مدل‌سازی تاثیر بهینه سازی تاریخ کاشت در تخفیف اثر افزایش دمای ناشی از تغییر اقلیم بر عملکرد ذرت (Zea mays L.) در استان کرمانشاه

نویسندگان

1 استاد، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشجوی دکتری زراعت، گروه زراعت، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان ، ایران

3 دانشیار ، گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 دانشیار، گروه زراعت، گروه زراعت، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان ، ایران

doi
10.22069/ejcp.2025.23047.2654
چکیده

سابقه و هدف: تغییر اقلیم در عصر حاضر به عنوان مهمترین تهدید برای توسعه پایدار مطرح است، بخش کشاورزی به سبب تعاملات گسترده و مستقیم با محیط، بیشترین تاثیر را از تغییر اقلیم می‌پذیرد. افزایش دما و تنش گرما ناشی از تغییر اقلیم به عنوان یکی از بزرگترین خطرها و نگرانی ها برای تولید ذرت دانه ای است و بررسی راهکارهای مقابله با کاهش عملکرد ذرت دانه ای در هر منطقه ضروری است. مواد و روش ها: لذا به منظور شناخت بهتر بهینه سازی تاریخ کاشت در تخفیف اثرات افزایش دما بر عملکرد ذرت دانه ای (Zea mays L.) در شش منطقه اسلام آباد، کنگاور، کرمانشاه، روانسر، سرارود و سرپل ذهاب در استان کرمانشاه از شبیه سازی و مدل گیاهی استفاده گردید. در این پژوهش اطلاعات اقلیمی مربوط به سال‌های 1980-2009 (به عنوان دوره پایه) از سازمان هواشناسی دریافت شد. تولید اطلاعات هواشناسی در دوره آینده 2040 تا 2069 با استفاده از مدل گردش عمومی HadGEM2-ES صورت گرفت. ریز مقیاس نمایی پارامترهای اقلیمی مولد آب و هوایی با ابزارهای تولید سناریوی اقلیمی در قالب پروژه AgMIP و در نرم افزار R انجام شد. برای شبیه سازی شرایط اقلیمی دوره آینده تحت دو سناریوی اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 از گزارش ارزیابی پنجم IPCC استفاده شد. پس از شبیه سازی اقلیم آینده و تولید پارامترهای مورد نیاز (دمای کمینه، دمای بیشینه، بارندگی و تشعشع خورشیدی)، شبیه سازی رشد و نمو ذرت با استفاده از مدل زراعی SSM-Maize، در شرایط فعلی و شرایط تغییر اقلیم انجام و نقش تغییر تاریخ کشت به عنوان یک گزینه سازگاری در مواجه با اثرات نامطلوب افزایش دما در شش شهرستان مورد مطالعه با شرایط اقلیمی متفاوت، مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد که به طور میانگین کاهش عملکرد ذرت دانه‌ای در تمامی تاریخ کشت‌ها (همه مناطق به غیر از سرپل ذهاب) با افزایش دما در سناریوی اقلیمی RCP4.5 برابر با 3/8- درصد بود در حالی که تحت شرایط سناریوی اقلیمی RCP8.5 عملکرد با افت بیشتری (6/5- درصد) در مقایسه با دوره پایه همراه بود که این کاهش عملکرد به دلیل کوتاه شدن طول دوره رشد محصول و افزایش میانگین دمای هوا در کل فصل رشد است. بر اساس یافته های این پژوهش، کشاورزان در شرایط تغییر اقلیم می توانند با تغییر در تاریخ کشت محصول، شرایط دمایی معتدل تر و طول فصل رشد بیشتری را برای گیاه زراعی مهیا کنند که این راهکار تاثیر بسزایی در کاهش اثرات نامطلوب تغییر اقلیم بر عملکرد گیاه زراعی خواهد داشت. در واقع، با وقوع پدیده تغییر اقلیم، تعجیل در کشت (اولین تاریخ کاشت مورد بررسی) در مقایسه با تاریخ کاشت مرسوم پایه در مناطقی مانند اسلام آباد ، کرمانشاه، روانسر و سرارود که جزو اقلیم سرد هستند به طور میانگین باعث افزایش عملکرد 2/61 و 4/54 درصد به ترتیب در سناریوی اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 شد، در حالیکه در سرپل ذهاب که جزو اقلیم گرم است، تاخیر در زمان کاشت محصول (تیمار 30 اردیبهشت) به ترتیب باعث افزایش عملکرد 2/11 و 6/29 درصد در سناریوی اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 شد.نتیجه گیری: مدیریت مناسب تاریخ کشت برای تعدیل اثرات منفی افزایش دمای ناشی از تغییر اقلیم بر عملکرد دانه گیاه ذرت را می توان به عنوان یک راهکار مناسب و موثر در استان کرمانشاه در نظر گرفت تا از کاهش عملکرد به دلیل انتخاب تاریخ کاشت نامناسب جلوگیری نمود.