ارزیابی اثر سناریوهای تغییر اقلیم بر نیاز سرمایی درختان میوه خزان‌دار در بخش کیاسر شهرستان ساری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار هواشناسی کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

گرم‌شدن اقلیم محل موجب پیشگیری از یخبندان‌های دیررس بهاره و کاهش ریسک یخ‌زدگی در فصل بهار می‌شود. هدف این پژوهش بررسی اثر تغییر اقلیم بر تامین نیاز سرمایی و جابجایی تاریخ تکمیل مراحل فنولوژیکی گیاهان مختلف در شهرستان ساری است. از اطلاعات اقلیمی موجود در ایستگاه سینوپتیک کیاسر ساری طی دوره آماری درازمدت (2015-1970) به همراه داده‌های باز تحلیل مرکز ملی پیش‌بینی زیست­محیطی استفاده شد. از خروجی پیش‌یابی مدل اقلیمی بزرگ‌مقیاس CanESM2 پس از ریزمقیاس‌نمایی برای سناریوهای چهارگانه RCP استفاده شد. با استفاده از مدل ChillR و Climdex تاریخ شکوفه‌دهی و طول فصل رویش GSL برآورد شد. بر اساس آزمون ناپارامتری من-ویتنی و روند من­کندال به مقایسه بین میانگین‌های نیمه‌ی اول آینده نزدیک (2055-2016) و نیمه دوم آینده دور (2100-2056) نسبت به حال حاضر پرداخته شد. نتایج نشان داد، اگرچه طول فصل رویش افزایش می­یابد، اما اختلاف معنی‌دار دمای هوا در فاز سرمایشی و گرمایشی تغییرات معنی‌داری را در ظهور مراحل فنولوژی درختان خزان‌دار در منطقه منجر می‌شود. در دهه­های آماری گذشته در حدود دو هفته به طول فصل رویش (در دهه 1980 میانگین 300 روز به 322 روز در دهه 2000)  افزوده شد؛ اما تاریخ شکوفه‌دهی سه دهه زودتر از موعد نسبت به گذشته اقلیمی اتفاق خواهد افتاد. این تغییرات معنی‌دار در پارامترهای اقلیمی کشاورزی منجر به اختلالات فنولوژیکی غیر قابل­جبران در دوره‌های آتی می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Climate Change Scenarios Effect on the Chilling Requirement for Deciduous Fruit Trees in Kiasar of Sari

نویسندگان [English]

  • Reza Norooz Valashedi 1
  • Mojtab Khoshravesh 2
1 Assistant Professor, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Dept. of Water Eng., Faculty of Agricultural Eng., Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
چکیده [English]

Climate warming causes prevention of the latest spring frosts and reduces the spring freeze risk during flowering. The purpose of this study was to explore the effect of climate change on the chilling requirement and the flowering date of completion of the phonological stages of different plants in Sari. A 45-year weather data (1970-1970) of Kiasar Synoptic Station were used with data access from National Centers for Environmental Prediction. The predetermined output of the large-scale climatic model (CanESM2) was used after the downscaling observation for RCP2.6 scenarios. Using the ChillR and Climdex model, the flowering date of DOY (day of year) and the Growing Season Length (GSL) were estimated. Mann-Whitney non-parametric test and Kendall's trend were used to compare the first half of the near future (2016-2055) and the second half of the distant future (2056-2100) with the present. The results showed although the growing season length increases, but a significant difference between the air temperature in the chilling and forcing phases is caused a significant change in the appearance of phenology stages of the deciduous fruit trees in the studied area. Over the past decades (1980-2000), about two weeks was added to the length of the growing season. However, the flowering date will take place three decades earlier than the past climate. These significant changes in cultivated climate parameters lead to irreparable phonological disorders in the coming periods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flowering
  • Growing Seasonal Length
  • Environmental Stress
  • Chilling Requirement
  • Mazandaran

