بررسی اثر تغییر اقلیم و تاریخ کشت بر عملکرد ذرت با استفاده از مدل wofost

با توجه به پیشرفت فناوری و افزایش روزافزون جمعیت در دنیا لزوم شناخت و توجه به پدیده تغییر اقلیم امری اجتناب‌ناپذیر است. هدف از پژوهش بررسی تغییرات عملکرد گیاه ذرت برای سال‌های آتی در شهرستان گرگان به همراه تغییر تاریخ کشت می باشد. در این پژوهش با استفاده از مدل گیاهی wofost در شهرستان گرگان بر اساس تیمارهای مختلف کم آبیاری و تاریخ‌های مختلف کشت به بررسی عملکرد دانه گیاه ذرت سینگل کراس دیر رس برای شرایط آینده پرداخته شد. تیمارهای آبیاری شامل 100 درصد (t1)، 75 درصد (t2) و 50 درصد (t3) آب مورد نیاز گیاه می باشد. به این منظور با کمک مدل آماری sdsm و مدل گردش عمومی جو hadcm3 برای تمام سناریوهای گزارش پنجم ریزمقیاس نمایی در دو دوره سی‌ساله آتی (2050-2020 و 2080-2050) انجام شد. برای واسنجی مدل sdsm از داده های دوره 1980-1995 و برای صحت‌سنجی از داده های دوره 1995-2010 استفاده شد. مدل wofost توسط داده‌های اندازه گیری سال 1391 واسنجی و بعد از آن برای صحت سنجی از داده های سال 1392 استفاده شد. شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا (rmse)، شاخص سازگاری (d)، ضریب کارایی مدل (e)، ضریب تبیین (r2) و ضریب باقی‌مانده (crm) مربوط به شبیه سازی عملکرد دانه در مرحله واسنجی به ترتیب برابر 217/0 تن بر هکتار، 97/0، 94/0، 93/0 و 15/0 و در مرحله صحت سنجی به ترتیب برابر 241/0 تن بر هکتار، 98/ 0، 93/ 0، 96/ 0و 14/ 0 به دست آمد. اعداد به دست آمده نشان‌دهنده کارایی خوب مدل wofost می باشد. همچنین برای چهار تاریخ کشت مختلف در سه تیمار t1، t2و t3 عملکرد گیاه ذرت شبیه‌سازی شد. در دوره 2050-2020 کم‌ترین عملکرد در تیمارt3 تحت سناریوی rcp8.5 در تاریخ 12 خرداد به مقدار 3/4 تن بر هکتار پیش‌بینی شد که نسبت به دوره پایه 81/ 32 درصد کاهش دارد. در دوره 2080-2050 کم‌ترین عملکرد در تیمارt3 تحت سناریوی rcp8.5 در تاریخ 12 خرداد به مقدار 3/3 تن بر هکتار پیش‌بینی شد که نسبت به دوره پایه 43/ 48 درصد کاهش دارد. بهترین زمان تاریخ کشت برای گیاه ذرت در شهرستان گرگان 2 تیر می باشد که از این نتایج می توان برای مدیریت بهتر کشت و آبیاری در شهرستان گرگان استفاده نمود.

Investigation the Effect of Climate Change and Planting Date on Maize Yield using WOFOST Model

Given the advancement of technology and the growing population in the world, the need to recognize and pay attention to the phenomenon of climate change is inevitable. The purpose of this study is to investigate the changes in maize yield for future years in Gorgan with a change in planting date. In this research, the grain yield of maize SC late maturing for future conditions was investigated using WOFOST model in Gorgan city based on different deficit irrigation treatments and different planting dates. Irrigation treatments including 100% (T1), 75% (T2) and 50% (T3) of water requirement. For this purpose, using SDSM statistical model and HadCM3 general circulation model for all scenarios, the fifth microscale report was performed in the next two thirtyyear periods (20202050 and 20502080). Data for the period 19801995 were used to calibrate the SDSM model and data for the period 19952010 were used for validation. The WOFOST model was calibrated by the measurement data of 1391 and then the data of 1392 were used for validation. Statistical indices of root mean square error (RMSE), compatibility index (d), model efficiency coefficient (E), explanation coefficient (R2) and residual coefficient (CRM) related to grain yield simulation in calibration period was equal to 0.217 tons per hectare, 0.97, 0.94, 0.93 and 0.15, respectively and in the validation period, was obtained 0.241 tons per hectare, 0.98, 0.93, 0.96 and 0.14, respectively. The numbers obtained indicate the good performance of the WOFOST model. Also, the maize grain yield was simulated for four different planting dates in three treatments of T1, T2 and T3. In the period 20202050, the lowest yield was predicted 4.3 tons per hectare in T3 treatment under the RCP8.5 scenario on 2 June, which is a decrease of 32.81% compared to the base period. In the period 20502080, the lowest yield was predicted 3.3 tons per hectare in T3 treatment under the RCP8.5 scenario on 2 June, which is a decrease of 48.43% compared to the base period. The best planting date for corn in Gorgan city is June 23, which can be used for better management of cultivation and irrigation in Gorgan.