ارزیابی نوسانات دما و بارش آیندة دشت اردبیل به منظور مدیریت و برنامه ریزی تاریخ شروع کشت و طول دوره رشد گندم

نوع مقاله: مقاله علمی -پژوهشی

نویسندگان

1 دکترای تخصصی اقلیم شناسی، استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دکترای ژئومورفولوژی، استاد، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

3 دانشجوی دکتری اقلیم شناسی دانشگاه ملایر، ملایر، ایران.

چکیده

در این مطالعه، اثر رخداد تغییر اقلیم بر زمان کشت، طول دوره رشد گندم دیم در منطقة اردبیل بررسی شد. جهت سازگاری با پدیدة تغییر اقلیم، تقویم زراعی مناسب برای کشت گندم دیم در اردبیل تهیه شد. برای دستیابی به این رهیافت، ابتدا رخداد تغییر اقلیم در منطقه با استفاده از ریزمقیاس‌نمائی آماری، داده‌های خروجی مدل CanESM2 به کمک نرم‌افزار SDSM تحت سناریوی RCP 4.5 بررسی و پارامترهای اقلیمی بیشینة دما، کمینة دما و بارندگی منطقه برای دورة آینده (2040-2011) شبیه‌سازی شد. سپس تاریخ کاشت با توجه به دو شاخص دما و بارندگی برای دوره پایه و آینده تعیین شد. نتایج محاسبه طول دورة رشد با استفاده از شاخص GDD به دست آمد و در نهایت تقویم زراعی مناسب برای سال‌های آینده بر اساس همین شاخص تعیین شد. نتایج نشان داد که دما در حال افزایش است و میانگین دمای سالانه اردبیل از 2/9 به 2/10 درجه سانتی‌گراد افزایش خواهد یافت؛ اما از میزان بارندگی به مقدار 15 میلی‌متر کاسته خواهد شد. تحت شرایط اقلیم آینده طول دوره رشد 20 روز نسبت به دوره پایه کاهش خواهد یافت. تاریخ کاشت گندم دیم 15 روز به تعویق خواهد افتاد و زمان مناسب کاشت در نیمه دوم مهرماه خواهد بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of future temperature and precipitation fluctuations in Ardebil plain in order to manage and planning the beginning of cultivation and the length of wheat growth period

نویسندگان [English]

  • Bromand Salahi 1
  • Ahmad Nohegar 2
  • Mahmoud Behrouzi 3
2 Professor, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, the effect of climate change on time of wheat cultivation, duration of growth period was investigated in Ardabil region. For adaptation to the phenomenon of climate change, and was developed appropriate crop calendar for wheat cultivation in Ardebil. To achieve this approach, first the occurrence of climate change was analyzed by using statistical downscalling, and the output data of the CanESM2 model using SDSM software under the RCP 4.5 scenario, next the climate parameters of the maximum and minimum temperatures and precipitation were simulated for the future period (2040-2011). Then the time of wheat cultivation was determined according to two temperature and precipitation factors for the base and future periods. The results of calculation of length of growth were obtained using GDD index. Finally, an appropriate agronomic calendar for the future years was determined based on this indicator. The results showed that the temperature is increasing and the average annual temperature in Ardebil will increase from 9.2 to 10.2 ° C and precipitation will be reduced to 15 millimeters. Under the conditions of the future climate, length of Growth period will reduce 20 days relative to the basic period. The time of wheat cultivation will be postponed for 15 days and the suitable time of wheat cultivation will be in the second half of October.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ardabil Plain
  • Climate Models
  • Rainfall
  • Temperature
  • Wheat
انصاری، مریم.، نوری، غلامرضا؛ و فتوحی، صمد (1395). بررسی روند تغییرات دما، بارش و دبی با استفاده از آزمون ناپارامتری من- کندال (حوزه آبخیز رودخانه کاجو در استان سیستان و بلوچستان)، پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، ش 14: 158-152.

بابائیان، ایمان.، نجفی نیک، زهرا.، زابل عباسی، فاطمه.، حبیبی نوخندان، مجید.، ادب، حامد؛ و ملبوسی، شراره (1388). ارزیابی تغییر اقلیم کشور در دورة 2039-2010 میلادی با استفاده از ریزمقیاس نمایی داده‌های مدل گردش عمومی جو ECHO-G. مجله جغرافیا و توسعه، ش 16: 152-135.

حسینی، سید صفدر؛ و نظری، محمدرضا (1394). سومین گزارش ملی تغییر آب و هوا، بخش چهارم: ارزیابی آسیب­پذیری و سازگاری، زیربخش: ارزیابی آسیب­پذیری اقتصادی بخش کشاورزی کشور از تغییر اقلیم.

