بررسی تغییرات تبخیر و تعرق گندم آبی پاییزه در ایران تحت شرایط تغییر اقلیم

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

• راضیه خیری ¹
• فیروز مجرد ²
• بهمن فرهادی ³
• جعفر معصوم پور سماکوش ⁴

¹ دانشجوی دکتری اقلیم شناسی،گروه جغرافیا، دانشگاه رازی،کرمانشاه،ایران

² دانشیار اقلیم شناسی،گروه جغرافیا، دانشگاه رازی،کرمانشاه،ایران

³ استادیار آبیاری و زهکشی،گروه مهندسی آب، دانشگاه رازی،کرمانشاه،ایران

⁴ دانشیار اقلیم شناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه رازی،کرمانشاه،ایران

https://doi.org/10.22067/jgrd.2022.72197.1065

چکیده

با توجه به محدودیت های دسترسی به منابع آب در ایران و به منظور برنامه ریزی و مدیریت بهره وری آب در بخش کشاورزی، آگاهی از میزان تبخیر و تعرق گیاهان تحت‌تأثیر تغییر اقلیم بسیار اهمیت دارد. هدف این مطالعه، بررسی تغییرات تبخیر و تعرق گندم آبی پاییزه در ایران تحت شرایط تغییر اقلیم به منظور انجام برنامه ریزی های سازگار با شرایط اقلیمی آینده بود. به این منظور، با استفاده از داده های مدل گردش عمومی جو CCSM4 و با توجه به طول دورۀ رشد و ضریب رشد گیاهی محصول گندم آبی، مقادیر تبخیر و تعرق محصول در دورۀ پایه 2005-2020 و دو دورۀ آینده (2060-2021 و 2061-2100) در دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 برآورد، نقشه-های مربوطه تهیه و الگوهای فضایی پدیده بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد، تبخیر و تعرق گندم آبی پاییزه در ایران در دورۀ آینده در مقایسه با دورۀ پایه حدود 6 درصد افزایش خواهد یافت که این افزایش در آیندۀ دور (2061-2100) بیشتر از آیندۀ نزدیک (2021-2060) و در ماه‌های مختلف دورۀ کشت در سناریوی RCP8.5 بیشتر از سناریوی RCP4.5 خواهد بود. بیشترین مقدار ماهانۀ تبخیر و تعرق در سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 مربوط به ماه مه به ترتیب به میزان 153 و 162 میلی متر است. ماه-های اُکتبر و نوامبر که ماه‌های آغازین دورۀ کشت هستند نیز کمترین میزان افزایش تبخیر و تعرق را در آینده به‌ میزان تقریبی 14 میلی متر خواهند داشت. مقدار تبخیر و تعرق گندم آبی در دورۀ رشد در سطح کشور از 330 تا 971 میلی‌متر در دورۀ پایه تا 340 تا 1025 میلی‌متر در آیندۀ دور در سناریوی RCP8.5  متفاوت است. افزایش تبخیر و تعرق در آینده بسیاری از برنامه ریزی ها را در زمینۀ تأمین آب محصول گندم در کشور به چالش خواهد کشید؛ ازاین رو لزوم توجه به نیاز آبی در سال های آینده به خصوص در ماه های آوریل و مه که اوج فعالیت و رشد گیاه و زمان حداکثر نیاز آبی است، ضروری است.

