بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
اشتقاق توابع توليد آب - شوري گندم در منطقه شمال گرگان
مقدمه
مناطق وسيعي از شمال استان گلستان که عمدتاٌ به کشت گندم و جو اختصاص دارند، به دليل محدوديت منابع آب غير شور، با روند نزولي کمي و کيفي آب و خاک مواجه بوده ، در نتيجه بطور طبيعي عملکرد گياهان فوق تحت تأثير دو عامل شوري و کم آبي قرار دارند. به همين دليل ضروري است تا عملکرد گندم به صورت تابعي از مقادير کمي و کيفي آب و خاک تعيين گشته تا مورد استفاده برنامه ريزان قرار گيرد.
براي بيان روابط کمي بين عملکرد گياه و عوامل مؤثر در آن از توابع توليد استفاده مي شود. در زمينه توابع آب – عملکرد يا شوري – عملکرد مطالعات متعددي وجود دارد (٤، ٥، ٦، ٧ و ٩). اما در رابطه با توابع توليد آب – شوري مطالعات اندکي در منابع وجود دارد. در اين بخش به چند نمونه آن پرداخته مي شود. آگني هوتري و همکاران (١٩٩٢) مقادير مختلف کمي و کيفي آب آبياري را بر عملکرد و درآمد محصول گندم با استفاده از تابع توليد آب - شوري از نوع درجه دوم مطالعه نموده اند(١).
نتايج نشان داد بيش از ٩٧ درصد تغييرات عملکرد منتج از تغييرات کميت و کيفيت آب آبياري بود. داتا و همکاران (١١٩٨ ) اعلام کردند که برآورد توابع توليد بر اساس روش آماري بدليل تعيين رابطه مستقيم آب – عملکرد بر روش هاي نظري و تجربي که بر پايه فرضيات متعددي استوارند ترجيح داده مي شوند(٣). آنها پس از بررسي چند تابع نتيجه گرفتند که تابع درجه ٢ بهترين نوع تابع براي بيان کمي رابطه آب – شوري – عملکرد مي باشد. داتا و دايال (٢٠٠٠) تابع توليد آب – شوري را در محصول گندم و خردل برآورد نموده و سپس با استفاده از مفهوم ارزش توليد نهايي ، منافع و زيانهاي اقتصادي مصرف آب شوررا محاسبه نمودند(٣). روسو و بيکر (١٩٨٦) تابع توليد براي ذرت و پنبه را در شرايط مقادير مختلف رطوبت و شوري خاک تعيين نمودند. در اين بررسي رابطه غير خطي درجه ٢ مبناي تحليل تابع توليد قرار گرفت (٨)
مواد و روش ها
براي تهيه داده هاي مورد نياز تحقيق ، ١٦ تيمار شامل چهار سطح شوري آب آبياري با ميانگين ١.٥ (S1)، ٨.٥ (S2)، ١١.٥ (S3) و ١٤.٢ (S4)dS.m به عنوان عامل فرعي و چهار سطح مقدار آبياري معادل ٥٠ (W1)، ٧٥ (W2)، ١٠٠ (W3) و ١٢٥ (W4) درصد نياز آبي گياه به عنوان عامل اصلي در سه تکرار با استفاده از کرت هاي خرد شده در قالب طرح بلوکهاي کاملآ تصادفي در شمال شرقي گرگان و در زمين تحت کشت گندم به اجرا در آمد. ابعاد کرتها ٤×٣ متر مربع ، فاصلة کرت ها از همديگر ٢ متر، فاصلة رديف هاي گندم در هر کرت ٢٠ سانتي متر، فاصلة بوته ها در روي رديف ٨ سانتي متر و فاصلة شيارهاي آبياري ٦٠ سانتي متر انتخاب گرديد.
تيمار هاي آبياري از اختلاط دو منبع آب ، يکي آب چاه به عنوان آب غير شور و ديگري از آب زهکش منطقه ( dS.m ٣٥-١٠) به عنوان منبع آب شور ايجاد گرديدند. در هر سال چهار بار آبياري انجام شد. مقادير آب مصرف شده در سال اول در تيمارهاي W١، W٢، W٣ و W٤ به ترتيب برابر ١١٦، ١٦٣، ٢٠٩ و ٢٤٦ ميلي متر و در سال دوم معادل ١٠٤، ١٦٠، ٢١٢ و ٢٦٢ ميلي متر و ميزان باران موثر در طي دو سال به ترتيب برابر ١٦٣ و ١٨٤ ميلي متر بود. براي تعيين توزيع رطوبت و شوري نيمرخ خاک در تيمارهاي مختلف ، تا عمق يک متري به ازاي هر ٢٠ سانتي متري از سطح خاک نمونه هاي خاک برداشت شده و سپس رطوبت (با روش وزني ) و شوري خاک (با روش عصاره اشباع خاک ) تعيين گرديدند. تقريباً به ازاي هر ماه طي فصل رشد گياه يک مرحله نمونه برداري انجام گرديد. عملکرد دانه گندم در هر کرت با حذف نيم متر حواشي ، در زمان برداشت اندازه گيري شد. پس از جمع آوري داده ها، توابع توليد مختلف (بر اساس اطلاعات يک ساله ) برآورد گرديده و بهترين نوع تابع از نظر معيار خوبي برازش و معني دار شدن ضرايب انتخاب شد. توابع توليد آب – شوري به کار برده شده در
اين تحقيق عبارتند از:
در روابط فوق Y مقدار عملکرد گندم بر حسب کيلو گرم در هکتار، θ
درصد حجمي رطوبت خاک و ECe شوري عصارة اشباع خاک بر حسب dS.m مي باشند.
توليـد نهايـي نسبت به رطوبت (MPθ) و شوري خاک (MPEce) و نسبت نهايي نرخ جايگزيني (MRTS) براي عوامل مورد بررسي (θ و ECe) با استفاده از تابع توليد که در اين تحقيق استخراج گرديد، به صورت زير محاسبه شدند.
نتايج و بحث
جدول (١ ) نتايج تخمين توابع مختلف توليد آب - شوري گندم ارائه شد.
**و* به ترتيب معني دار در سطح ١ و٥ درصد ; ns= بدون اثرمعني دار ; مقادير داخل پرانتز آماره t مي باشند.
مقادير آماره t مؤيد تاثير معني دار و تعيين کننده رطوبت و شوري خاک بر تغييرات عملکرد گندم مي باشد. مقايسه ضرايب R2 و آماره f متناظر نشان مي دهد قدرت برازش توابع متعالي و درجه دوم نسبت به ساير توابع بيشتر است ، اما مقادير معني داري تابع متعالي بهتر از تابع درجه دوم است ، منحني سه بعدي تغييرات عملکرد نسبي گندم نسبت به رطوبت و شوري خاک بر مبناي داده هاي مزرعه اي و همچنين بر مبناي تابع تخميني در شکل (١) ارائه گرديد. به طور کلي شکل فوق نشان
مي دهد که افزايش رطوبت و کاهش شوري خاک موجب افزايش عملکرد گندم مي گردد، ضمن اينکه مي توان اين دو عامل را براي حصول به عملکرد يکسان در محدوده وسيعي از دامنه تغييرات آنها جايگزين نمود. به عبارت ديگر اثر منفي شوري بر عملکرد تا حدي با افزايش رطوبت خاک قابل جبران است .
