ارزیابی تغییر اقلیم و اثرات آن بر عملکرد گوجه فرنگی در دشت ابهر

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار/ گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 دانش‌آموخته دکترای مهندسی منابع آب/ گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 دانش‌آموخته کارشناس ارشد/ گروه آبیاری زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

4 دانش‌آموخته دکتری/ گروه آب و هواشناسی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

5 دانشیار/ گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

دما یکی از عوامل تأثیرگذار در رشد و عملکرد گیاهان است. از این­رو در این پژوهش، روند دمایی دورۀ آتی در دشت ابهر تحت تأثیر تغییر اقلیم در دوره‌های زمانی آینده و اثرات آن بر عملکرد گوجه فرنگی بررسی شد. سپس، با استفاده از شبیه‌سازی عملکرد گیاه به‌وسیلۀ مدل AquaCrop، عملکرد گیاه در دوره‌های زمانی آتی و در زمان‌های کشت متفاوت شبیه‌سازی و برآورد شد. در این مطالعه بازۀ زمانی دورۀ مشاهداتی 2010-1991 میلادی، افق نزدیک 2030-2011، افق میانی 2065-2046 و افق دور 2099-2080 در نظر گرفته شده است. به‌منظور ریزمقیاس نمایی نتایج مدل شبیه‌سازی گردش عمومی جو از نرم‌افزار LARS-WG با استفاده از مدل HadCM3 و سناریوی A2 استفاده شد. سپس تولید فایل سناریو برای دورۀ پایه انجام شد. طبق نتایج به‌دست‌آمده، بیش‌ترین عملکرد در کشت محصول گوجه‌فرنگی در زمان حال مربوط به کشت 15 خرداد با 57.55 تن در هکتار است. با توجه به این‌که زمان کشت مرسوم منطقه 5 خرداد است، با ده روز انتقال زمان کشت مرسوم به 15 خرداد،  0.51 تن در هکتار محصول افزایش می‌یابد. هم‌چنین، نتایج عملکرد گوجه‌فرنگی در افق‌های آتی افزایش می‌یابد که می‌توان به سیستم فتوسنتزی C3 این گیاه و زودرس شدن میوه و گل‌دهی بیش‌تر ارتباط داد. با توجه به نتایج مطالعه پیشنهاد می­شود اثرات تغییر اقلیم بر سایر محصولات زراعی و باغی مورد مطالعه قرار گیرد و هم‌چنین به تخصیص مناسب آب در امر کشاورزی منطقة مورد مطالعه توجه شود. از این­رو آگاهی از اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب و عملکرد محصولات زراعی می‌تواند اطلاعات لازم را در جهت مدیریت مناسب در اختیار کارشناسان و برنامه­ریزان حوزۀ آب و کشاورزی قرار دهد.

