دانشگاه فردوسی مشهدبوم شناسی کشاورزی2008-771318120260321Effects of Irrigation Regimes, Titanium Dioxide Nanoparticles, and Mycorrhizal Fungi on the Quantitative and Qualitative Yield and Physiological Traits of Sage (Salvia officinalis L.) in Intercropping with Peppermint (Mentha piperita L.)اثر رژیمهای آبیاری، نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم و قارچ مایکوریزا بر عملکرد کمّی و کیفی و خصوصیات فیزیولوژیکی مریم‌گلی (Salvia officinalis L.) در کشت مخلوط با نعناع‌فلفلی (Mentha piperita L.)1374789810.22067/agry.2025.95607.1254FAعبداللهجوانمردگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران0000-0002-2588-1532علیاستادیگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران0000-0003-1072-6449حانیهشب خیزگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایرانJournal Article20250929IntroductionCurrently, due to the adverse effects of climate change and rising global temperatures, agricultural yields are declining, with the most severe impacts occurring in the arid and semi-arid regions of the world. Drought stress is one of the most critical abiotic factors limiting plant growth and productivity in many areas, including Iran. With limited water resources and an average annual rainfall of only 250 mm approximately two-thirds less than the global average (Biglari et al., 2019). Iran is particularly vulnerable. The severity and duration of drought stress cause significant alterations in the ecophysiological, biochemical, and molecular characteristics of plants, adversely affecting both the quantity and quality of their growth and yield (Salehi-Lisar & Bakhshayeshan-Agdam, 2020). Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), as biofertilizers, enhance plant tolerance to various biotic and abiotic stresses, including drought, nutrient deficiency, heavy metal toxicity, and salinity. In medicinal plants, the application of AMF has been shown to improve photosynthesis, enhance water uptake, increase chlorophyll and carotenoid levels, and boost antioxidant enzyme activity under stressful conditions (Varma et al., 2018). Within the framework of sustainable agriculture, the use of nanotechnology-based alternatives to conventional fertilizers is considered a promising strategy to increase crop productivity and help meet the food demands of the rapidly growing global population (Liu et al., 2015). Among nanomaterials, titanium dioxide nanoparticles (TiO₂ NPs) have been recognized as effective stimulants of plant growth (Ingle, 2021). Additionally, intercropping one of the most important sustainable agricultural practices plays a crucial role in enhancing biodiversity and improving overall productivity. Materials and MethodsThis study was carried out at the Research Farm of the Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Maragheh. The experiment followed a split–split plot design within a randomized complete block design (RCBD) with three replications, conducted over two consecutive years. The main factor consisted of three irrigation regimes: 25% (MAD25), 50% (MAD50), and 75% (MAD75) maximum allowable depletion (MAD) of soil available water (SAW), representing normal irrigation, mild water stress, and severe water stress, respectively. The sub-factor was planting pattern, including peppermint monoculture, sage monoculture, and peppermint–sage intercropping. The sub–sub factor involved fertilizer treatments, including: (i) no fertilizer (control), (ii) TiO₂ nanoparticles (100 mg.L⁻¹), (iii) arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) inoculation, and (iv) combined application of AMF and TiO₂ (AMF + TiO₂). Each plot consisted of five planting rows, with inter-row and intra-row spacings of 40 and 25 cm, respectively, for peppermint and sage. The AMF inoculum (Funneliformis mosseae) was obtained from Varian Biotechnological Company, Karaj, Iran. At planting, 80 g of soil containing fungal hyphae (equivalent to 1000 spores per 10 g of soil) was applied to each row. Peppermint and sage seedlings were established at a density of 10 plants.m⁻². The first irrigation was applied immediately after transplanting. To facilitate seedling adaptation and optimal establishment, drought stress treatments were initiated one month after planting. Soil moisture content was monitored using a moisture meter to ensure accurate application of drought stress. At full flowering, dry matter yield, essential oil (EO) content and yield, EO composition, and photosynthetic pigments were measured. Data were tested for normality before analysis. A combined analysis of variance was performed using a two-way split–split plot design in SAS software (version 9.4). Mean comparisons were conducted using the least significant difference (LSD) test at the 5% probability level, and graphical illustrations were generated in Microsoft Excel. Results and DiscussionThe results indicated that sage dry matter yield decreased by 27% and 64.1% under mild and severe drought stress, respectively. Considering the interaction effect of cropping pattern and fertilizer sources, the highest sage dry matter yield (172.7 g m-2) was observed in monoculture with the combined application of AMF + TiO2. The combined application of AMF + TiO2 enhanced sage dry matter yield by 36.1% compared to the control (absence of fertilizer). The highest essential oil (EO) content in sage (1.33%) was obtained under intercropping with the integrated application of AMF + TiO2. Notably, EO content under mild drought stress was 41.2% higher than that under normal irrigation. Chemical analysis of EO compounds revealed that the maximum levels of dominant compounds, namely cis-thujone and 1, 8-cineole, were achieved in intercropping with AMF + TiO2 under both mild and severe stress conditions. The enhanced production of secondary metabolites serves as an effective defense mechanism in medicinal and aromatic plants, mitigating the adverse effects of drought stress. Typically, EO formation and accumulation increase under environmental stress, protecting the plant against excessive light and water deficiency. The observed increase in sage EO with AMF + TiO2 application is associated with improved photosynthetic activity, enhanced absorption and availability of key EO-forming nutrients such as nitrogen and phosphorus, and the development of additional EO-secreting glands. ConclusionIn summary, the integrative application of arbuscular mycorrhizal fungi )AMF) combined with TiO₂ in the intercropping system of sage with peppermint is highly recommended as a sustainable and effective approach to improve both the yield and quality of essential oils, particularly under drought stress conditions. This strategy not only enhances plant resilience against water deficit but also promotes more efficient nutrient uptake, leading to healthier growth and higher production of valuable secondary metabolites. Implementing this combined approach can serve as a practical and eco-friendly solution for farmers seeking to optimize essential oil production while maintaining soil health and long-term agricultural sustainability. به‌منظور بررسی اثر رژیمهای مختلف آبیاری، نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم و قارچ مایکوریزا بر کمیت و کیفیت اسانس مریم‌گلی (Salvia officinalis L.) در کشت مخلوط با نعناع‌فلفلی (Mentha piperita L.)