تحقیقات علوم زراعی در مناطق خشک
سال:1399 | دوره:2 | شماره:1 |تعداد مقالات:11

یکی از عوامل مهم در تعیین سیستم های کشاورزی مناسب مناطق خشک و نیمه خشک بهره وری آب آن ها می باشد. این تحقیق با هدف تعیین کارایی مصرف آب گندم و جو در بخش پشت آب شهرستان زابل در 5 روستای مختلف شامل راهدار، چرک، حاجی آباد، پیران، تیمورآباد شیخی به صورت میدانی انجام شد. جهت محاسبه حجم آبیاری در کانال های آبیاری از روش جسم شناور استفاده شد و عمق آب آبیاری در مزارع تعیین شد. برای برداشت محصول، قسمتی از زمین به ابعاد 1m×1m به گونه ای انتخاب شد که نمونه ی بارزی از مزرعه باشد. دو نمونه ی قوی و ضعیف از دو زمین مختلف از هر روستا (دو نمونه قوی و ضعیف در بعضی مزارع در کنار همدیگر بوده اند) انتخاب کرده و محصول برداشت شد. پس از خشک شدن نمونه های گندم عمل جداسازی به صورت دستی انجام شد و دانه های مربوط به هر زمین وزن شده و عملکرد بذر به دست آمد. به طورکلی متوسط کارایی مصرف مطلوب (WUEM) گندم و جو در بخش پشت آب شهرستان زابل به ترتیب 1/03و 1/08 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. همچنین متوسط کارایی مصرف ضعیف (WUEL) گندم و جو در بخش پشت آب شهرستان زابل به ترتیب 0/72 و 0/64 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. همچنین نمودار تابعی عملکرد گندم و جو با عمق آب مصرفی نشان داد که افزایش عملکرد گندم و جو علاوه بر مصرف آب، با توجه به یکسان بودن اقلیم در منطقه بستگی به مدیریت آبیاری، آفات و بیماری ها، کود و خاک دارد.

انبه از مهم ترین میوه های گرمسیری دنیاست که دارای ترکیبات فنلی و فلاونوئیدهای متعدد و خاصیت آنتی اکسیدانی می باشند. در این تحقیق 29 ژنوتیپ از انبه های بومی مناطق مختلف جنوب ایران جمع آوری و بر اساس میزان خواص آنتی اکسیدانی، ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی در آزمایشگاه پژوهشکده زیست فناوری کشاورزی دانشگاه زابل در سال 1396 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که ژنوتیپ های مختلف انبه و محیط جمع آوری انبه بر اساس میزان فنل، فلاونوئید و خواص آنتی اکسیدانی مختلف بودند. بیشترین میزان فلاونوئید (176/65 میلی گرم در گرم عصاره هیدرو الکلی و 122/15 میلی گرم در گرم عصاره هیدرو الکلی) به ترتیب متعلق به ژنوتیپ های هلو و خنیزی بود. بیشترین میزان فنل (11/232 و 10/664 میلی-گرم در گرم عصاره هیدرو الکلی) به ترتیب متعلق به ژنوتیپ های زاپاک و خنیزی بود. بیشترین میزان خواص آنتی اکسیدانی (55/240 و 50/873 میکروگرم در میلی لیتر) به ترتیب متعلق به ژنوتیپ های هلو و خاروست بود. بر اساس منطقه محل جمع-آوری انبه ها، بیشترین میزان فلاونوئید (76/679 و 65/126 میلی گرم در گرم عصاره هیدرو الکلی) به ترتیب متعلق به ژنوتیپ های انبه منطقه جیرفت و رودان بود. بیشترین میزان فنل (6/4783 و 6/4534 میلی گرم در گرم وزن تر برگ) به ترتیب متعلق به ژنوتیپ های انبه منطقه رودان و منوجان بود. بیشترین میزان خواص آنتی اکسیدانی (43/144 و 42/673 میکروگرم در میلی لیتر) به ترتیب متعلق به ژنوتیپ های انبه منطقه رودان و جیرفت بود. در بین غلظت های مختلف عصاره، مؤثرترین غلظت، 64 میکروگرم در میلی لیتر بود. در کل نتایج این تحقیق نشان داد که انبه های منطقه رودان و سپس جیرفت دارای بیشترین میزان خواص آنتی اکسیدانی بوده و با افزایش غلظت عصاره هیدروالکلی خاصیت آنتی اکسیدانی آن ها نیز بیشتر شده است.

