بررسی اثر افزایش دی‌اکسیدکربن اتمسفری بر عملکرد غلات مهم با استفاده از مدل AquaCrop

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین

2 مؤسسه ملی تحقیقات کشاورزی فرانسه (INRA-SupAgro)، مون‌پلیه، فرانسه

چکیده

در مطالعه حاضر اثر افزایش غلظت دی اکسیدکربن در چهار سناریوی A1B، A2، B1 و B2 بر عملکرد گندم، جو و ذرت دانه ای به عنوان غلات اصلی دشت قزوین با استفاده از مدل کالیبره AquaCrop بررسی شد. عملکرد گندم در دورة 2010 تا 2035 نسبت به دورة مبنا 1984 تا 2009 به طور میانگین بین 5/11 درصد در سناریوهای B1 و B2 تا 4/14 درصد در سناریو A1B افزایش خواهد یافت. در مورد جو، افزایش عملکرد بین 5/8 تا 3/11 به ترتیب در سناریوهای B1 و A1B برآورد گردید. همچنین برای ذرت دانه ای نیز به طور میانگین عملکرد بین 7/3 تا 3/4 درصد به ترتیب در سناریوهای A1B و B1 برآورد گردید. نتایج این مطالعه نشان می دهد افزایش غلظت‌دی‌اکسیدکربن بر گیاهان گروه C3 (گندم و جو) نسبت به گیاهان گروه C4 (ذرت دانه ای) بیشتر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Impact of Increased Atmospheric CO2 Concentration on Main Cereals Yields Using AquaCrop Model

1- Ababaei, B., Sohrabi, T.M., Mirzaei, F. (2014) Development and application of a planning support system to assess strategies related to land and water resources for adaptation to climate change. Climate Risk Management. 6 (2014): 39-50. DOI: 10.1016/j.crm.2014.11.001.

2- Alizadeh, H.A., Nazari, B., Parsinejad, M., Ramezani Eetedali H. and Janbaz, H.R. (2010) Evaluation of AquaCrop Model on Wheat Deficit Irrigation in Karaj area. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 2(4): 273-283 (in Farsi).

3- Allen, L.H. (1990) Plant responses to rising carbon dioxide and potential interactions with air pollutants. J. Environ. Quality, 19: 15-34.

4- Donnelly, A., Jones, M.B., Burke J.I. and Schnieders, B. (2000) Elevated CO2 provides protection from O3 induced photosynthetic damage and chlorophyll loss in flag leaves of spring wheat. Agric. Ecosys. Environ. 80: 159-168.

5- IPCC. 2007. Climate change 2007: The physical science basis. Summary for policymakers. Paris: WMO/UNEP.

6- Kimball, B. A., Kobayashi, K., and Bindi, M. (2002) Responses of agricultural crops to free air CO2 enrichment. Advances in Agronomy. 77: 293-368.

7- Lovelli, S., Perniola, M., Tommaso, T. Di., Ventrella .,D , Moriondo., M. and Amato, M. (2010) Effects of rising atmospheric CO2 on crop evapotranspiration in a Mediterranean area. Agricultural Water Management. 97 (2010) 1287–1292.

8- Manderscheid, R. and Weigel, H.J. (2007) Drought stress effects on wheat are mitigated by atmospheric CO2 enrichment. Agron. Sustain. Dev. 27: 79-87.

9- Raes, D., P. Steduto, T.C. Hsiao and E. Fereres. (2009) AquaCrop-The FAO crop model for predicting yield response to water: II. Main algorithms and soft ware description. Agronomy Journal. 101:438–447.

10- Ramezani Etedali, H., Liaqat, A., Parsinejhad, M. and Tavakoli,A. (2016) AquaCrop in irrigation management model calibration and verification of important cereals. Journal of Irrigation and Drainage. 3:389-397 (in Farsi).

11- Steduto, P., Hsiao T.C. and Fereres, E. (2007) on the conservative behavior of biomass water productivity. Irrigation Science. 25:189–207.

12- Taiz, L., and Zeiger, E. (2003) Plant physiology. 3rd edition. Sunderland: Sinauer Associates, 690 pp.

13- Tanner, C.B. and Sinclair, T.R. (1983) Efficient water use in crop production: Research or re-search? p. 1–27. In H.M. Taylor, W.R. Jordan, and T.R. Sinclair (ed.) Limitations to efficient water use in crop production. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI.

14- Torbert, H. A., Prior S. A., Rogers H. H., and Runion, G. B. (2004) Elevated atmospheric CO2 effects on N fertilization in grain sorghum and soybean. Field Crops Research. 88: 57-67.

15- Tubiello, F.N., Amthor, J.S., Boote, K.J., Donatelli, M., Easterling, W., Fischer, G., Gifford, R.M., Howden, M., Reilly, J.andRosenzweig, C. (2007) Crop response to elevated CO2 and world food supply: a comment on “Food for thought. . .” by Long et al., 2006. Science 312:1918–1921. Eur. J. Agron. 26, 215–223.

16- Van Uytrecht, E., Raes, D. and Williems, P. (2011) Considering sink strength to model crop production under elevated atmospheric CO2. Agricultural and Forest Meteorology. 151: 1753-1762.