مستندسازی فرآیند تولید و تحلیل عوامل محدودکننده عملکرد ارقام اصلاح‌ شده برنج (Oryza sativa L.) به روش CPA در منطقه نکا

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 18، دوره 11، شماره 1 - شماره پیاپی 39، فروردین 1398، صفحه 277-294   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v11i1.67430

نویسندگان

احمد گرجی زاد¹؛ افشین سلطانی²؛ سلمان دستان^{* 1}؛ حسین عجم نوروزی³

¹گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد گرگان، گرگان، ایران

²گروه تولیدات گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

³پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی کرج، ایران

چکیده

کمی‌سازی خلاء عملکرد برنج (Oryza sativa L.) برای دانستن امکان رسیدن به عملکرد بالاتر و برنامه‌ریزی‌های مناسب ضرورت دارد. بنابراین، این پژوهش با هدف مستندسازی فرآیند تولید و برآورد خلاء عملکرد برنج مرتبط با مدیریت زراعی ارقام اصلاح شده برنج در منطقه نکا واقع در استان مازندران انجام شد. به این منظور در این پژوهش کلیه عملیات‌ مدیریتی انجام شده از مرحله تهیه بستر بذر تا برداشت در 100 مزرعه از طریق مطالعات میدانی طی سال‌های 1394 و 1395 ثبت شد. نتایج نشان داد که از حدود 150 متغیر مورد بررسی، مدل نهایی با هشت متغیر مستقل انتخاب شد. در مدل عملکرد، متوسط و حداکثر عملکرد به‌ترتیب 7194 و 9241 کیلوگرم در هکتار تخمین زده شد. متوسط و حداکثر عملکرد مشاهده شده در مزرعه نیز برابر 7178 و 8200 کیلوگرم در هکتار بود. کل خلاء عملکرد تخمین زده شده برابر 2047 کیلوگرم در هکتار بود. میزان افزایش عملکرد مربوط به متغیرهای تناوب زراعی و بذر گواهی شده به ترتیب برابر 111 و 141 کیلوگرم در هکتار بود. مقدار افزایش عملکرد مربوط به اثر کود سرک و پتاسیم مصرفی نیز به‌ترتیب برابر 327 و 674 کیلوگرم در هکتار معادل 16 و 33 درصد از کل خلاء عملکرد بود. همچنین، میزان افزایش عملکرد مربوط به متغیر مصرف نیتروژن بعد از گلدهی و محلول‌پاشی ریزمغذی‌ها به‌ترتیب برابر 324 و 214 کیلوگرم در هکتار معادل 16 و 10 درصد از کل خلاء عملکرد بود. میزان خسارت عملکرد ناشی از دو متغیر پیش‌کاشت کلزا و تاریخ بذرپاشی در خزانه به‌ترتیب برابر دو و 11 درصد از کل افزایش عملکرد (34 و 223 کیلوگرم در هکتار) بود. بنابراین، بر اساس برازش رابطه بین عملکرد مشاهده شده و عملکرد پیش‌بینی شده می‌توان بیان کرد که دقت مدل (معادله تولید) مناسب بوده و می‌تواند برای برآورد میزان خلاء عملکرد و تعیین سهم هر یک از متغیرهای محدود‌ کننده عملکرد به‌کار گرفته شود. لذا، مدیریت زراعی هشت متغیر وارد شده در معادله تولید در مزارع کشاورزان می‌تواند منجر به افزایش عملکرد و کاهش خلاء عملکرد شود.

کلیدواژه‌ها

تحلیل مقایسه کارکرد؛ برنج؛ عملکرد دست‌یافتنی؛ عوامل مدیریتی؛ مستندسازی

مراجع

Aghagolzadeh, H. 2010. Rice guide (Harvesting and Post-harvest). Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO). Staff Training Office (STO), Agricultural Education Publisher 220 pp. (In Persian)

Amiri Larijani, B. 2010. Rice guide (Land Preparation and Planting). Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO). Staff Training Office (STO), Agricultural Education Publisher 1: 179. (In Persian)

Amiri Larijani, B., Aghagolzadeh, H., and Ramzanpour, Y. 2010. Rice guide (Land Preparation and Planting). Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO). Staff Training Office (STO), Agricultural Education Publisher 2: 170. (In Persian)

Bruinsma, J. 2009. The resource outlook to 2050: by how much do lamd, water and crop yields meed to increase by 2050? FAO Expert Meeting on How to Feed the World in 2050. Rome.