دشت بزرگی، آمنه.، علیجانی، بهلول.، جعفرپور، زین­العابدین؛ و شکیبا، علیرضا (1394). شبیه‌سازی شاخص‌های حدی دمای استان خوزستان بر اساس سناریوهای RCP، جغرافیا و مخاطرات محیطی، ش 16: 123-105.

رحمانی، میترا.، جامی­الاحمدی، مجید.، شهیدی، علی؛ و هادی­زاده ازغندی، مصطفی (1394). تأثیر تغییر اقلیم بر طول مراحل رشد و نیاز آبی گندم و جو، مطالعه موردی: دشت بیرجند. نشریه بوم‌شناسی کشاورزی، جلد 7، شماره 4: 460-443.

رسولی، علی‌اکبر؛ و سبحانی، بهروز (1385). نقش بارندگی در تعیین مناطق مساعد و تاریخ مناسب کشت گندم دیم در استان اردبیل، مجله تحقیقات جغرافیایی، ش 78: 117-102.

رسولی، علی‌اکبر.، قاسمی گلعذانی، کاظم؛ و سبحانی، بهروز (1384). نقش بارش و ارتفاع در تعیین مناطق مساعد برای کشت گندم دیم با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی، مطالعه موردی: استان اردبیل، مجله جغرافیا و توسعه، دوره 3، ش 5: 199-183.

رضائی، مریم.، نهتانی، محمد.، آبکار، علیجان.، رضائی، معصومه؛ و میرکازهی ریگی، مهدی (1393). بررسی کارایی مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM در پیش‌بینی پارامترهای دمایی در دو اقلیم خشک و فراخشک (مطالعه موردی: کرمان و بم). پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، ش 10: 131-117.

سرافروزه، فاطمه.، جلالی، مسعود.، جلالی، طاهره؛ و جمالی، ابوالفضل (1391). ارزیابی اثرات تغییر اقلیم آینده بر مصرف آب محصول گندم در تبریز. فصلنامه علمی- پژوهشی فضای جغرافیایی اهر، ش 37: 96-81.

شکوهی، مجتبی.، ثنائی نژاد، سید حسین.، بنایان اول، محمد (1397). ارزیابی شبیه­سازی دما و بارشِ مدل‌های اقلیمی CMIP5 در مطالعات منطقه‌ای تغییر اقلیم (مطالعه موردی: مناطق عمده تولید گندم دیم در ایران)، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 5: 1024-1013.

شهابفر، علیرضا و قیامی باجگیرانی، علی (1380). پیش­بینی درازمدت متغیرهای اقلیمی توسط مدل­های رقومی گردش عمومی و روش­های تبدیل مقیاس خروجی­های این مدل‌ها از مقیاس جهانی به منطقه‌ای، بولتن علمی مرکز اقلیم‌شناسی، جلد 1. ش 8.

عزیزآبادی فراهانی، مسعوده.، بختیاری، بهرام.، قادری، کورش.، رضاپور، محسن (1395). بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر منحنی‌های سختی-  مدت- فراوانی خشکسالی حوزه آبریز قره­سو با استفاده از توابع مفصل، تحقیقات آب و خاک ایران، دوره 47، ش 4: 754-743.

عینی نرگسه، حامد.، دیهیم فرد، رضا.، صوفی زاده، سعید.، حقیقت، مسعود؛ و نوری، امید (1394). پیش‌بینی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد گندم آبی استان فارس با استفاده از مدل APSIM، نشریه تولیدات گیاهی زراعی، جلد هشتم، ش 4: 224-203.

قنبری، احمد.، روشنی، حسن.، توسلی، ابوالفضل (1391). اثر تاریخ کاشت بر برخی خصوصیات زراعی و عملکرد دانه ارقام گندم زمستانه. مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی، جلد ششم، شماره 2(22). صص 144-127.

کاظمی راد، لادن (1395). بررسی روند تغییر پارامترهای اقلیمی ایستگاه زنجان در دوره 2030 - 2011 میلادی. پژوهش و فناوری محیط‌زیست، دوره اول، ش: 45-39.

کوچکی، علیرضا و نصیری محلاتی، مهدی (1387). اثر تغییر اقلیم همراه با افزایش غلظت CO2 بر عملکرد گندم در ایران و ارزیابی راهکارهای سازگاری. مجله پژوهش­های زراعی ایران. جلد ششم، ش 1.