کلیدواژه‌ها

• تبخیر و تعرق
• گندم آبی پاییزه
• ایران
• ضریب رشد گیاهی
• مدل گردش عمومی CCSM4

20.1001.1.20081391.1401.20.1.8.2

موضوعات

• جغرافیای طبیعی و بر نامه ریزی محیطی

مراجع

1. براتی، خ.، عابدی کوپایی، ج.، درویشی، ا.، آذری، آ.، و یوسفی، ع. (1397). برآورد نیاز خالص آبیاری گیاهان الگوی کشت دشت کرمانشاه و مقایسۀ آن با داده­های سند ملی آب. پژوهش آب در کشاورزی، 32(4)، 543-553.
2. براهیمی، م.، و غازی، ا. (1397). به­روزرسانی و بازنگری سند ملی آب در دشت­های قزوین و فومنات. نشریۀ علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، 22(2)، 199-209.
3. حیدری تاشه­کبود، ش.، و خوشخو، ی. (1398). تصویرسازی و پیش‌بینی تغییرات آتی تبخیر و تعرق مرجع در مقیاس‌های فصلی و سالانه در غرب ایران بر اساس سناریوهای انتشار RCP. نشریۀ تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 53، 157-176.
4. دشتی، ق.، باقری، پ.، پیش­بهار، ا.، و مجنونی، ا. (1397). ارزیابی تأثیر تغییر اقلیم بر تبخیر و تعرق و عملکرد گندم دیم در شهرستان اهر. نشریۀ آبیاری و زهکشی ایران، 12(2)، 409-423.
5. رحمانی، م.، جامی­الاحمدی، م.، شهیدی، ع.، و هادی­زاده ازغندی، م. (1394). تأثیر تغییر اقلیم بر طول مراحل رشد و نیاز آبی گندم و جو (مطالعۀ موردی: دشت بیرجند). بوم­شناسی کشاورزی،7(4)، 443-460.
6. سپه­وند، م. (1388). مقایسۀ نیاز آبی، بهره­وری آب و بهره­وری اقتصادی آن در گندم و کلزا در غرب کشور در سال­های پر باران. مجلۀ پژوهش آب ایران، 3(4)، 63-68.
7. سلمانی، ا.، و مجرد، ف. (1398). رابطۀ متغیرهای آب­وهوایی با مصرف برق و پیش­بینی تقاضای برق با مدل­های گردش عمومی جو در غرب کشور. پژوهش­های جغرافیای طبیعی، 51(2)، 301-315.
8. سلمانی، ب.، زراء­نژاد، م.، و کیانی، پ. (1396). مقایسۀ مدل تصحیح خطا و رگرسیون فازی برای پیش‌بینی تولید ناخالص ملی در ایران. فصل­نامة پژوهش‌های اقتصادی (رشد و توسعۀ پایدار)، 17(2)، 101-120.
9. سلیمانی ننادگانی، م .، پارسی­نژاد، م.، عراقی­نژاد، ش.، و مساح بوانی، ع. (1390). تأثیر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری و عملکرد گندم دیم (مطالعۀ موردی: بهشهر). نشریۀ آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 25(2)، 397-389.
10. شعبانی، ب.، موسوی بایگی، م.، و جباری نوقابی، م. (1395). پیش­بینی تغییرات نیاز آبی برخی از محصولات کشاورزی دشت مشهد ناشی از تغییرات دمای هوا. علوم و مهندسی آبیاری، 39(2)، 1-13.
11. شمسی­پور، ع. (1393). مدل­سازی آب­وهوایی، نظریه و روش (چاپ دوم). تهران: انتشارات دانشگاه تهران.
12. صداقت، م. (1390). منابع و مسائل آب ایران (چاپ نهم). تهران: انتشارات دانشگاه پیام­نور.
13. عظیمی دزفولی، س. ع. ا.، رکن­الدین افتخاری، ع.، هایدج، ا.، نظامی­پور، ق.، نظری، ب.، فرج­زاده، م.، کاظم­نژاد، م.، و فهمی، ه. (1396). برآورد تحلیلی آب مورد نیاز تولید گندم در ایران. برنامه­ریزی و آمایش فضا، 21(2)، 153-131.
14. علی­حوری، م. (1396). تعیین نیاز آبی و ضریب گیاهی خرما در مرحلۀ رشد رویشی با استفاده از لایسیمتر. پژوهش آب در کشاورزی، 31(3)، 329-340.
15. عینی نرگسه، ح.، دیهیم­فرد، ر.، صوفی­زاده، س.، حقیقت، م.، و نوری، ا. (1394). پیش­بینی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد گندم آبی استان فارس با استفاده از مدل APSIM. تولید گیاهان زراعی، 8(4)، 203-224.
16. فرهادی بانسوله، ب.، اسدی، آ.، و حافظ­پرست، م. (1396). تغییرات تبخیر و تعرق پتانسیل ذرت و جو در استان کرمانشاه در شرایط تغییر اقلیم. نشریۀ پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 24(3) 185-202.
17. فلاح قالهری، غ.، باعقیده، م.، و رضایی، ح. (1395). برآورد نیاز آبی محصول سیب زمینی در اقلیم تربت حیدریه و تخمین تبخیر و تعرق واقعی بر اساس تبخیر و تعرق مرجع. فصل­نامۀ انسان و محیط زیست، 14(2)، 60-49.
18. فلاح قالهری، غ.، راه­چمنی، م.، و بیرانوند، ف. (1394). برآورد نیاز آبی گیاه کنجد در اقلیم سبزوار. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، 6(21)، 1-14.
19. قدیریان، ا.، همامی، م.، و سفیانیان، ع. (1397). بررسی تغییرات کمّی و کیفی زیستگاه سنجاب ایرانی در جنگل­های استان لرستان تا سال 2050 بر اساس مدل اقلیمی CCSM4. فصل­نامۀ علمی پژوهشی محیط زیست جانوری، 10(4)، 129-136.
20. مجرد، ف.، قمرنیا، ه.، و نصیری، ش. (1384). برآورد بارش مؤثر و نیاز آبی برای کشت برنج در جلگه مازندران. پژوهش­های جغرافیایی، 54، 59-76.