، آزمایشی بهصورت کرتهای دو بار خردشده برپایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه در سال‌های 1398 و 1399 اجرا شد. عامل اول رژیمهای مختلف آبیاری در سه سطح، آبیاری پس از 25 درصد حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی بهعنوان آبیاری نرمال، آبیاری پس از 50 درصد حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی بهعنوان تنش ملایم و آبیاری پس از 75 درصد حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی بهعنوان تنش شدید بود. عامل فرعی الگوهای مختلف کشت (کشت خالص نعناع‌فلفلی، کشت خالص مریم‌گلی، کشت مخلوط نعناع‌فلفلی و مریم‌گلی) و عامل فرعی فرعی شامل منابع مختلف کودی (عدم مصرف نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم و قارچ مایکوریزا بهعنوان شاهد، نانو دی‌اکسید تیتانیوم، قارچ مایکوریزا و کاربرد تلفیقی قارچ مایکوریزا + نانو دی‌اکسید تیتانیوم) بود. نتایج نشان داد که عملکرد ماده خشک مریم‌گلی در تنش ملایم و شدید نسبت به حالت نرمال آبیاری به‌ترتیب 27 و 1/64 درصد کاهش یافت. بیشترین عملکرد ماده خشک مریم‌گلی (7/172 گرم در مترمربع) در کشت خالص با کاربرد تلفیقی قارچ مایکوریزا + نانو دی‌اکسید تیتانیوم به دست آمد. با کاربرد تلفیقی قارچ مایکوریزا + نانو دی‌اکسید تیتانیوم، عملکرد ماده خشک مریم‌گلی 1/36 درصد نسبت به عدم مصرف کود افزایش یافت. همچنین بیشترین درصد اسانس مریم‌گلی (33/1 درصد) در کشت مخلوط و با کاربرد تلفیقی قارچ مایکوریزا + نانو دی‌اکسید تیتانیوم حاصل شد. علاوه‌بر این، درصد اسانس مریم‌گلی در تنش ملایم 2/41 درصد بیشتر از آبیاری نرمال بود. براساس تجزیه شیمیایی ترکیب‌های اسانس، بیشترین میزان ترکیب (سیس-توجن و 1و8 سینئول) غالب مریم‌گلی در کشت مخلوط و با کاربرد تلفیقی قارچ مایکوریزا + نانو دی‌اکسید تیتانیوم در تنش ملایم حاصل شد. نتایج این تحقیق میتواند به بهینه‌سازی مدیریت آبیاری و استفاده از تکنولوژی‌های نوین کشاورزی برای افزایش بهره‌وری و کیفیت گیاهان دارویی در کشاورزی پایدار کمک کند.https://agry.um.ac.ir/article_47898_aae86d5288085041f684fca44422f4ca.pdfدانشگاه فردوسی مشهدبوم شناسی کشاورزی2008-771318120260321Analysis of Canola (Brassica napus L.) Yield Limiting Factors in Miankaleh, Behshahr County, Using Comparative Performance Analysis (CPA)بررسی عوامل محدودکننده عملکرد کلزا (Brassica napus L.) در میانکاله شهرستان بهشهر به‌روش آنالیز مقایسه کارکرد (CPA)39624816310.22067/agry.2026.96208.1257FAآتیهجعفریگروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0009-0003-1912-8581افشینسلطانیگروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0002-6941-4047ابراهیمزینلیگروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایرانصفوراجافر نودهگروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایرانJournal Article20260201IntroductionThe pressing need for global food security, particularly concerning strategic oilseeds like canola (Brassica napus L.), underscores the importance of increasing agricultural productivity. Mazandaran province, though a major producer, exhibits an average yield (1715 kg.ha-1) even below the national figure, with Behshahr County being a critical area within the province for production. Closing the gap between actual and potential yield remains the most effective pathway to enhanced national oilseed production. This study was specifically undertaken to quantify the yield gap and precisely identify the key managerial constraints responsible for this shortfall in irrigated canola farms within the Miankaleh district of Behshahr County, Mazandaran Province, Iran.Materials and MethodsThe research employed the Comparative Performance Analysis (CPA) methodology across two consecutive cropping seasons (2021-2022 and 2022-2023). The study involved a comprehensive field survey and detailed interviews conducted on 100 canola farms in the Miankaleh region, characterized by a moderate and humid climate. Data collection covered farmer demographics, field characteristics, and intricate details of all agronomic management practices, including land preparation, variety selection, sowing date, fertilization (base and top-dressing), pest and weed control, irrigation, and final yield. The collected data allowed for a thorough analysis, which began with the development of a yield function using stepwise multiple regression. This statistical model linked various management variables (both quantitative and qualitative) directly to grain yield, enabling the estimation of the average observed yield and the attainable potential yield by substituting average and optimal managerial values into the final, predictive model.Results and DiscussionThe average yield achieved by the surveyed farmers was calculated at 2247 kg.ha-1, whereas the estimated potential yield for the region stood at 4798 kg.ha-1. This disparity resulted in a considerable total yield gap of 2551 kg.ha-1. Importantly, the stepwise regression analysis successfully isolated and quantified the influence of six distinct managerial factors that collectively accounted for a substantial 89% of this observed yield gap, thereby providing clear targets for intervention. The single largest contributor to the yield loss was identified as the suboptimal management of plant nutrition. A detailed breakdown showed that the most significant individual constraint was the inadequate application of phosphorus (P) fertilizer, contributing a major 43 percent to the total yield gap. Following this, the insufficient or complete lack of amino acid supplements accounted for a further 16 percent reduction in yield, indicating a gap in adopting advanced nutritional practices. Additionally, a deficiency in sulfur (S) fertilizer usage contributed another 6 percent of the gap. Collectively, these