بررسي عملكرد و بهره وري آب گياه ذرت در سطوح مختلف ريسك تحت تاثير تغييراقليم در دوره 2039-2010

Risk Analysis of Climate Change Impact on Maize Yield and Water Productivity in 2010-2039 Period

تغيير اقليم در عصر حاضر به عنوان مهمترين تهديد براي توسعه پايدار، كشاورزي و امنيت غذايي مطرح است. اين پديده در مناطق خشك مانند ايران كه با كمبود آب روبرو هستند، اهميت بيشتري مي‌يابد. هدف اصلي اين مطالعه بررسي تاثير تغيير اقليم بر دما، بارش و ميزان عملكرد گياه ذرت و در نهايت بررسي تغييرات بهرهوري آب در دوره 2039-2010، در سطوح مختلف ريسك، در منطقه پاكدشت تهران مي باشد. به اين منظور، تركيبي از 9 مدل AOGCM تحت سناريو انتشار A2 براي اعمال عدم قطعيت ناشي از مدلهاي AOGCM و مدل گياهي AquaCrop براي شبيه سازي عملكرد ذرت استفاده شد. با استفاده از رويكرد بيز-مونتكارلو توابع توزيع تجمعي دما و بارش منطقه براي دوره آتي توليد و از اين توابع مقادير سطوح ريسك 25، 50 و 75 درصد استخراج شد. در ادامه، سطوح ريسك استخراج شده با روش عامل تغيير ريزمقياس و به مدل AquaCrop معرفي و عملكرد گياه ذرت براي دوره 2039-2010 تحت سه سطح ريسك، شبيهسازي شد. نتايج سطح ريسك 50 درصد، نشان از C?68/1-71/0 افزايش دما براي دوره 2039-2010 دارد و ميانگين ماهانه بارش در دوره مذكور 19/1-7/0 برابر دوره پايه شبيه‌سازي شده است. شبيه سازي زيست‌توده براي سطوح ريسك 25، 50 و 75 درصد و براي تيمار آبياري كامل به ترتيب 8/7، 8/6 و 2/6 درصد و براي تيمار كمآبياري 8/20، 9/18 و 8/17 درصد كاهش بهرهوري آب را نشان مي‌دهد كه علت آن افزايش دما و تغييرپذيري باران بوده است.

The main purpose of this research was assessing climate change impact on temperature, precipitation, maize biomass and water productivity values and trend in 2010-2039 in Pakdasht. According to this, required data for crop model (AquaCrop) calibration was collected from an experiment field in Pakdasht, south east of Tehran and climatological data were taken from Pakdasht and Aminabad meteorological station. An ensemble of nine AOGCMs (Atmosphere-Ocean General Circulation Model) in corporation with A2 emission scenario was used in order to incorporate uncertainties of these models. Using Bayesian-Mont Carlo approach, temperature and precipitation CDFs were generated for risk levels of 25, 50 and 75%. Data obtained from AOGCMs were downscaled by means of “Change factor” method and input data for AquaCrop were produced then biomass values for future period of 2010-2039 were simulated. Results showed 7.8, 6.8 and 6.2% reduction in full irrigation and 20.8, 18.9 and 17.8% reduction of deficit irrigation treatment due to 25, 50 and 75% risk level, correspondingly. Descending trend of biomass and consequently water productivity were for most probably due to temperature and rain variability increment.