نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 استاد گروه زراعت دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 دانشیار، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گروه زراعت

10.22059/jci.2022.334981.2648

چکیده

یکی از چالش‏های مهم مرتبط با کشاورزی و امنیت غذایی، تغییر اقلیم جهانی است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر تغییر اقلیم در آینده بر عملکرد و بهره‏وری آب ذرت علوفه‏ای (Zea mays L.) در ایران انجام شد. برای پیش‏بینی تغییر اقلیم در آینده (2050 میلادی) از دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 و از داده‏های هواشناسی در سال‏های 1394-1380 به‏عنوان دوره مبنا استفاده شد. پتانسیل عملکرد با استفاده از مدل شبیه‏سازی گیاهی SSM-iCrop2 و بر اساس دستورالعمل گیگا برآورد شد و تغییرات اقلیمی برای هر سناریو در مدل شبیه سازی اعمال گردید. نتایج نشان داد که تغییر اقلیم بر اساس هر دو سناریو یاد شده تأثیر قابل اعتنایی بر پتانسیل عملکرد ذرت علوفه‏ای نسبت به شرایط فعلی ندارد و فقط موجب افزایشی معادل 9/0 و 6/1 درصد در دو سناریوی یاد شده نسبت به شرایط فعلی (6/85 تن در هکتار) خواهد شد. این نتیجه را می‏توان به چهارکربنه بودن این گیاه و در نتیجه عدم تأثیر افزایش CO2 بر رشد و عملکرد آن و همچنین باقی‏ماندن دما در دامنه دماهای بهینه در بیشتر مناطق اقلیمی اصلی تولید ذرت علوفه‏ای در ایران نسبت داد. میزان بهره‏وری آب نیز در هر دو سناریو به میزان 4/0 و 6/1 درصد نسبت به شرایط فعلی (4/10 کیلوگرم بر مترمکعب) افزایش می‏یابد که دلیل احتمالی آن افزایش غلظت CO2 و بسته‏تر شدن روزنه‏ها می‏باشد. همچنین، به دلیل آنکه تغییر چندانی در میزان آب مصرفی و تبخیر و تعرق مشاهده نشد می‏توان افزایش بهره‏وری آب در ذرت علوفه‏ای را به افزایش پتانسیل عملکرد نسبت داد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Climate Change on Yield Potential and Water Productivity of Forage Maize in Iran

نویسندگان [English]

  • Hosna Fayazi 1
  • Ebrahim Zeinali 2
  • Afshin Soltani 3
  • Benyamin Torabi 4

1 Hosna Fayazi, Ph.D. Student of Agronomy Department, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

2 Associate Professor of Agronomy Department, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

3 Proffesor of Agronomy Department, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

4 Associate Professor of Agronomy Department, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

چکیده [English]

Global climate change is among the most important agricultural and food security challenges. Study was conducted to investigate the effect of climate change on potential yield and water productivity of forage maize in Iran. Two scenarios of RCP4.5 and RCP8.5 was used to predict the future climate (2050s) and climate data of 2001-2015 were used as the base period. Potential yield was estimated using SSM-iCrop2 model according to the GYGA protocol and the climate changes for both scenarios were applied in the model. The results showed that the climate change will not have a considerable effect on forage maize yield compared to the current conditions (85.6 ton ha-1) and will only lead to an increase of 0.9 and 1.6 percent in on both scenarios. This may be attributed to maize being a C4 plant and thus, non-effectiveness of CO2 increase on its growth. Also, the temperature will remain in optimum range for maize in most of the main regions for forage maize cultivation areas in Iran. Water productivity in both scenarios will increase by 0.4 and 1.6 percent compared with the current conditions (10.4 kg m-3) which may be due to increase CO2 concentration and more closure of stomata. Also, improved water productivity in forage maize may be attributed to increase yield potential due to the fact that no considerable changes were observed in terms of the required water, evapotranspiration and irrigation times.

کلیدواژه‌ها [English]

  • climate zones
  • GYGA protocol
  • SSM-icrop2 model
  • temperature
  • Yield simulation