تاثیر تغییر اقلیم بر عملکرد گیاه ذرت با استفاده از مدل SSM-iCrop۲

سابقه و هدف: تغییر اقلیم یکی از مهم ترین تهدیدهای امروزه بشر است که کم توجهی به آن موجب بروز مشکلات عدیده و خسارات جبران ناپذیری می شود. ذرت(Zea mays) جزء غلات مهم دنیا به شمار می رود؛ که تغییرات آب و هوایی سبب کاهش عملکرد این گیاه می شود. پیش بینی شرایط اقلیمی آینده و تاثیر آن بر گیاه ذرت از طریق مدل سازی امکان پذیر می باشد و با عنایت به این موضوع که تاکنون تاثیر تغییرات آب وهوایی آینده بر گیاه ذرت با مدل SSM-iCrop۲ به طور استاندارد مورد بررسی قرار نگرفته است؛ هدف از این مطالعه بررسی اثرات تغییر اقلیم روی گیاه ذرت با استفاده از مدل فوق بود. مواد و روش ها: آمار و اطلاعات ایستگاههای هواشناسی مناطق کشت ذرت در دوره پایه شامل مقادیر روزانه دمای بیشینه و کمینه و بارندگی ایستگاه های مورد نظر از مرکز اطلاعات آمار سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. برای بدست آوردن خصوصیات خاک مناطق مورد بررسی از روش تهیه پروفیل های عمومی خاک استفاده شد و جهت شبیهسازی اثرات تغییر اقلیم بر گیاه ذرت از مدل SSM-iCrop۲ استفاده شد. در این شبیه سازی، متوسط مقدار CO۲ برای دوره گذشته ۳۶۰ پی پی ام و برای دوره ۲۰۲۵ تحت سناریوی انتشار ۵/۴ و ۵/۸ به ترتیب ۴۲۳ و ۴۳۲ پی پی ام و برای دوره ۲۰۵۵ تحت این دو سناریوی انتشار به ترتیب ۴۹۹ و ۵۷۱ پی پی ام در نظر گرفته شد.یافته ها: بر اساس نتایج میانگین تغییرات دما در دوره ۲۰۵۵ تحت سناریوی RCP۴.۵ و RCP۸.۵، به ترتیب به میزان ۱۵ و ۱۹ درجه سانتی گراد و در دوره ۲۰۲۵ تحت سناریوی RCP۴.۵ و RCP۸.۵، به ترتیب به میزان ۸ و ۹ درجه سانتی گراد نسبت به دوره پایه افزایش خواهد داشت. کارایی استفاده از تشعشع نیز در اکثر ایستگاه ها با افزایش روبرو خواهد شد. نتایج حاکی از کاهش طول دوره رسیدگی تحت هر دو سناریو در هر دو دوره بوده است؛ که این کاهش در دوره ۲۰۵۵ نسبت به دوره ۲۰۲۵ مشهودتر است. میزان بهره وری آب در دوره ۲۰۵۵ بدلیل بالاتر رفتن میزان دما کاهش داشته؛ درحالی که در دوره ۲۰۲۵ تحت هر دو سناریوی انتشار افزایش نشان داده است. همچنین، میزان عملکرد نیز در هردو دوره کاهش یافت.نتیجه گیری: خروجی مدل ها بیان گر افزایش دما و میزان CO۲ در شرایط اقلیمی آینده می باشد که این افزایش در دوره ۲۰۵۵ نسبت به دوره ۲۰۲۵ به میزان بالاتری می رسد؛ که افزایش دما سبب کاهش طول دوره رسیدگی در هر دو دوره می شود. از طرفی هر چه طول دوره رسیدگی کمتر باشد، سرعت پرشدن دانه بیشتر شده و سبب کاهش وزن دانه می شود که در نهایت منجر به کاهش عملکرد می شود. نتایج حاکی از کاهش تبخیر و تعرق در تمام ایستگاه ها و افزایش میزان تشعشع می باشد. علی رغم افزایش کارایی استفاده از تشعشع، میزان عملکرد نیز در بیشتر ایستگاه ها کاهش یافت که با توجه به افزایش دما و بسته شدن روزنه ها به علت بالا رفتن میزان CO۲ دور از انتظار نخواهد بود؛ و با عنایت به اینکه افزایش دما در دوره ۲۰۵۵ بیشتر می باشد؛ میزان عملکرد و طول دوره رسیدگی در دوره ۲۰۵۵ با شدت بیشتری کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

تغییرات CO۲ ، تغییرات دمایی ، شبیه سازی ، RCP