Dastan, S., Noormohamadi, G., Madani, H., and Soltani, A. 2015. Analysis of Energy Indices in Rice Production Systems in the Neka Region. Journal of Environmental Sciences 13(1): 53-66. (In Persian with English Summary)

Dastan, S., Soltani, A., and Alimagham, M. 2017. Documenting the process of local rice cultivars production in two conventional and semi-mechanized planting methods in Mazandaran province. Cereal Research 7(4): 485-502. (In Persian with English summary)

De Bie, C.A.J.M. 2000. Yield gap studies through comparative performance analysis of agro-ecosystems. International Institute for Aerospace and Earth Science (ITC), Enschede. The Netherlands, 234 p.

Delmotte, S., Tittonell, P., Moureta, J.C., Hammonda, R., and Lopez-Ridaura, S. 2011. On farm assessment of rice yield variability and productivity gaps between organic and conventional cropping systems under Mediterranean climate. European Journal of Agronomy 35: 223-236.

Espe, M.B., Yang, H., Cassman, K.G., Guilpart, N., Sharifi, H., and Linquist, B.A. 2016a. Estimating yield potential in temperate high-yielding, direct-seeded US rice production systems. Field Crops Research 193: 123-132.

Espe, M.B., Cassman, K.G., Yang, H., Guilpart, N., Grassini, P., Van Wart, J., Anders, M., Beighley, D., Harrell, D., Linscombe, S., McKenzie, K., Mutters, R., Wilson, L.T., and Linquist, B.A. 2016b. Yield gap analysis of US rice production systems shows opportunitiesfor improvementMatthew. Field Crops Research 196: 276-283.

Habibi, E., Niknejad, Y., Fallah, H., Dastan, S., and Barari, D. 2019a. Estimation of yield gap of rice by comparative performance analysis (CPA) in the Amol and Rasht regions. Journal of Plant Production. In Pess (In Persian with English Summary)

Habibi, E., Niknejad, Y., Fallah, H., Dastan, S., and Barari, D. 2019b. Life cycle assessment of rice production systems in different paddy field size levels in north of Iran. Environmental Monitoring and Assessment 191:202.

Haghshenas, H., Soltani, A., Ghanbari, A., Ajamnoroozi, H., and Dastan, S. 2018. Identification of effective agronomic traits on yield of local rice cultivars using multiple regression models. Journal of Agroecology 8(2): 13-28. (In Persian with English Summary)

Hajarpoor, A., SoltanI, A., and Torabi, B. 2015. Using boundary line analysis in yield gap studies: Case study of wheat in Gorgan. Electronic Journal of Crop Production 8(4): 183-201. (In Persian with English Summary)

Halalkhor, S., Dastan, S., Soltani, A., and Ajam Norouzi, H. 2018. Documenting the process of rice production and yield gap associated with crop management in local cultivars of rice production (case study: Mazandaran province, Babol region). Agricultural Crop Management 19(3): 397-414. (In Persian with English summary)

Hochman, Z., Gobbett, D., Holzworth, D., McClelland, T., van Rees, H., Marinoni, O., Garcia, K.N., and Horan, H. 2013. Reprint of Quantifying yield gaps in rain-fed cropping systems: A case study of wheat in Australia. Field Crops Research 143: 65-75.

Kayiranga, D. 2006. The effects of land factors and management practices on rice yields. International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation Enscheda (ITC).The Netherlands.72 p.