به منظور ارزیابی اثرات کودهای زیستی بر برخی صفات کمی و کیفی بادام زمینی، آزمایشی به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 93 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زابل اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل: (شاهد، بیوسولفور، نیتروکسین، جلبک دریایی، فسفات بارور2، جلبک دریایی + بیوسولفور، جلبک دریایی + فسفات بارور2، جلبک دریایی + نیتروکسین، فسفات بارور2 + بیوسولفور، فسفات بارور2 + نیتروکسین، بیوسولفور + نیتروکسین، فسفات بارور2 + بیوسولفور + نیتروکسین، فسفات بارور2 +-بیوسولفور + جلبک دریایی، جلبک دریایی + بیوسولفور + نیتروکسین و جلبک دریایی + بیوسولفور + نیتروکسین + فسفات بارور2). نتایج نشان داد که تیمار نیتروکسین بیشترین تأثیر را بر وزن نیام، وزن صد دانه، عملکرد اقتصادی، شاخص برداشت و درصد روغن داشت. با کاربرد نیتروکسین به ترتیب 28، 24، 22، 28 و 47 درصد صفات مذکور نسبت به شاهد افزایش نشان دادند. تیمار جلبک دریایی نیز تأثیر معنی داری بر وزن صد دانه و عملکرد بیولوژیک داشت. تیمار ترکیبی فسفات بارور2 + نیتروکسین باعث افزایش 27 و 24 درصدی پروتئین دانه و درصد خاکستر نسبت به تیمار شاهد گردید. تیمار فسفات بارور2 نیز باعث افزایش 39 درصدی فسفر دانه نسبت به تیمار شاهد گردید. به طورکلی می توان بیان نمود که بکار گیری ترکیبی تیمارهای کود تأثیر معنی داری بر عناصر غذایی جذب شده توسط بذر و درصد پروتئین دانه نسبت به استفاده منفرد آنها داشت.

تنش کم آبی آخر فصل رشد از مهم ترین عوامل محدودکننده تولید گندم در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران می باشد و یکی از راهکارهای مقابله با آن معرفی ارقام متحمل با شرایط تنش است. در این تحقیق، واکنش 15 ژنوتیپ آبی گندم نان پاییزه به تنش کم آبی آخر فصل رشد، با استفاده از شاخص های تحمل به تنش مورد بررسی قرار گرفت. ژنوتیپ های گندم نان به صورت جداگانه تحت شرایط آبیاری نرمال و تنش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه و در سال 1395 ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس بیانگر وجود تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ های مورد مطالعه بر اساس شاخص های تحمل به تنش کم آبی بود. مقایسه میانگین ژنوتیپ ها از نظر عملکرد در شرایط نرمال و تنش و نیز شاخص های تحمل نشان داد که ژنوتیپ های Mihan و Nwau15/Attila//Shark/F4105W2. 1 می توانند ژنوتیپ های مناسبی برای کشت در شرایط تنش کم آبی آخر فصل رشد باشند. گروه بندی ژنوتیپ ها بر اساس شاخص های تحمل مورد مطالعه، آنها را در 3 گروه مجزا قرار داد. در بین شاخص های مورد مطالعه، شاخص های GMP، STI، YSI و SSI به واسطه دارا بودن همبستگی معنی دار با عملکردهای محیطی، بهترین شاخص ها برای گزینش ارقام متحمل به تنش آخر فصل شناسایی شدند. نتایج پلات های سه بعدی نشان داد که ژنوتیپ های Zarrin و Nwau15/Attila//Shark/F4105W2. 1 از نظر شاخص های GMP، STI و SSI دارای بالاترین عملکرد در شرایط تنش و بدون تنش بوده (گروه A) و می توانند در شرایط تنش رطوبتی آخر فصل رشد بکار گرفته شوند.

