تحلیل تغییرپذیری عملکرد محصول برنج با رویکرد تغییرات اقلیمی(مورد مطالعه: استان گیلان)

محورهای موضوعی : اقلیم شناسی

زهرا کاظم نژاد ¹ (دانشجوی دکتری اقلیم شناسی، واحد علوم و تحقیقات تهران ،دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران)
منوچهر فرج زاده اصل ² (استاد گروه جغرافیا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران)
رضا برنا ³ (دانشیار گروه جغراقیا، واحد علوم و تحقیقات تهران ،دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1396/08/30 تاریخ پذیرش : 1396/12/07 تاریخ انتشار : 1396/12/29

کلید واژه: گیلان, عملکرد, برنج, تغییرپذیری, تغییر آب وهوا,

چکیده مقاله :

تغییر اقلیم باعث تغییراتی در الگوهای بارش و دما و مقدار آن ها می شود و این تغییرات می تواند عملکرد گیاهان را تحت تأثیر قرار دهد. برنج یکی از محصولات استراتژیک جهان می باشد که تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم قرار دارد. تحقیق حاضر در استان گیلان به منظور مطالعه تغییرپذیری میزان عملکرد برنج با توجه به میزان تغییر پارامترهای اقلیمی ازجمله دما و بارش صورت گرفته است که برای همین منظور از داده های هفت ایستگاه هواشناسی استفاده شد. پارامترهای اقلیمی مذکور برای دوره رویش برنج از اکتبر تا ژوئن، برای دوره آماری از سال 2016-1997 بر مبنای دسترسی به داده های میزان عملکرد برنج در نظر گرفته شد. برای هر ایستگاه، میزان ضریب همبستگی بین عملکرد برنج و پارامترهای اقلیمی محاسبه شد و نهایتاً مدل رگرسیونی برای ایستگاه ها به منظور شناسایی پارامترهای اقلیمی مؤثر در برآورد میزان عملکرد برنج محاسبه شد. پنج ایستگاه منطقه دارای مدل رگرسیونی معنی دار بوده و سایر ایستگاه های منطقه در دوره آماری فاقد مدل می باشند. پیرو انجام مدل نقطه ای، مدل منطقه ای عملکرد نیز برای استان محاسبه شد. در مدل منطقه ای پارامترهای دمای حداقل مطلق ماه آوریل، دمای حداکثر مطلق ماه فوریه و مجموع بارش ماه دسامبر در میزان عملکرد برنج بیشترین تأثیر را دارند. در نهایت سناریوهای پیش بینی برای مدل منطقه ای و ایستگاه هایی که دارای مدل بودند، محاسبه شده و میزان تغییرپذیری عملکرد برنج با توجه به تغییر پارامترهای اقلیمی از میانگین نرمال محاسبه شد. نتیجه نشان می دهد که عملکرد محصول برنج در شهرستان های استان گیلان براساس تغییرات داده های بارش و دما بین 43/4417 تا 16/4636 کیلوگرم در هکتار در مدل منطقه ای قابل تغییر است.

چکیده انگلیسی:

تغییر اقلیم باعث تغییراتی در الگوهای بارش و دما و مقدار آن ها می شود و این تغییرات می تواند عملکرد گیاهان را تحت تأثیر قرار دهد. برنج یکی از محصولات استراتژیک جهان می باشد که تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم قرار دارد. تحقیق حاضر در استان گیلان به منظور مطالعه تغییرپذیری میزان عملکرد برنج با توجه به میزان تغییر پارامترهای اقلیمی ازجمله دما و بارش صورت گرفته است که برای همین منظور از داده های هفت ایستگاه هواشناسی استفاده شد. پارامترهای اقلیمی مذکور برای دوره رویش برنج از اکتبر تا ژوئن، برای دوره آماری از سال 2016-1997 بر مبنای دسترسی به داده های میزان عملکرد برنج در نظر گرفته شد. برای هر ایستگاه، میزان ضریب همبستگی بین عملکرد برنج و پارامترهای اقلیمی محاسبه شد و نهایتاً مدل رگرسیونی برای ایستگاه ها به منظور شناسایی پارامترهای اقلیمی مؤثر در برآورد میزان عملکرد برنج محاسبه شد. پنج ایستگاه منطقه دارای مدل رگرسیونی معنی دار بوده و سایر ایستگاه های منطقه در دوره آماری فاقد مدل می باشند. پیرو انجام مدل نقطه ای، مدل منطقه ای عملکرد نیز برای استان محاسبه شد. در مدل منطقه ای پارامترهای دمای حداقل مطلق ماه آوریل، دمای حداکثر مطلق ماه فوریه و مجموع بارش ماه دسامبر در میزان عملکرد برنج بیشترین تأثیر را دارند. در نهایت سناریوهای پیش بینی برای مدل منطقه ای و ایستگاه هایی که دارای مدل بودند، محاسبه شده و میزان تغییرپذیری عملکرد برنج با توجه به تغییر پارامترهای اقلیمی از میانگین نرمال محاسبه شد. نتیجه نشان می دهد که عملکرد محصول برنج در شهرستان های استان گیلان براساس تغییرات داده های بارش و دما بین 43/4417 تا 16/4636 کیلوگرم در هکتار در مدل منطقه ای قابل تغییر است.

