مستندسازی شرایط تولید و کمی‌سازی خلأ عملکرد گندم و جو پاییزه در استان البرز با بهره‌گیری از مدل اپسیم

نویسندگان

1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده‌گان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده‌گان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

3 گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22059/jci.2025.387384.2910
چکیده

هدف: پژوهش حاضر به‌منظور مستندسازی شرایط تولید و کمی‌سازی خلأ عملکرد گیاهان گندم و جو پاییزه در استان البرز با استفاده از مدل‌های زراعی و اقلیمی انجام شد.روش پژوهش: جهت پیش‌بینی متوسط عملکرد پتانسیل منطقه طی 10 سال گذشته از زیرمدل‌های نسخه 1/7 مدل اپسیم (APSIM-Wheat و APSIM-Barley) استفاده شد. به این منظور ابتدا زیرمدل‌های یادشده برای ارقام غالب تعیین‌شده پارامتریابی و سپس کارایی مدل برای پیش‌بینی عملکرد ارقام موردارزیابی قرار گرفت. برای انجام عمل پارامتریابی و ارزیابی مدل نیاز به داده‌های هواشناسی، مدیریت رایج در منطقه و ضرایب ژنتیکی ارقام بود. جهت جمع‌آوری این داده‌ها، پژوهشی چهارساله در دو بخش مزرعه‌ای و میدانی انجام شد. جهت پارامتریابی مدل، آزمایشی دوساله در مزرعه سازمان انرژی اتمی (سال‌ زراعی 94-1393) و دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران (سال زراعی 96-1395) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 12 تیمار (شش رقم جو و شش رقم گندم) و سه تکرار انجام شد. با استفاده از داده‌های آزمایش مزرعه‌ای، ضرایب ژنتیکی ارقام شناسایی و مدل بر مبنای آن بومی‌سازی شد. جهت ارزیابی مدل نیز نمونه‌برداری میدانی طی سال‌های زراعی 98-1397 و 99- 1398، از 60 مزرعه منتخب منطقه نظرآباد واقع در استان البرز صورت گرفت.یافته‌ها: در هر دو سال آزمایش شاخص‌های ارزیابی مدل (nRMSE، CRM، D-index و R2) کارایی زیرمدل‌های اپسیم در شبیه‌سازی عملکرد گندم و جو را تأیید کردند. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان داد که در شرایط پتانسیل، طی 10 سال گذشته گیاهان گندم و جو در استان البرز به‌طور متوسط توانایی تولید 10800 و 10350 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه را داشتنه‌اند. خلأ عملکرد گندم در سطح یک (اختلاف عملکردهای پتانسیل و کشاورزان پیشرو)، سطح دو (اختلاف عملکردهای کشاورزان پیشرو و قابل‌دسترس)، سطح سه (اختلاف عملکردهای قابل‌دسترس و واقعی) و سطح چهار (اختلاف عملکرد واقعی و متوسط منطقه)، به‌ترتیب 5/18، 9/14، 5/26، 3/18 درصد و در جو به‌ترتیب 5/29، 1/3، 0/24 و 7/23 درصد بود. عوامل مدیریتی ازجمله دور آبیاری، حجم آب مصرفی در طول فصل رشد، تاریخ کاشت، رقم مورد کاشت، میزان کود مصرفی نیتروژن و تراکم گیاهی، مهم‌ترین عوامل مؤثر بر خلأ عملکرد گندم و جو در استان البرز بودند.نتیجه‌گیری: بنا بر نتایج این بررسی، کشاورزان منطقه می‌توانند با اتخاذ راهبردهای مناسب و بهینه مدیریتی (سطوح مختلف رژیم‌های رطوبتی، کودی، تاریخ کشت‌ و رقم مناسب کشت)، ضمن افزایش تولیدات منطقه در حفظ منابع کشور مؤثر باشند. در این راستا استفاده از مدل زراعی اپسیم نیز در پیش‌بینی، سناریوسازی و اتخاذ تصمیم‌های مدیریتی می‌تواند راه‌گشا باشد.