کلیدواژه‌ها


اسد فلسفی‌زاده، ن.، و صبوحی صابونی، م. (1391). بررسی آثار پدیده تغییر اقلیم بر تولیدات کشاورزی (مطالعۀ موردی: شهرستان شیراز). اقتصاد و توسعه کشاورزی، 26(4)، 272-286.
افشاری‌نیا، م.، و پناهی، ف. (1400). تأثیر خشکسالی اقلیمی بر شوری خاک سطحی در دشت کاشان. مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک، 1(2)، 40-52.
برخوری، س.، رفیعی‌ساردوئی، ا.، رمضانی، م.، آذره، ع.، و نصب پور، م. (1399). پیش‌بینی تولید خالص اولیۀ بیوم‌های مختلف دشت جیرفت در مواجهه با تغییر اقلیم. مرتع و آبخیزداری، 73(3)، 453-471.
خیاط، ا.، امیرآبادی‌زاده، م.، پور­رضا بیلندی، م.، و خزیمه‌نژاد، ح. (1399). بررسی پارامترهای دما و بارش تحت تأثیر تغییر اقلیم (مطالعۀ موردی: دشت بیرجند). مهندسی آبیاری و آب ایران، 11(1)، 200-210.
داروند، س.، اسکندری‌دامنه، ه.، اسکندری‌دامنه، ح.، و خسروی، ح. (1400). پیش‌بینی روند تغییرات دما و بارش در دورۀ آتی و تاثیر آن بر بیابان‌زایی. مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک، 1(1)، 51-64.
سلیمانی نژاد، س.، دوراندیش، آ.، صبوحی، م.، و بنایان اول، م. (1398). اثرات تغییر اقلیم بر الگوی کشت محصولات زراعی (مورد مطالعه: دشت مشهد). تحقیقات اقتصاد و توسعۀ کشاورزی ایران، 50(2)، 249-263.
شیردلی، ع.، لطفی، ف.، خانی‌تملیه، ذ.، فخیمی، پ.، و صالحی، م. (1397). بررسی اثر تغییر اقلیم بر عملکرد ذرت علوفه‌ای در دشت ابهر. محیط زیست و مهندسی آب، 4(4)، 343-356.
کیخا، ع.، خانلری، ا.، کیخا، ا.ع.، و صبوحی، م. (1399). اثر تغییر اقلیم بر کاربری اراضی و عملکرد بخش کشاورزی استان مازندران. علوم و تکنولوژی محیط زیست، 22(10)، 93-104.
متولی‌باشی نایینی، ا.، آخوندعلی، ع.م.، رادمنش، ف.، شریفی، م.ر.، و عابدی کوپایی، ج. (1398). پهنه‌بندی خصوصیات خشکسالی تحت اثر تغییر اقلیم با استفاده از روش توابع مفصل در حوضه زاینده‌رود. علوم و مهندسی آبیاری، 42(1)، 145-160.
معافی مدنی، س.ف.، موسوی بایگی، م.، و انصاری، ح. (1391). پیش بینی وضعیّت خشکسالی استان خراسان رضوی طی دورۀ 2030-2011 با استفاده از ریزمقیاس نمایی آماری خروجی مدل LARS-WG5. جغرافیا و مخاطرات محیطی، 1(3)، 21-38.
مؤمنی، س.، و زیبایی، م. (1392). اثرات بالقوه تغییر اقلیم بر کشاورزی استان فارس. اقتصاد و توسعه کشاورزی، 27(3)، 169-179.
نادری.، م. (1399). مخاطرات سیل و خشکسالی در مناطق خشک و نیمه­ خشک تحت شرایط تغییر اقلیم: شمال استان فارس. پژوهش آب ایران، 14(1)، 85-97.
نوده فراهانی، م.ع.، راسخی، آ.، پرماس، ب.، و کشوری، ع. (1397). بررسی اثرات تغییر اقلیم بر دما، بارش و خشکسالی‌های دورۀ آتی حوضه شادگان. تحقیقات منابع آب ایران، 14(3)، 125-139.
نیکبخت ­شهبازی، ع. (1396). ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر بارندگی و دما در حوزه آبریز سد کارون 3. محیط زیست و مهندسی آب، 3(2)، 133-143.
 
Afsharinia, M., & Panahi, F. (2021). Effect of climatic drought on surface soil salinity in Kashan Plain. Water and Soil Management and Modelling, 1(2), 40-52 (in Persian).
Almazroui, M., Islam, M.N., Saeed, F., Alkhalaf, A.K., & Dambul, R. (2017). Assessing the robustness and uncertainties of projected changes in temperature and precipitation in AR5 Global Climate Models over the Arabian Peninsula. Atmospheric Research, 194, 202-213.
Almazroui, M., Saeed, F., Islam, M.N., & Alkhalaf, A.K. (2016). Assessing the robustness and uncertainties of projected changes in temperature and precipitation in AR4 Global Climate Models over the Arabian Peninsula. Atmospheric Research, 182, 163-175.
Asad Falsafizadeh, N., & Sabouhi Sabouni, M. (2013). Investigation of climate change phenomenon on agricultural production. Journal of Agricultural Economics and Development, 26(4), 272-286 (in Persian).
Barkhori, S., Rafiei sardooi, E., Ramezani, M., Azareh, A., & Nasabpoor, M. (2020). Predicting net primary production of different biomes of Jiroft Plain in the face of climate change. Journal of Range and Watershed Managment, 73(3), 453-471 (in Persian).
Darvand, S., Eskandari Damaneh, H., Eskandari Damaneh, H., & Khosravi, H. (2021). Prediction of the change trend of temperature and rainfall in the future period and its impact on desertification. Water and Soil Management and Modelling, 1(1), 51-64 (in Persian).
Doorenbos, J., & Kasssam, A.H. (1979). Yield response to water. FAO Irrigation and Drainage papers, 33, 203 pages.
Geerts, S., Raes, D., Garcia, M., Miranda, R., Cusicanqui, J.A., Taboada, C., & Steduto, P. (2009). Simulating yield response of quinoa to water availability with AquaCrop. Agronomy Journal, 101(3), 499-508.
Ghosh, S., & Mujumdar, P.P. (2008). Statistical downscaling of GCM simulations to streamflow using relevance vector machine. Advances in Water Resources, 31(1),132–146.
Keikha, A., Khanlary, A., Keikha, A., & Sabouhi, M. (2020). The effect of climate change on land usage and agricultural sector performance in Mazandaran province. Journal of Environmental Science and Technology, 22(10), 93-104 (in Persian).
Khayat, A., Amirabadizadeh, M., Pourreza-Bilondi, M., & Khozeymehnehad, H. (2020). Study temperature & precipitation parameters under the effect of climate change (Case study: Birjand Plain). Irrigation and Water Engineering, 11(1), 200-210 (in Persian).
Moafimadani, F., Mosavibaygani, M., & Ansari, H. (2015). Prediction of Khorasan Razavi Province drought condition at 2011-2030 with LARS-WG downscaling model. Geography and Environmental Hazard, 7(2), 157–171 (in Persian).
Moameni, S., & Zibae, M. (2013). Potential impacts of climate change on agriculture in Fars Province. Journal of Economics and Agricultural Development, 27(3), 169-179 (in Persian).
Motevalibashi Naeini, E., Akhond Ali, A., Radmanesh, F., Sharifi, M., & Abedi Koupaei, J. (2019). Zoning map of drought characteristics under climate change scenario using copula method in the Zayandeh Roud River Catchment. Irrigation Sciences and Engineering, 42(1), 145-160 (in Persian).
Naderi, M., (2020). Risks of floods and drought in arid and semi-arid regions under climate change conditions: North of Fars province. Iranian Journal of Water Research, 36, 85-97 (in Persian).
Nikbakht Shahbazi, A. (2017). Assessment of climate change impact on precipitation and temperature variation in watershed of Karoon 3 Dam. Journal of Environment and Water Engineering, 3(2), 133–143 (in Persian).
Node Farahani, M., Rasekhi, A., Parmas, B., & Keshvari, A. (2018). The effects of climate change on temperature, precipitation and drought in the the future Shadegan basin. Iran-Water Resources Research, 14(3), 125-139 (in Persian).
Shirdeli A., Lotfi F., Khani Temeliyeh Z., Fakhimi P., & Salehi M. (2018). The effect of climate change on sorghum's yield in Abhar Plain. Journal of Environment and Water Engineering, 4(4), 344–356 (in Persian).
Soleymani Nejad, S., Dourandish, A., Sabouhi, M., & Banayan Aval, M. (2019). The effects of climate change on cropping pattern (Case study: Mashhad Plain). Iranian Journal of Agricultural Economics and Development Research, 50(2), 249-263 (in Persian).
Tsakmakis, I.D., Kokkos, N.P., Gikas, G.D., Pisinaras, V., Hatzigiannakis, E., Arampatzis, G., & Sylaios, G.K. (2019). Evaluation of AquaCrop model simulations of cotton growth under deficit irrigation with an emphasis on root growth and water extraction patterns. Agricultural Water Management, 213, 419-432.
Wilby, R.L., & Dettinger, M.D. (2000). Streamflow changes in the Sierra Nevada, CA simulated using a statistically downscaled General Circulation Model scenario of climate change. Pp. 99–121, In: McLaren, S.J., & Kniveton, D.R. (eds.), Linking climate change to land surface change, Kluwer Academic Publishers, Netherlands.
Xu, C.Y. (1999). Climate change and hydrologic models: A review of existing gaps and recent research developments. Water Resources Management, 13(5), 369-382.
Zhang, W., Liu, W., Xue, Q., Chen, J., & Han, X. (2013). Evaluation of the AquaCrop model for simulating yield response of winter wheat to water on the southern Loess Plateau of China. Water Science and Technology, 68(4), 821-828.