— (349)

centertop00
واحد رشت
دانشکده کشاورزی
گروه آموزشی مدیریت کشاورزی
پايان نامه جهت اخذ درجه كارشناسي ارشد رشته: مهندسی کشاورزی گرایش: مدیریت کشاورزی
عنوان
مدیریت آبیاری با مدل CROPWAT 8.0 و ارزیابی اقتصادی سه رقم توتون در منطقه رشت
استاد راهنما
دكتر محمدحسن بیگلویی
نگارش
محمدحسین اسیمی
تابستان1393
51562015240000

centertop00
واحد رشت
پايان نامه کارشناسی ارشد
عنوان
مدیریت آبیاری با مدل CROPWAT 8.0 و ارزیابی اقتصادی سه رقم توتون در منطقه رشت
استاد راهنما
دكتر محمدحسن بیگلویی
پژوهش و نگارش
محمدحسین اسیمی
تابستان1393

باسمه تعالی
«تعهدنامه اصالت رساله یا پایان نامه»
اینجانب……محمد حسين اسيمي كيشهخاله….دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد ناپیوسته تخصصی در رشته…مديريت كشاورزي….که در تاریخ…26/6/93…از پایاننامه / رساله خود تحت عنوان: ..مديريت آبياري با مدل.8.0.CROPWAT..و ارزيابي اقتصادي سه رقم توتون در منطقه رشت با کسب نمره………4/18….و درجه…عالی…. دفاع نمودهام، بدینوسیله متعهد می شوم:
این پایان نامه / رساله حاصل تحقیق و پژوهش انجام شده توسط اینجانب بوده و در مواردی که از دستاورد های علمی و پژوهشی دیگران (اعم از پایان نامه، کتاب، مقاله و … ) استفاده نموده ام، مطابق ضوابط و رویه موجود، نام منبع مورد استفاده و سایر مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کرده ام.
این پایان نامه / رساله قبلا برای دریافت هیچ مدرک تحصیلی ( هم سطح، پایین تر یا بالاتر ) در سایر دانشگاه ها و مؤسسات آموزش عالی ارائه نشده است.
چنانچه بعد از فراغت از تحصیل، قصد استفاده و هر گونه بهره برداری اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و … از این پایان نامه داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشی واحد مجوزهای مربوطه را اخذ نمایم.

چنانچه در هر مقطعی زمانی خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشی از آن را می پذیرم و واحد دانشگاهی مجاز است با اینجانب مطابق ضوابط و مقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصیلی ام هیچگونه ادعایی نخواهم داشت./
نام و نام خانوادگی
تاریخ و امضاء

تقدیر و تشکر
اینک با خواست خداوند یکتا که سایه لطف و مهر بیکرانش در تمامی لحظات زندگیم جاریست و همت اساتید ارجمنــــد و بهرهگیری از علم و دانش آنان موفق به اتمام دوره کارشناسی ارشد شدم بر خود واجب میدانم از الطاف ارزشمند استاد محترم راهنما جناب آقای دکتر محمد حسن بیگلویی که در انجام این پایاننامه از محبتها و راهنماییهای ارزشمند ایشان بهرهمند شدم و همچنین از جناب آقای دکتر محمد نقی صفرزاده و جناب آقای دکتر علیرضا اسلامی که زحمت داوری پایان نامه را بعهده داشتند و همچنین از دوست عزیز آقای مهندس مهيار مشتاقی بخاطر همکاری صمیمانهشان کمال تشکر و امتنان را نموده و از خداوند بزرگ برایشان سلامتی و موفقیت آرزومندم.

تقدیم به مقـــــــــــــــــدسترین واژهها
روح بزرگ پدرم
که امروز من آرزوی دیروزش بود
و
روح ملکوتی مادرم
کسی که دعاهایش فردا را برایم آسان میکرد
کسی که همواریهای فعلی راه را مدیون
فداکاریها و مهرورزیهایش هستم.
به پاس تمامی زحماتی که در دوران زندگیش متحمل شد
و
همسرم

که نشانه لطف و محبت الهی در زندگیام است
و حضورش مایه دلگرمی من در ادامه راه
و
دختر عزیز و پسر گلم
که هر روز بیشتر از دیروز و کمتر از فردا دوستشان دارم.

فصل اول: کلیات تحقیق 21-1- مقدمه31-2- بیان مسئله41-3- اهمیت و ضرورت تحقیق51-4- فرضیه ها51-5- اهداف تحقیق61-6- محدوده تحقیق61-6-1- محدوده تحقیق از نظر موضوعی61-6-2- محدوده تحقیق از نظر مکانی61-6-3- محدوده تحقیق از نظر زمانی61-7- توتون و اهمیت آن دراقتصاد کشورها6فصل دوم: مروری بر منابع82-1- تاریخچه کشت توتون در جهان92-2- تاریخچه کشت توتون در ایران92-3- جايگاه كشت توتون درگيلان102-4- سطح زیر کشت و تولد توتون در ایران و جهان102-5- گیاهشناسی توتون11
2-6- نیازهای اقلیمی توتون12
2-7- نیازهای زراعی توتون122-8- سیستم کشت توتون142-9-آبیاری توتون162-10- روشهای مدیریت آبیاری در سیستم کشت توتون و اثرات آن بر عملکرد192-11-کارایی مصرف آب توسط گیاه202-12- ارقام توتون232-13- اثرات مدیریت آبیاری بر عملکرد توتون232- 14- اثرات مدیریت آبیاری و ارقام مورد آزمایش بر اجزای عملکرد توتون242- 15- مدل CROPWAT252-16- توابع تولید محصول نسبت به آب26 TOC \o “1-3” \h \z \u فصل سوم: مواد و روش ها283-1- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک محل انجام آزمایش293-2- اطلاعات هواشناسی منطقه مورد آزمایش303-3- مشخصات طرح آزمایشی303-4- آبیاری توتون303-5- مواد آزمایشی303-5-1- معرفی ارقام303-5-2- معرفی مدل CROPWAT 8.0313-6- مراحل اجرای طرح313-6-1- تهیه خزانه313-6-2- آماده سازی زمین و اعمال تیمارها323-6-3- مراحل داشت توتون در زمین اصلی333-7- صفات اندازه گیری شده353-7-1- طول برگ353-7-2- عرض برگ353-7-3- تعداد برگ353-7-4- ارتفاع گیاه353-7-5- قطر ساقه363-7-6- سطح برگ363-7-7- تعیین وزن تر و خشک برگ36
3-7-8- تعیین مقدار قند برگ363-7-9- تعیین مقدارنیکوتین برگ373-8- توابع تولید ارقام توتون نسبت به آب373-9- محاسبات آماری37فصـل چهارم: تجـزیه و تحلیل داده ها38 TOC \o “1-3” \h \z \u 4-1- اثر آبیاری بر عملکرد کمی394-2- اثر آبیاری بر قیمت برگ خشک توتون404-3- اثر آبیاری بر درآمد ناخالص در واحد سطح404-4- اثر آبیاری بر طول و عرض برگ توتون454-5- اثر آبیاری بر ارتفاع بوته454-6- اثر آبیاری بر تعداد برگ464-7- اثر آبیاری بر قطر ساقه464-8- اثر آبیاری بر سطح برگ474-9- توابع تولید ارقام توتون نسبت به آب514-10- اثر آبیاری بر ميزان قند برگ توتون524-11- اثر آبیاری بر میزان نیکوتین برگ توتون54فصـل پنجم: نتیجه گیری و بحث605-1- نتیجه گیری615-2-نتیجه گیری نهایی665-3- پیشنهادات66منابع و مآخذ68چکیده انگلیسی73 TOC \o “1-3″ \h \z \u

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1 سطح زیر کشت و تولید توتون در کشورهای مختلف جهان بر اساس آمار11جدول 3-1 برخی خصوصیات شیمیایی خاک محل انجام آزمایش29جدول 3-2 برخی خصوصیات فیزیکی خاک محل انجام آزمایش29جدول 3-3 آمار هواشناسی ایستگاه تحقیقات توتون گیلان در سال انجام آزمایش34
جدول 3-4 تعداد دور آبیاری و میزان آب مصرفی در هر دور و در کل دوره رشد گیاه35
جدول 4-1 تجزیه واریانس صفات عملکرد برگ تر و خشک، قیمت وزن واحد و قیمت در واحد سطح ارقام توتون در سطوح مختلف نیاز آبی42جدول 4-2 مقایسه میانگین عملکرد برگ تر و خشک، قیمت وزن واحد، قیمت در واحد سطح در سطوح مختلف نیاز آبی گیاه43جدول 4-3 مقایسه میانگین عملکرد برگ تر، عملکرد برگ خشک، قیمت وزن واحد و درآمد هکتاری در ارقام توتون43
جدول 4-4 مقایسه میانگین اثر متقابل آبیاری در ارقام توتون بر عملکرد برگ تر و خشک، قیمت وزن واحد وقیمت در واحد سطح44جدول 4- 5 تجزیه واریانس صفات طول برگ، عرض برگ، ارتفاع بوته، تعداد برگ، قطر ساقه و سطح برگ ارقام توتون در سطوح مختلف نیاز آبی48
جدول 4-6 مقایسه میانگین طول برگ، عرض برگ، تعداد برگ، ارتفاع بوته، قطر ساقه و سطح برگ در سطوحمختلف نیاز آبی49جدول 4-7 مقایسه میانگین طول برگ، عرض برگ، تعداد برگ، ارتفاع بوته، قطر ساقه و سطح برگ در ارقام توتون49جدول 4-8 مقایسه میانگین اثر متقابل آبیاری در ارقام توتون بر طول برگ، عرض برگ، تعداد برگ، قطر ساقه، سطح برگ50جدول 4-9 تجزیه واریانس صفات نیکوتین پابرگ، کمربرگ، لچه برگ و قند پابرگ، کمربرگ و لچه برگ ارقام توتون در سطوح مختلف نیاز آبی58جدول 4-10 مقایسه میانگین صفات نیکوتین پابرگ، کمربرگ، لچه برگ و قند پابرگ، کمربرگ و لچه برگ در ارقام توتون58جدول 4-11 مقایسه میانگین اثر متقابل آبیاری در ارقام توتون بر نیکوتین و قند پابرگ، کمربرگ و لچه برگ59
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 4- 1 منحنی تابع تولید رقم Coker34751شکل 4- 2 منحنی تابع تولید رقم PVH1951شکل 4- 3 منحنی تابع تولید رقم ULT13852شکل 4- 4 درصد قند برگ در سطوح نیاز آبی در پابرگ، کمربرگ و لچه برگ56شکل 4- 5 درصد نیکوتین برگ در سطوح مختلف نیاز آبی در پابرگ، کمربرگ و لچه برگ57
چکیده
به منظور بررسی مديريت آبياري توتون که یکی از محصولات با ارزش کشاورزی و صنعتی است و در شرایط مختلف آب و هوایی کشت میشود، آزمایشی به صورت کرتهای خرد شده بر پایه بلوکهای کامل تصادفی با در نظر گرفتن 50 (I1) ، 75 (I2) و 100(I3) درصد نیاز آبی گیاه در کرتهای اصلی و ارقام توتون Coker347 (V1) ، PVH19 (V2) و ULT138 (V3) در کرتهای فرعی در سه تکرار به اجرا درآمد. این طرح در سال 1389 در مرکز تحقیقات توتون رشت انجام گرفت و مدیریت آبیاری سه رقم توتون با استفاده از دادههای هواشناسی منطقه با بکارگیری برنامه کامپیوتری CROPWAT8.0 برنامهریزی شد. بر اساس نتایج بدست آمده از نظر وزن تر محصول، ارقام نر عقیم نسبت به رقم کوکر آبدوست تر بوده و پتانسیل پذیرش آب بیشتری را از خود نشان دادند. از نظر این صفت رقم PVH19 (V2) با آبیاری 100درصد با 15710 کیلوگرم بیشترین و رقم کوکر347 (V1) با آبیاری 50 درصد با 8786 کیلوگرم کمترین عملکرد برگ تر را داشتند. از نظر تولید برگ خشک نیز ارقام نر عقیم نسبت به رقم کوکر داراي عملکرد بیشتری بودند. از نظر این صفت رقم PVH19 (V2) با نیازآبی 75 درصد و تولید 1761کیلو محصول برتر از سایر ارقام بوده و رقم کوکر347 با 50 درصد نیاز آبی با 912 کیلو کمترین مقدار محصول برگ خشک را داشت. نتایج طرح نشان داد که تیمار رقم PVH19 (V2) با 100 درصد نیاز آبی از نظر درآمد هکتاری با29010000 ریال بیشترین و تیمار، رقم Coker347 (V1) با50 درصد نیاز آبی با 9514000 ریال کمترین درآمد را به خود اختصاص داد. نتایج حاصله نشان داد که با صرفهجویی 25 درصدی در مصرف آب نه تنها از میزان محصول و درآمد کشاورز کم نمیشود بلکه در هزینههای مصرف آب و کارگری نیز صرفهجویی قابل توجهی به عمل میآید. بنابراین با در نظر گرفتن هزینهها و درآمد حاصل از اجرای طرح، تیمار (I2V2) ( PVH19 با نیازآبی 75 درصد) به عنوان تیمار برتر انتخاب و معرفی گردید.
واژگان کلیدی : توتون، منابع آب، كراپ وات، بهره وری آب کشاورزی، مدیریت آبیاری

