-
آنالیز خلاء عملکرد راهکار مفیدی برای اولویت بندی تحقیقات و سیاست های تولید در کشاورزی را فراهم می آورد. به منظور یافتن راهکارهایی جهت افزایش عملکرد نخود، مدل SSM-chickpea جهت آنالیز عملکردهای پتانسیل آبی و دیم در نه منطقه (واقع در عرض جغرافیایی 37 درجه شمالی تا 33 درجه جنوبی و طول جغرافیایی 61 درجه غربی و 56 شرقی) تحت کشت نخود در استان خراسان رضوی واسنجی و تعیین اعتبار شد. متوسط عملکرد پتانسیل آبی نخود در مناطق مورد بررسی 2251 کیلوگرم در هکتار بود در حالی که متوسط عملکرد پتانسیل دیم 1026 کیلوگرم در هکتار بود که کاهش 54 درصدی در نتیجه وضعیت نامناسب رطوبتی خاک را نشان می داد. همچنین متوسط عملکردهای واقعی دیم و آبی به ترتیب 64 و 79 درصد کمتر از عملکردهای پتانسیل آبی و دیم بود. بیشترین و کمترین خلاء عملکرد در شرایط اختلاف عملکرد پتانسیل و واقعی به ترتیب در شهرستان های تربت جام و قوچان مشاهده شد. به طور کلی خلاء عملکرد از شمال (نیشابور، مشهد و قوچان) به سمت جنوب (تربت جام و گناباد) استان روند افزایشی داشت. همچنین، مقادیر خلاء عملکرد بین عملکرد پتانسیل دیم شبیه سازی شده و عملکرد واقعی دیم بسیار پایین بودند زیرا هم عملکرد پتانسیل دیم شبیه سازی شده و هم عملکرد واقعی دیم در این مناطق پایین بود.
آنالیز خلاء عملکرد راهکار مفیدی برای اولویت بندی تحقیقات و سیاست های تولید در کشاورزی را فراهم می آورد. به منظور یافتن راهکارهایی جهت افزایش عملکرد نخود، مدل SSM-chickpea جهت آنالیز عملکردهای پتانسیل آبی و دیم در نه منطقه (واقع در عرض جغرافیایی 37 درجه شمالی تا 33 درجه جنوبی و طول جغرافیایی 61 درجه غربی و 56 شرقی) تحت کشت نخود در استان خراسان رضوی واسنجی و تعیین اعتبار شد. متوسط عملکرد پتانسیل آبی نخود در مناطق مورد بررسی 2251 کیلوگرم در هکتار بود در حالی که متوسط عملکرد پتانسیل دیم 1026 کیلوگرم در هکتار بود که کاهش 54 درصدی در نتیجه وضعیت نامناسب رطوبتی خاک را نشان می داد. همچنین متوسط عملکردهای واقعی دیم و آبی به ترتیب 64 و 79 درصد کمتر از عملکردهای پتانسیل آبی و دیم بود. بیشترین و کمترین خلاء عملکرد در شرایط اختلاف عملکرد پتانسیل و واقعی به ترتیب در شهرستان های تربت جام و قوچان مشاهده شد. به طور کلی خلاء عملکرد از شمال (نیشابور، مشهد و قوچان) به سمت جنوب (تربت جام و گناباد) استان روند افزایشی داشت. همچنین، مقادیر خلاء عملکرد بین عملکرد پتانسیل دیم شبیه سازی شده و عملکرد واقعی دیم بسیار پایین بودند زیرا هم عملکرد پتانسیل دیم شبیه سازی شده و هم عملکرد واقعی دیم در این مناطق پایین بود.کلید واژگان: عملکرد واقعی, عملکرد پتانسیل, خلاء عملکرد و مدل سازیYield gap analysis provides an essential framework to prioritize research and policy efforts aimed at reducing yield constraints. To identify options for increasing chickpea yield، the SSM-chickpea model was parameterized and evaluated to analyze yield potentials، water limited yields and yield gaps for nine regions representing major chickpea-growing areas of Razavi Khorasan province. The average potential yield of chickpea for the locations was 2251 kg ha-1، while the water limited yield was 1026 kg ha-1 indicating a 54% reduction in yield due to adverse soil moisture conditions. Also، the average irrigated and rainfed actual yields were respectively 64% and 79% less than simulated potential and water limited yields. Maximum and minimum yield gap between potential yield and actual yield were observed in Quchan and Torbat-jam respectively. Generally، yield gap showed an increasing trend from the north (including Nishabur، Mashhad، Quchan and Daregaz regions) to the south of the province (Torbat- Jam and Gonabad). In addition، yield gap between simulated water limited potential yield and rainfed actual yield were very low because both simulated water limiting potential and average rainfed actual yields were low in these regions. Yield gap analysis provides an essential framework to prioritize research and policy efforts aimed at reducing yield constraints. To identify options for increasing chickpea yield، the SSM-chickpea model was parameterized and evaluated to analyze yield potentials، water limited yields and yield gaps for nine regions representing major chickpea-growing areas of Razavi Khorasan province. The average potential yield of chickpea for the locations was 2251 kg ha-1، while the water limited yield was 1026 kg ha-1 indicating a 54% reduction in yield due to adverse soil moisture conditions. Also، the average irrigated and rainfed actual yields were respectively 64% and 79% less than simulated potential and water limited yields. Maximum and minimum yield gap between potential yield and actual yield were observed in Quchan and Torbat-jam respectively. Generally، yield gap showed an increasing trend from the north (including Nishabur، Mashhad، Quchan and Daregaz regions) to the south of the province (Torbat- Jam and Gonabad). In addition، yield gap between simulated water limited potential yield and rainfed actual yield were very low because both simulated water limiting potential and average rainfed actual yields were low in these regions.
Keywords: Actual yield, Benchmarking, Modelling, Potential yield, Rainfed -
در اکثر موارد عملکرد واقعی به دلیل ضعف های مدیریتی و فناوری کمتر از عملکرد پتانسیل می باشد، که اختلاف بین این دو به عنوان خلاء عملکرد در نظر گرفته می شود. درک سهم نسبی هر یک از متغیرهای مدیریتی در خلاء عملکرد می تواند به عنوان یکی از مهمترین گام های کاهش آن و نزدیک شدن عملکرد واقعی به عملکرد پتانسیل باشد. به منظور ارزیابی میزان خلاء عملکرد گندم و همچنین سهم نسبی متغیرهای مدیریتی و فناوری در میزان این خلاء در ایران، از تابع حد مرزی که یک رگرسیون چند متغیره می باشد، استفاده شد. برای این منظور داده های اقلیمی استان های مختلف کشور از سازمان های هواشناسی کشور و عملکرد گندم در استان های مختلف از سازمان های جهاد کشاورزی کشور استخراج شد. عملکرد پتانسیل گندم در استان های مختلف نیز با استفاده از مدل WOFOST شبیه سازی شد. از اختلاف بین عملکرد پتانسیل و عملکرد واقعی، خلاء عملکرد گندم برای استان های مختلف برآورد شد. سپس با استفاده از تابع حد مرزی سهم نسبی متغیرهای اقلیمی موثر در عملکرد پتانسیل و همچنین سهم نسبی هر یک از متغیرهای مدیریتی موثر شامل آبیاری، کاربرد کود، مکانیزاسیون، کاربرد آفتکش و کود دامی بر خلاء عملکرد گندم محاسبه شد. نتایج نشان داد که به طور کلی در بین عوامل اقلیمی اثر بارندگی و تابش بر عملکرد پتانسیل گندم مثبت و اثر دما منفی بود. در بین این متغیرها نیز بارندگی بیشترین تاثیر را بر عملکرد پتانسیل گندم دارا بود. محدوده خلاء عملکرد گندم در ایران بین 1646 تا 4470 کیلوگرم در هکتار و 29 تا 58 درصد متغیر بود. به طور کلی تاثیر کلیه عوامل مدیریتی بر میزان خلاء عملکرد گندم کشور منفی بود که بدین ترتیب با بهبود یا افزایش هر کدام از این فاکتورها، میزان خلاء عملکرد گندم در کشور کاهش نشان داد. از بین عوامل مدیریتی مورد بررسی، عامل آبیاری بویژه در استان های واقع در اقلیم گرم و خشک کشور و بعد از آن نیز عامل کاربرد کود شیمیایی بیشترین تاثیر را بر کاهش خلاء عملکرد گندم نشان دادند. بنابراین، به نظر می رسد برای کاهش خلاء عملکرد گندم در ایران باید در وهله اول مدیریت آبیاری و کاربرد کود را مدنظر قرار داد.کلید واژگان: آبیاری, تابع حد مرزی, شبیه سازی, عملکرد پتانسیل, مکانیزاسیونIntroductionHuman diets strongly rely on wheat (Triticum aestivum L.). Its production has increased dramatically during the past 50 years, partly due to area extension and new varieties but mainly as a consequence of intensified land management and introduction of new technologies. For the future, a continuous strong increase in the demand for agricultural products is expected. It is highly unlikely that this increasing demand will be satisfied by area expansion because productive land is scarce and also increasingly demanded by non-agricultural uses. The role of agricultural intensification as key to increasing actual crop yields and food supply has been discussed in several studies. However, in many regions, increases in grain yields have been declining Inefficient management of agricultural land may cause deviations of actual from potential crop yields: the yield gap. At the global scale little information is available on the spatial distribution of agricultural yield gaps and the potential for agricultural intensification.
Actual yield is mostly lower than potential yield due to inefficient management and technological that difference between these yields is considered as yield gap. Understanding of relative share of every management factors in yield gap could be as one of the important keys to reduce gap and close actual yield to potential yield.Materials And MethodsIn order to evaluate the amount of wheat yield gap and also relative share of management and technological variables in yield gap, frontier production function was used which is a multi-variable regression. The frontier production function to be estimated is a Cobb-Douglas function as proposed by Coelli et al. (2005). Cobb-Douglas functions are extensively used in agricultural production studies to explain returns to scale. We propose a methodology to explain the spatial variation of the potential for intensification and identifying the nature of the constraints for further intensification. We estimated a stochastic frontier production function to calculate global datasets of maximum attainable grain yields, yield gaps, and efficiencies of grain production at. Applying a stochastic frontier production function facilitates estimating the yield gap based on the actual grain yield data only, instead of using actual and potential grain yield data from different sources. Therefore, the method allows for a robust and consistent analysis of the yield gap. The factors determining the yield gap are quantified at both global and regional scales.
For this purpose, climatic information and wheat yield of different provinces were obtained from Iran meteorological organization and Agriculture Jahade organization, respectively. Wheat potential yield in different provinces was simulated by WOFOST model. Wheat gap was gained by difference between actual and potential yield in different provinces. Relative share of climatic variables in potential yield and also relative share of management variables included irrigation, fertilizer application, mechanization, pesticide application and manure in wheat yield gap was calculated by frontier production function.Results And DiscussionThe results showed that the effect of precipitation and radiation on wheat potential yield was positive and the impact of temperature was negative. Precipitation had the highest impact on wheat potential yield among other climatic variables. The range of wheat yield gap was from 1646 to 4470 kg ha-1 and 29 to 58% in Iran. Generally, the effect of all management variables on wheat yield gap was negative so that wheat yield gap was reduced by improving of these variables. Among studied management variables, irrigation had the highest effect on yield gap reduction, especially in dry-warm climate and fertilizer application was the second factor which had high effect on yield gap reduction. Therefore, to reduce wheat yield gap in Iran, irrigation management and fertilizer application should be considered.ConclusionsBetween studied climate variables, the relative contribution of temperature and rainfall was higher on wheat yield potential compared with radiation in all provinces except the province of Zanjan, Golestan, Gilan and Mazandaran. The highest gap yield (4470 kg ha-1) was assigned to Ilam and Mazandaran provinces. Irrigation and fertilizer application were the more affective variables in yield gap induction.Keywords: Frontier production function, Mechanization, Irrigation, Potential yield, Simulation -
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 پتانسیلAgroecology journal, Volume:12 Issue: 4, 2021, PP 613 -633IntroductionPotato (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 MethodsIn 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 DiscussionsAccording 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).
ConclusionThe 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 -
در این تحقیق عملکرد پتانسیل و خلاء عملکرد گندم آبی و چغندرقند در استان خراسان رضوی طی دوره ای 10 ساله (1393-1384) مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور بر اساس داده های درازمدت هواشناسی 17 شهرستان و با استفاده از آنالیز خوشه ایسه ناحیه اقلیمی کشاورزی در استان خراسان رضوی از یکدیگر تفکیک شدند. پیش بینی عملکرد پتانسیل با استفاده از مدل شبیه سازی LINTUL1 انجام شد و پیش از استفاده از آن بر مبنای داده های عملکرد در معرض تعیین اعتبار متقابل قرار گرفت. بر اساس نتایج شبیه سازی، عملکرد پتانسیل (YP) گندم آبی در نواحی اقلیمی کشاورزی 1 (نیمه خشک و معتدل)، 2 (خشک و گرم) و 3 (نیمه خشک و گرم) به ترتیب 7248، 6478 و 7852 و درکل استان 6936 کیلوگرم در هکتار برآورد شد. در حدود 74 درصد از تغییرات سالانه YP گندم آبی ناشی از تغییر در طول دوره پر شدن دانه به دلیل افزایش درجه حرارت می باشد. خلاء عملکرد گندم آبی در هر سه ناحیه در طی 5 سال ابتدای دوره به طور نسبی افزایش یافته و به حدود 4 تن در هکتار رسید ولی از سال 1390 خلاء عملکرد در حال کاهش بوده به طوری که میزان خلاء قابل مهار آن در سال 93 بین 50/0-48/0 عملکرد پتانسیل بوده است. میانگین عملکرد پتانسیل گندم دیم در نواحی اقلیمی بین 2800-2000 کیلوگرم در هکتار برآورد شد و بر این اساس میانگین خلاء نسبی استان در محدوده 8/0-75/0 به دست آمد. میانگین 10 ساله عملکرد پتانسیل چغندرقند در نواحی اقلیمی استان خراسان رضوی بین t ha-1 88-78 پیش بینی شد.کلید واژگان: اطلس جهانی خلاء عملکرد, عملکرد پتانسیل, خلاء قابل مهار, تعیین اعتبار متقابلIntroductionTo realize global food demand by 2050 world cereal production should be increased up to 49% compared to 2006. This level of production could be achieved by annual yield increment of 1.16%. However, the current rates are much lower. At the same time, there is a very restricted area to increase cultivated lands because of resource limitation, provided that increase in crop yields is the main option to sustain food security. Potential yield (YP) could be achieved when limiting and reducing factors are completely absent during crop growth. YP is an indicator for the yielding capacity of a given environment and management system and estimating the difference between YP and actual yield, known as yield gap, is crucial for improvement of crop production systems at regional or national scale. In this study yield gap and its temporal trend for sugar beet, irrigated and rainfed wheat are estimated over Khorasan Razavi province based on the method developed by Global Yield Gap Atlas.Materials and MethodsFollowing the protocol provided by Global Yield Gap Atlas, Khorasan province was clustered into agroclimatic zones using the proposed indices (cumulative degree days above 0 ºC, aridity index and temperature seasonality) based on 10 years (1384-1393) weather data. YP of sugar beet and irrigated wheat for the study period in the climatic regions was first estimated for selected cities within each region using LINTUL model and finally the simulation results were up scaled from cities to region and from regions to the whole province. The model was cross-validated against measured data using leave-one-out (LOO) method to increase accuracy of predictions. Potential yield of rainfed wheat (YW) was estimated from frontier production function which was fitted to yield data over a wide range of annual precipitation. Yield gap (YG) of the studied crops was estimated as the difference between potential (YP) and actual yields (YA) for each region and over the 10-year period. In addition exploitable gap (YG85%=85%YP-YA) was also calculated.Results and DiscussionThe accuracy of LINTUL model for simulation of sugar beet and irrigated wheat yields was considerably increased after cross validation and the prediction error was reduced by 6.5 - 7.8%. Mean YP of irrigated wheat in the climatic region 1 (temperate, semi-dry), 2 (hot, dry) and 3 (temperate, dry) was respectively, 7248, 6478 and 7852 and for the whole province 6936 kg ha-1. Time trend of YP for irrigated wheat was not significant in 3 climatic regions however, high annual variation of YP was found over the studied period. Results indicated that up to 74% of this variation was accounted for by changes in the effective grain filling period in response to temperature. YG85% of irrigated wheat in all climatic regions was increased up to 4 t ha-1 during 1384-1388 but decreased later on so that relative gap was 0.48-0.50 of YP in 1993. Average YW of rainfed wheat in the climatic regions of the province was estimated as 2000-2800 kg ha-1 with a negative trend due to decreased precipitation, the highest negative slope in YW (59 kg ha-1 y-1) was found in the hot dry region. Rainfed wheat showed an extremely high yield gap in all climatic regions and mean relative yield gap (YG/YW) was estimated as 0.75-0.80 over the province. Mean YP of sugar beet in different climatic regions of the province was estimated from 78 to 88 t ha-1 with the lowest potential in hot-dry region. However, declining trend was found in the yield gap of sugar beet in all studied regions with the highest gap filling rate of 1.44 t ha-1 y-1 in temperate-dry region.ConclusionsSimulated YP of sugar beet and irrigated wheat were higher in temperate-semi arid regions of the province and lower in hot-dry regions. However, cold-semi arid regions had the highest YW of rainfed wheat. When up-scaled over the province, YG85% was about 50% of YP for irrigated wheat and sugar beet and 25% for rainfed wheat. It was concluded that closing yield gap of sugar beet and irrigated wheat would be possible mainly by improving management practices however, for rainfed wheat breeding strategies should be considered as the first priority.Keywords: Cross validation, Exploitable yield gap, Global yield gap atlas, Potential yield
-
پیش بینی عملکرد پتانسیل در شرایط بدون محدودیت آب و عناصر غذایی و عاری از آفات، بیماری ها و علف های هرز اولین قدم در تخمین خلاء عملکرد محصولات زراعی است. عدم دسترسی به داده های کامل و دقیق محدودیت اصلی در استفاده از مدل های شبیه سازی برای برآورد عملکرد پتانسیل است و در این صورت استفاده از مدل های ساده شده جایگزین مناسبی محسوب می شود، البته پیش از استفاده از این مدل های ساده اطمینان از قدرت پیش بینی آنها در مقایسه با مدل های شبیه سازی ضروری می باشد. در این پژوهش عملکرد پتانسیل گندم و چغندرقند در سه منطقه از استان خراسان رضوی (تربت حیدریه، مشهد و نیشابور) با استفاده از سه روش ساده محاسباتی و نیز با دو مدل شبیه سازی برآورد و دقت روش ها مورد مقایسه قرار گرفته است. محاسبات ساده بر اساس روش فائو (FAO) ، مدل تغییر یافته فائو (FAO-M) و روشی مبتنی بر کارآیی مصرف نور (RUE) انجام شد که در آنها عملکرد پتانسیل به وسیله دو معادله و با استفاده از میانگین ماهانه داده های آب و هوایی برآورد می شود. عملکرد پتانسیل دو محصول در همان مناطق توسط مدل های LINTUL و SUCROS که بر اساس داده های روزانه آب و هوایی اجرا می شوند و قبلا برای مطالعات در مقیاس منطقه ای واسنجی شده بودند نیز پیش بینی شد و قدرت پیش بینی 5 روش بر اساس شاخص های آماری مورد مقایسه قرار گرفت. میانگین عملکرد مشاهده شده گندم در سه منطقه تحت بررسی 18/7 تن در هکتار بود و در 5 روش تحت بررسی میانگین عملکرد پتانسیل گندم سه منطقه بین 92/6 تا 63/7 تن در هکتار پیش بینی شد. بر این اساس خطای پیش بینی در مورد مدل های شبیه سازی 39/1 و برای سه روش ساده کمتر از 5 درصد (64/4 %) به دست آمد. باوجودی که مقدار نسبی جذر میانگین مربعات خطا (RMSEn) برای سه روش ساده بیشتر از مدل های شبیه سازی بود ولی بین 11/7 تا 16/10 درصد و در محدوده مطلوب قرار داشت. به علاوه کارآیی مدل سازی (ME) نیز مثبت و به جز در روش RUE بالاتر از 60/0 بود. میانگین عملکردهای انداره گیری شده چغندرقند 5/82 تن در هکتار بود در حالی که میانگین عملکرد پتانسیل پیش بینی شده به روش های مختلف در محدوه 91-89 تن در هکتار قرار داشت. دقت پیش بینی عملکرد چغندر به وسیله روش های ساده کمتر از مدل های شبیه سازی بود ولی قابلیت پیش بینی آنها بر اساس شاخص های آماری قابل قبول محسوب شد به طوری که RMSEn محاسبه شده برای این روش ها از 5/11 درصد تجاوزر نکرد. در تعیین اعتبار متقابل روش های ساده با مدل های شبیه سازی نیز همبستگی معنی داری بین عملکردهای پیش بینی شده توسط روش های ساده و مدل های پیچیده به دست آمد که نشان دهنده انطباق مطلوب آنهاست. نتایج این تحقیق نشان داد که با استفاده از روش های محاسباتی ساده و حداقل داده های آب و هوایی می توان عملکرد پتانسیل محصولات زراعی را با دقت فابل قبولی برآورد کرد. چنین روش هایی در صورت عدم دسترسی به مدل های شبیه سازی که به طور دقیق واسنجی شده باشند و در اختیار نداشتن داده های کامل آب و هوایی روزانه جهت تخمین خلاء عملکرد در مقیاس منطقه ای و نیز در پهنه بندی های اگرواکولوژیک مفید خواهند بود.کلید واژگان: پیش بینی عملکرد, کارآیی مدل سازی, مدل های خلاصه, مدل های شبیه سازیIntroductionPotential production condition is defined as situation where water and nutrients are supplied in ample with no damage from weeds, pests and diseases. Under this situation potential yield (Yp) which is defined by solar radiation, temperature, CO2 concentration and genotypic characteristics of the crop species could be achieved. Closing the gap between Yp and actual yield (Ya) harvested by farmers is considered as the main challenge of agronomic sciences all around the world. Crop simulation models provide a powerful tool for prediction of Yp at regional and national scales. However, the accuracy of these models is highly dependent on the quality of input data which are usually not fully available even in developed countries. Simplified models designed based on few simple equations may be considered as an alternative where accurate data sets are lacking. In this research, Yp of wheat and sugar beet were estimated using some simple methods and the results were compared with those of complex simulation models under the same climatic and management conditions in Khorasan province, north east of Iran.Materials and MethodsPotential yields of wheat and sugar beet were estimated by three simple calculation methods including FAO method (FAO, 1981), modified FAO, FAO-M (Versteeg and van Keulen, 1986) and RUE-based method (Nonhebel, 1997) at three different regions (Torbat, Mashhad and Neishabor) in Khorasan province. In these methods total above ground dry matter (DM) is calculated using two equations and Yp is estimated as the product of DM and harvest index with minimum weather data requirements. In addition, Yp for both crops and at the same locations was predicted using LINTUL and SUCROS simulation models which were previously calibrated for yield estimation of wheat and sugar beet at regional level. The accuracy of predicted potential yields by five methods was compared statistically against the measured yields obtained from the field experiments and high yielding farms at the studied regions.Results and DiscussionMean observed yield of wheat over the three studied regions was 7.18 t ha-1 and the estimated potential yield in the same regions using two simulation models and three simplified models was ranged between 6.92 and 7.63 t ha-1. Prediction error for the simulation models was 1.39 and for simple methods less than 5% (4.64%). Relative root mean squared error (RMSEn) for the simple methods was higher than that of complex models. However, it was between 7.11 and 10.16 % of the mean measured wheat yield which could be statistically considered as reasonable. Calculated values of modeling efficiency (ME) were positive and higher than 0.60 except for FAO-M method (ME=0.48). Measured sugar beet yield averaged over regions was 82.5 t ha-1 and estimated potential yield by different methods was between 89 and 91 t ha-1. Simple calculation methods had lower accuracy in predicting sugar beet yield compared to simulation models but RMSEnof simple methods never exceeded 11.5% showing statistically acceptable prediction. Cross validation indicated significant correlation between the results of three simple methods and that of complex simulation models.ConclusionsResults of this study showed that potential yields of different crops can be estimated accurately using simple calculation methods with minimum weather data requirements. Such methods may be used as an alternative for agroecological zoning and yield gap analysis at regional level where calibrated simulation models and complete daily weather data sets are not availableKeywords: Modeling efficiency, Simulation models, Summary models, Yield prediction
-
از جمله مشکلات اصلی در تولید محصولات کشاورزی تفاوت قابل ملاحظه بین عملکرد واقعی کشاورزان و عملکرد پتانسیل گیاهان زراعی است. از این رو برای برآورد عملکرد پتانسیل، خلاء عملکرد و تحلیل خلاء عملکرد گندم آبی، مدل CERES-Wheat به کارگرفته شد. برای واسنجی و ارزیابی مدل، جهت شبیه سازی اثر نیتروژن بر رشد، مراحل فنولوژیکی و عملکرد از اطلاعات مستخرج از دو آزمایش که در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی که طی سالهای 1393 تا 1395 اجرا شده بود، استفاده گردید. جهت واسنجی و تعیین اعتبار مدل در تحقیقی دیگر از صفات شاخص سطح برگ، مراحل نمو فنولوژیک، عملکرد وزن خشک کل و عملکرد دانه استفاده شده بود. نتایج پیشبینیها نشان داد که میانگین عملکرد پتانسیل طی دوره مطالعه برای شهرستانهای کرمانشاه، کنگاور و روانسر 8/9 تن در هکتار بود، درحالیکه میانگین عملکرد دانه تحت شرایط محدودیت آب و نیتروژن به ترتیب 8/0 و 7/1 تن در هکتار بود که نشاندهنده به ترتیب 10/3 و 20/2 درصد کاهش در مقایسه با عملکرد پتانسیل است. میانگین عملکرد واقعی 5/5 تن در هکتار بود که به ترتیب حدود 3/4، 2/7 و 1/8 تن در هکتار کمتر از عملکرد پتانسیل، محدودیت آب و محدودیت نیتروژن بود. میانگین خلاء عملکرد کل طی دوره مطالعه برای شهرستانهای کرمانشاه، کنگاور و روانسر به ترتیب 2/7، 3/7 و 3/8 تن در هکتار بود. در مناطق مورد بررسی، سهم خلاء عملکرد ناشی از محدودیت آب 26/0 درصد، محدودیت نیتروژن 51/3 درصد و برای سایر عوامل محدود کننده و کاهنده حدود 22/7 درصد بود.کلید واژگان: عملکرد پتانسیل, محدودیت آب, محدودیت نیتروژن, مدل CSM- CERES-WheatIntroductionCrops yield can be considered in different situations, which is called different production levels. Potential yield level is that determined by radiation, temperature and cultivar traits without limitations of biotic or abiotic factors; while attainable yield level is that limited by water or nutrient supply, and actual yield level is that determined in the present of the limiting (water or nutrient) and reducing factors (such as weed, harmful insects and plant diseases). The yield gap is the difference between the potential yield level and actual yield level. Identifying the yields at different production levels and quantifying the yield gaps through field experiments may involve many years of data collection on which to make meaningful inferences. Crop simulation models are an alternative tool for analyzing interactions between water and nitrogen availabilities on yield generation. The objectives of the present study was to estimate potential yields and yield gaps for irrigated wheat using the CERES-Wheat model, and other limiting and reducing factors in the main wheat growing regions of Kermanshah province.Materials and MethodsThe study was conducted at 3 locations in Kermanshah province, which is located in west of Iran. Historical weather data for 1999 to 2016 were obtained from the Iran Meteorological Organization for the 3 locations. The weather data included daily solar radiation (MJ m-2 d-1), daily maximum and minimum temperatures (°C), and daily rainfall (mm). The CERES-Wheat model was calibrated for Pishgam cultivar of wheat and validated for a main wheat growing regain to estimate yield gaps in some locations of Kermanshah province in west Iran. In order to calibrate and validation of the model, in another study, leaf area index, phenological growth stages, total dry weight yield and grain yield were used. The validated model was used to simulate long-term yield under three management conditions (potential, water-limited, nitrogen-limited). The experiments were conducted in the Campus of Agriculture and Natural Resources Field at Razi University, Kermanshah, Iran (34◦19´N, 47◦50´E, altitude 1320 m) on soil classified as Inceptisol typic during 2014-2015 and 2015-2016. The treatments were included 4 levels of nitrogen fertilizer application (90, 180, 300 and 360 kg ha-1 urea).Results and DiscussionThe simulation results indicated that averaged simulated potential yield was 8.9 t ha-1, while water and nitrogen limitation yields were 8.0 and 7.1 t ha-1, indicating 10.3% and 20.2% reduction in wheat yield, respectively. The potential yields changed spatially due to changes in temperature and solar radiation. The average actual yield was 5.5 t ha-1 which was 3.4, 2.7 and 1.8 t ha-1 less than potential, water limitation and nitrogen limitation yields, respectively. There was fairly large gap between the actual and the potential yields (about 3.4 t ha-1). When averaged over years, total yield gap obtained for Kermanshah was 2.7 t ha-1, for Kangavar was 3.7 t ha-1, and for Ravansar was 3.8 t ha-1. Across locations, contribution of yield gap from water limitation was 26%, for nitrogen limitation was 51.3% and for other limiting and reducing factors was 22.7%.ConclusionIt can be concluded that the management timing of nitrogen application might reduce yield gap across locations. On the other hand, improved irrigation methods might lead to improved actual yield through preventing of the water and nitrogen leaching which it can reduce the total yield gap. In this study, only the role of water and nitrogen limitation was evaluated. The data collected from questionnaires showed that the yield gap of wheat was affected by the unsuitable of crop management practices, including optimum planting date, and pest and weed management that were not studied in the simulations.Keywords: CERES-Wheat Model, Nitrogen Limitation, Potential Yield, Water Limitation
-
اصلاح ارقام جدید در جهت افزایش عملکرد در واحد سطح همواره یکی از راهکارهای افزایش تولید محصولات کشاورزی بوده است. شناسایی صفات گیاهی تاثیرگذار بر عملکرد میتواند روند اصلاح ارقام جدید را تسریع بخشد. هدف از این مطالعه، شناسایی صفات گیاهی کلیدی در جهت افزایش عملکرد گندم آبی (Triticum aestivum L.) در مناطق تولید گندم در سراسر ایران بود. این مطالعه به کمک شبیهسازی تاثیر صفات مختلف گیاهی بر عملکرد پتانسیل گندم آبی، توسط مدل SSM-Wheat برای شرایط اقلیم کنونی و آینده انجام شد. برای این منظور از پروتکل پروژه اطلس خلا عملکرد، موسوم به پروتکل گیگا، در جهت شناسایی پهنههای اقلیمی و همچنین شناسایی ایستگاههای هواشناسی مهم واقع در مناطق تولید گندم آبی در کشور استفاده شد. برای پیشبینی شرایط اقلیم آینده از روش دلتا و سناریوی انتشار RCP4.5 برای سال 2055 استفاده شد. در این مطالعه اثر کاهش و افزایش طول دوره شروع پنجهدهی تا شروع ساقه رفتن، طول دوره پر شدن دانه، کارایی استفاده از تشعشع و توسعه سطح برگ بر عملکرد پتانسیل گندم آبی بررسی شد. میزان تاثیر افزایش طول دوره پر شدن دانه به عنوان صفت کلیدی بر عملکرد پتانسیل برای اقلیم کنونی 3/15 درصد و برای اقلیم آینده 8/16 درصد بود. افزایش کارایی استفاده از تشعشع در سطح کشور باعث افزایش 7/14 درصدی عملکرد برای اقلیم کنونی و 7/13 درصد برای اقلیم آینده شد. اثر افزایش کارایی استفاده از تشعشع بر عملکرد پتانسیل، در مناطق گرم (GDD>6000) بیشتر از مناطق خنک بود. افزایش طول دوره شروع پنجهزنی تا شروع ساقه رفتن، صفتی بود که فقط در مناطق گرم منجر به افزایش عملکرد شد و اثر آن در مناطق خنک یا ناچیز بود و یا کاهش عملکرد پتانسیل را در پی داشت. نتایج این مطالعه میتواند در انتخاب صفات کلیدی برای افزایش عملکرد و تسریع تولید ارقام پرمحصول در مناطق مختلف گندم آبی به کار گرفته شوند.
کلید واژگان: پروتکل گیگا, دیررسی, ژنوتیپ, کارایی استفاده از تشعشع, محیط, مدل SSM-WheatAgroecology journal, Volume:12 Issue: 3, 2020, PP 413 -431IntroductionWheat (Triticum aestivum L.) known as a main crop in Iran. It is the main source of calories and protein which directly provides 37 percent of the food calories and 40 percent of daily protein for people in Iran. Breeding to produce new cultivars is always an important way to increase crops yield. New cultivars breeding is a very complex process because there is an interaction between climate and genotype and the time is limited to produce new cultivars adapted to new climates. The target trait identification can accelerate new cultivar breeding process. The objectives of this study were to explore the potential benefit of irrigated wheat traits over the country to increase the yield.
Materials and MethodsThis study was performed at potential yield simulation using SSM-Wheat crop model to evaluate different traits impact on irrigated wheat potential yield in Iran. For this purpose, the protocol presented by Global Yield Gape Analysis (GYGA) was used to identify the same climate zones and the main weather stations for irrigated wheat in Iran. The potential yield of irrigated wheat was simulated by SSM-iCrop model for the area covered by each main weather stations. The average potential yield was calculated at the country level by scaling up the simulated results within the area covered by weather stations using the GYGA protocol. All the simulations and calculations were done for existing cultivars and for the cultivars with desired plant traits, identified in this study, under current and future climates. The effect of desired plant on potential yield was quantified by comparison of simulation results between existing cultivars and the cultivars with desired plan traits. Future climate (2055) scenario were created for the sites using the baseline 1986-2005 and the projections for delta mean air temperature (and precipitation) which is the difference between the future air temperature (and precipitation) and baseline air temperature (and precipitation). Deltas of air temperature and precipitation were obtained from the international panel on climate change report which it used 42 GCM model outputs under RCP4.5 climate change scenario to calculate them.
Results and DiscussionsIn this study, the effect of increasing and decreasing of biological days from tillering to stem elongation, biological days from anthesis to philological maturity, the rate of canopy development and radiation use efficiency on irrigated wheat potential yield were evaluated. Increasing biological days from anthesis to philological maturity increased the potential yield in all the regions under current (15.3 %) and future climates (16.8%). The potential yield gain from increasing radiation use efficiency was 14.7% under current climate and 13.7% under future climate. The effect of decreasing biological days from tillering to stem elongation, biological days from anthesis to philological maturity, the rate of canopy development and radiation use efficiency on the potential yield were negative. Monpara (2011) reported that increasing duration of grain filling period was an effective trait to increase wheat yield in India. Yang et al. (2008) demonstrated that the yield of rice increased with increasing cumulative radiation receiving during grain filling period. There was positive correlation between cumulative radiation receiving during grain filling and grain filling duration. With longer stay green duration, the potential yield of wheat increased thereby raising photosynthesis during wheat grain filling period (Spano et al., 2003).
ConclusionIncreasing radiation use efficiency positive effect on potential yield in the regions with warmer climate was higher than the region with lower average temperature over the year. Increasing radiation use efficiency had negative effect on potential yield in some cooler regions. Increasing biological days from tillering to stem elongation just had positive effect on potential yield in the region with warmer climate and its effect was negative in the regions with cool climate. The faster canopy development had no significant effect on potential yield.
Keywords: Environment, Genotype, GYGA protocol, Late maturity, Radiation use efficiency, SSM-wheat model -
در مطالعات پهنه بندی برای برآورد عملکرد پتانسیل معمولا داده های مربوط به مدیریت زراعی نظیر تاریخ یا تراکم کاشت از یافته های ایستگاه های تحقیقاتی استخراج شده و در مدلهای شبیه سازی تعریف می شوند. از آنجا که مناسب ترین روش مدیریت الزاما با نتایج آزمایشی منطبق نمی باشند پیش بینی های حاصل از مدل های شبیه سازی با عدم قطعیت یا ریسک توام خواهد بود. در این تحقیق ریسک ناشی از داده های مدیریت در برآورد عملکرد پتانسیل گندم در استانهای خراسان شمالی، رضوی و جنوبی با استفاده از شبیه سازی مونته کارلو مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد گندم در شرایط پتانسیل بوسیله مدل WOFOST که قبلا توسط داده های آزمایشی تعیین اعتبار شده بود برآورد شد. پیش از آنالیز ریسک، با انجام آنالیز حساسیت بر روی ورودی های مدل مشخص شد که تغییر تاریخ کاشت به میزان50 ± روز نسبت به تاریخ مبنا تاثیر قابل ملاحظه ای بر عملکرد پیش بینی شده دارد در حالیکه عملکرد پتانسیل گندم نسبت به تغییر تراکم کاشت در دامنه50 ± درصد نسبت به تراکم مبنا چندان حساس نبود، بنابراین آنالیز ریسک بر روی تاریخ کاشت انجام گرفت. برای اجرای شبیه سازی مونته کارلو 100 مقدار تصادفی برای تاریخ کاشت گندم بر اساس توزیع آماری بتا توسط یک نرم افزار مولد داده های تصادفی تولید گردید و مدل برای شبیه سازی عملکرد گندم در فاصله سالهای 1375 تا 1385 با هر یک از این مقادیر تصادفی اجرا شد تا توزیع احتمالات عملکرد پتانسیل بر حسب تاریخ های مختلف کاشت تعیین شود. نتایج برای میانگین تاریخ کاشت توصیه شده (مطلوب) و 15± یا 30 ± روز زودتر یا دیر تر از این تاریخ برآورد شد و توزیع احتمال برای عملکرد گندم آبی در هر سه استان خراسان محاسبه گردید. نتایج نشان داد که ریسک عملکرد گندم نسبت به تغییر تاریخ کاشت در سه استان تحت بررسی متفاوت است. در استان خراسان شمالی کاشت زودتر به میزان 15 روز نسبت به میانگین تاریخ توصیه شده ریسک عملکرد را کاهش داده در حالیکه 30 روز تاخیر در کاشت باعث افزایش قابل توجه ریسک خواهد شد. در استان خراسان رضوی تاریخ کاشت فعلی در میانگین مطلوب بوده و کاشت زودتر نسبت به تاریخ توصیه شده ریسک عملکرد را افزایش می دهد. در استان خراسان جنوبی تاریخ کاشت توصیه شده باعث افزایش ریسک عملکرد شده و تاخیر کاشت تا 30 روز نسبت به میانگین تاریخ توصیه شده باعث ثبات بیشتر عملکرد و کاهش ریسک خواهد شد. با توجه به یافته های این تحقیق بنظر می رسد که پایین بودن عملکرد پتانسیل گندم آبی بویژه در استان خراسان جنوبی تا حد زیادی ناشی از روش های مدیریت بوده و بهبود این روش ها، از جمله تنظیم تاریخ کاشت باعث افزایش عملکرد پتانسیل توام با ریسک کمتر خواهد شد.
کلید واژگان: آنالیز ریسک, شبیه سازی مونته کارلو, گندم, ثبات عملکرد, پهنه بندی اگرواکولوژیکیIn crop zonation studies potential yield is usually estimated by simulation models where management inputs are defined as recommended by research stations. However, these recommendations are not necessarily in accord with the local situation. Therefore, the prediction of simulation models is subjected to uncertainty or risk. In this research the risk of wheat yield estimation due to management inputs in Khorasan provinces is analysed by application of Monte Carlo simulation. Potential wheat yield was estimated by WOFOST model which was previously validated against the experimental data. The results of sensitivity analysis indicated that change in planting date in order of ±50 days relative to a reference sowing date resulted in a drastic variation in estimated wheat yield. However, potential wheat yield was not sensitive to variation in planting density in the range of ±50% of the reference density. Therefore, risk analysis was performed on planting date. 100 random planting dates were generated using a random data generator software and the WOFOST model was run for each generated date during 10 climatic years (1375-1385). Using the simulation results probability distribution of potential wheat yield was calculated for recommended planting date and dates with ±15 or ±30 days deviation. The results showed that risk of wheat yield in response to change in planting date was different between provinces. In the Northern Khorasan province earlier planting by 15 days compared to the average recommended date led to risk reduction while wheat yield was more risky when planting date was delayed by 30 days. In Khorasan Razavi province the recommended planting date resulted in lower risk but yield risk was increased by earlier planting. In Southern Khorasan province wheat yield was subjected to minimum risk and higher stability when the recommended planting date was delayed by 30 days. It was concluded that the low potential wheat yield particularly in Southern Khorasan could be due to management practices and higher yield with low risk could be achieved with improvement of the current management operations. -
با توجه به محدودیت منابع آب، افزایش بهره وری آب برای دستیابی به امنیت آبی و امنیت غذایی اهمیت بالایی دارد. یکی از اقدامات اساسی در این حوزه، تعیین تفاوت عملکرد محصولات، بین وضع موجود و وضعیت مطلوب (پتانسیل) است. عملکرد پتانسیل محصول زراعی از پارامترهایی است که با محاسبه آن می توان خلاء عملکرد را بدست آورد و بر اساس عوامل تاثیرگذار در تولید، به مدیریت منابع آب و خاک پرداخت. این پژوهش عملکرد پتانسیل محصولات عمده زراعی در ترکیب کشت شبکه آبیاری دشت قزوین به روش بوم شناسی زراعی تعیین شده است. نتایج پژوهش نشان داد خلاء عملکرد در ترکیب کشت محصولات عمده زراعی دشت قزوین، 3339 (کیلوگرم در هکتار) بوده است. همچنین میانگین خلاء عملکرد با توجه به ترکیب کشت، خلاء عملکرد هر محصول و سطح تحت کشت محصولات در شبکه آبیاری دشت قزوین، 23/26 درصد بوده است. نتایج برآورد عملکرد پتانسیل در سطح شبکه آبیاری دشت قزوین نشان دهنده آن است که همه محصولات به سطح عملکرد قابل حصول (75 تا 85 درصد عملکرد پتانسیل) نرسیده و در محصولاتی مانند چغندر قند، گوجه فرنگی و یونجه خلاء عملکرد زیادی وجود داشته است. همچنین یافته های تحقیق نشان داد خلاء عملکرد محصول استراتژیک گندم در سطح شبکه آبیاری دشت قزوین به میزان 1502 کیلوگرم بر هکتار (25 درصد) بوده است. با توجه به آنکه در شرایط عملی دستیابی به عملکردهای پتانسیل بسیار دشوار است در چنین شرایطی می بایست شکاف میان عملکرد واقعی با عملکرد قابل حصول کاهش یابد.
کلید واژگان: بوم شناسی زراعی, شکاف عملکرد, عملکرد واقعی, قزوینDue to limited water resources, increasing water productivity is very important to achieve water security and food security. One of the basic measures in this area is to determine the difference in product performance between the current situation and the potential situation. Crop potential yield is one of the parameters that can be used to calculate the yield gap and to manage water and soil resources based on the factors affecting production. In this study, the potential yield of major crops in the composition of irrigation network of Qazvin plain has been determined by agronomic method. The results showed that the yield gap in the crop composition of major crops in Qazvin plain was 3339 (kg / ha). Also, the average yield gap due to the composition of cultivation, yield gap of each crop and the area under cultivation of crops in the irrigation network of Qazvin plain, was 26.23%. The results of estimating the potential yield at the level of the irrigation network of Qazvin plain show that not all crops have reached the achievable yield level (75 to 85% of the potential yield) and there has been a high yield in crops such as sugar beet, tomato and alfalfa. Given that in the current situation of operation of the irrigation network, it is very difficult to achieve potential performance, in such cases, the gap between actual performance and achievable performance should be reduced.
Keywords: Actual yield, Agronomic, Qazvin, Yield gap -
درک پتانسیل عملکرد و فاصله موجود بین عملکرد واقعی گیاهان زراعی با عملکرد قابل دست یابی جهت تشخیص عوامل محدود کننده عملکرد ضروری می باشد. دانستن استعداد یک منطقه جهت تولید یک محصول خاص می تواند موجب سرمایه گذاری بر روی آن محصول در منطقه شود. بنابراین کمی سازی عملکرد پتانسیل در شرایط دیم، مقایسه عملکرد پتانسیل با عملکرد واقعی و تعیین خلاء عملکرد در نواحی مختلف استان زنجان و تهیه نقشه های پهنه بندی اگرواکولوژیکی تولید نخود در استان از طریق رهیافت سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) از جمله اهداف این تحقیق بودند. متوسط عملکرد پتانسیل در شرایط دیم استان با استفاده از یک مدل ساده شبیه سازی گیاه نخود برابر با (1075-559) 727 کیلوگرم بر هکتار برآورد شد. با توجه به اینکه میانگین عملکرد واقعی در استان 408 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (میانگین 3 سال زراعی 88-1387 تا 90-1389)، خلاء عملکرد استان به طور میانگین (59-24) 43 درصد تخمین زده شد. این میزان خلاء عملکرد برابر (475-157) 320 کیلوگرم در هکتار است. مهمترین نکته ای که از این تحقیق بدست آمد این بود که امکان افزایش تولید زیادی در استان نسبت به عملکردهای فعلی وجود دارد. نتایج آنالیز خلاء عملکرد استان نشان داد که با پوشش 80 درصد عملکرد پتانسیل، امکان افزایش عملکرد از 5 تا 95 درصد (48 درصد به صورت میانگین) نسبت به عملکردهای فعلی وجود دارد. بهبود مدیریت کاشت، داشت و برداشت نخود، اصلی ترین و کم هزینه ترین راه برای پر کردن خلاء عملکرد استان زنجان می باشد.
کلید واژگان: آنالیز خلاء عملکرد, پتانسیل عملکرد آب محدود, مدل نخود, عملکرد واقعی, GISIt is essential to understand crop yield potentials and exploitable gaps to detect yield constraints of crops. Yield gap analysis is a method to evaluate our systems distance from actual capability of a region to produce a given crop which will direct researches and help for cropping patterns design and programming. Moreover، knowledge on a region capability could result in investigating on given crop. Thus، this research was aimed to quantify water-limited potential yield، comparison of actual and potential yield and yield gap analysis of chickpea production in Zanjan province. Also Geographical Information System (GIS) approach was used to produce agroecological zoning maps. Averaged water-limited potential yield in Zanjan province was assessed as 727 kg ha-1 (varied from 559-1075 kg ha-1) using a simple simulation model of chickpea. With considering averaged actual yield as 408 kg ha-1 (average of three years، from 2009-2011)، mean yield gap was evaluated as 43% (varied from 24-59%)، which its average value is equal to 320 kg ha-1 (varies from 157-475 kg ha-1). The most important finding was the possibility of considerable increasing of yield in studied province in comparison with current yield. Our results on yield gap revealed that with covering of 80% potential yield، it is possible to increase yield from 5 to 95% (48% in average). Improvement of sowing، protection and harvesting managements are the main and lowest-cost options to fill the chickpea yield gap in Zanjan Province.
Keywords: Yield gap analysis, Water, limited potential yield, Chickpea model, actual yield, GIS
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
-
معتبرحذف فیلتر