اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد و مراحل فنولوژیکی گیاه سیب‌زمینی (مطالعه موردی: جنوب استان کرمان)

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 4، دوره 16، شماره 1 - شماره پیاپی 59، فروردین 1403، صفحه 63-80   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/agry.2023.77055.1116

نویسندگان

فاطمه بیاتانی¹؛ کرامت نژادافضلی^{* 2}

¹دانشکده ادبیات، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.

²گروه جغرافیا، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران.

چکیده

سیب­زمینی از محصولات مهم زراعی است که به‌عنوان یک محصول استراتژیک در تأمین امنیت غذایی در آینده شناخته شده است. با توجه به پدیده گرمایش جهانی و تحت تأثیر قرار دادن تولیدات محصولات کشاورزی، ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر تولید سیب­زمینی در کشور ضروری می­باشد. بدین منظور، از داده­های مدل اقلیمی CanESM2، تحت سناریوهای انتشار RCP4.5, RCP2.6 و RCP8.5 در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری استان کرمان، استفاده گردید. از مدل آماری SDSM، برای ریزمقیاس نمایی خروجی مدل CanESM2، و از مدل WOFOST به‌منظور شبیه­سازی عملکرد غده و مراحل فنولوژیکی سیب­زمینی استفاده شد. در این مطالعه، مدل WOFOST با استفاده از داده­های مزرعه­ای سال­های 90،89 و 92 کالیبراسیون و با داده­های سال­های 1391 و 1393 تعیین اعتبار گردید. نتایج به‌دست آمده از شاخص­های آماری، نشان از دقت بالای مدل SDSM و مدل WOFOST و مطابقت نتایج کالبیراسیون و تعیین اعتبار با داده­های دیدبانی بود. میانگین مربعات خطا در دو مدل SDSM و WOFAST در مراحل کالبیراسیون و صحت‌سنجی  به‌ترتیب 8/0 و 4/7 درصد تجاوز نکرده و در محدوده عالی قرار داشت. 87 درصد مراحل فنولوژیک و بالای 90 درصد عملکرد غده سیب‌زمینی، در اطراف خط استاندار (±SE) مراحل فنولوژیک و عملکرد دیده­بانی شده قرار داشت. نتایج شبیه­سازی در مناطق مورد مطالعه تحت سناریوهای RCP نشان‌دهنده افزایش دمای کمینه در محدوده 0.3 تا 1.3 درجه سلسیوس، دمای بیشینه در محدوده 0.3 تا 1.2 درجه سلسیوس و کاهش بارش در محدوده 4/6- تا 6/37- میلیمتر خواهد بود. نتایج حاصل از شبیه­سازی عملکرد غده و مراحل فنولوژیکی سیب­زمینی در دوره آینده توسط مدل WOFOST، بیانگر کاهش عملکرد سیب­زمینی به‌میزان 8/0- تا 3/6- درصد بود. میانگین حداکثر کاهش طول رشد با 5/3- روز در سناریوی RCP8.5 مربوط به مرحله رسیدگی فیزیولوژیکی (برداشت) بود. همچنین نتایج نشان داد که به‌ازای هر یک درجه سلسیوس افزایش میانگین دما سالانه، عملکرد غده به‌میزان 99/4 درصد کاهش خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

