کشاورزی بوم شناختی
سال:1392 | دوره:3 | شماره:1 |تعداد مقالات:9

تعیین مقدار بهینه منابع در اکوسیستم های کشاورزی، علاوه بر کاهش هزینه های تولید و حفظ منابع باعث کاهش آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف بی رویه این منابع می شود. به منظور تعیین میزان بهینه مصرف منابع آب و نیتروژن و همچنین تراکم بهینه کلزا، آزمایشی در قالب طرح مرکب مرکزی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 90-89 به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایشی با توجه به سطوح بالا و پائین آب (1500 و 4000 مترمکعب)، نیتروژن (صفر و 400 کیلوگرم کود اوره در هکتار) و تراکم کلزا (50 و 150 بوته در متر مربع) با استفاده از نرم افزار Minitab طراحی شد. عملکرد دانه، تلفات نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن (NUE) و کارایی مصرف آب (WUE) به عنوان متغیرهای وابسته مورد اندازه گیری قرار گرفتند و با استفاده از یک مدل رگرسیونی، تغییرات این متغیرها تحت تاثیر تیمارها محاسبه گردید. مقدار بهینه آبیاری، نیتروژن و تراکم کلزا بر اساس سه سناریوی اقتصادی، زیست محیطی و اقتصادی- زیست محیطی برای حصول مقادیر مورد انتظار صفات مورد بررسی تعیین گردید. افزایش سطوح آبیاری و کود باعث افزایش عملکرد دانه و تلفات نیتروژن گردید، در صورتی که افزایش تراکم کلزا باعث افزایش عملکرد و کاهش تلفات نیتروژن شد. در سناریوی اقتصادی، مقدار بهینه آب، کود و تراکم کلزا به ترتیب برابر با 3643 متر مکعب، 186 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 149 بوته در متر مربع برآورد شد. همچنین مقدار بهینه این تیمارها در سناریوی زیست محیطی به ترتیب 1813، 12 و 150 و در سناریوی اقتصادی- زیست محیطی به ترتیب معادل 2639، 105 و 144 به دست آمد. بطور کلی بنظر می رسد مصرف منابع بر اساس سناریوی اقتصادی- زیست محیطی به دلیل توجه توام به مسائل اقتصادی و زیست محیطی نسبت به دو سناریو دیگر ارجحیت دارد.

امروزه کشاورزی یکی از مصرف کنندگان اصلی انرژی در جهان به شمار می رود. با توجه به منابع محدود انرژی و روند رو به رشد جمعیت جهان، اهمیت مطالعه انرژی در بخش کشاورزی که مسوول تامین امنیت غذایی این جمعیت است، آشکار می شود. این پژوهش در سال 1389 به منظور بررسی و مقایسه کارایی انرژی در کشت بوم های برنج دو استان گیلان و کهگیلویه و بویراحمد انجام شد. داده ها به روش عملیات میدانی و تکمیل پرسش نامه در محل مزارع جمع آوری گردید. نتایج نشان داد که میزان انرژی ورودی به هر هکتار از کشت بوم های برنج استان گیلان 43496.33 مگاژول بوده که از این مقدار بیشترین سهم مربوط به آب آبیاری (38.54%)، الکتریسیته (23.99%) و کود نیتروژنه (18.98%) بوده است. میزان انرژی ورودی به هر هکتار از کشت بوم های برنج استان کهگیلویه و بویراحمد نیز 33668.16 مگاژول محاسبه شده که بیشترین سهم از انرژی های ورودی مربوط به آب آبیاری (49.7%)، کود نیتروژنه (27.99%) و کود فسفره (4.65%) بوده است. میزان انرژی خروجی برای هر هکتار از مزارع برنج استان های گیلان و کهگیلویه و بویراحمد به ترتیب 122913.16 و 113820.21 مگاژول بدست آمد. کارآیی انرژی برای مزارع فوق به ترتیب 2.82 و 3.38 برآورد گردید.