nutritional deficiencies highlight that nutrient management is the dominant factor limiting current production. Beyond nutritional issues, pest control emerged as the second principal area of concern. Specifically, inadequate and untimely control of snails during the crucial early stages of the growing season was quantified as contributing a significant 22 percent to the total yield gap. Finally, poor weed management practices also played a role. This was reflected by the high frequency of herbicide application (11 percent contribution) and the need for supplementary hand weeding (1 percent contribution), both of which signal sub-optimal control strategies and increased weed competition that negatively impacts yield.ConclusionThe results unequivocally demonstrate that the most efficient pathway to closing the existing 2551 kg.ha-1 yield gap lies in the optimization of the nutritional management program. Priority must be given to ensuring adequate and timely application of key fertilizers, particularly phosphorus and sulfur, alongside the integration of beneficial supplements such as amino acids. Furthermore, the establishment of an immediate and highly effective strategy for controlling early-season pests, especially snails, is crucial. By focusing resources and efforts on these specifically quantified managerial factors, a significant portion of the current yield shortfall can be practically addressed, leading to enhanced farm profitability and a vital step towards achieving national self-sufficiency in oilseed production.AcknowledgementsThe authors would like to express their sincere gratitude to the respected farmers of the Miankaleh region for their valuable cooperation in data collection. We also acknowledge the support from the faculty and staff at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources for their guidance and assistance during this research project.کاهش خلأ عملکرد کلزا (Brassica napus L.) بهعنوان یکی از راهکارهای کلیدی ارتقای امنیت غذایی و بهره‌وری پایدار کشاورزی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف از این پژوهش، تعیین میزان خلأ عملکرد و شناسایی مهم‌ترین عوامل مدیریتی محدودکننده آن در مزارع کلزای آبی منطقه میانکاله شهرستان بهشهر با استفاده از روش تحلیل مقایسه کارکرد (CPA) بود. این مطالعه طی دو سال زراعی (۱۴۰۱-۱۴۰۰ و ۱۴۰۲-۱۴۰۱) در ۱۰۰ مزرعه کلزا انجام شد و دادههای مدیریتی و عملکرد از طریق پیمایش میدانی و مصاحبه جمع‌آوری گردید. نتایج نشان داد که میانگین عملکرد کشاورزان ۲۲۴۷ کیلوگرم در هکتار، درحالی‌که عملکرد پتانسیل ۴۷۹۸ کیلوگرم در هکتار برآورد شد؛ این امر بیانگر وجود خلأ عملکرد قابل توجه ۲۵۵۱ کیلوگرم در هکتار است. تحلیل رگرسیون گام‌به‌گام مشخص کرد که شش عامل مدیریتی، ۸۹ درصد از این خلأ عملکرد را تبیین کردند. بیشترین سهم در کاهش عملکرد مربوط به مدیریت نامناسب تغذیه، به‌ویژه کمبود مصرف کود فسفر (۴3 درصد)، عدم استفاده از اسید آمینه (۱6 درصد) و کمبود کود گوگرد (شش درصد) بود. پس از آن، مهار ناکافی حلزون در ابتدای فصل رشد (۲2 درصد) سهم عمده‌ای در این شکاف داشت. همچنین مدیریت ضعیف علف‌های هرز که منجر به افزایش دفعات استفاده از علف‌کش (۱1 درصد) و وجین دستی (1 درصد) شده بود، تأثیر منفی رقابت علف‌های هرز را نشان داد. این نتایج تأکید می‌کند که با تمرکز بر مدیریت بهینه تغذیه (فسفر، گوگرد و اسید آمینه) و مهار به‌موقع آفاتی مانند حلزون، می‌توان بخش قابل توجهی از خلأ عملکرد موجود را کاهش داد.https://agry.um.ac.ir/article_48163_c16c4407a60fbdfc8930637b47cd2a1a.pdfدانشگاه فردوسی مشهدبوم شناسی کشاورزی2008-771318120260321Land Suitability Assessment and Estimation of Rice (Oryza sativa L.) Production Potential in the Yaneh-Sar District of Behshahr Countyاستعدادسنجی اراضی و برآورد پتانسیل تولید برنج(Oryza sativa L.) در بخش یانه‌سر شهرستان بهشهر63804816410.22067/agry.2026.96890.1262FAکریمریاحیگروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایرانحسینکاظمیگروه باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0001-7528-5387افشینسلطانیگروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایرانفردینصادق زادهگروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایرانJournal Article20251212IntroductionIdentifying land suitability and potential for various uses is crucial for conserving environmental resources and achieving sustainable agricultural production. The absence of systematic land-use planning can lead to significant socio-economic and environmental damage. Agro-ecological zoning, which integrates environmental data layers such as climate, water, topography, and soil, serves as a vital tool for agricultural planning. It allows for a comprehensive analysis of production possibilities by assessing environmental potentials and constraints, thereby enabling informed decision-making. In Iran, despite the agricultural significance of many regions, the environmental potential of most areas has not been scientifically delineated. This study was conducted to perform detailed agro-ecological zoning and estimate the production potential for rice (Oryza sativa L.) in the Yaneh-Sar District of Behshahr County, Mazandaran Province – a region with a distinct, cooler climate compared to other parts of the province, which has faced developmental challenges and agricultural issues such as declining yield per unit area. Materials and MethodsThe agro-ecological requirements for rice cultivation were first identified using scientific resources and documents. Thematic maps were then prepared for a comprehensive set of variables, including annual precipitation, average/maximum/minimum annual temperatures, total sunshine hours, relative humidity, water resources, topographic features (elevation, slope percentage and aspect), and soil properties (texture, potassium, phosphorus, nitrogen, copper, manganese, iron, organic matter, electrical conductivity, and pH). Soil sampling was conducted from 128 points across the farmlands of 49 villages in the region, and the samples were analyzed at the central laboratory of Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Geostatistical and classical interpolation methods, including Ordinary Kriging, Radial Basis Functions, and Inverse Distance Weighting (IDW), were employed to extrapolate these variables across the study area, with the final method selected based on the lowest Root Mean Square Error (RMSE). The Analytic Hierarchy Process (AHP) was utilized to determine the weight of each environmental criterion, incorporating expert opinions. The weighted digital layers were then integrated within a Geographic