تأثیرات تغییراقلیم بر نیاز آبی برنج، بهرهوری آب، و عملکرد برنج با استفاده از آنالیز ریسک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ذانشجوی دکترا

2 گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

4 کالیفرنیا

چکیده

مطالعه حاضر، با هدف بررسی تاثیرات تغییر‌اقلیم بر نیاز آبیاری، بهره‌وری آب و ریسک عملکرد برنج رقم هاشمی، تحت سه سناریوی انتشار خوشبینانه، بینابینی و بدبینانه گازهای گلخانه‌ای شامل: RCP2.6، RCP4.5و RCP8.5 صورت گرفت. دو روش کم‌آبیاری تنظیم‌شده (آبیاری تمام جویچه‌ها) و خشکی بخشی ریشه (آبیاری یک در میان جویچه‌ها) هر یک با سه سطح سطح تنش خشکی 10، 30 و 60 کیلوپاسکال (RDI10، PRD10، RDI30، PRD30، RDI60، PRD60) و تیمار آبیاری کرتی با مدیریت غرقاب دایم (FI) بود. از مدل گیاهی CERES-Rice برای شبیه‌سازی رشد و توسعه برنج و از مدل گردش عمومی CanESM2 برای پیش‌نگری تغییر‌اقلیم آینده نزدیک (2026-2047) نسبت به دوره پایه (1984-2005) استفاده شد. به‌دلیل کاهش طول دوره رشد، میزان بهره‌وری آب نسبت به دوره پایه در سناریوهای RCP کاهش نشان داد. با این حال، بیشترین میزان بهره‌وری آب گیاه به تیمار آبیاری FI اختصاص داشت که به‌دلیل رطوبت بالای خاک در مقایسه با تیمارهای کم‌آبیاری بود. ارزیابی ریسک عملکرد نشان داد که درصد ریسک عملکرد برنج نسبت به میانگین دوره پایه افزایش خواهد یافت. به‌گونه‌ای که ریسک کاهش 500 کیلوگرم در هکتار عملکرد برنج در تیمار آبیاری کامل FI، تحت سناریوهای پایه (Baseline)، RCP4.5، RCP8.5 و RCP2.6 به‌ترتیب 13%، 20%، 21% و 31% برآورد گردید. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که در صورت ثابت ماندن روش‌های مدیریتی در مزرعه، احتمالاً در آینده نزدیک، عملکرد برنج هاشمی کاهش می‌یابد و باید به دنبال بهینه‌سازی روش‌های مدیریتی و کشت ارقام مقاوم‌تر به تنش‌های آبی بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Impact of climate change on water requirement, water productivity, and rice yield using risk analysis

نویسندگان [English]

  • Dorsa Darikandeh 1
  • Ali Shahnazari 2
  • Mojtaba Khoshravesh 3
  • Gerrit Hoogenboom 4
1 SANRU
2 Sanru
3 Associate Professor, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
4 Agricultural and Biological Engineering 289 Frazier Rogers Hall PO Box 110570 University of Florida Gainesville, Florida 32611-0570, USA
چکیده [English]

Climate change means any specific change in the long-term average weather state that occurs in a given place or for the entire global (Goudarzi and Koupaei,‌ 2020). Climate change is one of the most critical factors threatening food security and it is expected to make food and nutrition security more challenging in the future (Carpena et al. 2019). It can affect the agricultural sector in the future by changing the irrigation water requirement, crop yield and water productivity (Boonwichai et al., ,2018؛ Liu et al., 2019). Following wheat and maize, rice is the third most important crop in the world (Kapela et al. 2020). The occurrence of water shortages and droughts have raised concerns about the sustainability of rice production, including the main rice cultivation production region of Mazandaran in Iran (Yousefian 2018). Most studies have reported that rice production will decrease in the future due to a projected increase in temperature and a projected decrease in precipitation) Basak et al. 2010; Boonwichai et al. 2018; Nasir et al. 2020; Nicolas et al. 2020). Although many farmers, particularly in Iran, feel that permanent flooding conditions for rice farming are inevitable, climate change forces the use of water-saving technologies to ensure the long-term viability of irrigated rice production in paddy fields (Yosefian 2018; Mirfendereski 2021).

کلیدواژه‌ها [English]

  • deficit irrigation
  • RCP scenarios
  • downscaling
  • crop model

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 24 مهر 1401
  • تاریخ دریافت: 15 مرداد 1401
  • تاریخ بازنگری: 18 مهر 1401
  • تاریخ پذیرش: 24 مهر 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 24 مهر 1401