کشاورزی و علوم پایه
فریبا نیرومند فرد؛ عباس خاشعی سیوکی؛ سید رضا هاشمی؛ خلیل قربانی
چکیده
بررسی و شناسایی میزان آب واقعی استفاده شده برای محصولات مختلف کشاورزی از اهمیت ویژهای برخوردار است و با در نظر گرفتن چنین ارزیابیهایی میتوان راهکارهای مناسبی جهت کاهش مصرف آب کشاورزی ارائه داد که دارای اهمیت بالایی است. شاخص ردپای آب به عنوان یک شاخص جهانی مقدار واقعی آب مصرفی محصولات را براساس شرایط و اقلیم هر منطقه نشان ...
بیشتر
بررسی و شناسایی میزان آب واقعی استفاده شده برای محصولات مختلف کشاورزی از اهمیت ویژهای برخوردار است و با در نظر گرفتن چنین ارزیابیهایی میتوان راهکارهای مناسبی جهت کاهش مصرف آب کشاورزی ارائه داد که دارای اهمیت بالایی است. شاخص ردپای آب به عنوان یک شاخص جهانی مقدار واقعی آب مصرفی محصولات را براساس شرایط و اقلیم هر منطقه نشان میدهد. از طرفی دیگر پدیده تغییر اقلیم از مهمترین چالشهای زیست محیطی است که بر منابع آب تأثیر بسزایی دارد. بنابراین ارزیابی این پدیده نیز جهت پیشبینی تأثیر آن بر مصرف آب در بخش کشاورزی امری مهم و ضروری است. در این تحقیق به شبیهسازی پارامترهای اقلیمی با استفاده از مدل گزارش ششم گردش عمومی جوی اقیانوسی MIROCES2L تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در دشت بیرجند پرداخته شده است و سپس با استفاده از نتایج آن محاسبه پیشبینی ردپای آب آبی و ردپای آب سبز محصول استراتژیک زعفران در منطقه دشت بیرجند انجام شد. نتایج بخش اول نشان داد که حداقل دما و حداکثر دما در هر سه سناریو در آینده نزدیک (2022-2050) به طور کلی افزایش یافته است و پارامتر بارش در پاییز و زمستان افزایش و در بهار و تابستان کاهش مییابد. در بخش دوم نیز پیشبینی عملکرد محصول زعفران توسط مدل NIO نشان داد که تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در آینده نزدیک (2038-2022) به طور میانگین به ترتیب به میزان 13/0، 21/0 و 05/0 کیلوگرم بر هکتار نسبت به دوره مشاهداتی (2021-2005) کاهش یافته است و در ادامه نتایج نشان داد با افزایش نیاز آبی در دوره آینده، ردپای آب آبی، ردپای آب سبز و ردپای آب کل محصول زعفران تحت تأثیر تغییر اقلیم در دوره آینده تقریبا به میزان 2 برابر نسبت به دوره مشاهداتی افزایش داشته است. همچنین نسبت مصرف آب آبی به آب سبز در این محصول در آینده تحت هر سه سناریو نسبت به دوره مشاهداتی از 91/1 تا 04/2 افزایش یافته است. بنابراین با وجود پدیده تغییر اقلیم، افزایش دما، افزایش نیاز آبی و در نهایت افزایش ردپای مصرف آب در منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت بیرجند در طی سالهای آینده، ضروری است تا برای پیادهسازی الگوی مناسب مصارف آبی در دشت و به کار گرفتن راهکارهای مناسب و مؤثر جهت کاهش ردپای آب در منطقه مطالعاتی نیز روشهایی مبنی بر کاهش سطح زیرکشت، کم آبیاری، تغییر الگوی کشت و تغییر تقویم زراعی نیز مطرح و اجرایی شوند.
کشاورزی و علوم پایه
احمد جعفرزاده؛ عباس خاشعی سیوکی؛ علی شهیدی
چکیده
مدلسازی گروهی بهعنوان یک مقوله نوظهور در بسیاری از رشتههای مهندسی بهخصوص زمینههای مختلف مهندسی آب در حال گسترش است. تخمین دقیق نیاز آبی زعفران به عنوان محصول راهبردی شرق کشور یکی از مهمترین اقدامات تأثیرگذار در برنامهریزی منابع آب منطقه خواهد بود. از اینرو، این پژوهش اقدام به بررسی عملکرد مدلسازی گروهی در بهبود مدلسازی ...
بیشتر
مدلسازی گروهی بهعنوان یک مقوله نوظهور در بسیاری از رشتههای مهندسی بهخصوص زمینههای مختلف مهندسی آب در حال گسترش است. تخمین دقیق نیاز آبی زعفران به عنوان محصول راهبردی شرق کشور یکی از مهمترین اقدامات تأثیرگذار در برنامهریزی منابع آب منطقه خواهد بود. از اینرو، این پژوهش اقدام به بررسی عملکرد مدلسازی گروهی در بهبود مدلسازی نیاز آبی زعفران در منطقه بیرجندِ استان خراسان جنوبی کرد. دادههای واقعی نیاز آبی زعفران در سال دوم کشت در گام نخست در محل آزمایشگاه لایسیمتری دانشگاه بیرجند جمعآوری شد. مدلسازی نیاز آبی زعفران با استفاده از دادههای اقلیمی و نیاز آبی زعفران در بستر ماشین یادگیری درخت تصمیم انجام شد. همچنین، از دو روش Boosting و Bagging جهت ارتقای نتایج مدل درخت تصمیم استفاده شد. بهمنظور کمی کردن اثر مدلسازی گروهی آزمونهای مقایسهای متعددی نظیر شاخصهای ارزیابی (RMSE و MAE)، مقایسه توزیع پراکنش دادهها (تحلیل وایولین Violin assessment)، ارزیابی کم/بیش تخمینی، مقایسه سری زمانی و تحلیل بهبود خطا استفاده شد. نتایج نشان داد که علیرغم دقت و کارایی نسبی مدل درخت تصمیم در شبیهسازی نیاز آبی زعفران، امکان بهبود نتایج همچنان وجود دارد. همچنین، نتایج اثبات کرد که مدلسازی گروهی ظرفیت بالقوهی خوبی در زمینه ارتقای نتایج دارد. بهطوریکه یادگیری گروهی بانظارت (Boosting) دقت مدل درخت تصمیم را بیش از 30 درصد بهبود بخشید (کاهش قدر مطلق خطا از 36 میلیمتر به 65/23 میلیمتر) و این موضوع عامل کاهش RMSE را از 44/0 میلیمتر به 07/0 میلیمتر شد. علاوهبر این، نتایج آزمونهای مقایسهای تأیید کرد که خروجی تولید شده توسط روش Boosting از کیفیت بسیار بهتری نسبت به خروجی مدل درخت تصمیم و روش Bagging برخوردار است.
سایر موضوعات مرتبط با زعفران
فهیمه خادم پور؛ عباس خاشعی سیوکی؛ محمدعلی بهدانی
چکیده
زعفران به عنوان با ارزشترین محصول کشاورزی و دارویی جهان جایگاه ویژهای در بین محصولات صنعتی و صادراتی ایران دارد. در حال حاضر، ایران بزرگترین تولید کننده و صادرکننده زعفران در جهان است، به طوری که بیش از 7/93 درصد تولید جهانی این محصول گرانبها به ایران اختصاص دارد. اما علیرغم قدمت کشت زعفران و ارزش افزوده این محصول در مقایسه با ...
بیشتر
زعفران به عنوان با ارزشترین محصول کشاورزی و دارویی جهان جایگاه ویژهای در بین محصولات صنعتی و صادراتی ایران دارد. در حال حاضر، ایران بزرگترین تولید کننده و صادرکننده زعفران در جهان است، به طوری که بیش از 7/93 درصد تولید جهانی این محصول گرانبها به ایران اختصاص دارد. اما علیرغم قدمت کشت زعفران و ارزش افزوده این محصول در مقایسه با بسیاری از محصولات زراعی رایج در کشور سهم کمتری از فناوریهای نوین را به خود اختصاص داده و تولید آن عمدتاً بر دانش بومی متکی بوده است. پژوهش حاضر با هدف توسعه و ارزیابی کارایی مدلهای KStar و LWL در محاسبه عملکرد محصول گیاه زعفران بر اساس پارامترهای اقلیمی انجام گرفته است. کالیبراسیون و صحتسنجی مدلها با استفاده از آمار عملکرد این محصول و عوامل اقلیمی طی سالهای 2017-1998 صورت پذیرفت. به منظور ارزیابی مدلها از شاخصهای آماری ضریب تبیین (R2)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، ریشه متوسط خطای مربعات (RMSE) و نش- ساتکلیف (NSE) استفاده شد. از مدلهای پیشنهادی، مدل KStar در سناریوی e با 00/1 = R2، 00/0 =MAE ، 00/0 = RMSEو 00/1 = NSE میباشند که از دقت مناسبی در تخمین عملکرد گیاه زعفران داشت. این دقت بالای مدل KStar، باعث شده که بتوان به راحتی عملکرد زعفران را در مناطق مختلف زعفران کاری کشور بر اساس دادههای موجود در ایستگاههای مختلف تخمین زد.
سایر موضوعات مرتبط با زعفران
سیبویه اقا محمدی؛ عباس خاشعی سیوکی؛ علی شهیدی؛ سیدرضا هاشمی
چکیده
تغییرات اقلیمی و پدیدههایی از جمله خشکسالی در میزان عملکرد محصولات کشاورزی موثر هستند. یکی از راهکارهای مقابله با این پدیدهها، جایگزینی مدیریت ریسک به جای مدیریت بحران است، بهطوریکه با ارزیابی ریسک، قبل از وقوع بحران، میزان خسارتها به حداقل میرسد. در این پژوهش نیز در جهت کاهش خسارتهای ناشی از خشکسالی بهعنوان پدیدهای ...
