بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی سویا در منطقه گرگان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، بخش مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار، بخش مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

تغییر اقلیم باعث تغییراتی در الگوهای بارش و دما و مقدار آنها می‌شود و این تغییرات می‌تواند نیاز آبی گیاهان را تحت تأثیر قرار دهد. بر این اساس تحقیقی صورت گرفت تا اثر تغییر اقلیم بر نیاز آبی گیاه سویا در منطقه گرگان بررسی شود. از مدل LARS-WG برای تولید داده‌های هواشناسی بارش و دما در دوره‌ سی ساله آتی (1392 الی 1421) تحت سناریوهای مختلف انتشار گاز‌های گلخانه‌ای استفاده و سپس این داده‌ها و همچنین داده‌های دوره پایه مشاهداتی (1391-1364) وارد مدل آب و هوا - محصول SSM شدند. با تعریف هشت سناریوی مختلف تاریخ کاشت‌‌ با تأخیر‌های زمانی ده روزه از اول خرداد ماه تا دهم مرداد ماه، تبخیر از سطح خاک، تعرق از گیاه و نیاز آبی سویا برای دو کشت آبی و دیم شبیه‌سازی شدند. آزمون مقایسه میانگین‌ها افزایش معنی‌داری را در بیشتر ماه‌های سال برای میانگین بیشینه و کمینه دماهای روزانه و در چند ماه سال برای میانگین بارش ماهانه تأیید می‌کنند. نتایج مدل آب و هوا و محصول نیز حاکی از آن است که در دوره آتی تبخیر از سطح خاک اندکی کاهش ولی تعرق از سطح گیاه اندکی افزایش می‌یابد، این افزایش برای کشت دیم مشهودتر، تا حدود 15 درصد می‌باشد. تبخیرتعرق در دوره آتی برای کشت آبی تغییر محسوسی نخواهد داشت ولی در کشت دیم تا حدود 10 درصد افزایش را نشان می‌دهد. در مجموع با توجه به رایج نبودن کشت دیم سویا در منطقه گرگان می‌توان اظهار داشت که تغییر اقلیم تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر نیاز آبی سویا نخواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of climate change on water requirement of soybean in Gorgan

نویسندگان [English]

  • Kh. Ghorbani 1
  • M. Zakerinia 2
  • A. Hezarjaribi 2
1 Assistant Prof., Department of Water Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran.
2 Associate Prof., Department of Water Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran.
چکیده [English]

Climate change affects precipitation and temperature patterns and hence, may alter the crop water requirements. This research was conducted to evaluate the effects of climate change on evapotranspiration of soybean in Gorgan province. LARS-WG model was used to generate temperature and rainfall data for future period (2013-2042) under emission scenarios of B1, A2 and A1B. The generated and observed weather data for baseline period of (1985-2012) were considered as inputs for a crop-weather model namely, SSM. Soil evaporation, crop transpiration and water requirement of irrigated and rainfed soybean crop were simulated for eight different dates of sowing ranging from the May 11th to 24th July with 10 days interval. Test of significance of means showed an increasing trend in daily maximum and minimum temperature for most of the months, and for mean monthly values of rainfall in fewer months. The outputs of SSM model showed that during future period, soil evaporation would slightly decrease, but plant transpiration would increase. This increase is more significant in case of rained crop for about 15 percent. Evapotranspiration showed not significant change for irrigated crop in future period, but in rainfed conditions a 10 percent increase has been revealed. Finally, rainfed cropping of soybean is not common in the region it can be concluded that climate change will not significantly affect water requirement of soybean in Gorgan region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate change
  • evapotranspiration
  • soybean
  • Gorgan
  • Water requirement

آبابایی، ب.، سهرابی، ت.، میرزایی، ف.، وردی نژاد، و. ر.، کریمی، ب. 1389. اثر تغییرات اقلیمی بر عملکرد گندم و تحلیل ریسک ناشی از آن (مطالعة موردی: منطقة روددشت اصفهان). دانش کشاورزی، 20 (3): 135-148.

ابراهیم‌پور، م.، قهرمان، ن.، لیاقت، ع. 1392. استفاده  از مدل SIMETAW جهت شبیه‌سازی متغیرهای اقلیمی و بررسی اثر تغییر اقلیم بر تبخیرتعرق پتانسیل (مطالعه موردی :مشهد). تحقیقات آب و خاک ایران، 43(4): 353-360.