Information System (GIS) environment. Land suitability was classified into four categories: highly suitable, suitable, moderately suitable, and unsuitable. Furthermore, the SSM-iCrop2 model, a native crop simulation model for Iran, was used to estimate the potential yield of paddy rice based on meteorological data, soil conditions, crop management practices, and plant parameters. Results and DiscussionThe results of the land suitability assessment revealed that only a small fraction of the agricultural land in the Hezar Jerib District is highly suitable for rice cultivation. Specifically, approximately 2.2% (637 ha) was classified as highly suitable, 16.7% (4,690 ha) as suitable, 40.5% (11,370 hectares) as moderately suitable, and 40.4% (11,355 ha) as unsuitable. The highly suitable areas are primarily confined to a narrow strip along the Nekarood River in the northern part of the region, characterized by flat terrain and proximity to water sources. The main factors limiting suitability were identified as steep slopes and inadequate water resources, with about 81% of the land deemed unsuitable or only marginally suitable due to these constraints. The SSM-iCrop2 model output indicated a potential paddy rice yield of about 3.92 tons per hectare for the region's agricultural land units. The current average yield achieved by local farmers was estimated at 3.2 tons per hectare, resulting in a relatively small yield gap of 0.72 tons per hectare. This minor gap is likely attributable to the recent adoption of modern mechanized equipment and could potentially be addressed by optimizing crop management practices, such as adjusting planting dates.ConclusionThis study demonstrates that only a limited portion of the Hezar Jerib District possesses high suitability for rice cultivation, primarily due to topographic (slope) and water resource limitations. The findings underscore the necessity of aligning agricultural activities with the ecological capacity of the land to ensure sustainability. Expanding rice cultivation into non-suitable areas would require intensive inputs and management, potentially leading to environmental degradation and long-term loss of productive resources. Therefore, rice cultivation is recommended only in limited areas that have access to sufficient water and are properly leveled. The small yield gap suggests that significant increases in yield through improved management might be challenging under the current cultivation system. Future efforts could explore alternative cultivation methods, such as aerobic rice systems, to enhance water use efficiency, provided that challenges like weed control and the identification of suitable varieties are addressed.شناسایی استعداد و توان سرزمین برای کاربریهای مختلف به‌منظور حفظ منابع محیطی و تولید پایدار محصولات کشاورزی در راستای توسعه پایدار ضروری به نظر میرسد، به‌طوری‌که عدم توجه به پهنه‌بندی اصولی سرزمین میتواند زیانهای اقتصادی-اجتماعی و محیط زیستی فراوانی را به بار آورد. پژوهش حاضر به‌منظور پهنه‌بندی زراعی-بوم‌شناختی و برآورد پتانسیل تولید برنج (Oryza sativa L.) در بخش یانه‌سر شهرستان بهشهر (استان مازندران) انجام شد. در گام اول، نیازهای زراعی-بوم‌شناختی گیاه زراعی برنج با استفاده از منابع و اسناد علمی تعیین و شناسایی شده و سپس نقشههای موضوعی انواع متغیرهای شامل بارش‌سالانه، دماهای متوسط، بیشینه و کمینه سالانه، مجموع ساعات آفتابی، رطوبت نسبی، منابع آبی، متغیرهای توپوگرافی شامل ارتفاع از سطح دریا، درصد شیب، جهت شیب و ویژگیهای خاک مانند بافت، پتاسیم، فسفر، نیتروژن، مس، منگنز، آهن، ماده آلی، هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک تهیه گردید. نمونه‌های خاک از طریق نمونه‌گیری مستقیم از 128 نقطه از مزارع روستاهای منطقه تهیه و در آزمایشگاه خاکشناسی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری تجزیه شد. جهت تخمین و تعمیم این متغیرها به سطح منطقه مورد مطالعه از روش‌های درون‌یابی زمین‌آمار و کلاسیک مانند کریجینگ معمولی، توابع پایه شعاعی و وزندهی معکوس فاصله و براساس کمترین برآورد آمارههای خطای برآورد (RMSE) استفاده گردید. در ادامه، جهت تعیین وزن معیارها از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. لایههای رقومی عوامل محیطی در محیط GIS پس از اختصاص وزن AHPمختص به هر لایه، روی‌هم‌گذاری و تلفیق شدهاند. پهنه‌بندی اراضی در چهار طبقه بسیار مستعد، مستعد، نیمه‌مستعد و غیرمستعد انجام شد. همچنین در این مطالعه، مدل SSM-iCrop2 برای برآورد پتانسیل تولید مورد استفاده قرار گرفت. این شبیه‌ساز، مقدار عملکرد پتانسیل را برمبنای دادههای هواشناسی، شرایط خاک، نحوه مدیریت زراعی و پارامترهای گیاهی محاسبه مینماید. نتایج حاصل از تطابق اراضی کشاورزی با نیازهای زراعی و محیطی برنج نشان داد که تنها حدود 2/2 درصد از زمینهای زراعی منطقه دارای پتانسیل بسیار مستعد جهت کشت برنج بوده که این مناطق شامل بخش کوچکی از زمینهای حاشیه رودخانه نکارود میباشد. همچنین سهم پهنه مستعد 7/16 درصد، نیمه‌مستعد 5/40 درصد و پهنه غیرمستعد 4/40 درصد برآورد شد. به‌طورکلی، در بخش‌هایی که به منابع آبی دسترسی دارند و تسطیح شدهاند، کشت برنج بهصورت محدود امکان‌پذیر است. همچنین با تغییر در الگوی کاشــت کارآیی مصرف آب افزایش می‌یابد. روش تولید برنج بهصورت هوازی میتواند باعث کاهش مصرف آب شود. براساس نتایج حاصل از خروجی مدل SSM-iCrop2، واحدهای اراضی کشاورزی منطقه در تولید شلتوک برنج دارای پتانسیل تولید حدود 92/3 تن در هکتار شلتوک میباشد و میزان تولید فعلی کشاورزان حدود 2/3 تن در هکتار میباشد که حدود 72/0 تن در هکتار خلأ عملکرد تولید شلتوک برآورد شد.https://agry.um.ac.ir/article_48164_db2ee7f2dd6dd0e73fd468ba9d156628.pdfدانشگاه فردوسی مشهدبوم شناسی کشاورزی2008-771318120260321The evaluation of effect solid vermicompost, vermicompost extract and seaweed on some physio-morphological characteristics, of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.)