محمدی، الهام. یزدان پناه، حجت اله؛ و محمدی، فریبا (1393). بررسی رخداد تغییر اقلیم و تأثیر آن بر زمان کاشت و طول دوره رشد گندم دوروم (دیم)، مطالعه موردی: ایستگاه سرارود کرمانشاه، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، ش 2: 246-231.

مروت، سید علی‌اصغر.، ابراهیمی، حسین؛ و بخش کلارستاقی، کیومرث (1392). ارزیابی شرایط تغییر اقلیم و اثر آن بر روی تقویم زراعی کشت گندم در مشهد. نشریه یافته­های نوین کشاورزی، شماره 4: 354-339.

معصوم پورسماکوش، جعفرمیری، مرتضی.، پورکمر، فاطمه (1396). ارزیابی داده‌های مدل‌های اقلیمی CMIP5 مقابل داده‌های مشاهده‌ای ایران، مجله ژئوفیزیک ایران، 4: 53-40.

نیک‌خواه، آرمین.، کمالی، غلامعلی و حجام، سهراب (1393). بررسی اثر تغییر اقلیم بر مراحل فنولوژی گندم در همدان، دومین همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار، تهران.

هلالی، جلیل.، قهرمان، نوذر.، خلیلی، علی (1395). مقایسه مقادیر درجه روز (GDD) رشد گندم با استفاده از داده‌های ساعتی و روزانه دما در دو نمونه اقلیمی ایران، نشریه زراعت، 110: 18-9.

Chiotti, Q.P., Johston, T. (1995). Extending the Bound Arics of Climate Change Research, A Discussion on Agriculture. Journal of Rural Studies, 11, 335-350.

Eyshi Rezaie, E., Bannayan, M. (2012). Rainfed wheat yields under climate change in northeastern Iran. Meteorol.Appl, 19, 346– 354.

Harrison, P.A., Butterfield, R. E. (1996). The effect of climate chang on Europe-wide winter wheat and sunflower productivity. Climate Research, 7, 225-241.

Haverkort, A.J., Verhan, A. (2008). Climate Change and Its Repercussions for the Potato Supply Chain. Journal of potato Research, 51(3-4), 223-237.

Hongyong, S., Zhang, X., Chen, D. (2007). Effect of harvest and sowing time on the performance of the rotation of winter wheat – summer maize in the North China Plain. Industrial Crops and Products, 25, 239-247.

 Hussain S.S., Mudasser, M. (2007). Prospects for wheat production under changing climate in mountain areas of Pakistan – An econometric analysis. Agricultural Systems, 94, 494–501.

IPCC. (2001). Summary for Policy Makers, Report of working Group I, Climate Change 2001, the scientific basis. http//www.meto.gor.ak/scc5/Crdiv/Ipcc/wg1/WGI-sam.pdf.IPCC, 2001b, Special Report on the Regional Impacts of Climate Change, Watson, R, T., Zinyowera, M. C., Moss, R. H., Dokken, D. J. (Eds.), An Assessment of Vulnerability, Cambridge University Press. UK.

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

Ludwig, F., Asseng, S. (2008). Impacts and Adaptation to Climate Chang in Western Australian Wheat Cropping Systems. Agric, Syst, 90,159-179.

Mueller,B., Hauser, M., Iles, C., Rimi, R., Zwiers, F.W., Wan, H. 2015. Lengthening of the growing season in wheat and maize producing regions, Weather and Climate Extremes, 9: 47-56.

Qasim, M., Qamer, M., Alam, M. (2008). Sowing dates effect on yield and yield components of different wheat varieties. J. Agric. Res, 46(2), 279-285.

Rawson, H.M. (1993). Radiation effect on rate of development in wheat growth under different photoperiods and high and low temperature. Aust. J. Plant physiol, 20, 719-723.

Sultana, H., Ali, N., Iqbal, M., Khan, A. (2009). Vulnerability and Adaptability of Wheatproduction in Different Climatic Zones of Pakistan under Climate Change. Journal of Climatic Change, 94(1-2), 123–142.

Svoboda, N., Strer M., Hufnagel, J. 2015. Rainfed winter wheat cultivation in the North German Plain will be water limited under climate change until 2070, Environ Sci Eur, 27(1): 29. doi: 10.1186/s12302-015-0061-6.

Tao, f; zhang, z. (2013). Climat change wheat prodctiovity and water us in the north china plain: A new super –ensemble-basedprobabilistic projection. Journal agricultural and forest meteorology.12 (3). 146-165.

Wysocki, D., Cro, M. (2006). Using seed size, planting date, and expected yield to adjust dryland winter wheat seeding rates. Pages 103-110 in Oregon Agricultural Experiment Station Special Report 1068.