بررسی نیاز آبی زراعی تحت ترکیبی از سناریوهای تغییر اقلیم، افزایش بازده آبیاری، تغییر الگوی کشت و توسعه کشت ارقام زودرس، مطالعه موردی: دشت همدان-بهار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 استاد گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

تغییر اقلیم به‌واسطه اثرگذاری بر نیاز آبی محصولات زراعی، از موضوعات چالشی مورد تحقیق محققان علم آبیاری است. در این پژوهش اثر تغییر اقلیم بر دمای حداکثر، حداقل، بارندگی و نیاز آبی 12 محصول زراعی گندم، یونجه، سیب‌زمینی، جو، سیر، خیار، هندوانه، کدو آجیلی، چغندرقند، کلزا، ذرت‌دانه‌ای و لوبیا در دشت همدان-بهار بررسی و روند تغییرات آن‌ها تا سال 2050 میلادی مطالعه گردید. اثرات اعمال و عدم اعمال راهبردهای تطبیقی افزایش بازده آبیاری، تغییر الگوی کشت و توسعه کشت ارقام زودرس و میان‌رس زراعی در ترکیب با سناریوهای تغییر اقلیم بین سال‌های آبی 1428–1399 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بدون اعمال راهبردهای تطبیق، نیاز خالص آبیاری نسبت به آمارهای موجود، بین 3/98 تا 8/38 درصد افزایش خواهد داشت. افزایش بازده آبیاری تا مقدار پتانسیل آن، به‌طور متوسط باعث کاهش 19/23 درصدی نیاز ناخالص آبیاری می‌گردد. اجرای راهبرد تغییر الگوی کشت نیز با حذف محصولات پرآب‌بر هم‌چون یونجه و توسعه کشت محصولاتی نظیر کلزا به‌طور متوسط موجب کاهش 10/9 درصدی نیاز خالص آبیاری می‌گردد. کشت جایگزین ارقام زودرس و میان‌رس سیب‌زمینی و توسعه کشت ارقام زودرس ذرت‌دانه‌ای نیز به‌طور متوسط باعث کاهش 8/86 درصدی نیاز خالص آبیاری می‌شود. هم‌چنین مقایسه نتایج نشان داد اعمال کلیه راهبردهای فوق به‌طور متوسط 34/0 درصد از نیاز ناخالص آبیاری می‌کاهد. لذا پیشنهاد می‌شود برای تطبیق با شرایط اقلیمی آتی، هر سه راهبرد فوق مدنظر مدیران اجرائی و کشاورزان قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Agricultural Water Demand under the Combination Scenarios of Climate Change, Irrigation Efficiency Enhancement, Cropping Pattern Changes, and the Development of Early-Maturing Cultivars: a Case Study of Hamedan-Bahar Plain

نویسندگان [English]

  • Ali Afruzi 1
  • Hamid Zare Abyaneh 2
1 PhD Student, Water Science and Engineering Department, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran
2 Professor of Water Science and Engineering Department, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran
چکیده [English]

Climate change is a challenging topic for irrigation researchers as it has affected crop water demand. In the present study, the effects of climate change on minimum temperature, maximum temperature, precipitation, and the water demand of 12 crops including wheat, alfalfa, potato, barley, garlic, cucumber, watermelon, pumpkin, sugar beet, rapeseed, grain maize, and bean were investigated and also a trend analysis was carried out up to the year 2050. The impacts of implementing and not implementing the irrigation efficiency enhancement, the cropping pattern changes and the development of the early-maturing cultivars as the adaptation strategies in combination with climate change scenarios were investigated between the water years 1399–1428 (2020–2050). The results showed that without implementing the adaptation strategies, the net irrigation water requirement would increase by 3.98% to 8.38% compared with the recorded data. Growth in the irrigation efficiency up to the potential efficiency would cause a 19.23% reduction in the gross irrigation requirement on the average. By implementing the cropping pattern changes strategy through stopping the cultivation of some water-intensive crops such as alfalfa and developing the cultivation of rapeseed, net irrigation water requirement would decrease by 10.9%. By replacing late-maturing potatoes by the early and medium-maturing cultivars and developing of early-maturing grain maze cultivation, net irrigation requirement decreased by 8.86%. Furthermore, the results revealed that implementing all the above-mentioned adaption strategies would reduce the gross irrigation requirement by 34.0%. Hence, the three above-mentioned strategies can be used as the measures that executive managers and farmers choose to implement in order to adapt to climate change.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Net Irrigation Requirement
  • gross irrigation requirement
  • Climate change
  • Pressurized irrigation
  • adaption strategy