Estimation of potential yield and the effect of water requirement satisfaction index on the regional yield of rainfed wheat (Case study: East of Lake Urmia basin)

Document Type : Original Article

Authors

1 Irrigation and Drainage, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran

2 Assistant Professor, Department of Water Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran

3 7- Department of Water Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran

Abstract

In the present study, in order to evaluate the effect of stress periods on wheat yield gap in rainfed lands of Bostanabad, Tabriz, Sarab, Maragheh and Harris regions located in the east of Urmia Lake basin, in periods of 11 to 20 years, the water requirement satisfaction index has been used. The linear production function, which was provided by FAO, was also implemented to estimate the potential yield. According to the obtained results, in terms of water supply percentage of rainfed wheat or evapotranspiration ratio in rainfed to standard conditions, Harris with 42% has the best situation and Sarab with 23% has the worst situation. On average, the actual yield of rainfed wheat in the east of Urmia Lake basin is 976 kg/ha. The potential yield was estimated at 4216 kg/ha, indicating a significant gap between potential and actual yield in the study area. The highest regional yield coefficient equal to 0.41 was related to Harris and the lowest value was equal to 0.21 related to the Maragheh region, respectively. The results obtained from the water requirement satisfaction index indicate the existence of suitable conditions for the production of rainfed wheat in the region. However, the actual yield in the east of Lake Urmia basin is on average about 27.2% of the potential yield. This shows that the condition of rainfed lands in the east of Lake Urmia basin is not favorable in terms of the development of the production system and it is necessary to reduce the yield gap. Additionally, the evaluation of the results showed that the correlation of the water requirement satisfaction index with the regional yield coefficient is higher compared to the actual yield and this index can be used to evaluate the yield gap.

