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 benjamin torabi

  • محمدرضا منصوری واجاری*، ابراهیم زینلی، افشین سلطانی، بنیامین ترابی، علیرضا نه بندانی
    هدف

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

    روش پژوهش:

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

    یافته ها

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

    نتیجه گیری

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

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

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

    Methods

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

    Results

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

    Conclusion

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

    Keywords: Nitrogen Fertilizer, Planting Date, Potential Yield, Waterlogging, Yield Gap}
  • معصومه گنجی*، سراله گالشی، حمید جباری، فروغ سنجریان، بنیامین ترابی
    هدف

    تنش آبی از مهم ترین عوامل محیطی موثر بر فرایندهای حیاتی و عملکرد گیاهان زراعی است. هدف مطالعه بررسی تاثیر تنش آبی بر صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی ژنوتیپ‏های گلرنگ بود.

    روش پژوهش: 

    آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‏های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر طی سال‏های 99-1397 اجرا شد. تیمارها شامل دو سطح آبیاری (40 و 80 درصد تخلیه آب در دسترس) و سه ژنوتیپ پرنیان، گلدشت و قزاقی بود. کاشت گیاه در ستون‏های خاک به ارتفاع 150 و قطر 23 سانتی‏متر و آبیاری با سیستم قطره‏ای انجام شد. فعالیت آنزیم‏های آنتی‏اکسیدانی، تجمع مالون دی آلدهید، پرولین، محتوای نسبی آب، کلروفیل، عملکرد دانه و ترکیب اسیدهای چرب در پایان آزمایش اندازه‏گیری شد.

    یافته‏ ها: 

    در اثر تنش آبی، افزایش تجمع پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدهید میزان فعالیت آنزیم‏های کاتالاز و پراکسیداز را به ترتیب 1 و 5/2 واحد آنزیمی افزایش داد. محتوی پرولین در شرایط تنش آبی حدود 16 برابر افزایش داشت. در مقابل، محتوای نسبی آب برگ کاهش معنی‏داری نشان داد که سبب افزایش دمای کانوپی و کاهش 70 درصد عملکرد دانه شد. ژنوتیپ قزاقی کم ترین میزان افزایش دمای کانوپی در شرایط تنش را داشت و عملکرد پایدارتری نشان داد. به علاوه، تحت تنش آبی ترکیب اسیدهای چرب روغن دانه تغییر یافت و مقدار لینولئیک اسید در شرایط تنش آبی 8/1 درصد کاهش داشت.

    نتیجه ‏گیری:

     نتایج نشان داد علاوه بر صفات فیزیولوژیک مرتبط با تنش، عدم افزایش نسبت اسیدهای چرب اشباع/غیراشباع نیز شاخص مهمی در شناسایی ژنوتیپ‏های برتر جهت توسعه کشت تحت شرایط کم آبی می‏باشد.

    کلید واژگان: آنزیم آنتی اکسیدانی, اسید چرب, دمای کانوپی, لینولئیک اسید, محتوی نسبی آب}
    Masomeh Ganji *, Serolah Galeshi, Hamid Jabbari, Forough Sanjarian, Benjamin Torabi
    Objective

    Water stress affects the crucial processes and yield of crops. This study aimed to investigate the effect of water stress on physiological and biochemical traits of safflower genotypes.

    Methods

    A factorial experiment was carried out as randomized complete block design in Seed and Plant Improvement Research Institute during 2017-19. The treatments included two irrigation levels (40 and 80% depletion of available water) and Parnian, Goldasht and Kazak genotypes. Plants were sown in soil columns with a height of 150 and a diameter of 23 cm, and irrigated by a drip system. Antioxidant enzymes, malondialdehyde, proline, relative water content, chlorophyll, seed yield and fatty acid composition were measured at the end.

    Results

    Water stress significantly increased the accumulation of hydrogen peroxide and malondialdehyde in safflower genotypes which led to increased catalase and peroxidase enzyme activity by 1 and 2.5 U, respectively. The proline content increased about 16 times under water stress conditions. In contrast, the relative water content showed a significant decrease, which resulted in increased canopy temperature and decreased seed yield by 70%. The Kazak genotype had the lowest increase in canopy temperature under stress conditions and showed higher yield stability. Moreover, the fatty acid composition of seed oil changed and the amount of linoleic acid decreased by 1.8% under water stress conditions.

    Conclusion

    The results showed that in addition to drought-related physiological traits, no increase in saturated/unsaturated fatty acid ratio is also an important indicator in screening superior genotypes for cultivation in water shortage.

    Keywords: Antioxidant Enzymes, Canopy temperature, Fatty acid, linoleic acid, relative water content}
  • احمدمنیر امینی، فرشید قادری فر*، بنیامین ترابی، آسیه سیاهمرگویی، حمیدرضا صادقی پور
    مقدمه

    با توجه به کمبود روزافزون آب در جهان، استفاده از روش کاشت هوازی برنج بهعنوان یک روش جایگزین برای کاشت نشائی برنج معرفی شده است. یکی از مشکلات موجود در این روش، جوانه زنی و سبز شدن پایین و غیریکنواخت ناشی از قدرت کم بذرهای برنج است. یکی از راهکارهایی که باعث بهبود سرعت و یکنواختی جوانه زنی در این شرایط می گردد، پرایمینگ بذر است. هدف از این تحقیق، بررسی کارایی تیمارهای پرایمینگ بر جوانه زنی بذرهای ارقام مختلف برنج در شرایط دمایی مختلف با کمک مدل زمان حرارتی بود.

    مواد و روش ها

    این تحقیق در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1399 انجام شد. در این آزمایش، جوانه زنی بذرهای سه رقم برنج (ندا، آنام و طلوع) در دماهای مختلف (15، 20، 25، 30 و 35 درجه سلسیوس) با تیمارهای پرایمینگ شامل شاهد، اسموپرایمینگ با نیترات پتاسیم 1 درصد، اسموپرایمینگ با کلرید پتاسیم 2 درصد، اسموپرایمینگ با کلرید کلسیم 4 درصد، اسموپرایمینگ با گلایسین بتائین 10 میلی گرم در لیتر، اسموپرایمینگ با اسید سالیسیلیک 10 میلی گرم در لیتر،  اسموپرایمینگ با اسید آسکوربیک 10 میلی گرم در لیتر و هیدروپرایمینگ،  در دماهای مختلف بررسی شد.

    یافته ها

    نتایج این تحقیق نشان داد تیمارهای پرایمینگ تاثیر معنی داری بر بهبود درصد جوانه زنی ارقام برنج در دماهای مختلف نداشت. مدل زمان حرارتی بر اساس توزیع دوجمله ای برازش مناسبی به داده های درصد جوانه زنی تجمعی در کلیه تیمارهای پرایمینگ داشت. از بین پارامترهای مدل زمان حرارتی، بیشترین تاثیر تیمارهای پرایمینگ بر کاهش پارامتر حرارتی و به دنبال آن کاهش پارامتر سیگما بود که منجر به افزایش سرعت و یکنواختی جوانه زنی گردید. تیمارهای پرایمینگ تاثیر معنی داری بر دمای پایه نداشت. همچنین واکنش ارقام برنج به تیمارهای پرایمنگ متفاوت بود و در ارقام آنام و ندا پرایمینگ با کلرید کلسیم و در رقم طلوع هیدروپرایمینگ بر پارامترهای این مدل بهویژه زمان حرارتی تا 50 درصد جوانه زنی موثرتر بودند.

    نتیجه گیری

    به طورکلی تیمارهای پرایمینگ تاثیری بر بهبود دمای پایه ارقام برنج نداشت؛ اما تاثیر معنی داری بر سرعت جوانه زنی و یکنواختی جوانه زنی داشت؛ ازآنجاکه یکی از مشکلات اصلی کاشت برنج هوازی، پایین بودن سرعت و یکنواختی جوانه زنی است، می توان از تیمارهای پرایمینگ مناسب برای هر رقم  برای افزایش سرعت و یکنواختی جوانه زنی و سبز شدن برنج در این سیستم استفاده کرد.

    کلید واژگان: کاشت هوازی برنج, تیمارهای بهبود بذر, قدرت بذر, مدل های جوانه زنی, سرعت جوانه زنی, یکنواختی جوانه زنی}
    Ahmad Munir Amini, Farshid Ghaderi-Far*, Benjamin Torabi, Asieh Siahmargue, Hamidreza Sadeghipour
    Introduction

    With regard to the ever-growing water deficit in the world, the adoption of the direct-seeded rice cultivation system has been suggested as an alternative to the transplanting method. One of the disadvantages of the direct-seeded method is low and non-uniform germination and emergence due to low seed vigor in rice. Priming is a technique which improves the rate and uniformity of seed germination under these conditions. Thus, this study aimed to investigate the effects of priming treatments on seed germination of different rice cultivars under different temperature conditions using the thermal time model.

    Materials and methods

    This study was conducted in 2019 at the seed research laboratory of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. In this experiment, germination of primed and non-primed seeds in three rice cultivars (Nada, Anam, and Tolo) was investigated under different temperatures (15, 20, 25, 30, and 35°C). The priming treatments which consisted of control, hydropriming, and osmopriming with different chemicals (potassium chloride 2%, potassium nitrate 1%, calcium chloride 4%, glycine betaine 10 ppm, salicylic acid 10 ppm, and ascorbic acid 10 ppm) were investigated under different temperatures.

    Results

    The results showed that priming treatments had no significant effect on the seed germination percentage of rice cultivars at different temperatures. The thermal time model based on binomial distribution fitted well to cumulative germination percentages in all priming treatments. Among the parameters of the thermal time model, the greatest priming effect was on the reduction of the thermal coefficient, followed by the reduction of the sigma coefficient, which resulted in the increased rate and uniformity of germination. Priming treatments had no significant effect on base temperature. Also, the responses of rice cultivars to seed priming treatments varied so that in Anam and Neda, priming with calcium chloride but in Tolo, hydropriming was more effective on the model parameters, especially thermal time to 50% of germination.

    Conclusion

    In general, priming treatments did not affect the base temperature of germination in rice cultivars, but they significantly affected the rate and uniformity of seed germination. As the latter issue is one of the main problems in the direct-seeded rice system, suitable priming treatments for each cultivar can be adopted to increase the rate and uniformity of seed germination and emergence in this system.

    Keywords: Direct Seeded Rice, Germination Models, Germination Rate, Germination Uniformity, Seed Enhancement Treatments, Seed Vigor}
  • مهدی شریفانی*، محمد اسماعیلی، بنیامین ترابی، امیراحمد دهقانی، علی اکبر عوض آبادیان، حسین حکم آبادی
    سابقه و هدف

    حرکت دانه گرده پدیده ای دینامیک بوده که تحت تاثیر عوامل متعددی نظیر سرعت باد، جهت ورزش باد، نقشه کاشت درختان و، نوع ژنوتیپ نر و رقم ماده و رطوبت نسبی هوا قرار دارد. به منظور درک میزان تراکم گرده در فواصل مختلف درختان ماده از تک درخت نر در باغ رقم شاه پسند این آزمایش طراحی و اجرا گردید. همچنین به منظور بررسی اثر فاصله از منبع گرده بر تراکم گرده در قطعه باغ رقم اکبری نیز چنین آزمایشی طراحی گردید و اثر فاصله بر روی تراکم گرده بررسی گردید.

    مواد و روش ها

    در این آزمایش، در پای هر درخت ماده که به فاصله 7 متر از یکدیگر بود پایه های چوبی قرار داده شد و بر سطح هر پایه چوبی یک لام آغشته به ورقی نازک از وازلین قرار داده شد. لام هایی که دارای یک روکش بسیار نازک وازلین بودند توسط کش به تخته ای محکم، سپس روی پایه ای با ارتفاع 2 متری از سطح زمین نصب و در کنار درختان ماده پسته در سه جهت شرقی، شمال شرقی و جنوب شرقی درخت نر تا فاصله 64 متری از درخت نر قرار داده شدند. لام ها برای قطعه شاه پسند هر هشت ساعت یک بار بر اساس فاصله از منبع گرده و تا هفت روز با میکروسکوپ نوری از 13 فروردین تا 20 فروردین 1396 شمارش شدند. ولی در قطعه اکبری هر 24 ساعت یکبار لام ها تعویض شدند . شمارش ها بر اساس میانگین 5 دید بر روی لام ثبت گردید. داده ها با استفاده از نرم افزار سس در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه واقع شدند.

    یافته ها

    با استفاده از نتایج واریانس مشخص شد که سرعت باد در روزهای اندازه گیری از 4 تا 20 متر بر ثانیه متغیر بود. بین سه جهت ذکرشده از نظر تراکم دانه گرده تفاوت وجود داشت؛ و باد غالب از مبنای 330 درجه شمال غربی می وزید ولی سایر بادها از 110 درجه جهت جنوبی و 90 درجه شرقی و 10 درجه شمالی تشخیص داده شد. به طورکلی نتایج در قطعه درختان شاه پسند نشان داد که تا 16 متر تراکم گرده حداکثر بود و سپس تا 30 متر روند تراکم گرده کاهش ناچیز و بعد از آن روند کاهشی تراکم گرده مشاهده می شد (P<0.05) و از فاصله 60 متری روند تراکم گرده کاهش معنی دار داشت. نتایج نشان داد که به طورکلی بیشترین تراکم گرده تا فاصله 10 متری از منبع دانه گرده در روز پنجم باز شدن گل های نر به سمت شرق مشاهده شد. بهترین سرعت باد از نظر تراکم گرده بین 5 تا 10 متر بر ثانیه مشخص گردید. در قطعه اکبری، تراکم حداکثر دانه گرده بین فاصله 20 تا 30 متری بود که یک مدل سینوسی را نشان می داد. نتایج مقایسه بارآوری با گرده افشانی باز و گرده افشانی کنترل شده در قطعه شاه پسند در فواصل مختلف از منبع گرده اختلاف معنی داری نشان نداد. نتیجه مذکور نشان داد که با وجود کاهش تراکم گرده از فاصله 40 متری منبع گرده به بعد در قطعه شاه پسند این کاهش تراکم گرده اثر معنی داری بر بارآوری نداشت.

    نتیجه گیری

    در این تحقیق مشخص شد که تراکم گرده در قطعه شاه پسند و اکبری تحت تاثیر سرعت و جهت باد، فاصله و فراوانی تعداد منبع گرده بود و در هر دو قطعه شاه پسند و اکبری از فاصله 30 متری تراکم گرده رو به کاهش نهاد. در قطعه شاه پسند کاهش تراکم گرده تا فاصله60 متری اثر معنی داری بر بار آوری نداشت. سرعت و جهت باد , و تعداد درختان نر اثر محسوسی بر تراکم مناسب گرده در دو قطعه شاه پسند و اکبری داشت.

    کلید واژگان: منبع گرده, بار آوری, حرکت گرده}
    Mehdi Sharifani *, Mohammd Esmaeili, Benjamin Torabi, Amirahmad Dehghani, Aliakabr Avazabaian, Hossein Hokmabadi
    Background and Objectives

    Pollen flow in anemophilous plants is a dynamic process. This controlled by wind speed, turbulence direction and depends on, plantation map, rate of air humidity, male genotype and female cultivar biological characteristics. The aims of this research were to survey and analysis pollen dispersal model in distance from few male genotypes within a block of Shahpasand and Akbari pistachio cultivars.