استعداد یابی اراضی در کشاورزی بر اساس منابع محیطی موجود در هر منطقه نظیر اقلیم، خاک و توپوگرافی پستی و بلندی اولین گام در توسعه نظام های کشاورزی پایدار است. به همین منظور در این تحقیق استعداد اراضی استان های تهران و البرز جهت کشت کلزا با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از هم پوشانی لایه های اطلاعاتی نقشه های استعداد اراضی بر اساس عوامل اقلیمی مورد نیاز کلزای زمستانه (درجه روز رشد فعال از کاشت تا شروع دوره روزت، درجه روز رشد فعال از کاشت تا شروع گلدهی، درجه روز رشد فعال از کاشت تا برداشت، میانگین بیشینه و کمینه دما در طول دوران رشد و تعداد روز یخبندان در منطقه مورد مطالعه)، به روش حداکثر محدودیت نشان داد که اغلب اراضی منطقه مورد مطالعه (34.85 درصد) از نظر اقلیمی برای کشت گیاه کلزا دارای تناسب متوسط (S2) می باشند. در حدود 30.17 درصد از اراضی واقع در شمال و جنوب شرق منطقه مورد بررسی از نظر اقلیمی از عدم تناسب (N) برای کشت کلزا برخوردارند. دلیل این امر را می توان به وقوع دماهای تا 26- درجه سانتی گراد در مناطق شمیرانات و دماوند و تا 32- درجه سانتی گراد در منطقه فیروزکوه در دوران رشد روزت کلزا و همچنین عدم تامین درجه روز رشد فعال لازم در مراحل روزت، گلدهی و برداشت کلزا نسبت داد. همچنین در جنوب شرق منطقه مورد مطالعه وقوع دماهای بیشتر از 27، 30 و 35 درجه سانتی گراد به ترتیب در دوران گلدهی، غلاف بندی و رسیدگی کلزا این مناطق را برای کشت کلزا نامناسب کرده است. نتایج حاصل از نقشه های به دست آمده نشان می دهد که 18.51 درصد از اراضی مورد بررسی از نظر اقلیمی از تناسب خوب (S1) برای کشت کلزا برخوردارند. نتایج ارزیابی لایه های مختلف هم پوشانی شده (شامل لایه های: اقلیم، کاربری اراضی، توپوگرافی و خاک) به روش حداکثر محدودیت نشان می دهد که حدود 83.12 درصد از اراضی منطقه مورد نظر برای کشت کلزا نامناسب (N) می باشند. محدودیت اقلیم و خاک از جمله عوامل مهم محدودکننده کشت کلزا در این مناطق است. همچنین تنها 7.9 درصد از اراضی منطقه مورد مطالعه از تناسب خوب (S1) برای کشت کلزا برخوردارند.

استفاده گسترده از علف کش ها در جهان نقش مهمی در آلودگی آب و خاک دارد. از این رو شناخت رفتار علف کش ها در جهت کاهش اثرات سوء زیست محیطی ضروری است. به همین منظورآزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، با هدف بررسی تاثیر کود حیوانی و مقدار کاربرد علف کش بر پایداری تریفلورالین انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل کاربرد کود حیوانی در دو سطح (0 و 25 تن در هکتار) و کاربرد علف کش تریفلورالین در سه سطح 0.48، 0.96 و 1.92 کیلوگرم ماده موثره در هکتار بود. نمونه گیری از خاک دو ساعت، 7، 14، 28، 48، 90 و 120 روز پس از کاربرد انجام و بقایای علف کش توسط دستگاه HPLC اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که رفتار منتهی به کاستی تریفلورالین از میزان اولیه خود پیرو روند معادله کینتیک مرتبه اول بود که در آن میزان سم در برابر زمان بطور نمایی کاهش یافت. بیشترین سرعت محو شدن (0.032 میلی گرم در کیلوگرم خاک در هکتار) در تیمار عدم کاربرد کود و میزان 0.48 و 0.96 کیلوگرم در هکتار ماده موثره علف کش و کمترین سرعت محو شدن (0.012 میلی گرم در کیلوگرم خاک در هکتار) در تیمار کاربرد کود و مصرف 1.92 کیلوگرم در هکتار تریفلورالین دیده شد. بیشترین نیمه عمر (57.75 روز) به تیمار کاربرد کود و میزان مصرف 1.92 کیلوگرم و کمترین نیمه عمر (21.38 روز) به تیمار عدم کاربرد کود و میزان مصرف 0.48 کیلوگرم در هکتار اختصاص داشت. بر اساس یافته های این آزمایش پایداری تریفلورالین با افزایش میزان مصرف علف کش و کاربرد کود حیوانی افزوده شد. احتمالا کاربرد کود حیوانی موجب افزایش جذب تریفلورالین به خاک شده و از این طریق احتمال تبخیر آن کاهش یافته است.