بیشتر
تغییرات اقلیمی و پدیدههایی از جمله خشکسالی در میزان عملکرد محصولات کشاورزی موثر هستند. یکی از راهکارهای مقابله با این پدیدهها، جایگزینی مدیریت ریسک به جای مدیریت بحران است، بهطوریکه با ارزیابی ریسک، قبل از وقوع بحران، میزان خسارتها به حداقل میرسد. در این پژوهش نیز در جهت کاهش خسارتهای ناشی از خشکسالی بهعنوان پدیدهای طبیعی و غیر قابل کنترل، بر روی محصول زعفران، به ارزیابی ریسک خشکسالی با استفاده از روش شبیهسازی مونتکارلو پرداخته شد. شاخص خشکسالی بارش استاندارد شده (SPI) ماهانه و میانگین دمای ماهانه به عنوان متغیرهای مستقل در تابع توزیع عملکرد محاسبه میشود. با کمک روش فراابتکاری شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، ارتباط بین متغیرهای مستقل (دما و SPI) و متغیر وابسته (عملکرد محصول زعفران) برقرار میشود. سپس دادهی تصادفی از متغیرهای مستقل ساخته میشود و با شبکه عصبی مصنوعی آموزش یافته، 2000 عملکرد شبیهسازی شده تولید میگردد. انتخاب یک ایستگاه مرجع و با استفاده از توزیع تجمعی به دست آمده، عامل ریسک محاسبه شد و با رسم نمودار عامل ریسک-عملکرد استاندارد، ریسک نسبی ایستگاههای مورد مطالعه بررسی شده است. نتایج بهدست آمده از این پژوهش نشان داد که بیشترین سالهای مورد مطالعه در محدوده نرمال قراردارند و فراوانی خشکسالی در چهار ایستگاه خراسان جنوبی دو برابر ایستگاههای مورد مطالعه در خراسان رضوی میباشد. همینطور شبکه عصبی مصنوعی با ضریب همبستگی 85/0 توانست به خوبی عملکرد را پیشبینی نماید. در پایان بر اساس نتایج بهدست آمده از نمودار ریسک-عملکرد استاندارد، ایستگاههای قاین، بیشترین و نهبندان کمترین ریسک نسبی نسبت به ایستگاه مرجع (تربتحیدریه) را داشتند.
کشاورزی و علوم پایه
عباس خاشعی سیوکی؛ محسن احمدی؛ سیدرضا هاشمی؛ امین چالاک
چکیده
زعفران (Crocus sativus L.) گیاهی نیمه گرمسیری و گرانبها است که توسط بنه تکثیر میشود. با توجه به اهمیت وزن بنه در عملکرد زعفران، بررسی اثر عوامل مختلف ازجمله تنش آبی بربنه اهمیت مییابد. بدین منظور تحقیقی بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی طی سالهای 1394-1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. تیمار زئولیت ...
بیشتر
زعفران (Crocus sativus L.) گیاهی نیمه گرمسیری و گرانبها است که توسط بنه تکثیر میشود. با توجه به اهمیت وزن بنه در عملکرد زعفران، بررسی اثر عوامل مختلف ازجمله تنش آبی بربنه اهمیت مییابد. بدین منظور تحقیقی بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی طی سالهای 1394-1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. تیمار زئولیت در چهار سطح (Z0: صفر، Z1: 5/0، Z2: 1 و Z3: 2 درصد وزنی) و تیمار آبیاری در سه سطح (I1: آبیاری سنتی، I2: آبیاری با تخلیه 70 درصد رطوبتی و I3: آبیاری کامل) در سه تکرار در نظر گرفتهشدند. نتایج نشانداد که سطح مصرف زئولیت اثر معنیداری بر متوسط وزن بنه، تعداد بنه با وزن کمتر از 2 گرم، تعداد بنه با وزن بین 6 تا 8 گرم و تعداد بنه خواهری داشت (P≤0.01). مدیریت آبیاری نیز اثر معنیداری بر متوسط وزن بنه (P≤0.01)، تعداد بنه با وزن بین 6 تا 8 گرم و تعداد بنه خواهری داشت (P≤0.05). وزن بنه در تیمارهای بدون کاربرد زئولیت (Z0I1، Z0I2 و Z0I3) نسبت به Z3I3 کاهش معنیداری داشتند (P≤0.05). همچنین تیمارهای Z3I3، Z3I2 و Z1I3 بیشترین و تیمارهای Z0I1 و Z0I2 کمترین تعداد بنههای خواهری را داشتند. با در نظر گرفتن کاهش مصرف زئولیت و آب آبیاری، تیمار Z2I1 را میتوان بهعنوان مناسبترین تیمار پیشنهاد کرد بهطوریکه وزن بنه را نسبت به تیمارهای Z0I1، Z0I2 و Z0I3 به ترتیب 64/26، 88/23 و 81/17 درصد افزایش داد.