    Materials and Methods

    The lams coated with thin layer of Vaseline gel were installed on piece of wood tied on top of wooden bars. The bars had a distance of 7 m to each other as distance of female trees. . The lams were installed horizontally and vertically on bars which had planted beside female tress from a distance of 8 to 64m in Shahpasand and 80 m in Akbari plot. Every lam was installed on woody bar from 8 am to 8 am of next day and number of pollen was counted on horizontal and vertical lam via a light microscope. Data were analyzed using RCD and regression analysis, as Y is accounted as pollen intensity and X as distance to pollinizer.

    Results

    Results indicated the pollen intensity was declined after 35 m distance from male genotypes. Further, fruit set also indicated a decreasing trend as distance had been increased from male genotypes. However, the intensity of pollen was differed on different day. This was due to some differences appeared by wind speed and direction. The best wind speed on 2 M height from the ground was 10 km/h equal to 2.7 m/s. On days when the speed of winds was raised to more than 30 km there were no traces of pollens dispersal on lams and dusts were replaced. The maximum intensity of pollen in Akbari plot was found in distance between 20 to 30 m from male trees. The recent results indicated a sinusoidal model. There was no found significant differences in fruit set percentage by open pollination and by controlled pollination by hand in Shahpasnand plot. Even though the intensity of pollen was reduced in 40 m distance from male tree but this condition had no effect on rate of fruit set percentage in Shahpasand plot.

    Conclusion

    Within this research it was cleared that pollen intensity in both plots of Shahpasand and Akbari female trees was influenced by wind speed, wind direction and frequency of male trees. Intensity of pollen was reduced by 40 m from pollen source in both plots of Shahpasanand and Akbari. There was no reduction in fruit set at Shahpasand by 60 m distance from the male tree. It is suggested plantation of few male tree in the row for 3 of 4 rows of female pistachio trees would be more beneficial for orchardist

    Keywords: Pollen source, Pollen flow, fruit set}
  • نسترن صلحی اسکویی، فائزه زعفریان*، رحمت عباسی، بنیامین ترابی
    سابقه و هدف

    فرآیند تولید محصولات کشاورزی از پیچیدگی و ظرافت خاصی برخوردار بوده و تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد. این عوامل به نوبه ی خود چالش های متعددی را در عرصه ی تولیدات جهانی کشاورزی موجب می شوند. لذا به منظور کاهش این مشکلات و بهبود فعالیت های منتج به تولید، در وهله ی اول باید به چگونگی عملیات مدیریتی پرداخت. این امر مستلزم پایش کلیه ی مراحل منتهی به تولید از طریق مستندسازی است. مستندسازی جریان تولید (جمع آوری تمام مراحل و عملیات خط تولید محصول از تهیه ی بستر بذر تا برداشت)، از گام های اولیه ی موثر در بهبود فرآیندهای مدیریتی در کشاورزی محسوب می شود. مطالعه ی حاضر با هدف بررسی جزئیات فرآیند تولید و بررسی کلیه ی عملیات زراعی و در راستای کاهش چالش های مرتبط با مدیریت مزرعه و در نهایت ارتقاء عملکرد محصول برنج در منطقه ی قائمشهر انجام شد.

    مواد و روش ها

    با توجه به اهمیت مستندسازی فرآیند تولید، در این مطالعه سه گروه اطلاعات مربوط به مدیریت زراعی، خاک و گیاه زراعی طی سال های زراعی 1398 و 1399 به صورت میدانی و با پایش مستمر مزارع مورد مطالعه در طول فصل رشد و طی مراحل کاشت، داشت و برداشت ثبت و جمع آوری شدند. در این بررسی ها دامنه ی تغییرات و شیوه ی انجام هر عملیات مدیریتی و نسبتی از کشاورزان که از شیوه های مختلف مدیریتی استفاده کرده بودند، با توزیع فراوانی مطلق و تجمعی مشخص شد.

    یافته ها

    نتایج این پروژه نشان داد تاریخ نشاءکاری در منطقه بین 29 فروردین تا 9 خرداد ماه است. نشاءکاری اغلب به شیوه ی سنتی (استفاده از کارگر) مرسوم است. میزان بذر مصرفی بسته به نوع رقم و کیفیت بذر، نوع خزانه و شیوه ی نشاکاری، بافت خاک، دانش بومی و تجربی کشاورز، بین 30 تا 144 کیلوگرم در هکتار متغیر است. حدود 54% مزارع هنوز هم از بذور خودمصرفی استفاده می کنند. با وجود تنوع ارقام، طارم هاشمی با استقبال بیشتری روبرو است. اوره، سوپرفسفات تریپل و سولفات پتاسیم از کودهای غالب جهت تامین نیازهای غذائی گیاه برنج هستند. بیشترین دفعات تقسیط به کود اوره اختصاص دارد. بسته به شرایط آب و هوایی و نوع رقم، برداشت به طور معمول بین 28 تیر تا 29 شهریور ماه انجام می شود که 95 درصد آن با کمباین برنج صورت می گیرد. به دلیل تنوع رقم و روش های مدیریتی، عملکرد شلتوک بین 2269 تا 11052 کیلوگرم در هکتار متغیر بود.

    نتیجه گیری

    با مستندسازی فرآیند تولید ضمن آگاهی از وضعیت فعلی مزارع در منطقه، حل مشکلات موجود در نظام های تولید و رسیدن به وضعیت ایده آل امکان پذیر می شود. همچنین در انجام پروژه های مشابه از دوباره کاری و صرف زمان زیاد و وقفه در کار اجتناب می گردد.

    کلید واژگان: مستندسازی, عملکرد, مدیریت زراعی, توزیع فراوانی مطلق و تجمعی}
    Nastaran Solhi-Oskoei, Faezeh Zaefarian *, Rahmat Abbasi, Benjamin Torabi
    Background and objectives

    The process of producing agricultural products has a certain complexity and finesse and is affected by various factors. These factors, in turn, pose numerous challenges in the field of global agricultural production. Therefore, in order to reduce these problems and improve the activities resulting from production, in the first place, it must pay attention to how management operations. This requires monitoring all stages leading to production through documentation. Documenting the production flow (collect all the steps and operations of the production line from preparing the seedbed to harvest) is one of the first effective steps in improving management processes in agriculture. The aim of this study was to investigate the details of the production process and all agronomic operations and in order to reduce the challenges related to farm management and ultimately improve the yield of rice in the Ghaemshahr region.

    Materials and methods

    Due to the importance of documenting the production process, in this study there were three groups of information related to agronomic management, soil and crop during the crop years 2019 and 2020 in the field and with continuous monitoring of the studied farms during the growing season and during the stages of planting, holding and harvesting were recorded and collected. In these studies, it was determined the range of changes and the manner of performing each management operation and the proportion of farmers who used different management methods, with absolute and cumulative frequency distribution.

    Results

    The results of this project showed that the date of transplanting in the region is between 29 April to 9 June. Transplantation is often traditional (by labor). The amount of seed used varies between 30 to 144 kg.ha-1 depending on the type and quality of seed, type of nursery and transplanting method, soil texture, local and experimental knowledge of the farmer. About 54% of farms still use self-consuming seeds. Despite the variety of figures, Tarom Hashemi is more welcomed. Urea, triple superphosphate and potassium sulfate are the dominant fertilizers to meet the nutritional needs of the rice plant. Most of the installments are allocated to urea fertilizer. Depending on the weather conditions and the type of cultivar, harvesting is usually done between July 19 and September 20 and 95% with rice combine. Due to the variety of cultivars and management methods, the yield of paddy varied between 2269 to 11052 kg.ha-1.

    Conclusion

    By documenting the production process while being aware of the current situation of farms in the region, it is possible to solve the existing problems in production systems and reach the ideal situation. Also, in doing similar projects, rework and spending a lot of time and interruptions in work are avoided.

    Keywords: documentation, Yield, Agronomic Management, absolute, cumulative frequency distribution}
  • نسترن صلحی اسکویی، فائزه زعفریان*، رحمت عباسی، بنیامین ترابی
    اهداف

    غلبه بر نیاز روزافزون بشر به مواد غذایی، یک چالش جهانی محسوب می شود و از میان سازوکارهای ارایه شده نیز کلیدی ترین راه حل، افزایش عملکرد محصولات کشاورزی در واحد سطح از طریق حذف یا کاهش خلاء عملکرد خواهد بود. لذا این تحقیق به برآورد عملکرد پتانسیل و خلاء عملکرد و شناسایی عوامل محدودکننده ی تولید با هدف افزایش بهره وری پرداخته است.

    مواد و روش ها

    به منظور کمی سازی تولید و برآورد خلاء عملکرد برنج در شالیزارهای قایمشهر، از داده های جمع آوری شده شالیزارها استفاده شد. اطلاعات مربوط به عوامل مهم مدیریتی، خاکی و گیاهی، در طول دوره ی رشد ثبت گردید. سپس با استفاده از روش آنالیز خط مرزی به محاسبه ی خلاء عملکرد، عملکرد پتانسیل و مقادیر بهینه ی پارامترهای خلاء عملکرد و تعیین همزمان بهترین مدیریت ها پرداخته شد.

    یافته ها

    در تحقیق حاضر تابع درجه ی دوم به خوبی توانست روند تغییرات عملکرد را در ارتباط با صفات مختلف توصیف نماید. مقادیر حداقل های مطلوب لازم از هر عامل، برای حصول به بالاترین عملکردها مشخص شدند. مقدار میانگین عملکرد بهینه و میانگین عملکرد واقعی کشاورز به ترتیب 9229 و 5160 کیلوگرم در هکتار و مقدار خلاء عملکرد 4069 کیلوگرم در هکتار معادل 8/43 درصد عملکرد پتانسیل برآورد شد.

    نتیجه گیری

    آنالیز خط مرزی به بهره وری بیشتر و دست یابی به راه های افزایش تولید همراه با کاهش خلاء عملکرد در منطقه، کمک قابل توجهی نمود. توصیه می شود که این روش به عنوان یک آنالیز کاربردی در کنار سایر روش ها، برای گیاهان زراعی مختلف و در مناطق دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: آنالیز خط مرزی, برنج, خلاء عملکرد, عملکرد پتانسیل, مقادیر بهینه}
    Nastran Solhi-Oskoei, Faezeh Zaefarian *, Rahmat Abbasi, Benjamin Torabi
    Background and objectives

    overcoming the growing human need for food, which is in line with population growth, is a global challenge. Therefore, this study has evaluated the potential performance and yield gap and identified the limiting factors of production using the border line analysis method.

    Materials and methods

    In order to quantify the production and estimate the rice yield gap in Ghaemshahr region, the data collected from 164 paddy fields (local and high yielding cultivars) of this city were used. Information on important managerial, soil and plant factors were recorded during the growing season through continuous field visits and face-to-face interviews with farmers. In this study, using the boundary line analysis method, the yield gap, potential performance and optimal values of yield gap parameters were calculated and the best managements were determined simultaneously.

    Results

    In the present study, the quadratic function was able to describe the trend of performance changes in relation to different traits. The required optimal minimum values of each factor were determined to achieve the highest performance. The average optimal yield (achievable) and the average actual yield were 9229 and 5160 kg.ha-1, respectively, and the yield gap was 4069 kg.ha-1, equivalent to 43.8% of the potential yield.

    Conclusion

    The border line analysis method was able to successfully estimate ways to increase production while reducing the yield gap in the region, significantly help. It is recommended that boundary line analysis be used as a functional analysis alongside other methods, for different crops and in other areas.

    Keywords: boundary line analysis, optimal values, Potential yield, Rice, yield gap}
  • شبنم پورشیرازی، افشین سلطانی*، ابراهیم زینلی، بنیامین ترابی

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

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

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

    Materials and Methods

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

    Results and Discussion

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

    Conclusion

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

    Keywords: Crop models, Forage, Phenology, water requirement}
  • محمد موسوی بایگی*، سعید شیوخی سوغانلو، بنیامین ترابی، محمود رائینی

    اهداف:

     ارزیابی رخداد تغییر اقلیم، توزیع نامناسب و توقف بارندگی ها در مراحل انتهایی دوره ی رشد گندم در ورامین ضروری است.

    مواد و روش ها

    از خروجی مدل گردش عمومی جو HadGEM تحت سناریوهای اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5، برای شبیه-سازی اقلیم آینده با بهره گیری از مدل تولید داده AgMIP با داده های دوره پایه (1980-2009)، در دوره های 2025، 2055 و 2085 استفاده شد. شبیه سازی مراحل فنولوژیکی گندم با مدل SSMو برای واسنجی و اعتباردهی مدل، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با تیمارهای؛] بدون تنش (NS1)، تنش در آبستنی (DS2)، گلدهی (DS3)، شیری شدن (DS4)، و خمیری شدن (DS5)[، با 3 تکرار، در دوره ی رشد 2020-2019 در ورامین انجام شد.

    یافته ها

    مدل SSM به خوبی مراحل فنولوژیکی را شبیه سازی کرد. ، در دوره 2085 تحت سناریوی RCP8.5 بیشترین افزایش دمای بیشینه و کمینه به ترتیب با 9/6 و 6/5 سانتی گراد نسبت به دوره پایه مشاهده شد. مقدار بارش در دوره های 2025 و 2055 تحت سناریو RCP8.5 دچار کاهش، اما در سناریو RCP4.5 روندی افزایشی داشت. کم ترین اختلاف روز تا گلدهی، شروع و پایان پر شدن دانه و روز تا رسیدگی مربوط به دوره 2025 تحت سناریو RCP4.5 به ترتیب با 3، 9، 12 و 11 روز بود و بیشترین اختلاف آنها در دوره 2085 تحت سناریو RCP8.5 به ترتیب با 90، 77، 47و 43 روز، نسبت به دروه پایه مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    افزایش دما و گاها کاهش بارش، اثرات سودمند افزایش غلظت دی اکسید کربن را خنثی کرده و در نهایت این عوامل در ترکیب با یکدیگر باعث کوتاه تر شدن طول دوره مراحل فنولوژیکی مورد بررسی شده اند.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, سناریو, تنش خشکی, مراحل فنولوژیک, مدل SSM}
    Mohammad Mousavi Baygi *, Saeid Shiukhy Soqanloo, Benjamin Torabi, Mahmoud Raeini
    Background & Objective

    It is necessary to evaluation of the occurrence of climate change, Inadequate distribution and Stop of rainfall in the final stages of wheat growth in Varamin.

    Material & Objective

    From the output of HadGEM under RCP4.5 and RCP8.5, to simulate the future climate using AgMIP model with long-term baseline data (1980-2009), in the periods of 2025, 2055 and 2085 were used. SSM model was used to simulate the phonological stages of wheat and in order to calibrate and validate the model, an experiment in the form of a randomized complete block design with five treatments including; [No stress, booting stage, Flowering, Milking, and Doughing], with 3 replications, was carried out during the 2020-2019 growth season in Varamin.

    Result

    The SSM model simulated the occurrence of phonological stages with high accuracy. In 2085 period under RCP8.5, the highest increase of Tmax and Tmin was observed with 6.9 °C and 5.6 °C compared to the baseline period, respectively. While the amount of precipitation decreased in 2025 and 2055 under RCP8.5, but it increased in RCP4.5. The smallest difference between day to Flowering, BSG, TSG and day to was related to the period 2025 under RCP4.5 with 3, 9, 12 and 11 days, respectively. The highest differences were observed in the period 2085 under the RCP8.5 with 90, 77, 47 and 43 days, respectively.

    Conclusion

    Increasing the temperature and decreasing rainfall have neutralized the beneficial effects of increasing CO2 concentration and these factors have shortened the duration of phonological stages.