منابع و مأخذ:

1- آبابایی، بهنام.، سهرابی، تیمور.، میرزایی، فرهاد.، رضا وردی نژاد.، وحید.، و کریمی، بختیار (1389). اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول و تحلیل خطرات وابسته به آن (مطالعه موردی: منطقه رود دشت اصفهان). دانش آب‌وخاک، جلد بیست، شماره 3، ص 150-135.

2- اسدیان، فریده.، برنا، رضا. و حسن غلامعلی، عاطفه (1395): امکان‌سنجی کشت محصول گندم با استفاده از منطق بولین (مطالعه موردی: شهرستان شوش). سرزمین. دوره 13، شماره 51، ص 14-1.

3- جعفر زاده، احمد.، خاشعی سیوکی، عباس. و شهیدی، علی (1395): طراحی یک مدل تصمیم‌گیری چند هدفه به‌منظور تعیین الگوی کشت بهینه تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم (مطالعه موردی: دشت بیرجند). تحقیقات آب‌وخاک ایران، دورة 47، شماره 4، ص 859-849.

4- جلالی، مسعود.، محمدی، غلامحسن.، حسینی صدر، عاطفه. و خوشوقتی، حسین (1395): نقش پراکندگی مکانی و نوسان‌های زمانی پارامترهای اقلیمی در عملکرد گندم دیم (مطالعه موردی: شهرستان‌های کلیبر و خدا آفرین). جغرافیای طبیعی، سال نهم، شماره 34، ص 123-105.

5- دوات گر، ناصر.، زارع، احمد (1394): بررسی وضعیت حاصلخیزی خاک‌های شالیزاری استان گیلان. مدیریت اراضی، جلد سوم، شماره 1، ص 13-1.

6- رضوی، سید حسن.، پور طاهری، مهدی. و رکن‌الدین افتخاری، علیرضا (1396): الگوی پیشنهادی کشت ارگانیک محصول برنج در مناطق روستایی استان‌های گیلان و مازندران، پژوهش‌های روستایی، دوره 8، شماره 3، ص 387-372.

7- رمضان نژاد، یاسر.، رکن‌الدین افتخاری، عبدالرضا. و پور طاهری، مهدی (): سنجش نگرشی اثرات گردشگری ساحلی بر توسعه پایدار روستاهای ساحلی استان گیلان. آمایش جغرافیایی فضا، سال ششم، شماره 20، ص 160-145.

8- سجادیان، مسعود.، علی پور جهانگیری، علی.، کامبوزیا، جعفر.، زهری، مجید. و بهشتی مارنانی، مسیح (1392): مقایسه کارایی انرژی کشت بوم‌های برنج Oryza sativa L.)) در دو استان گیلان و کهگیلویه و بویراحمد. کشاورزی بوم‌شناختی، دوره 1، شماره 3. ص 26-17.

9- سیدمحمدی، جواد. و اسماعیل نژاد، لیلا (1393): ارزیابی کیفی و کمی تناسب اراضی برای برنج در نواحی مرکزی گیلان. دانش آب‌وخاک. جلد 24، شماره 1، ص 181-165.

10- شرقی، طاهره.، کلانتری، خلیل.، اسدی، علی. و جمعه پور، محمود (1395): شبیه‌سازی اثرات تغییر اقلیمی و سیاست انتقال آب از بخش کشاورزی به صنعت بر منابع آبی و تأثیر آن بر تولیدات باغی (در استان یزد). تحقیقات اقتصاد و توسعه کشاورزی ایران. دوره 2-47، شماره 4، ص 863-851.

11- شیداییان، مجید.، ضیاءتبار احمدی، میر خالق. و فضل اولی، رامین (1393): تأثیر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری و عملکرد محصول برنج (مطالعه موردی: دشت تجن). آب‌وخاک. جلد 28، شماره 6. ص 1297-1284.

12- فرج زاده اصل، منوچهر.، کاشکی، عبدالرضا. و شایان، سیاوش (1388): تحلیل تغییرپذیری عملکرد محصول گندم دیم با رویکرد تغییرات اقلیمی (منطقه مورد مطالعه استان خراسان رضوی). مدرس علوم انسانی، دوره 13، شماره 3، ص 256-227.

13- قربانی، خلیل. و سلطانی، افشین (1393): اثر تغییر اقلیم بر عملکرد سویا در منطقه گرگان. پژوهش‌های تولید گیاهی، جلد بیست و یکم، شماره 2، ص 85-67.

14- کاوسی کلاشمی، محمد.، پیکانی، غلامرضا.، حسینی، سید صفدر. و سلامی، حبیب‌ا... (1393): ارزیابی آثار کاهش آورد شبکه سفیدرود بر الگوی کشت زراعی دشت مرکزی استان گیلان. اقتصاد کشاورزی و توسعه، سال بیست و دوم، شماره 86، ص 181-159.

15- کشاورز، فتح‌ا....، الهیاری، محمدصادق.، آذرمی سه ساری، ذکریا. و خیاطی، مهدی (1389): عوامل مؤثر بر عدم پذیرش کشت ارقام برنج پر محصول در میان کشاورزان استان گیلان. پژوهش‌های ترویج و آموزش کشاورزی، سال سوم، شماره  4، ص 112-99.

16- کوچکی، علیرضا؛ و نصیری محلاتی، مهدی (1395): تأثیر تغییر اقلیم بر کشاورزی ایران 2- پیش‌بینی تولید محصولات زراعی و راهکارهای سازگاری، پژوهش‌های زراعی ایران، جلد چهاردهم، شماره 1، ص 20-1.

17- مرادی، روح‌ا.... کوچکی، علیرضا؛ و نصیری محلاتی، مهدی (1392): تأثیر تغییر اقلیم بر تولید ذرت و ارزیابی تغییر تاریخ کشت به‌عنوان راهکار سازگاری در شرایط آب و هوایی مشهد. دانش کشاورزی و تولید پایدار، جلد 23، شماره 4، ص 130-112.

18- Ackerman, F. & Stanton, E.A. (2013): Climate Impacts on Agriculture: A Challenge to Complacency? Global Development and Environment Institute. Working Paper No.13-01

19- Corobov, R. (2002): Estimation of Climate Change Impacts Crop Production in The Republic of Moldova. Geo. J. 57: 195-202.

20- Doll P. (2002): Impact of Climate Change and Variability on Irrigation Requirements: a Global Perspective. J. of Climatic Change. 54, 269–293.

21- Falloon P and Betts R, (2010): Climate Impacts on European Agriculture and Water Management in The Context of Adaptation and Mitigation-The Importance of An Integrated Approach. Sci Total Environ 408: 5667–5687.

22- Haverkort, A.J. and Verhagen, A. (2008): Climate Change and Its Repercussions For The Potato Supply Chain. J. Potato Res. 51: 223-237.

23- Lhomme, J.P. Mougou, R. and Mansour, M. (2009): Potential Impact of Climate Change on Durum Wheat Cropping in Tunisia. J. Clim. Change. 96: 4. 549-564.

24- Ogle SM, Breidt FJ and Paustian K, (2005): Agricultural Management Impacts on Soil Organic Carbon Storage Under Moist and Dry Climatic Conditions of Temperate and Tropical Regions. Biogeochemist 72: 87-121.

25- Rosenzweig, C. and Parry, M.L. (1994): Potential Impacts of Climate Change on World Food Supply. Nature. 367: 133-138.

26- Rosenzweig C and Tubiello FN, (2007): Adaptation and Mitigation Strategies in Agriculture: An Analysis of Potential Synergies. Mitig Adapt Strat Glob Change 12: 855–873.

27- 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.

28- Shiferaw BA, Okello J and Reddy RV, (2009): Adoption and Adaptation of Natural Resource Management Innovations in Smallholder Agriculture: Reflections on Key Lessons and Best Practices. Environ Dev Sustain 11: 601–619.

29- Smit B and Skinner MW, (2002): Adaptation Options in Agriculture to Climate Change: a Typology. Mitig Adapt Strat Glob Change 7: 85–114.

30- Trnka M, Dubrovsky M and Ekzalud Z, (2004): Climate Change Impacts and Adaptation Strategies in Spring Barley Production in The Czech Republic. Clim Change 64: 227–255.

31- Tubiello FN, Jagtap S, Rosenzweig C, Goldberg R and Jones JW, (2002): Effects of Climate Change on US Crop Production From The National Assessment. Simulation Results Using Two Different GCM Scenarios. Part I: Wheat, Potato, Corn, and Citrus. Climate Res 20: 259–270.

32- U.S. (2010): Global Change Research Program, Global Climate Change Impacts in United States: Agriculture. Retrieved from: http://www.gl obalchange.gov/images /cir/pdf/ agriculture.pdf.(USGCRP)

33- Vergé XPC, De Kimpe C and Desjardins RL, (2007): Agricultural Production, Greenhouse Gas Emissions and Mitigation Potential. Agric For Meteorol 2–4: 255–69.

34- Yano, T. Aydin, M. and Haraguchi, T. (2007): Impact of Climate Change On Irrigation Demand and Crop Growth in a Mediterranean Environment of Turkey. J. Sens. 7: 2297-2315.

35- Yu, P.S. Yang, T.C. and Chou, C. C. (2002): Effects of Climate Change on Evapotranspiration From Paddy Fields in Southern Taiwan. J. Clim. Change. 54: 165-179.