پیش بینی عملکرد نیشکر تحت مدیریت‌های مختلف مزرعه با استفاده از مدل Aqua Crop (مطالعه موردی: کشت و صنعت سلمان فارسی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبیاری زهکشی دانشکده مهندسی آب و محیط زیست ، دانشگاه شهید چمران اهواز.

2 دانشیار گروه آبیاری و زهکشی دانشکده مهندسی آب و محیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

3 استاد آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

4 دانشیار گروه منابع آب دانشگاه واگنینگن هلند

چکیده

دشت خوزستان به علت داشتن انرژی فوق‌العاده بالای خورشیدی و خاک حاصل‌خیز از نوع رسوبی دارای استعداد بالقوه و بالایی جهت تولید نیشکر می‌باشد. نیشکر گیاهی چند ساله و دارای دوره رشد طولانی و نیاز آبی زیاد است. بنابراین اعمال مدیریت صحیح آبیاری با هدف صرفه‌جویی در مصرف آب و افزایش عملکرد نیشکر از اهمیت خاصی برخوردار است. از طرفی مدل‌سازی رشد گیاه ابزار مهمی در ارزیابی اثرات مدیریت مزرعه بر روی عملکرد محصول و در نتیجه آن، تصمیم‌گیری برای روش‌های مدیریتی مناسب می‌باشد. در این تحقیق عملکرد گیاه نیشکر در مزرعه 25 هکتاری واحد کشت و صنعت سلمان فارسی در استان خوزستان در حالت‌های مختلف مدیریت مزرعه، بررسی گردید. هم‌چنین با استفاده از اطلاعات اندازه‌گیری شده، مدل آکواکراپ واسنجی و با استفاده از آن هجده سناریوی مدیریتی (شامل سه حالت مالچ 0، 80 و 100 درصد به ترتیب از جنس آلی و معدنی، دو روش آبیاری شامل سطحی و قطره‌ای و سه سطح کوددهی شامل 300، 350 و 400 کیلوگرم در هکتار) برای مزرعه اجرا و نتایج محاسبه شد. نتایج نشان داد افزایش مصرف کود به میزان 50 کیلوگرم در هکتار موجب افزایش تقریبی 5/2 تن محصول در هکتار می‌گردد. استفاده از آبیاری قطره‌ای به طور متوسط 5/1 تن در هکتار عملکرد محصول را نسبت به آبیاری سطحی افزایش می‌دهد و همچنین استفاده از پوشش مالچ به میزان 80 درصد موجب افزایش 5/3 تن محصول در هکتار می‌گردد. نهایتاً بر اساس نتایج حاصله از این پژوهش، بیش‌ترین عملکرد مربوط به سناریو آبیاری قطره‌ای با پوشش مالچ 80 درصد و میزان کود 400 کیلوگرم در هکتار می‌باشد. با اعمال این شرایط 6/8 تن در هکتار تولید بیوماس افزایش می‌یابد و پیشنهاد می‌گردد در مزارع نیشکر استان خوزستان از این روش استفاده گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Predicting sugarcane yield under different farm management using Aqua Crop model (Case study: Salman Farsi Agro-industry)

نویسندگان [English]

  • seyed morteza moradian vafae 1
  • Amir Soltani Mohammadi 2
  • Abdali Naseri 3
  • pieter vanoel 4
1 phd student of irrigation and drainage, shahid chamran university of ahvaz
2 Associate Professor of Irrigation and Drainage, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Professor of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz
4 Water Resources Management, Associate professor, Wageningen University
چکیده [English]

Khuzestan plain has a high potential for sugarcane production due to its extremely high solar energy and fertile sedimentary soil. Sugarcane is a perennial plant with a long growth period and high water requirement. Therefore, proper irrigation management with the aim of saving water consumption and increasing sugarcane yield is of particular importance. On the other hand, plant growth modeling is an important tool in evaluating the effects of field management on crop yield and, consequently, decision-making for appropriate management methods. In this study, the yield of sugarcane in a 25-hectare farm of Salman Farsi agro-industry in Khuzestan province in different state of farm management was investigated. Also, using the measured data, the Aqua crop model was calibrated and using it, eighteen management scenarios (including three 0, 80 and 100% mulch modes, two surface and subsurface drip irrigation methods and three fertilizer levels of 300, 350 and 400 kg/ha) were implemented for the farm and the results calculated. The results showed that increasing fertilizer consumption by 50 kg/ha causes an increase of approximately 2.5 tons of crop per hectare. The use of drip irrigation on average 1.5 tons per hectare increases crop yield compared to surface irrigation and also the use of mulch coating by 80% increases the yield by 3.5 tons per hectare. Finally, based on the results of this study, the highest yield is related to the drip irrigation scenario with 80% mulch coverage and 400 kg /ha fertilizer. By applying these conditions, biomass production will increase by 8.6 tons per hectare and it is suggested to use this method in sugarcane fields of Khuzestan province.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Farm management
  • Drip Irrigation
  • Mulch
  • sugarcane
  • Aqua Crop