بررسی خلأ عملکرد و عوامل مؤثر بر آن در گندم‌زارهای آبی شهرستان ازنا، استان لرستان، ایران، با استفاده از روش تحلیل مقایسه کارکرد (CPA)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران

10.22124/cr.2026.31499.1877

چکیده

مقدمه: گندم مهم‌ترین گیاه مؤثر در زندگی بشر به‌طرق متفاوت بوده و به‌دلیل سازگاری بالا به شرایط مختلف در سراسر جهان تقریباً در تمام ایام سال در حال کاشت و برداشت است. اما با توجه به مدیریت متنوع کشاورزان معمولاً از توانایی بالقوه اراضی استفاده بهینه نشده و عملکرد در واحد سطح پایین است. این موضوع در گندم‌زارها مشکل بسیار مهمی بوده که بایستی با شیوه میدانی مورد بررسی قرار گیرد. روش CPA به‌خوبی توانایی لازم را در برآورد اختلاف عملکرد براساس توانایی بالقوه اراضی و عملکرد ناشی از مدیریت کشاورزان دارد. بنایراین این پژوهش به‌منظور بررسی خلأ عملکرد و عوامل ایجادکننده آن در گندم‌زارهای آبی شهرستان ازنای لرستان با استفاده از روش CPA برنامه‌ریزی و اجرا گردید.

مواد روش‌ها: در این پژوهش از اطلاعات 74 مزرعه گندم‌زار آبی شهرستان ازنا جهت برآورد خلأ عملکرد و عوامل ایجادکننده آن به‌روش CPA استفاده شد. اطلاعات جمع‌آوری‌شده گندم‌زارها به‌کمک پرسش‌نامه شامل مشخصات مزرعه (دهستان، تجربه و سواد کشاورز، مساحت مزرعه و تناوب)، عملیات کاشت (تاریخ کاشت، شخم، زیرشکن، کولتیواتور و ماله، دیسک و تعداد آن، شیوه کاشت، قارچ‌کش، رقم، مقدار بذر، نوع، شیوه و زمان پخش کود نیتروژن، فسفر و پتاس، مقدار و نوع کود دامی)، عملیات داشت (نوع آبیاری، دفعات آبیاری، آبیاری در پاییز و تعداد آن، اولین آبیاری در بهار، مقدار و زمان و شیوه پخش کود سرک نیتروژن، کنترل آفات و علف‌های هرز) و عملیات برداشت (تاریخ برداشت و طول دوره رشد گندم) بودند. اطلاعات توپوگرافی (جهت شیب، شیب و ارتفاع گندم‌زارها از سطح دریا) و اطلاعات خاک (مواد آلی، pH، فسفر و پتاس در دسترس، نیتروژن کل و بافت خاک) هر گندم‌زار از لایه‌های تهیه شده به کمک GIS و براساس موقعیت مکانی فراهم شد. برای تعیین مدل عملکرد (تولید)، رابطه بین تمامی متغیرهای اندازه‌گیری شده و عملکرد، با روش رگرسیون گام‌به‌گام به‌کمک نرم‌افزار 9.3 SAS مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از معادله تولید به‌دست‌آمده خلأ عملکرد و عوامل ایجادکننده و سهم هر یک از آن‌ها مشخص شدند.

یافته‌های تحقیق: نتایج این پژوهش نشان داد میانگین، حداقل و حداکثر عملکرد برآورد شده توسط مدل به‌ترتیب 62/5906، 22/3248 و 24/11289کیلوگرم در هکتار و میزان کل خلأ عملکرد 62/5382 کیلوگرم در هکتار بود. میانگین عملکرد مشاهده شده گندم‌زارها 5943 کیلوگرم در هکتار، حداقل 2500 کیلوگرم و حداکثر آن‌ها 8500کیلوگرم در هکتار بود. ارتباط همبستگی بین عملکرد تخمین ‌زده شده و عملکرد واقعی کشاورزان 66/0 و جذر میانگین مربعات (RMSE) 71/842 کیلوگرم در هکتار و ضریب تغییرات مدل 27/14 درصد بود. تحلیل عوامل ایجادکننده خلأ عملکرد حاکی از نقش شش متغیر پایین بودن مقدار ماده آلی خاک (8/26 درصد)، عدم استفاده از ردیف‌کار (60/3 درصد)، مصرف کم مقدار بذر (96/10 درصد)، کاهش تعداد آبیاری در پاییز (88/18 درصد)، کاهش مقدار نیتروژن خالص سرک (28/17 درصد) و عدم برداشت به‌موقع برداشت (43/22 درصد) در ایجاد خلأ عملکرد گندم‌زارهای کشاورزان بودند.

