بررسی تاثیر تغییرات اقلیم بر رشد و عملکرد ذرت دانه‌ای در شمال استان خوزستان با استفاده از مدل AquaCrop

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، دانشگاه خوارزمی تهران، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه‌ریزی، گروه جغرافیایی طبیعی.تهران.ایران

2 دانشیار، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه‌ریزی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

3 عضو هیئت علمی، سازمان تحقیقات ل، آموزش و ترویج کشاورزی، مزکز تحقیقات و آموزش کشاورزی خوزستان

چکیده

بیشتر مناطق کره زمین با افزایش دما (به خصوص دمای کمینه) تغییرات در رژیم بارشی و افزایش غلظت  CO2مواجه شده است. با توجه به اینکه دو سوم ایران جز مناطق خشک و نیمه‌خشک محسوب می‌شود که موجب بروز تغییرات اقلیمی و وقوع خشکسالی‌های پیاپی خواهد شد و این فرآیند بر روی اکوسیستم‌های کشاورزی و عملکرد آن‌ها تاثیرگذار خواهد بود. هدف از این پژوهش شبیه‌سازی اثرات تغییر اقلیم بر رشد، عملکرد زیست‌توده و دانه ذرت در شرایط تغییر اقلیم در شهرستان شوشتر و صفی‌آباد در قسمت شمالی استان خوزستان در سال‌های 2050-2020 می‌باشد. به این منظور، از داده‌های تولیدی بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه و ساعت آفتابی مدل ریز‌مقیاس‌نمایی آماریLARS-WG با استفاده از مدل گردش عمومی جو HADCM3 و تحت سناریوهای انتشار A2 و B1، در دوره‌های2050-2020 استفاده شد. برای شبیه‌سازی عملکرد و رشد گیاه از مدل AquaCrop استفاده شد. قبل از استفاده، مدل AquaCrop توسط داده‌های مزرعه‌ای جمع‌آوری شده در منطقه، واسنجی و صحت‌سنجی شد. سپس مقادیر عملکرد دانه و زیست‌توده در دوره‌های آتی، برای تیمار 50% نیاز آبی گیاه شبیه‌سازی شد. با توجه به نتایج، تحت سناریوهای انتشار  A2نتایج ارزیابی مدل LARS-WG نشان داد که پیش‌بینی مناسبی برای پارامترهای اقلیمی و شبیه‌سازی فصل رشد آینده داشت و نشان از افزایش در دمای کمینه، بیشینه، میانگین افزایش در بارش خواهیم بود. طول دوره رشد برای هر ایستگاه با توجه به پارامترهای اقلیمی منطقه تحت تاثیر تغییر اقلیم با افزایش GDD کاهش خواهد یافت. و بیومس و عملکرد دانه نیز با فرض ثابت ماندن تاریخ کشت کنونی و آبیاری کامل حدود یک تا دو تن در افق‌ها و سناریوهای متفاوت افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the impact of climate change on the growth and yield of seed corn in the north of Khuzestan province using the AquaCrop model

نویسندگان [English]

  • حاجیوندپایداری Hajivandpaydari 1
  • Hojjatollah Yazdanpanah 2
  • Seyed Bahram Andarzian 3
1 Ph. D. student in Meteorology, Kharazmi University of Tehran, Faculty of Geographical Sciences and Planning, Department of Natural Geography, Tehran
2 Associate Professor, University of Isfahan, Faculty of Geographical Sciences and Planning. Isfahan, Iran
3 Research and Education Center of Agricultural and Natural Resources of Khuzestan, Agriculture Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Most of the regions of the globe have faced changes in the precipitation regime and CO2 concentration with the increase in temperature (especially the minimum temperature). Considering that two-thirds of Iran is considered to be arid and semi-arid regions, which will cause climate changes and successive droughts, and this process will affect agricultural ecosystems and their performance. The aim of this research is to simulate the effects of climate change on growth, biomass yield and corn grain under climate change conditions in Shushtar and Safi Abad cities in the northern part of Khuzestan province in 2020-2050. For this purpose, the production data of precipitation, minimum temperature, maximum temperature and sunshine hours of the LARS-WG statistical model using HADCM3 atmospheric general circulation model and under emission scenarios A2 and B1 were used in the periods of 2020-2050. AquaCrop model was used to simulate plant performance and growth. Before use, the AquaCrop model was calibrated and verified by field data collected in the region. Then, the values of seed yield and biomass in future periods were simulated for the treatment of 50% of the water requirement of the plant. According to the results, under A2 emission scenarios, the evaluation results of the LARS-WG model showed that it had a suitable forecast for the climate parameters and the simulation of the future growing season. And the increase in minimum and maximum temperature will be the average increase in precipitation. The length of the growth period for each station will decrease with the increase of GDD according to the climatic parameters of the region under the influence of climate change. Biomass and grain yield will also increase by one to two tons in different horizons and scenarios assuming the current planting date and full irrigation remain constant.

