ارزیابی راهکارهای سازگار شدن گیاه ذرت در شرایط اقلیم آینده ایران با استفاده از مدل SSM-iCrop2

Abstract

سابقه و هدف: تغییر اقلیم یا همان تغییرات آب‌وهوایی یکی از مهم‌ترین تهدیدهای عمده و حیاتی است که امروزه بشر با آن مواجه می‌باشد و عملکرد بسیاری از گیاهان از جمله ذرت (Zea mays L.)؛ را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد.ذرت از نظر تولید جهانی بعد از گندم (.Triticum aestivum L) و برنج (Oryza sativa L.) مقام سوم را به خود اختصاص داده است؛ و با توجه به روند تغییرات اقلیمی اخیر و گرم شدن هوا به‌نظر می‌رسد کشت و کار این گیاه به‌عنوان یک گونه با مسیر فتوسنتزی C4 اهمیت بیشتری پیدا کرده است. در حال حاضر ایران با اقلیمی خشک و خشک‌سالی‌های متوالی و روند افزایشی دما نیازمند انتخاب راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم است. به همین منظور محققان اثرات تغییر اقلیم بر تولید گیاهان زراعی را در شرایط اقلیمی آینده و سال 2050، با استفاده از مدل گردش عمومی مورد بررسی قرار دادند. با توجه به افزایش جمعیت و ایجاد امنیت غذایی و مواجه شدن کشت و کار گیاهان زراعی با معضل تغییر اقلیم؛ مطالعه حاضر برای شبیه‌سازی اثرات تغییرات اقلیم بر گیاه ذرت و ارائه راهکارهای سازگاری این گیاه برای مقابله با اثرات تغییر اقلیم صورت گرفت.مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر، از مدل SSM-iCrop2 در دو دوره (2025) 2039-2010 و (2055) 2069-2040 و تحت دو سناریو انتشار RCP4.5 و RCP8.5 در 23 ایستگاه هواشناسی کشور استفاده شد. مدل SSM-iCrop2 مدل رشد، نمو و عملکرد را به صورت روزانه به عنوان تابعی از شرایط آب و هوایی، خصوصیات خاک و مدیریت زراعی شبیه‌سازی می‌کند. همچنین این مدل توانایی شبیه‌سازی مراحل فنولوژی، گسترش و پیری برگ، تاثیر خشکی هوا، شوری و CO2 بر تولید ماده خشک، توزیع ماده خشک، تاثیر دماهای اکستریم بر سطح برگ، تشکیل عملکرد و موازنه آب خاک را دارد. با توجه به افزایش میزان دما و غلظت CO2 در آینده برای بهبود عملکرد ذرت سه راهکار سازگاری تغییر در تاریخ کشت، رسیدگی و ترکیب دو راهکار دیررسی و تسریع در کاشت که سبب افزایش عملکرد می‌شوند؛ در نظر گرفته شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد استفاده از راهکار دیررسی در هر دو دوره و راهکار تسریع در کاشت در دوره میانه (2055) و همچنین ترکیب این دو راهکار سبب افزایش عملکرد در گیاه ذرت گشته است؛ که این افزایش در 10 درصد دیررسی با 20 روز تسریع در کاشت نسبت به راهکارهای دیگر با شدت بیشتری نشان داده شد.نتیجه‌گیری: بطورکلی می‌توان توصیه کرد که برای مقابله با اثرات تغییر اقلیم در گیاه ذرت این گیاه باید از نوع دیررس باشد و 20 روز زودتر از تاریخ کاشت رایج کشت شود؛ تا مراحل حساس رشد مانند گلدهی، پرشدن غلاف و رسیدگی با تنش‌های محیطی مواجه نشود و بهترین عملکرد حاصل شود.

Keywords

• تاریخ کشت
• دما
• رسیدگی
• عملکرد
• rcp