ارزیابی تأثیر ورمیکمپوست جامد، عصاره ورمیکمپوست و جلبک دریایی بر برخی صفات فیزیومورفولوژیکی چای ترش (Hibiscus sabdariffa L.)811004816510.22067/agry.2026.96982.1263FAفرزانهریگیگروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایرانمهدیدهمردهگروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران0000-0002-6968-3052محمد رضااصغری پورگروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایرانمصطفیحیدری مجدگروه شیمی دارویی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی زابل، زابل، ایرانعلیرضاسیروس مهرگروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایرانJournal Article20251215IntroductionRoselle (Hibiscus sabdariffa L.) a medicinal plant and belonging to the Malvaceae family, is highly valued for its food medicinal product and ornamental uses (Richardson & Arlotta, 2021). Sustainable of medicinal plants largely depends on the efficient utilization of energy through environmentally friendly inputs (Bakhshi et al., 2025). In agricultural systems, soil and water are the two primary factors influencing crop growth and yield (Abebe et al., 2022). The application of eco-friendly inputs derived from natural and organic sources can enhance plant growth and promote environmental sustainability, more effectively than synthetic chemical fertilizers (Przemieniecki et al., 2021). Vermicompost and seaweed extracts improve soil physicochemical properties, increase nutrient uptake and enhance yield and growth characteris (Narimani et al., 2018). Therefore, the present study was conducted for the first time under the climatic conditions of Taftan County Sistan and Baluchestan Province, Iran with the aim of achieving maximum yield in organic roselle production. Materials and MethodsA Split -plot-factorial experiment based a randomized complete block design with three replications was carried out in Taftan city, Sistan and Baluchestan Province, during the 2022 growing season the main plot factor consisted of solid vermicompost at two levels (0 and 10 t.ha-1). Sub-plot treatments included factorial combinations of vermicompost extract foliar application at three levels (0.5, 1 and 1.5 ml.L-1) and seaweed extract foliar application at three levels (1.5, 3 and 4.5 ml.L-1) Foliar sprays of both vermicompost and seaweed extracts were applied at three growth stages: four leaves, stem elongation, and flowering Results and DiscussionAnalysis of variance revealed that the application of solid vermicompost, vermicompost extract and seaweed extract significantly affected all measured morphophysiological traits. Moreover, the three-way interaction among solid vermicompost, vermicompost extract and seaweed extrac was significant for all traits. Mean comparisons indicated that the highest plant height values for stem diameter, number of lateral branches, number of fruits per plant, carbohydrate content, anthocyanin ingredient, economic yield, and biomass yield were obtained with the application of solid vermicompost at 10 t ha1. The maximum biomass yield (27604.2 kg.ha-1) obtained. which was 47/45% higher than the control, maximum sepal yield (2629.1 kg.ha-1) obtained. which was 33/12% higher than the control and maximum anthocyanin content (3.79 mg.g-1) obtained. which was 35/8% higher than the control. and were recorded when vermicompost extract 1.5 ml L-1 was combined with seaweed extract 4.5 ml L-1. These findings suggest that organic fertilizers, not only increase crop yield but, also enhance the accumulation of secondary metabolites in roselle, thereby improving its medicinal value. The adoption of organic fertilizers plays a crucial role in reducing environmental pollution and supporting the goals of sustainable agriculture. ConclusionThe growing medium is one of the most important factors influencing plant growth and quality of biological inputs, through their ecological functions (Light, temperature and nutrient availability), reduce the long-term vulnerability of agricultural ecosystems, organic farming has therefore always attracted the attention of farmers. Overall, the results of this study demonstrate that organic fertilizers, reduce production costs, improve both quantity and quality of plant products, and contribute to long-term soil health, biodiversity conservation, and the establishment of sustainable agricultural systems. The greatest quantitative yield and secondary metabolite content were achieved with the application 10 t ha-1 of solid vermicomposting, combined, with foliar sprays of vermicompost extract 1.5 ml.L-1 and seaweed extract 4.5 ml.L-1. These results confirm that the combined use of solid vermicompost and foliar application of vermicompost and seaweed extracts a positive effect on growth and morphophysiological traits of roselle. به‌منظورارزیابی تأثیر ورمیکمپوست جامد، عصاره ورمیکمپوست و عصاره جلبک دریایی بر برخی صفات کمی وکیفی گیاه چای ترش آزمایشی به صورت اسپلیت‌پلات-فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در شهرستان تفتان، استان سیستان و بلوچستان در سال زراعی 1401 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل ورمیکمپوست جامد در دو سطح صفر و 10 تن در هکتار به عنوان عامل اصلی و محلول‌پاشی عصاره ورمیکمپوست در سه سطح 5/0، 1 و 5/1 میلی‌لیتر بر لیتر و محلول‌پاشی عصاره جلبک دریایی در سه سطح 5/1، 3 و 5/4 میلی‌لیتر بر لیتر بهصورت فاکتوریل به عنوان عامل فرعی بودند. نتایج ﺗﺠﺰﯾﻪ وارﯾﺎﻧﺲ ﻧﺸﺎن داد که کاربرد ورمیکمپوست جامد، محلول‌پاشی سطوح عصاره ورمیکمپوست و عصاره جلبک دریایی برای تمام صفات فیزیومورفولوژیکی مورد انداره گیری معنیدار بود. اثر متقابل کاربرد ورمیکمپوست جامد، محلول‌پاشی سطوح عصاره ورمیکمپوست و جلبک دریایی برای تمام صفات معنیدار شد. بیشترین ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد شاخه جانبی، تعداد غوزه در بوته، کربوهیدرات، آنتوسیانین، عملکرد اقتصادی و عملکرد زیست توده در کاربرد کود ورمیکمپوست جامد در سطح 10تن در هکتار به دست آمد. بیشترین عملکرد زیست توده 2/27604 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که نشان دهنده افزایش 45/47 درصدی نسبت به تیمار شاهد بود، بیشترین عملکرد کاسبرگ 17/2629 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که نشان دهنده افزایش 12/33 درصدی نسبت به تیمار شاهد بود و بیشترین میزان آنتوسیانین 79/3 میلی‌گرم به دست آمد که نشان دهنده افزایش 8/35 درصدی نسبت به تیمار شاهد بود و از کاربرد عصاره ورمیکمپوست در سطح 5/1 میلی‌لیتر و عصاره جلبک دریایی در سطح 5/4 میلی‌لیتر حاصل شد، کاربرد کودهای اکولوژیک، ضمن افزایش عملکرد محصول، متابولیت‌های ثانویه چای ترش را نیز در راستای افزایش خاصیت دارویی آن بالا می‌برند؛ از این رو در جهت کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی و نیل به اهداف کشاورزی پایدار، کاربرد کودهای ارگانیک حائز اهمیت است.https://agry.um.ac.ir/article_48165_4f4255f798ca34028903c6bc606c32de.pdfدانشگاه فردوسی مشهدبوم شناسی کشاورزی2008-771318120260321Evaluation of Dry Matter Remobilization and Contribution of Current Photosynthesis of Wheat Grain (Triticum aestivum L.) affected as Three Cultivation Methods and Plant Residuesبررسی انتقال مجدد ماده خشک و سهم فتوسنتز جاری در دانه گندم (Triticum aestivum L.) در سه روش کشت و مقادیر مختلف بقایای گیاهی1011174816710.22067/agry.2026.97002.1264FAمعصومهشبیبیگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایراناسفندیارفاتحگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران0000-0002-5126-786Xامیرآینه بندگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایرانJournal Article20251231IntroductionGiven the diversity of climate and vegetation in Iran, it has provided a great potential for entering the market of medicinal plants and herbal medicines (AmirTeimori et al., 2011). Fennel (Foeniculum vulgare Mill.) is one of the oldest medicinal and spice plants in Iran and the world, which is widely used in the food, pharmaceutical, cosmetic and health industries today (Omid Beigi, 2013). Managing the use of fertilizers, including chemical fertilizers, affects the performance of medicinal plants. Proper nutrition and absorption of essential elements and improving their concentration in the seed play a significant role in increasing the quantitative and qualitative performance of the medicinal plant fennel (Kapoor et al., 2004). The present study was designed and implemented with the aim of evaluating the effect of different chemical, organic, and biological nutritional systems on the yield and nutrient absorption of fennel. Materials and MethodsThe experiment was conducted in a split-plot randomized complete block design with three replications during the 2023-2024 crop year at the research farm of Khuzestan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Khuzestan, Iran. In the main plots, the levels of Urea nitrogen fertilizer and sugarcane residue compost were: A1: control, A2: 150 kg.ha-1 nitrogen, A3: 112.5 kg.ha-1 nitrogen + 8 t.ha-1 sugarcane compost, A4: 75 kg.ha-1 nitrogen + 16 t.ha-1 sugarcane compost, A5: 37.5 kg.ha-1 nitrogen + 24 t.ha-1 sugarcane compost, and A6: 32 tons/ha sugarcane compost. In the subplots, the seed inoculation treatment with Biofarm biofertilizer was investigated, including B0: control and B1: treatment. The studied traits included grain yield, biological yield, essential oil percentage and yield, nitrogen percentage and absorption, nitrogen efficiency indices, phosphorus, potassium, iron, and zinc percentage. Results and DiscussionThe highest seed yield was obtained in the A4B0 and A2B1 treatment levels (998 and 938 kg.ha-1). The highest percentage of essential oil was obtained in the A2 treatment level (2.26%) and the highest yield of fennel essential oil was obtained in the A2B1 treatment level (13.22 kg.ha-1). The highest percentage and absorption of nitrogen were obtained in the A2 treatment level (2.35%) and (68.01 kg.ha-1), respectively. The highest agronomic efficiency of nitrogen was obtained in the A4B0 treatment level (6.85 kg.kg-1). The highest phosphorus and potassium content of the whole plant was obtained in the A5 treatment level (50.8 and 193.75 mg.kg-1), respectively, and the highest iron and zinc concentration of the whole plant was obtained in the A6 treatment level (3.01 and 0.56 mg.kg-1) of dry matter. ConclusionIn the present experiment, the highest grain yield was obtained with the application of 75 kg.ha-1of nitrogen and 16 tons.ha-1of sugarcane compost, which had no significant difference with the application of 150 kg.ha-1of nitrogen. Also, the highest biological and essential oil yield was obtained with the application of 150 kg.ha-1of nitrogen and with the application of biofertilizer. In fact, the application of chemical nitrogen fertilizer in combination with organic fertilizer of sugarcane compost and the application of biofertilizer increased grain yield and essential oil and increased the absorption of low- and high-consumption elements required by the fennel plant. It also had similar effects in increasing yield compared to the application of chemical fertilizers, which can replace combined fertilizers with chemical fertilizers.به‌منظور مقایسه سه روش کشت مکانیزه گندم در شرایط کاربرد مقادیر مختلف بقایای گیاهی گندم (Triticum aestivum L.)، آزمایشی بهصورت کرتهای خردشده بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 03-1402 در مزرعه آموزشی مرکز جهاد کشاورزی شهرستان دشت آزادگان انجام شد. کرت اصلی، سه روش کشت مکانیزه (خطی‌کار، پشته‌کار و کف‌کار) و کرت فرعی، کاربرد مقادیر مختلف بقایای گندم (بدون بقایای گیاهی، یک سوم بقایا، دو سوم بقایا و 100 درصد بقایا) بود. بیشترین انتقال مجدد ماده خشک مربوط به کشت جوی‌و‌پشته‌ای با استفاده از دو سوم و 100 درصد بقایای گیاهی (به‌ترتیب 62/1 و 28/1 درصد) و کمترین آن مربوط به تیمار بدون بقایای گیاهی (به‌ترتیب 93/0 و 89/0 درصد) بود. همچنین کارآیی انتقال مجدد ماده خشک، بیشترین مقدار خود را در تیمار کاربرد 100 درصد بقایای گیاهی در کشت جوی‌و‌پشته‌ای (3/23 درصد) نشان داد و کمترین آن مربوط به تیمار بدون بقایای گیاهی در کشت خطی‌کار (42/9 درصد) بود. کشت خطی‌کار، بیشترین میزان انتقال مجدد را (4/22درصد) به خود اختصاص داد و تیمار بدون بقایای گیاهی، کمترین سهم را داشت (27/15 درصد). سهم فتوسنتز جاری نیز تحت تأثیر روش کشت و مقادیر بقایای گیاهی معنیدار بود، به‌گونه‌ای‌که بیشترین سهم در کشت کف‌کار (2/83 درصد) و در تیمار 100 درصد بقایای گیاهی (7/84 درصد) مشاهده شد. بیشترین درصد پروتئین دانه مربوط به تیمارهای دو سوم بقایا (63/16 درصد) و 100 درصد بقایا (86/16 درصد) بود، امّا کمترین درصد پروتئین دانه در تیمارهای بدون بقایا گیاهی و یک سوم بقایا به دست آمد. این پژوهش نشان داد که مدیریت بقایای گیاهی و انتخاب روش کشت مناسب میتواند با بهبود شرایط فتوسنتزی و انتقال مجدد ماده خشک، سهم قابل توجهی در رشد و کیفیت دانه گندم ایفا کند.https://agry.um.ac.ir/article_48167_f0b8024455e6c0cb3ab7495325afee5c.pdfدانشگاه فردوسی مشهدبوم شناسی کشاورزی2008-771318120260321Effect of Combining Organic-Che mical Fertilizers and Biofertilizers on Yield, Essential Oil Quality, and Efficiency of some Elements Absorption in Fennel (Foeniculum vulgare Mill.)اثر تلفیق کودهای آلی-شیمیایی و کود زیستی بر عملکرد، کیفیت اسانس و کارآیی جذب برخی عناصر در رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.)1191384832410.22067/agry.2026.97091.1266FAمائدهعطایینژادگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایرانمحمدرضامرادی تلاوتگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایران0000-0001-9016-0312سیدعطاءاللهسیادتگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایران0000-0002-5493-2829علیمشتطیگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایران0000-0001-9284-3563علیقاطعیگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایرانJournal Article20251227IntroductionGiven the diversity of climate and vegetation in Iran, it has provided a great potential for entering the market of medicinal plants and herbal medicines (AmirTeimori et al., 2011). Fennel (Foeniculum vulgare Mill.) is one of the oldest medicinal and spice plants in Iran and the world, which is widely used in the food, pharmaceutical, cosmetic and health industries today (Omid Beigi, 2013). Managing the use of fertilizers, including chemical fertilizers, affects the performance of medicinal plants. Proper nutrition and absorption of essential elements and improving their concentration in the seed play a significant role in increasing the quantitative and qualitative performance of the medicinal plant fennel (Kapoor et al., 2004). The present study was designed and implemented with the aim of evaluating the effect of different chemical, organic, and biological nutritional systems on the yield and nutrient absorption of fennel. Materials and MethodsThe experiment was conducted in a split-plot randomized complete block design with three replications during the 2023-2024 crop year at the research farm of Khuzestan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Khuzestan, Iran. In the main plots, the levels of Urea nitrogen fertilizer and sugarcane residue compost were: A1: control, A2: 150 kg.ha-1 nitrogen, A3: 112.5 kg.ha-1 nitrogen + 8 t.ha-1 sugarcane compost, A4: 75 kg.ha-1 nitrogen + 16 t.ha-1 sugarcane compost, A5: 37.5 kg.ha-1 nitrogen + 24 t.ha-1 sugarcane compost, and A6: 32 tons/ha sugarcane compost. In the subplots, the seed inoculation treatment with Biofarm biofertilizer was investigated, including B0: control and B1: treatment. The studied traits included grain yield, biological yield, essential oil percentage and yield, nitrogen percentage and absorption, nitrogen efficiency indices, phosphorus, potassium, iron, and zinc percentage. Results and DiscussionThe highest seed yield was obtained in the A4B0 and A2B1 treatment levels (998 and 938 kg.ha-1). The highest percentage of essential oil was obtained in the A2 treatment level (2.26%) and the highest yield of fennel essential oil was obtained in the A2B1 treatment level (13.22 kg.ha-1). The highest percentage and absorption of nitrogen were obtained in the A2 treatment level (2.35%) and (68.01 kg.ha-1), respectively. The highest agronomic efficiency of nitrogen was obtained in the A4B0 treatment level (6.85 kg.kg-1). The highest phosphorus and potassium content of the whole plant was obtained in the A5 treatment level (50.8 and 193.75 mg.kg-1), respectively, and the highest iron and zinc concentration of the whole plant was obtained in the A6 treatment level (3.01 and 0.56 mg.kg-1) of dry matter. ConclusionIn the present experiment, the highest grain yield was obtained with the application of 75 kg.ha-1of nitrogen and 16 tons.ha-1of sugarcane compost, which had no significant difference with the application of 150 kg.ha-1of nitrogen. Also, the highest biological and essential oil yield was obtained with the application of 150 kg.ha-1of nitrogen and with the application of biofertilizer. In fact, the application of chemical nitrogen fertilizer in combination with organic fertilizer of sugarcane compost and the application of biofertilizer increased grain yield and essential oil and increased the absorption of low- and high-consumption elements required by the fennel plant. It also had similar effects in increasing yield compared to the application of chemical fertilizers, which can replace combined fertilizers with chemical fertilizers.پژوهش حاضر با هدف ارزیابی تأثیر سیستمهای مختلف تغذیه‌ای شیمیایی، آلی و زیستی بر عملکرد و جذب عناصر غذایی توسط گیاه رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.) بهصورت کرتهای خردشده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 1403-1402 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. در کرتهای اصلی سطوح تلفیق کود نیتروژن و کمپوست بقایای نیشکر شامل A1: شاهد، A2: 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن (اوره)، A3: 5/112 کیلوگرم در هکتار نیتروژن + 8 تن در هکتار کمپوست نیشکر، A4: 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن + 16 تن در هکتار کمپوست نیشکر، A5: 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن + 24 تن در هکتار کمپوست نیشکر و A6: 32 تن در هکتار کمپوست نیشکر، در کرتهای فرعی نیز تیمار تلقیح بذر با کود زیستی بیوفارم شامل B0: شاهد و B1: تیمار بررسی شد. صفات مورد مطالعه شامل عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، درصد و عملکرد اسانس، درصد و جذب نیتروژن، شاخص‌های کارآیی نیتروژن، درصد فسفر، پتاسیم، آهن و روی بود. بیشترین عملکرد دانه در سطح تیمار A4B0 و A2B1 (به‌مقدار 998 و 938 کیلوگرم در هکتار) حاصل شد. بیشترین درصد اسانس در سطح تیمار A2 (به‌میزان 26/2 درصد) و بیشترین عملکرد اسانس رازیانه نیز مربوط به سطح تیمارA2B1 (به‌میزان 22/13 کیلوگرم در هکتار) بود. بیشترین درصد و جذب نیتروژن در سطح تیمار A2 (به‌ترتیب 35/2 درصد و 01/68 کیلوگرم در هکتار) بود. بالاترین مقدار کارآیی زراعی نیتروژن مربوط به سطح تیمار A4B0 (به‌میزان 85/6 کیلوگرم بر کیلوگرم) بود. بیشترین مقدار جذب فسفر و پتاسیم کل بوته در سطح تیمارA5 (به‌ترتیب به‌مقدار 8/50 و 75/193 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و بیشترین غلظت آهن و روی کل بوته در سطح تیمارA6 (به‌ترتیب به‌مقدار 01/3 و 56/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم) ماده خشک بود. در آزمایش حاضر، بیشترین عملکرد دانه با کاربرد 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن و 16 تن در هکتار کمپوست نیشکر حاصل شد که اختلاف معنی‌داری با کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن نداشت، همچنین بیشترین عملکرد بیولوژیک و اسانس با مصرف ۱۵۰ کیلوگرم نیتروژن در هکتار و با کاربرد کود زیستی به دست آمد. در واقع، اعمال کود شیمیایی نیتروژن در تلفیق با کود آلی کمپوست نیشکر و نیز کاربرد کود زیستی سبب افزایش عملکرد دانه و اسانس و افزایش جذب عناصر کم‌مصرف و پرمصرف مورد نیاز گیاه رازیانه شد. همچنین اثرات مشابهی در افزایش عملکرد نسبت به کاربرد کودهای شیمیایی داشت که از این طریق می‌توان کودهای تلفیقی را با کودهای شیمیایی جایگزین کرد.https://agry.um.ac.ir/article_48324_2a2e53b0e0820da8e791a8534038fe26.pdfدانشگاه فردوسی مشهدبوم شناسی کشاورزی2008-771318120260321Development of a Cropping Pattern for Major Agricultural Products of the Jiroft Plain Based on Water Footprint and Life Cycle Assessment (LCA)تدوین الگوی کشت محصولات عمده کشاورزی دشت جیرفت براساس ردپای آب و ارزیابی چرخه حیات LCA1391644832510.22067/agry.2026.97323.1267FAمجتبیماندگاریگروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایرانحلیمهپیریگروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران0000-0001-9517-3569مهدیکیخاگروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایرانJournal Article20260103IntroductionDue to the adverse impacts of