شبیه سازی اثر تاریخ کاشت بر عملکرد پنبه و کارایی مصرف آب با استفاده از مدلSSM – Crop

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آب- آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

3 استادیار مؤسسه تحقیقات پنبه کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: ﭘﻨﺒﻪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮑﯽ از ﻣﺤﺼﻮﻻت زراﻋـﯽ ﻣﻬـﻢ در ﮐﺸـﻮر از ﺟﺎﯾﮕـﺎه وﯾـﮋه‌ای ﺑﺮﺧـﻮردار ﺑـﻮده و ﺑـﺮای رﺳﯿﺪن ﺑﻪ ﺧﻮدﮐﻔﺎﯾﯽ اﻟﯿﺎف، ﻧﯿﺎز ﺑﻪ اﻓﺰاﯾﺶ ﺗﻮﻟﯿﺪ آن میﺑﺎﺷـﺪ. روش‌های صحیح مدیریت زراعی از جمله تاریخ کاشت، به منظور تعیین مناسبترین شرایط رشد در راستای افزایش عملکرد و به حداکثر رسانیدن بهره‌وری از محیط رشد می‌باشد. تاریخ کاشت پنبه به دلیل محدودیت‌های محیطی و مواجه شدن دوره حساس پنبه با گرمای شدید تابستان و کشت دو محصول و سرمای زود‌رس و دیر هنگام ابتدا و انتهای فصل، از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف در این پژوهش دستیابی به بهترین تاریخ کاشت از لحاظ دستیابی به عملکرد بالا در پنبه و افزایش کارایی مصرف آب می‌باشد.

مواد و روش‌ها: در این پژوهش داده‌های آماری 35 ساله (1397-1363) ایستگاه سینوپتیک هواشناسی هاشم آباد گرگان (بارش، دمای بیشینه، دمای کمینه، تابش خورشیدی روزانه) وارد مدل واسنجی شده آب و هوا و محصول (SSM-Crop) شده و با تعریف 11 سناریوی تاریخ کاشت در مدل واسنجی شده آب و هوا و محصول (SSM-Crop) (‌ 24 فروردین، 3 اردیبهشت، 13 اردیبهشت، 23 اردیبهشت، 2 خرداد، 12 خرداد، 22 خرداد، 1 تیر، 11تیر، 21تیر، 31 تیر)‌، تغییرات عملکردی و کارایی مصرف آب در پنبه و همچنین خصوصیات آماری آن در سال-های مختلف با شرایط آب و هوایی متفاوت بررسی شد.

یافته‌ها: نتایج حاصل از عملکرد و کارایی مصرف آب پیش بینی شده در مدل آب و هوا و محصول ( (SSM - Crop نشان داد که با تأخیر در کاشت پنبه، متوسط عملکرد وش پنبه کاهش یافت اما بر اساس نتایج آزمون آماری t-student جهت مقایسه میانگین‌ها در سطح 5 درصد نتایج عملکرد در تاریخ‌های کاشت مربوط به سناریوهای 3 و 13 و 23 اردیبهشت ماه اختلاف معنی‌داری را نشان نمی‌دهند. در مورد متوسط کارایی مصرف آب از سناریوی 24 فروردین الی سناریوی 2 خرداد ماه روند افزایشی دیده شد و سپس از سناریوی 2 خرداد ماه تا سناریوی 31 تیر ماه روند کاهشی داشته که بیشترین و کمترین مقدار آن به ترتیب 07/10 و 75/1 در سناریوی 2 خرداد و سناریوی 31 تیر ماه بوده است.

نتیجه‌گیری: پنبه گیاهی است که تاریخ کاشت می‌تواند نقش مؤثری در عملکرد و کارایی مصرف آب در آن داشته باشد اما بهترین تاریخ کاشت با توجه به مدل واسنجی شده آب و هوا و محصول، از نیمه دوم اردیبهشت تا اوایل خرداد ماه به دست آمد. با توجه به کاهش متوسط عملکرد وش پنبه و متوسط کارایی مصرف آب به دلیل تأخیر کشت و دو کشت بودن در سال بسیاری از زمین‌های زراعی در گرگان، تأخیر در زمان کاشت به کشاورزان توصیه نمی‌شود و برای به دست آوردن عملکرد بهتر و استفاده بهینه از آب در کشت پنبه، استفاده از کشت نشایی پنبه توصیه می شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Simulation of the effect of planting date on cotton yield and water use efficiency using SSM -Crop model

نویسندگان [English]

  • monire faghani 1
  • Khalil Ghorbani 2
  • Ghorban ghorbani nasrabad 3
  • Mousa Hesam 2
1 Ph.D. Student of Water Science and Engineering - Irrigation and Drainage, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 Associate Prof., Dept. of Water Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Assistant Prof. of Cotton Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Abstract

Background and objectives: Cotton as one of important crop products in Iran has special role and needs to increase its production to achieve self-sufficiency. The correct methods of crop management, including planting date are in order to determine the most appropriate growth conditions to increase yield and maximize productivity of the growing environment. Planting date of cotton is very important due to environmental limitations and coincides the sensitive period of cotton with severe summer heat and cultivation of two crops and early and late cold at the beginning and end of the season. The objective of this study was to obtain the best planting date in view of cotton high yield and increasing of water use efficiency.