فصـل اول
کلیات تحقیق

1- مقدمهنگرش فراگیر و همهجانبه به مدیریت مصرف آب در بخشهای مختلف تنها راه برای حل بحران آب است، تا در پرتو درک اهمیت این ماده حیاتی، بتوان با مدیریت علمی و دقیق، بهرهوری آن را بیش از پیش ارتقاء داد. زیرا بیش از 97 درصد از آبهای کره زمین بصورت آب شور است که در اقیانوسها جای گرفته و 15/2 درصد از 5/2 درصد آب شیرین باقیمانده بصورت یخ قطبی است در نتیجه فقط 65/0 درصد از آب شیرین قابل استفاده میباشد که 16/0 درصد از آن به شکل بخار در جو موجود است و آب باقیمانده که 49/0 درصد کل آب شیرین کره زمین را تشکیل میدهد بصورت آبهای زیرزمینی یا سطحی در دریاچهها، رودخانهها، نهرها موجود میباشد اما تمامی این منابع آب الزاماً از لحاظ اقتصادی قابل مدیریت و بهرهبرداری نیستند (هاشمینیا، 1383). استان گیلان با برخورداری از حدود 600 هکتار سطح زیر کشت توتون و با متوسط عملکرد 1500 کیلوگرم در هکتار بعد از استان های مازندران و گلستان سهم مهمی در تولید توتون کشور و از نظر صنعت ساخت سیگار مقام اول را در خاورمیانه دارد (بینام، 1392). سطح زیر کشت توتون در دنیا 69/3 میلیون هکتار و تولید سالانه آن 88/6 میلیون تن و عملکرد آن در کشورهای در حال توسعه حدود 6/1 و در کشورهای توسعه یافته حدود 2/2 تن در هکتار است (جدول 1- 1). سازمان خواروبارجهانی ((FAO, 2009 . همچنین سطح زیر کشت توتون در ایران حدود 5 هزار هکتار با تولید سالانه 6000 تن برآورد گردیده است (FAO, 2009) .توتون در استانهای شمالی کشور بیشتر بدون آبیاری (دیم) و در استانهای آذربایجان غربی و کردستان به صورت آبی کشت می شود. تغییرات عوامل اقلیمی در سالهای اخیر از جمله افزایش درجه حرارت هوا، کاهش میزان بارش و پراکنش نامنظم آن در طول مرحله رشد موجب ایجاد تنش خشکی در مراحل مختلف رشد گیاه شده و میزان عملکرد را در شرایط دیم به طور قابل ملاحظهای کاهش داده است )بیگلویی و همکاران، 1385). آبیاری گزینه با ارزشی برای افزایش بهرهوری آب در اراضی کشت دیم است و بدون توجه به آن دستیابی به عملکرد مطلوب در شرایط دیم امکان پذیر نمیباشد. کم آبی همانند آب بیش از حد نیاز به طور معنیداری موجب کاهش عملکرد و کیفیت توتون میشود. از این رو آبیاری به مقدار کافی و در زمان مناسب در عملکرد توتون نقش بسزایی دارد. بارش باران ملایم همراه با هوای ابری پس از نشاءکاری، بارش سبک در اوایل مرحله رشد و باران ملایم همراه با هوای روشن و آفتابی در مرحله رشد سریع و عدم بارش در مرحله برگ چینی (بارش در این مرحله از رشد موجب شسته شدن صمغ سطح برگها و کاهش کیفیت برگ می شود) بهترین شرایط برای رشد در مزرعه میباشد. توتون گیاهی است که بر اساس نحوه خشکانیدن در چهار گروه گرمخانهای، هواخشک، آفتابخشک و آتشخشک طبقهبندی میشود و کشت اصلی توتونکاران گیلانی، توتونهای تیپ غربی مانند رقم COKER347 (V1) که عموما” برگدرشت بوده و در گرمخانه خشک میشوند، میباشد. بنابراین بکارگیری برنامه کامپیوتری کراپوات در قالب طرح تحقیقاتی میتواند جهت تعیین زمان و مقدار آب مورد نیاز (مدیریت آبیاری) در عملکرد کمی و کیفی توتونهای ارقام تجاری PVH19 (V2) ، ULT138 (V3) و رقم محلی COKER347 (V1) که از توتونهای گرمخانهای محسوب می شوند نقش بسزایی داشته باشد.
1-2- بیان مسئله
توتون یکی از محصولات با ارزش کشاورزی و صنعتی است که در شرایط مختلف آب هوایی در بیش از صد کشور دنیا کشت می شود و در اقتصاد بعضی از آنها تاثیر بسزایی دارد . با توجه به اينكه بزرگترین کارخانه سیگارت سازي خاور میانه در استان گیلان قرار دارد و در سالهاي اخير به دليل رقابت شديد كشتهاي رقيب در منطقه و كم شدن چشمگير سطح زير كشت توتون از يك سو و كاهش نزولات آسماني و پراكنش نامنظم آن در طول فصل رشد از سوي ديگر موجب پايين آمدن عملكرد در واحد سطح گرديده و هر ساله ارز زیادی صرف واردات توتون میشود بنابراين براي تامين توتون كارخانههاي سيگارت سازي، نياز به افزایش عملکرد در واحد سطح با اعمال مديريت آبياري میباشد. با توجه به تحقيقات انجام گرفته، نیاز آبی توتون از نظر ارقام و مراحل رشد گياه بسیار متفاوت است به گونه ای که آبیاری بلافاصله بعد از عمل نشاکاری غیر از مواقع خشکی و گرمای شدید توصیه نمیشود زيرا حداکثر نیاز آبی آن 50 الی 70 روز بعد از نشاکاری (Ananymous, 1998) است وکمبود آب در اواسط مرحلة توسعه موجب کاهش رشد و کوچکتر ماندن برگها میشود و کمبود شدید آن در طول مرحله گلدهی و رسیدگی، موجب تأخیر در مرحله برداشت محصول و در نتیجه کاهش وزن برگ و ترکیبات شیمیایی آن میشود (Doorenbos and Kassam, 1986). در توتون کم آبی همانند آب بیش حد نیاز بطور معنیداری موجب کاهش عملکرد كمي و كيفي آن میشود، از این رو آبیاری به مقدار کافی و در زمان مناسب (مدیریت آبیاری) در عملکرد توتون نقش به سزایی دارد. بنابراین افزایش عملکرد کمی و کیفی توتون بدون توجه به ارقام و اعمال مدیریت آبیاری امکان پذیر نمیباشد. در اين آزمايش ارقام توتون Coker347 , ULT138 و PVH19 با سه سطح 50، 75 و100 درصد نیاز آبی با استفاده از مدل CROPWAT بر اساس شرایط آب و هوایی سال 1389 منطقه در مرکز تحقیقات توتون رشت جهت مقایسه عملکرد كمي و كيفي با رویکرد صرفه اقتصادی مورد آزمایش قرار گرفت.
1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق
در استان گیلان توتون طی سالیان گذشته عمدتاً بدون آبیاری کشت میشد و معمولاً بجز آب نشاءکاری آب دیگری در طول دوره داشت به آن داده نمیشد. و این در شرایطی بود که میزان بارندگی استان بیش از 1500 میلیمتر در سال بود. در سالهای اخیر به دليل کاهش میزان بارندگی و نامنظمی پراکنش آن بویژه در طول دوره رشد، توتونکاران ناگزیر به انجام آبیاری تکمیلی گرديدهاند. اما بعلت بياطلاعي از نیاز آبی توتون، در بسیاری از مناطق بیشتر و کمتر از نیاز واقعی گیاه آبیاری انجام میگیرد. در حال حاضر جمعیت کشور بیش از 70 میلیون نفر است و برای تولید 65 میلیون تن محصول حدود 85 میلیارد متر مکعب آب ( با کارایی 62/0 کیلوگرم با مصرف 1000 لیتر) مصرف می شود. با توجه به پیشبینیهای انجام شده در 50 سال آینده جمعيت ايران به حدود 120 میلیون نفر خواهد رسید. مسئله مهم پیش روی کشاورزی کشور این است که با افزايش جمعيت چگونه میتوان تولیدات کشاورزی را به دو برابر مقدار کنونی یعنی 130 میلیون تن رساند؟ بنابراين با نگرش به منابع آبي به این واقعیت تلخ پی میبریم که هر چند زمین کشاورزی به قدر کافی داشته باشیم، منابع آبي اجازه استفاده دو برابر فعلی یعنی 170 میلیارد متر مکعب را نمیدهد. و این امر با توجه به قرار گرفتن ایران در گروه کشورهای « کمبود مطلق آب » مدیریت علمی و دقیق بهرهوری آب را بیش از پیش می طلبد.
1-4- فرضیهها- مدیریت آبیاری با استفاده از برنامه CROPWAT میتواند در صرفهجویی مصرف آب مؤثر باشد.
– مدیریت آبیاری مناسب میتواند بر افزایش عملکرد کمی و کیفی توتون و اقتصادی بودن آن مؤثر باشد.
– افزایش سود اقتصادی محصول به ازاء هر واحد آبیاری در شرایط محدودیت آب با اعمال مدیریت صحیح آبیاری میتواند موجب گسترش تولید گیاه توتون در بین کشاورزان منطقه گردد.
1-5- اهداف تحقیقبا استفاده از برنامه کامپیوتری CROPWAT مدیریت آبیاری برای کشت ارقام مختلف توتون در منطقه رشت موجب صرفه جویی در مصرف آب و افزایش عملکرد کمی و کیفی آن خواهد شد.
با توجه به شرایط اقلیمی منطقه با اعمال مدیریت صحیح آبیاری میتوان تولید ارقام مناسب گیاه توتون را در منطقه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمود.
نتایج حاصل از این تحقیق میتواند کاربرد چندگانه در مدیریت و برنامهریزی آبیاری از نظر افزایش بهرهوری آب جهت مقابله با بحران آن در مناطق تحت کشت توتون داشته باشد.
1-6- محدوده تحقیق
1-6-1- محدوده تحقیق از نظر موضوعیبا توجه به قرار گرفتن ایران در یک منطقه خشک و نیمه خشک و اختصاص دادن درصد بالایی از آب مصرفی به بخش کشاورزی نیاز به بالا بردن راندمان کاربرد آب احساس میشود. و یکی از راههای بالابردن راندمان و جلوگیری از هدر رفت آب توجه به مسأله نیاز آبی گیاهان میباشد. در این تحقیق با توجه به موقعیت جغرافیایی محل آزمایش علاوه بر اندازهگیری خواص مرفولوژیکی و خواص کیفی توتون، پارامترهای اقتصادی کشت سه رقم توتون مدیریت و محاسبه گردید.
1-6-2- محدوده تحقیق از نظر مکانی
آزمایش در مرکز تحقیقات توتون رشت با طول جغرافیایی 31َ و0 49 و عرض جغرافیایی 16َ و 0 37 و ارتفاع 5- متر از سطح دریا انجام گرفت.
1-6-3- محدوده تحقیق از نظر زمانیتحقیق پیش رو در دو بخش زراعی و آزمایشگاهی که منجر به استخراج دادهها و اطلاعات مورد نیاز گردید در سال 1389 در مرکز تحقیقات توتون گیلان انجام و اطلاعات جمعآوری شده در سال 92 مورد تجزیه و تحلیل آماری و اقتصادی قرار گرفت.
1-7- توتون و اهمیت آن دراقتصاد کشورهاتوتون از گیاهان صنعتی است و منشاء آن آمریکای جنوبی میباشد. این گیاه در دامنه وسیعی از شرایط آب و هوایی رشد میکند و کشورهایی مانند چین، آمریکا، برزیل، آرژانتین، زیمبابوه، اوگاندا، ترکیه، یونان، بلغارستان و ایتالیا در سطح وسیع و در بسیاری از کشورهای دیگر در حد محدودتری کشت و در اقتصاد برخی از آنها نقش بسزایی دارد، بطوریکه در بعضی از کشورها درآمد حاصل از این صنعت بخش مهمی از درآمد ملی را تشکیل میدهد. ایالات متحده آمریکا و جمهوری خلق چین بطور سنتی بزرگترین تولیدکنندگان توتون جهان هستند و مجموعا 40 درصد تولید جهانی را در سال 1975 دارا بودهاند. در دهه 70 سطح زیر کشت توتون تنها در گیلان حدود 5000 هکتار بود و بعد از شرکت نفت شرکت دخانیات یکی از شرکتهای سودآور بود و سهم بسزایی در اشتغال جوامع روستایی خصوصا در استانهای شمالی کشور داشت. اما علت کاهش سطح زیر کشت آن در سالهای اخیر درآمد بیشتر کشاورزان منطقه از کشت های رقیب مانند کیوی در منطقه تالش میباشد.

