بررسي تاثير متغيرهاي اقليمي بر عملكرد و ريسك عملكرد محصول گندم ديم با استفاده از الگوهاي مبتني بر گشتاور

Investigation the Effects of Climate Variables on Yield and Yield Risk of Dry-land Wheat Using Moment-Based Models

عملكرد محصولات كشاورزي و ريسك آن وابسته به شرايط اقليمي است. پيش بيني ها از تغييرات اقليمي در سطح جهان و خاورميانه حكايت از بدتر شدن شرايط اقليمي براي كشت محصولات كشاورزي مي كند. از اين رو بررسي چگونگي اثرگذاري متغيرهاي اقليمي بر عملكرد و ريسك توليد محصولات مختلف مورد توجه توليدكنندگان و سياست-گذاران كشاورزي مي باشد. اين مطالعه تلاش نموده تا پيامدهاي تغيير در پارامترهاي اقليمي را بر عملكرد و ريسك توليد گندم ديم در مشهد بررسي نمايد. در اين راستا، از اطلاعات سري زماني سالانه عملكرد گندم ديم و اطلاعات اقليمي ماهانه در سطح شهرستان مشهد طي سال هاي 1370 تا 1396 براي تعيين توابع توزيع احتمال شرطي عملكرد گندم با استفاده از الگوهاي رگرسيوني مبتني بر گشتاور استفاده شده است. پس از آن، تابع توزيع احتمال غير شرطي از روي توابع احتمال شرطي بدست آورده شده است. در نهايت، با استفاده از روش شبيه سازي تاثير تغييرات در پارامترهاي آب و هوايي بر عملكرد و واريانس توزيع احتمال عملكرد بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه متغير عامل بارندگي در مرحله دوم رشد رويشي و در مرحله جوانه زني، كل بارش سالانه و تعداد روزهاي با دماي زير صفر درجه سانتي گراد در مرحله خواب گياه بيشترين تاثير را بر عملكرد و ريسك عملكرد گندم ديم در شهرستان مشهد دارند. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه متوسط عملكرد بين 21/40+ و 20/49- درصد نسبت به ميانگين عملكرد در حالت پايه بسته به اينكه شرايط خوب يا بد آب و هوايي غالب باشد در نوسان خواهد بود. علاوه براين، با توجه به روند صعودي ميانگين دماي سالانه و روند نزولي مجموع بارش سالانه طي 26 سال گذشته در شهرستان مشهد، كاهش ميانگين عملكرد و افزايش ريسك آن در سال هاي آينده موردانتظار است. بنابراين، توسعه واريته بذر مناسب با شرايط جديد و يا پيدا نمودن محصول جايگزين مناسب مي تواند به عنوان يك راهكار براي مواجهه با چالش تغيير اقليم در اين منطقه پيشنهاد شود.

The yield of agricultural products and their risk are highly conditional on climate conditions. Thus, investigating how these changes will affect yields of different crops and their risk of production is of interest to producers and agricultural policy makers. This study tries to investigate consequences of changes in climate parameters on yield and risk of dry-land wheat production in Mashhad city. To this end, annual time series data on dry-land wheat yield and monthly climate information over 1991 to 2017 in Mashhad were used to specify crop yield conditional probability distribution functions, using Moment-based regression models. Unconditional yield distribution then, was derived using the yield conditional probability distributions. Finally, simulation approach was used to simulate the effects of changes in the climate parameters on the mean and variance of yield distribution. Results reveal that the rainfall factor in the vegetative growth phase and in the germination stage, the total annual precipitation, and the numbers of days that go below zero degree of Celsius in the sleep stage are important factors in determining the yield and yield risk of dry-land wheat in Mashhad. The simulation results indicate that the yield’s mean of dry-land wheat will fluctuate between +21.40% and -20.49% relative to the base line yield, given the best or the worst reviewed climate condition is prevailed. In addition, given the upward trend of average annual temperature and downward trend of total annual precipitation during the past 26 years in Mashhad, and according to IPCC climate change prediction, an increase in the risk of production and a decrease in the mean of the yield is expected in the future. Accordingly, developing an appropriate variety which is dry resistance, or searching for an appropriate plant to be substituted for the dry-land wheat in Mashhad can be suggested as a way to face with climate change challenges in this region.