    Keywords: Climate change, Drought Stress, Phonological stage, Scenario, SSM model}
  • صالح کرامت، بنیامین ترابی*، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی
    سابقه و هدف
    برنج یکی از مهم ترین غلات و غذای اصلی بسیاری از مردم جهان است. برای شناسایی امکان تامین غذای جمعیت جهان، با توجه به لزوم تداوم تولید در کشاورزی پایدار، پیش بینی درست عملکرد گیاهان زراعی امری لازم و ضروری است. به منظور، مدل سازی مراحل رشد و عملکرد برنج بر اساس آمار هواشناسی کشور ایران، مطالعه ای در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان صورت گرفت. هدف از این مطالعه استفاده از مدل ساده SSM-iCrop2 برای شبیه سازی رشد و عملکرد برنج به منظور بررسی اثرات عوامل آب و هوایی، خاک، مدیریت زراعی و تعیین ضرایب ژنتیکی برنج در شرایط کشور ایران بود. با توجه به توانایی مناسب مدل در شبیه سازی برنج، می توان از آن به عنوان ابزار مناسبی برای برنامه ریزی و مدیریت بهتر مزارع برنج در کشور استفاده نمود.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه از مدل SSM-iCrop2 برای شبیه سازی پتانسیل عملکرد استفاده شد. در این مدل مقدار عملکرد پتانسیل بر مبنای داده‏های هواشناسی، شرایط خاک، نحوه مدیریت (مانند آبیاری) و پارامترهای گیاهی محاسبه می‏شود. مدل برای اجرا نیاز به یک سری پارامترهای ورودی شامل: روابط آب، اطلاعات هواشناسی، مکانی، خاک و مدیریت زراعی دارد که برای انجام شبیه سازی، ورودی های مورد نیاز مدل جمعآوری شدند. مهم ترین فرآیندهایی که در مدل باید شبیه سازی شوند عبارت است از، فنولوژی گیاه، تغییرات سطح برگ، تولید و توزیع ماده خشک و موازنه آب خاک. برای پارامتریابی و ارزیابی مدل، مقادیر عملکرد و روز تا رسیدگی شبیه سازی شده با مشاهده شده مقایسه شدند. برای این منظور از مجموعه ای از داده های آزمایشی (داده های مربوط به رشد و تولید برنج از مقالات و گزارش های چاپ شده و چاپ نشده) در مناطق مهم تحت کشت برنج کشور استفاده شد. براساس آمار وزارت کشاورزی 1380-1395، مناطق اصلی کشت و تولید برنج در ایران مشخص شد. در این مطالعه برای مقایسه انحراف مقادیر شبیه سازی شده از مشاهده شده از میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تغییرات (CV)، ضریب همبستگی (r) و میزان انحراف نتایج شبیه سازی شده از خط 1:1 با طیفی از اختلاف 20 درصد بین مقادیر شبیه سازی شده و مشاهده شده (به وسیله خطوط منقطع تعریف شده) برای آزمون نتایج مدل استفاده شد.
    یافته ها
    در پارامتریابی مدل SSM-iCrop2برای برنج، مقایسه بین روز تا رسیدگی مشاهده شده و شبیه سازی شده ، با RMSE، cv و r به ترتیب برابر با 12 روز، 11 درصد و 61/0 و برای عملکرد دانه به ترتیب 56 گرم در متر مربع، 21 درصد و 80/0 درستی پارامترهای مورد استفاده را نشان داد. همچنین، در ارزیابی مدل، مقادیر RMSE، cv و r برای روز تا رسیدگی به ترتیب برابر با 9 روز، 10 درصد و 95/0، برای عملکرد دانه به ترتیب 43 گرم در متر مربع، 14 درصد و 77/0 و در شبیه سازی تبخیر و تعرق به ترتیب 44 میلی متر، 9 درصد و 79/0، دقت شبیه سازی مدل را تایید نمود. استفاده از مدل SSM-iCrop2 آسان بوده و شبیه سازی ها با تعداد پارامتر کم و داده های ورودی قابل دسترس با دقت قابل قبول امکان پذیر است.
    نتیجه گیری
    نتایج پارامتریابی و ارزیابی مدل SSM-iCrop2 با استفاده از شاخص های جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب همبستگی (r) و ضریب تغییرات (CV)، نشان داد که این مدل مراحل فنولوژیکی (روز تا رسیدگی) و عملکرد دانه را در تاریخ کاشت های مختلف در شرایط اقلیمی ایران با دقت زیادی شبیه سازی می کند که نشان دهنده ساختار مناسب مدل در شبیه سازی است. بنابراین، با توجه به دقت مناسب مدل SSM-iCrop2در شبیه سازی فنولوژی و عملکرد برنج، می توان از آن به عنوان ابزار مناسبی برای بررسی سامانه های زراعی و تفسیر نتایج در شرایط محیطی و مدیریتی متفاوت در جهت برنامه ریزی و بهبود مدیریت مزارع برنج در کشور استفاده نمود.
    کلید واژگان: آب خاک, سطح برگ, شبیه سازی, فنولوژی, عملکرد دانه}
    Saleh Keramat, Benjamin Torabi *, Afshin Soltani, EBRAHIM Zeinali
    Introduction
    Rice is one of the most important cereals and staple food of many people in the world. In order to identify the possibility of supplying food to the world's population, given the need for continued production in sustainable agriculture, it is necessary to correctly predict the yield of crops. For this purpose, modeling of growth stages and yield of rice based on meteorological statistics of Iran, was studied in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. The purpose of this study was to use the simple model SSM-iCrop2 to simulate rice growth and yield to investigate the effects of climatic factors, soil, agronomic management and to determine the genetic coefficients of rice in Iran. Due to the appropriate ability of the model in rice simulation, it can be used as a suitable tool for better planning and management of rice fields in the country.
    Materials and Methods
    In this study, the SSM-iCrop2 model was used to simulate the potential yield. In this model, the amount of potential yield is calculated based on meteorological data, soil conditions, management and plant parameters. The model needs a series of inputs to run, which is made to perform the simulation of the collected model. The most important processes to be simulated in the model are plant phenology, leaf area changes, dry matter production and distribution, and soil water balance. For parameterization and evaluation of the model, the values of performance and day to maturity of the simulated were compared with those observed. For this purpose, a set of experimental data (data related to rice growth and production from published and unpublished articles and reports) was used in important areas under rice cultivation. According to the statistics of the Ministry of Agriculture, 2001-2016, the main areas of rice cultivation and production in Iran were identified. In this study, to compare the deviation of the simulated values from the observed squared error mean (RMSE), coefficient of variation (CV), correlation coefficient (r) and the deviation of the simulated results from line 1:1 with a range of 20% difference. Between the simulated and observed values was used to test the model results.
    Results and discussion
    In parameterization of SSM-iCrop2 model for rice, the comparison of observed and simulated days to maturity with RMSE, CV and r values of respectively 12 days, 11 percent and 0.61, respectively, and for grain yield of 56 g m-2, 21 percent and 0.80 indicated the accuracy of the used parameters. Furthermore, in evaluation the model, RMSE, CV and r values for days to maturity were 9 days, 10 percent and 0.95 and for grain yield were 43 g m-2, 14 percent and 0.77 and in simulation evapotranspiration were 44 mm, 9 percent and 0.79 respectively, which confirms the precision of the model simulation. Application of SSM-iCrop2 model is simple and acceptably precise simulation is possible with minimal parameters and inputs.
    Conclusion
    The results of parameterization and evaluation of SSM-iCrop2 model, which was (RMSE), (r) and (CV), showed that this model includes phenological stages and grain yield in the history of different plantings in the climatic conditions of Iran simulates with great accuracy, which indicates the appropriate structure of the model in the simulation. Therefore, considering the appropriate accuracy of SSM-iCrop2 model in simulating rice phenology and yield, it can be used as a suitable tool to study cropping systems and interpret the results in different environmental and management conditions to plan and improve the management of rice fields in the country.
    Keywords: soil water, Leaf area, simulation, phenology, Grain yield}
  • حکیمه رحیمی، بنیامین ترابی*، الیاس سلطانی، فرشید قادری فر
    به منظور بررسی تغییرات سرعت جوانه زنی، دمای کاردینال و پارامترهای هیدروترمال تایم بذر خردل وحشی در پتانسیل های آب مختلف طی رفع کمون این تحقیق در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال  1396 به صورت  طرح اسپلیت پلات در قالب  طرح کاملا تصادفی با سه تکرار طراحی و اجرا شد. در این تحقیق مدل سازی جوانه زنی به خوبی انجام شد. برای تشریح واکنش سرعت جوانه زنی به دما در پتانسیل های مختلف آب 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0- مگاپاسکال از تابع دندان مانند استفاده شد. با اعمال غلظت های مختلف جیبرلیک اسید (0، 100، 300، 500، 1000، 1500 و 2000 پی پی ام)، روند تغییرات جوانه زنی در دماهای موردبررسی افزایشی بود، به گونه ای که بیشترین درصد جوانه زنی مربوط به جیبرلیک اسید 2000 پی پی ام بود. با کاهش پتانسیل در هر سطح جیبرلیک اسید دمای پایه افزایش و دمای مطلوب تحتانی و مطلوب فوقانی و دمای سقف کاهش یافت. ضریب هیدروتایم در بذرهای شاهد با افزایش دما به طور معنی داری کاهش یافت و پتانسیل آب پایه افزایش یافت. ضریب هیدروتایم و پتانسیل آب پایه با افزایش غلظت جیبرلیک اسید روندی کاهشی داشت. نتایج نشان داد ضرایب بدست آمده توسط مدل هیدروترمال تایم از دقت نسبتا بالایی برخوردار بود و مقدار ثابت هیدروترمال تایم، پتانسیل آب پایه و دمای پایه در بذرهای شاهد 83/1173 مگاپاسکال درجه سانتی گراد ساعت ، 09/0- مگاپاسکال و 07/3 درجه سانتی گراد و برای جیبرلیک اسید با غلظت 2000 پی پی ام به ترتیب 57/315 مگاپاسکال درجه سانتی گراد ساعت ، 50/0- مگاپاسکال و 22/1- درجه سانتی گراد بود. تغییرات پتانسیل آب پایه برای 50 درصد جوانه زنی در تیمارهای جیبرلیک اسید 1500 و 2000 پی پی ام دارای یک روند دوتکه ای بود به طوری که تا دمای 20 درجه سانتی گراد این پتانسیل در حدود 7/0- تا 6/0- مگاپاسکال بود و از 20 درجه سانتی گراد به بعد افزایش پیدا کرد تا در دمای 30 درجه سانتی گراد به حداکثر مقدار خود رسیدند.
    کلید واژگان: تابع دندان مانند, دمای کاردینال, علف هرز, ‬مدل سازی}
    Hakimeh Rahimi, Benjamin Torabi *, Elias Soltani, Farshid Ghaderi-Far
    In order to investigate the variation in germination rate, cardinal temperature and hydrothermal time parameters of wild mustard seed in different water potentials were designed and implemented during the study in gorgan university of agricultural sciences and natural resources, in 2017 as a split plot done in a completely randomized design with three replications of the municipality. In this research, germination modeling was performed well. To describe the germination rate response to temperature in different potentials of water 0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8 MPa were used from the dent-like function. By applying different concentrations of gibberellic acid (100, 300, 500, 1000, 1500 and 2000 ppm), the process of germination changes in the studied temperatures was incremental, so that the highest germination percentage was related to gibberellic acid 2000 ppm. By reducing the potential at each level of gibberellic acid, the base temperature increased and the lower and upper optimum temperature and the ceiling temperature decreased. The hydrotime coefficient in control seeds decreased significantly with increasing temperature and the water potential was increased. The hydrotime coefficient and base water potential increased with decreasing gibberellic acid. The results showed that the coefficients obtained by the hydrothermal time model were of relatively high precision and the constant value of hydrothermal time, base water potential and base temperature in control seeds were 1173.83 MPa ºC h-1, -0.09 MPa and 3.07 °C and for gibberellic acid with concentration of 2000 ppm were 315.57 MPa ºC h-1, -0.50 MPa and -1.22 ºC, respectively. Changes in the base water potential for 50% of germination in gibberellic acid 1500 and 2000 ppm treatments had a two segmented trend up to 20 °C so that it -0.7 to -0.6 MPa and increased above 20 °C the maximum value at 30 °C.
    Keywords: Dent-like, Cardinal temperature, weed, Modeling}
  • عباس جلالی، فائزه زعفریان*، بنیامین ترابی، رحمت عباسی
    پژوهش حاضر جهت بررسی اثر وزن های مختلف بنه مادری و عمق های مختلف کاشت بر تولید بنه و عملکرد زعفران بصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری طی شهریور 1398 تا آذرماه 1399 اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل سه گروه وزنی بنه مادری (گروه ریز 2±4 گرم، متوسط 2±10 گرم و درشت 2±15 گرم) و دو عمق کاشت (10 و 15 سانتی متر) بود. صفات مورد مطالعه شامل: تعداد و عملکرد بنه های دختری، تعداد جوانه، تعداد و عملکرد گل و عملکرد کلاله خشک زعفران بود. نتایج تجزیه واریانس داده ها حاکی از تاثیر معنی دار اثر وزن بنه مادری بر کلیه صفات بود. تغییر عمق کاشت نیز تاثیر معنی داری بر کلیه صفات اندازه گیری شده بجز عملکرد کل بنه های دختری داشت. اثر متقابل وزن بنه مادری و عمق کاشت تاثیر معنی داری بر صفات تعداد و عملکرد کل بنه های دختری ، عملکرد بنه های دختری زیر 4 گرم، تعداد و عملکرد بنه های دختری 8-4 گرم داشت و برای سایر صفات مورد مطالعه معنی دار نبود. نتایج مقایسات میانگین نشان داد که بالاترین تعداد بنه های دختری و عملکرد کل بنه های دختری به ترتیب با 485 بنه در متر مربع و 3/2435 گرم در متر مربع مربوط به تیمار کاشت بنه های مادری درشت بود؛ اما اختلاف معنی داری بین این صفات در دو عمق کاشت برای بنه درشت مشاهده نشد. کمترین عملکرد کل بنه های دختری مربوط به تیمار کاشت بنه های مادری ریز در عمق 10 سانتی متر برابر با 7/1488 گرم در متر مربع بود. شایان ذکر است که کاهش عمق کاشت زعفران از 15 به 10 سانتی متر باعث افزایش تعداد جوانه های جانبی در بنه های دختری شد. میانگین وزن بنه دختری تولید شده در این آزمایش (بین 72/4 تا 37/5 گرم) تا حدود دو برابر بیشتر از مقدار تولید شده در مناطق خشک (منتشر شده در مقالات علمی) بود. نتایج نشان داد که کشت زعفران بصورت یک ساله در منطقه دشت ساری و با اولویت تولید بنه مرغوب و استفاده از این بنه ها در مناطق زعفران خیز و یا شرایط هواکشت، می تواند مورد توجه قرار گیرد.
    کلید واژگان: کشت یک ساله زعفران, وزن گل, کلاله, رشد رویشی}
    Abbas Jalali, Faezeh Zaefarian *, Benjamin Torabi, Rahmat Abbasi
    Introduction
    Saffron (Crocus sativus L.) is a perennial plant and geophyte, triploid and belongs to the family of Iridaceae. One of the most important factors that has a great effect on the final performance is the size of corm. Therefore, in order to obtain large corms, it is very important to create suitable environmental and management conditions. Determining the appropriate planting depth is also one of the ways to improve the performance of saffron per unit area. The purpose of this research is to investigate different sizes of saffron corms and planting depth on the yield of daughter corms of different sizes, flower and dry stigma of saffron in the conditions of Sari plain. 
    Materials and Methods
    The present study was conducted to investigate the effect of different weights of mother corms and different planting depths on corm production and saffron yield in a factorial experiment based on a randomized complete block design and in three replications in the research farm of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University during the growing season 2019-2020. The experimental treatments included three corm sizes: weight group; small 4±2 g, medium 10±2 g and large 15±2 g and two planting depths of 10 and 15 cm. The studied traits included: the number and yield of daughter corms, the number of buds, the number and yield of flowers and the yield of dry saffron stigma. Data analysis and graphs were done using SAS 9.0, Excel 2016 and Sigma Plot 12.0 software, respectively, and comparison of average data with the help of LSD test at 5% probability level. 
    Results and Discussion
    The trend of temperature changes as well as the investigation of the phenological events of saffron in the study area showed that at the beginning of the growing season and in the middle of autumn, the emergence of leaves is observed along with the emergence of reproductive organs (fig.1); This factor is probably related to the temperature fluctuations at the beginning of the plant's growing season (Table 1), and on the other hand, due to the allocation of the stock of mother corms to the leaves, it ultimately reduces flowering and stigma yield. The results showed that the highest number of daughter tubers and the total yield of daughter corms with 485 corm/ m2 and 2435.3 g/m2, respectively, were related to the treatment of large mother corm; however, no significant difference was observed between these traits in two planting depths for large corm (Table 2). The lowest total yield of daughter corms related to the treatment of planting small mother corms at a depth of 10 cm was equal to 1488.7 corm/ m-2. The average weight of daughter corms produced in this experiment (between 4.72 and 5.37 g) was about twice more than the amount produced in dry areas (Moallem Banhangi et al. 2019, Moein Rad et al., 2018. Razavian et al. 2019, Sharifi et al. 2021 & Esmi et al. 2019). 
    Conclusion
    According to the results obtained in this experiment and also taking into account the texture of the field soil under test, the depth of 15 cm is more suitable than the depth of 10 cm for the production of corm with the desired size. But there is a possibility that in areas and lands with heavier soil, especially in the conditions of Mazandaran plain, which has abundant rainfall and poor drainage in some areas, shallower planting (10 cm deep) is better than deeper planting. It created more favorable conditions for root growth. Because the shallow planting depth, while creating drainage and better exit of excess water from the environment around the root and stem, provides a better growing environment for the growth of this plant. Therefore, according to the mentioned cases and the climatic features of the Sari plain, for better productivity of agricultural land in autumn and winter, saffron cultivation should be done annually and with priority to produce high-quality seeds and use these seeds in saffron-rich areas or conditions Aviation can be considered.
    Keywords: Annual cultivation, Annual cultivation, Flower, stigma weight, Lateral buds, Vegetative growth}
  • عباس جلالی، فائزه زعفریان*، بنیامین ترابی، رحمت عباسی
    زعفران در بسیاری از مناطق جهان با اقلیم های مختلف کشت می شود. اما بهترین اقلیم برای رشد آن آب و هوای مدیترانه ای با تابستان خشک می باشد. مطالعه حاضر به منظور ارزیابی برخی شاخص های رشد زعفران در سال 99-1398 در چهار منطقه با ارتفاع متفاوت از سطح دریا در شهرستان ساری انجام شد. این مناطق شامل دشت ساری (هم تراز با سطح دریا)، سرکت (350 متر بالاتر از سطح دریا)، رسکت (900 متر بالاتر از سطح دریا) و مرگاو (1350 متر بالاتر از سطح دریا) می باشد. آزمایش حاضر در هر منطقه در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمار آزمایش شامل اندازه بنه در سه گروه وزنی ریز (2±4 گرم)، متوسط (2±10 گرم) و درشت (2±15 گرم) و صفات اندازه گیری شده شامل شاخص سطح برگ، ماده خشک تجمعی، سرعت رشد، سرعت نسبی رشد و عملکرد زعفران بود. نتایج نشان داد که روند توسعه سطح برگ زعفران در تمامی مناطق تحت مطالعه روندی غیرخطی داشته و از تابعی لجستیک-پیک پیروی می کند. بر اساس نتایج، تفاوت قابل توجهی بین روند توسعه سطح برگ در میان اندازه های مختلف بنه مادری در همه مناطق مشاهده شد و روند تغییرات شاخص سطح برگ طی فصل رشد برای بنه درشت تر نسبت به بنه های ریزتر از میزان بالاتری برخوردار بود. روند تغییرات تجمع ماده خشک نیز در تمامی مناطق مورد آزمایش از یک روند سیگموییدی برخوردار بود. ینه درشت میزان تجمع ماده خشک بالاتری در طی فصل رشد نشان داد. اگر چه روند تغییرات سرعت رشد زعفران در مناطق با ارتفاع بالاتر از سطح پایین تری برخوردار بود؛ اما میزان نوسان سرعت رشد و یا بعبارتی اختلاف بین حداقل و حداکثر سرعت رشد طی فصل در دو منطقه مرتفع تر نسبت به مناطق پست تر کمتر بود. روند رشد زعفران در چهار منطقه نشان داد که در مناطق با ارتفاع بیشتر از سطح دریا طول فصل رشد بیشتر می شود و بدنبال رشد رویشی بیشتر و تخصیص ماده خشک بیشتر به اندام ذخیره ای، بنه بزرگتری تولید و پتانسیل افزایش عملکرد گل و کلاله خشک زعفران در سال بعد افزایش می یابد.
    کلید واژگان: اندازه بنه, تجمع ماده خشک, سرعت رشد گیاه, شاخص سطح برگ}
    Abbas Jalali, Faezeh Zaefarian *, Benjamin Torabi, Rahmat Abbasi
    Saffron can be cultivated in many regions of the world with different climates. But the best climate for growing saffron is the Mediterranean climate with its warm and dry summers. The present study was conducted to evaluate some indicators of saffron growth in 2019-2020 in four region with different altitudes above sea level in Sari, Iran. These regions include Sari plain (level with sea level), Sarkat (350 meters above sea level), Reskat (900 meters above sea level) and Margav (1350 meters above sea level). These experiments were performed in a randomized complete block design with three replications. The treatment was includes corm size in three weight groups: small (4±2 g), medium (10±2 g) and large (15±2 g) and Measured traits include leaf area index, cumulative dry matter, growth rate, relative growth rate and saffron yield. The results showed that the trend of saffron leaf area development in all studied regions has a non-linear trend and follows a logistic-peak function. Based on the results, a significant difference was observed between the leaf area development trend among different sizes of mother corm in all regions and the trend of leaf area index changes during the growing season was higher for larger corms than for smaller corms. The trend of changes in dry matter accumulation also had a sigmoidal trend in all experiment region. Total dry matter changes were higher for larger corms. Although the trend of changes in crop growth rate in higher altitude region was lower; But the rate of growth rate fluctuation or in other words the difference between the minimum and maximum growth rate during the season in the two higher regions was less than the lower regions. The growth trend of saffron in four regions showed that it grows during the season in region with higher altitudes above sea level and following more vegetative growth and more dry matter allocation to the storage organ, larger corm is produced and the potential to increase the yield of dried saffron flowers and stigmas will increase next year.
    Keywords: Corm size, Crop growth rate, Leaf area index, Total dry matter}
  • عبدالرزاق اعتباری، سرالله گالشی، امین آناقلی، بنیامین ترابی

    سابقه و هدف:

     در اقصا نقاط زمین اراضی با شوری بالا وجود دارد و اغلب این اراضی به دلیل عدم شناخت ارقام مقاوم، بایر و یا بلا استفاده از دید زراعی تلقی شده اند. گیاه کینوا مقاومت قابل ملاحظهای در برابر طیف وسیعی از تنشهای غیر زنده از قبیل سرما، شوری و آبی از خود نشان میدهد هم چنین این گیاه با توجه به اینکه سرشار از پروتیین است می تواند جایگزین مناسبی برای برنج و گندم باشد. لازم است مطالعات بر روی گیاهانی از این دست در شرایط بحرانی (خاک شور و کشت دیم) بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق اثر تاریخ کشت و تراکم در شرایط دیم و خاک شور بر عملکردگیاه کینوا مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق آزمایشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح پایه بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار در سال زراعی98 - 1397 در یکی از مزارع شهرستان گمیشان واقع در استان گلستان انجام شد. فاکتور اصلی شامل سه تاریخ کاشت (15 بهمن، 15 اسفند و 15 فروردین) و فاکتور فرعی شامل سه تراکم (60، 80، 100 و 120 بوته در متر مربع) بود. برای تعیین طول مراحل رشدی و وزن خشک و انجام آنالیز، نمونه برداری از بوته ها بصورت دو هفته یک بار انجام شد. عملکرد نهایی نیز از خطوط میانی هر کرت تعیین شد. در طول فصل رشد از تاریخ های مهم فنولوژی گیاه مثل زمان شروع سبز شدن، استقرار کامل بوته، گلدهی، دانه بندی، پر شدن دانه و رسیدگی برداشت به تفکیک تیمارهای مختلف یادداشت برداری شد در پایان داده‏های بدست آمده توسط نرم افزار آماری SAS مورد تجزیه قرار گرفته و میانگین داده ها بر اساس آزمون LSD مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان دهنده تاثیر معنی دار تاریخ کاشت بر ارتفاع بوته، تعداد دانه در پانیکول و وزن خشک بوته و وزن هزاردانه درسطح 1 درصد و وزن پانیکول، تعداد دانه شاخه ها در سطح معنی داری 5 درصد بود. بیشترین مقادیر این صفات عملکردی در تاریخ کاشت 15 بهمن ماه حاصل شد و تاریخ کاشت فروردین دارای پایین ترین مقادیر صفات مذکور بود. ارتفاع بوته، تعداد دانه در پانیکول و وزن خشک بوته به صورت معنی داری تحت تاثیر فاکتور تراکم بوته قرار گرفت. کلیه اثرات متقابل این دو فاکتور نیز تاثیر معنی داری بر صفات اندازه گیری شده داشتند. اغلب عملکردها در تراکم های 60 و 80 بوته در متر مربع بطور معنی داری بیشتر از مقدار این صفت در دیگر تراکم های کاشت بود. نتایج این تحقیق نشان داد 15 بهمن بهترین تاریخ کاشت کینوا نسبت به سایر تاریخ های مورد بررسی در شرایط جوی و خاک های زراعی منطقه گمیشان بوده و تراکم 80 بوته در متر مربع به دلیل دارا بودن بیشترین تراکم بدون کاهش عملکرد نسبت به سایر تراکم ها مطلوبتر می باشد.

    نتیجه گیری

    باتوجه به مقاومت بالای کینوا در برابر تنش های خشکی و شوری و عملکرد مناسب، می توان کشت این گیاه را به عنوان یک محصول استراتژیک به کشاورزان پیشنهاد داد. از نتایج این تحقیق می توان چنین نتیجه گرفت که 15 بهمن بهترین تاریخ کاشت کینوا در شرایط خاک شور و کشت دیم، نسبت به سایر تاریخ های مورد بررسی در شرایط آب و هوایی گمیشان بوده و تاخیر در کشت کاهش قابل ملاحظه ای را در رابطه با صفات مورد مطالعه سبب می شود. هم چنین تراکم 80 بوته در متر مربع، با توجه به اینکه در اغلب صفات مورد بررسی باعث افزایش عملکرد شده است به عنوان مطلوب ترین تراکم در شرایط این تحقیق معرفی می گردد. البته ناگفته نماند جهت تایید این یافته ها لازم است این آزمایش در سال دیگر مورد بررسی قرار گیرد.

    کلید واژگان: تاریخ کاشت, تراکم, کینوا, عملکرد دانه}
    AbdulRazzaq Etebari, Serollah Galeshi *, Amin Anagholi, Benjamin Torabi
    History and Purpose

    All over the world, there are high salinity lands and most of those considered as an arid or useless lands (from agriculture aspect) for lack of knowledge about resistant varieties. Quinoa plant indicate significant resistance to wide range of Abiotic stress such as salinity and cold. Also this plant is protein-rich and can be a good alternative to rice and wheat. It is necessary to study about this kind of plants in the critical condition (saline soil & dry farming) more than ever. In this paper we investigate about the impact of date of planting and density in dry farming and saline soil on quinoa plant yield.

    Materials and Methods

    In this study, the experiment, split plot design in completely randomized block base format with three repetition in the crop year 2019 (1397- 98) was performed in one of the farms of Gomishan city, Golestan province. Main factor consists of three planting date (February 4, March 6, April 4) and subsidiary factor has three density (60, 80, 100 and 120 plants per m^2). To determine the length of growth stages and dry weight and doing analysis, Sampling was done once in every two weeks. Final yield is determined by split middle line. during the growth season the important dates of plant phenology such as time for emergence & seedling development, physiological maturity, flowering and grain development divided by different treatment notes were taken. lastly, data obtained were analyzed by statistical software SAS and average data evaluated by LSD test.

    Findings

    The results indicate significant impact of planting date on plant height, number of seeds per panicle, dry weight of the plant and weight of one thousand seeds significance 1 percent level and weight of panicle, number of seeds of branch were at significance 5 percent level. Maximum values of this functional traits was obtained in planting date february 4. and planting date March 6 has the lowest values of these traits. plant height, number of seeds per panicle, wet and dry weight of the plant significantly affected by density factor. all interactions of both factor had huge impact on measured traits. most yields in 60 and 80 density plants per m^2 were significantly more than this trait's value in other planting density. results of this study indicate that february 4 was the best quinoa planting date (in comparison to other reviewed planting dates) for Gomishan and its condition, also 80 density plants per m^2 (high density without any decreased yield) is the most suitable for there.

    Conclusion

    Due to the quinoa high resistance to drought and salt stress as well as appropriate performance, as a strategic product could be recommended to farmers. by the results of this paper we can conclude that february 4 is the best planting date for saline soil and dry farming. delay to cultivation has a significant decrease in reviewed traits. moreover, because 80 density plants per m^2 increased the plant yield in most traits, then it could be considered as a most appropriate density to this study condition. however to confirm this findings it is necessary to check this experiment another year.

    Keywords: planting date, Density, Quinoa, Grain yield}
  • آسیه سیاه مرگویی*، محمد طاهری، فرشید قادری فر، بنیامین ترابی
    سابقه و هدف

    نیلوفروحشی (Ipomoea purpurea L.) یکی از مهترین علفهای هرز خسارت زا در محصولات تابستانه در استان گلستان است. جوانه زنی از مهمترین مراحل زندگی گیاهان محسوب می شود و بررسی عوامل محیطی موثر بر جوانه زنی علف های هرز جهت مدیریت صحیح تر آنها الزامی می باشد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر برخی عوامل محیطی و مدیریتی بر جوانه زنی و سبزشدن نیلوفروحشی آزمایش هایی در آزمایشگاه‏ و گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1396 انجام شد. در این مطالعه پاسخ نیلوفر وحشی به دمای ثابت (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 درجه سانتی‏گراد) ، متناوب (5:15، 10:20، 15:25، 20:30، 25:35) ، دمای بالا (دماهای50، 80 و 100 درجه سانتی‏گراد به مدت 5 و 10 دقیقه)، خشکی (صفر، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0-، 1- مگاپاسکال)، شوری (صفر، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0-، 1- ، 2/1- و 4/1- مگاپاسکال) ، اسیدیته (4، 5، 6، 7، 8، 9)، عمق کاشت (0، 1، 2، 3، 5، 7، 9 ، 11، 13، 15و 17 سانتی‏متر) و غرقاب (صفر، 3، 5 و 7روز) مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    دمای ثابت و متناوب اثر معنیداری بر درصد جوانه زنی نیلوفر وحشی داشت. بیشترین درصد جوانه زنی در دماهای ثابت 30 و 35 درجه سانتیگراد و در دمای متناوب 25: 15 و 30: 20 درجه سانتیگراد (روز/شب) مشاهده شد. براساس مدل دندان دماهای کاردینال جوانه زنی این گیاه شامل دماهای پایه، مطلوب فوقانی، تحتانی و سقف به ترتیب، 7، 30 ، 35 و 44 درجه سانتی گراد برآورد گردید. جوانه زنی بذور نیلوفروحشی با افزایش شوری و خشکی کاهش یافت. غلظتی از نمک کلرید سدیم و پلی اتیلن گلایکول که باعث کاهش 50 درصد جوانه زنی این گیاه شد به ترتیب معادل 06/1- و 45/0- مگاپاسکال بود. این امر نشان می دهد که این گیاه به شوری مقاوم بوده و احتمال توسعه آن در اراضی شور کشور وجود دارد. جوانه زنی این گیاه در pH های خنثی و قلیایی به طور معنی داری بیشتر از pH های اسیدی بود. در دماهای بالا، درصد جوانه زنی و زنده مانی بذرها کاهش یافت. درصد سبز شدن بذر نیلوفروحشی در اعماق دفن 1 تا 7 سانتی متر تفاوت معنی داری با هم نداشتند (92 تا 100 درصد). با افزایش عمق از 9 به 13 سانتی متر درصد سبز شدن به طور معنی داری کاهش یافت و هیچ بذری از عمق 15 سانتی متری سبز نشد. بنابراین استفاده از روش های بی خاکورزی و کم خاکورزی نمی واند در مدیریت این علف هرز تاثیر زیادی داشته باشد؛ مگر این که از شخم عمیق تر برای این کار استفاده شود. نتایج نشان داد که جوانه زنی بذرهای این گیاه به تنش غرقاب بسیار حساس می باشند.

    نتیجه گیری

    نتایج تحقیق حاضر نشان داد که عوامل محیطی تاثیر بسزایی بر جوانه زنی و سبز شدن نیلوفروحشی دارد و از آنها می توان در طراحی سناریوهای مدیریتی موثر بهره برد.

    کلید واژگان: پتانسیل آب, دمای ثابت, دمای کاردینال, شوری, عمق دفن}
    Asieh Siahmarguee *, Mohammad Taheri, Farshid Ghaderi-Far, Benjamin Torabi
    Background and objectives

    Common morning-glory (Ipomoea purpurea L.) is one of the most important harmful weeds in summer crops in Golestan province. Germination is one of the most important stages of plant life and the study of environmental factors affecting the germination of weeds is necessary for their proper management.

    Materials and methods

    In order to investigate the effect of some environmental and management factors on seed germination and emergence of common morning-glory, experiments were conducted in the laboratovar and research greenhouses of the Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2017. In this study, common morning-glory response to constant temperature (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 ° C), alternating temperature (5:15, 10:20, 15:25, 20:30) , 25:35), high temperature (temperatures of 50, 80 and 100 ° C for 5 and 10 minutes), drought (0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8, -1 MPa), salinity (0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8, -1, -1.2 and -1.4 MPa), pH (4, 5, 6, 7, 8, 9), burial depth (0, 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 and 17 cm) and flooding duration (0, 3, 5 and 7 days) were examined.

    Results

    Constant and alternating temperatures had a significant effect on the germination percentage of common morning-glory. The highest germination percentage were observed at constant temperatures of 30 and 35 °C and at alternating temperatures of 15: 25 and 20: 30 °C (day / night). Based on the Dent model, Cardinal temperatures of seed germination of this plant including base, optimum upper and lower and ceiling temperatures were 7, 30, 35 and 44 °C, respectively. Germination of of common morning-glory seeds decreased with increasing salinity and drought. The concentrations of sodium chloride and polyethylene glycol, which reduced the germination of this plant by 50%, were equal to -1.06 and -0.45 MPa, respectively. This indicates that this plant is resistant to salinity and there is a possibility of its development in saline lands of the country. Germination of this plant in pHs of neutral and alkaline were significantly higher than acidic pHs. At high temperatures, the percentage of germination and seed viability decreased significantly. The percentage of common morning-glory seed emergence at burial depths of 1 to 7cm were not significantly different (92 to 100%). With increasing depth from 9 to 13 cm, the percentage of emergence decreased significantly and no seeds emerged from a depth of 15 cm. Therefore, the use of non-tillage and low tillage methods can not have much effect on the management of this weed; Unless deeper plowing is used. Results showed that seed germination of this plant is very sensitive to flooding stress.

    Conclusion

    The results of the present study showed that environmental factors have a significant effect on the germination and emergence of common morning-glory and they can be used in designing effective management scenarios to control of this weed.

    Keywords: burial depth, cardinal temperature, constant temperature, Salinity, water potential}
  • حسنا فیاضی، ابراهیم زینلی*، افشین سلطانی، بنیامین ترابی

    ذرت (Zea mays L.) به دلیل دارا بودن فیبر کم، عملکرد بالا و میزان انرژی و کیفیت بالای علوفه به عنوان یکی از بهترین گیاهان علوفه‏ای در جهان به شمار می‏رود. با توجه به کمبود آب در ایران و نیاز آبی زیاد ذرت، تنها راه افزایش تولید، افزایش عملکرد در واحد سطح و کاهش خلا عملکرد از طریق بهینه سازی مدیریت تولید می باشد. بنابراین، این پژوهش با هدف برآورد خلا عملکرد در ایران انجام شد. بدین منظور، ازروش پروتکل GYGA استفاده شد. عملکرد پتانسیل با استفاده از مدل شبیه‏سازی SSM-iCrop برای یک دوره 15 ساله (1380 تا 1394) محاسبه شد. مدل شبیه‏سازی قبل از استفاده برای گیاه مورد مطالعه با کمک داده‏هایی از سراسر کشور پارامتریابی و ارزیابی شد. در مناطق عمده تولید ذرت ایران ، 27 ایستگاه هواشناسی مرجع (RWS) و 11 منطقه اصلی آب و هوایی (CZ) انتخاب شدند. بر اساس نتایج به‏دست آمده متوسط عملکرد واقعی، عملکرد پتانسیل و خلا عملکرد در اقلیم های اصلی کشت ذرت علوفه‏ای در ایران به‏ترتیب، 3/49، 6/85 و 3/36 تن در هکتار برآورد شد. در حقیقت، از طریق بهبود مدیریت مزرعه و حذف خلا قابل بهره‏برداری می‏توان عملکرد و تولید علوفه در ایران را از حدود 49 تن در هکتار و 2/11 میلیون تن فعلی به 68 تن در هکتار و 6/15 میلیون تن افزایش داد.

    کلید واژگان: ارزیابی مدل, شبیه&rlm, سازی, عملکرد پتانسیل, مدل SSM-iCrop, مناطق اقلیمی}
    Hosna Fayazi, Ebrahim Zeinali *, Afshin Soltani, Benjamin Torabi

    Maize (Zea mays L.) is the most important silage plants in the world because of its high yield, high energy and quality forage and low fibr. Due to the severe water shortage in Iran and the high water demand of corn crop, the only way to increase corn production is to increase the yield per unit area and reduce the yield gap by optimizing production management. Therefore, this study was aimed to estimate the potential yield and yield gap in the main forage maize production areas in Iran. For this purpose GYGA protocol method was used. Yield potential based on the data from a 15-year period (2001-2015) was calculated using the SSM-iCrop simulation model. Before use, parameterization and evaluation of the simulation model for the studied plant were performed using data from all over the country. In the major maize production regions of Iran, 27 reference weather stations (RWS) and 11 main climatic zones (CZ) were selected. The average Ya and Yp of maize in Iran was estimated at 49.3 and 85.6 ton ha-1, respectively. Furthermore, in the major climatic zones was 9.9 ton ha-1 yield gap in the country. In fact, forage yield and production in Iran can be increased from current 49 ton ha-1 and 11.2 million ton to 68 ton ha-1 and 15.6 million ton through optimized management and elimination of exploitable yield gap.

    Keywords: climate zones, potential yield, model evaluation, simulation, SSM-iCrop Model}
  • سمانه محمدی*، ابراهیم زینلی، افشین سلطانی، بنیامین ترابی
    به منظور مدل سازی مراحل رشد و عملکرد لوبیا با استفاده از آمار هواشناسی سطح کشور (دمای حداقل و حداکثر، مقدار تابش و میزان بارندگی) مطالعه ای در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1395 صورت گرفت. هدف از این مطالعه پارامتریابی و ارزیابی مدل SSM_iCrop2 برای شبیه سازی رشد و عملکرد لوبیای معمولی به منظور بررسی اثرات عوامل آب و هوایی، خاک، مدیریت زراعی و تعیین ضرایب ژنتیکی با استفاده از زیرمدل های مربوط به فنولوژی، تولید و توزیع ماده خشک، روابط آب و تغییرات سطح برگ در شرایط کشور بود. برای برآورد ضرایب و ارزیابی مدل از داده های آزمایش های انجام شده در نقاط مختلف کشور استفاده شد. ابتدا پارامترها برآورد و سپس مدل با استفاده از یک سری داده های مستقل، ارزیابی شد. مقایسه مقادیر شبیه سازی ‎شده و مشاهده ‎شده روز تا رسیدگی در پارامتریابی با RMSE، CV و r به ترتیب برابر با 14 روز، 13 درصد و 76/0 و برای عملکرد دانه به ترتیب 62 گرم در متر مربع، 20درصد و 84/0 درستی پارامترهای مورد استفاده را نشان داد. همچنین مقادیر RMSE، CV و r در ارزیابی مدل برای روز تا رسیدگی به ترتیب برابر با 8 روز، 8 درصد و 74/0 و برای عملکرد دانه به ترتیب 53 گرم در متر مربع، 19 درصد و 77/0، دقت شبیه سازی مدل را تایید نمود. بنابراین، می توان از مدل SSM_iCrop2 به عنوان ابزار مناسبی برای بررسی سیستم های زراعی و تفسیر نتایج در شرایط محیطی و مدیریتی متفاوت در جهت بهبود مدیریت مزارع لوبیا در کشور استفاده نمود.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق, سطح برگ, عملکرد دانه, فنولوژی, لوبیا}
    Samaneh Mohammadi *, Ebrahim Zeinali, Afshin Soltani, Benjamin Torabi
    Introduction
    Common bean (Phaseolus vulgaris L.) with 20-25% protein and 50-56% carbohydrate content, has a crucial role in supplying the required proteins and maintenance of food security of the community. Among the Asian countries, China, Iran, Japan and Turkey are the major producers of common bean. According to the figures provided by the Ministry of Agriculture, cultivation area and production of bean in Iran in 2016 were 114593 ha and 222705 tones, respectively. In recent years, due to the increase in the population and in order to rapidly meet the demand for more food as well as decision making at micro and macro-levels, simulation of crop growth and yield using the models has gained attention due to rapid preparation of the results, lowering the execution costs and the possibility of simulation under various climatic and management conditions. In order to model the growth stages and yield of bean using the figures of Iranian meteorology organization (minimum and maximum temperatures, radiation and rainfall), a study was conducted at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. The simple SSM_iCrop2 model was used for this study. This model has been tested and proved for a wide range of plant species. This model requires easily available and limited input information. The aim of this study was to parameterize and evaluate the SSM_iCrop2 model for simulation of growth and yield of common bean in order to investigate the effect of climatic, soil and crop management factors as well as determination of genetic coefficients under Iran conditions using the sub-models associated with phenology, dry matter production and distribution and the changes in leaf area.
     
    Materials and Methods
    SSM_iCrop2 model was used as the base of this study. Observed and simulated yield and days to maturity values were compared for parameterization and evaluation of the model. For this purpose, a series of experimental data (data associated with the growth and production of bean and reports from the published and unpublished papers) in major bean cultivation areas of the country were used. First, parameters related to phenology, leaf area, dry matter production, yield formation and water relations were estimated. Then, the model was evaluated using a series of data which were independent from the experimental data used for parameterization. Crop management inputs were also entered according to the experiment reports. For statistical analysis and investigation of model precision in comparison of the data recorded in the previous studies with the data simulated by the model, correlation coefficient (r), root mean square error (RMSE) and coefficient of variation (CV) were calculated and 1:1 diagram was also drawn.
     
    Results and Discussion
    In parameterization of SSM_iCrop2 model for bean, the comparison of observed and simulated days to maturity with RMSE, CV and r values of respectively 14 days, 13 percent and 0.76 and comparison of observed and simulated grain yield with RMSE, CV and r values of 62 g m-2, 20 percent and 0.84 indicated the accuracy of the used parameters. Furthermore, in the evaluation stage, RMSE, CV and r values for days to maturity were 8 days, 8 percent and 0.74 and for grain yield were 53 g m-2, 19 percent and 0.77, respectively, which confirms the precision of the model simulation. The model simulated the evapotranspiration of been in a good manner. The values for RMSE, CV and r for the comparison of the observed and simulated evapotranspiration were 63 mm, 11 percent and 0.85, respectively. Application of SSM_iCrop2 model is simple and acceptably precise simulation is possible with minimal parameters and inputs. This model was able to simulate the growth period and yield of bean cultivars in a good manner despite high variations using thermal unit parameters form sowing to harvest, maximum leaf area and maximum harvest index.
     
    Conclusion
    Growth and yield of bean was successfully simulated using SSM_iCrop2 model using minimal and available parameters despite different growth habits and high phenotypic and genotypic variations among the cultivars. The results of the model evaluation performed using RMSE, r and CV showed that this model is able to simulate maturity time and grain yield of bean sown in various dates under Iran climatic conditions with a high precision. Thus, due to suitable precision of SSM_iCrop2 model in simulation of bean phenology and yield, it may be used as a suitable tool for investigation of crop systems and interpretation of results under various environmental and management conditions for planning and improving the management of bean fields in the country.
    Keywords: Bean, Evapotranspiration, grain yield, Leaf area, Phenology}
  • ساعد حمیدی، فرشید قادری فر*، آسیه سیاهمرگوئی، بنیامین ترابی، مهدی بهروج

    به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر جوانه زنی بذر ژنوتیپ های مختلف کینوا (Chenopodium quinoa Willd) آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1398 طراحی و انجام شد. در این مطالعه پاسخ جوانه زنی بذرهای ژنوتیپ های مختلف کینوا (تی تی کاکا، ردکارینا، جی زا1، کیو12، کیو21، کیو22، کیو26، کیو29 و کیو 31) به خشکی (صفر، 0.4-، 0.8-، 1.2- و 1.6- مگاپاسکال) با استفاده از مدل هیدروتایم کمی‎سازی شد. نتایج نشان داد که همه ژنوتیپ ها تا پتانسیل 0.4- مگاپاسکال دارای جوانه زنی بالایی بودند و به طور میانگین درصد جوانه زنی آن ها بالای 90 درصد بود؛ اما با منفی تر شدن پتانسیل آب، اختلاف بین ژنوتیپ ها ازلحاظ درصد جوانه زنی افزایش یافت. بر اساس مدل هیدروتایم بین ژنوتیپ های مختلف کینوا ازنظر پتانسیل آب پایه برای 50 درصد جوانه زنی (ψb50)، ضریب هیدروتایم (θH) و یکنواختی جوانه زنی (σψb) اختلاف معنی داری وجود داشت. مقدار عددی پارامتر ψb50 از 1.62- در ژنوتیپ رد کارینا تا 1.97- در ژنوتیپ کیو29 در نوسان بود. این امر نشان می دهد که این گیاه در مرحله جوانه زنی به خشکی متحمل است. کمترین و بیشترین ضریب هیدروتایم در ژنوتیپ های ردکارینا و کیو29 به ترتیب با 17.09 و 25.07 مگاپاسکال در ساعت (با میانگین 21.36 مگاپاسکال در ساعت) و کمترین یکنواختی جوانه زنی نیز در ژنوتیپ کیو29 (0.41 مگاپاسکال) و بیشترین آن در ژنوتیپ کیو12 (0.23 مگاپاسکال) مشاهده شد. به طورکلی نتایج این تحقیق نشان داد که بذرهای این گیاه سرعت جوانه زنی بالایی داشته و از تحمل بالایی به تنش خشکی در مرحله جوانه زنی برخوردارند؛ این امر شانس استقرار سریع تر کینوا در شرایط کمبود آب را افزایش می دهد. همچنین توانایی تحمل به خشکی در مرحله جوانه زنی کینوا، نیاز به مصرف آب در این مرحله را کمتر می کند که این امر می تواند در تدوین برنامه های مدیریتی که منجر به افزایش کارایی مصرف آب می شود، بسیار مفید و کاربردی باشد.