استفاده از فرآورده های بیولوژیک مانند گونه های مختلف قارچ ریشه، درجهت تأمین بخشی از عناصر مورد نیاز گیاه به ویژه فسفر یکی از راه حل های اساسی و مفید درجهت بهبود شرایط رشدی گیاه می باشد. در این تحقیق واکنش میکوریزی 7 رقم مختلف گندم به قارچ ریشه Glomus interaradicesدر قالب طرح بلوک های کاملاً تصادفی در 4 تکرار در شرایط گلخانه مورد بررسی و تاثیر قارچ بر شرایط رشدی و میزان تغییرات تعدادی از آنزیم های آنتی اکسیدانتی مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی ماکروسکوپی ریشه گیاهان میکوریزه شده و مقایسه با گیاهان بدون قارچ ریشه، بالاترین میزان میکوریزه شدن را در رقم وحشی Ageilops tauchii نشان داد. کمترین میزان میکوریزه شدن ریشه در ارقام زراعی گندم ثبت گردید. بیشترین درصد میزان آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز، پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز به ترتیب در ارقام تجن، نارین و هانا که همگی از ارقام زراعی هستند نسبت به شاهد بدون قارچ ریشه مشاهده گردید. با توجه به داده های حاصل چنین می توان نتیجه گیری کرد که میکوریزاسیون اگرچه به ماهیت ژنتیکی و پلوئیدی گندم بستگی دارد ولی به طور مستقیم قادر به افزایش فعالیت های آنزیمی گیاه نمی شود؛ بنابراین افزایش میزان آنزیم های آنتی اکسیدانتی ارتباط مستقیمی با درصد میکوریزه شدن ریشه واریته های مختلف گندم ندارد.

تغذیه مطلوب گیاهان و کاهش اثر کمبود عناصر غذایی مهم، یکی از عوامل موثر بر تولید گیاهان به شمار می رود. اطلاعات ما در مورد اثر عناصر غذایی بر تولید گیاهان دارویی اندک است. به این منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1391 انجام شد. عوامل آزمایشی شامل: 4 سطح کود فسفره (p 2O5) به صورت صفر (شاهد)، 40، 80 و 120 کیلوگرم در هکتار از منبع فسفات آمونیوم و 4 سطح کود پتاسه (K2O) به صورت صفر (شاهد)، 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار از منبع نیترات پتاسیم بود. نتایج نشان داد که روند تغییرات شاخص های رشد در سطوح مختلف پتاسیم و فسفر تا حدودی یکسان بود، ولی سطوح پتاسیم تاثیر بیشتری بر میانگین شاخص های رشد نشان داد. تنها در سطح 120 کیلوگرم فسفر و در سطوح مختلف پتاسیم روند سرعت رشد نسبی متفاوت از سایر تیمارها بود. کاربرد توام 80 و 150 کیلوگرم فسفر و پتاسیم حداکثر عملکرد دانه و گل خشک را تولید کرد که با تیمار 80 و 100 کیلوگرم در هکتار تفاوت معنی داری نداشت. به طور کلی، کاربرد پتاسیم بر بیشتر صفات موثر بود و اثر فسفر چندان بر روند رشد آشکار نگردید.

یکی از مراحل مهم و پیچیده برای مدل سازی غیرخطی، پیش پردازش داده های ورودی به منظور انتخاب ترکیبی مناسب از آن ها در مدل می باشد. در این مطالعه آزمون گاما برای انتخاب ترکیب بهینه متغیرهای ورودی در مدل سازی پتاسیم قابل جذب استفاده شد. برای تعیین بهینه تعداد داده های مورد نیاز برای مدل سازی از آزمون M استفاده شد. به منظور مدل سازی تعداد هشت متغیر ورودی استفاده گردید. مدل سازی پتاسیم قابل جذب با استفاده از تعداد نقاط بهینه، متغیرهای منتخب با خوشه بندی کاهشی در سیستم عصبی فازی انجام شد. نتایج نشان داد که شش متغیر شامل (درصد رس، سیلت، ماده آلی، هدایت الکتریکی، رطوبت اشباع و pH) ترکیب بهینه متغیرها در مدل سازی پتاسیم قابل جذب در منطقه میانکنگی می باشند. همچنین با استفاده از خروجی آزمون M تعداد 112 داده (60 درصد داده ها) برای بخش آموزش مدل سازی مناسب تشخیص داده شد. نتایج حاکی از این واقعیت است که روش M در قسمت آموزش از دقت و سرعت مناسبی نسبت به روش آزمون و خطا در یافتن تعداد مناسب داده های ورودی، برخوردار می باشد. نتایج حاصل از مدل سازی نیز بیانگر آن بود که روش عصبی فازی توانایی و عملکرد بالایی در برآورد مقدار پتاسیم قابل جذب در خاک های منطقه میانکنگی را داشته است (R2=0. 90 و RMSE=4. 27). همچنین، در این تحقیق، در راستای مدل سازی و پیش بینی پتاسیم قابل جذب، درصد کربن آلی مهمترین ورودی شناخته شد.

