بررسی کارایی مصرف آب ذرت (Zea mays L.) در اقلیم های گرم تحت شرایط تغییر اقلیم

سابقه و هدف: کشور ایران در منطقه‎ای خشک و نیمه‎خشک قرار دارد که نسبت به تغییرات محیطی آسیب‎پذیر است. بنابراین به نظر می‎رسد که وقوع احتمالی تغییرات اقلیمی در این منطقه تاثیر قابل‎توجهی در سیستم‎های تولید محصولات کشاورزی داشته باشد. تغییر اقلیم می­تواند بر آب قابل دسترس برای کشاورزی تاثیر گذاشته و منجر به خشک شدن محیط در مناطق نیمه خشک ایران گردد. بررسی راهکارهای سازگاری مانند تغییر تاریخ کاشت می­تواند به افزایش کارایی مصرف آب ذرت تحت شرایط تغییر اقلیم کمک کند. یکی از راه‎های کم هزینه برای اندازه‎گیری اثرات تغییر اقلیم بر محصولات کشاورزی رهیافت مدل‎سازی و استفاده از مدل‎های شبیه‎سازی است.مواد و روش ها: هدف از این پژوهش بررسی تاریخ کاشت­های مختلف به عنوان راهکاری برای سازگاری ذرت و بهبود کارایی مصرف آب این گیاه تحت شرایط تغییر اقلیم در استان خوزستان بود. برای این هدف شش شهرستان اهواز، بهبهان، دزفول، ایذه، رامهرمز و شوشتر در استان خوزستان انتخاب شدند. ابتدا داده­های اقلیمی بلند مدت روزانه (شامل دمای کمینه و بیشینه، بارندگی و تشعشع روزانه) دوره پایه (۲۰۰۹ -۱۹۸۰) این شهرستان­ها جمع­آوری شد. سپس با استفاده از روش AgMIP تحت دو سناریوی اقلیمی RCP۴.۵ و RCP۸.۵ داده­های اقلیمی دوره آینده (۲۰۶۹ -۲۰۴۰) این مناطق تولید شدند. در این تحقیق از رقم سینگل کراس ۷۰۴ استفاده شد. تاریخ کاشت­ها شامل ۱۵ بهمن، ۱ اسفند (تاریخ کاشت مرسوم) و ۱۵ اسفند بودند. با احتساب تاریخ کاشت­ها و مناطق مختلف (شش منطقه) و دو سناریوی اقلیمی در ۳۰ سال، مجموعا ۱۶۲۰ آزمایش شبیه­سازی در این تحقیق وجود داشت. به منظور شبیه­سازی رشد و عملکرد ذرت تحت تاریخ کاشت­های مختلف از مدل APSIM استفاده شد.نتایج و بحث: به طور کلی نتایج نشان داد که تاریخ کاشت زودهنگام ۱۵ بهمن با ۱/۱۰۱۱۷ کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه اقتصادی در مقایسه با دو تاریخ کاشت ۱ اسفند (۳/۱۰۰۶۱ کیلوگرم در هکتار) و ۱۵ اسفند (۶/۷۱۹۴ کیلوگرم در هکتار) دارای کارکرد بالاتری بود. همچنین در دوره آینده احتمال درصد کاهش در مقدار عملکرد دانه اقتصادی تاریخ کاشت­های مختلف نسبت به تاریخ کاشت مرسوم در دوره پایه، نشان داد که درصد کاهش تاریخ کاشت زودهنگام ۱۵بهمن (۳/۳- درصد و  ۵/۴- به ترتیب تحت RCP۴.۵ و RCP۸.۵) در شرایط تغییر اقلیم در مقایسه با دو تاریخ کاشت دیگر (۵/۶- و  ۷/۶- درصد به ترتیب تحت RCP۴.۵ و RCP۸.۵ برای تاریخ کاشت ۱ اسفند و ۱/۳۱- و ۲/۲۳ درصد به ترتیب تحت RCP۴.۵ و RCP۸.۵ برای تاریخ کاشت ۱۵ اسفند) در استان خوزستان بسیار کمتر می­باشد. به طور میانگین در سطح استان خوزستان تاریخ کاشت ۱۵ بهمن (۸/۱۱ کیلوگرم عملکرد دانه بر میلیمتر آب) نسبت به دو  تاریخ کاشت ۱ اسفند (۷/۱۰ کیلوگرم عملکرد دانه بر میلیمتر آب) و ۱۵ اسفند (۶/۷ کیلوگرم عملکرد دانه بر میلیمتر آب) دارای کارایی مصرف آب بالاتری در دوره پایه بود. تحت شرایط تغییر اقلیم به طور کلی درصد کاهش در کارایی مصرف آب در تاریخ کاشت­های مختلف نسبت به تاریخ کاشت مرسوم در دوره پایه، نشان­دهنده برتری و اختلاف زیاد تاریخ کاشت زودهنگام ۱۵بهمن (۸/۲ درصد و  ۳/۳ به ترتیب تحت RCP۴.۵ و RCP۸.۵) در مقایسه با دو تاریخ کاشت دیگر (۱۲- درصد و  ۱۱- به ترتیب تحت RCP۴.۵ و RCP۸.۵ برای تاریخ کاشت ۱ اسفند و ۱/۴۰- و ۵/۳۲- درصد به ترتیب تحت RCP۴.۵ و RCP۸.۵ برای تاریخ کاشت ۱۵ اسفند) در استان خوزستان بود.نتیجه­ گیری: به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که تاریخ کاشت مرسوم منطقه مورد بررسی برای ذرت از نظر تولید عملکرد دانه اقتصادی و کارایی مصرف آب بهینه نیست. در نهایت نتایج نشان داد برای افزایش در عملکرد دانه اقتصادی و کارایی مصرف آب در دوره آینده و دوره پایه در استان خوزستان باید از تاریخ کاشت­های زود هنگام (۱۵ بهمن) استفاده کرد. 

Keywords:

خوزستان , تاریخ کاشت , سازگاری , عملکرد دانه