کینوا گیاهی باارزش غذایی مطلوب و پتانسیل رشد و تولید در شرایط نامساعد محیطی می­باشد که در برابر شوری تحمل بالایی دارد. استفاده مجدد از زه­آب کشاورزی یک روش طبیعی و مهم در مدیریت زه­آب می‌باشد که موجب افزایش درآمد کشاورزان، تولید پایدار و امنیت غذایی خواهد شد؛ بنابراین این مطالعه با هدف بررسی اثر آبیاری با زه­آب بر عملکرد گیاه کینوا در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج سطح شوریS1، S2، S3، S4 و S5 (به­ترتیب با شوری دو، ده، 20، 30 و 40 دسی­زیمنس بر متر) و سه تکرار در لایسیمتر­هایی به قطر و ارتفاع 6/0 و 8/0 متر در مزرعه تحقیقاتی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گردید. نتایج نشان داد که در سطح احتمال یک در­صد اثر شوری بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، ارتفاع گیاه و وزن هزار دانه معنی‌دار بود. افزایش شوری از دو به 40 دسی زیمنس بر متر به­ترتیب عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، ارتفاع گیاه و وزن هزار دانه را به­میزان 8/62، 96/37، 95/37، 55/21 و 20 درصد کاهش داد. بیشترین عملکرد دانه 46/2 تن در هکتار در شوری S1 (شوری دو دسی­زیمنس بر متر) ، کمترین مقدار آن 914/0 تن در هکتار در شوری S5 (شوری 40 دسی­زیمنس بر متر) و در شوری های S2، S3 و S4 به­ترتیب مقادیر 08/2، 77/1 و 39/1 تن در هکتار به­دست آمد.

Stability Analysis of Grain Yield of Durum Wheat Promising Lines in Warm and Dry Areas Using Parametric and Non-Parametric Methods

Introduction Some seeds will enter thermoinhibition when imbibed at warm temperature regimes. Seed thermoinhibition is the situation when germination of seeds that have been imbibed at warm temperature is prevented, but the seeds will subsequently germinate rapidly when the temperature is reduced. It is therefore a temporary inhibition of germination that can be alleviated simply by lowering the temperature. This process generally occurs at temperatures considerably lower than ceiling temperature. It may also occur over a small range of temperatures, such that germination can go from 100 to 0 % when the upper temperature limit is exceeded by only a few degrees. This germination behavior is often associated with a winter annual life cycle common in Mediterranean-type climates with wet winters and dry summers, as seeds that are shed in early summer and have subsequently after-ripened nonetheless may not germinate when hydrated at warm temperatures, waiting instead until the fall for cooler temperatures and more certain rainfall before germinating. Patterns of seed germination behavior of different populations in response to warm temperatures can be described using the models based on thermal-time units. In this study, thermal-germination model was developed based on four different probability distribution functions of Normal, Lognormal, Gumbel and Weibull. Seed thermoinhibition in six cultivars of spring oilseed rape (Brassica napus L.) were then quantified using these models. Materials and methods Experiment was conducted at the Seed Technology Laboratory, Ramin Agriculture and Natural Resources University, Khuzestan. In this study, germination responses of six spring oilseed rape cultivars (Sarigol, RGS003, Dalgan, Hyola-401, Jerry and Julius) were investigated at constant temperatures. Germination test were conducted in the dark at eleven constant temperature regimes of 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 33, 34, 35 and 36 oC with a range of ±0.2 oC. For each cultivar, germination test was carried out in a completely randomized design with four replications and the entire experiment was repeated three times. The germinated seeds (criterion, radicle protrusion of > 2 mm) were counted and removed at specified intervals. Seeds of all cultivars germinated more rapidly at 32 oC than at higher or lower temperature regimes. Therefore, the optimum temperature for germination was assumed to be 32 oC. Above this, oilseed rape seeds showed thermoinhibition of germination. So that, ungerminated seeds of each cultivar at these warm temperature regimes were germinated rapidly at low temperature of 20 oC. Cumulative-germination curves of oilseed rape cultivars in temperatures beyond 32 oC were used to perform non-linear regression procedures to assess the relative accuracy of different thermal-germination models in predicting germination response under constant temperatures. The thermal-germination models were fitted to the germination data of each cultivar using the PROC NLMIXED procedure of SAS. Assessment of goodness-of-fit was performed by the Akaike information criterion (AIC). Results and discussion Assess the goodness of fit indicated that precision of the thermal-germination models was different in describing the germination behavior of early- and mid-maturing cultivars of oilseed rape. Thermal-germination model based on Normal distribution provide the best fit to data of germination progress over time for early-maturing cvs. Dalgan (AIC=-237.5) and Hyola-401 (AIC=-168.8). For mid-maturing oilseed rape cultivars (Sarigol, RGS003, Jerry and Julius), the smallest AIC values were obtained for the Gumbel thermal-germination model, while the model based on Normal distribution gave the worst fit to germination data. The germination responses of early- and mid-maturing oilseed rape cultivars to supra-optimal temperature regimes were different. Early-maturing cultivars showed 5, 50 and 95% thermoinhibition of germination at averaged temperatures of 33.52, 33.99 and 34.37 oC, respectively. While, seed thermoinhibition in mid-maturing cultivars reached to 5, 50 and 95 % of maximum at averaged temperatures of 33.63, 34.34 and 35.59 oC, respectively. Based on the model prediction, the germination completely inhibited at an average temperature of 34.54 oC in early-maturing cultivars and an average temperature of 36.64 oC in mid-maturing cultivars. Abscisic Acid (ABA) has been reported as the major regulator of seed thermoinhibition. Conclusions Early-maturing oilseed rape cultivars have lower thermal-thresholds compared to mid-maturing cultivars. A different thermal-germination model was necessary for predicting the probability of seed germination in response to warm temperature regimes depending on the type of germination behavior of early- and mid-maturing cultivars. Thermal-germination models proposed here well described the observed thermoinhibition response of seed germination in oilseed rape cultivars.

مدل‌های مبتنی بر مفهوم زمان‌گرمایی ابزار مفیدی برای توصیف و پیش‌بینی جوانه‌زنی و رهایی بذر از خواب در رابطه با زمان و دما هستند. هدف از این مطالعه ارزیابی دقت پیش‌بینی رهیافت‌های مختلف زمان‌گرمایی در توصیف جوانه‌زنی سه رقم بهاره کلزا (ساری‌گل، دلگان و RGS003) بود. آزمون جوانه‌زنی برای هر رقم در 11 دمای ثابت 8، 12، 16، 20، 24، 28، 32، 33، 34، 35 و 36 درجه سانتی‌گراد و چهار تکرار انجام شد و کل آزمایش سه مرتبه تکرار گردید. معیارهای نکویی برازش (RMSE و AICc) نشان داد که وقتی Tb (دمای پایه) و θTm (زمان‌گرمایی لازم برای تکمیل جوانه‌زنی در دماهای بیش‌بهینه) برای کل جمعیت بذری ثابت فرض شد و توزیع نرمال برای توصیف تنوع θT(g) (زمان‌گرمایی لازم برای تکمیل جوانه‌زنی هر کسر بذری معین در دماهای زیر بهینه) در دماهای زیر بهینه و Tm(g) (دمای بیشینه برای هر کسر بذری معین) در دماهای بیش‌بهینه به‌کار رفت، مدل برازش بهتر و دقیق‌تری از دوره‌های زمانی جوانه‌زنی هر سه رقم کلزا داشت. Tb برای ارقام ساری‌گل، دلگان و RGS003 به‌ترتیب 66/5، 13/7 و 86/5 درجه سانتی‌گراد برآورد شد. برآورد θTm برای ارقام مختلف بین 62/31 تا 55/34 درجه سانتی‌گراد ساعت متغیر بود. در رقم ساری‌گل θT(50) و Tm(50) به‌ترتیب 27/369 درجه سانتی‌گراد ساعت و 32/34 درجه سانتی‌گراد، در رقم دلگان به‌ترتیب 76/378 درجه سانتی‌گراد ساعت و 98/33 درجه سانتی‌گراد و در رقم RGS003 به‌ترتیب 89/357 درجه سانتی‌گراد ساعت و 42/34 درجه سانتی‌گراد پیش‌بینی شد. دمای بهینه برای درصدهای مختلف جوانه‌زنی (To(g)) ثابت نبود. To(50) برای ارقام ساری‌گل، دلگان و RGS003 به‌ترتیب 85/31، 78/31 و 06/32 درجه سانتی‌گراد تعیین شد.

به‌منظور بررسی اثر سطوح مختلف تنش کم‌آبی و کود نیتروژن بر عملکرد و سایر صفات زراعی سیب‌زمینی رقم بورن، آزمایشی در سال زراعی 92-1391 با سه سطح تنش کم‌آبی S1، S2 و S3 (به ترتیب تأمین 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی سیب‌زمینی پس از سبز شدن تا پایان دوره رشد) به‌عنوان فاکتورهای اصلی و 4 تیمار کود نیتروژن N1، N2، N3 و N4 (به ترتیب تأمین 100، 66، 33 و صفر درصد نیاز کودی) به‌عنوان فاکتورهای فرعی به‌صورت کرت‌های خردشده، در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری به اجرا درآمد. در این آزمایش، تنش کم‌آبی درصد ماده خشک غده‌ها را افزایش داد، اما مقادیر نیتروژن روند مشخصی در تغییرات این صفت ایجاد نکرد. با اعمال تنش خشکی و کاهش مصرف کود نیتروژن تعداد غده در بوته و وزن غده‌ها کاهش یافت. عملکرد غده قابل‌فروش در تیمار‌های S1 و S2 اختلاف معنی‌دار نداشت اما تنش آبی (S3) منجر به افت شدید عملکرد شد. تیمارهای N1، N2 و N3 باعث افزایش عملکرد غده قابل‌فروش به ترتیب به میزان 30، 36 و 11 درصد نسبت به شاهد (N4) شدند. به علت کاهش عملکرد غده در تیمارهای S2 و S3 در بالاترین سطح مصرف نیتروژن (N1)، اثر متقابل تنش خشکی و نیتروژن بر عملکرد غده، معنی‌دار شد. تیمار N2 در شرایط تنش شدید کم‌آبی و تنش متوسط دارای بالاترین و تیمار N4 در شرایط بدون تنش دارای کمترین کارآیی مصرف آب بود. بر اساس تجزیه رگرسیون مرحله‌ای، صفت میانگین وزن غده قابل‌فروش به‌تنهایی بیشتر تغییرات عملکرد غده در واحد سطح را توجیه کرد.

برنامهریزی آبیاری در شرایط وجود تنش آبی و شوری، مشکلتر از برنامهریزی آبیاری عادی است. برایبررسی پدیده تنش آبی گیاهان شاخصهای متعددی ارائهشده است که یکی از آنها شاخص تنش آبی گیاه 1 هست.در شرایط استفاده از آب شور، در ،(KSC- بهمنظور بررسی قابلیت این شاخص در برنامهریزی آبیاری ذرت (رقم 704:S2،3/ آب با شوری 5 :S1 ،2/ آب کارون با شوری 3 :S 1392 ، تحقیقی شامل 5 تیمار شوری آب آبیاری( 0 - سال زراعی 936/5 ) بهصورت مزرعهای،در دانشگاه شهید چمران dS m- آب با شوری 1 :S 5 و 4 / آب با شوری 5 :S3، 4/ آب با شوری 5(Tc- اهواز اجرا گردید. نتایج نشان داد معادله خط مبنای پایین(بدون تنش) برای گیاه ذرت تابستانه بهصورتکه مبنای برنامه CWSI 0 و مقدار شاخص Ch= 0.221 و معادله خط مبنای بالا(تنش کامل) برابر 3.69 VPD Ta)l.l=2.161-0 محاسبه شد. با افزایش شوری آب آبیاری، دمای پوشش سبز افزایش یافت. بنابراین میتوان / ریزی آبیاری هست 23dS برای برنامهریزی آبیاری در شرایط استفاده از آب شور هم استفاده کرد. بهازای افزایش شوری از CWSI از شاخص6/5 ، اختلاف دمای پوشش سبز نسبت به دمای هوا، حدود 3 درجه سلسیوس، افزایش پیدا کرد. در dS m- 2/2 به 1 m-1،0/ 3 برابر 35 / 0، برای شوریهای 5 / در روز قبل از آبیاری، برای تیمار شاهد (آب کارون) 23 CWSI این تحقیق میزان0محاسبه گردید. نتایج / 6/5 برابر 73 dS m- 0 و برای شوری 1 / 5 برابر 58 / 0، برای شوری 5 / 4 برابر 46 / برای شوری 5حدودا سه برابر میشود. CWSI 6/5 میزان شاخص dS m- 2 تا 1 / نشان داد، با تغییر شوری

برنامه ریزی آبیاری در شرایط وجود تنش آبی و شوری، بسیار مشکل تر از برنامه ریزی آبیاری کامل است. برای بررسی پدیده تنش آبی گیاهان شاخص های متعددی ارائه شده است که یکی از آنها شاخص تنش آبی گیاه (CWSI) ایدسو می باشد. به منظور بررسی توانایی این شاخص در برنامه ریزی آبیاری ذرت تابستانه (SC704) و زمستانه (مبین)، در شرایط استفاده از آب شور، در سال زراعی 93-1392، تحقیقی شامل پنج تیمار کیفی آب آبیاری(S0: آب کارون، S1: آب با شوری 5/3 دسی زیمنس بر متر، S2: آب با شوری 5/4 دسی زیمنس بر متر ، S3: آب با شوری 5/5 دسی زیمنس بر متر و S4: آب با شوری 5/6 دسی زیمنس بر متر ) در دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا گردید. نتایج نشان داد در هردو فصل زراعی، خطوط مبنای بالا و پائین تحت تاثیر شوری آب آبیاری، می باشد. خطوط مبنای بالا و پایین در کشت تابستانه، نسبت به کشت زمستانه بالاتر بود. برای کشت تابستانه، معادله های خط مبنای بالا و پایین، برای تیمار شاهد (S0)، ، h= =3.69 و برای کشت زمستانه ، h= =2.52 محاسبه گردید. مقدار شاخص CWSI که مبنای برنامه ریزی آبیاری می باشد، برای کشت تابستانه 23/0 و برای کشت زمستانه 17/0 محاسبه شد. به ازای افزایش شوری آب آبیاری از 3/2 دسی زیمنس بر متر به 5/6 دسی زیمنس بر متر، اختلاف دمای پوشش سبز نسبت به دمای هوا، در کشت تابستانه حدود سه درجه و در کشت زمستانه حدود دو درجه، افزایش پیدا نمود. در این تحقیق میزان CWSI در روز قبل از آبیاری، برای کلیه تیمار ها محاسبه گردید و نتایج نشان داد که در هر دو فصل با تغییر شوری از S0تا S4میزان شاخص CWSI حدودا سه برابر می شود. اثر تنش شوری به تنهایی هم با توجه به داده های مربوط به روزهای بعد از آبیاری (در این روزها فقط اثر شوری محسوس است) محاسبه گردید. مشخص شد که در کشت تابستانه با تغییر شوری از dS/m 2/2 تا dS/m 5/6 میزان شاخص CWSI حدودا سه و نیم برابر و در کشت زمستانه حدود سه برابر تغییر پیدا می کند. بررسی نتایج در دو فصل زراعی نشان داد شاخص CWSI تحت تاثیر شوری آب آبیاری است و روند تغییرات آن نسبت به شوری در هر دو فصل مشابه است.