نتیجه‌گیری: نتیجه نهایی گواه بر توانایی قابل قبول روش CPA در برآورد خلأ عملکرد و عوامل مؤثر بر آن در گندم‌زارهای شهرستان ازنا داشت و نشان داد با اعمال مدیریت به‌موقع، هدفمند و هوشمندانه می‌توان خلأ عملکرد را به‌میزان حدود 48 درصد کاهش داد و به ‌این طریق افزایش چشم‌گیری در تولید گندم را فراهم کرد. اجرای تناوب مناسب، مدیریت بقایای گندم و دیگر محصولات و مصرف کود دامی، ترویج استفاده از ردیف‌کار و فراهم‌سازی آن برای کشاورزان، مدیریت تهیه بستر، رقم مناسب و توصیه مؤکد بر آبیاری پاییزی، آزمون خاک جهت تعیین میزان کافی نیتروژن و تقسیط کود نیتروژن با توجه به مراحل رشد گندم و برنامه‌ریزی دقیق جهت عدم تداخل امور زراعی کشت‌های بهاره با برداشت گندم و ورود به‌موقع ماشین‌آلات برداشت به مزارع جهت کاهش خلأ عملکرد با توجه عوامل مؤثر بر آن قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the yield gap and it's influencing factors in irrigated wheat fields of Azna county, Lorestan province, Iran, using comparative performance analysis (CPA)

نویسنده [English]

  • Hossein Pourhadian
Assistant Professor, Department of Agriculture, Payame Noor University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction
Wheat is the most important plant affecting human life in various ways, and due to its high adaptability to different conditions, it is planted and harvested almost year-round across the globe. However, given the diverse management practices of farmers, the potential of the land is often not optimally utilized, resulting in low yields per unit area. This issue is a significant problem in wheat fields that needs to be examined through field methods. The CPA method effectively estimates yield differences based on the potential of the land and the yield resulting from farmers' management. Therefore, this research was planned and implemented to investigate the yield gap and its contributing factors in the irrigated wheat fields of Azna County, Lorestan, using the CPA method.

Materials and methods
In this study, data from 74 irrigated wheat farms in Azna were used to estimate the yield gap and its contributing factors through the CPA method. The collected data from the wheat fields were gathered using a questionnaire that included farm characteristics(rural area, farmer experience and literacy, field area and rotation), planting operations(planting date, plowing, subsoiler, cultivator and trowel, disk and its number, planting method, fungicide, variety, seed quantity, amount, type, method and time of spreading nitrogen, phosphorus and potash fertilizers, amount and type of livestock manure), maintenance operations(type, irrigation frequency, irrigation in autumn and its number, first irrigation in spring, amount, time and method of top-dress nitrogen fertilizer, pest and weed control), and harvesting operations(harvest date and length of wheat growth period). Topographic(aspect, slope and elevation of wheat fields) and soil information(organic matter, pH, available phosphorus and potassium, total nitrogen and soil texture) for each wheat field was obtained from GIS-prepared layers based on their geographical locations. To determine the yield model(output), the relationship between all measured variables and yield was examined using stepwise regression analysis with SAS software. Finally, using the derived production equation, the yield gap and its contributing factors, along with the share of each, were identified.

Research findings
The results of this study showed that the average, minimum and maximum yield estimated by the model were 5906.62, 3248.22 and 11289.24kg.ha-1, respectively and the total yield gap was 5382.62kg.ha-1. The average observed yield of wheat fields was 5943kg.ha-1, the minimum was 2500kg.ha-1 and the maximum was 8500 kg.ha-1. The correlation between the estimated yield and the actual yield of farmers was 0.66 and RMSE was 842.71 kg.ha-1and the coefficient of variation of the model was14.27%. The analysis of the factors contributing to the yield gap indicated the role of six variables: low organic matter in the soil(26.8%), lack of row planting(3.60%), low seed usage(10.96%), reduced number of irrigations in the fall(18.88%), reduced amounts of nitrogen applied as Top-dressing fertilizer(17.28%), and untimely harvesting(22.43%) in creating the yield gap in farmers' wheat fields.

Conclusion
The final conclusion confirms the acceptable capability of the CPA method in estimating the yield gap and the factors affecting it in the wheat fields of Azna. It indicates that with timely, targeted, and intelligent management, the yield gap can be reduced by approximately48%, thereby significantly increasing wheat production. Implementing appropriate crop rotation, managing wheat and other crop residues, using animal manure, promoting the use of row planters and providing them to farmers, managing seedbed preparation, selecting suitable varieties, and strongly recommending fall irrigation, soil testing to determine appropriate nitrogen fertilizer levels, and distributing it according to the growth stages of wheat, along with precise planning to avoid overlap in spring crop cultivation with wheat harvesting and timely entry of harvesting machinery into wheat fields are recommended to reduce the yield gap based on the influencing factors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Yield gap
  • Organic matter
  • Autumn irrigation
  • Harvest date
  • Top-dressing nitrogen fertilizer