کمّی سازی روابط بین عملکرد دانه و تنوع زیستی گیاهی با متغییرهای اقلیمی و عوامل مدیریتی(مطالعه موردی: مزارع کلزای شهرستان گرگان)

سابقه و هدف: کلزا (l. brassica napus) به عنوان یکی از مهم‌ترین گیاه روغنی، سومین منبع تامین کننده روغن و کنجاله در جهان می‌باشد. در حالی که بخش عمده‏ای از روغن نباتی مورد نیاز کشور از خارج تامین می‏شود، این گیاه با داشتن عملکرد مناسب و سازگاری با مناطق مختلف اقلیمی، می‏تواند نقش مهمی در افزایش تولید روغن و کنجاله مورد نیاز کشور ایفا کند، هرچند قابلیت تولید دانه و درصد روغن در ارقام کلزا، تحت تاثیر شرایط محیطی و مدیریت زراعی قرار می‏گیرد. بنابراین شناخت ارتباط بین شاخص‌های تولید محصول و متغییرهای محیطی و مدیریتی برای دستیابی به عملکرد پایدار ضروری به نظر می‌رسد. هدف از این پژوهش کمّیسازی روابط بین متغییرهای اقلیمی و عوامل مدیریتی با تنوع‏زیستی گیاهی و عملکرد دانه کلزا در مزارع شهرستان گرگان بود.مواد و روش‏ها: این مطالعه به‌صورت پیمایشی در 58 مزرعه شهرستان گرگان در سال زراعی 951394 انجام شد. اطلاعات مدیریتی هر مزرعه از قبیل سابقه کشاورزی، نوع تناوب زراعی، میزان مصرف کودهای شیمیایی و سموم، نوع ادوات خاکورزی، میزان بذر مصرفی، ادوات سمپاشی، ادوات کاشت و سایر اطلاعات بهره‏برداران، در قالب پرسش‏نامه و از طریق مصاحبه چهره به چهره با کشاورزان جمع‏آوری گردید. همچنین عملکرد هر مزرعه ثبت شد. برای جمع‏آوری اطلاعات هواشناسی مورد نیاز این مطالعه، از ایستگاه‏های باران‏سنجی و هم‏دیدی مستقر در سطح استان گلستان استفاده شد. این داده‌ها از اداره کل هواشناسی استان گلستان تهیه شدند. متغییرهای اقلیمی مورد مطالعه عبارت بودند از: بارش سالانه، دمای سالانه کمینه، دمای سالانه بیشینه و دمای متوسط سالانه. سپس دادهای جمع‏آوری شده در محیط excel آماده‌سازی شدند. در گام بعدی به منظور تعیین ارتباط بین عملکرد و تنوع زیستی گیاهی با عوامل اقلیمی و مدیریتی، از تحلیل تطبیقی rda در نرم‌افزار canocoنسخه 5/4 استفاده شد.یافته‏ها: نتایج نشان داد عوامل مدیریتی از قبیل سابقه کشاورز، استفاده از کودپاش، استفاده از کود فسفر، نوع رقم (هایولا)، کود پتاسیم، کود نیتروژن، خاکورزی با دیسک و مصرف کود دامی تاثیر زیادی بر عملکرد دانه داشتند. زیرا این عوامل زاویه نزدیک‏تری با بردار عملکرد کلزا داشتند. اما عواملی مانند، آتش زدن بقایای محصول قبل، کودپاشی بصورت دستی، استفاده از رقم آر جی اس، کاشت بذر به‌صورت دستی و خاکورزی با گاوآهن برگردان‌دار، اثر معکوس بر عملکرد کلزا داشتند. در بین عوامل اقلیمی بارش سالانه، مهمترین عامل اقلیمی تاثیر گذار بر عملکرد دانه بود، در حالی‏که سایر عوامل مانند دماهای متوسط، بیشینه و کمینه نسبت به عامل بارش، از اثرگذاری کمتری برخوردار بودند. همچنین دامنه تغییرات شاخص‌های تنوع شانون، سیمپسون و عکس سیمپسون به ترتیب، 2/29/0، 46/011/0 و 9/41/2 محاسبه شد. براساس خروجی نرم افزار canoco ، متغییر بارش سالانه بر شاخص‌های تنوع زیستی گیاهی در مزارع کلزا تاثیر مثبتی داشت.نتیجه‏گیری: بطور کلی براساس نتایج بدست آمده با مصرف بهینه کود نیتروژن، مدیریت مطلوب گیاهان‏هرز و بیماری‏ها، مصرف مناسب بذر، انتخاب تاریخ کشت مناسب، انتخاب رقم‏های مناسب و با ضدعفونی بذر می‏توان عملکرد محصول کلزا را در مزارع گرگان افزایش داد.

Quantification of the relationships between grain yield and plant biodiversity with climatic variables and management factors (Case study: canola fields of Gorgan County)

Background and purpose: Canola (Brassica napus L.) is one of the most important oilseed plants. It is the third largest sources of oil and meal in the world. While most of the edible oil needed by the country is supplied from abroad, this crop with proper performance and adaptation to different climatic regions can play an important role in increasing oil production and required meal by the country. The potential production of grain yield and oil in canola is affected by environmental conditions and crop management. Therefore, understanding the relationship between plant production and these variables seems to be necessary to achieve sustainable yield. This study was conducted to quantify the relationships between climatic variables and management factors with plant biodiversity and canola grain yield in Gorgan fields.Materials and methods: This study was conducted as a survey in 58 canola fields in Gorgan County, during 20152016 crop year. Management data of each field collected by questionnaire and through face to face interview with farmers. This data included agricultural history, type of crop rotation, amount of chemical fertilizers and pesticides, type of tillage tools, amount of applied seed, spraying tools, snowing tools and other information about farmers. Also, grain yield of fields was recorded. In continue, the required meteorological information for this study, were prepared from the meteorological office of Golestan Province. The studied climatic variables were annual precipitation, minimum temperature, maximum temperature and average annual temperature. The collected data was then prepared in Excel. In the next step, in order to determine the relationship between yield and plant biodiversity with climatic and management factors, we used the analysis of RDA and Canoco software ver. 4.5.Results and discussion: The results showed that management factors such as farmer’s history, fertilizer application, phosphorus fertilizer consumption, cultivar type (Hayola), potassium fertilizer, nitrogen fertilizer, tillage with disc and manure fertilizer application had the important impact on grain yield. Because, these factors had the closer angle with the canola yield vector. But, some factors such as burning the residue of previous crop, manual fertilization, using RGS cultivar, manually sowing and tillage with a moldboard plough had the opposite effect on canola yield. Among the climatic factors, the annual precipitation was the most important climatic factor and affected on grain yield, while other factors such as average, maximum and minimum temperatures had less effects. The biodiversity indices such as ShannonWiener, Simpson and reverse Simpson were calculated as 0.92.2, 0.110.46 and 2.14.9, respectively. According to Canoco software output, annual rainfall variable had a positive effect on plant biodiversity indices in canola fields.Conclusion: In general, based on the results obtained, with the optimal use of nitrogen fertilizer, appropriate pest management, optimal seed consumption, selection of appropriate sowing date, selection of suitable cultivars and seed infection, canola yield can be increased in fields of Gorgan County.