فصـل دوم
مروری بر منابع
2-1- تاریخچه کشت توتون در جهانبرخی از مورخان پیدایش توتون را در چین و آسیای مرکزی میدانستند. کریستف کلمب که اصلا ایتالیایی بود با جلب نظر ایزابلا و فردیناند پادشاه اسپانیا در سوم اوت 1492 با یکصد و بیست نفر و سه کشتی نینا، پنتیا ونستاماریا از بندر پالوس در جنوب شرقی اسپانیا به سوی هند شرقی حرکت کرد اما دو ماه بعد در 11 اکتبر 1492 از کرانههای گوانهانی از جزایر باهاما و سپس از کوبا سر در آورد. کریستف کلمب که تا آخر عمرش مجموعا چهار بار به امریکا سفر کرد، در اولین سفر وقتی به کوبا رسید مشاهده کرد که بومیان نوعی از برگها را به هم پیچیده و پس از آتش زدن دود آن را در دهان فرو برده و از بینی خارج میسازند و یا آن را خرد کرده و در کیسه ریخته و در سفر همراه خود میبرند و در مواقع لزوم مقداری از آن را کوبیده و در چوب ذرت یا نی یا در سر استخوان جای داده و آتش زده و میکشند یا انبوهی از این گیاه را با ساقه و ریشه آتش زده و در اطراف آن رقص و پایکوبی میکنند. بنابراین در صدد آزمایش برآمدند و پس از مدت کوتاهی میل به استعمال آن پیدا کردند. این گیاه همان توتون و تنباکو بود. همچنین بومیان سرخپوست تیرهای خود را به یک نوع ماده سمی آغشته کرده و به سوی دشمن پرتاب میکردند که این سم شیره همان گیاه یا آلکالوئید بود که بعدا نیکوتین نامیده شد (خواجهپور، 1385).
2-2- تاریخچه کشت توتون در ایراندر جلد یکم تاریخچه مصور توتون در کتابخانه جورج آرتز نیویورک آمده که توتون از مصر به ایران آورده شده است. همچنین گزارش شده که در سال 1514 میلادی، پرتغالیها به جزیره هرمز در جنوب ایران حمله کرده و آن را تصرف کردند و این جزیره حدود 100 سال در دست آنها بود و در همین مدت توتون وارد ایران شد و تا سال 1915 میلادی خرید و فروش توتون انجام میشد و در این سال برای اولین بار قانون انحصار دولتی دخانیات توسط مجلس تصویب شد. در سال 1812 میلادی بذر توتون به توصیه محمدخان ناصرالملک همدانی و به وسیله استپان هاراتونیاس که در آن زمان در گیلان به حکیم فانوس مشهور بود، وارد ایران شد و در گیلان کشت گردید (خدابنده، 1385).
2-3- جايگاه كشت توتون درگيلانتوتون گیاهی است که در آب و هوای معتدل و خاکهای نسبتا سبک (Sandy loam) رشد خوبی دارد و استان گیلان بدلیل داشتن شرایط مناسب، خصوصا در غرب و شمال غربی استان یکی از مناطق عمده کشت توتونهای تیپ غربی که برگ درشت دارند و در گرمخانههای مخصوص خشک می شود بوده و توتونهای تولیدی در این استان از نظر مرغوبیت با بهترین برندهای جهانی قابل رقابت میباشند. مناطق کشت توتون در گیلان شهرهای تالش، آستارا، صومعه سرا، رشت و توتونهای تحت کشت عمدتا تیپ غربی میباشند.
2-4- سطح زیر کشت و تولید توتون در ایران و جهانسطح زیر کشت توتون در جهان 4509107 هکتار میباشد که از این مقدار 307/2 میلیون هکتار در آسیا، 567/1 میلیون هکتار در آمریکا، 495 هزار هکتار در افریقا، 120 هزار هکتار در اروپا و 20 هزار هکتار در اقیانوسیه میباشد. تولید توتون در جهان بالغ بر 434/881/6 میلیون تن میباشد که از این مقدار 455/4 میلیون تن در آسیا، 770 هزار تن در امریکا، 531 هزار تن در افریقا، 273 هزار تن در اروپا و 4 هزار تن در اقیانوسیه تولید میشود (جدول2- 1). سطح زیر کشت در ایران حدود 6 هزار هکتار با تولید سالانه 7800 تن است.
جدول2-1: سطح زیر کشت و تولید توتون در کشورهای مختلف جهان بر اساس آمار (FAO, 2009)
کشور سطح زیر کشت (میلیون هکتار) تولید کل (میلیون تن)
چین
برزیل
هند
امریکا
ایران
آرژانتین
………
……… 250/1
431/0
370/0
142/0
135/0
092/0
………
………. 836/2
850/0
520/0
360/0
180/0
190/0
……..
……….
مجموع جهانی 509/4 881/6
2-5- گیاهشناسی توتونتوتون گیاهی از خانواده بادنجانیان، از جنس نیکوتیانا و با نام علمیNicotiana Tobacco میباشد و به صورت سلسلة Plant ، رده Angiosperm ، زیر رده Dicotholdon ، راسته Solanales ، جنس Nicotiana ، خانواده Solanacea ، گونه Tobacum طبقهبندی شده است. این گیاه دارای ارقام زیادی است که 60 نوع آن تاکنون شناسایی شده است (خدابنده، 1385). توتون گیاهی یکساله با ریشههای اصلی و فرعی افشان است و گاهاً ریشة اصلی آن 150 – 100 سانتیمتر در خاک نفوذ میکند. نیکوتین در ریشه تشکیل شده و سپس به برگها منتقل میشود. ارتفاع بوتههای توتون با توجه به شرایط آب و هوایی، وضعیت حاصلخیزی خاک، نوع رقم کشت شده و مدیریت آبیاری و نگهداری آن از 50 تا 250 سانتیمتر متغیر است. ساقه توتون ابتدا سبز رنگ و علفی است و بتدریج با رشد بوتهها سفت و خشبی میگردد. توتون دارای برگهای ساده و نسبتاً پهن و بزرگ میباشد و بطور متناوب روی ساقه قرار ميگيرد. بعضی از ارقام توتون نظیر توتونهای تیپ شرقی دارای برگهای بیشتر ولی با ابعاد طول و عرض کمتری میباشند. برگهای توتونهای تیپ غربی که عموماً معروف به توتونهای گرمخانهای هستند بطور میانگین دارای 60- 50 سانتیمتر طول و 30 – 25 سانتیمتر عرض بوده و تعداد برگهای قابل برداشت و اقتصادی آن 24-20 عدد می باشد (رنجبر، 1384). گل آذین توتون که در انتهای ساقه اصلی قرار دارد خوشهای مرکب و به رنگ صورتی مایل به سفید تا قرمز است. گلهای آن بصورت شیپوری و دارای 5 کاسبرگ، 5 گلبرگ، 5 تا 6 عدد پرچم و یک تخمدان است. گرده افشانی در توتون بصورت مستقیم انجام میگیرد. و میوه آن بهشکل کپسول است که معمولاً از 2 خانه تشکیل شده و در داخل خانههای کپسول تعداد زیادی دانه وجود دارد رنگ دانه ها معمولاً قهوهای تیره بوده که دارای آلبومین هستند در گونه Nicotiana tabacum بطور متوسط در هر کپسول 3000 تا 8000 و در گونه Nicotiana rustica حدود 500 تا 600 بذر وجود دارد و يك گرم بذر شامل 10000 تا 13000 بذر میباشد.
2-6- نیازهای اقلیمی توتونتوتون گیاه مناطق گرمسیری است و از بعد اقتصادی ، کشت آن در بالغ بر 100 کشور جهان مانند: آمریکا، برزیل، یونان، ترکیه، ایتالیا، آفریقایجنوبی، مالاوی، چین، آذربایجان، ایران و دیگر کشورها در بین مدار 55 درجة شمالی و 40 درجة جنوبی انجام میگیرد. توتون نسبت به سرما و یخبندان حساس است و در طول دورة رشد آن در مزرعه که بین 120 تا 140 روز میباشد نیاز به هوایی معتدل دارد و گرمای بیش از حد و به مدت طولانی موجب بروز تنش و آسیب رسیدن به بوتهها میشود (مصباح، 1385). دمای پایینتر از 13 درجه سانتیگراد موجب کندی رشد توتون شده و معمولاً کشت آبی در مناطقی پیشنهاد میگردد که متوسط دمای روزانه در طول فصل زراعی 28 تا 32 درجه سانتیگراد میباشد (خدابنده، 1385؛ رنجبر، 1384). همچنین کیفیت نور در ترکیبات برگ و نیز شکل فیزیکی آن مؤثر است (رنجبر، 1384). توتون میتواند خشکی خاک را تا حد کمی تحمل کند اما خشکیهای طولانی مدت خاک اثر نامطلوبی در رشد توتون از طریق قطع فرایندهای فیزیولوژیک خواهد داشت و انجام آبیاری تکمیلی نیاز آبی توتون را تأمین خواهد کرد. بیگلویی و همکاران (1385) گزارش کردند که عملکرد برگ خشک تیمارهای آبیاری تکمیلی در توتون بیشتر از عملکرد تیمار بدون آبیاری شد.
