نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

بررسی ردپای آب سبز گندم بهاره در شرایط تغییر اقلیم و تاریخ‌های کشت متفاوت 2100-2021 (مطالعه موردی: دشت قزوین)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی آّب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی)ره(، قزوین، ایران.
2 گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)
3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین،
4 پژوهشگر پسادکتری آبیاری و زهکشی، برنامۀ همکاری مشترک دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره) و دانشگاه واخنینگن هلند
چکیده
یکی از مهم‌ترین اثرات تغییرات اقلیمی، بر روی گیاهان به ویژه بر تولیدات کشاورزی است. از این رو بررسی این پدیده و اثرات آن بر کشاورزی ضروری خواهد بود. در این مطالعه اثر تغییرات اقلیمی و کشت در تاریخ‌های مختلف؛ بر میزان ردپای سبز، در طول دوره کشت رقم پارسی گندم‌ بهاره در دشت قزوین بررسی شد. این بررسی در بازه 2021-2100 و با مقایسه دو منبع اطلاعاتی LARS-WG و DKRZ در تولید داده‌های سالانه تغییر اقلیم و به کار‌گیری مدل AquaCrop در شبیه‌سازی واکنش گیاه به تغییرات ذکر شده، صورت گرفت. در دوره‌های 2040-2021، 2060-2041، 2080-20610 و 2100-2080 تاریخ‌های کشت متفاوت (15 بهمن، 1 اسفند، 15 اسفند، 1 فروردین و 15 فروردین) به منظور افزایش عملکرد گندم و کاهش ردپای آب سبز بررسی شدند. طبق نتایج حاصل از شرایط اقلیمی مدل LARS-WG تحت سناریوهای 5/4 و 5/8، در هر 4 دوره آتی میانگین ردپای آب سبز به جز سه مورد در کل تاریخ‌ها، نسبت به مقدار آن در دوره پایه کاهش خواهد داشت. این در حالی است که تحت شرایط اقلیمی پایگاه اطلاعاتی DKRZ در سناریوهای 5/4 و 5/8، در اکثر تاریخ‌ها و دوره‌ها میانگین ردپای آب سبز نسبت به مقدار آن در دوره پایه کاهش خواهد داشت. طبق نتایج حاصل شده، بیشترین مقدار ردپای آب سبز در تمام این دوره‌ها و مدل‌ها در دوره 2040-2021 تحت شرایط اقلیمی پایگاه اطلاعاتی DKRZ در سناریو 5/4 در صورتی که تاریخ کشت 15 بهمن ماه انجام شود که مقدار مصرف آب در آن برابر 273 متر مکعب بر تن با انحراف معیار 65/32 متر مکعب بر تن پیش‌بینی می‌شود. کم‌ترین ردپای آب سبز نیز برای دوره 2080-2061 تحت شرایط اقلیمی حاصل از مدل LARS-WG در سناریو 5/8 در تاریخ کشت 15 فروردین ماه گزارش می‌شود که مقدار آن برابر 16/84 تن بر هکتار با انحراف معیار 03/32 تن بر هکتار است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating green water footprint in spring wheat under climate change conditions and different crop dates

نویسندگان English

Fatemeh Borzoo 1
Hadi Ramezani Etedali 2
Abbas Kaviani 3
Mahdi Kalanaki 4
1 1 MSC Student, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agricultural and Natural Resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
2 Dept. of Water Sciences and Engineering, Imam Khomeini International University
3 2 Assoc. Professor, Water Science and Engineering Department, Faculty of Agricultural and Natural Resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
4 1 1- Postdoctoral Researcher of Irrigation and Drainage, Joint Cooperation Program, Imam Khomeini International University (IKIU) and Wageningen University and Research (WUR)
چکیده English

One of the most important effects of climate change is on plants, especially on agricultural products. Therefore, it will be necessary to investigate this phenomenon and its effects on agriculture. In this study, the effect of climate change and cultivation in different dates; The amount of green footprint was investigated during the cultivation period of Parsi variety of spring wheat in Qazvin plain. This study was conducted in the period of 2021-2100 and by comparing two information sources LARS-WG and DKRZ in producing annual climate change data and using the AquaCrop model in simulating plant response to the mentioned changes. In the periods of 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080, and 2080-2100, different planting dates (Bahman 15, Esfand 1, Esfand 15, April 1, and April 15) were investigated in order to increase wheat yield and reduce green water footprint. According to the results of the climatic conditions of the LARS-WG model under scenarios 4.5 and 8.5, in all the next 4 periods, the average footprint of green water will decrease compared to its value in the base period, except for three cases in all dates. Meanwhile, under the climatic conditions of the DKRZ database in scenarios 4.5 and 8.5, in most dates and periods, the average footprint of green water will decrease compared to its value in the base period. According to the results, the largest amount of green water footprint in all these periods and models in the period of 2021-2040 under the climatic conditions of the DKRZ database in scenario 4.5, if the planting date is 15th of Bahman, it is estimated that the amount of water consumption It is predicted to be 273 cubic meters per ton with a standard deviation of 32.65 cubic meters per ton.

کلیدواژه‌ها English

LARS-WG
DKRZ
Cultivation Date
عقیلی­نیا، ت.، قربانی ، خ .، رضایی، ح. و قربانی­نصرت­آباد ، ق. 1399. ارزیابی و شبیه‌سازی ردپای آب محصولات کشاورزی در اقلیم‌های مختلف ایران با لحاظ سناریوهای تغییر اقلیم. تحقیقات منابع آب ایران. 16(3): 97-80.
احمدی, م. و رمضانی اعتدالی, ه. 1401. برآورد نیاز آبی و عملکرد گندم (Triticum aestivum L.) تحت تأثیر تغییر اقلیم (مطالعه موردی: دشت قزوین). 14(4): 768-751.
کلانکی, م.، رمضانی اعتدالی، ه. و فن اوول، پ. 1401. ارزیابی تغییرات مؤلفه ‏های اقلیمی آینده از شمال تا جنوب غرب ایران. اکوهیدرولوژی. 9(2):386-373.
Gaitan, E., Monjo, R. and Portoles, J., 2019. Pino-otin MR projection of temperatures and heat and col waves for Aragon (spain) using a two-ste statiscal downscaling of CMP5 model outputs. Science of the total environment. 10. Pp.650:2778-95.
Hoekstra, A. Y. and Chapagain, A. K. 2007. Water footprints of nations: Water use by people as a function of their consumption pattern. Water Resources Management. 21:35–48.
Obuobie, E., Gachanja, P.M. and Dörr, A.C. 2005. The Role of Green Water in Food Trade. Bonn: Zentrum Für Entwicklungsforschung (ZEF)(Term Paper for the Interdisciplinary Course, International Doctoral Studies).
Semenov, M.A. 2008. Simulation of Extreme Weather Events by a Stochastic Weather Generator. Climate Research. 35 (3): 203–12.
Semonov, M. A., Stratonovith, P. 2010. Use of multi- model ensembles from global models for assessment of climate change impacts. Journal of Climate Research. 41. 2010.p.1-14.
Fathian, M., Bazrafshan, O., Jamshidi, S., & Jafari, L. 2023. Impacts of climate change on water footprint components of rainfed and irrigated wheat in a semi-arid environment. Environmental Monitoring and Assessment. 195(2): 324.
Pilevneli, T., Capar, G. andSánchez-Cerdà, C. 2023. Investigation of climate change impacts on agricultural production in Turkey using volumetric water footprint approach. Sustainable Production and Consumption. 35: 605-623.
Semenov, M. A., & Stratonovitch, P. 2015. Adapting wheat ideotypes for climate change: accounting for uncertainties in CMIP5 climate projections. Climate Research. 65: 123-139.
Rostami Ajirloo, A. A., Asgharipour, M. R., Ganbari, A., Joudi, M., & Khoramivafa, M. 2021. Soybean yield in future climate scenarios under low irrigation conditions: case study: Pars Aabad of Moghan Plain, Iran. Agrotechniques in Industrial Crops. 1(1): 36-51.