agricultural production activities on the environment particularly water and soil pollution and pressure on limited natural resources determining an optimal cropping pattern is one of the most important management decisions. Such a decision should be made in a way that, while maintaining crop productivity and satisfactory yields, minimizes the environmental impacts associated with the use of fertilizers, pesticides, and water. Simultaneous assessment of environmental impacts and water consumption can provide valuable guidance for sustainable cropping planning in arid and water-scarce regions. The objective of this study was to evaluate the environmental impacts and water consumption of eight major agricultural crops barley, wheat, canola, maize, cucumber, onion, potato, and tomato in the arid region of Jiroft using the Life Cycle Assessment (LCA) approach and analysis of green, blue, and grey water footprints. Materials and MethodsTo this end, data on input consumption, including chemical fertilizers, pesticides, fuel and energy, as well as crop yields, were collected, and environmental impacts were calculated in three categories: human health, ecosystem quality, and resource depletion. For accurate estimation of crop water requirements and green and blue water footprints, climatic and precipitation data for the period 1993–2023 obtained from the Iranian Meteorological Organization were used, and actual crop water consumption was calculated based on effective rainfall, evapotranspiration, and crop growth period. The grey water footprint was also determined based on chemical fertilizer use and their potential impacts on water quality. Results and DiscussionThe results showed that cereal and oilseed crops such as canola, wheat, barley, and maize imposed the highest environmental burdens. Canola exhibited the greatest negative impact with a single-score value of 86.19 points, compared with cucumber (4.09 points) and onion (5.65 points). In the human health category, canola caused the highest damage (65.23 points), whereas vegetables and tuber crops showed much lower impacts. Regarding ecosystem quality, canola had the highest negative effect (20.25 points), while barley showed the lowest impact (0.33 points). In terms of resource depletion, wheat contributed the most (0.289 points), followed by canola (0.176 points). Water footprint analysis indicated that cereals had the highest blue and grey water consumption, with total water footprints of barley and wheat reaching 2508.19 and 2164.57 m³.t⁻¹, respectively, whereas vegetables and tuber crops such as potato had the lowest water footprint (182.41 m³.t⁻¹). The combined results of LCA and water footprint analysis consistently demonstrated that input-intensive and water-demanding crops such as canola and cereals exert substantial pressure on water resources and the environment, while vegetables and tuber crops have comparatively lower impacts. ConclusionBased on the LCA results and the environmental burdens of the crops, cultivation priority should be given to those with the lowest environmental impacts. Accordingly, vegetables such as cucumber and onion, as well as tuber crops like potato—which exhibit significantly lower environmental burdens—should be prioritized for cultivation. Subsequently, maize and high-input cereals such as wheat and barley may be cultivated. Canola, due to its highest environmental burden, should be placed last in the cropping priority and cultivated only under careful management of inputs and water resources in order to reduce pressure on the ecosystem and the region’s limited resources. According to the results, the water footprint and Life Cycle Assessment (LCA) analyses provide consistent and complementary findings. Crops with higher environmental burdens in the LCA, such as canola and cereals, also exhibit the highest blue and grey water consumption, exerting greater pressure on the region’s water resources. In contrast, crops with lower environmental burdens, such as vegetables and tuber crops, have smaller water footprints and place less strain on water resources. Based on these findings, prioritizing the cultivation of low-impact crops along with optimized management of inputs and water resources can significantly reduce environmental burdens and water consumption. This study demonstrates that integrating Life Cycle Assessment (LCA) with water footprint analysis is an effective tool for sustainable agricultural planning and for reducing pressure on limited environmental resources.هدف این مطالعه، بررسی اثرات زیست‌محیطی و مصرف آب در هشت محصول عمده کشاورزی جیرفت با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات (LCA) و تحلیل ردپای آب میباشد. برای این منظور، دادههای مصرف نهاده‌ها شامل کودهای شیمیایی، سموم دفع آفات، سوخت و انرژی، و عملکرد محصول جمع‌آوری و اثرات زیست‌محیطی در سه دسته سلامت انسان، بوم‌نظام و تخلیه منابع بررسی شد. برای انجام کار، ابتدا ردپای آب آبی، سبز و خاکستری محصولات محاسبه شد و سپس برای ارزیابی پایداری زیست‌محیطی سیستمهای کشت و تولید محصول، از شاخص ارزیابی چرخه حیات (LCA) برپایه استاندارد ISO 14040 استفاده گردید. نتایج تحلیلLCA بیانگر آن بود که محصولات دانه‌ای و روغنی از جمله کلزا (Brassica napus)، گندم (Triticum aestivum)، جو (Hordeum vulgare) و ذرت (Zea mayes) در مقایسه با سایر محصولات بررسی‌شده، فشار زیست‌محیطی بیشتری بر منابع طبیعی وارد می‌کنند. به‌طور مشخص، کلزا با Pt 19/86 بهعنوان پراثرترین محصول از نظر پیامدهای زیست‌محیطی شناسایی شد، درحالی‌که خیار و پیاز با مقادیر Pt 09/4 و Pt 65/5 در پایین‌ترین سطح اثرات زیست‌محیطی قرار گرفتند. در دسته سلامت انسان، کلزا با Pt ۶۵٫۲۳ بیشترین آسیب را ایجاد کرد، درحالی‌که سبزیجات و گیاهان غده‌ای اثرات بسیار پایین‌تری داشتند. در زمینه بوم‌نظام، کلزا با Pt ۲۰٫۲۵ بالاترین اثر منفی و جو با Pt 33/0 پایین‌ترین اثر را داشت. در تخلیه منابع، گندم با Pt ۰٫۲۸۹ بیشترین سهم را داشت و کلزا با Pt ۰٫۱۷۶ در رتبه بعدی قرار گرفت. تحلیل ردپای آب نشان داد که غلات بیشترین مصرف آب آبی و خاکستری را دارند، به‌طوری‌که ردپای آب کل جو و گندم به‌ترتیب ۱۹/۲۵۰۸ و ۵۷/۲۱۶۴ مترمکعب بر تن بود، درحالی‌که سبزیجات و گیاهان غده‌ای مانند سیب‌زمینی (Solanum tuberosum) با ۴۱/۱۸۲ مترمکعب بر تن کمترین ردپای آب را داشتند. نتایج LCA و ردپای آب به‌طور همسو نشان دادند که محصولات پرنهاده و پرمصرف مانند کلزا و غلات فشار بالایی بر منابع آب و محیط زیست وارد می‌کنند، درحالی‌که سبزیجات و گیاهان غده‌ای کم‌اثر هستند.https://agry.um.ac.ir/article_48325_80af02f360a352b23cd28711ee5e2578.pdf