به منظور بررسی تاثیر مدیریت تلفیقی تراکم، اعمال کولتیواتور و دزهای کاهش یافته کنترل شیمایی علفهای هرز بر جمعیت و تراکم علف های هرز و عملکرد ذرت علوفه ای، این تحقیق به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 92-1391 در شهرستان خوسف بخش ماژان انجام شد. آزمایش دو سطح کولتیواتور به عنوان عامل کرت اصلی شامل با و بدون کاربرد و دو سطح تراکم 100 و 150 هزار بوته در هکتار و دزهای کاهش یافته علف کش لوماکس در چهار سطح شامل 0، 1/5، 3 و 4/5 لیتر در هکتار (دز توصیه شده) به عنوان عامل کرت های فرعی مدنظر قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش تراکم از 100 به 150 هزار بوته در هکتار باعث افزایش 8/7 درصد وزن خشک کل علوفه ذرت شد. کاربرد کولتیواتور و مقدار 1/5 لیتر در هکتار علف کش لوماکس نسبت به تیمار کاربرد کولتیواتور و عدم مصرف علف کش باعث افزایش 66/2 و 65/8 درصدی به ترتیب عملکرد خشک کل و عملکرد ترکل علوفه ذرت گردید. با کاربرد کولتیواتور و مقدار 1/5 لیتر در هکتار علف کش لوماکس عملکرد خشک کل به مقدار 23020 کیلوگرم در هکتار و عملکرد تر کل علوفه ذرت به مقدار 103750 کیلوگرم در هکتار تولید گردید. کاربرد کولتیواتور و مقدار 1/5 لیتر در هکتار علف کش لوماکس باعث کاهش 98 درصدی زیست توده کل علف های هرز و کاهش 92 درصدی تعداد کل علف های هرز نسبت به تیمار عدم کنترل گردید. از اینرو در راستای کشاورزی پایدار از طریق کاهش مصرف مواد شیمیایی درسیستم های زراعی می توان با مدیریت تلفیقی علف های هرز دز مصرفی علف کش جدید لوماکس را تا حدودی کاهش داد که این امر کاهش بروز مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف علف کش های شیمیایی بر محیط زیست و افت مقاومت علف های هرز را به دنبال دارد.

ارتقای کارایی مصرف آب با هدف تولید بیشتر در بخش کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است؛ لذا شبیه سازی مراحل رشد گیاه و در نتیجه پیش بینی عملکرد محصول، منجر به برنامه ریزی بهتر و مدیریت کاراتر در روند تولید می شود. پژوهش حاضر با هدف پیش بینی عملکرد و زیست توده نیشکر در مرحله بازرویی در سال سوم کاشت، با مدل AquaCrop در کشت و صنعت امیرکبیر با سه سطح آبیاری کامل یا 100 درصد نیاز آبی (I1)، 75 درصد (I2) و 55 درصد نیاز آبی (I3) و سه سطح کود 100 درصد نیاز گیاه نیشکر به کود نیتروژن (F1)، 80 درصد (F2) و 60 درصد (F3) با چهار تکرار در سال 1390-1389 انجام شد. برای واسنجی مدل مقادیر واسنجی به همراه پیش بینی خطای آماری R2 برای عملکرد محصول و زیست توده برای تمام سطوح مختلف کودی و آبیاری به ترتیب برابر با 0/97 و 0/96 به دست آمد. در مرحله صحت سنجی، عملکرد محصول در شرایط مختلف مدیریت آبیاری شبیه سازی و با عملکرد واقعی مقایسه شد و مقادیر ضریب همبستگی برای عملکرد محصول و زیست توده به ترتیب 0/91 و 0/81 برآورد شد. با بررسی تیمارها مشخص شد که تیمار F2I1 نسبت به دیگر تیمارها، عملکرد زیست توده بالاتری داشت. نتایج نشان داد که با کاهش 20 درصدی در مصرف کود می توان به عملکرد مورد نظر دست یافت. این امر کاهش هزینه های مربوط به کشاورزی را به همراه خواهد داشت و در بلندمدت اثرات سوء ناشی از مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی را کاهش داده و ضمن افزایش محصول، برنامه ای راهبردی برای نیل به اهداف کشاورزی پایدار خواهد بود.

