مديريت كشت برنج در استان مازندران در شرايط تغيير اقليم

Rice Cultivation Management in Mazandaran Province under Climate Change

تغيير اقليم با تغيير فنولوژي و فيزيولوژي برنج، بيلان آب خاك، تبخير-تعرق و آب سبز، بر نياز آب آبياري اين محصول تاثير دارد. حفظ عملكرد فعلي برنج يا بهبود آن، مستلزم تطابق با اين چالش مهم زيست محيطي در دوره هاي آتي مي باشد. با توجه به نقش حياتي استان مازندران در تامين برنج مورد نياز كشور، در اين تحقيق، اثر تغيير اقليم و تقويم هاي مختلف كشت بر نياز آب آبياري و ميزان آب سبز فصل كشت برنج در اين استان تا سال 2100، بررسي شد. با استفاده از داده هاي هواشناسي دوره پايه (2010-1980) ايستگاه هاي بابلسر، قايمشهر، نوشهر و رامسر و مدل ريزمقياس ساز LARS-WG، داده هاي هواشناسي دوره 2011 تا 2100 تحت سناريوهاي مختلف اقليمي توليد شد. بر اساس مقادير دماي حداقل و حداكثر، بازه ي زماني مشترك مناسب براي كشت در دوره ي پايه و آتي تعيين شد. نياز آبي برنج با استفاده از سيستم استنتاج عصبي-فازي تعيين شد. ارزيابي كارايي مدل با استفاده از آماره هاي مختلف نشان دهنده كارايي مناسب آن براي شبيه سازي وضعيت اقليمي آينده در منطقه مطالعه بود. در اثر تغيير اقليم، كشت برنج مي تواند 2 تا 23 روز زودتر انجام شود و تعداد روزهاي لازم براي رسيدگي فيزيولوژيكي نيز بين يك تا 20 روز كاهش خواهد يافت. با وجود كوتاه تر شدن طول دوره ي كشت، تاريخ هاي كشت دير هنگام به دليل اثرات منفي دماي زياد و كاهش آب سبز، سبب افزايش نياز آب آبياري خواهد شد. با اين وجود، كشت برنج در زمان مناسب، نياز آبي آن در دوره هاي آتي را تا 681 مترمكعب در هكتار كاهش خواهد داد. براساس نتايج، مديريت تقويم كشت برنج راهكاري موثر براي دستيابي به كشاورزي پايدار در اقليم آينده استان مازندران مي باشد.

Climate change will affect rice water requirement through changes in rice physiology and phenology, soil water balance, evapotranspiration, and green water. Adapting with this major environmental challenge is necessary to maintain or improve the current level of rice production in the future. Considering the vital role of Mazandaran province in supplying rice demand of Iran, this study was conducted to quantify the effects of climate change and different cropping calendars on irrigation water requirement and amounts of green water of the province during rice growing season. Using climatic data of Babolsar, Ghaemshahr, Noshahr, and Ramsar for the base period (1980- 2010) and LARS-WG downscaling model, the weather data of 2011- 2100 were generated under different climate scenarios. Based on the minimum and maximum temperatures, the same cultivation period between current and future periods was selected. Rice water requirement was determined by Neuro-fuzzy inference system. Performance evaluation of LARS-WG model using different statistics indicated suitability of the model to simulate future climate conditions in the region. Under climate change, rice cultivation can start 2 to 23 days earlier and the number of days to physiological maturity will be reduced by one to 20 days. Despite shortening the growing period, due to the negative effects of high temperature and decrease in green water, late planting dates will increase irrigation water requirement. However, suitable cultivation time will reduce rice water requirement of the future up to 681 m3 ha-1. The results demonstrated that management of rice cultivation calendar can be an effective way to achieve sustainable agriculture under future climate condition in Mazandaran province.