21. مجیدی، ن.، علیزاده، ا.، و قربانی، م. (1390). تعیین الگوی کشت بهینۀ همسو با مدیریت منابع آب دشت مشهد-چناران. نشریۀ آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 25(4)، 776- 785.
22. محمدی، ا.، موحدی، س.، محمدی، ر.، و گلگاری، ص. (1399). بررسی رخداد تغییر اقلیم و تأثیر آن بر فنولوژی و عملکرد گندم دیم در منطقۀ غرب و شمال غرب ایران. پژوهش­های اقلیم­شناسی، 43، 170-159.
23. مدیری، ا. (1397). برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع (ET0) در ایستگاه­های سینوپتیک استان تهران. فصل­نامۀ انسان و محیط زیست، 16(3)، 125-134.
24. مرادی، ف.، کمالی، غ.، و وظیفه­دوست، م. (1394). ارزیابی محصول تبخیر و تعرق پتانسیل از سنجندۀ MODIS با استفاده از آمار ایستگاه­های همدیدی در استان زنجان. پژوهش­های اقلیم­شناسی، 23، 39-48.
25. معصوم­پور سماکوش، ج.، میری، م.، و پورکمر، ف. (1396) ارزیابی داده­های مدل­های اقلیمی CMIP5 در مقابل داده­های مشاهده­ای ایران. مجلۀ ژئوفیزیک ایران، 11(4)، 40-53.
26. میرموسوی، س. ح.، پناهی، ح.، اکبری، ح.، و اکبرزاده، ی. (1391). واسنجی روش­های برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع (ET0) و محاسبۀ نیاز آبی گیاه (ETC) زیتون در استان کرمانشاه. جغرافیا و پایداری محیط، 2(2)، 64-45.
27. نیکبخت شهبازی، ع. (1397). بررسی میزان تغییرات بارش و تبخیر و تعرق محصولات کشاورزی در استان خوزستان تحت تأثیر تغییر اقلیم. نشریۀ پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 25(6)، 123-139.
28. یارمحمدی، س.، ذاکری­نیا، م.، قربانی، خ.، و سلطانی، ا. (1396). بررسی اثر تغییراقلیم بر تبخیر-تعرق و نیاز آبی گندم در منطقۀ بجنورد. مجلۀ مهندسی منابع آب، 10(35)، 97-109.
29. یدالهی، پ. (1392). بررسی رقابت تراکم­های مختلف یولاف وحشی بر روی خصوصیات کمی و کیفی گندم. پایان­نامۀ منتشرنشدۀ کارشناسی ارشد رشتۀ زراعت، دانشگاه زابل، ایران.
30. یعقوب­زاده، م.، احمدی، م.، برومندنسب، س.، و حقایقی مقدم، ا. (1395). اثر تغییر اقلیم بر روند تغییرات تبخیر و تعرق در طی دورۀ رشد گیاهان مزارع آبی و دیم با استفاده از مدل‌های AOGCM. نشریۀ پژوهش آب در کشاورزی، 30(4) 511-523.
31. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56. FAO, Rome. Retrieved from https://www.fao.org/3/x0490e/x0490e00.htm.
32. Deo, , Mishra, S. R., Singh, A. K., Mishra, A. N., & Singh, A. (2017). Water requirement of wheat crop for optimum production using CROPWAT model. Journal of Medicinal Plants Studies, 5(3), 338-342.
33. Fares, A., Awal, R., Fares, S., Johnson, A. B., & Valenzuela, H. (2016). Irrigation water requirements for seed corn and coffee under potential climate change scenarios. Journal of Water and Climate Change, 7(1), 39-51.
34. Lazzara, P., & Rana, G. (2010). The Crop coefficient (Kc) values of the major crops grown under Mediterranean climate.Mediterranean Dialogue on Integrated Water Management. CRA- Research Unit for Agricultural in Dry Environments, via C. Ulpiani, 5, 70125 Bari, Italy.
35. Shahid, S. (2011). Impact of climate change on irrigation water demand of dry season boro rice in Northwest Bangladesh. Climatic Change, 105(3-4), 433–453.
36. Suryadi, E., Ruswandi, D., Dwiratna, S., & Prawiranegara, B. M. P. (2019). Crop water requirements analysis using cropwat 8.0 software in maize intercropping with rice and soybean. International Journal on Advanced Science, Engineering Information Technology, 9(4), 1364-1370.
37. Xing; W., Wang, W., Shao, Q., & Ding, Y. (2018). Estimating net irrigation requirements of winter wheat across Central-Eastern China under present and future climate scenarios. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 144(7), 1-18.
38. Zhang, Y., Li, G., Ge, J., Li, Y., Yu, Z., & Niu, H., (2019). SC-PDSI is more sensitive to precipitation than to reference evapotranspiration in china during the time period 1951–2015. Ecological Indicators, 96, 448-457.
39. Zhang, Y., Wang, Y., & Niu, H. (2017). Spatio-temporal variations in the areas suitable for the cultivation of rice and maize in China under future climate scenarios. Science of the Total Environment, 601–602, 518–531.