azam, 1985º, Pinton et al., 1999.(
    Conclusion
    Integrated application of humic acid with nitrogen fertilizer, improved nitrogen uptake and use efficiency. The best results were obtained with an application of 100 kg nitrogen per hectare. It was also observed that a better result was obtained from the use of humic acid in the soil compared to the foliar spraying method. The application of 2 kg/ha-1 of humic acid and 100 kg of nitrogen per hectare is suitable for suitable strawberry yield and quality and increased resistance to various unfavorable environmental conditions.
    Keywords: Osmotic potential, Phenols, Proline, Soluble sugars, Starch