تاریخ کاشت زودهنگام به‌عنوان راهکاری برای بهبود عملکرد و خصوصیات فیزیولوژیک و فنولوژیک ذرت در شرایط تغییر اقلیم در استان کرمانشاه

Abstract

سابقه هدف: تغییر اقلیم به طور مستقیم می‌تواند بر امنیت غذایی در نقاط مختلف جهان تأثیرگذار باشد، زیرا فرآیندهای تغییر اقلیم که شامل افزایش غلظت دی اکسید کربن اتمسفری، دما و متغیر بودن بارش است، به‌طور مستقیم محصولات کشاورزی را تحت تأثیر قرار می-دهد. ذرت از جمله گیاهان C4 است که نسبت به تغییرات اقلیمی حساس می‌باشد. بنابراین برای مقابله و کاهش حساسیت ذرت در مواجه با تغییرات اقلیمی نیازمند به کار بردن راهکارهای سازگاری می‌باشیم. یکی از راهکارهای موثر استفاده از تغییر تاریخ کاشت‌ها است. بسیاری از مطالعات نشان می‌دهند که تغییر در تاریخ کاشت‌ها بویژه تاریخ کاشت های زودهنگام می‌تواند به مقابله با تغییرات اقلیمی کمک کند.<br />مواد و روش: این تحقیق در سه شهرستان از استان کرمانشاه انجام شد. بدین منظور ابتدا اقلیم آینده این شهرستان‌ها با استفاده از داده‌های اقلیمی بلندمدت دوره پایه (شامل دمای کمینه و بیشینه، بارندگی و تشعشع روزانه در دوره پایه 2009 -1980) و با استفاده از روش ارائه شده توسط AgMIP تحت دو سناریوی اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2069 -2040 تولید شدند. آزمایش‌های بلند مدت شبیه‌سازی از یک رقم (سینگل کراس 704)، پنج تاریخ کاشت (16 فروردین، 31 فروردین، 15 اردیبهشت، 30 اردیبهشت و 15 خرداد)، 3 منطقه (کرمانشاه، کنگاور و اسلام آباد) و دو سناریوی اقلیمی در 30 سال تشکیل شدند که در مجموع شامل 1350 آزمایش شبیه‌سازی بودند. در این تحقیق از مدل APSIM برای شبیه‌سازی رشد و عملکرد ذرت دانه‌ای استفاده شد. در این تحقیق تمامی‌ شبیه‌سازی‌ها در شرایط پتانسیل و عدم محدودیت نیتروژن و آب انجام شد. این مدل پیش‌تر برای رقم سینگل کراس 704 که رایج‌ترین رقم مورد کشت در استان کرمانشاه می‌باشد پارامتریابی و ارزیابی شده است. در این مطالعه برای تمامی تجزیه‌های آماری و رسم شکل‌ها از نرم‌ افزار OriginPro 9.1 (Seifert, 2014) و R (R Core Team, 2016) استفاده گردید.<br />یافته‌ها: میانگین عملکرد استان کرمانشاه در دوره پایه 11354 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج نشان داد که به طور متوسط عملکرد دانه ذرت در استان کرمانشاه در سال 2050 نسبت به دوره پایه تحت RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب 82/60 و 73/80 درصد کاهش می یابد. در بین شهرستان‌های مختلف کنگاور با میانگین 13426 کیلوگرم در هکتار بیشترین و کرمانشاه با میانگین 4/7952 کیلوگرم در هکتار کمترین عملکرد را در دوره پایه داشتند. نتایج نشان دادکه بطور میانگین بالاترین عملکرد در شرایط تغییر اقلیم در یک تاریخ کاشت زودهنگام (16 فروردین) با 2/7071 و 4743 کیلوگرم در هکتار (به ترتیب در RCP4.5 وRCP8.5) به دست آمد. در آینده بطور متوسط (میانگین دور سناریو) طول دوره رشد، رشد رویشی و رشد زایشی به ترتیب نسبت به دوره پایه 7/4، 4 و 7/1 درصد کاهش داشت. همچنین در دوره آینده میانگین تعداد و وزن دانه در استان کرمانشاه کاهش یافت به طوری که تحت RCP4.5 این کاهش به ترتیب برابر با 5/56 و 8/31 درصد بود و تحت RCP8.5 این کاهش به ترتیب برابر با 5/78 و 3/59 درصد بود. با این وجود این کاهش در طول دوره رشد، رشد رویشی، رشد زایشی، تعداد دانه و وزن دانه در تاریخ کاشت زودهنگام 16 فروردین نسبت به بقیه تاریخ کاشت‌ها بویژه تاریخ کاشت‌های دیرهنگام کمتر بود.<br />نتیجه‌گیری: بطورکلی نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیرات منفی تغییر اقلیم بر روی عملکرد ذرت استان کرمانشاه و همچنین تاثیرات منفی این تغییرات بر روی خصوصیات فیزیولوژیک و فنولوژیک ذرت بود. این تاثیرات منفی غیرقابل اجتناب بوده با این وجود نتایج نشان داد تاریخ کاشت‌های زودهنگام می‌تواند این تاثیرات منفی را کاهش دهد. به طوری که در بیشتر موارد تاریخ کاشت زودهنگام 16 فروردین توانست در دوره آینده اثرات منفی تغییر اقلیم را بر عملکرد دانه و خصوصیات فیزیولوژیک و فنولوژیک ذرت را کاهش دهد.