ریزمقیاس نمایی؛ مدل گردش عمومی؛ مدل WOFOST؛ مراحل فنولوژیکی سیب‌زمینی

مراجع

• Advari, Z., Tadayon, M. R., & Arani Baghbani, A. (2019). Effect of Climate Change on potato Production and assessment adaptation strategies in Fereydounshahr. Journal of Plant Process and Function, 8,151-169. (In Persian with English Summary) http://dorl.net/dor/20.1001.1.23222727.1398.8.29.18.0
• Bani Hashemi, S.(2012). Assessment of climate change and related damages in the country. Quarterly Journal of Forests, Rangelands and Watershed Management Organization 94 and 93, 13-5. (In Persian with English Summary)
• Bayatani, F. (2019). Study of the effects of climate change on yield and water requirement of potato plant in Iran. PhD Dissertation, Faculty of Literature, Hakim Sabzevari University of Sabzevar, Iran. (In Persian with English Summary)
• Darzi Naftchali, A., & Karandish, F.(2016). Rice cultivation management in Mazandaran Province under climate change . Journal of Water Research in Agriculture, 30, 33-346. (In Persian with English Summary). https://doi.org/10.22092/jwra.2016.107154
• Delghandi, M., Massah Bovani, A. R., Ajorlou, M. J., Broomandnasab, S., & Andarzian, B. (2014). Risk assessment of climate change impacts on production and phenology of wheat (case study: Ahvaz Region). Journal of Water and Irrigation Management, 4, 161-175. (In Persian with English Summary) https://doi.org/10.22059/jwim.2014.53032
• Esmaili, R., Ataie, H., & Falah Ghalhary, G. (2011). Evaluation of the effects of climate change on the possibility of developing two nucleated species of almond and apricot (Case study: Khorasan Razavi). Journal of Agricultural Knowledge and Sustainable Production, 21, 162-145. (In Persian with English Summary)
• Food and Agriculture Organization (FAO). (2019). An FAO Perspective. http://www.fao.org.
• Food and Agriculture Organization (FAO). (2012). Plant Production and Protection Paper FAO, Rome.
• Fischer, G.F.N., Tubiello, H., Velthuizen, V., & Wiberg, D.A. (2007). Climate change impacts on irrigation water requirements. Technological Forecasting & Social Change, 74, 1083-1107. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2006.05.021
• Gouache, C.H., Bris, X., Bogard, L.M., Deudon, O., Pagé, C.H., & Philippe, P.H. (2012). Evaluating agronomic adaptation options to increasing heat stress under climate change during wheat grain filling in France. European Journal of Agronomy, 39, 62-70. https://doi.org/10.1016/j.eja.2012.01.009
• Jafarpour, S., h. (2016). Investigating the effects of climate change on water demand and yield of major crops in Ardabil plain. Master Thesis, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Mohaghegh Ardabili University of Ardabil, Iran. (In Persian with English Summary)
• Khajehpour, M. R. (2008). Principles and foundations of agriculture. Isfahan University Jihad Publications, Isfahan.
• Nazari, S. h., Taheriun, M., & Ahmadi, A. (2015). Investigation of the effects of climate change on temperature and precipitation in the catchment area of Mahabad Dam (using CanESM2 model), the second national conference on architecture. New Urban Development, National Center of Iranian Architects, Urmia, 5 October 2015. (In Persian with English Summary) https://civilica.com/doc/418378.
• Supit, I., Hooyer, A.A., & Van Diepen, C. A. (1994). System description of the WOFOST 6.0 crop simulation model implemented in CGMS. Vol. 1: Theory and algorithms. EUR publication 15956, Agricultural series, Luxembourg.
• Taei Semiromi, S., Moradi, H. R., & Khodagholi, M. (2014). Simulation and prediction some of climate variable by using multi line SDSM and Global Circulation Models (Case study: Bar Watershed Nayshabour). Human and Environment Quarterly, 28, 15-1. (In Persian with English Summary)
• Taei Semiromi, J., Ghanbari, A., Amiri, I., Ghaffari, A. A., Siahsar, B., & Ayobi, Sh. (2012). Agroecological Zoning of Wheat in the Borujen Watershed: Rianfed and Irrigated Wheat Cropping System Evaluation. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 22(4), 12-1. (In Persian with English Summary)
• Turkman, M. (2016). Investigating the effect of future warming and climate change on agricultural characteristics and potato production in Iran. PhD Dissertation, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran.
• Willby, R. L., Dawson, C. W., Barrow, E. M. (2002). SDSM a decision support tool for the assessment of regional climate change impacts. Environmental Modelling & Software, 17, 145-157. https://doi.org/10.1016/S1364-8152(01)00060-3