Keywords

References

اسعدی، ا. 1399. مطالعه شاخص رضایتمندی نیاز آبی گندم دیم در حوضه دریاچه ارومیه و ارائه تقویم آبیاری تکمیلی. پایان­نامه کارشناسی ارشد، رشته علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز. 77 صفحه.
اندرزیان، س.­ب. 1398. تعیین زمان کاشت، پتانسیل عملکرد دانه، شکاف عملکرد و تجزیه خطر تولید گندم در مناطق دیم خوزستان. مجله به­زراعی نهال و بذر. 2 (35-2): 159-181.
آنددیده، م.، فرجی، ه.، خوشرو، ع­.ر. و معصومی اصل، ا. 1397. ارزیابی پتانسیل عملکرد و انحراف از عملکرد پتانسیل (خلأ عملکرد) گندم با مدل DSSAT در منطقه زرقان فارس. چهارمین کنفرانس بین­المللی یافته­های نوین در علوم کشاورزی. شهریورماه، منابع طبیعی و محیط زیست، تهران.
بازگیر، س. 1379. بررسی پتانسیل اقلیمی زراعت گندم دیم (مطالعه موردی استان کردستان). پایان­نامه کارشناسی ارشد کشاورزی، دانشگاه تهران.
بهنیا، م.­ر. 1376. غلات سردسیری. چاپ دوم، انتشارات دانشگاه تهران. 610 صفحه.
زاهد، م.، سلطانی، ا.، زینلی، ا.، ترابی، ب.، زند، ا.ا. و عالیمقام، س.­م. 1398. مدلسازی پتانسیل و خلأ عملکرد گندم آبی در ایران. نشریه تولید گیاهان زراعی. 12 (3): 35-52.
مرتضوی، س.م.، توکلی، ا.، محمدی، م.ح. و افصحی، ک. 1394. تأثیر کاربرد پلیمر سوپرجاذب بر صفات فیزیولوژیک و عملکرد گندم رقم آذر 2 در شرایط دیم. نشریه زراعت (پژوهش و سازندگی). 106: 118-125.
مونس­خواه، و. و مجنونی­هریس، ا. 1396. تأثیر آبیاری تکمیلی گندم دیم بر شاخص رضایتمندی نیاز آبی در اقلیم نیمه­خشک دشت تبریز. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 11 (6): 1143-1151.
ناصری، ا. و عباسی، ف. 1401. برآورد مقدار پتانسیل و شکاف بهره­­وری آب در تولید گندم ‌آبی در ایران. مجله تحقیقات مهندسی سازه­های آبیاری و زهکشی. 86 (23): 87-110.
نصیری محلاتی، م. و کوچکی، ع.ر. 1388. پهنه­بندی اگرواکولوژیکی گندم در استان خراسان: برآورد پتانسیل و خلأ عملکرد. مجله پژوهش­های زراعی ایران. 7 (2): 695-709.
واعظ­مدنی، م.، مجنونی­هریس، ا. و فاخری­فرد، ا. 1401. تحلیل پتانسیل اقلیمی کشت گندم دیم بر اساس شاخص RPI (مطالعه موردی: استان آذربایجان­شرقی). نشریه دانش آب و خاک. 2 (32): 1-10.
هادی، م.، مجنونی­هریس، ا. و دلیر حسن­نیا، ر. 1396. بررسی ریسک کاشت و تعیین زمان مناسب آبیاری تکمیلی گندم دیم در دشت تبریز. نشریه دانش آب و خاک. 27 (2): 307-320.
Abeldo, L.G., Savin, R. and Slafer, G.A. 2008. Wheat productivity in the Mediterranean Ebro Valley: analyzing the gap between attainable and potential yield whit a simulation model. European Journal of Agronomy. 28: 541- 550.
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, D. 1998. Crop evapotranspiration guidelines for computing crop water requirements. In: Irrigation and Drainage Paper No. 56. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome, Italy.
Doorenbos, J. and Kassam, A. 1979. Yield response to water. FAO irrigation and drainage paper 33.
Frere, M. and Popov, G. 1986. Early agrometeorological crop yield assessment. FAO Plant Production and Protection Paper 73. Food and Agriculture Organization of the United Nations: Rome, Italy; 144 pp.
Hajarpour, A., Soltani, A., Zeinali, E., Kashiri, H., Ayeneband, A. and Nazari, M. 2017. Determination of optimum management ranges in order to increasing wheat yield in Golestan province. Journal of Crops Improvement. 19 (3): 577- 590.
Hundal, S.S., Singh, R. and Dhaliva, L.K. 1997. Agro-climatic indices for predicting phonology of wheat (Triticum aestivum) in Punjab. Journal of Agriculture Science. 67: 265- 268.
Lobell, D.B., Cassman, K.G. and Christopher, B. 2009. Crop yield gap: their importance, magnitudes and causes. Annual Review of Environmental Resources. 34: 179- 204.
Oliver, Y. and Robertson, M. 2013. Quantifying the spatial pattern yield gap within a farm in a low rainfall Mediterranean climate. Field Crops Research. 150: 29- 41.
Sharma, A., Sood, R.K. and Kalubarme, M.H. 2004. Agrometeorological wheat yield forecast in Himachal Pradesh. Journal of Agrometeorology. 6: 153- 160.
Silva V., Campos J., Silva, M.T. and Azevedo, P.V. 2010. Impact of global warming on cowpea bean cultivation in northeastern Brazil. Agricultural Water Management. 97: 1760- 1768.
Sun, S., Yang, X., Lin, X., Zhao, J., Liu, Z., Zhang, T. and Xie, W. 2019. Seasonal variability in potential and actual yields of winter wheat in China. Field Crops Research. 240: 1- 19.
VanIttersum, M.K., Cassman, K.G., Grassini, P., Wolf, J., Tittonell, P. and Hochman, Z. 2013. Yield gap analysis with local to global relevance—A review. Field Crops Research. 143: 4- 17.
Verdin, J. and Klaver, R. 2002. Grid-cell-based crop water accounting for the famine early warning system. Hydrological Processes. 16: 1617- 1630.
Iranian Journal of Irrigation & Drainage
Volume 17, Issue 5 - Serial Number 101
January and February 2024
Pages 905-915

Files

Share

How to cite

Statistics