Kamkar, B., Koochaki, A., Nasiri Mahalati, M., and Rezvani Moghaddam P. 2007. Yield gap analysis of cumin in nine regions of Khorasan province using modeling approach. Iranian Journal of Field Crops Research 5(2): 333-341. (In Persian with English Summary)

Lobell, D.B., Cassman, K.G., and Field, C.B. 2009. Crop yield gaps: their importance, magnitudes, and causes. Annual Review of Environment and Resources 34: 179-204.

Majidi, F., and Padasht, F. 2010. Rice guide (Pests and Diseases). Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO). Staff Training Office (STO), Agricultural Education Publisher 150p. (In Persian)

Mirkamali, H. 2010. Guide to weeds in rice fields and the control methods. Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO). Staff Training Office (STO), Agricultural Education Publisher 214p. (In Persian)

Mueller, N.D., Gerber, J.S., Johnston, M., Ray, D.K., Ramankutty, N., and Foley, J.A. 2012. Closing yield gaps through nutrient and water management. Nature 490: 254-257.

Nezamzadeh, E., Dastan, S., Soltani, A., and Ajam Norouzi, H. 2019. Evaluation of yield gap associated with crop management in rapeseed production using comparative performance analysis (CPA) and boundary-line analysis (BLA) methods in Neka region. Applied Field Crops Research. In Press. (In Persian with English Summary)

Rajapakse, D.C., 2003. Biophysical factors defining rice yield gaps. International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation Enschede (ITC).The Netherlands. 80 p.

Silva, J.V., Reidsma, P., Laborte, A.G., and van Ittersum, M.K. 2017. Explaining rice yields and yield gaps in Central Luzon, Philippines: An application of stochastic frontier analysis and crop modeling. European Journal of Agronomy 82: 223-241.

Soltani, A., and Maddah, V. 2010. Simple applications for agriculture education and research. Agroecology Association, University of Shahid Beheshti, Tehan, Iran 80 p. (In Persian)

Soltani, A., Hajjarpoor, A., and Vadez, V. 2016. Analysis of chickpea yield gap and water-limited potential yield in Iran. Field Crops Research 185: 21-30.

Tanaka, A., Diagne, M., and Saito, K. 2015. Causes of yield stagnation in irrigated lowland rice systems in the Senegal River Valley: Application of dichotomous decision tree analysis. Field Crops Research 176: 99-107.

Tanaka, A., Saito, K., Azoma, K., and Kobayashi, K. 2013. Factors affecting variation in farm yields of irrigated lowland rice in southern-central Benin. European Journal of Agronomy 44: 46-53.

Torabi, B., Soltani, A., Galeshi, S., and Soltani, E. 2012. Documenting the process of wheat production in Gorgan. Journal of Plant Production 19(4): 19-42. (In Persian with English Summary)

Torabi, B., Soltani, A., Galeshi, S., Zeinali, E., and Kazemi Korgehei, M, 2013. Ranking factors causing the wheat yield gap in Gorgan. Electronic Journal of Crop Production 6(1): 171-189. (In Persian with English Summary)

Torabi, M.H., Soltani, A., Dastan, S. and Ajam Norouzi, H. 2019. Assessment of energy flow, carbon saving, and greenhouse gas emission in rice production scenarios. Environmental Sciences 16(4): 187-212. (In Persian with English Summary)

Van Ittersum, M.K., Cassman, K.G., Grassini, P., Wolf, J., Tittonell, P., and Hochman, Z. 2013. Yield gap analysis with local to global relevance-A review. Field Crops Research 143: 4-17.

Van Wart, J., Kersebaum, K.C., Peng, S., Milner, M., and Cassman, K.G. 2013. Estimating crop yield potential at regional to national scales. Field Crops Research 143: 34-43.

Xu, X., He, P., Zhaoa, S., Qiua, S., Johnstond, A.M., and Zhou, W. 2016. Quantification of yield gap and nutrient use efficiency of irrigated rice in China. Field Crops Research 186: 58-65.

Yousefian, M., Dastan, S., Soltani, A., and Ajam Norouzi, H. 2018. Estimation of yield gap in local rice cultivars by using CPA and BLF Methods (case study: Mazandaran province, Sari region). Journal of Crop Management 10(3): 265-288. (In Persian with English Summary)