برزگر، ا.، سلطانی، ا. 1386. اثر تغییر اقلیم آینده بر عملکرد نخود در شرایط دیم شمال غرب ایران. مجموعه مقالات دومین همایش ملی کشاورزی بوم شناختی ایران، مهرماه،  گرگان.

سلیمانی ننادگانی، م.، پارسی‌نژاد، م.، عراقی‌نژاد، ش.، مساح بوانی، ع. 1390. تأثیر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری و عملکرد گندم دیم. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 25(2): 397-389.

علیزاده، ا.، سیاری، ن.، حسامی کرمانی، م.، بنایان اول، م.، فریدحسینی، ع. 1389. بررسی پتانسیل اثرات تغییراقلیمی بر منابع و مصارف آب کشاورزی (مطالعه موردی: حوضه آبریز رودخانه کشف‌رود). نشریه آب و خاک، 24(4): 815-835.

قهرمان، ن.، فلاح، ا.، بذر افشان، ج. 1388. ارزیابی مولدهای هواشناسی LARS-WG و ClimGen در تولید داده‌های دما و بارش. چهارمین کنفرانس سراسری آبخیزداری و مدیریت منابع آب و خاک، کرمان.

کوچکی، ع.، نصیری محلاتی، م.، کمالی، غ. 1386. مطالعه شاخص های هواشناسی ایران در شرایط تغییر اقلیم، پژوهش­های زراعی ایران، 5 (1):133-142.

Amir, J., Sinclair, T. R. 1991. A model of water limitation on spring wheat growth and yield. Field Crops Res., 29: 59-69.

Corobov, R. 2002. Estimation of climate change impacts crop production in the Republic of Moldova. Geojournal, 57: 195-202.

Haverkort, A. J., Verhagen, A. 2008. Climate Change and Its Repercussionsfor the Potato Supply Chain. J. Potato Res., 51: 223–237.

Lhomme, J. P., Mougou, R., Mansour, M. 2009. Potential impact of climate change on durum wheat cropping in Tunisia. J. Clim. Chang., 96(4): 549-564.

Priestley, C. H. B., Taylor, R. J. 1972. On the assessment of surface heat flux and evaporation using large-scale parameters. Mon. Weather Rev., 100: 81-92.

Racsko, P., Szeidl, L. 1991. A serial approach to local stochastic weather models. Ecological Modelling, 57: 27-41.

Ritchie, J. T. 1998. Soil water balance and plant water stress. In: Tsuji, G.Y., Hoogenboom, G., Thornton, P.K. (Eds), Understanding options for agricultural production. Kluwer Academic Publishers, Dordretcht, pp. 41-54.

Rodríguez Díaz J. A., Weatherhead, E. K., Knox, J. W., Camacho1, E. 2007. Climate change impacts on irrigation water requirements in the Guadalquivir river basin in Spain. Reg. J. Environ. Chang., 7:149–159.

Rosenzweig, C., Parry, M. L. 1994. Potential impacts of climate change on world food supply. Nature., 367: 133-138.

Semenov, M. A., Brooks, R. J., Barrow, E. M., Richardson, C. W. 1998. Comparison of the WGEN and LARS-WG stochastic weather generators for diverse climates. Clim. Res., 10: 95-107.

Soltani, A., Sinclair, T. R. 2012. Modeling Physiology of Crop Development, Growth and Yield. CABI Publishing, 336 p.

Soltani, A., Ghassemi-Golezani, K., Rahimzadeh-Khooie, F., Moghaddam, M. 1999. A simple model for chickpea growth and yield. Field Crops Res., 62: 213-224.

Whisler, F. D., M. C., Kininien., Reddy, V. R. 1986. Crop simulation model in agronomic systems. Advanc. Agron., 40:142-208.

Yano, T., Aydin, M., Haraguchi, T. 2007. Impact of climate change on irrigation demand and crop growth in a mediterranean environment of Turkey. J. Sensors, 7: 2297-2315.

Yu, P. S., Yang, T. C., Chou, C. C. 2002. Effects of climate change on evapotranspiration from paddy fields in southern Taiwan. J. Clim. Chang., 54:165-179.