ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم بر تبخیر-تعرق و عملکرد گندم دیم در شهرستان اهر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران

2 دانش اموخته کارشناسی ارشد اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران

3 دانشیار اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران

4 دانشیار مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران

چکیده

اقلیم یکی از اساسی‌ترین عوامل طبیعی است که تغییر آن از مهم‌ترین چالش‌های قرن جاری می‌باشد. انتشار روز افزون گازهای گلخانه‌ای به عنوان مهم‌ترین عامل تأثیرگذار بر تغییر اقلیم منجر به تغییر دما، بارندگی و دیگر پارامترهای اقلیمی می‌شود. تبخیر-تعرق یکی از متغیرهای مهم هواشناسی می‌باشد که تحت تأثیر مشخصه‌های گیاهی، خاک و پارامترهای هواشناسی از قبیل دما، رطوبت و تشعشع قرار می‌گیرد و در واقع ایجادکننده ارتباط ما بین المان‌های مهم کره زمین و اتمسفر محسوب می‌شود، از این رو همواره تحت تأثیر تغییر اقلیم قرار خواهد گرفت. علاوه بر این تبخیر-تعرق یکی از مهمترین پارامترهایی است که عملکرد محصولات را تحت تأثیر قرار می‌دهد. از این رو در این مطالعه به بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر تبخیر-تعرق و عملکرد گندم دیم شهرستان اهر در دوره (2045-2016) با استفاده از مدل گردش عمومی جو HadCM3 تحت سناریو انتشار A2 پرداخته شده است. نتایج مطالعه نشان می‌دهد که تغییر تبخیر-تعرق در اثر تغییر اقلیم افزایشی است و میزان تغییرات 48/18 میلی‌متر در سال بدست آمد که 47/1 درصد متوسط سالانه 2015-1986 می‌باشد. در مورد عملکرد محصول نیز متوسط میزان عملکرد شبیه‌سازی شده برای دوره (2045-2016) در مقایسه با حالت مشاهداتی و شبیه‌سازی شده برای دوره پایه افزایشی است که براساس تغییر متغیرهای آب و هوایی متوسط عملکرد در دوره پایه از 954/0 به میزان 999/0 تن در هکتار در دوره آتی افزایش یافت. تنها عاملی که تأثیر منفی بر افزایش عملکرد دارد افزایش قدرت تبخیر جو ناشی از افزایش دما است که با کاهش میزان آب در دسترس گیاه روی عملکرد تأثیر منفی بگذارد. از این رو برای کاهش تبخیر استفاده از خاک‌پوش‌های مصنوعی مثل پشم شیشه و لایه‌های پلاستیکی و خاک‌پوش‌های طبیعی مانند کلش و لاش‌برگ توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Climate Change effect on Evapotranspiration and Yield of Rainfed Wheat in Ahar

نویسندگان [English]

  • Ghader Dashti 1
  • pariya Bagheri 2
  • esmail Pishbahar 3
  • abolfazl Majnooni 4
1 Professor of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture, University of Tabriz
2 Graduated MSc of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture, University of Tabriz
3 Associate Professor of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture, University of Tabriz
4 Associate Professor of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz
چکیده [English]

Climate is one of the basic factors in nature that its change is one of the most important challenges in the current century. The increasing of emission of greenhouse gases is as the most important affecting factor on climate change that leads to change temperature, precipitation and other climatic parameters. Evapotranspiration is one of the important meteorological variables that are influenced by crop characteristics, soil and meteorological parameters, such as temperature, humidity and radiation, and in fact it creates the relationship between important elements of atmosphere and earth. Hence, it is always affected by climate change. In addition, evapotranspiration is one of the most important parameters that effect on crops' yield. Hence, in this present study, we investigated the effect of climate change on evapotranspiration and wheat yield in Ahar County for the future period (2016-2045); for this, we applied HadCM3 general circulation model under A2 emission scenarios. The results showed that due to climate change, evapotranspiration will increase and its variation will be equal to 18.48 millimeters per year, which is 47.1 percent of the annual average of period 1986-1989. Compared to observed and simulated data for base period, the simulated yield average for the future period (2016-2045) will increase. According to weather variables change, the average of yield will increase from 0.954 in the base period to 0.999 tons per hectare in the future period (2016-2045). The increasing of evapotranspiration caused by temperature increasing is the only factor that has a negative effect on yield, which reduces the amount of available water for the plant and has a negative effect on the yield. Therefore, it is recommended that farmers use the natural mulch, like fiberglass and plastic layers, and artificial mulch, like chaff and leaf litter, to reduce evaporation from the soil surface.

کلیدواژه‌ها [English]

  • AquaCrop model
  • Climate change
  • evapotranspiration
  • Simulation yield
آبابایی،ب.، سهرابی،ت.، میرزایی،ف.، رضاوردی نژاد،و و کریمی،ب. 1389. اثر تغییر اقلیم بر عملکرد گندم و تحلیل ریسک ناشی ازآن (مطالعه موردی: منطقه رودشت اصفهان). مجله دانش آب و خاک. 1. 20 .3: 150-136.

اداره کل هواشناسی استان آذربایجان‌شرقی. 1395. بانک اطلاعاتی داده‌های هواشناسی، تبریز.

اسلامی،پ. 1390. نقش گازهای گلخانه‌ای ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی در رابطه با تغییر اقلیم. همایش ملی تغییر اقلیم و تأثیر آن بر کشاورزی و محیط زیست. مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی.

حبیبی،م. 1387. مدلسازی اقلیمی و تغییرات اقلیمی ایران. پژوهشکده اقلیم شناسی.

خرسند،ا.، رضاوردی‌نژاد،و و شهیدی،ع. 1393. ارزیابی عملکرد مدل AquaCrop در پیش‌بینی عملکرد گندم، رطوبت و شوری نیمرخ خاک تحت تنش‌های شوری و کم‌آبی. مدیریت آب و آبیاری.4 .1: 104-79.

خلیلی،ن.، داوری،ک.، علیزاده،ا.، کافی،م و انصاری،ح. 1393. شبیه‌سازی عملکرد گندم دیم با استفاده از مدل گیاهی آکواکراپ، مطالعه موردی ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم سیساب، خراسان شمالی. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 28 .5: 939-930.

خورانی،ا و منجذب مرودشتی،ش. 1393. بررسی آثار تغییر اقلیم بر میزان بازدید از جزیره‌ی هنگام. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی.46. 1: 122-109.

روستایی،م.، سهرابی،ت.، مساح بوانی،ع و صادق احدی،م. 1391. ارزیابی ریسک عملکرد زیست‌توده گیاه ذرت تحت تأثیر تغییر اقلیم. مجله پژوهش‌های آب در کشاورزی. 26. 4 :438-426.

دانش‌فراز،ر و رزاق‌پور،ه. 1392ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر تبخیر- تعرق پتانسیل در استان آذربایجان غربی. فصلنامه‌ی علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر. 46.4 : 211-199.

ساری صراف،ب.، بازگیر،س و محمدی،غ. 1388. پهنه‌بندی پتانسیل‌های اقلیمی کشت گندم دیم در استان آذربایجان غربی. جغرافیا و توسعه. 13: 26-5.

سازمان حفاظت محیط زیست. 1387. دومین گزارش ملی تغییر آب و هوا جهت ارائه به دبیر‌خانه کنوانسیون (UNFCCC). بخش چهارم: ارزیابی آسیب‌‌پذیری و سازگاری. 124-1.

سیاری،ن.، علیزاده،ا.، بنایان اول،م.، فرید حسینی،ع و حسامی کرمانی،م. 1390. مقایسه دو مدل گردش عمومی جو HadCM3, CGCM2)) در پیش‌بینی پارامترهای اقلیمی و نیاز آبی گیاهان تحت تغییر اقلیم (مطالعه موردی: حوضه کشف رود). نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 25 . 4: 925-912.

شریفان،ح و فرشادمهر،م. 1392. بررسی اثرات تغییر اقلیم بر تبخیر-تعرق گیاه مرجع در کشور. اولین همایش ملی چالش‌های منابع آب و کشاورزی. انجمن آبیاری و زهکشی ایران-دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان. اصفهان 17 بهمن.

طائی سمیرمی،س.، مرادی،ح و خداقلی،م. 1393. شبیه‌سازی و پیش‌بینی برخی از متغیرهای اقلیمی توسط مدل چندگانه خطی SDSM و مدل‌های گردش عمومی جو (مطالعه موردی: حوزه آبخیز بار نیشابور). فصلنامه انسان و محیط زیست. 28: 15-2.

کوچکی،ع و کمالی،غ. 1388. تغییر اقلیم و تولید گندم دیم در ایران. نشریه پژوهش‌های زراعی ایران. 8 .3: 520-508.مدیریت جهاد کشاورزی شهرستان اهر. 1395. سیمای کشاورزی شهرستان اهر.

میریعقوب‌زاده،م.، سلیمانی،ک.، حبیب‌نژاد روشن،م.، شاهدی،ک.، عباسپور،ک و اخوان،س. 1393. تعیین و ارزیابی تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از داده‌های سنجش از دور: مطالعه موردی حوزه آبخیز تمر، گلستان. فصلنامه‌ی علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. 4. 15: 89-102-

وزارت جهاد کشاورزی. 1395. آمارنامه کشاورزی جلد اول-محصولات زراعی و باغی. قابل دسترسی به صورت اینترنتی در سایت www.maj.ir.

یعقوب‌زاده،م.، احمدی،م.، برومندنسب،س و حقایقی مقدم،س. 1395. اثر تغییر اقلیم بر روند تغییرات تبخیر-تعرق در طی دوره رشد گیاهان مزارع آبی و دیم با استفاده از مدل‌های AOGCM. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 4. 30 : 512-523.

Abubakari,F and Abubakari,F. 2015. Effects of climate changing on food crop production system in Ghana. Academic Research Journal of Agricultural Science and Research. 3.4:76-79.

 Allen,R., Pereira,L., Raes,D and Smith,M. 2006. Evapotranspiration. (guidelines for computing crop water requirements). FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56.

Huo,Z., Dai,X., Feng,Sh., Kang,Sh and Huang,G. 2013. Effect of climate change on reference evapotranspiration and aridity index in arid region of China. Journal of Hydrology. 492: 24-34.

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). 2016. Available at www.ipcc.ch

 Neil Bird,D., Benabdallah,S., Gouda,N., Hummel,F., Köberl,J., La Jeunesse,I., Meyer,S., Neil Prettenthaler,F., Soddu,A and Woess-Gallasch,S. 2016. Modelling climate impacts on and adaptation strategies for agriculture in Sardinia and Tunisia using aquacrop and Value-at-Risk. Science of the Total Environment.

Raes,D., Steduto,P., Hsaio,T.C and Fereres,E. 2011. FAO cropwater productivity model to simulate yield response to water. Reference Manual, Version 3.1, chapter 1.

Raes,D., Steduto,P., Hsaio,T.C and Fereres,E. 2011. Calculation procedures. Reference Manual, Version 3.1, chapter 3.

 Sabziparvar,A.A and Tabari,H. 2010. Regional estimation of reference evapotranspiration in arid and semi-arid regions. Journal of. Irrigation. Drainage. Engineering. 136 .10: 724-731.

Semenov,M.A and Barrow,E.M. 2002. LARS-WG A stochastic weather generator for use in climate impact studies. User’s manual Version3.0. Rothamsted Research. 1-27.

Steduto,P., Hsiao,T.C and Fereres,E. 2007. On the conservative behavior of biomass water productivity. Irrigation Science. 25: 189-207.