    کلید واژگان: پتانسیل آب پایه, سرعت جوانه زنی, قدرت بذر, یکنواختی جوانه زنی}
    Saed Hamidi, Farshid Ghaderi-Far *, Asieh Siahmarguee, Benjamin Torabi, Mehdi Behroj
    Introduction

    Germination is the most vital period in the plant life cycle that is influenced by various environmental and genetic factors. Among environmental factors, drought stress can greatly affect the germination and emergence of seedlings. The tolerance to this stress in the early stages of plant development is very important and seeds that can germinate in these conditions will have a successful establishment, proper density and high yield. Therefore, knowing the drought tolerance threshold in different genotypes of a plant can be very useful in recommending their cultivation in different regions. The hydrotime model is one of the common experimental models in studying the effects of drought stress on seed germination. This model has three parameters including base water potential, hydrotime coefficient and sigma, which indicate drought tolerance, germination rate and germination uniformity, respectively. These coefficients, especially the base water potential, can be used to introduce genotypes for cultivation in areas with different drought levels. Therefore, this study was conducted to investigate the response of different quinoa genotypes to drought stress at the germination stage with the help of hydrotime model coefficients.

    Material and methods

    To investigate the effect of drought stress on seed germination of different quinoa (Chenopodium quinoa Willd) genotypes, a factorial experiment was designed and conducted in a completely randomized design with four replications in the seed laboratory of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2019. For the germination test, 4 replicates of 25 seeds of each genotype were placed in a petri dish with a diameter of 8 cm on a layer of filter paper which added 3 ml of solutions prepared in different water potentials (0, -0.4, -0.8, -1.2 and -1.6 MPa) in an incubator at 25 °C. Depending on the germination rate, in the first days after the onset of germination, the number of germinated seeds was counted three to five times per day; with decreasing the germination rate, the number of counts was reduced to two times per day. The germination criterion was the radicle existence of one millimeter or more. The hydrotime model was used to investigate the germination response of quinoa genotypes to drought stress.

    Results and discussion

    The results showed that all genotypes had high germination up to -0.4 MPa and their average germination percentage was above 90%; But as the water potential became more negative, the difference between the germination percentage of genotypes increased. According to the hydrotime model, there was a significant difference between different quinoa genotypes in terms of base water potential for 50% germination (ψb50), hydrotime coefficient (θH) and germination uniformity (σψb). The value of the ψb50 parameter ranged from -1.58 in genotype2 to -1.95 in genotype3. This indicates that quinoa is drought tolerant at the germination stage compared to sunflower, barley, wheat, safflower and canola. The lowest and highest hydrotime coefficients were observed in genotypes2 and 3 with 16.83 and 26.08 MPa/h, respectively (with an average of 20.93 MPa/h). Quinoa hydrotime coefficient is lower than rapeseed, wheat and safflower; In other words, the germination rate of the seeds of this plant is higher compared to the mentioned crops. The reason for this may be related to the size of the seed. The lowest germination uniformity was in genotype 3 (0.68 MPa) and the highest value observed in genotype 7 (0.46 MPa). The hydrotime and sigma coefficients are considered as indicators of germination rate and uniformity. The lower values of these coefficients are indicated the higher the germination rate and uniformity of the genotype, the faster the canopy closure and the higher yield.

    Conclusion

    In general, the results of this study show that the seeds have a high germination rate and with a high tolerance to drought stress at the germination stage; This increases the chances of faster establishment in the water shortage conditions. Also, the ability to tolerate drought in the germination stage of quinoa reduces the need for water consumption in this stage, which can be very useful and practical in developing management plans that lead to increased water use efficiency.

    Keywords: Base water potential, Germination rate, Germination Uniformity, Seed vigor}
  • سمانه رهبان، بنیامین ترابی*، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی
    مطالعه حاضر با هدف برآورد خلا عملکرد کلزای آبی در ایران، به عنوان اولین قدم برای برنامه ریزی به منظور افزایش پایدار تولید این گیاه زراعی مهم در سال 98-1396 در آزمایشگاه مدل‏سازی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان برای دوره زمانی 1378 تا 1393 انجام شد. برای برآورد خلا عملکرد از روش ارایه شده در پروژه اطلس جهانی خلا عملکرد در جهت شناسایی پهنه‏های اقلیمی و هم چنین شناسایی ایستگاه‏های هواشناسی مهم در مناطق تولید کلزا در کشور استفاده شد. عملکرد واقعی برای کلزای آبی در مناطق اصلی کشت آن در کشور بین 1184 تا 2358 کیلوگرم در هکتار می باشد. دامنه عملکرد پتانسیل کلزای آبی 3823 تا 6520 کیلوگرم در هکتار برآورد شد. بالاترین عملکرد پتانسیل در استان های همدان و لرستان محاسبه و کم ترین آن مربوط به جلگه خوزستان بود. دامنه خلا عملکرد در اقلیم های اصلی کشت آن در کشور 2480 تا 4365 کیلوگرم در هکتار یعنی بین 53 تا 77 درصد خلا و به طور متوسط 3276 کیلوگرم در هکتار معادل 65 درصد خلا عملکرد برآورد شد. با در نظرگرفتن عملکرد قابل حصول به عنوان عملکرد هدف، بین 1544 تا 3208 و به طور متوسط 2261 کیلوگرم در هکتار عملکرد قابل حصول وجود دارد. بزرگ بودن خلا عملکرد، بیان‏گر این است که از ظرفیت تولید گیاهان زراعی در کشور به خوبی استفاده نمی‏شود. بررسی دلایل و روش‏های رفع خلا عملکرد موجود و استفاده از راه کارهای مدیریتی کارآمد به منظور دستیابی به عملکردهای بالاتر از لحاظ اقتصادی و امنیت غذایی در کشور بسیار دارای اهمیت است.
    کلید واژگان: پروتکل گیگا, عملکرد واقعی, عملکرد پتانسیل, مناطق اقلیمی, مدل شبیه &rlm, سازی}
    Samaneh Rahban, Benjamin Torabi *, Afshin Soltani, Ebrahim Zeinali
    The present study tries to estimate the yield gap of irrigated canola in Iran as the first step for planning sustainable improvement of production. It has been performed in the modeling laboratory of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2017-2019. The protocol provided by the GYGA project is used for detection of climatic zones as well as major weather stations in canola production regions to estimate the yield gap. The actual yield of the irrigated canola in its major production regions is between 1184 to 2358 kg ha-1. The range of potential yield is estimated between and 3823 and 6520 kg ha-1. The highest potential yields belongs to Hamedan and Lorestan provinces and the lowest value to Khuzestan Plain. The range of the yield gap in its major production regions in the country is 2480 to 4365 kg ha-1, i.e. 53% to 77% of gap and with an average, 3276 kg ha-1 equal to 65% of the gap. With respect to the exploitable yield as the target yield, the exploitable yield is between 1544 and 3208 kg ha-1, with an average of 2261 kg ha-1. The magnitude of this gap indicates that the potentials of canola production in Iran are not exploited properly. Analyzing the reasons and methods of amendment the present yield gap and adoption of efficient management methods to achieve higher yields is crucial with regard to food security and economic.
    Keywords: Actual yield, climatic zones, GYGA protocol, potential yield, simulation model}
  • فهیمه علیزاده، فائزه زعفریان*، بنیامین ترابی، رحمت عباسی
    سابقه و هدف

    یکی از راهکارهای افزایش عملکرد در واحد سطح، استفاده از ارقام مناسب و سازگار با شرایط اقلیمی هر منطقه در تراکم مناسب کاشت است، به نحوی که حداقل رقابت بین بوته ها وجود داشته باشد. تعیین تراکم مناسب کشت برای ارقام کلزا بسیار حایز اهمیت می باشد و نقش تعیین کننده ای برای دستیابی به عملکرد مطلوب دارد. کاشت محصول برای هر گیاه و رقم باید در تراکمی صورت گیرد که گیاه به خوبی سبز شده، استقرار یافته و در هر یک از مراحل رشد، فضای کافی جهت حداکثر استفاده از عوامل محیطی را داشته باشد و تا حد امکان با شرایط نامساعد روبرو نشود.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال زراعی 97-1396 در مزرعه ی تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی قراخیل در شهرستان قایمشهر اجرا شد. تیمارها شامل: تراکم های 42، 66، 88، 114 و 133 بوته در متر مربع و چهار رقم کلزا شامل: هایولا 401، آگامکس، هایولا 4815 و تراپر که در سه تکرار اجرا شد. صفات مورد ارزیابی شامل شاخص های رشد نظیر میزان ماده خشک کل، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت فتوسنتز خالص و همچنین عملکرد دانه بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که اثر متقابل رقم و تراکم بوته تنها برای شاخص های رشدی ماده خشک کل و شاخص سطح برگ تفاوت معنی داری داشت؛ بیشینه مقدار ماده خشک کل (910 گرم در متر مربع) و شاخص سطح برگ (53/3) در رقم هایولا 401 و در تراکم 88 بوته در متر مربع و کمینه مقدار ماده خشک کل (393 گرم در متر مربع) و شاخص سطح برگ (26/2) در رقم تراپر و در تراکم 42 بوته در متر مربع مشاهده شد. طبق جدول تجزیه واریانس تنها اثر اصلی تراکم بر سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت فتوسنتز خالص معنی دار بود که بر اساس آن بیشترین سرعت رشد محصول با میانگین 36/11 گرم در متر مربع در روز مربوط به تراکم 88 بوته در متر مربع و کمترین مقدار آن نیز با میانگین 91/5 گرم در متر مربع در روز از تراکم 42 بوته در متر مربع بدست آمد. همچنین بیشینه میزان سرعت رشد نسبی (0580/0 گرم بر گرم در روز) و سرعت فتوسنتز خالص (49/3 گرم در متر مربع در روز) نیز در تراکم 88 بوته در متر مربع و کمینه مقدار سرعت رشد نسبی (0530/0 گرم بر گرم در روز) و سرعت فتوسنتز خالص (99/2 گرم در متر مربع) مربوط به تراکم 42 بوته در متر مربع بود. شایان ذکر است که بیشترین میزان عملکرد دانه نیز با میانگین 8/7031 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم هایولا 401 با تراکم 88 بوته در متر مربع بود.

    نتیجه گیری

    با افزایش تراکم از 42 بوته در متر مربع میزان تولید ماده خشک و سطح برگ افزایش یافت؛ به طوریکه بیشترین میزان ماده خشک و شاخص سطح برگ در رقم هایولا 401 و در تراکم 88 بوته در متر مربع حاصل شد و بیشترین میزان سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت فتوسنتز خالص نیز در تراکم 88 بوته در متر مربع بدست آمد. لذا در تراکم های پایین به علت عدم بسته شدن تاج پوشش کامل و کم بودن سطح دریافت کننده تابش (برگ ها) تولید ماده خشک کمتر شد، حال آنکه با افزایش تراکم از 88 بوته در متر مربع به علت افزایش رقابت درون گونه ای از تولید ماده خشک و شاخص سطح برگ کاسته شد. لذا با توجه به نتایج حاصله، کاشت رقم هایولا 401 در تراکم 88 بوته در متر مربع برای دستیابی به عملکرد بالا در شرایط آب و هوایی مازندران قابل توصیه می باشد.

    کلید واژگان: شاخص های رشدی, عملکرد دانه, تراکم, رقم}
    Fahimeh Alizadeh, Faezeh Zaefarian *, Benjamin Torabi, Rahmat Abbasi
    Background and objective

    One of the strategies to increase the yield per unit area is to use suitable cultivars that are compatible with the climatic conditions of each region at the appropriate planting density, so that there is minimal competition between plants. Determining the appropriate crop density for rapeseed cultivars is very important and plays a decisive role in achieving the desired yield. Planting the crop for each plant and cultivar should be done in a density where the plant is well emerge, establish and in each stage of growth, has enough space to maximize the use of environmental factors and not face unfavorable conditions as much as possible.

    Materials and Methods

    This factorial experiment was conducted in a randomized complete block design in research farm of Gharakhil Agricultural Research Center, Ghaemshahr in 2017-2018. Treatments included: densities of 42, 66, 88, 114 and 133 plants m-2 and four rapeseed cultivars including: Hyola 401, Agamax, Hyola 4815 and Trapper which were performed in three replications. The evaluated traits included growth indices such as total dry matter content, leaf area index, crop growth rate, relative growth rate and net photosynthesis rate as well as yield.

    Results

    The results showed that the interaction effect of cultivar and plant density was significantly different only for total dry matter and leaf area index. Maximum amount of total dry matter (910 g m-2) and leaf area index (3.53) was observed in Hayola 401 cultivar and density of 88 plants m-2 and minimum amount of total dry matter (393 g m-2) and leaf area index (2.26) was observed in Trapper cultivar at a density of 42 plants m-2. According to the results, the only simple effect of density was significant on crop growth rate, relative growth rate and net photosynthesis rate, according to which the highest crop growth rate with an average of 11.36 g m-2 d-1 was related to the density of 88 plants m-2 and the lowest one was obtained with an average of 5.91 g m-2 d-1 from a density of 42 plants m-2. Also, the maximum relative growth rate and net photosynthesis rate with an average of 0.0580 g g-1 d-1 and 3.49 g m-2 were obtained at a density of 88 plants m-2, respectively, and their minimum ones with an average of 0.0530 g g-1 d-1 and 2.99 g m-2 was seen from the density of 42 plants m-2. The highest grain yield with an average of 7031.8 kg ha-1 was related to Hayola 401 cultivar in a density of 88 plants m-2.

    Conclusion

    With increasing density of 42 plants m-2, dry matter production and leaf area increased; when the highest amount of dry matter and leaf area index in cultivar Hayola 401 in density of 88 plants m-2 had the best results and the highest rate of crop growth rate, relative growth rate and net photosynthesis rate were obtained at density of 88 plants m-2. Therefore, in low densities, due to the lack of complete canopy closure and low surface for radiation absorbance (leaves), dry matter production had decreased, while with increasing density more than 88 plants.m-2 due to increase intra specific competition, dry matter production and leaf area index decreased. Therefore, according to the results, planting cultivars Hayola 401 at a density of 88 plants m-2 is recommended to achieve high yields in the climate of Mazandaran.

