تعیین بهترین تابع تولید آب- شوری گندم در منطقه شمال گرگان1

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان

2 استادیار گروه مهندسی آبیاری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

4 عضو هیئت علمی مرکز ملی تحقیقات شوری کشور

چکیده

     شوری و خشکی دو عامل مهم کاهش تولید گندم در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می‌شوند.  در چنین مناطقی، علاوه بر شناسایی واکنش گیاهان نسبت به آب یا شوری، تعیین تابع تولید تلفیقی آب- شوری نیز از ضروریات است.  به همین منظور این پژوهش جهت بررسی واکنش گندم تحت شرایط توأم دو عامل فوق به مدت دو سال زراعی (81-80 و 82-81) در شمال گرگان (آق قلا) به اجرا در آمد.  روش شناسی این تحقیق بر اساس تحلیل تابع تولید آب – شوری و با استفاده از داده‌های مزرعه‌ای انجام گرفت.  چهار سطح مقدار آب شامل 50 (W1)، 75 (W2)، 100 ((W3 و 125 (W4) درصد نیاز گیاه به عنوان عامل اصلی و چهار سطح شوری آب آبیاری S1، S2، S3 و S4 به ترتیب در سال اول برابر 6/1، 9/7، 8/10 و 6/13 و در سال دوم معادل 1، 3/9، 2/12 و 7/14 دسی‌زیمنس بر متر به عنوان عامل فرعی با سه تکرار در یک آزمایش کرت‌‌‌‌‌‌های خرد شده به صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی بررسی شد.  چهار نوع تابع تولید شامل خطی ساده (SimpleLinear)، لگاریتمی (Cobb-Douglas)، درجة دوم (Quadratic) و متعالی (Transcendental) ارزیابی شدند.  نتایج نشان داد که در شرایط توأم شوری و خشکی، تابع متعالی عملکرد گندم را بهتر از توابع دیگر پیش‌بینی می‌کند.  برآورد تولید نهایی (Marginal Production) (MP) نسبت به متغیرهای شوری و رطوبت خاک نشان داد اثر هر کدام بر عملکرد یکسان نیست و عملکرد گندم تحت تغییرات رطوبت خاک نسبت به تغییرات شوری خاک حساس­تر است.  نسبت نهایی نرخ جایگزینی  (Marginal Rate of Technical Substitutaion) (MRTS) دو عامل مورد بررسی نشان داد که می‌توان برای رسیدن به عملکرد یکسان عوامل فوق را در دامنة وسیعی از مقادیر آنها جایگزین کرد.  همچنین، نتایج دلالت بر این واقعیت دارد که با تغییر رطوبت خاک شیب رابطه عملکرد - شوری تغییر می­کند، بنابراین در کارهای عملی برای بیان تأثیر رطوبت و شوری خاک بر عملکرد، روابط غیر خطی ترجیح داده می­شوند.  

کلیدواژه‌ها


Anon, 2003. Economic-social report of Golestan province in 2002. Golestan Management and Programming Organization. Economical and Programming Deputy (In Farsi).

2-Agnihotri, A. K., Kumbhare, P. S., Rao, K. V. G. K. and Sharma, D. P. 1992. Econometric considration for reuse of drainage effluent in wheat production. Agric. Water Manage. 22, 249-270.

3-Datta, K. K. and Dayal, B. 2000. Irrigation with poor quality water: An empirical study of input use economic loss and coping strategies. Ind. J. of Agric. Econ. 55, 26-37.

4-Datta, K. K., Sharma, V. P. and Sharma, D. P. 1998. Estimation of a production function for wheat under saline conditions. Agric. water Manage. 36, 85-94.

5-Dinar, R., Letey, J. and Vaux, H. J. Jr. 1985. Optimal rates of saline and non-saline irrigation waters for crop production. Soil Sci. Soc. Am. J. 50, 440-443.

6-Dinar, A. and Knapp, K. C. 1986. A dynamic analysis of optimal water use under saline conditions. Western J. Agric. Econ. 11 (1): 58-66.

7-Doorenbos, J. and Kassam, A. H. 1979. Yield response to water. Irrigation and Drainage Paper 33. FAO: ROME.

8-Doorenbos, J. and Pruitt, W. O. 1977. Guidelines for prediction crop water requirements. Irrigation and Drainage. Paper 24. FAO. ROME.

9-Feddes, R. A., Kowalik, P. J. and Zaradny, H. 1978. Simulation of field water use and crop yield. Pudoc. Wageningen. pp.189.

10-Hexem, R. W. and Heady, E. O. 1978. Water production function and irrigated agriculture. Iowa State University press. Ames.

11-Knapp, K., Brandt, C., Stevens, K., Letey, J. and Oster, J. D. 1990. A dynamic optimization model for irrigation investment and management under limited drainage conditions. Water Resource Res. 26, 1335-1343.

12-Letey, J. and  Dinar, A. 1986. Simulated crop production functions for several crops when irrigated with saline waters. Hilgardia. 54, 1-32.

13-Letey, J., Dinar, A. and  Knapp, K. C. 1985. Crop-water production function model for saline irrigation waters. Soil Sci. Soc. Am. J. 49, 1005-1009.

14-Maas, E. V. 1986. Salt tolerance of plants. App. Agri. Res. 1, 12-26.

15-Maas, E. V. 1990. Crop salt tolerance . ASAE. Monograph. 71, 262-304.

16-Maas, E. V. and Hoffman, G. J. 1977. Crop salt tolerance current assessment. J. Irrig. and Drain. Div. ASCE. 103 (IR2), 115-134.

17-Meiri, A. and Shalhevet, J. 1973. Pepper plant response to irrigation water quality and timing  and leaching . Ecological studies. Vol IV. Springer-Verlag. Berlin. pp. 421-429.

18-Parra, M. A. and Romero, G. C. 1980. On the dependence of salt tolerance of beans on soil water matric potential. Plant and Soil. 56, 3-16.

19-Russo, D. and Bakker, D. 1986. Crop water production functions for sweet corn and cotton irrigated with saline waters. Soil Sci. Soc. Am. J. 51, 1554- 1562. 

20-Sepaskhah, A. R. and Boersma, L. 1979. Shoot and root growth exposed to several levels of matric potential and NaCL induced osmotic potential of soil water. Agron. J. 71, 746-752.

21-Stewart, J. I., Danielson, R. E., Hank, R. J., Jackson, E. B., Hagan, R. M. Pruitt, W. O., Franklin, W. T. and Riley, J. P. 1977. Optimizing crop production through control of water and salinity levels in the soil. Utah water Lab. PRWG  151-1. Logan. Utah.

22-Van Genochten, M. Th. 1983. Analyzing crop salt tolerance data: Model description and user’s manual. Research report No. 120. U. S. Salinity Lab. Reverside. C. A.  

23-Vaux, H. J. Jr. and Pruitt, W. V. 1983. Crop-water production functions, In: Hillel, D. (Ed.). Advances in irrigation. Vol. 2. Academic Press Inc., NY.