Material and Methods: In this study, 35 year (1984-2018) statistical data of Hashem Abad Meteorological Synoptic Station of Gorgan (precipitation, maximum and minimum temperatures, daily solar radiation) entered into the weather and product calibration model (SSM-Crop) and defines 11 planting date scenarios in the weather and product calibration model (SSM-Crop) (13 and 23 April, 3,13 and 23 May, 2, 12 and 22 June, 2, 11 and 22 July) was evaluated cotton yield changes and water use efficiency as well as its statistical characteristics during different years with different climatic conditions.

Results: The results of predicted yield and water use efficiency in climate and crop model (SSM‌‌‌-Crop) showed that by delaying in cotton planting date, average cotton yield decreased but based on t-test Student results, there was no significant difference on cotton yield at the level of 5% in planting dates of related to scenarios of 23 April, 3 and 13 May. There was an increasing trend for average water use efficiency from 13 April to 23 May scenarios and then, from the 23 May to the 22 July scenario, was decreasing trend so that the highest and the lowest values were 10.07 and 1.75, related to 23 May to the 22 July scenario, respectively.

Conclusion: Cotton is a plant that planting date can play an effective role in yield and water use efficiency, but the best planting date regarding to calibrated climate and crop model was obtained from 5 May to 21 May. Delaying in planting date was not recommended so farmers Due to reduction in average cotton yield and water use efficiency. Because of delaying and cultivation of two crops during year in most farming fields of Gorgan. transplanting method can be recommend for obtaining of higher yield and optimum use of water in cotton.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Planting Delay
  • Gorgan
  • Transplanting
  • Crop Management
  • Calibration

مراجع

1.Adamsen, F.J. 2005. Planting date effect on flowering seed yield and oil content. Agron. J. 3: 132-145.
2.Arshad, M., Wajid, A., Maqsood, M., Hussain, K., Aslam, M. and Ibrahim, M. 2007. Response of growth, yield and quality of different cotton cultivarsto sowing dates. Pak. J. Agric. Sci.44: 2. 208-212.
3.Eid, H.M., Hosny, A., Ainer, N.G. and Sherif, M.A. 1992. Prediction of seed cotton yield under different sowing
dates and plant population densities in middle Egypt. Ann. Agric. Sci. )Cario(.1: 205-218.
4.Eldebaby, A.S., Hammam, G.Y. and Nagible, M.A. 1995. Effect of planting date. N and P application levels on the yield of giza 80 cotton cultivar. Ann. Agric. Sci. Moshtohor.
5.Guthrie, D.S. 1991. Cotton response to starter fertilizer placement and planting dates. Agron. J. 83: 836-839.
6.Gadry, F. and Latefi, N. 2006. Effect of planting date on fiber quality and seed oil content of cotton cultivars in Gorgan. Agric. Res. J. 3: 20-32.
7.Ghayame Tafaroshe, A. 2008. Cotton. J. Agric .Sci. Agric. 9: 25-27. (In Persian)
8.Huang, J. 2016. Different sowing dates affected cotton yield and yield components. Int. J. Plant. Pro. 10: 1. 63-68.
9.Lamas, F.M., Vieira, J.M., Begaza, J.C. E.O. and Sediama, C.S. 1989. Study of the interaction of between row spacing and sowing date in tree cotton crops. Rev. Cer. 36: 247-263.
10.Mehrabadi, H.R. 2000. Effect of Different Pplanting dates and methods on quantity and quality traits of Varamin cotton cultivar. J. Comp. Pathol.
7: 2. 61-72. (In Persian)
11.Naderi Arefi, A. and Abedini Esfahlani, M. 2013. Effect of planting date and final irrigation on cotton yield at Garmsar condition. J. Agric. 15: 3. 201-211. (In Persian)
12.Pettigrew, W.T. 2002. Improved yield potential with and early planting cotton production system. Agron. J. 87: 947-952.
13.Panjeh Koob, A., Galeshi, S., Zeinali, E. and Gagari, A. 2007. Effect of late sowing dates and plant density on yield and yield components of cotton. J. Agric. Sci. Natur. Resour. 13: 2. 157-168. (In Persian)
14.Soltani, A. and Sinclair, T.R. 2012. Modeling physiology of crop development, growth and yield. Europ. J. Agron. 44: 13-22.
15.Soltani, A. and Sinclair, T.R. 2011. A simple model for chickpea development, growth and yield. Field Crops Res.
124: 252-260.
16.Soltani, A., Maddah, V. and Sinclair, T.R. 2013. SSM-Wheat: a simulation model for wheat development, growth and yield. Int. J. Plant Prod. 7: 711-740.
17.Sinclair, T.R., Kitani, S., Hinson, K., Bruniard, J. and Horie, T. 1991. Soybean flowering date: linear and logistic models based on temperature and photoperiod. Crop Sci. 31: 786-790.
18.Sinclair, T.R. 2006. A reminder of the limitations in using Beer's law to estimate daily radiation interception by vegetation. Crop Sci. 46: 2343-2347.
19.Soltani, A. 2009. Mathematical modeling in filed crops. Jihad-e-Daneshgahi of Mashhad University Publications. 175p. (In Persian)
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 28، شماره 2
تیر 1400
صفحه 39-52

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار