آنالیز خلاء عملکرد گندم و چغندرقند در استان خراسان با استفاده از رهیافت مدل سازی

برنامه ریزی دقیق در تولید محصولات زراعی بر اساس تغییرات مکانی و زمانی عملکرد، مستلزم ارزیابی کمّی عوامل محدود کننده رشد و آنالیز خلاء عملکرد در مناطق مختلف می باشد. بدین منظور جهت پیش بینی پتانسیل و خلاء عملکرد گندم و چغندرقند به عنوان مهمترین محصولات استان خراسان، از دو مدل اپسیم و سوکرزبیت استفاده شد. مبدا اصلی مدل سوکرزبیت، مدل سوکرز2 بود که علاوه بر تغییرات اعمال شده در آن برای شبیه سازی چغندرقند، زیرمدل بیلان نیتروژن نیز به آن اضافه شد. علاوه بر داده های جمع آوری شده برای تعیین اعتبار این مدل ها، دو آزمایش مزرعه ای نیز جهت آزمون آنها در مشهد طراحی و اجرا گردید. افزون بر این، پایش عوامل زنده، غیر زنده و روش های مدیریتی موثر بر عملکرد با تکمیل نمودن پرسش نامه در مزارع 14 شهرستان از استان خراسان صورت گرفت. نتایج ارزیابی مدل اپسیم نشان داد که این مدل قابلیت خوبی در تخمین عملکرد گندم در شرایط پتانسیل و نیز محدودیت آب و نیتروژن در شهرستان های مختلف استان خراسان دارند (جذر میانگین مربعات خطا برای عملکرد دانه برابر با 71/0 مگاگرم در هکتار به دست آمد). به طور کلی در شهرستان های شمالی استان (مثل گلمکان، قوچان و نیشابور) در مقایسه با شهرستان های مرکزی و جنوبی (مثل فردوس و بیرجند)، بالاترین خلاء عملکرد و نیز بیشترین پتانسیل تولید گندم مشاهده شد. با در نظر گرفتن تمامی شهرستان ها و ارقام، کاهش عملکرد نسبت به پتانسیل، در شرایط محدودیت آب برابر با 7/0 و در شرایط محدودیت نیتروژن 4/2 مگاگرم در هکتار به دست آمد. خلاء عملکرد کل بین مناطق مختلف، در دامنه 1/3 در شهرستان سرخس (با رقم چمران) تا 6/7 مگاگرم در هکتار در شهرستان قائن (با رقم گاسکوژن) به دست آمد. نتایج نشان داد که سهم نسبی خلاء عملکرد ناشی از محدودیت آب در شهرستان های مورد مطالعه، بین 7/1 تا 5/19%، سهم نسبی خلاء عملکرد ناشی از محدودیت نیتروژن بین 40 تا 47% و سهم نسبی خلاء عملکرد ناشی از سایر عوامل محدود کننده و کاهش دهنده عملکرد برابر با 33 تا 57 % بود. انتخاب ارقام سازگار به هر منطقه و نیز تاریخ کاشت مناسب هر رقم در هر منطقه یک راهکار مدیریتی موثر بر کاهش خلاء عملکرد می باشد. به طور کلی نتایج نشان داد که در مناطق مختلف و طی سال های مورد مطالعه از صفر (در شهرستان گل مکان و تربت حیدریه) تا 382 (در شهرستان قائن) میلی متر آب برای پرکردن خلاء عملکرد ناشی از کمبود آب مورد نیاز است. نتایج ارزیابی مدل سوکرزبیت نشان داد که مقدار جذر میانگین مربعات خطا برای عملکرد اندام ذخیره ای چغندرقند حدود 9 مگاگرم در هکتار بود که رقم نسبتا قابل قبولی برای یک مدل ساده مثل سوکرزبیت می باشد. نتایج شبیه سازی با مدل سوکرزبیت در شهرستان های مختلف استان خراسان نشان داد که چغندرقند در شهرستان سبزوار با 100 مگاگرم در هکتار کمترین و شهرستان نیشابور با 137 مگاگرم در هکتار بیشترین پتانسیل تولید را دارند. رابطه مثبت و معنی داری بین عملکرد پتانسیل و خلاء عملکرد کل مشاهده شد. با وجودی که به طور متوسط، برخی کشاورزان تا 20 مرتبه زمین را آبیاری می کنند، هنوز خلاء عملکرد ناشی از کمبود آب برای چغندرقند در این مناطق تا 42 مگاگرم در هکتار مشاهده می گردد. برای رسیدن به عملکرد پتانسیل، بسته به شرایط آب و هوایی بیش از 2000 میلی متر آب در شهرستان های سبزوار و تربت جام و 1400-1500 میلی متر آب در شهرستان های قوچان و نیشابور مورد نیاز است. برای پر کردن خلاء عملکرد ناشی از کمبود نیتروژن و رساندن آن به عملکرد پتانسیل به طور متوسط 440 کیلوگرم در هکتار در برخی شهرستان های از جمله سبزوار، نیتروژن برای جذب توسط گیاه چغندرقند نیاز است. این در حالی است میزان نیتروژن به کاربرده شده در مزارع کشاورزان به طور متوسط 50% این مقدار می باشد.