ارزیابی راهکار های سازگاری نخود دیم (Cicer arietinum L.) به تغییرات اقلیمی آینده در استان زنجان

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 2، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 28، تیر 1395، صفحه 169-181   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v8i2.34886

نویسندگان

امیر حجارپور^* ؛ نسیم مقدادی؛ افشین سلطانی؛ بهنام کامکار

گروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

چکیده

تغییرات بسیار اندک شرایط اقلیمی نسبت به وضع معمول بر توان تولیدی گیاهان زراعی اثرات شگرف خواهد داشت، بنابراین ارزیابی میزان کارایی راه های سازگاری به شرایط آینده برای توسعه‏ پایدار یک ناحیه یا منطقه ضروری است. هدف از این مطالعه ارزیابی راهکارهای سازگاری کشت دیم گیاه نخود به شرایط تغییر اقلیم (افزایش چهار درجه سانتی گرادی دما، کاهش 10 درصدی بارندگی و افزایش دو برابری دی‌اکسید کربن) در استان زنجان با استفاده از مدل SSM-Chickpea بود. در شرایط اقلیمی آینده، میانگین عملکرد استان به طور متوسط با 4/38 درصد افزایش به 1036 کیلوگرم در هکتار خواهد رسید که اختلاف معنی داری با شرایط فعلی (760 کیلوگرم در هکتار) دارد. سه روش مدیریتی (تسریع در کاشت، استفاده از ارقام زودرس و تلفیقی از زودرسی و تسریع در کاشت) جهت سازگاری با تغییرات اقلیمی آینده شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از ارقام زودرس به همراه تسریع در کاشت در شرایط آینده میانگین عملکرد استان را تا 5/94 درصد نسبت به شرایط فعلی افزایش می‏دهد و به 1452 کیلوگرم در هکتار می‏رساند. کاهش طول دوره‏ رشدی گیاه و عدم برخورد با دماهای فوق مطلوب در هنگام پر شدن دانه، توزیع آب بین فاز رویشی و زایشی در اثر کم شدن دوره‏ رشد رویشی و فرار از تنش خشکی آخر فصل به علت منطبق شدن دوره رشدی گیاه با فصل رشد از جمله دلایل افزایش عملکرد نخود در شرایط به کارگیری راهکارهای سازگاری می‏باشند. در این شرایط با توجه به کاهش ریسک مخاطرات محیطی در طی سال‏های مختلف، پایداری عملکرد تا 4/28 درصد افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها

افزایش دی اکسیدکربن؛ کاهش بارندگی؛ پایداری عملکرد؛ مدل نخود

مراجع

Agricultural Statistic. Volume 1: Crops. 2010. Jihad Ministry of Agriculture. Planning and Economic Affairs, Office of Statistics and Information Technology. (In Persian)

Asseng, S., Jamieson, P.D., Kimball, B., Pinter, P., Sayre, K., Bowden, J.W., and Howden, S.M. 2004. Simulated wheat growth affected by rising temperature, increased water deficit and elevated atmospheric CO2. Field Crops Research 85: 85-102.

Cattivelli, L., Rizza, F., Badeck, F.W., Mazzucotelli, E., Mastrangelo, A.M., Francia, E., Marè, C., Tondelli, A., and Stanca, A.M. 2008. Drought tolerance improvement in crop plants: An integrated view from breeding to genomics. Field Crops Research 105: 1-14.

Clarke, H.J., and Siddique, K.H.M. 2004. Response of chickpea genotypes to low temperature stress during reproductive development. Field Crops Research 90: 323-334.

CSSA, 2011. Position Statement on Crop Adaptation to Climate Change. Crop Science Society of America, Madison, WI.

Fuhrer, J. 2003. Agroecosystem responses to combinations of elevated CO2, ozone, and global climate change. Agriculture, Ecosystems and Environment 97: 1-20.

Gholipoor, M., and Soltani, A. 2009. Future climate impacts on chickpea in Iran and ICARDA. Research Journal of Environmental Sciences 3: 16-28.

Hajarpoor, A., Soltani, A., Zeinali, E., and Sayyedi, F. 2014. Potential benefits from adaptation to climate change in chickpea. Agriculture Science Developments 3: 230-236.

Hajarpoor, A., Soltani, A., Zeinali, E., and Sayyedi, F. 2014. Simulating climate change impacts on production of chickpea under water-limited conditions. Agriculture Science Developments 3: 209-217.

