شبيه سازي مخاطرات ناشي از تنش گرما بر توليد ذرت دانه اي در شرايط اقليمي خشك و نيمه خشك

سابقه و هدف: امروزه تنش گرما به عنوان يكي از بزرگترين خطرها و نگراني هاي توليد ذرت دانه اي است و اين موضوع بيشتر در منطقه هاي گرم و خشك ديده ميشود. تنش گرما عملكرد دانه و سرعت فتوسنتز گياهي را كاهش و تنفس را افزايش ميدهد. گياه ذرت به تنش گرما و دماهاي بالا در مرحله گلدهي بسيار حساس بوده زيرا دماهاي بالاسبب عقيمي دانه گرده و به موازات آن كاهش عملكرد دانه ميشود. با اين وجود راهكارهايي براي جلوگيري مواجه شدن مرحله گلدهي ذرت با تنش گرما وجود دارد. راهكارهاي دقيق مديريتي مانند تغيير تاريخ كاشت و رقم به عنوان روشهايي مناسب براي مقابله با تنش گرما استفاده ميشوند. از طرفي مدل هاي شبيه سازي رشد گياهان زراعي براي بررسي اين راهكارها ابزار مفيدي مي باشند. بنابراين، مطالعه حاضر به منظور بررسي اثر مخاطرات تنش گرما (فراواني و شدت گرما) بر عملكرد ذرت دانه اي در شرايط اقليمي خشك و نيمه خشك ايران و تعيين دامنه ي مخاطرات گرما براي اين محصول با استفاده از رهيافت مدل سازي انجام گرفت. مواد و روشها: به منظور ارزيابي مخاطرات ناشي از تنش گرما در ذرت دانهاي كشور يك آزمايش شبيه سازي در پنج منطقه (ايرانشهر، دزفول، پارسآباد، كرمانشاه و كرمان) طراحي شد. تيمارهاي آزمايش شامل تاريخ كاشتهاي مختلف: تاريخ كاشت مرسوم (تاريخ كاشت كشاورزان منطقه)، ديرهنگام (20 روز بعد از تاريخ كاشت مرسوم) و زودهنگام (20 روز قبل از تاريخ كاشت مرسوم) و دو رقم: سينگل كراس 704( ديررس( و سينگل كراس 260( زودرس( بودند. براي انجام اين كار، داده هاي بلند مدت اقليمي روزانه هر منطقه شامل بيشينه و كمينه دما، بارش و تشعشع از سازمان هواشناسي كشور جمع آوري گرديد. اين داده ها به عنوان ورودي مدل شبيه سازي گياه زراعي مورد استفاده قرار گرفتند. در مطالعه حاضر، مدل زراعي APSIM براي شبيه سازي رشد و نمو گياه ذرت استفاده گرديد. براي بررسي مخاطرات گرما بر روي ذرت دانه اي، سه بعد، شامل مرحله حساس (گلدهي) ذرت دانه اي به دماهاي حدي، فراواني دماهاي حدي در مرحله حساس و شدت دماهاي حدي در اين مرحله در نظر گرفته شدند. همچنين دامنه ي ريسك تنش گرما براي گلدهي در هر منطقه برابر با اولين روز از سال با بيشنه دماي باالي 36 درجه سانتي گراد تا آخر روز سال با دماي باالي 36 درجه سانتي گراد بود. نتايج و بحث: نتايج نشان داد كه دامنه ي مخاطرات (تعداد روزهايي متوالي از سال با ماكزيمم دماي باالي 36 سانتيگراد) براي بوم نظام هاي ذرت ايران به طور ميانگين 94.4 روز بود كه در منطقه ها و اقليم هاي مختلف متفاوت بود. كمترين بازه مخاطرات در منطقه نيمه خشك و معتدل پارسآباد(14 روز) و بيشترين مقدار در منطقه گرم و خشك ايرانشهر (183 روز) ثبت گرديد. همچنين درصد تعداد روزهايي با دماي باالي 36 درجه سانتيگراد در طول دوره گلدهي ذرت برابر با 63.5 درصد و شدت تنش گرما برابر 37.09 درجه سانتيگراد بود. اين موضوع سبب كاهش عملكرد ذرت دانه اي كشور ميشود به طوري كه عملكرد دانه در حال حاضر برابر 6196.5 كيلوگرم شبيه سازي شد. با اين وجود تاريخ كاشت هاي زودهنگام و رقم زودرس در كشت بهاره درصد تعداد روزهايي با دماي باالي 36 درجه سانتيگراد در طول دوره گلدهي ذرت (37.2 درصد) و شدت تنش گرما (35.1 درجه سانتيگراد) را كاهش داد و عملكرد دانه را به 7486.9 كيلوگرم افزايش داد. همچنين تاريخ كاشت هاي ديرهنگام و رقم ديررس در كشت تابستانه درصد تعداد روزهايي با دماي باالي 36 درجه سانتيگراد در طول دوره گلدهي ذرت (38.9 درصد) و شدت تنش گرما (35.3 درجه سانتيگراد) را كاهش داد و عملكرد دانه را به 7743.6 كيلوگرم افزايش داد. نتيجه گيري: به طور كلي، نتايج نشان داد كه ذرت دانهاي در حال حاضر تحت يك مخاطره باالي تنش گرما كشت ميشود. به منظور كاهش مخاطرات و افزايش عملكرد دانه، كشاورزان در هر منطقه بايد تاريخ كاشت ها و ارقام بهينه را بنابر فصل كشت به كار ببرند.