شبیه سازی مخاطرات ناشی از تنش گرما بر تولید ذرت دانه ای در شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک

سابقه و هدف: امروزه تنش گرما به عنوان یکی از بزرگترین خطرها و نگرانی های تولید ذرت دانه ای است و این موضوع بیشتر در منطقه های گرم و خشک دیده میشود. تنش گرما عملکرد دانه و سرعت فتوسنتز گیاهی را کاهش و تنفس را افزایش میدهد. گیاه ذرت به تنش گرما و دماهای بالا در مرحله گلدهی بسیار حساس بوده زیرا دماهای بالاسبب عقیمی دانه گرده و به موازات آن کاهش عملکرد دانه میشود. با این وجود راهکارهایی برای جلوگیری مواجه شدن مرحله گلدهی ذرت با تنش گرما وجود دارد. راهکارهای دقیق مدیریتی مانند تغییر تاریخ کاشت و رقم به عنوان روشهایی مناسب برای مقابله با تنش گرما استفاده میشوند. از طرفی مدل های شبیه سازی رشد گیاهان زراعی برای بررسی این راهکارها ابزار مفیدی می باشند. بنابراین، مطالعه حاضر به منظور بررسی اثر مخاطرات تنش گرما (فراوانی و شدت گرما) بر عملکرد ذرت دانه ای در شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک ایران و تعیین دامنه ی مخاطرات گرما برای این محصول با استفاده از رهیافت مدل سازی انجام گرفت. مواد و روشها: به منظور ارزیابی مخاطرات ناشی از تنش گرما در ذرت دانهای کشور یک آزمایش شبیه سازی در پنج منطقه (ایرانشهر، دزفول، پارسآباد، کرمانشاه و کرمان) طراحی شد. تیمارهای آزمایش شامل تاریخ کاشتهای مختلف: تاریخ کاشت مرسوم (تاریخ کاشت کشاورزان منطقه)، دیرهنگام (۲۰ روز بعد از تاریخ کاشت مرسوم) و زودهنگام (۲۰ روز قبل از تاریخ کاشت مرسوم) و دو رقم: سینگل کراس ۷۰۴( دیررس) و سینگل کراس ۲۶۰( زودرس) بودند. برای انجام این کار، داده های بلند مدت اقلیمی روزانه هر منطقه شامل بیشینه و کمینه دما، بارش و تشعشع از سازمان هواشناسی کشور جمع آوری گردید. این داده ها به عنوان ورودی مدل شبیه سازی گیاه زراعی مورد استفاده قرار گرفتند. در مطالعه حاضر، مدل زراعی APSIM برای شبیه سازی رشد و نمو گیاه ذرت استفاده گردید. برای بررسی مخاطرات گرما بر روی ذرت دانه ای، سه بعد، شامل مرحله حساس (گلدهی) ذرت دانه ای به دماهای حدی، فراوانی دماهای حدی در مرحله حساس و شدت دماهای حدی در این مرحله در نظر گرفته شدند. همچنین دامنه ی ریسک تنش گرما برای گلدهی در هر منطقه برابر با اولین روز از سال با بیشنه دمای باالی ۳۶ درجه سانتی گراد تا آخر روز سال با دمای باالی ۳۶ درجه سانتی گراد بود. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که دامنه ی مخاطرات (تعداد روزهایی متوالی از سال با ماکزیمم دمای باالی ۳۶ سانتیگراد) برای بوم نظام های ذرت ایران به طور میانگین ۹۴.۴ روز بود که در منطقه ها و اقلیم های مختلف متفاوت بود. کمترین بازه مخاطرات در منطقه نیمه خشک و معتدل پارسآباد(۱۴ روز) و بیشترین مقدار در منطقه گرم و خشک ایرانشهر (۱۸۳ روز) ثبت گردید. همچنین درصد تعداد روزهایی با دمای باالی ۳۶ درجه سانتیگراد در طول دوره گلدهی ذرت برابر با ۶۳.۵ درصد و شدت تنش گرما برابر ۳۷.۰۹ درجه سانتیگراد بود. این موضوع سبب کاهش عملکرد ذرت دانه ای کشور میشود به طوری که عملکرد دانه در حال حاضر برابر ۶۱۹۶.۵ کیلوگرم شبیه سازی شد. با این وجود تاریخ کاشت های زودهنگام و رقم زودرس در کشت بهاره درصد تعداد روزهایی با دمای باالی ۳۶ درجه سانتیگراد در طول دوره گلدهی ذرت (۳۷.۲ درصد) و شدت تنش گرما (۳۵.۱ درجه سانتیگراد) را کاهش داد و عملکرد دانه را به ۷۴۸۶.۹ کیلوگرم افزایش داد. همچنین تاریخ کاشت های دیرهنگام و رقم دیررس در کشت تابستانه درصد تعداد روزهایی با دمای باالی ۳۶ درجه سانتیگراد در طول دوره گلدهی ذرت (۳۸.۹ درصد) و شدت تنش گرما (۳۵.۳ درجه سانتیگراد) را کاهش داد و عملکرد دانه را به ۷۷۴۳.۶ کیلوگرم افزایش داد. نتیجه گیری: به طور کلی، نتایج نشان داد که ذرت دانهای در حال حاضر تحت یک مخاطره باالی تنش گرما کشت میشود. به منظور کاهش مخاطرات و افزایش عملکرد دانه، کشاورزان در هر منطقه باید تاریخ کاشت ها و ارقام بهینه را بنابر فصل کشت به کار ببرند.

کلیدواژه ها:

اقلیم ، تاریخ کاشت ، گلدهی ، رقم