در سال‌های اخیر فعالیت‌های انسانی سبب افزایش غلظت 2CO شده که این وضعیت، گرمایش زمین و پدیدۀ تغییر اقلیم را در پی داشته شده است. این مطالعه با هدف ارزیابی پتانسیل تأثیرات تغییر اقلیم بر عملکرد گندم رقم چمران در محدودۀ شهرستان اهواز صورت گرفت. برای این منظور 13 مدل AOGCM و دو سناریوی انتشار گازهای گلخانه‌ای (A2 و B1) انتخاب شد و داده‌های روزانۀ دما و بارش برای منطقۀ تحقیق در پنج سطح احتمالاتی 10/0، 25/0، 50/0، 75/0 و 90/0، برای دو دورۀ آتی 2015-2045 و 2070-2100 محاسبه شد. با ترکیب سناریوهای دما و بارش، در نهایت 50 سناریوی تغییر اقلیم تحت هر کدام از سناریوهای انتشار A2 و B1 تولید شد. رشد گندم در دورۀ مبنا (1980-2010) و دوره‌های آتی (2015-2045 و 2070-2100) توسط مدل گیاهی واسنجی و ارزیابی‌شدۀ CERES-Wheat شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد در اثر تغییر اقلیم، به‌ویژه در دورۀ آتی 2070-2100، دورۀ رشد کوتاه‌تر می‌شود. مقایسۀ عملکرد گندم در شرایط تغییر اقلیم با دورۀ مبنا نیز نشان داد که با قبول ریسک 10/0، عملکرد در دوره‌های آتی 2015-2045 و 2070-2100 نسبت به دورۀ مبنا به‌ترتیب 4 و 15 درصد کاهش می‌یابد.

تحقیقات مزرعه ای که برای تعیین راهکارهای بهینه به زراعی و به نژادی انجام می شوند، علاوه بر هزینه بر بودن، زمان بر نیز می باشند. مدل-های شبیه سازی رشد که جایگزین مناسبی برای کاهش هزینه و مدت زمان انجام اینگونه تحقیقات مزرعه ای محسوب می شوند، اثرات پیچیده عواملی مانند آب و هوا، خصوصیات خاک، و فاکتورهای مدیریتی را بر عملکرد گیاه در نظر می گیرند. یکی از کاراترین مدل های شبیه سازی رشد گندم، مدل CERES-Wheat می باشد که بایستی قبل از استفاده برای یک منطقه، مورد ارزیابی (واسنجی و صحت سنجی) قرار گیرد. بنابراین، این تحقیق با هدف ارزیابی توانایی مدل CERES-Wheat نسخه DSSAT 4.5در شبیه سازی رشد و نمو، عملکرد و مراحل فنولوژیکی گندم (رقم چمران) برای شرایط آب و هوایی شهرستان اهواز صورت گرفت. برای این منظور، یک آزمایش تحقیقاتی در سال زراعی 90-1389 در محل مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان طراحی و اجرا شد. با استفاده از نتایج این آزمایش و نتایج دو آزمایش دیگر که در سال های گذشته در منطقه مورد مطالعه انجام شده بود، مدل CERES-Wheat واسنجی و صحت سنجی گردید. نتایج مرحله صحت سنجی نشان داد که بیشترین و کمترین خطای مدل به ترتیب مربوط به شبیه سازی حداکثر شاخص سطح برگ (6 درصد) و شبیه سازی مراحل فنولوژی (2 درصد) می باشد و به طور کلی نتیجه گرفته شدکه مدل CERES-Wheat توانایی بالایی در شبیه سازی رشد و نمو، مراحل فنولوژیکی و عملکرد گندم برای شرایط آب و هوایی اهواز دارد.

