شبیه‌سازی اثرات تغییر اقلیم بر مراحل فنولوژیک و عملکرد ذرت (Zea mays L.) و ارائه راهکارهای سازگاری تحت شرایط اقلیمی کرمانشاه

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد اگرواکولوژی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

3 دانش‌آموخته دکترای فیزیولوژی گیاهان زراعی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

doi
10.22067/jcesc.2023.81417.1232
چکیده

پدیده گرمایش جهانی به‌طور مستقیم و غیرمستقیم بر میزان تولیدات کشاورزی و امنیت غذایی تأثیر می‌گذارد. بنابراین، این تحقیق به‌منظور شبیه‌سازی اثر تغییر اقلیم بر مراحل فنولوژیک و عملکرد ذرت در شرایط اقلیمی کرمانشاه و ارائه راهکار‏های سازگاری به این تغییرات انجام شد. صفات مورد ارزیابی شامل تعداد روز از کاشت تا گلدهی و رسیدگی فیزیولوژیک، وزن خشک کل و عملکرد دانه بود. پس از کسب اطمینان از تطابق قابل‌قبول بین مقادیر شبیه‌سازی شده با مقادیر واقعی برای صفات مذکور، از مدل CERES-Maize برای مطالعه اثر تغییرات اقلیم بر تولید ذرت در دوره‌های آینده نزدیک (2050-2021) و دور (2080-2051) طبق سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 و مقایسه آن با شرایط مبنا (2010-1981) استفاده شد. برای شبیه‌سازی پارامترهای هواشناسی در شرایط تغییر اقلیم از میانگین نتایج 17 مدل گردش عمومی استفاده شد. تغییر تاریخ کاشت (5 اردیبهشت، 26 فروردین، 15 اریبهشت، 25 اردیبهشت و 4 خرداد) و رقم (SC704, Simon, BC678) به‌عنوان راهکارهای سازگاری در نظر گرفته شدند. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان داد صفات روز از کاشت تا گرده‌افشانی و رسیدگی فیزیولوژیک، وزن خشک کل و عملکرد دانه در شرایط تغییر اقلیم نزدیک در سناریوی RCP4.5 نسبت به شرایط مبنا به‌ترتیب، 5.1-، 4.1-، 2.7 و 3.3 درصد و در سناریوی RCP8.5 به‌ترتیب، 6.2-، 5.4-، 0.66- و 3.6- درصد تغییر کرد. این مقادیر در شرایط تغییر اقلیم دور و سناریوی RCP4.5 به‌ترتیب، 5.2-، 5.4-، 7.1- و 16.2- درصد و برای سناریوی RCP8.5 به‌ترتیب، 8.8-، 9.8-، 23.1- و 45.8- درصد بودند. در هر دو دوره اقلیمی آینده و طبق هر دو سناریو با کاشت ارقام مورد بررسی در تاریخ‌های دیرهنگام در مقایسه با تاریخ‌های زودهنگام و رایج، طول مراحل نمویی کوتاه‌تر ولی وزن خشک کل و عملکرد دانه بیشتر بود. در بین ارقام مورد بررسی نیز در هر دو دوره اقلیمی آینده و هر دو سناریو، رقم Simon بیشترین عملکرد دانه را داشت. در مجموع با توجه به نتایج به‌دست‌آمده کاشت رقم Simon در تاریخ 4 خرداد که در هر دو دوره اقلیمی آینده و هر دو سناریو مورد بررسی بیشترین عملکرد را داشت، می‌تواند به‌عنوان راهکاری برای مقابله با اثرات منفی تغییر اقلیم بر تولید ذرت منطقه کرمانشاه پیشنهاد گردد.