ارزیابی و مقایسه عملکرد چغندرقند در کشت بهاره و پاییزه در شهرستان‌های مشهد و نیشابور با استفاده از یک مدل شبیه‌سازی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه کشاورزی اکولوژیک پژوهشکده علوم محیطی دانشگاه شهید بهشتی، تهران

2 دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

سابقه و هدف: استان‌ خراسان بیشترین سطح زیر کشت چغندرقند بهاره را در کشور دارا می‌باشد که در این میان سهم دو شهرستان مشهد و نیشابور در این استان قابل توجه می‌باشد. با توجه به مصرف آب بالای چغندرقند بهاره و محدودیت آب در دو شهرستان نیشابور و مشهد نیاز به راهکاری برای مقابله با این چالش است. از جمله راهکارهای مقابله با چالش کم آبی، کشت پاییزه و استفاده از نزولات جوی می‌باشد. به همین دلیل این تحقیق به منظور مقایسه عملکرد اندام ذخیره‌ای کشت پاییزه با کشت بهاره چغندرقند و نیز تعیین مناسب‌ترین تاریخ کاشت چغندرقند پاییزه در دو شهرستان مشهد و نیشابور در استان خراسان به انجام رسیده است.
مواد و روش‌ها: شبیه‌سازی رشد و نمو چغندرقند در کشت پاییزه و بهاره در شهرستان‌های مشهد و نیشابور با مدل SUCROS در شرایط پتانسیل (بدون محدودیت آب، عناصر غذایی، آفات و بیماری‌ها) انجام شد. واسنجی و اعتبارسنجی مدل با استفاده داده‌های به دست آمده از دو آزمایش مستقل انجام شد. آزمایش اول به صورت فاکتوریل در چهار تکرار انجام شده بود و تیمارهای آزمایشی شامل سه رقم چغندرقند (فیاما، ماگنولیا و ناگانو) و چهار سطح نیتروژن (صفر، 80، 160 و 250 کیلوگرم در هکتار) بودند. آزمایش دوم در قالب فاکتوریل با چهار سطح آبیاری و چهار سطح نیتروژن (شاهد، 90، 180 و 270 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع اوره) اجرا شده بود. آزمایش های شبیه‌سازی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی انجام شد. ترکیب فاکتوریلی از شش تاریخ کاشت شامل دو تاریخ کاشت بهاره (15 اسفند و 15 اردیبهشت) و چهار تاریخ کاشت پاییزه (10 و 25 مهر، 10 و 25 آبان) و دو منطقه مشهد و نیشابور تیمارهای آزمایشی را تشکیل دادند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشترین وزن تر و خشک اندام ذخیره‌ای چغندرقند به ترتیب با مقادیر 104191 و 6/26047 کیلوگرم در هکتار مربوط به تاریخ کاشت 10 مهر بود. همچنین نتایج مقایسات گروهی این دو صفت نشان دهنده برتری تاریخ کاشت‌های پاییزه نسبت به بهاره بود. از لحاظ بیشینه شاخص سطح برگ، طول دوره رشد و آسیمیلاسون ناخالص در طول فصل رشد نیز تاریخ‌ کاشت‌های پاییزه نسبت به بهاره برتری داشتند. از نظر کارایی مصرف آب تاریخ کاشت پاییزه نسبت به تاریخ کاشت بهاره برتری داشت، بطوری‌که در تاریخ کاشت پاییزه کارایی مصرف آب 57/2 کیلوگرم ماده خشک اندام ذخیره‌ای به متر مکعب، در حالی که در تاریخ کاشت بهاره 67/1 کیلوگرم ماده خشک اندام ذخیره ای به متر مکعب برآورد شد.
نتیجه‌گیری: به طورکلی نتایج بدست آمده از این آزمایش نشان داد که کشت پاییزه چغندرقند در شهرستان‌های نیشابور و مشهد از مزایای قابل توجهی برخوردار است. کاشت پاییزه نسبت به تاریخ کاشت بهاره دارای بارندگی و کارایی مصرف آب بالاتر و تبخیر و تعرق کمتری است. با توجه به نیاز آبی نسبتا زیاد چغندرقند در بهار و تابستان، تاریخ کشت پاییزه و استفاده از نزولات آسمانی می‌تواند به تولید چغندرقند در منطقه کمک شایانی بکند. با توجه به نتایج به دست آمده برای دو منطقه مورد نظر تاریخ کاشت‌های 10 و 25 مهر توصیه شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessing the yield of spring and autumn-sown sugar beet in Mashhad and Neyshabor, Khorasan using a simulation model

چکیده [English]

Background and objectives: Sugar beet (Beta Vulgaris L.) is the major crop in Khorasan province which is mainly grown in spring. However, autumn sowing has a lot of advantages including lower crop water requirement and higher water use efficiency. Accordingly, this research was performed to compare the yield of storage organ in spring and autumn-sown sugar beet and determine the most appropriate sowing date of autumn-sown sugar beet in two locations of Mashhad and Neyshabor in Khorasan province.
Materials and methods: The SUCROS crop simulation model was employed to simulate growth and development of spring and autumn-sown sugar beet in two locations (Mashhad and Neyshabor) in Khorasan province under potential conditions. The model was evaluated using two independent experiments. The first experiment was a field one based on a randomized complete block design with four replications. The experimental factors included three cultivars (Fiama, Magnolia and Nagano) and four levels of nitrogen application (0, 80, 160, 250 kg N ha−1). In the second experiment, four levels of irrigation regimes along with four levels of nitrogen application (control, 90, 180 and 170 kg N ha−1) were investigated. The evaluated model was used to perform simulation experiments. The simulation experiments consisted of a factorial combination of six sowing dates including two spring dates (March 6 and May 6) and four autumn dates (October 2, October 17, November 1 and November 16) in two locations of Mashhad and Neyshabor.
Results: The results showed that maximum fresh and dry yield of storage organ were observed on October 2 (104191 and 26047.6 kg ha-1, respectively). The results of group comparisons of fresh and dry yield also indicated the superiority of autumn sowing dates compared with spring sowing dates. In additions, the autumn sowing dates had better performance than spring sowing dates in terms of maximum leaf area index and gross assimilation rate at both locations. Water use efficiency was also higher in autumn sowing compared to the spring sowing (2.57 and 1.67 kg dry weight of storage organ per m3).
Conclusion: Overall, autumn sowing sugar beet in Khorasan province benefits from more rainfalls, higher water use efficiency , lower evapotranspiration and water requirements over season compared with spring sowing. In addition, autumn sowing sugar beet could use precipitations during autumn and winter which consequently result in more production with less water. The optimum sowing dates among four autumn sowing dates were October 2 and 17 at both locations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Modelling
  • Assimilation
  • Water use efficiency