با کمک روش‌های منطقه‌بندی می‏توان ابعاد مختلف کشاورزی را از دیدگاه مکانی- زمانی مورد مطالعه قرار داده و پس از هماهنگ کردن این جوانب، نواحی یکنواختی را درون یک منطقه تعیین حدود نمود. از سوی دیگر هم اکنون مدل های شبیه سازی در سراسر دنیا به طور وسیعی در تحقیقات، آموزش و مدیریت مزارع گیاهان زراعی به کار می‌روند. با توجه به گستردگی بخش کشاورزی کشور، به کارگیری این مدل ها در کشور ما نیز ضرورت دارد. لذا به منظور، منطقه بندی اقلیمی خوزستان بر مبنای برآورد پتانسیل عملکرد گندم با استفاده از مدل WOFOSTابتدا با استفاده از داده‏های موجود از آزمایشات مزرعه‏ای انجام شده در استان، مدل واسنجی و بررسی صحت گردید سپس داده‏های آب و هوایی بلند مدت شهرستان‏های استان خوزستان از ایستگاه‏های هواشناسی تهیه و مدل اجرا و پتانسیل عملکرد هر شهرستان برای یک دوره بلند مدت شبیه سازی شد. نتایج ارزیابی مدل WOFOST نشان داد که مدل به طور قابل قبولی می تواند عملکرد دانه را شبیه سازی نماید. مقادیر RMSE (ریشه میانگین مربعات اشتباه) محاسبه شده برای عملکرد دانه 7/1274 و 810 کیلوگرم در هکتار بوده اند. بطور کلی، نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین پتانسیل عملکرد دانه به ترتیب مربوط به شهرستان‌های ایذه (9247 کیلوگرم در هکتار) و شوشتر (7538 کیلوگرم در هکتار) بود. در صورتیکه بیشترین خلاء عملکرد مربوط به شهرستان ماهشهر (8/65 درصد) به سبب نامناسب بودن خاک آن منطقه و بالا بودن سطح آب‌های زیرزمینی و کمترین آن مربوط به دزفول (6/41 درصد) به دلیل شرایط مناسب خاک، عدم تغییرات شدید دامنه درجه‌ حرارت و تشعشعات خورشیدی و نیز شرایط اجتماعی- اقتصادی مناسب کشاورزان بود. تفاوت مناطق مختلف استان از نظر پتانسیل عملکرد اقلیمی 18 درصد برآورد شد هرچند نتایج بدست آمده از مدل نشان داد که بین عملکرد پتانسیل و عملکرد واقعی کشاورزان اختلاف زیادی وجود دارد امّا تفسیر نتایج این نوید را می دهد که پتانسیل زیادی برای افزایش عملکرد واقعی گندم از طریق بهبود شیوه های مدیریت زراعی و اصلاح خاک وجود دارد. در نهایت استان خوزستان با استفاده از تجزیه خوشه ای و بر مبنای پتانسیل عملکردهای برآورد شده مربوط به مناطق مختلف به سه منطقه اقلیمی زراعی: 1- ایذه 2- بستان، مسجد سلیمان، دزفول و بهبهان 3- امیدیه، آبادان، اهواز، رامهرمز، ماهشهر و شوشتر تقسیم بندی گردید.

Andarzian, B., A. M. Bakhshandeh, M. Bannayan, Y. Emam, G. Fathi and K. Alami Saeed, 2007. WheatPot: A simple model to simulate grain yield potential of spring wheat IModel description and evaluation. Iranian Journal of Crop Sciences. 9 (2): 109-124 A simple mechanistic crop growth simulation model “WheaPot” was developed for simulating site-specific wheat yield potential. The model simulates critical phonological stages and dry matter production as a function of temperature and solar radiation. Crop aspects of the model including developmental stages, dry matter production and grain yield are modulated in sub-models. The model requires inputs of site mean monthly weather data (minimum and maximum temperatures in ̊C) and photosynthetically active radiation (PAR in MJ m), and plant characteristics such as sowing date, required growing degree days (GDD) for vegetative and reproductive phases, radiation use efficiency (RUE in g MJ), and harvest index (HI). The model was verified using different experiments, which were carried out in several locations in Khuzestan province in 2003-2004 and 2004-2005 growing seasons. Comparison of simulated and measured values under non-limiting conditions indicated satisfactory performance of the model in predicting anthesis and maturity dates, and a fair prediction of dry matter production and grain yield with root mean square error (RMSE), 3.5 d, 4 d, 0.65 t ha and 1.69 t ha, respectively. The model proved as a useful tool for a rough estimation of wheat yield potential at regional level where there is no access to daily weather data.