افزایش عملکرد در گندم مستلزم شناخت روش های مدیریتی مناسب است. از جمله مهم ترین آنها معرفی ارقام جدید و تاریخ کاشت مناسب می باشد. به منظور ارزیابی عملکرد و سرعت پرشدن دانه لاین های امیدبخش گندم نان نسبت به تاریخ کاشت به موقع و تأخیری آزمایشی در ایستگاه عراقی محله گرگان در دو سال زراعی 1395-1394و 1396-1395 انجام شد. این آزمایش به صورت اسپیلت پلات و بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. فاکتور اصلی تاریخ کاشت در دو سطح شامل: 15 آذر (تاریخ کاشت به موقع) و 15دی (تاریخ کاشت تأخیری) و فاکتور فرعی هشت رقم و ژنوتیپ گندم بودند. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات سال، تاریخ کاشت و اثرات متقابل سال × تاریخ کاشت بر روی همه صفات مورد بررسی به جز شاخص برداشت معنی دار بود. همچنین اثرات متقابل تاریخ کاشت × ژنوتیپ نیز بر روی همه صفات مورد بررسی به جز تعداد دانه در سنبله و درجه روز رشد از کاشت تا رسیدگی فیزیولوژیکی معنی دار بود. مناسب بودن شرایط آب و هوایی در طول دوره رشد و نمو گیاه در تاریخ کاشت 15 آذر باعث افزایش تعداد پنجه های بارور شد و از طرف دیگر کوتاهی فصل رشد گندم در تاریخ کاشت دیرتر باعث کاهش تعداد پنجه های بارور گردید. نتایج مقایسه میانگین های اثرات متقابل سال × ژنوتیپ های مورد بررسی و اثرات متقابل تاریخ کاشت × ژنوتیپ نشان داد که در هر دو سال اجرای آزمایش و همچنین در هر دو تاریخ کاشت ژنوتیپ شماره هفت با پدیگری SAUAL/3/MILAN/S87230//BAV92 و رقم گنبد دارای طول دوره پرشدن و سرعت موثرپرشدن دانه بالاتری بودند و توانستند عملکرد قابل قبولی در مقایسه با سایر ژنوتیپ ها تولید نمایند.

برای بررسی اثرات کود دامی و الگوهای مختلف کشت مخلوط بر عملکرد کمی و کیفی چای ترش و لوبیا چشم بلبلی، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1392 در پژوهشکده کشاورزی دانشگاه زابل اجرا گردید. تیمارها شامل 0، 20 و 30 تن در هکتار کود دامی در کرت های اصلی و الگوهای مختلف کشت مخلوط (خالص چای ترش، خالص لوبیا چشم بلبلی، 75% چای ترش + 25% لوبیا چشم بلبلی، 50% چای ترش + 50% لوبیا چشم بلبلی، 25% چای ترش + 75% لوبیا چشم-بلبلی) در کرت های فرعی بودند. نتایج نشان داد که در چای ترش بیشترین ارتفاع بوته، تعداد میوه در بوته، عملکرد اقتصادی و عملکرد زیستی و در لوبیا چشم بلبلی حداکثر تعداد غلاف در بوته، عملکرد اقتصادی، عملکرد زیستی، درصد پروتئین دانه از کشت خالص همراه با کاربرد 30 تن در هکتار کود دامی به دست آمد. بالاترین میزان آنتوسیانین و کربوهیدرات چای ترش از کاربرد 30 تن در هکتار کود دامی و کشت مخلوط 25% چای ترش + 75% لوبیا چشم بلبلی حاصل شد. بالاترین شاخص برداشت در چای ترش از کشت 75% چای ترش + 25% لوبیا و در لوبیا چشم بلبلی از کشت خالص آن همراه با مصرف 30 تن در هکتار کود دامی حاصل شد.