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

سابقه و هدف: افزایش گازهای گلخانه ای، تاثیرهای متفاوتی بر عملکرد گیاهان زراعی خواهد داشت، به ­طوریکه برهمکنش این اثرها ممکن است موجب افزایش یا کاهش محصول شود. مدل های شبیه سازی گیاهان زراعی برای بررسی سطح ­های مختلف مدیریت زراعی و محیطی استفاده شده است این مطالعه با هدف بررسی مدل AquaCrop براساس 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.مواد و روش ­ها: 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 ۳۰ 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-WG۶ داده ­های هواشناسی ۸۳ سال آینده براساس داده های روزانه هواشناسی موجود تولید شد. بررسی مدل AquaCrop در اقلیم گذشته، حال و آینده براساس داده ­های روزانه دمای کمینه، بیشینه، بارش و ساعت آفتابی صورت گرفت. تیمارهای مورد بررسی شامل چهار سطح آبیاری شامل تیمار ۵۵، ۷۰، ۸۵ و ۱۰۰ درصد نیاز آبی و تیمارهای تاریخ کاشت یک اردیبهشت، ۲۰ اردیبهشت و ۱۰ خرداد بود. با بررسی اثر سطح­ های تیماری مختلف براساس سناریوهای تغییر اقلیم RCP ۴.۵ و RCP ۸.۵، 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 و بحث: نتایج ارزیابی نشان داد که مدل LARS-WG۶ 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 ۴.۵ و RCP ۸.۵ نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و زیست ­توده در آبیاری ۱۰۰ درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت یکم اردیبهشت به ­دست آمد. بررسی بهره ­وری آب نشان داد که تیمار آبیاری ۱۰۰ درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت ۱۰ خرداد نقش موثری در افزایش ذخیره آب خاک و کاهش تبخیر و تعرق از سطح خاک داشته است. براساس مقادیر تبخیر-تعرق به ­دست آمده تحت سناریوهای مورد بررسی، بیشترین بهره ­وری تولید دانه مبتنی بر تبخیر - تعرق در آبیاری ۱۰۰ درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت ۱۰ خرداد به ­دست آمد.نتیجه ­گیری: با توجه به نتایج به­ دست آمده، با در نظر گرفتن بهره وری مصرف آب و میزان عملکرد، با توجه به مشکل­ هایی 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 سطح­ های آبیاری نشان داد که تولید دانه موثرترین عامل در افزایش بهره وری مصرف آب است و استفاده از سطح­ های کم­ آبیاری نقش موثری در افزایش بهره وری آب نخواهد داشت.

Keywords:

آبیاری , بهره وری آب , تاریخ کاشت , مدل AquaCrop