Hajarpoor, A., Soltani, A., Zeinali, E., and Sayyedi, F. 2013. Simulating the impact of climate change on production of chickpea in rainfed and irrigated condition of Kermanshah. Journal of Plant Production 20(2): 235-252. (In Persian with English Summary)

Ludwig, F., and Asseng, S. 2006. Climate change impacts on wheat production in a Mediterranean environment in Western Australia. Agricultural Systems 90: 159-179.

Luo, Q., Bellotti, W., Williams, M., and Wang, E. 2009. Adaptation to climate change of wheat growing in south Australia: Analysis of management and breeding strategies. Agriculture, Ecosystems and Environment 129: 261-267.

Mall, R.K., Lal, M., Bhatia, V.S., Rathore, L.S., and Singh, R. 2004. Mitigating climate change impact on soybean productivity in India: a simulation study. Agricultural and Forest Meteorology 121: 113-125.

Meghdadi, N. 2012. Simulating the effect of climate change on chickpea in Zanjan province. MSc thesis. University Agriculture and Natural Resources of Gorgan. (In Persian with English Summary)

Meghdadi, N., Soltani, A., Kamkar, B., and Hajarpoor, A. 2014. Simulating the impact of climate change on production of chickpea in Zanjan province. Electronic Journal of Crop Production. In Press. (In Persian with English Summary)

Sabaghpour, S.H., Mahmodi, A.A., Saeed, A., Kamel, M., and Malhotra, R. 2006. Study on chickpea drought tolerance lines under dryland condition of Iran. Indian Journal of Crop Science 1: 70-73.

Seneviratne, S., Nicholls, N., Easterling, D., Goodess, C., Kanae, S., Kossin, J., Luo, Y., Marengo, J., McInnes, K., and Rahimi, M. 2012. Changes in climate extremes and their impacts on the natural physical environment: An overview of the IPCC SREX report. EGU General Assembly Conference Abstracts p. 12566.

Soltani, A. 2006. Application of SAS in statistical analysis. JDM Press. Mashhad. Iran 182 pp. (In Persian)

Soltani, A., and Faraji, A. 2006. Determine phenology and growth rate of chickpea under rainfed conditions favorable for the dome of Gorgan. Journal of Food Science and Technology 20(7): 49-57.

Soltani, A., Gholipoor, M., and Ghassemi-Golezani, K. 2007. Analysis of temperature and atmospheric CO2 effects on radiation use efficiency in chickpea (Cicer arietinum L.). Journal of Plant Sciences 2: 89-95.

Soltani, A., Hammer, G.L., Torabi, B., Robertson, M.J., and Zeinali, E. 2006. Modeling chickpea growth and development: Phenological development. Field Crops Research 99: 1-13.

Soltani, A., and Sinclair, T.R. 2011. A simple model for chickpea development, growth and yield. Field Crops Research 124: 252-260.

Soltani, A., and Sinclair, T.R. 2012a. Modeling physiology of crop development, growth and yield. CABI.

Soltani, A., and Sinclair, T.R. 2012b. Optimizing chickpea phenology to available water under current and future climates. European Journal of Agronomy 38: 22-31.

Soltani, A., Torabi, B., and Zarei, H. 2005. Modeling crop yield using a modified harvest index-based approach: application in chickpea. Field Crops Research 91: 273-285.

Torriani, D.S., Calanca, P., Schmid, S., Beniston, M., and Fuhrer, J. 2007. Potential effects of changes in mean climate and climate variability on the yield of winter and spring crops in Switzerland. Climate Research 34: 59-69.

Vadez, V., Soltani, A., and Sinclair, T.R. 2013. Crop simulation analysis of phenological adaptation of chickpea to different latitudes of India. Field Crops Research 146: 1-9.

Van Ittersum, M.K., Howden, S.M., and Asseng, S. 2003. Sensitivity of productivity and deep drainage of wheat cropping systems in a Mediterranean environment to changes in CO2, temperature and precipitation. Agriculture, Ecosystems and Environment 97: 255-273.

White, J.W., Hoogenboom, G., Kimball, B.A., and Wall, G.W. 2011. Methodologies for simulating impacts of climate change on crop production. Field Crops Research 124: 357-368.

Zarakani, F. Kamali, G.A., Chizari, A. 2014. The effect of climate change on the economy of rain fed wheat (a case study in Northern Khorasan). Journal of Agroecology 6(2): 301-310