2-7- نیازهای زراعی توتوننیازهای تغذیهای توتون با انجام کوددهی به موثرترین شکل و در مناسبترین زمان و مکان انجام میگیرد تا محصولی با عملکرد و کیفیت قابل قبول به دست آید. فاکتورهای کیفی توتون به طور مستقیم و غیر مستقیم تحت تاثیر تغذیه این محصول قرار دارد. مکووی (Mcevoy, 1957) گزارش کرد که برگ توتون از (90- 85) درصد از مواد معدنی و ترکیبات آلی که ممکن است در نهایت به اسیدهای آلی، کربوهیدراتها و آلکالوئیدها تقسیم شوند، تشکیل یافته است و مهمترین عاملی که قابل استفاده بودن برگ توتون را در خرمن سیگارت تعیین مینماید قابلیت سوزش آن میباشد. توتون از میان عناصر غذایی به ازت، فسفر، پتاسیم، منیزیم و گوگرد بیشتر از عناصر دیگر نیاز دارد و عمدتا از عنصر ازت، فسفر و پتاسیم به طور گسترده در کشت توتون استفاده میشود. مارچتی Marchti, 2005)) گزارش کرد که نیتروژن موجود در اتمسفر از طریق تثبیت بیولوژیکی و تخلیه الکتریکی ابرها در اثر رعد و برق به زمین انتقال می یابد و منبع اولیه نیتروژن برای فعالیت بیولوژیکی محسوب میشود. تیسدال و همکاران (Tisdal et al., 1985) گزارش کردند که فسفر در تقسیم سلولی و ساخت چربی و آلبومین دخالت داشته و گلدهی، میوهدهی، و تشکیل دانه را در گیاهان افزایش میدهد.کودهای آلی کمتر در زراعت توتون استفاده میشوند. اما در برخی از کشورها در کشت توتونهای تیپ شرقی به جای کود شیمیایی تا حدودی از کود دامی استفاده میگردد. نیاز توتون به عناصر غذایی مختلف یکسان نیست. اختلافات تغذیهای در توتون اساسا پدیدههای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی هستند که با کمبود یا ازدیاد مواد معدنی و یا اثرات متقابل میان برخی عناصر تحت شرایط محیطی ویژه ایجاد میشوند و وجود آنها در واقع انعکاسی از عدم تعادل در سیستم متابولیک گیاه میباشد. مقدار ازت لازم در مزارع مختلف از 40 تا 90 کیلوگرم در هکتار متغیر است که از کودهای نیتراته موجود تامین میگردد. همچنین در کشت توتون در خاکهای با فسفر متوسط 45 کیلوگرم در هکتار و در خاکهایی که کمبود فسفر دارند، حدود 100 کیلوگرم P2O5 از منبع سوپر فسفات تریپل استفاده میگردد. کودهای پتاسه مورد استفاده در توتونکاری حدود 150 تا 200 کیلو K2O یا 300 تا 400 کیلو فسفات پتاسیم 50 درصد است که چون به صورت تدریجی و کم در آب حل میشود، ضروری است که با خاک مخلوط شود تا به طور موثرتری در اختیار گیاه قرار گیرد. عمليات کشت توتون با تولید نشاء در خزانههای سنتی و خزانههای شناور شروع میشود. (مصباح، ۱۳۸۵). اندازه بذر در مقدار جوانه زني و قدرت رويش تاثير داشته كه اين دو از فاكتورهاي مهم در عمليات آغازين كشت نظير بذرپاشي در خزانه يا انتقال نشاء براي كاشت در زمين اصلي به شمار مي آيند. طول دوره تهيه نشاء مطابق با سيستم توليد و محيط خزانه نشاء تغيير ميكند به طوري كه زمان این دوره از 6 تا 8 هفته برای گلخانههای دارای هواي گرم و خزانههاي خارج از گلخانه در مناطق نسبتا گرم، تا حدود 12 هفته براي خزانههاي باز واقع در مناطق سردتر متغير است (خدابنده، 1385؛ رنجبر، 1384). بذر توتون دارای قوه نامیه بالایی است و معمولاً چنانچه در شرایط مطلوب از نظر دما و رطوبت نگهداری شود اگرچه با گذشت سالها از قوة نامیه آن کم میشود ولی بین 13 – 10 سال، اما با درصد پائین تر قابلیت سبز شدن دارد. رطوبت 7 درصد و دمای پائینتر از 21 درجه سانتیگراد برای نگهداری بذر توتون شرایط مناسبی است و بذر توتون در شرايط مناسب نگهداري ميتواند تا 25 سال قدرت جوانهزنی خود را حفظ كند (خدابنده، 1385). کشت توتون با تهیه نشا در خزانه شروع میشود و زمانی که ارتفاع نشاء به حدود 15 سانتیمتر رسید، به زمین اصلی انتقال داده میشود. در توتونهای تیپ غربی (برگدرشت) که تعداد آن 20000 بوته در هکتار است، نشاها را بصورت ردیفی، به فاصله 60 – 50 سانتیمتر روی ردیف و 120- 100 سانتیمتر بین دو ردیف در داخل واله با شیارهایی که با فوکا در زمینی که قبلاً بوسیله شخمهای پائیزه و بهاره و همچنین دیسک و روتاری کاملاً آماده گردیده نشاءکاری میکنند. جهت تثبیت نشاءها در خاک و جلوگیری از خشک شدن بوتهها که منجر به واکاری خواهد شد. والههای ایجاد شده را قبل و بعد از نشاءکاری آبیاری میکنند که نشاها کاملاً به خاک بچسبند. جهت رسیدن نور بیشتر به بوتههای داخل مزرعه معمولاً طول خطوط کشت شمالی جنوبی گرفته میشود. گریکو و بلاگو (Greco and blago, 1996) در بررسی اثرات تراکم بوته و سطوح مختلف کود نیتروژن بر خصوصیات کمی و کیفی توتون رقم Xanthi Yaka با سه سطح نیتروژن گزارش کردند که با افزایش تراکم بوته سطح برگها کاهش، ولی عملکرد افزایش یافت. ایوانو (Ivanov, 1978) در بررسی توتون شرقی (برگریز) رقم Kroumovg– 840 گزارش کرد که بالاترین عملکرد و کیفیت در فاصله کاشت60 سانتیمتر بین ردیف و 5/12 سانتیمتر روی ردیف و با تراکم 133000بوته در هکتار بهدست آمد.
2-8- سیستم کشت توتوندر گذشته توتون در استانهای شمالی کشور بدون آبیاری و در استان آذربایجان غربی بصورت آبی کشت میشد. تغییرات عوامل اقلیمی در سالهای اخیر از جمله افزایش درجه حرارت هوا، کاهش میزان بارش و پراکنش نامنظم آن در طول مرحله رشد موجب ایجاد تنش خشکی در مراحل مختلف رشد گیاه شده و میزان عملکرد محصول در شرایط بدون آبیاری بطور قابل ملاحظهای کاهش یافته است (بیگلویی و همکاران، 1385). در سالهاي اخير به دليل كمبود نيروي كار و پرهيز از مصرف سموم، روشهاي جديدي از جمله توليد نشاء به روش گلداني و روش شناور متداول شده است، مزيت اين روشها اين است كه هنگام انتقال نشاء به زمين اصلي به نشاءها صدمه وارد نميشود (خدابنده، 1385؛ رنجبر، 1384). هر بوته توتون گرمخانهاي حدود 12تا 15 گرم بذر تولید ميكند كه شامل حدود 150000 بذر بوده و اين ميزان بذر براي مصرف در 60 مترمربع خزانه توتون كافي میباشد. اين سطح خزانه به طور طبيعي براي 3 هكتار مزرعه توتون نشاء با كيفيت مناسب را تامین میکند (مصباح، 1385). پس از شخم بهاره و آماده كردن زمين و زماني كه ارتفاع بوتهها در خزانه به 10 تا 12 سانتيمتر رسيد موقع انتقال نشاء به زمين اصلي فرا ميرسد. قبل از نشاء كاري در زراعت ديم با فوكا و در زراعت آبي با گاو آهن ايراني و يا كلدر زمين را خطكشي ميکنند. جهت خطوط كشت بايد شمالي، جنوبي باشد زيرا در غير اين صورت برگهاي رو به جنوب از آفتاب بیشتر استفاده ميكنند و زودتر از برگهاي طرف ديگر ميرسند (مصباح، 1385). علی رغم اینکه نتایج تحقیقات انجام گرفته نشان میدهد که عملکرد توتون با انجام آبیاری تکمیلی نسبت به شرایط دیم تا دو برابر افزایش مییابد باز هم در بسیاری از مناطق شمال ایران توتونکاری بصورت دیم انجام میگیرد (بیگلویی و همکاران، 1385). براي سهولت نشاءكاري و جلوگيري از خشك شدن نشاء فقط قبل و بعد از نشاءكاري داخل خطوط را با آبپاش آبیاری ميكنند اما در غرب و همچنين در مناطق تنباكوكاري كه توتون و تنباكو آبیاری ميشود يك روز قبل از نشاءكاري زمين را آبیاری نموده و روز نشاءكاري نيز جويها را پر از آب كرده و نشاها را در محل داغ آب كشت ميكنند. همچنین در اراضي وسيع امكان كشت مكانيزه توتون توسط ماشينهاي نشاءكاري وجود دارد. كاشت نشاء توتون توسط اين ماشينها با داشتن مزيتهاي فراوان موجب افزايش راندمان كار و كاهش هزينههاي توليد و بالا رفتن درآمد كشاورزان ميشود (خدابنده، 1385). در ميان انواع توتونها از نظر فاصله كاشت تفاوتهاي گستردهاي وجود دارد. تراکم گياه توتون از 8000 تا 20000 بوته در هکتار براي انواع مختلف توتونهای برگپهن متفاوت است. كاشت نشاءها با فاصله كمتر منجر به كاهش ابعاد برگ، ضخامت و وزن در واحد سطح برگ ميشود. تركيبات شيميايي در توتون بطور عمده تابع تعداد گياه در واحد سطح و نيز تعداد برگ در هر گياه ميباشد (خواجه پور، 1385). در توتون ويرجينيا فواصل بين خطوط