مدلسازی تاثیر کم آبیاری بر عملکرد گندم در شرایط تغییر اقلیم

گیاهان زراعی برای گذراندن مراحل رشد و نمو، ارتباط تنگاتنگی با شرایط اقلیمی و محیط پیرامونی خود دارند. بنابراین آگاهی و شناخت اثرگذاری فراسنجه های جوی بر عمکلرد گیاه و بازده تولید اهمیت بسیار حایز اهمیت و ضرور بنظر می رسد.

آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار با پنج تیمار آزمایشی شامل؛]بدون کم آبیاری (شاهد) (NII)، کم آبیاری در مرحله آبستنی (IIB)، گلدهی (IIF)، شیری شدن دانه (IIM)، و خمیری شدن دانه (IID)[، در شهرستان ورامین انجام شد. شبیه-سازی اقلیم آینده، با بهره گیری از مدل گردش عمومی HadGEM تحت سناریوهای اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 در سه دوره 2025، 2055 و 2085، توسط مدل AgMIP با استفاده از داده های اقلیمی بلند مدت مربوط به دوره پایه (1980-2009) صورت گرفت. برای شبیه سازی رشد و نمو گندم از مدل SSM-Wheat استفاده شد.

بر پایه یافته ها، تغییرات دمای بیشینه و کمینه نسبت به دوره پایه در دورهای 2025، 2055 و 2085 نشان داد که دمای بیشینه و کمینه تحت سناریوی RCP8.5 در مقایسه با RCP4.5 شدیدتر بود. به طوریکه تحت سناریوی RCP8.5، دمای بیشینه به ترتیب با 1/2، 3/4، 9/6 و دمای کمینه به ترتیب با 5/1، 2/3 و 6/5 درجه سانتی گراد افزایش همراه بود. مقدار بارش در در دوره های 2025، 2055 تحت سناریو RCP8.5، به ترتیب 9/4 و 9/5 درصد افزایش یافت. در حالیکه میزان بارش در دوره 2085 تحت سناریو RCP8.5 نشان از کاهش 6/12 درصدی داشت. نتایج نشان داد که هم در شرایط بدون کم آبیاری و هم در شرایط کم آبیاری در مرحله گلدهی در دوره های 2025، 2055 و 2085 تحت هر دو سناریوی، وضعیت کسر آب قابل دسترس گیاه با گذر از مراحل اولیه رشد و نمو، گندم آبی مهرگان با تنش کم آبی مواجه شد و نیاز به آبیاری از همین زمان بسیار مشهود بود. همچنین طول دوره رشد و نمو گندم آبی مهرگان در دوره 2085 نسبت به دوره های 2055 و 2025 کوتاهتر شد و این کاهش دوره نسبت به فصل رشد و نمو بسیار شدیدتر بود. ارزیابی عملکرد دانه در دوره 2085 تحت سناریو RCP8.5، نشان داد که کم آبیاری در مرحله گلدهی به میزان قابل توجهی عملکرد دانه را 8/16 درصد کاهش داد.

در شرایط تغییر اقلیم دمای بیشینه و کمینه تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 در طی دوره های مورد بررسی در مقایسه با دوره پایه افزایش یافت. این میزان افزایش با گذر از دوره 2025 تا 2085 و همچنین در سناریو RCP8.5 در مقایسه با سناریو RCP4.5 شدیدتر بود. همچنین بر پایه یافته ها، وضعیت آب قابل دسترس گیاه در شرایط بدون کم آبیاری و هم در شرایط کم آبیاری در مرحله گلدهی در دوره های 2025، 2055 و 2085 تحت هر دو سناریو، نشان از عدم وجود تنش کم آبی بود. نتایج ارزیابی میزان عملکرد دانه نشان داد که کاهش عملکرد دانه تحت سناریو RCP 8.5 نسبت به سناریو RCP4.5 آشکارتر و با شدت بیش تری همراه بود. و در این میان کم آبیاری در مراحل آبستنی و بویژه گلدهی میزان عملکرد دانه را با کاهش چشمگیری مواجه ساخت.