بررسی تغییرات عملکرد و موازنه آب برنج در استان گیلان تحت تاثیر تغییر اقلیم

افزایش گازهای گلخانه ای، تاثیرات متفاوتی بر عملکرد گیاهان زراعی خواهد داشت، به طوری که برهمکنش این اثرات ممکن است موجب افزایش یا کاهش محصول شود. مدل های شبیه سازی گیاهان زراعی برای بررسی سطوح مختلف مدیریت زراعی و محیطی استفاده شده است این مطالعه با هدف بررسی مدل AquaCrop بر اساس اقلیم گذشته، حال و آینده در شهر رشت واقع در استان گیلان جهت دستیابی به حداکثر بهره وری آب و عملکرد دانه برنج صورت گرفت.

به منظور بررسی میزان تغییرات عملکرد برنج، موازنه و بهره وری آب در شهر رشت واقع در استان گیلان تحت اقلیم گذشته، کنونی و آینده از مدل AquaCrop استفاده شد. بدین منظور از داده های بلندمدت (بالای 30 سال) جهت بررسی وضعیت عملکرد و موازنه آب در کشت برنج در اقلیم گذشته و کنونی استفاده شد. همچنین با استفاده از نرم افزار LARS-WG6 داده های هواشناسی 83 سال آینده بر اساس داده های روزانه هواشناسی موجود تولید شد. بررسی مدل AquaCrop در اقلیم گذشته، حال و آینده بر اساس داده های روزانه دمای کمینه، بیشینه، بارش و ساعت آفتابی صورت گرفت. تیمارهای مورد بررسی شامل چهار سطح آبیاری شامل تیمار 55، 70، 85 و 100 درصد نیاز آبی و تیمارهای تاریخ کاشت یک اردیبهشت، 20 اردیبهشت و 10 خرداد بود. با بررسی اثر سطوح تیماری مختلف بر اساس سناریوهای تغییر اقلیم RCP 4.5 و RCP 8.5، میزان تغییرات عملکرد دانه، تبخیر-تعرق و بهره وری آب مبتنی بر تبخیر و تعرق در اقلیم گذشته، کنونی و آینده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بهترین تیمار آبیاری و تاریخ کاشت جهت افزایش عملکرد برنج و کاهش میزان مصرف آب معرفی شد.

نتایج ارزیابی نشان داد که مدل LARS-WG6 با دقت بالایی قادر به شبیه سازی مولفه های اقلیمی دما، بارش و تابش می باشد. نتایج نشان داد که دمای کمینه و بیشینه طی سناریوهای تغییر اقلیم روند افزایشی و میزان تابش و بارش روند کاهشی داشته است. بررسی عملکرد زیستی و دانه برنج تحت RCP 4.5 و RCP 8.5 نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و زیست توده در آبیاری 100 درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت یکم اردیبهشت به دست آمد. بررسی بهره وری آب نشان داد که تیمار آبیاری 100 درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت 10 خرداد نقش موثری در افزایش ذخیره آب خاک و کاهش تبخیر و تعرق از سطح خاک داشته است. بر اساس مقادیر تبخیر-تعرق به دست آمده تحت سناریوهای مورد بررسی، بیش ترین بهره وری تولید دانه مبتنی بر تبخیر-تعرق در آبیاری 100 درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت 10 خرداد به دست آمد.

با توجه به نتایج به دست آمده، با در نظر گرفتن بهره وری مصرف آب و میزان عملکرد، با توجه به مشکلاتی که در آینده از جمله کمبود آب وجود خواهد داشت، به نظر می رسد کشت دیرهنگام برنج در شرایط کمبود آب راهکار مناسبی باشد، اما در شرایطی که در محیط کمبود آب وجود نداشته باشد، کشت زودهنگام برنج مانند یکم اردیبهشت می تواند سبب افزایش تولید شود. بررسی سطوح آبیاری نشان داد که تولید دانه موثرترین عامل در افزایش بهره وری مصرف آب است و استفاده از سطوح کم آبیاری نقش موثری در افزایش بهره وری آب نخواهد داشت.