کاشت 100 تا 120 و فاصله بين بوتهها بر روی رديفها حدود 50 سانتيمتر است (رنجبر، 1384). زمان نشاءكاري بستگي به شرايط آب و هوايي، زمان بذر پاشي در خزانه و وسعت اراضي دارد. در اراضي شيبدار كه رطوبت خاک زودتر به حد گاورو میرسد، نشاءكاري زودتر و بر عكس در اراضي جلگهاي ديرتر انجام ميشود (رنجبر، 1384). معمولا بعد از انتقال نشاء به زمين اصلي بر اثر گرماي محيط نشاءها پژمرده ميشوند ولي پس از شروع فعاليت ريشه و جذب مواد غذايي یعنی 4 تا 5 روز پس از نشاءكاري از حالت پژمردگي خارج ميشوند البته ممکن است به دليل ضعف بوتهها، عدم انجام صحیح عمل نشاءكاري، خشكي هوا و خسارت ناشي از آفات به خصوص کرم آگروتيس تعدادي از نشاءها از بين بروند و بايد جاي آنها را مجددا نشاءكاري كرد كه به اين عمل اصطلاحاً واكاري ميگويند. گاهی زمين بر اثر آبیاری يا بارندگي سله ميبندد كه از يك طرف ساقه گیاه را فشرده و جريان طبيعي شيره نباتي را دچار مشكل ميسازد و از طرف ديگر سبب افزايش تبخير و رطوبت خاک ميگردد لذا در توتونکاری ديم، 8 تا 10 روز بعد از نشاءكاري بايد اقدام به سله شكني و وجين علفهاي هرز كرد. وجين اول بايد در نهايت دقت و بطور سطحي انجام شود تا به نبات آسيبي نرسد و 15 – 10 روز پس از اولین وجین، وجين دوم باید انجام گیرد و همراه مبارزه با علفهاي هرز، خاکدهی پاي بوتهها انجام شود (خدابنده، 1385). خاكدهي پاي بوته ضمن افزايش استقرار گياه در مراحل انتهايي رشد سبب بهبود توسعه ريشههاي طوقي يا تاجي ميشود كه اهميت زيادي در مقاومت گياه به خشكي دارد (رنجبر، 1384). زمانیکه حدود 30 درصد از گلهای توتون باز شد، جهت بالا بردن راندمان کمی و کیفی برگها گلآذین بوتهها قطع شده و محل قطع آن به وسیله الکل چرب (5 – 3 درصد) یا مالئیکهیدرازید (30 درصد ) محلولپاشی میشود. لانگ و همکاران (Lang et al., 1990) گزارش کردند که عملکرد توتونهایی که بعد از سرزنی با ماده شیمیایی فلو مترالین و الکل چرب تیمار شده بودند بهصورت معنیداری بیشتر از گلزنی و کنترل با دست شد. همچنين چنانچه گلزنی و کنترل جوانهها با تأخیر انجام شود در عملکرد تأثیر زیادی ندارد. چاپلین (chaplin, 1967) عنوان کرد که هیچ اختلاف معنیداری بین یک، دو و سه بار قطع جوانههای جانبی در زمانی که جوانهها 4 تا 6 اینچ رشد کرده بودند در عملکرد دیده نشد. اما کنترل جوانههای جانبی موجب تغییر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی برگهای عملآوری شده گردید.
2-9-آبیاری توتون آب از عناصر اصلی در کشت توتون است و مقدار کلر و EC آن بایستی در حدی باشد که موجب کاهش کیفیت آن نشود Rodriguez et al., 2004)). آبیاری توتون به روشهای مختلف بارانی، شیاری، قطرهای انجام میگیرد. سرینیواس و همکاران (Srinivas et al., 2005) در آزمایشی روی توتونهای گرمخانهای در منطقه پرادش هندوستان گزارش کردند که کاربرد آبیاری قطرهای نسبت به روش سنتی 10 درصد افزایش محصول داشته است. راجا و همکاران (Raja et al., 1992) گزارش کردند که آبیاری قطرهای عملکرد توتون را به میزان 6/1 تن در هکتار افزایش داد. آنون (Anon, 2002) در آزمایشی بر روی توتونهای گرمخانهای گزارش کرد که برخی از روشها مانند آبیاری قطرهای سبب یکنواختی بوتهها و ایستادگی آن در مزرعه میگردد. در گیلان رایجترین شیوه برای توتون، آبیاری شیاری است. در این روش آب درون شیارهایی که بین دو ردیف توتون قرار دارد جریان مییابد و بهتدریج در کف و کنارههای شیارها نفوذ کرده و خاک را مرطوب میسازد. در صورتی که زمین ناهموار باشد شیارها در امتداد خطوط تراز، و اگر زمین مسطح باشد شیارها بطور مستقیم ایجاد میشود. در آبیاری شیاری دوطرفه در تمام شیارها آب جریان مییابد اما در آبیاری شیاری یکطرفه، بوتههای توتون از یک طرف بوته آبیاری میشوند. آبیاری تکمیلی گزینه با ارزشی برای افزایش بهرهوری آب در کشت دیم است ( Oweis Hachum, 2005؛ Oweis et al., 2000). و بدون توجه به آن دستیابی به عملکرد مطلوب در شرایط دیم امکان پذیر نیست. عملکرد برگ خشک توتون گرمخانهای ویرجینیا ای یک (VE1) در تیمار بدون آبیاری (دیم) نسبت به میانگین تیمارهای آبیاری تکمیلی41/37 درصد کمتر بوده است (بیگلویی و همکاران، 1385). نمایههای خاک که در تعیین زمان آبیاری بکار میرود مشتمل بر تعیین رطوبت خاک و مقایسه آن با حداقل رطوبت است که خاک باید قبل از آبیاری داشته باشد. اندازهگیری پتانسیل آب خاک و تعیین زمان آبیاری از روی مکش خاک مطمئنترین روش در بین روشهای نمایهای خاک است و برای این منظور تانسیومتر سادهترین وسیله برای اندازهگیری نیروی مکش خاک (پتانسیل ماتریکس) است (علیزاده، 1383). بارش سنگین باران در اوایل مرحله رشد موجب ضعیف شدن سیستم ریشه گیاه شده و ممکن است در مراحل بعدی بویژه در مرحله رشد سریع به دلیل ضعیف ماندن ریشهها و عدم توانایی در جذب آب کافی مورد نیاز، گیاه دچار تنش شودPalmer, 1989) ). یکی از عواملی که در تعیین زمان آبیاری گیاهان مورد توجه قرار میگیرد مراحل رشدی آنها است زیرا کمبود رطوبت در مرحله خاصی از رشد گیاه نسبت به بقیه مراحل ممکن است حساستر باشد. بنابراین آبیاری پس از یک دوره خشکی 14 الی 30 روزه بعد از نشاءکاری برای توسعه ریشهها و نفوذ عمقی آنها مفید بوده و میتواند در جذب آب و مواد غذایی مورد نیاز گیاه در مراحل بعدی رشد مؤثر باشد و در نتیجه موجب افزایش عملکرد گردد (Papenfus, 1987). کمبود آب در اواسط مرحله توسعه موجب کاهش رشد و کوچکتر ماندن برگها میشود. و کمبود شدید آن در طول مرحله گلدهی و رسیدگی، موجب تأخیر در مرحله برداشت محصول و در نتیجه کاهش وزن برگ و ترکیبات شیمیایی آن میشود (Doorenbos and Kassam, 1986). بر اساس برآورد فائو (FAO,1988) حدود 67 درصد افزایش عملکرد گیاهان کشاورزی در کشورهای در حال توسعه باید از افزایش عملکرد در واحد سطح تأمین شود که این امر نشاندهنده اهمیت بهرهوری آب در کشاورزی است. توتون اصولا گیاهی است که به صورت دیم کشت میشود ولی در سالهاي اخير به دلیل کاهش نزولات آسمانی به جهت جلوگیری از ایجاد تنش در گیاه و رسیدن به عملکرد مطلوب، ضروری است که با توجه به میزان بارندگیها در طول فصل رشد 4- 2 آبیاری تکمیلی از یک ماه بعد از نشاءکاری و به فاصله یک هفته از هر آبیاری انجام گیرد تا توتونی با کمیت و کیفیت مناسب تولید گردد (بیگلویی و همکاران، 1385). آب در طی جذب به وسیله یک سیستم ریشهای در دو مسیر مجزا، یکی از طریق بافت بین سلولهای اپیدرمی سطح ریشه و آوندهای چوبی درون مغز ریشه و دیگری از طریق کاپیلاری موجود بین نقطهای که به داخل آوند چوبی جذب میشود و قاعده بخشهای هوایی حرکت میکند (sifola, 2003). شرایط ایجاد تنش در گیاهان مختلف متفاوت است. ویتی و چامبلیز (Whitty and Chambliss, 2005) اثر آبیاری را بر گیاه توتون بررسی کردند و نتیجه گرفتند که حساسترین مرحله رشد توتون در کمآبی 2 تا 3 هفته قبل از گلدهی یا 50 تا 65 روز پس از نشاءکاری است و در این مرحله حداکثر آب مورد نیاز توتون 5/4 تا 5/6 میلیمتر در روز است و در صورتی که این مقدار آب تامین نشود، گیاه دچار تنش میشود. صالحزاده و همکاران (1388) اثر رژیمهای آبیاری و تنش کمبود آب را روی عملکرد و خصوصیات شیمیایی توتون مورد بررسی قرار دادند و نتیجه گرفتند که وزن خشک برگ و قند در شرایطی که 60 تا 80 درصد کمبود آب در خاک وجود دارد، بیشتر از زمانی است که 100 درصد کمبود آب در خاک وجود دارد. همچنین مقدار نیکوتین برک در کرتهایی که بعد از 100 درصد کمبود رطوبت در خاک آبیاری میشوند بیشتر است. رستمی (1368) آزمایشی بر روی ارقام مقاوم به خشکی و عکسالعمل ارقام یونجه در دانشکده کشاورزی کرج به عمل آورد و گزارش نمود که با یک یا دو آبیاری که به منظور سبز شدن کامل مزرعه انجام میشود، بدون آن که نیازی به آبیاری مجدد باشد، میتوان 956 کیلوگرم ماده خشک علوفه در هکتار بهدست آورد و با دوره آبیاری30 روز یکبار این مقدار به 2094 کیلوگرم در هکتار و در 20 روز یکبار به 2930 کیلوگرم در هکتار میرسد. یعنی با تبدیل دوره آبیاری از 20 روز به 30 روز حدود 30 درصد محصول کاهش پیدا میکند . مطلوب ترین وضعیت برای تولید محصول توتون با کمیت و کیفیت بالا، توزیع بارش در طی مرحله رشد گیاه است (Singh, 1999). بارش سنگین باران در اوایل مراحل رشد موجب تضعیف سیستم ریشه گیاه شده و ممکن است در مراحل بعدی رشد به ویژه در مرحله رشد سریع به دلیل عدم امکان جذب آب کافی دچار تنش آبی شود (palmer, 1989). نتایج طرحهای تحقیقاتی در زمینه توتون نشان میدهد که تنها 5/2 درصد از کل رشد آن در 3 هفته بعد از نشاکاری و 80 درصد رشد در 4 هفته قبل از عمل سرزنی است از این رو آبیاری بلافاصله بعد از نشاکاری غیر از مواقع خشکی توصیه نمیشود (خدابنده، 1385). حساسترین مرحله رشد توتون نسبت به کم آبی 2 تا 3 هفته قبل از مرحله گلدهی یعنی 50 الی 65 روز بعد از نشاکاری است (Sifola, 2004).
2-10- روشهای مدیریت آبیاری در سیستم کشت توتون و اثرات آن بر عملکردتاثير آبیاری تكميلي بر عملكرد و اجزاي عملكرد در توتون گرمخانهاي در مركز تحقيقات توتون گيلان مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق صفات کمی از قبیل وزن تر و خشك محصول، قيمت يك كيلو توتون، درآمد هكتاري و صفات كيفي گياه شامل قند و نيكوتين تحت تاثير آبیاری قرار گرفتند و بين افزايش مقدار آب آبیاری با صفات مذكور همبستگي مثبت و معني داري وجود داشت و شاخص بهرهوري آب از نظر عملكرد برگ خشك و سود ناخالص در تيمار آبیاری تكميلي تا پايان مرحله گلدهي نسبت به ساير تيمارهاي آبیاری برتري داشت. بطوري كه اثر آبیاری تكميلي بر كليه صفات مرتبط با عملكرد در سطح یک درصد معنيدار شد (بيگلويي و همکاران، 1385). رطوبت کم خاک در مرحله اولیه رشد برای تحریک توسعه عمیق تر سیستم ریشه توتون مفید است و آبیاری در این مرحله فقط در طی خشکی طولانیمدت پیشنهاد میشود (Hawks, 1978). نیاز آبی گیاه توتون برای تولید حداکثر محصول با توجه به شرایط آب و هوایی و طول مرحله رشد گیاه بین 400 الی 600 میلیمتر و حداکثر آب مورد نیاز آن 50 الی 70 روز بعد از نشاءکاری است (Anonymoys, 1983). در تحقیقی تأثیر مدیریت آبیاری بر عملکرد چغندرقند در خاکهای شنی مطالعه و نتیجه گرفته شد که میزان رطوبت خاک در منطقه توسعه ریشه و مقدار آب مصرف شده بر تبخیر و تعرق گیاه و عملکرد محصول تأثیر دارد (Wessolek and Rengar, 1993). بر اساس نتایج بدست آمده اگر آبیاری در 50 درصد رطوبت قابل دسترسی انجام شود تبخیر و تعرق حدود 50 درصد کمتر از حالتی خواهد بود که آبیاری در 30 درصد رطوبت قابل دسترسی صورت گیرد. تخلیه رطوبت خاک در ابتدای آبیاری گیاه توتون 50، 50 تا 30 و 55 درصد در نظر گرفته میشود(Allen and Lambert, 1971 ؛Moore and Tyson, 1999 ؛ Moore and Tyson, 2005 ؛2003 Sifola,). یکی از عواملی که در تعیین زمان آبیاری گیاهان مورد توجه قرار میگیرد مراحل رشد آنها است زیرا کمبود رطوبت در مراحل خاصی از رشد گیاه نسبت به بقیه مراحل ممکن است حساستر باشد. استیون و همکاران (Steven et al., 2007 ) 50 در صد تخلیه رطوبتی (MAD) را جهت جلوگیری از کاهش عملکرد و حفظ کیفیت محصول توصیه نموده و استفاده از سنسورهای رطوبت جهت مدیریت آبیاری را در کاهش مصرف آب، انرژی و حصول حداکثر عملکرد چغندرقند مفید دانسته اند.
2-11-کارایی مصرف آب توسط گیاه چالش بزرگ در بخش کشاورزی، تولید غذای بیشتر از آب کمتر است که میتواند با افزایش بهرهوری آب توسط گیاهان بدست آید. فیشباچ و مولینر (Fishbach and Mulliner, 1974) نشان دادند که آبیاری جویچهای یک در میان ذرت در خاک لومرسی لایدار بطور متوسط 29 درصد در آب آبیاری صرفهجویی کرده است در حالی که محصول تنها 7/4 درصد کاهش داشته است. احسانی ( 1382) گزارش کرده که بطور کلی جهت افزایش بهرهوری عوامل تولید در کشاورزی به ویژه در راستای ارتقاء بهرهوری عوامل کمیاب بایستی اقداماتی صورت گیرد مثلاً در آمریکا بدلیل بالا بودن هزینه کارگر و فراوانی زمین، ماشینآلات توسعه فراوانی پیدا کرده و در ژاپن به دلیل کمبود زمین استفاده از کودهای شیمیایی توسعه یافته است. در ایران بدلیل محدودیت منابع آب شیرین برنامهریزیها و تحقیقات بایستی در جهت افزایش بهرهوری آب ( (WPباشد و تخصیص اب به محصولاتی صورت گیرد که دارای سود اقتصادی بیشتر به ازای یک مترمکعب آب مصرفی هستند. کارایی مصرف آب مقدار آبی است که برای تولید عملکرد مصرف میشود و مقدار آن از تقسیم ماده خشک تولید شده بر مقدار آب مصرفی به دست میآید ( سیادت، 1381). عواملی که در بالا بودن کارایی مصرف آب توسط گیاهان نقش دارند، شدت فتوسنتز، رشد زیاد گیاهان در درجه حرارت و نور زیاد و مقاومت زیاد روزنهای میباشد (کوچکی و همکاران، 1385). روشهای مختلف آبیاری از نظر مقدار کارایی مصرف آب مورد بررسی قرار گرفته و نتیجه گیری شده که روش آبیاری قطرهای نسبت به آبیاری بارانی راندمان مصرف آب بیشتری داشت اما مقدار بیوماس گیاه توتون در این دو روش با هم برابر بود ( Bilalis et al., 2009). در گیاهان مختلف از جمله توتون با افزایش مراحل رشد گیاه و کاهش مقدار دی اکسید کربن کارایی مصرف آب کاهش مییابد که میتواند به کاهش مقدار فتوسنتز گیاه در انتهای فصل رشد مرتبط باشد (Buchanan et al., 2005). سالمی و مشرف ( 1378) تأثیر کمآبیاری را بر خصوصیات کیفی و عملکرد ارقام ذرت دانه ای در منطقه اصفهان مورد بررسی قرار دادند. این تحقیق شامل چهار تیمار شاهد، آبیاری کامل، 80 درصد آبیاری کامل و 60 درصد آبیاری کامل بصورت طرح آماری کرتهای خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی انجام گرفت و نتایج حاصله نشان داد که از نظر عملکرد تفاوت معنیداری در سطح احتمال 5 درصد بین تیمارهای آبیاری وجود دارد. مور و تیسان (Moore and Tyson, 2005) در تحقیقات انجام شده نتیجه گرفتند که کم آبی همانند آب بیش از حد نیاز، بطور معنیداری موجب کاهش عملکرد و کیفیت توتون میشود. از این رو آبیاری به مقدار کافی و در زمان مناسب در عملکرد توتون نقش بسزایی دارد بر اساس یافتههای تحقیق انجام شده با در نظر گرفتن بررسیهای آماری و اهمیت بهینهسازی آب مصرفی با کمآبیاری و بر اساس مقدار کارایی آب (WUE)، تیمار 60 در صد نسبت به آبیاری کامل برتری دارد. ژانگ و پی (Zhang and Pei, 1999) در تحقیقی هشت ساله در دشتهای شمالی چین که با یک دوره خشکسالی مواجه شده بودند.