مراجع

Aguilar, E., Peterson, T. C., Obando, P. R., Frutos, R., Retana, J. A., Solera, M., ... & Valle, V. E. (2005). Changes in precipitation and temperature extremes in Central America and northern South America, 1961–2003. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 110(D23).
Bennett, J.(1950). Temperature and bud rest period: Effect of temperature and exposure on the rest period of deciduous plant leaf buds investigated. California Agriculture.4, 11-16.
Campoy, J. A., Darbyshire, R., Dirlewanger, E., Quero-Garcia, J., & Wenden, B. (2018). Productivity definition of the chilling requirement reveals underestimation of the impact of climate change on winter chill accumulation. bioRxiv, 285361.
Cesaraccio, C., Spano, D., Snyder, R.L., Duce, P.(2004). Chilling and forcing model to predict bud-burst of crop and forest species. Agricultural and Forest Meteorology.126, 1-13.
Darbyshire, R., Webb, L., Goodwin, I., Barlow, S.(2011). Winter chilling trends for deciduous fruit trees in Australia. Agricultural and Forest Meteorology.151, 1074-1085.
Di Lena, B., Farinelli, D., Palliotti, A., Poni, S., DeJong, T. M., & Tombesi, S. (2018). Impact of climate change on the possible expansion of almond cultivation area pole-ward: a case study of Abruzzo, Italy. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 93(2), 209-215.
Eccel, E., Rea, R., Caffarra, A., Crisci, A.(2009). Risk of spring frost to apple production under future climate scenarios: the role of phenological acclimation. International journal of biometeorology.53, 273-286.
Feng, S., Hu, Q., & Qian, W. (2004). Quality control of daily meteorological data in China, 1951–2000: a new dataset. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, 24(7), 853-870.
Hamed, K. H., & Rao, A. R. (1998). A modified Mann-Kendall trend test for autocorrelated data. Journal of Hydrology, 204(1-4), 182-196.
Hur, J., & Ahn, J. B. (2017). Assessment and prediction of the first‐flowering dates for the major fruit trees in Korea using a multi‐RCM ensemble. International Journal of Climatology, 37(3), 1603-1618.
Imani, M., Hosseinzadeh, A., Hasandokht, M., Naghavi, M., Choukan, R. (2017). Inheritance flowering time survay in Lettuce (Lactuca sativa L.) by generations mean analysis. Iranian Journal of Horticultural Science, 48(3), 681-688. doi: 10.22059/ijhs.2017.209742.1031.
Jafarzadeh, A., Khaseii, A., Shahidi, A. (2016). Designing a multiobjective decision-making model to determine optimal crop pattern influenced by climate change phenomenon (case study: Birjand plain). Iranian Journal of Soil and Water Research, 47(4), 849-859. doi: 10.22059/ijswr.2016.59991
Kheirandish, M., Ghahreman, N., Bazrafshan, J. (2013). A Study of the Effects of Climate Change on Length of Growing Season in Several Climatic Regions of Iran. Iranian Journal of Soil and Water Research, 44(2), 143-150. doi: 10.22059/ijswr.2013.50059
Luedeling, E. (2013). chillR: statistical methods for phenology analysis in temperate fruit trees. R package version 0.54.
Rahimpour, P., Sobhani B. & Salahi B., (2012), Evaluation of the Climate Change Effect on the Apples' Flowering Stage in Meshgin Shahr Region, Ardabil. 5th International Conference on New Ideas in Agriculture, Environment and Tourism. Tehran.
 
 
Sabziparvar, A., & Norooz Valashedi, R. (2015). Impact of Climate Change on Winter Chilling Trend for Deciduous Fruit Trees (Case Study: Hamadan). Journal of Horticulture Science, 29(3), 358-367. doi:10.22067/jhorts4.v0i0.25197.
Saure, M. C. (1985). Dormancy release in deciduous fruit trees. Horticultural Reviews, 7, 239-300.
Stocker, T. F., Qin, D., Plattner, G. K., Tignor, M., Allen, S. K., Boschung, J. & Midgley, P. M. (2013). IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 1535 pp.
Tallarida, R. J., & Murray, R. B. (1987). Mann-whitney test. In Manual of Pharmacologic Calculations (pp. 149-153). Springer, New York, NY.
Weinberger, J. H. (1950). Chilling requirements of peach varieties. In Proceedings. American Society for Horticultural Science. 56, 122-8.
Wilby, R. L., Dawson, C. W., & Barrow, E. M. (2002). SDSM—a decision support tool for the assessment of regional climate change impacts. Environmental Modelling & Software, 17(2), 145-157.
Zhang, J., & Taylor, C. (2011). The Dynamic model provides the best description of the chill process on ‘Sirora’ pistachio trees in Australia. HortScience, 46(3), 420-425.
Zhang, X., & Yang, F. (2004). RClimDex (1.0) user manual. Climate Research Branch Environment Canada, 22.
Willmott, C. J. (1982). Some comments on the evaluation of model performance. Bulletin of the American Meteorological Society, 63(11), 1309-1313.
تحقیقات آب و خاک ایران
دوره 50، شماره 5
مهر 1398
صفحه 1085-1093

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار