استفاده از آنالیز خط مرزی در مطالعات خلا عملکرد: مطالعه موردی گندم در گرگان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری اکولوژی گیاهان زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 هیت علمی گروه زراعت دانشگاه گرگان

چکیده

سابقه و هدف:
نظر به افزایش پیش رو در جمعیت جهان و نگرانی فزآینده از امنیت غذایی آینده، خلا عملکرد و رفع آن به عنوان یکی از زمینه‎های داغ تحقیقاتی در علوم زراعی در آمده است. تخمین میزان خلا عملکرد و تعیین عوامل به وجود آورنده‎ی آن مستلزم به کارگیری روش‎های مناسب می‎باشد. آنالیز خط مرزی یک روش آماری است که به کمک آن می‎توان واکنش عملکرد به یک عامل محیطی یا مدیریتی را در شرایطی که سایر عوامل نیز متغیر هستند و ثابت نشده‎اند، کمّی نمود. در واقع روش آنالیز خط مرزی پاسخ عملکرد به عامل مورد نظر را در شرایطی که سایر عوامل مناسب باشند، مشخص می‎کند. اهداف تحقیق حاضر معرفی آنالیز خط مرزی به عنوان یک آنالیز کاربردی در مباحث خلا عملکرد گیاهان زراعی و استفاده از این روش جهت تعیین همزمان بهترین مدیریت‏ها و برآورد پتانسیل‎ها و خلا عملکرد گندم در گرگان بوده است.
مواد و روش‌ها:
با نمونه برداری از مزارع کشاورزان و کمک این روش می‎توان عملکرد پتانسیل و نیز دلایل خلا عملکرد و اهمیت هر عامل در خلا را مشخص ساخت. در این مقاله با به کارگیری داده‎های حاصل از 95 مزرعه گندم طی سال‎های زراعی 87-1386 و 88-1387 در منطقه گرگان، نحوه به کارگیری این روش توضیح داده شده است. در تحقیق حاضر بدون در نظر گرفتن اطلاعات مربوط به خاک مزارع و همچنین اطلاعات گیاهی، تنها به بررسی تأثیر عوامل مدیریتی پرداخته شد. عوامل مدیریتی مورد بررسی شامل میزان کود نیتروژن (N) مصرفی (به صورت پایه و سرک)، مقدار کود فسفر (P2O5)، مقدار کود پتاس (K2O)، تعداد دفعات آبیاری، تراکم بوته و تاریخ کاشت بودند.
یافته‌ها:
با رسم پراکنش داده‏های عملکرد در مقابل متغیرهای مختلف مدیریتی، بالاترین عملکرد‏ها در سطوح مختلف هر نهاده یا مدیریت خاص انتخاب شد. نتیجه حاصله این بود که درحالی که متوسط عملکرد کشاورزان 4700 کیلوگرم است، آن‎ها می‎توانند با بهبود مدیریت زراعی به عملکرد 6200 کیلوگرم در هکتار دست یابند و برای این منظور اقدامات زیر مد نظر قرار گیرد: 1) مصرف حداقل 96 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار که 73 کیلوگرم آن به صورت سرک باید داده شود، 2) مصرف حداقل 31 کیلوگرم کود فسفر و 40 کیلوگرم کود پتاس به صورت K2O در هنگام کاشت، 3) حداقل دو نویت آبیاری،4) تراکم بوته بین 182 تا 447 در مترمربع و 5) کشت در اوایل آذر ماه و یا قبل از آن.
نتیجه‎گیری:
استفاده آنالیز خط مرزی در مطالعات خلا عملکرد می‎تواند به روشنی پاسخ‎های عملکرد به عوامل مدیریتی را نشان داده و پتانسیل‎های ممکن را محاسبه کند. تفسیر نتایج این آنالیز بسیار ساده و روشن است. همچنین به نظر می‎رسد این آنالیز نیاز به آزمایشات معمول مزرعه‎ای را کاهش داده و برای طراحی آزمایشات مزرعه‎ای جدید سرنخ‎های خوبی را در اختیار بگذارد. در صورتی که اینگونه مطالعات میدانی به صورت گسترده و طی چندین سال برای گیاهان زراعی مهم صورت بگیرد می‌توان بیشتر از توانایی اینگونه آنالیزها جهت پیدا کردن راه‎های افزایش تولید استفاده کرد. توصیه می‎شود آنالیز خط مرزی به عنوان یک آنالیز کاربردی در مطالعات خلا عملکرد گیاهان زراعی مورد استفاده قرار بگیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Using boundary line analysis in yield gap studies: Case study of wheat in Gorgan

نویسندگان [English]

  • Amir Hajarpoor 1
  • Afshin Soltani 2
چکیده [English]

Background and objectives:
Due to increase in the world population and increasing concerns about the future food security, shrinking the yield gap has became a hot area of research in field crops. Estimation the amount of yield gap and determination of it’s causes requires using proper methods. Boundary line analysis is a statistical method that can quantify the response of yield to an environmental or management factor in a situation in which other parameters are variable. Indeed, this method is able to determine the response of yield to a desired factor while other factors are appropriate.The first objective of this study was to introduce a method of boundary line analysis as a practical analysis in yield gap studies of crops. Another one was how to use of this method to determine the best managements and estimate the potential yield and yield gap of wheat in Gorgan.

Materials and methods:
With sampling of farms and use of this method, we can determine potential yield and the reasons of yield gap and also the importance of each parameter in the yield gap. In this study, we explain how to use this method using the data of 95 wheat farm collected in 2008 and 2009 in Gorgan. Management factors include the amount of nitrogen fertilizer (N) (at the base and road), phosphorus (P2O5), potash (K2O), frequency of irrigation, plant density and planting date.

Results:
The results show that while the average yield of farmers is 4700 kg, they can achieve up to 6200 kg ha-1 by improving their agricultural management. For this purpose, the following should be considered: (1) using at least 96 kg of N fertilizer in which 73 kg of it should be used in split application, (2) using at least 31 kg of P2O5 and 40 kg of K2O as a base fertilizer, (3) at least two irrigations, (4) plant density of 182 to 447 in m2, and (5) planting date before the late of November.

Conclusion:
Boundary line analysis in yield gap studies could clearly show the responses of yield to management factors and estimate possible yield potential. Interpretation of the analysis’s results is very simple and clear. In addition, it seems that this analysis reduce the need to common experiments and also have provided good clues to design new field experiments. With a good sampling of farms in several years and use the ability of such methods we can find the ways of increasing production. It is strongly recommended that the boundary line analysis use as a practical analysis in yield gap studies of crops

کلیدواژه‌ها [English]

  • Food security
  • Environmental Factors
  • Management factors
  • Proper statistical methods
  • Potential yield