نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سجاد رحیمی مقدم ¹
• خسرو عزیزی ²
• حامد عینی نرگسه ³
• سید احمد کلانتر احمدی ⁴

¹ گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان،لرستان، ایران

² گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران

³ گروه علوم کشاورزی، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران

⁴ مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی‌آباد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، دزفول، ایران

چکیده

سابقه و هدف: کلزا یکی از مهم‌ترین گیاهان روغنی در سراسر دنیا می‌باشد. کشت این گیاه به علت درصد روغن بالای آن (حدود 40 تا 45 درصد روغن) می‌باشد. با این حال، در سال‌های اخیر سطح زیر کشت گیاه کلزا به علت کمبود آب کاهش پیدا کرده است. کاربرد ارقام مقاوم به خشکی و دارای کارایی مصرف آب بالا می‌تواند به توسعه سطح زیرکشت و افزایش تولید این گیاه کمک کند. بنابراین این مطالعه به منظور ارزیابی کارایی مصرف آب ارقام بهاره کلزا در اقلیم‌های گرم و معتدل انجام شد.
مواد و روش‌ها: هدف از این پژوهش بررسی ارقام مختلف به عنوان راهکاری برای افزایش تولید کلزا و بهبود کارایی مصرف آب این گیاه در اقلیم‌های مختلف در استان‌های خوزستان و لرستان بود. برای این هدف چهار شهرستان شامل دو شهرستان خرم‌آباد و کوهدشت در استان لرستان به عنوان اقلیم‌های معتدل و نیمه خشک و دو شهرستان دزفول و شوشتر در استان خوزستان به عنوان اقلیم‌های گرم و خشک انتخاب شدند. ابتدا داده‌های اقلیمی بلند مدت روزانه (شامل دمای کمینه و بیشینه، بارندگی و تابش روزانه) این شهرستان‌ها جمع‌آوری شد. ارقامی که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند شامل Hyola308 (زودرس)، Hyola401 (متوسط‌رس) و RGS003 (دیررس) بودند. همچنین به منظور شبیه‌سازی رشد و عملکرد کلزا تحت مناطق مختلف از مدل APSIM-Canola استفاده گردید. در این مطالعه برای تمامی تجزیه‌های آماری و رسم شکل‌ها از نرم‌ افزار OriginPro 9.1 استفاده شد.
نتایج و بحث: نتایج این مطالعه نشان داد که صفات مورد بررسی (شامل عملکرد دانه، زیست توده، کارایی مصرف آب، وزن دانه، تبخیر و تعرق واقعی، میانگین دما در طول دوره رشد و طول دوره رشد کلزا) تحت تاثیر رقم و منطقه (نوع اقلیم) قرار داشتند. بر اساس نتایج به دست آمده در مجموع آزمایش‌های بلند مدت شبیه‌سازی بالاترین مقدار عملکرد دانه و کارایی مصرف آب (به ترتیب 3037 کیلوگرم در هکتار و 9/6 کیلوگرم در هکتار بر میلی‎متر) در سطح رقم متوسط‌رس Hyola401 به دست آمد. همچنین نتایج مشخص نمود که مناطق معتدل و نیمه خشک نسبت به مناطق گرم و خشک مقدار عملکرد دانه، زیست توده و کارایی مصرف آب را به ترتیب 2507 کیلوگرم در هکتار، 10100 کیلوگرم در هکتار و 7/2 کیلوگرم در هکتار بر میلی‎متر افزایش می‌دهد. تیمار خرم-آباد × Hyola401 به علت میانگین کمتر دما در طول دوره رشد (9/10 درجه سانتی‌گراد) و طول دوره رشد (9/224 روز) بیشتر، بالاترین مقدار کارایی مصرف آب، عملکرد دانه و زیست توده (به ترتیب 9 کیلوگرم در هکتار بر میلی‎متر، 4954 و 17943 کیلوگرم در هکتار) را به خود اختصاص داد در حالی که کمترین مقدار صفات مذکور در تیمار دزفول × Hyola308 (به ترتیب 5 کیلوگرم در هکتار بر میلی‎متر، 1369 و 5514 کیلوگرم در هکتار) ثبت گردید.
نتیجه‌گیری: به طور کلی نتایج نشان داد که توسعه کشت کلزا در مناطق معتدل می‌تواند در جهت افزایش تولید این گیاه در کشور و در راستای پایداری سیستم‌های کشت کلزا قرار گیرد. همچنین استفاده از یک رقم متوسط‌رس مانند Hyola401 در هر دوی اقلیم‌های معتدل و گرم می‌تواند از طریق تولید بیشتر به ازای آب مصرفی باعث افزایش کارایی مصرف آب و پایداری سیستم‌های تولید کلزا مورد توجه قرار بگیرد.

کلیدواژه‌ها

• APSIM-Canola
• زیست توده
• عملکرد دانه
• مناطق نیمه خشک

عنوان مقاله [English]

Simulation of production and water use efficiency of spring canola cultivars in warm and temperate climates

نویسندگان [English]

• Sajjad Rahimi-Moghaddam ¹
• Khosro Azizi ²
• Hamed Eyni-Nargeseh ³
• Seyed Ahmad Kalantar Ahmadi ⁴

¹ Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran

² Department of Agronomy and Plants Breeding, Faculty of Agricultural, Lorestan University

³ Department of Agricultural Science, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran

⁴ Safiabad Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Dezful, Iran

چکیده [English]

Introduction: Canola is one of the most important oilseed crops in overall the world. This oilseed crop is mainly utilized for its high oil content (with about 40–45% oil). However, in recent years, the area under cultivation of canola has got decreased due to water scarcity. Applying drought tolerant cultivars (Shirani Rad et al., 2013) with high water use efficiency can help to develop the area under cultivation of canola and increase canola production. Therefore, the current study was conducted to assess the water use efficiency of spring canola cultivars in warm and temperate climates.
Material and methods: This study investigated the different cultivars as a strategy for increasing canola production and improving its water use efficiency under different climate types in Khuzestan and Lorestan provinces. For this purpose, four locations including Khoramabad and Kuhdasht in Lorestan province as temperate semi-arid climate regions and Dezful, and Shushtar in Khuzestan province as hot and arid climate regions were selected. Daily long-term climatic data (included minimum and maximum temperatures, rainfall, and global radiation) were collected for these locations from Iran Meteorological Organization. In this study, Hyola308 (early-maturity), Hyola401 (mid-maturity), and RGS003 (late-maturity) cultivars were used. In order to simulate the growth and yield of canola in different locations APSIM-Canola model (Robertson and Lilley, 2016) was employed. OriginPro 9.1 software (Seifert, 2014) was considered for all statistical analyses and drawing of figures.
Results and discussion: The results showed that grain yield, biomass, water use efficiency, grain weight, actual evapotranspiration, the average temperature during canola growth period, and the length of the canola growth period were substantially affected by cultivar and region (climate type). According to results, the highest grain yield and water use efficiency (3037 kg ha-1 and 6.9 kg mm-1 ha-1, respectively) were achieved for mid-maturity cultivar (Hyola401). Furthermore, simulation results revealed that temperate and semi-arid regions compared to hot and arid regions increased grain yield, biomass and water use efficiency by 2507 kg ha-1, 10100 kg ha-1, and 2.7 kg mm-1 ha-1, respectively. Khorramabad × Hyola401 treatment had the highest water use efficiency, grain yield, and biomass (9 kg mm-1 ha-1, 4954, and 17943 kg ha-1, respectively) due to lower the average temperature during canola growth period (10.9 ° C) and higher the length of the canola growth period (2424.9 day) while the lowest amount of these traits was recorded in Dezful × Hyola308 treatment (5 kg mm-1 ha-1, 1369, and 5514 kg ha-1, respectively).
Conclusion: The results indicated that expanding of canola cultivation in temperate regions can be used to boost the canola production in Iran and to improve the sustainability of canola cultivation agroecosystems. Also, using a mid-maturity cultivar such as Hyola401 in both temperate and hot climate conditions can increase water use efficiency and sustainability of canola production agroecosystems through higher production per water consumption.

کلیدواژه‌ها [English]

• APSIM-Canola
• Biomass
• Grain yield
• Semi-arid regions