    Keywords: Growth index, Grain yield, Density, Cultivar}
  • سعید شیوخی سوغانلو، محمد موسوی بایگی*، بنیامین ترابی، محمود رائینی سرجاز

    به منظور بررسی اثرگذاری تغییر اقلیم بر عملکرد گندم آبی رقم مهرگان در شرایط تنش خشکی، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی (CRBD) در 3 تکرار با پنج تیمار آزمایشی شامل؛]کشت معمول منطقه در شرایط بدون تنش (شاهد) (T1)، تنش در مرحله چکمه ای (T2)، تنش در مرحله گلدهی (T3)، تنش در مرحله شیری شدن (T4)، و تنش در مرحله خمیری شدن (T5)[، در شهرستان ورامین انجام شد. در این پژوهش شبیه سازی اقلیم آینده، با بهره گیری از مدل گردش عمومی HadGEM تحت سناریوهای اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 در دو دوره 2025 و 2055 (2010-2039 و 2069-2040)، توسط مدل AgMIP با استفاده از داده های اقلیمی بلند مدت مربوط به دوره پایه (1980-2009) صورت گرفت. همچنین برای شبیه سازی رشد و نمو گندم از مدل SSM-Wheat استفاده شد. بر پایه یافته ها، فراسنجه های دمای کمینه و بیشینه در دوره های 2025 و 2055 تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 افزایش یافت. درحالی که میزان بارش در دوره های 2025 و 2055 تحت سناریوهای RCP4.5 به ترتیب 4/9 و 21 درصد افزایش یافت. ولی تحت سناریو RCP8.5 به ترتیب 9/1 و 8/2 درصد کاهش یافت. رخداد تنش خشکی باعث کوتاه شدن طول دوره مراحل فنولوژیک از جمله؛ تعداد روز تا گلدهی، رسیدگی و طول دوره پر شدن دانه در شرایط تغییر اقلیم شد. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین کاهش میزان ماده خشک مربوط به شرایط رخداد تنش در مرحله چکمه ای در دوره 2055 با 4 درصد و بیشترین کاهش عملکرد در مرحله گلدهی با 2/10 درصد در دوره 2025 تحت سناریو RCP4.5 دیده شد.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, تنش خشکی, سناریو اقلیمی, مدل AgMIP, مراحل فنولوژیک}
    Saeid Shiukhy Soqanloo, Mohammad Mousavi Baygi *, Benjamin Torabi, Mahmoud Raeini Sarjaz

    To evaluate the effects of climate change on irrigated wheat yield, Cv. Mehregan, under drought stress condition, a completely randomized block design (CRBD) experiment was carried out during 2019-2020 cropping season in Varamin, Iran. Five treatments of Control (T1), without stress, drought stress in booting stage (T2), flowering stage (T3), milking stage (T4) and doughing stage (T5) were assigned to three replications. In this study, simulation of the future climate, 2025 and 2055 (2010-2039 and 2069-2040), were performed using the outputs of HadGEM general circulation model under RCP4.5 and RCP8.5 climate scenarios. For this purpose outputs of AgMIP model were employed using long-term climatic data of the base period (1980-2009). Based on these findings, under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, the minimum and maximum temperature parameters might increase for the 2025 and 2055 periods. Also, under RCP4.5 scenario rainfall might increase by 9.4% and 21%, for 2025 and 2055 periods, respectively. However, under RCP8.5 scenario, it might decrease by 1.9% and 2.8%, respectively. Drought stress shortened the phonological stages, the number of days after planting to flowering, ripening and the grain filling periods under climate change conditions. The results also showed that under RCP4.5 scenario in 2025 period the highest decrease in dry matter (4 percent) and seed yield (10.2 percent), due to stress condition, occur during booting and flowering stages, respectively.

    Keywords: AgMIP Model, climate change, Drought stress, Phonological stages, Scenario}
  • امید الستی، ابراهیم زینلی*، افشین سلطانی، بنیامین ترابی

    در این پژوهش میزان خلا عملکرد در مناطق اصلی زیر کشت جو آبی کشور طی سال های زراعی (1380-1394) از طریق دستورالعمل اطلس جهانی خلا عملکرد (گیگا) مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مناطق اصلی تولید جو آبی در کشور تعیین شدند؛ مناطقی که بیش از 85 درصد جو کشور در آن ها تولید می شود. 12 منطقه اقلیمی اصلی با استفاده از نقشه های پهنه بندی اقلیمی گیگا و پراکنش سطح زیر کشت جو آبی شناسایی شدند. پس از آن، 48 ایستگاه هواشناسی مرجع درون مناطق اقلیمی اصلی بر اساس میزان پراکنش سطح زیر کشت آن ها انتخاب گردید. تخمین خلا عملکرد در این مطالعه حاصل اختلاف بین مقادیر پتانسیل عملکرد برآورد شده توسط مدل SSM-iCrop2 و عملکرد واقعی گزارش شده جهاد کشاورزی در هر RWS طی 15 سال زراعی (1394- 1380) می باشد. با استفاده از رویکرد پایین به بالای دستورالعمل گیگا، مقادیر خلا عملکرد جو آبی در سطح ایستگاه های مرجع برآورد شده و سپس به مناطق اقلیمی اصلی و در نهایت، به کل کشور تعمیم داده شد. تعمیم نتایج از سطح ایستگاه ها به مناطق اقلیمی نشان داد که دامنه تغییرات متوسط پتانسیل عملکرد برآورد شده در اقلیم های اصلی تولید جو آبی بین 5283 تا 8286 با میانگین 7090 کیلوگرم در هکتار بود، در حالی که دامنه عملکردهای واقعی بین 1406 و 3723 با متوسط 3009 کیلوگرم در هکتار در سطح کشور بود. در حال حاضر بین 3237 تا 4697 و به طور متوسط 4081 کیلوگرم در هکتار خلا در زمین های زراعی جو آبی کشور مشاهده می شود. به عبارت دیگر، در مناطق اقلیمی اصلی دامنه خلا عملکرد (%) بین 50 تا 76 و به طور متوسط 58 درصد در سطح مزارع جو آبی کشور برآورد شد. طبق این مطالعه می توان نتیجه گیری کرد که با حذف میزان خلا برآورد شده از طریق بهبود شرایط مدیریتی و راهکارهای به نژادی-زراعی در زمین های زراعی جو آبی می توان مقدار تولید آن در کشور را از 21/2 میلیون تن در شرایط فعلی به 17/4 میلیون تن افزایش داد. این افزایش تولید (96/1 میلیون تن) می تواند بخش قابل توجهی از نیاز کشور به جو را تامین کرده و کشور را به سمت خودکفایی تولید این محصول نزدیک کند.

    کلید واژگان: اطلس جهانی, پتانسیل عملکرد, عملکرد واقعی, مدل شبیه سازی گیاهی}
    Omid Alasti, Ebrahim Zeinali *, Afshin Soltani, Benjamin Torabi
    Introduction

    Barley (Hordeum vulgare L.) is considered as the second most important grain crop after wheat, due to 1.75 million hectares harvested areas and 3.2 million tons’ production in Iran. The irrigated fields are contributed up to 45% of total barley harvested areas (equivalent to 1.7 million ha) and 70% of total barley production (equivalent to 2.2 million tons). Based on the statistics reported in recent years, about 2.5 million tons of barley imported from other countries. According to the impossibility of extending the barley cultivated areas and even the necessity of reducing fields in some parts of the country, increasing productivity per unit area of cultivated lands is recognized as the only practical way to boost the production of barley in Iran. In this regard, this study was conducted to estimate barley yield gap (Yg) and the potential of increasing barley production in irrigated condition as the first step to promote the yield and production of barley over the country.

    Materials and Methods

    Firstly, the main production zones of barley are determined; the zones which were contributed in more than 85% of barley production. The Designated climatic zones (DCZs) were identified using GYGA climatic zones (Global Yield Gap Atlas) and the distribution of barley harvested area raster layers. Subsequently, the Reference weather Stations (RWSs) within the DCZs were selected based on the values of the harvested area, and the types of soil in each of RWSs were determined by using of HC-27 soil map. SSM-iCrop2 as a crop simulation model has been employed to estimate the potential yield (Yp) in the RWSs of cultivated areas, which has previously been parameterized and evaluated, and the results have indicated the robustness of the model for simulating barley yield over the country. For estimating Yg, the data of actual yield (Ya) and the agronomic management data for estimating Yp during 15 growing seasons (2000-2014), were collected at RWSs scale. Using A bottom-up approach, the yield, and production gap values were calculated at RWSs and subsequently aggregated to DCZs and finally, extended from DCZ to country-level according to the spatial distribution of crop area and climate zones.

    Results and Discussion

    Based on GYGA protocol, 48 RWSs within 12 DCZs of irrigated barley harvested areas were demonstrated. Aggregation from the RWSs results to DCZs illustrated that the average of potential yield in DCZs of irrigated barley was estimated 7090 kg.ha-1 and the range varied from 5283 to 8286 kg.ha-1. Nevertheless, the Ya range in these climate zones was calculated between 1406 and 3723 with an average of 3009 kg.ha-1. According to the results, the DCZs which confronted to higher temperatures during the growing season have lower yields and also a significant reverse correlation between the potential yield and the growth length period (R2 = 0.88 and p ≤0.01) were shown. The correlation between total received daily solar radiation during the growing and Yp in the DCZs was significant, positively season (R2 = 0.98 and p ≤0.01). At present, the range of difference between actual and potential yield varies between 3237 to 4697 kg.ha-1 with an average of 4081 kg.ha-1 (equivalent to 58% yield gap). In other words, just around 24 to 50 percent (on an average of 42 percent) of estimated Yp in irrigated barley fields can be attainable. According to the irrigated barley harvested areas, the actual and potential production gap are calculated about 2.21 and 2.99 million tons in the country, respectively, and under the best management condition can lead the production to be about 4.17 million tons.

    Conclusion

    According to the results, it was demonstrated about 58% relative yield gap between the averages of actual yield (3008 kg.ha-1) and potential yield (7090 kg.ha-1), which can be reduced by improving the production management in irrigated barley cultivated areas. For this reason, the current production of barley in irrigated lands can be increased from 2.12 to 4.17 million tons. This increase in production (1.96 million tons) could provide a significant part of the country's need to the barley and bring the country closer to achieve full self-sufficiency.

    Keywords: Actual yield, Crop simulation model, Global atlas, Potential yield}
  • سمانه رهبان، بنیامین ترابی*، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی

    تغییرات اقلیمی، کاهش تنوع زیستی در منطقه و نگرانی در مورد امنیت غذایی به عنوان مشکلاتی مهم مطرح هستند؛ در این راستا بررسی شرایط جهت دستیابی به افزایش تولید محصولات کشاورزی ضروری به نظر می رسد. برای بررسی راه کارهای افزایش عملکرد، ابتدا بایستی پتانسیل عملکرد و عوامل محدود کننده عملکرد تعیین و مورد ارزیابی قرار گیرند. از مدل های شبیه سازی می توان به عنوان طرح توسعه یافته ای از آزمایش های مزرعه ای برای غلبه بر محدودیت هایی مانند زمان و هزینه استفاده نمود. این بررسی با هدف استفاده از مدل SSM-iCrop برای شبیه سازی فنولوژی، عملکرد و بهره وری آب گیاه کلزادر سطح کشور انجام گرفت. در نتیجه پارامتریابی مدل، سه رقم زودرس، متوسط رس و دیرس برای کلزا تعیین شد، که درجه حرارت تجمعی برای کامل شدن دوره رشد آن ها به ترتیب 2000، 2500 و 2700 درجه سانتی گراد روز برآورد گردید. پس از تعیین پارامترهای مورد نیاز، به منظور ارزیابی مستقل مدل، با استفاده از داده های مقالاتی که از آن ها برای برآورد پارامترها استفاده نشده بود، بر اساس تاریخ کاشت و مدیریت منطقه مورد نظر و همچنین آمار هواشناسی آن مناطق، مدل اجرا گردید تا درستی و صحت سنجی مدل صورت گیرد. با توجه نمودار 1:1 و آماره ‏های 87/0=r، (درصد) 18C=V و (g.m-2) 04/67= RMSE برای عملکرد دانه و 97/0=r، (درصد) 5C=V، (روز) 68/10=RMSE برای روز تا رسیدگی و 83/0=r=، (mm.ha-1) 9/91RMSE=، 35/19CV برای نیاز آبی می‍توان نتیجه گرفت که شبیه‍ سازی رشد کلزا با استفاده از مدل SSM-iCrop رضایت بخش بوده است و نتایج حاکی از برآورد صحیح پارامترهای مدل و تصدیق کننده کارایی مدل در پیش‍بینی عملکرد کلزا در ایران می‍باشد.

    کلید واژگان: ارزیابی, پارامتریابی, شبیه سازی, مدل‏های گیاهی}
    Samaneh Rahban, Benjamin Torabi *, Afshin Soltani, Ebrahim Zeinali
    Introduction

    Due to limitation of water and soil resources resulted from geological and climatic conditions of Iran as well as necessity of self-reliance in infrastructural issues, efficient usage of water and soil resources available in Iran is inevitable. Climatic changes, reduced biodiversity in the region and concerns about food security are regarded as important issues; hence, evaluation of conditions to attain improved crop production seems essential. To investigate yield improvement methods, yield potential and yield limiting factors (climate, soil, water, and genetic factors) should be determined and evaluated in the first step. Simulation models may be used as scaled-up designs of field experiments to overcome limitations such as time and costs. Crop  simulation  models  are  mathematical representations  of  plant  growth  processes  as  influenced  by  interactions  among genotype,  environment and crop  management. Using crop simulation models can be an efficient complement to experimental research.  Models are being used to understand the response of crops to possible changes in crop, cultural management, and environmental variables. Crop models use various plant and environmental parameters to simulate crop growth and should be calibrated and evaluated before usage.

    Materials and Methods

     SSM-iCrop model predicts phenological stages as a function of temperature, day length.  Calculation of phenological development in the model is based on the biological day concept. A biological day is a day with optimal temperature, photoperiod, and moisture conditions for plant development. Leaf  area  development  and  senescence  is  a  function  of  temperature,  provide nitrogen  for  leaf  growth,  plant  density  and  nitrogen  remobilization.  To  simulate leaf area expansion, the first step is to determine on each day the  increase in leaf number  on  the  main  stem  using  the  phyllochron  (temperature  unit between emergences of successive leaves) concept. In this model biomass is estimated as a function of the received radiation and temperature.  Daily  increase  of  crop  mass  is  estimated  as  the  product  of  incident photosynthetic  active  radiation  (PAR,  MJ  m-2d-1),  the  fraction  of  that  radiation intercepted  by  the  crop  (FINT)  and  efficiency  with  which  the intercepted  PAR  is used to produce crop dry mass, i.e., radiation use efficiency (RUE, g MJ-1).  Yield formation  in  the  model is simply  simulated  as  total  dry matter  production  during seed  filling  period  plus  a  fraction  of  crop  dry  mass at  BSG  (as  mobilized  dry matter).  Modeling  seed  growth  rate  and  yield  formation  in  the  current  model  is based on a modified linear increase in harvest index concept as described by Soltani and Sinclair (2011).The model needs daily weather data, i.e. maximum and minimum temperatures, rainfall, and solar radiation. The model can be run under multiple scenarios/treatments over many years.

    Results

     As a result of the SSM-iCrop model parameterization, three early, medium and late maturing cultivars were determined for canola, which their cumulative degree days (GDD) for growth period completion were estimated as 2000, 2500 and 2700 °C days. After determination of the required parameters, the model was run based on sowing date, management, and meteorological statistics of the region using the data from the papers which were not used for parameterization, so as to validate the model. The average of the simulated data for days to maturity and yield were 222 (days) and 383 (g.m-2), respectively, whereas observed values for this traits were 223 (days) and 359 (g.m-2).