کلیدواژه‌ها [English]

  • climatechange
  • yield
  • scenarios
  • simulate
  • AquaCrop

مراجع

Andarzian, B., Bannayan, M., Steduto, P., Mazraeh, H., Barati, M. E., Baratie, M. A., Rahnama, B. 2011. Validation and testing of the AquaCrop model under full and deficit irrigated wheat production in Iran. Agricultural Water Management, 100, 1-8.
Barshan, M. 2007. Drought in the expansion of knowledge and thought. Mehrab, 44, 11-15.
Doorenbos, J., Kassam, A.H. 1979. Yield response to water. FAO Irrigation and Drainage, Paper 33, Rome, 193 p Evapotranspiration and water-use efficiency of irrigated colored cotton cultivar in semi-arid regions. http, //germanwatch .org/en/publications
FAO. 2011. Arailable on http, //www.fao.org|crop/ statis tics/en/].
Geerts, S., Raes, D. 2009. Deficit irrigation as onfarm strategy to maximize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Management, 96, 1275-1284
Hanks, R. J. 1983.Yield and water-use relationships, An overview. Limitations to efficient water use in crop production limitationstoef. 393-411
Hsiao, T. C., Heng, L. K., Steduto, P., Rojas-Lara, B., Raes, D., Fereres, E. 2009.  AquaCrop-the FAO crop model to simulate yield response to water, III, Parameterization and testing for maize. Agronomy Journal, 101, 448-45.
IPCC. 2007. climate change, the physical science Basis. summary for policy makers. contribution of working Eroup. [to the Fourth Assessment Report of the inter-qovernmental panel on climate change, Cambridqe university Press.Newyork, usa.
Kochaki, A., Nasiri Mahalati, M., Badagh Jamali, J., Marashi, S.H. 2006. Studying the effect of climate change on the growth characteristics and yield of Sardari rainfed wheat using the general circulation model. Agricultural Sciences and Industries, 20(7), 95-83.
Kochaki, A, NasiriMahallati, M, Badag Jamali, Marashi, S.H. 2010. Effects of climate change on growth characteristics and yield of wheat cultivars, Sardari using general circulation models.
Li, x., takahashi, T., Suzuki, N., Kaiser, H.M. 2011. theimpact of climate change on maize yieldsin the united states and china Agricultural Systemes, 104, 348-353.
Parry, M.L. 1990. Climate change and world Agriculture. Eathsean Poblications, Landon. Harwood change from regional climate models. Journal of climate change 8, 97-122
Raes, D., Steduto, P., Hsiao, T. C., Fereres, E. 2009. AquaCrop-The FAO crop model for predicting yield response to water, II. Main algorithms and software description. American Society of Agronomy, 101, 438-447.
Tavakoli, A., Tavakoli, A. 2011. The effect of climate change on agricultural water consumption in Torbat Heydarieh plain. The 11th national seminar on irrigation and evaporation reduction. Shahid Bahoner University of Kerman, Kerman, Iran.
Theresa Abi Sabb, M., Todorovic, M., Albrizio, R., 2015. Comparing AquqCrop and nitrogen regimes. Does calibration yaer influence the perofrmence of crop growth models? Agricultural Water Management, 147, 21-33.
هواشناسی کشاورزی
دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 22
جلد 11، شماره 2، پاییز و زمستان 1402
مهر 1402
صفحه 40-50

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار