ارزیابی اثرات تغییر اقلیم و راهکارهای سازگاری به آن بر عملکرد و کارایی مصرف آب گندم آبی (Triticum aestivum): مطالعه موردی استان خراسان رضوی

در میان محصولات زراعی در ایران، گندم دارای اهمیت ویژه ای می باشد و به نظر می رسد که نیاز کشور به این محصول در آینده افزایش یابد. از سوی دیگر به منظور بهبود کارایی و تاب آوری سیستم های کشاورزی، پیش بینی اثرات تغییر اقلیم بر محصولات زراعی به ویژه گندم در مناطق خشک و نیمه خشک ضروری به نظر می رسد. در همین راستا، هدف از انجام این تحقیق شبیه سازی تغییرات عملکرد و کارایی مصرف آب گندم در آینده (2050) تحت اثر تغییرات اقلیمی به ویژه افزایش CO2 اتمسفری در چهار شهرستان خراسان رضوی، به عنوان یک استان گندم خیز، و ارزیابی اثر تغییر تاریخ کاشت در آینده بر بهبود این تغییرات بود.

در این تحقیق اقلیم آینده (2050) چهار شهرستان خراسان رضوی (قوچان، گناباد، تربت حیدریه و سبزوار) با استفاده از داده های اقلیمی بلند مدت مربوط به دوره پایه (2010-1980)، توسط روش ارائه شده توسط AgMIP و تحت دو سناریوی اقلیمی (RCP4.5 و RCP8.5) شبیه سازی شد. مدل گردش عمومی مورد استفاده در این تحقیق MPI-ESM-MR بود و به منظور شبیه سازی رشد، عملکرد و میزان مصرف آب گندم در طول دوره رشد از مدل APSIM-Wheat استفاده شد. برای محاسبه اثر افزایش غلظت CO2 بر رشد و نمو گندم در آینده نیز دو سناریوی CC (تغییرات اقلیمی به همراه افزایش غلظت CO2) و FC (تغییرات اقلیمی در شرایط ثابت در نظر گرفتن CO2 در سطح فعلی) در نظر گرفته شد.

نتایج شبیه سازی ها نشان دادند که در آینده در شهرستان های مورد مطالعه میانگین دما در طول دوره رشد 6/1 درجه سانتی گراد افزایش و میانگین بارندگی 85/5 درصد کاهش می یابد. در سناریوی CC میانگین عملکرد در تمامی شهرستان ها، 91/4 درصد در RCP4.5 و 77/4 درصد در RCP8.5 افزایش یافت. ولی در سناریوی FC، عملکرد در تمام شهرستان های مورد مطالعه به جز گناباد کاهشی بوده و میانگین کاهش عملکرد در هر دو RCP به ترتیب 98/4 و 56/7 درصد بود. علاوه بر آن میانگین کارایی مصرف آب نیز به ترتیب در دو سناریوی RCP و در سناریوی CC 21/12 و 35/15 درصد افزایش و در سناریوی FC 33/0 درصد افزایش و 41/0 درصد کاهش یافت. هم چنین نتایج نشان دادند که تاریخ کاشت دو هفته زودتر از مرسوم در گناباد و سبزوار موجب افزایش عملکرد و کارایی مصرف آب گندم و در تربت حیدریه تاریخ کاشت دو هفته دیرتر از مرسوم موجب جبران کاهش عملکرد در آینده می شود.

در صورتیکه تغییرات اقلیمی در آینده با افزایش غلظت CO2 همراه باشد اثرات منفی اقلیمی از جمله افزایش دما و کاهش بارندگی بر رشد گندم در شهرستان های مورد مطالعه خنثی گردیده و موجب افزایش عملکرد و کارایی مصرف آب گندم می شود. هم چنین تغییر تاریخ کاشت در آینده اثرات مثبت تغییر اقلیم در شهرستان های مورد مطالعه را افزایش داده و اثرات منفی آن را تعدیل خواهد نمود.