    Conclusion

     Based on the 1:1 line and statistics of r=0.87, CV=18% and RMSE=67.04 (g.m-2) for grain yield and r=0.97, CV=5% and RMSE=10.68 (days) for days to maturity, it may be concluded that simulation canola growth using SSM-iCrop model has been satisfactory and indicates accurate estimation of the model parameters, as well as serving as a verification of the model efficiency in prediction of canola yield under climatic conditions of major canola production regions of Iran.

    Keywords: Evaluation, Parameterization, Plant models, simulation}
  • امیر دادرسی، بنیامین ترابی*، اصغر رحیمی، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی

    تحلیل خلا عملکرد یک روش کمی برای افزایش احتمالی ظرفیت تولید گیاهان زراعی در یک ناحیه مشخص می باشد و یکی از مهم ترین بخش های طراحی راهبردهای تامین غذا در مقیاس منطقه ای، ملی و جهانی است. در این راستا، با استفاده از مدل شبیه‏سازی SSM-iCrop2 مقدار عملکرد پتانسیل سیب زمینی (Solanum tuberosum L.) برآورد شد و سپس با استفاده از نرم افزار GIS و به کمک دو روش گیگا و درون یابی مقادیر عملکرد پتانسیل، عملکرد واقعی، خلا عملکرد برای استان گلستان محاسبه گردید. نتایج نشان داد که عملکرد واقعی استان گلستان (میانگین 10 ساله مورد بررسی) براساس گزارش جهاد کشاورزی معادل 22 تن در هکتار می باشد. همچنین عملکرد واقعی محاسبه شده براساس روش گیگا معادل 20 تن در هکتار و براساس روش درون یابی نیز 22 تن در هکتار به دست آمد. حداکثر عملکرد غده گزارش شده توسط کشاورزان 55 تن بوده است که بر این اساس مقدار عملکرد پتانسیل شبیه سازی شده ارزیابی گردید. در روش گیگا 52 تن در هکتار و در روش درون یابی 42 تن در هکتار به دست آمد. که این امر نشان ار دقت بالای روش گیگا در تخمین عملکرد پتانسیل دارد. مقدار خلا عملکرد و عملکرد نسبی مشاهده شده برابر با 33 تن در هکتار و 40 درصد، برای روش گیگا معادل 33 تن در هکتار و 38 درصد و در روش درون یابی برابر با20 تن در هکتار و 52 درصد به دست آمد. با مقایسه دو روش درون یابی و گیگا، می توان نتیجه گرفت هر دو روش، تخمین نسبتا خوبی از مقدار عملکرد واقعی داشتند، ولی روش گیگا عملکرد پتانسیل را بهتر از روش درون یابی پیش بینی کرد. براساس داده های مورد نیاز اجرای مدل در سطح ملی، قابلیت مقایسه نتایج با تحقیقات صورت گرفته در اقلیم های مشابه در سراسر دنیا، تخمین عملکرد پتانسیل براساس مناطق عمده کاشت محصولات، روش گیگا به عنوان روش برتر می تواند برای تخمین خلا عملکرد در سطح کشور و برای سایر محصولات نیز مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: امنیت غذایی, سامانه اطلاعات جغرافیایی GIS)), عملکرد پتانسیل}
    Amir Dadrasi, Benjamin Torabi *, Asghar Rahimi, Afshin Soltani, Ebrahim Zeinali
    Introduction

    Potato (Solanum tuberosum L.) accounts for the largest share in production of food products after wheat, rice and corn, which plays an important role in the nutrition and food basket of the world. Currently, the issue of food security and supplying is very important in different parts of the world and thus prediction of its demand that is increasing. Also, growing population will intensify this issue too. A key strategy to overcome the nutritional challenge of the growing population of the world is eliminating the gap between the current achievement in farms and the yield which can be achieved by using the best cultivars compatible with the environment and the best water, soil and plant management methods.

    Martials and Methods

    In this study, potential yield of potato was estimated using the SSM-iCrop2. then the production and yield gap of potato were investigated with two methods of Global Yield Gap Atlas (GYGA) and Arc GIS software by interpolation method for Golestan province. For this aim, the information of potato cultivation management in the province level and the daily data of 23 synoptic weather station as well as their soil data were used. Meanwhile, potential yield gap analysis protocol (GYGA protocol) was used to identify the main weather stations named reference weather stations (RWSs) and climates where potato is planted in Golestan province. Potential yield of potato was estimated within the area covered by each RWS, and then scaled up to the province level. In order to implement the interpolation method in ArcGIS software, initially, potential yield of 23 stations in the Golestan province was estimated. Afterwards, the potential and actual yield in the whole province was estimated using Kriging and IDW methods, respectively.

    Results and Discussions

    According to the Agricultural Jihad Report, the actual yield of Golestan province (a ten-year average) was reported as 22 t.ha-1, while the actual yield calculated based on the interpolation method was estimated equal to 22 t.ha-1. However, the actual yield calculated using the global yield gap atlas (GYGA) method was estimated as 20 t.ha-1. Heigh yield of potato in the province was reported by farmers up to 55 tons, which was considered as potential in the province to be compared with GYGA and interpolation methods, so that in the GYGA method, 52 t.ha-1 and in the interpolation method, finding was 42 t.ha-1. yield gap and relative yield in the GYGA method (33 t.ha-1 and 38 percent), and interpolation (20 t.ha-1 and 52 percent) were obtained. Also, in GYGA method, the values ​​were estimated using only two stations, but in the interpolation method the province's yield was estimated using 23 stations and daily meteorological data. The GYGA protocol is a bottom-up approach used by Hochman et al. (2016) to assess the variation of national yield from climatic zoning to analyze similar agro-cluster groups. So far, several studies have been done using this protocol. Gobbett et al. (2017) showed that wheat lands in Australia are located in six key climatic regions. They selected 22 reference stations in this area and calculated the limited water potential yield using the APSIM model (for the years of 1996 to 2010).

    Conclusion

    The results showed that both Global yield gap Atlas (GYGA) and interpolation method had accurate estimation of actual and potential production and yield, but those values obtained using statistics and 23 weather stations in the interpolation method, and using just 2 weather station (Hashemabad and Gorgan stations) in the Global Atlas method. As previously mentioned, the GYGA method is designed to estimate the yield gap at the national level, which can calculate the potential yield, production, and yield gap in a wide range even with the least amount of information. One of the advantages of GYGA protocol is that the results obtained at any point in the world are comparable to other areas and cultivations of that particular product. Based on the comparison made in this study, it was concluded that the Global yield gap Atlas method should be used to estimate the yield of the country.

    Keywords: Food security, Geographic Information System (GIS), Potential yield}
  • بنیامین ترابی*، نجیب الله ابراهیمی، افشین سلطانی، ابراهیم زینلی

    پژوهش حاضر به منظور تخمین پارامترهای مدل SSM_iCrop و ارزیابی کارایی آن در پیش بینی رشدونمو گیاه باقلا در شرایط آب وهوایی گرگان انجام شد. این پژوهش روی گیاه باقلا "رقم برکت" به صورت اسپلت پلات در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال زراعی 95-1394 انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل تاریخ کاشت (6 آذرماه، 4 دی ماه و 11 بهمن ماه) و تراکم بوته (5، 15، 25 و 35 بوته در مترمربع) بودند. پارامترهای مربوط به مراحل فنولوژی، گسترش و پیرشدن سطح برگ، تولید و توزیع ماده خشک و موازنه آب با استفاده از داده های آزمایش حاضر و دیگران تخمین زده شدند. نتایج ارزیابی مدل نشان داد مدل به خوبی می تواند روز تا گلدهی (8/3RMSE =  و 1/4CV=)، روز تا رسیدگی (9/11RMSE =  و 1/8CV =)، تعداد گره روی ساقه اصلی (7/1RMSE =  و 0/10CV =)، شاخص سطح برگ (8/0RMSE =  و 8/28CV =)، عملکرد بیولوژیک (5/158RMSE =  و 6/21CV =) و عملکرد دانه (6/118RMSE =  و 7/24CV =) را پیش بینی کند. بنابراین می توان از مدل SSM_iCrop برای بررسی وضعیت مدیریت زراعی و تجزیه و تحلیل رشد و عملکرد باقلا در شرایط گرگان استفاده کرد.

    کلید واژگان: سطح برگ, شبیه سازی, عملکرد دانه, فنولوژی, ماده خشک}
    Benjamin Torabi *, Najebullah Ebrahimi, Afshin Soltani, Ebrahim Zeinali

    The present study was conducted to parameterize the SSM_iCrop model and evaluate the prediction of growth and development of faba bean in Gorgan climate condition. This study was carried out on faba bean cv."Barkat" as split-plot in randomized complete block design with four replications at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2015-2016. The experimental factors consisted of planting date (27 November, 25 December and 31 January) and plant density (5, 15, 25 and 35 plants/m2). The parameters of phonological stages, leaf expansion and senescence, production and distribution of dry matter and water balance were estimated using the present data experiment and other data. The results of model evaluation showed that, it can well predict, days to flowering (RMSE = 3.8 and CV =4.1), days to maturity (RMSE = 11.9 and CV= 8.1), node number on main stem (RMSE = 1.7 and CV = 10.0), leaf area index (RMSE =0.8 CV =28.8), biological yield (RMSE = 158.5 and CV =21.6) and seed yield (RMSE = 118.6 and CV = 24.7). Therefore, the SSM_iCrop model can be used to evaluate the agronomic management and analyze the growth and yield of faba bean in Gorgan conditions.

    Keywords: Leaf area, Phenology, simulation, Seed yield, dry matter}
  • محسن ملک، فرشید قادری فر*، بنیامین ترابی، حمیدرضا صادقی پور
    مقدمه

    بذرها نیز همانند سایر مواد دارای خاصیت هیگروسکوپی بوده و با محیط اطراف خود تبادل رطوبتی دارند. تغییرات رطوبتی بذرها طی انبارداری به ماهیت هیگروسکوپی آن‌ها وابسته است و این ویژگی نقش مهمی در تعیین کیفیت و طول عمر بذرها دارد. ازطرفی مطالعه خصوصیات هیگروسکوپی بذرها می‌تواند علاوه بر مطالعات انبارداری در مباحث تجاری مانند خشک‌کردن و فراوری بذر نیز مورد استفاده قرار بگیرد. از این رو در این پژوهش رابطه رطوبت بذر و رطوبت نسبی در بذر ارقام کلزا مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.

    مواد و روش‌ها

    در این مطالعه به بررسی رابطه رطوبت نسبی محیط و محتوی رطوبت بذر سه رقم کلزا در دماهای 10، 20 و 30 درجه سلسیوس با استفاده از منحنی‌های تعادل هیگروسکوپی پرداخته شد. به‌این‌منظور منحنی‌های دفع و جذب آب به‌طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفتند. منحنی‌های جذب و دفع آب به ترتیب با خشک کردن بذرها در رطوبت نسبی یک درصد و آبگیری بذرها در رطوبت نسبی 100 درصد و پس از آن با انتقال به رطوبت‌های نسبی و دماهای مختلف و در نهایت تعیین محتوی رطوبت تعادلی بذرها به‌دست آمدند. لازم به ذکر است به‌منظور ایجاد رطوبت‌های نسبی مختلف از محلول‌های وزنی گلیسرول و اسید سولفوریک استفاده شد. در نهایت نیز کمی سازی رابطه محتوی رطوبت بذرها و رطوبت نسبی با کمک مدل دی‌آرکی-وات انجام گرفت.

    یافته‌ها

    نتایج حاکی از آن بود که محتوی رطوبت بذرها بسته به رقم و دما در رطوبت‌های نسبی مختلف متفاوت بود. همچنین در تمامی ارقام و دماها بین منحنی‌های دفع و جذب آب اختلاف وجود داشت؛ و بطور کلی منحنی‌های دفع بالاتر از منحنی‌های جذب آب قرار گرفتند. بین ارقام مختلف از لحاظ محتوی رطوبت بذر در دماهای مختلف بیشترین اختلافات در رطوبت نسبی 100 درصد مشاهده شد و در رطوبت‌های نسبی پایین‌تر این اختلاف کمتر بود. همچنین در مجموع بیش‌ترین مقدار رطوبت بذر ارقام کلزا در دمای 20 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 100 درصد و کمترین مقدار رطوبت بذر نیز در دمای 30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 1 درصد مشاهده شد.

    نتیجه‌گیری

    با توجه به یافته‌های این آزمایش مشخص شد رابطه محتوی رطوبت بذرها و رطوبت نسبی از یک تابع سیگموییدی تبعیت می‌کند و همچنین این رابطه بسته به رقم و دما می‌تواند دارای تفاوت‌هایی باشد. بین منحنی‌های جذب و دفع آب اختلاف وجود داشت. این اختلاف یا فاصله بین منحنی جذب و دفع آب که هیستریس نام دارد، نشان داد معمولا رطوبت بذرها در یک رطوبت نسبی ثابت در حالتی که بذرها درحال آبگیری هستند نسبت به حالتی که درحال کاهش رطوبت هستند کم‌تر است که همین امر سبب بالاتر قرار گرفتن منحنی دفع نسبت به منحنی جذب می‌باشد.

    کلید واژگان: جذب آب, دفع آب, هیستریس, انبارداری بذر, مدل سازی تغییرات رطوبتی}
    Mohsen Malek, Farshid Ghaderi-Far *, Benjamin Torabi, HamidReza Sadeghipour
    Introduction

    Seeds, like other materials, are hygroscopic and exchange moisture with their surroundings. The changes in the moisture of seeds during storage depend on their hygroscopic nature and this feature plays an important role in determining the seed quality and longevity. Furthermore, studying the hygroscopic characteristics if seeds can be useful in seed storage studies as well as in commercial applications such as drying and seeds processing. Therefore, in this study, the relationship between seed moisture content and relative humidity in seed of rapeseed cultivars was studied.

    Material and Methods

    In this study, the relationship between the ambient relative humidity and seed moisture content of three rapeseed cultivars at 10, 20 and 30 °C was investigated using hygroscopic equilibrium curves. Therefore, water desorption and absorption curves were studied separately. Water absorption and desorption curves were obtained by drying the seeds at 1% relative humidity and seed hydration at 100% relative humidity, respectively, followed by transferring the seeds to different relative humidities at different temperatures and finally determining the equilibrium moisture content of the seeds. It should be noted that glycerol and sulfuric acid solutions were used to creation different relative humidity. Finally, the relationship between seeds moisture content against the relative humidity was quantified by fitting the D’Arcy-Watt equation.

    Results

    The results indicated that the seeds moisture content varied in cultivars and temperatures at different relative humidities. Also, there was a difference between water desorption and absorption curves in all cultivars and temperatures; desorption curves were generally higher than water absorption curves. The greatest difference among the cultivars regarding seed moisture content was observed at 100% relative humidity, and this difference was less severe at lower relative humidities. Also, the highest seed moisture content of rapeseed cultivars was observed at 20 °C and 100% relative humidity, and the lowest seed moisture content was recorded at 30 °C and 1% relative humidity.

    Conclusions

    According to the results, it was found that the relationship between seed moisture content and relative humidity followed a sigmoidal function, and this relationship would also vary depending on cultivar and temperature. There was also a difference between the adsorption and desorption curves, which is called "hysteresis", and showed that the seed moisture content at a constant relative humidity was generally higher in the state of dehydration compared with that in the state of hydration. Due to this event, desorption curve is situated higher than the absorption curve.

    Highlights

    Response to hygroscopic equilibrium curves in seeds of different rapeseed cultivars was compared. Sulfuric acid and glycerol solutions were used to create different relative humidity.

    Keywords: Water absorption, Water desorption, Hysteresis, Seed storage, Moisture changes modeling}
نمایش عناوین بیشتر...
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