تاثير تغيير اقليم بر توليد سيب زميني در فريدونشهر و ارزيابي راهكارهاي سازگاري

Effect of Climate Change on potato Production and assessment adaptation strategies in Fereydounshahr

به منظور بررسي آينده اقليمي منطقه فريدونشهر اصفهان براي صد سال آينده و اثر آن بر عملكرد غده سيب زميني، داده هاي اقليمي روزانه شامل دماي حداقل و حداكثر، بارش و ساعات آفتابي مربوط به اين منطقه در طول دوره 1360 تا 1390 جمع آوري شد. سپس با استفاده از مدل LARS-WG داده هاي اقليمي يك سال نمونه براي فريدونشهر در سه دوره زماني 2015 تا 2045، 2046 تا 2075 و 2076 تا 2105 ميلادي با استفاده از دو مدل HadCM3 و IPCM4 تحت سه سناريو استاندارد A2، B1 و A1B برآورد شد و به عنوان ورودي براي مدل SUBSTOR-Potato براي شبيه سازي عملكرد غده سيب زميني تحت اقليم آينده و با استفاده از نرم افزار DSSATانجام شد. دقت خروجي هاي مدل LARS-WG با استفاده از آزمون ميانگين مربعات ريشه (RMSE) براي ايستگاه موردنظر اعتبارسنجي شد. به منظور واسنجي و اعتباردهي مدل رشد، آزمايشي به صورت كرت هاي خرد شده در قالب بلوك هاي كامل تصادفي با 3 تكرار در دو سال زراعي 1392-1391 و 1393-1392 انجام شد. تيمارهاي آزمايشي شامل تاريخ كاشت به عنوان كرت اصلي در سه سطح (15 ارديبهشت، 1 و 15 خرداد) و ارقام مختلف سيب زميني به عنوان كرت فرعي در سه سطح (آگريا، سانته و آريندا) بودند. نتايج نشان داد كه مدل LARS-WGاز پتانسيل قابل قبولي (RMSE<30) در شبيه سازي داده هاي اقليمي منطقه فريدونشهر برخوردار بوده و دقت بيشتري در شبيه سازي دماي بيشينه در مقايسه با دماي كمينه و بارندگي دارد. دماي بيشينه و كمينه در كليه مدل هاي گردش عمومي و سناريوهاي مورد بررسي نسبت به شرايط كنوني افزايش و بارندگي نيز كاهش نشان داد. با گذشت زمان اثرات منفي تغيير اقليم بر عملكرد سيب زميني افزايش نشان داد، به طوري كه به ترتيب در مدل هاي HadCM3 و IPCM4 و سناريوهاي A2، B1 و A1B كاهش (3/64، 9/85 و 5/41 درصدي) و (2/33، 12/72 و 6/08 درصدي) عملكرد غده در سال 2090 نسبت به 2030 مشاهده شد. به طور كلي، در آينده شاهد اقليمي با بارش كمتر و دماي بالاتر نسبت به شرايط كنوني براي منطقه فريدونشهر و در نتيجه كاهش عملكرد سبب زميني در فريدونشهر خواهيم بود. ارزيابي روش هاي سازگاري به شرايط اقليمي آينده نشان داد كه كشت ارقام مقاوم (آريندا) در تاريخ زودتر (15 ارديبهشت) يا ديرتر (30 خرداد) به دليل عدم انطباق گلدهي با حداكثر دما، به عنوان بهترين راهكار مديريت زراعي در منطقه در جهت كاهش اثرات سوء تغيير اقليم مي باشد.

In order to study was to evaluate future climate Fereydunshahr of Isfahan for the next hundred years and its effect on potato production in Fereydunshahr. To forecast future climate conditions in Fereydunshahr were collected daily climate data including maximum and minimum temperature, rainfall and sunshine hours in this region during the period 1982 to 2012. In this study was used to simulate climatic data LARS-WG model and for the simulation of tuber yield of potato cultivars SUBSTOR-Potato model. For this purpose, we employed two types of General Circulation Models ((United Kingdom Met. Office Hadley Center: HadCM3) and (Institute Pierre Simon Laplace: IPCM4)) and three scenarios (A1B, A2 and B1) for three time period as 2015 to 2045, 2046 to 2075 and 2075 to 2105 AD. The SUBSTOR-Potato model was used for simulating the baseline and future yield and growth characteristics of potato. This is one of sixteen models embedded within the DSSAT program. The precision of LARS-WG model was evaluated by root mean-squared error (RMSE) test. In order to validate growth model, a split plot experiment based on complete random block design (CRBD) in three replications for two years (2012-2013 and 2014-2015) was conducted. The treatments included seeding date as main factor in three levels (5, 15 and 30 May) and three potato cultivars (Arinda, Santeh and Agria as early, medium and late maturity variety, respectively) as subplot including. Then, using of LARS-WG model was estimated the climatic data for a sample of Fereydunshahr in three periods 2015 to 2045, 2046 to 2075 and 2076 to 2105 AD, using two general circulation models (HadCM3 and IPCM4) under three scenarios standard A2, B1 and A1B. The results showed that the model LARS-WG had acceptable potential (RMSE <30) in the simulated climate data Fereydunshahr. Data validation results of LARS-WG showed that LARS-WG is more accurately simulate the maximum temperature in comparison whit minimum temperature and rainfall. Maximum and minimum temperature increased in all general circulation models and scenarios assessed in relation to the current situation. In general, the results showed that in the future will see less rainfall and higher temperatures than the current situation for Fereydunshahr and therefore will see reduce the yield of potato in Fereydunshahr. As we observed in HadCM3 and IPCM4 models and three scenarios (A1B, A2 and B1) reduction in potato yield respectively in 2090 compared with 2030. It seems that management of planting dates can be regarded as appropriate approach to reduce adverse effects of climate change on tuber yield of potato. Evaluation of adaption ways to future climate condition clarified that either early or late seeding date of tolerant cultivars such as Arinda might be considered as a solution to face changing climate since under these seeding dates flowering stage won't occur under high temperatures. It seems that management of planting dates can be regarded as appropriate approach to reduce adverse effects of climate change on tuber yield of potato.