به منظور بررسی اثر تراکم و وزن بنه و روش کاشت بر خصوصیات رویشی و زایشی زعفران (.Crocus sativus L)، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 89-1388 و 90-1389 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. سه گروه وزنی بنه (کمتر از 5 گرم، بین 5 تا 8 گرم و بیشتر از 8 گرم) و دو تراکم بنه در طول 40 سانتی متر (5 و 10 بنه) در دو روش کاشت (ردیفی و کپه ای) به عنوان تیمار مدنظر قرار گرفتند. صفات مورد بررسی شامل وزن خشک برگ و فلس، طول برگ، قطر بنه، تعداد بنه دختری، وزن و تعداد بنه در سه گروه وزنی (4-2، 8-4 و 16-8 گرم)، وزن تر و تعداد گل و وزن کلاله زعفران در واحد سطح بودند. نتایج نشان داد که اثرات ساده وزن و تراکم بنه و روش کاشت بر کلیه خصوصیات مورد بررسی زعفران در هر دو سال آزمایش معنی دار بود. با افزایش وزن و تراکم بنه، خصوصیات رویشی و عملکرد بهبود یافت. افزایش تعداد بنه از 5 به 10 بنه در طول 40 سانتی متر، وزن کلاله را در سال های اول و دوم به ترتیب برابر با 12 و 10 درصد بهبود داد. افزایش وزن بنه ها از 5 گرم تا بیشتر از 8 گرم باعث بهبود بیش از 100 درصد وزن کلاله در هر دو سال شد. روش کاشت کپه ای باعث بهبود 25 و 23 درصدی وزن کلاله به ترتیب برای سال های اول و دوم در مقایسه با روش ردیفی شد. همچنین اثر متقابل تیمارهای مختلف بر خصوصیات زعفران معنی دار نبود.

امروزه هدف اصلی در کشاورزی، افزایش عملکرد و کاهش هزینه ها است بنابراین محاسبه و ارزیابی بودجه انرژی بسیار مهم می باشد. هدف از مطالعه حاضر، مقایسه دو سیستم تولید چغندر قند و سیب زمینی از نظر کارایی مصرف انرژی، فشردگی انرژی، بهره وری انرژی، نسبت سود به هزینه و مقدار مصرف انرژی های تجدیدپذیر و غیر تجدیدپذیر در استان خراسان رضوی بود. به منظور اجرای این بررسی، اطلاعات از 153 مزرعه چغندر قند و 54 مزرعه سیب زمینی با استفاده از پرکردن پرسشنامه، در سال 1390 جمع آوری شد. نتایج نشان داد که کل انرژی مورد نیاز در مزارع چغندر قند و سیب زمینی به ترتیب، 42232 و 59611 مگاژول در هکتار بود. در مزارع چغتدرقتد سهم انرژی های مستقیم و غیر مستقیم از کل انرژی مصرفی به ترتیب 57 و 43 درصد بود. همچنین 31 درصد از کل انرژی مصرفی به انرژی های تجدید شونده و 69 درصد به انرژی های تجدید ناپذیر اختصاص یافت. در مزارع سیب زمینی نیز سهم انرژی های مستقیم و غیر مستقیم از کل انرژی به ترتیب 54 و 46 درصد و سهم انرژی های تجدید شونده و غیر تجدید شونده به ترتیب 43 و 57 درصد بدست آمد. کارایی مصرف انرژی در مزراع چغندر قند و سیب زمینی به ترتیب 13.35 و 1.55 بود. نسبت سود به هزینه ها نیز در مزارع چغندر قند و سیب زمینی به ترتیب 1.26 و 2.33 محاسبه شد. نتایج نشان داد که در مزارع چغندر قند نسبت به سیب زمینی، کارایی مصرف انرژی بالاتر بود، در صورتی که در مزارع سیب زمینی سود اقتصادی بیشتری در مقایسه با مزارع چغندر قند حاصل کرد.

خصوصیات مختلف گیاهی و رابطه آنها در 38 اکسشن گل محمدی مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار طی 3 سال در باغ گیاه شناسی فدک دزفول اجرا گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، بین عملکرد گل با تعداد گل در هکتار، وزن تک گل تازه، وزن تک گل خشک و وزن گلبرگ همبستگی مثبت و معنی داری وجود داشت. همچنین، همبستگی میزان اسانس با طول دوره گل دهی معنی دار و مثبت و با تعداد گل معنی دار و منفی بود. همبستگی میان قطر تاج پوشش و ارتفاع گیاه نیز مثبت و معنی دار بود. رگرسیون گام به گام نشان داد تاثیر صفات تعداد گل در هکتار، وزن تک گل، درصد ماده خشک گل، قطر تاج پوشش بر عملکرد گل معنی دار بوده و مدل رگرسیونی خطی این ارتباط را به خوبی نشان داد. در تجزیه به عامل ها، درصد ماده خشک گل، وزن تر گل، وزن خشک گل، وزن تر گلبرگ و نسبت وزن گلبرگ به گل به عنوان عمده ترین فاکتورهای گزینش و مهم ترین صفات در عامل اول بودند. در عامل دوم، عملکرد گل در هکتار، میزان اسانس و قطر تاج پوشش از مهم ترین صفات بودند. در عامل سوم، تعداد گل در هکتار و طول دوره گل دهی، در عامل چهارم، ارتفاع گیاه و در عامل پنجم تعداد گلبرگ بیشترین تنوع را تبیین نمودند. در تجزیه علیت، بیشترین اثر مستقیم و مثبت بر عملکرد گل در هکتار مربوط به تعداد گل در هکتار و پس از آن وزن تک گل بود. درصد ماده خشک گل نیز بر عملکرد اثر مستقیم و مثبت داشت. همچنین، صفت قطر تاج پوشش از طریق تعداد گل در هکتار اثر غیرمستقیم و مثبت بر عملکرد نشان داد. بر اساس نتایج این بررسی، عملکرد گل و صفات تعداد گل و وزن تک گل که در این مطالعه رابطه معنی داری با آن نشان دادند را می توان به عنوان صفات قابل توجه و با اهمیت در تعیین معیارهای ارزیابی و گزینش ژنوتیپ های گل محمدی مورد استفاده قرار داد.

حشره کش ها از مهمترین آفت کش های مصرفی در ایران می باشند و طی 20 سال گذشته سهم حشره کش ها از کل سموم مصرفی بیشتر از 50 درصد بوده است. با این وجود اثرات منفی استفاده از حشره کش ها غیر قابل انکار است. به طوری که این آفت کش ها مخاطرات متعدد زیست محیطی را موجب شده و سلامت انسان را به خطر انداخته است. از طرف دیگر بروز پدیده مقاومت به حشره کش ها از دیگر مشکلات استفاده نابجا از آن ها می باشد. از این رو در این تحقیق مخاطرات زیست محیطی حشره کش های ثبت شده در ایران با استفاده از مدل «ضریب اثر محیطی» مورد بررسی قرار گرفت. مدل ضریب اثر محیطی بر مبنای نمره دهی عمل می کند که از سه بخش مصرف کننده، کارگر سمپاش و اثرات اکولوژیک تشکلیل شده است و نمره نهایی میانگین این سه بخش می باشد. سپس حشره کش ها بر مبنای طبقه بندی کمیته مبارزه با پدیده مقاومت به حشره کش ها، گروه بندی شدند و گروه های مختلف از نظر میزان مخاطرات زیست محیطی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که از میان گروه های مختلف گروه 2 و گروه 6 بیشترین میزان ضریب اثر محیطی (سمیت بالقوه) را به خود اختصاص دادند. حشره کش ایمیداکلوپراید از گروه 4 نیز بیشترین سمیت بالقوه را در میان حشره کش های ثبت شده به خود اختصاص داده است. با در نظر گرفتن، میزان ماده موثره حشره کش های ثبت شده و میزان مصرف آنها از سال 80 تا 1385 در کشور و در نظر گرفتن سمیت بالقوه سموم حشره کش (سمیت بالقوه)، ضریب اثر محیطی مزرعه ای سموم که در واقع بیانگر سمیت بالفعل آنها می باشد مورد بررسی قرار گرفت. از این رو بالاترین سمیت بالفعل، به ترتیب مربوط به به گروه های دوم، اول و چهارم می باشد. بررسی حشره کش های ثبت شده در کشور از نقطه نظر مخاطرات زیست محیطی و بروز مقاومت به آن ها می تواند گام بزرگی در راستای حفظ سلامت محیط زیست و افزایش پایداری سامانه های کشاورزی باشد.

به منظور بررسی اثر دو نوع کشت مخلوط درهم و ردیفی و نسبت های مختلف کاشت بر روند تغییرات شاخص های رشد کنجد (Sesamum indicum L.) و لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) آزمایشی به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 91-1390 انجام شد. دو روش کاشت ردیفی و درهم به عنوان عامل کرت اصلی و پنج نسبت کاشت شامل: 1- 75% کنجد+ 25% لوبیا، 2- 25% کنجد+ 75% لوبیا، 3-50% لوبیا+ 5% کنجد، 4- کشت خالص کنجد و 5- کشت خالص لوبیا به عنوان عامل کرت فرعی در نظر گرفته شدند. شاخص های مورد مطالعه نیز شامل ماده خشک کل، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول و سرعت رشد نسبی بود. نتایج نشان داد که شاخص های رشدی کنجد و لوبیا بطور معنی داری تحت تاثیر تیمارهای مورد بررسی قرار گرفتند به طوری که بیشترین میزان شاخص های رشدی از کشت درهم حاصل شد. همچنین کشت خالص کنجد از نظر ماده خشک کل، شاخص سطح برگ و سرعت رشد محصول، به دلیل عدم وجود رقابت بین گونه ای و بهره گیری بهتر از عناصر غذایی و منابع بویژه نور، برتری خود را نسبت به تیمارهای مخلوط با لوبیا نشان داد. بیشترین میزان تجمع ماده خشک کنجد ازکشت خالص آن به صورت درهم حاصل شد که حدود 10 درصد از میزان تجمع ماده خشک آن در کشت خالص ردیفی بیشتر بود. بالاترین میزان سرعت رشد محصول کنجد در کشت خالص کنجد مشاهده شد. نتایج سرعت رشد نسبی در کشت مخلوط درهم و ردیفی گونه ها متفاوت بود. بالاترین میزان شاخص های رشدی (ماده خشک، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول و سرعت رشد نسبی) در کشت خالص کنجد مشاهده شد و کشت مخلوط تاثیر مثبتی بر شاخص های رشدی کنجد نداشت.