ارقام بومی گندم زمستانه را از نظر دوره و مقادیر آبیاری تحت مدیریت قرار دادند. نتایج نشان داد که آبیاری تا 450 میلیمتر موجب افزایش عملکرد گردید اما انجام دورههای زیاد آبیاری نه تنها عملکرد محصول را بالا نبرد، بلکه با افزایش میزان آب آبیاری از 450 میلیمتر، عملکرد با کاهش مواجه گردید. در سالهای خشک چهار آبیاری (489 میلیمتر) بالاترین عملکرد و دو آبیاری (377 میلیمتر) بالاترین WP را به میزان 93/1 کیلوگرم بر مترمکعب به همراه داشته است. فرشی و قائمی (1375) در زمینه آب مورد نیاز گندم نشان دادند که بیشترین کارایی مصرف آب (WUE) با برنامهریزی آبیاری بر اساس 95 درصد کمبود رطوبت خاک منطقه توسعه ریشه بدست میآید. ولی عملکرد اقتصادی با آبیاری بر اساس 65 درصد کمبود رطوبت خاک تولید میگردد. ژانگ و پی (Zhang and Pei, 1999) در یک تحقیق ده ساله (1996 – 1985) برنامهریزی آبیاری گیاه گندم بر اساس تأمین 20، 40، 60 و 80 درصد آب مورد نیاز در شرایط مختلف آب و هوایی را مطالعه نمودند. نتایج نشان داد که با کاهش بیش از 55 درصد رطوبت قابل دسترس خاک، شرایط برای بروز تنش خشکی و کاهش معنیدار عملکرد محصول فراهم میگردد. میزان محصول دانه با افزایش آب مصرفی (آبیاری و بارندگی) تا میزان 450 میلیمتر افزایش خطی داشت و پس از آن با افزایش آب مصرفی تا 600 میلیمتر شیب محصولدهی کندتر گردید. آناک (Anac, 1992) گزارش کرد در آزمایشی که بر روی گندم انجام گرفت کاهش مصرف آب در مراحل رشد رویشی، گلدهی و دانهبندی یک رابطه خطی معنیدار بین تبخیر و تعرق فصلی و عملکرد دانه داشت. پیرمرادیان و همکاران (1381) در گزارشی ضمن اثبات اثر متقابل کاربرد کود نیتروژن و کمآبیاری نشان دادند که اعمال کمآبیاری مناسب نه تنها باعث کاهش محصول نمیشود، بلکه با کاهش آب مصرفی موجب افزایش راندمان نیتروژن مصرفی نیز میشود. وزیری (1379) در بررسی اثر پنج برنامه آبیاری بر اساس کمبود 20، 40، 60 و 100 درصد از رطوبت قابل دسترس خاک بر عملکرد دانه و کارایی مصرف آب گندم نتیجه گرفت که کاهش دور آبیاری سبب کاهش معنیدار دانه و WUE میگردد و بیشترین میزان محصول دانه از برنامه آبیاری پس از 60 درصد کاهش رطوبت خاک بدست میآید. وزیری (1379) اثر چهار برنامه آبیاری بر عملکرد دانه، کاه، وزن هزار دانه، در صد پروتئین دانه و کارآیی مصرف آب گندم رقم مهدوی در گلپایگان را مورد بررسی قرار داد و نتیجه گرفت که در طی دو سال آزمایش اثر تیمارهای آبیاری بر میانگین عملکرد دانه، کاه، درصد پروتئین و کارآیی مصرف آب در سطح 5 درصد معنیدار شد و کارایی مصرف آب با طولانیتر شدن دور آبیاری 75 T2))، 100(T3 ) و 125 (T4) میلیمتر تبخیر تجمعی از تشتک تبخیر کلاس A نسبت به تیمار 50 (T1 ) میلیمتر معنیدار شد. در حال حاضر بر پایه عملکرد گیاهان و آب مصرفی (بینام، 1384 و بینام، 1382) بهرهوری آب در ایران بسیار پائین و لازم است که کوششهای همهجانبهای در زمینههای مربوط به افزایش بهرهوری آب صورت گیرد. به منظور افزایش بهرهوری آب چهار گزینه توسط والاس و بچلر (1997 Wallace and Batchelor,) برای کشاورزی آبی ارائه گردید این چهار گزینه عبارتند از آگرونومیک (شامل مدیریت گیاهان زراعی بمنظور بهبود دریافت بارندگی یا کاهش تبخیر، استفاده از واریتههای اصلاح شده )، گزینه مهندسی (شامل استفاده از سیستمهای آبیاری که تلفات آب را کاهش میدهد و بهبود یکنواختی توزیع آب)، گزینه مدیریتی (برنامهریزی آبیاری بر اساس تقاضا، کمآبیاری به منظور جذب آب خاک از عمق بیشتر، اجتناب از کاهش عملکرد توسط شوری ناحیه ریشه، نگهداری تجهیزات و ادوات) و گزینه نهادی (شامل مشارکت مصرف کنندگان آب در بهرهبرداری و نگهداری سیستم آبیاری، قیمتگذاری آب، اعمال جریمه برای مصارف با راندمان پائین، ایجاد فرصتهای آموزشی برای یادگیری مصرف بهینه منابع آبی موجود). بر اساس این سیاست شاخص BPD که میزان سود ناخالص به ازای مقدار آب مصرف شده را ارائه میدهد، منابع آبی موجود باید به گیاهانی تعلق گیرد که درآمد بالاتری به ازای واحد حجم آب مصرفی دارند. همچنین یکی از شاخصهای مطرح در خصوص سنجش میزان بهرهوری آب در کشاورزی شاخص CPDمیباشد که نسبت مقدار محصول تولیدی به حجم آب مصرف شده است. بدیهی است هر چه این نسبت بیشتر باشد نشان دهنده مصرف صحیحتر آب است. در این رابطه صورت کسر میتواند مقدار محصول خشک، تر و یا جزیی از محصول مانند دانه و ریشه که به مصرف میرسند باشد و مخرج کسر، میزان آب مصرف شده است. البته در مقایسه برخی محصولات نظیر علوفه و زعفران، شاخص CPD علوفه بیشتر از زعفران است. اما این دلیل بر سود اقتصادی بیشتر آن نمیباشد و در عمل مقدار سود حاصل از زعفران بسیار بیشتر از علوفه است. بنابراین بایستی به منابع خطا در این شاخص توجه کافی داشت. از آنجائیکه متوسط مصارف آب شیرین کشاورزی ایران حدود 70 درصد و در کشورهای دیگر حدود 95 درصد است، بنابراین پرداختن به موضوع بهرهوری آب یک ضرورت بحساب میآید. از سوی دیگر آمار و ارقام موجود نشان میدهد که تولید به ازای هر مترمکعب آب در بخش کشاورزی ایران کمتر از1 کیلوگرم ماده خشک است و در مقایسه با سطح جهانی که حدود 5/2 کیلوگرم است فاصله زیادی دارد و مسئله بهرهوری آب بایستی با جدیت بیشتری در آینده دنبال شود (جهاد اکبر، و همکاران 1377). در حال حاضر در ایران از 37 میلیون هکتار اراضی مستعد کشاورزی بدلیل محدودیت منابع آب فقط 9 میلیون هکتار (24درصد) بطور فاریاب کشت میشود و نکته جالب اینکه از کل آب استحصال شده نیز 5/93 درصد در کشاورزی مصرف شده و بیشترین تلفات نیز به این بخش اختصاص دارد (بینام، 1382). بنابراین افزایش راندمان، بهرهوری و استفاده بهینه از آب یکی از راهکارهای اساسی جهت تأمین امنیت غذایی کشور در آینده خواهد بود آبیاری گزینه خوبی برای افزایش بهرهوری است و بدون توجه به آن دستیابی به عملکرد مطلوب در شرایط دیم امکانپذیر نیست بهترین و مطلوبترین وضعیت بارش در طول مرحله کاشت و داشت گیاه توتون برای تولیدی با کمیت و کیفیت بالا، هوای ابری و بارش ملایم باران در هنگام نشاءکاری، بارانهای سبک در اوایل مرحله رشد، بارانهای ملایم همراه با هوای آفتابی در مرحله رشد سریع و عدم بارش در مرحله برگچینی است. زیرا بارش در مرحله برگچینی موجب شسته شدن صمغ از سطح برگها و کاهش کیفیت میشود .(singh, 1998) استان گیلان با حدود 700 هکتار سطح زیر کشت توتون و متوسط عملکرد 1200-1000 کیلو در هکتار بعد از استانهای مازندران و گلستان یکی از قطبهای تولید توتون در کشور است و از نظر تولید سیگار با داشتن مدرنترین کارخانه سیگارتسازی خاورمیانه مقام اول را در منطقه دارد (Anonymoys, 1983). بارشهای سنگین در اوایل مرحله رشد موجب ضعیف شدن یا پوسیدگی ریشه میشود. بیگلویی و همکاران (1385) گزارش کردند که عملکرد برگ خشک توتون گرمخانهای ویرجینیا ای یک (VE1) در تیمار آبیاری تا پایان گلدهی نسبت به تیمار آبیاری تا پایان برگچینی با انجام دو دوره آبیاری کمتر مقدار 74 کیلوگرم در هکتار افزایش محصول داشت.
2-12- ارقام توتونتوتون گیاهی است که بر اساس ابعاد برگ، نوع خشکانیدن، و نوع استفاده در خرمنهای مختلف تولید سیگار دارای تقسیمبندیهای مختلفی است. در ایران عمدتا توتونهای تیپ شرقی و تیپ غربی کشت میشوند. توتونهای تیپ شرقی مانند باسما توتونهای معطری هستند که بیشتر در ساخت سیگارتهای لوکس استفاده میشوند. توتونهای تیپ غربی که در ایران کشت میشوند شامل توتونهای گرمخانهای مانندVirginiaE1 ، به طور عمده در ساخت سیگار و توتونهای سایه خشک مانند Barley21 بعنوان فیلر (پرکننده) استفاده میشوند.
2-13- اثرات مدیریت آبیاری بر عملکرد توتون
بیگلویی و همکاران (1385) تاثیر آبیاری تکمیلی را بر عملکرد و اجزای عملکرد توتون گرمخانهای ویرجینیای ای یک (VE1) مورد مطالعه قرار دادند



قیمت: 10000 تومان

متن کامل در سایت homatez.com

About: admin


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *