تأثیر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری و عملکرد محصول برنج (مطالعه موردی: دشت تجن)

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

در این تحقیق اثر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری و عملکرد برنج در دوره های زمانی آینده با استفاده از داده های خروجی مدل HadCM3، از سری مدل های AOGCM، در منطقه دشت تجن مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای اقلیمی دما و بارندگی تحت سناریوی انتشار A2، در دوره‌های زمانی 2040-2011، 2070-2041 و 2100-2071، شبیه سازی شدند. این کار با کوچک مقیاس سازی دما به روش آماری و بارندگی به روش تناسبی انجام گرفت. برای تخمین نیاز خالص آبیاری، تبخیر تعرق پتانسیل با استفاده از روش پنمن مانتیث و باران موثر با روش USDA با مدل CROPWAT8.0 محاسبه شد. اثر کمبود آب بر عملکرد محصول با استفاده از تابع تولید خطی ارائه شده توسط FAO مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج کوچک مقیاس سازی با استفاده از مدل SDSM و روش کوچک مقیاس سازی تناسبی نشان دهنده کاهش در مقدار بارندگی و افزایش در مقدار دما در دوره های آتی است. نتایج مدل CROPWAT نشان دهنده این بود که در اثر تغییر اقلیم با افزایش تبخیر تعرق پتانسیل و کاهش بارندگی موثر و افزایش آب مصرفی گیاه، نیاز خالص آبیاری گیاه برنج در حوزه مورد نظر طی سال های آتی تا سال 2100 افزایش می یابد. همچنین در نتیجه تغییر اقلیم و افزایش دما و کاهش بارش درصد کاهش عملکرد در سال های آتی به میزان ناچیز رو به افزایش است. بنابراین می توان نتیجه گرفت هر چه به سال 2100 نزدیکتر شویم بارش موثر با مقدار کمتری می تواند نیاز آب مصرفی و نیاز خالص آبیاری برنج را در منطقه مورد نظر تأمین کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study on Climate Change Effect on Net Irrigation Requirement and Yield for Rice Crop (Case Study: Tajan Plain)

نویسندگان [English]

  • M. Sheidaeian
  • M.Kh. Ziatabar Ahmadi
  • R. Fazloula
Sari Agricultural Science and Natural Resources University
چکیده [English]

In this study, impact of climate change on net irrigation requirement (In) and yield of Rice Crop using HadCM3 climate projection model, one of the AOGCM models, in Tajan Plain area is evaluated. Changes in temperature and precipitation were simulated run under the IPCC scenario A2 for 2011-2040, 2041-2070 and 2071-2100 periods. This work was done by using statistical and proportional downscaling techniques. For estimating Net Irrigation Requirement, Potential evapotranspiration (ETo) and effective rainfall (Pe) were calculated using Penman Monteith equation and USDA method With Cropwat Model, respectively. Impact of water deficit on crop yield was estimated using the linear crop-water production function developed by FAO. The results of downscaling by using SDSM model and proportional method indicate that the decrease in rainfall and increase in the temperature are in future periods. CROPWAT model results indicate that the effect of climate change with increased Potential evapotranspiration and decreased effective Rainfall and increased water consumption of the plant, can be increased, the net irrigation requirement of rice plants in the basin duration years future to come by the year 2100. As a result of climate change and rising temperatures and reduced rainfall, the yield reduction percent to low levels to rise in the coming years. So it can be conclude that the effect of climate change closer to the year 2100 when effective rainfall is less could provide water consumption and net irrigation requirement of rice in the area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice Crop
  • General Circulation Model
  • SDSM Model
  • CROPWAT
  • HadCM3
1- توکلی ع. و توکلی ا.1390. تأثیر تغییر اقلیم بر مصرف آب کشاورزی در دشت تربت حیدریه. یازدهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر. دانشگاه شهید باهنر کرمان. 20-18 بهمن ماه.
2- سازمان برنامه و بودجه استان مازندران. فصل1. ص 44.
3- سرافروزه ف.، جلالی م.، جلالی ط. و جمالی ا. 1391. ارزیابی اثرات تغییر اقلیم آینده بر مصرف آب محصول گندم در تبریز. فصلنامه ی علمی پژوهشی فضای جغرافیایی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر. سال دوازدهم. شماره7. صفحات 96-81.
4- سلیمانی ننادگانی م. 1389. بررسی اثر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری گندم. پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی فناوری و کشاورزی. پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران.
5- علیزاده ا. 1368. اصول هیدرولوژی کاربردی. چاپ یازدهم. مشهد. انتشارات آستان قدس رضوی. ص870.
6- علیزاده ا. 1387. رابطه آ ب و خاک و گیاه. چاپ هشتم. مشهد. انتشارات دانشگاه امام رضا (ع). ص 483.
7- علیزاده ا. 1386. طراحی سیستم های آبیاری سطحی. مشهد. انتشارات دانشگاه امام رضا. چاپ دوم. ص450.
8- فوکدا ه. و تسوتسوی ه. ترجمه: رائینی سرجاز م. و ملکی ق. 1370. روشهای آبیاری برنج در ژاپن. چاپ اول. انتشارات دانشگاه مازندران. بابلسر. صفحات 92-83.
9- کی. آر. ردی. و اچ. اف. هاجز. ترجمه: کوچکی ع ر. و حسینی م. تغییر اقلیم و تولیدات زراعی در جهان. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. چاپ اول. بهار 1385. ص 460.
10- مجرد ف.، قمرنیا ه. و نصیری ش.1384. برآورد بارش موثر و نیاز آبی برای کشت برنج در جلگه مازندران. مجله پژوهش های جغرافیایی. شماره 54. ص 76-59.
11- میرصانع م.، مساح بوانی ع.، شاه نقی ن. و بلوک آذری س. 1389. بررسی اثر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری ذرت در دوره های آتی. سومین همایش ملی مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی. دانشگاه شهید چمران اهواز. دانشکده مهندسی آب. 12-10 اسفند.
12- Doll P. 2002. Impact of climate change and variability on irrigation requirements: a global perspective. J. of Climatic Change. 54, 269–293.
13- Doorenbos J. and Kassam A. 1979. Yield response to water. FAO irrigation and drainage paper 33.
14- Holden N., Brereton M., Fealy A.J. and Sweeney J. 2003. Possible change in Irish climate and its impact on barley and potato yields. Agricultural and Forest Meteorology. 116, 181–196.
15- Karanja K. Fredrick. 2006. CROPWAT Model analysis of crop water use in six districts in Kenya. GEF funded project: Climate Change Impacts on and Adaptation of Agro ecological Systems in Africa.
16- Ludwig F. and Asseng S. 2006. Impacts and adaptation to climate change in Western Australian wheat cropping systems. Agric. Syst. 90: 159-179.
17- Meza J., Silva F. and Vigil D. 2008. Climate change impacts on irrigated maize in Mediterranean climates: Evaluation of double cropping as an emerging adaptation alternative, Agricultural Systems 98. 21–30.
18- Roy K., Masudur R. and Uthpal K. 2009. Future Climate Change and Moisture Stress: Impact on Crop Agriculture in South-Western Bangladesh. Climate Change and Development, Volume 1 Issue 1.
19- Yano T., Aydin M. and Haraguchi T. 2007. Impact of Climate Change on Irrigation Demand and Crop Growth in a Mediterranean Environment of Turkey. Sensors. 7, 2297-2315.