تعیین عوامل مؤثر بر دورۀ زمانی فنولوژی جو دیم در اقلیم نیمه‌خشک بر پایۀ تحلیل مؤلفه‌های اصلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

چکیده

در اقلیم‌­های خشک و نیمه­‌خشک، که به­‌دلیل مشکل کم­‌آبی کشت دیم با چالش‌­هایی مواجه است؛ لازم است به‌­طور ویژه عوامل مؤثر بر رشد بررسی شود. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی نقش عوامل مؤثر بر طول دورۀ زمانی مراحل مختلف فنولوژیک جو دیم در یک منطقه با اقلیم نیمه­‌خشک انجام شد. برای این منظور، مدت زمان مراحل مختلف فنولوژیک پنج دورۀ مختلف رشد جو دیم از قبیل: کاشت-سبزشدن، سبزشدن-پنجه‌­زنی، پنجه‌­زنی-ساقه‌­دهی، ساقه­‌دهی-گل­دهی و گل­دهی-رسیدن کامل در ایستگاه سرارود کرمانشاه طی دورۀ 1379 تا 1394 استخراج شد. با محاسبه 12 متغیر مختلف برای هر کدام از این دوره­‌ها، متغیرهایی که دارای تأثیر معنی‌­دار بر روی طول هر کدام از این دوره‌­ها بودند شناسایی شد. برای ارزیابی تأثیر آنها بر طول هر کدام از مراحل فنولوژیک از روش تجزیه مؤلفه­‌های اصلی  استفاده ­شد. یافته‌­ها نشان­ داد که از بین متغیرهای انتخاب­‌شده در پژوهش حاضر، متغیرهای مبتنی بر درجه روز رشد شامل شاخص‌­های GDD و PTU و متغیرهای مبتنی بر تابش جذب‌­شده از جمله تابش خالص و میانگین شبانه­‌روزی دمای سطح خاک دارای بیشترین تأثیر بر طول مراحل مختلف رشد جو دیم دارند. متغیرهای مبتنی بر تبخیر-تعرق، تأمین رطوبت خاک و متغیر تکمیلی بر روی طول دو مرحله از رشد تأثیرگذار بودند. بیشترین مقدار تغییرپذیری طول دوره‌­های مختلف رشد که در قالب روش تجزیه مؤلفه­‌های اصلی توجیه شده بود، برای دورۀ کاشت–سبزشدن به‌­دست آمد. یافته­‌های کلی نشان داد که روش تجزیه مؤلفه­‌های اصلی در کنار قابلیت زیادی که برای شناسایی عوامل مؤثر بر طول مراحل مختلف فنولوژیک دارد، به خوبی قادر به سامان­دهی اثر متقابل بین این عوامل نیز است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  1. Alasti, O., Zeinali, E., Soltani, A. & Torabi, B. (2020). Estimation of yield gap and the potential of rainfed barley production increase in Iran. Crop Production, 13(3), 41-60. (in Farsi)
  2. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements. Rome, FAO.
  3. Anwar, M.R., Li Liu, D., Farquharson, R., Macadam, I., Abadi, A., Finlayson, J., Wang, B. & Ramilan, T. (2015). Climate change impacts on phenology and yields of five broad acre crops at four climatologically distinct locations Australia. Agricultural Systems, 132, 133-144.
  4. Azarnivand, H., Tarkesh Esfehani, M., Basiri, M., Saeedfar, M., & Zarea Chahooki, M.A. (2010). Investigation on phenology of Bromus tomentellus using growing degree-day method. Watershed Management Research Journal (Pajouhesh & Sazandegi), 89, 1-6. (in Farsi)
  5. Brisson, N., Gary, C., Justes, E., Roche, R., Mary, B., Ripoche, D., Zimmer, D., Sierra, J., Bertuzzi, P., Burger, P. & Bussière, F. (2003). An overview of the crop model STICS. European Journal of agronomy, 18(3-4), 309-332.
  6. Chmielewski, F. M., Müller, A. & Bruns, E. (2004). Climate changes and trends in phenology of fruit trees and field crops in Germany, 1961–2000. Agricultural and Forest Meteorology, 121(1-2), 69-78.
  7. Chmielewski, F. M., Heider, S., Moryson, S. & Bruns, E. (2013). International phenological observation networks: concept of IPG and GPM. In Phenology: An integrative environmental science. Dordrecht: Springer.
  8. Craufurd, P. Q. & Wheeler, T. R. (2009). Climate change and the flowering time of annual crops. Experimental botany, 60(9), 2529-2539.
  9. Esmaeili, S., Khoshkhoo, Y., Babaei, K. & Asadi Oskouei, E. (2018). Estimating rice actual evapotranspiration using METRIC algorithm in a part of the North of Iran. Water and Soil Conservation. 24(6), 105-122. (in Farsi)
  10. Gungula, D. T., Kling, J. G. & Togun, A. O. (2003). CERES‐Maize predictions of maize phenology under nitrogen‐stressed conditions in Nigeria. Agronomy, 95(4), 892-899.
  11. He, L., Asseng, S., Zhao, G., Wu, D., Yang, X., Zhuang, W., Jin, N. & Yu, Q. (2015). Impacts of recent climate warming, cultivar changes, and crop management on winter wheat phenology across the Loess Plateau of China. Agricultural and Forest Meteorology, 200, 135-143.
  12. Heydari Tasheh Kaboud, Sh. & Khoshkhoo, Y. (2019). Projection and prediction of the annual and seasonal future reference evapotranspiration time scales in the west of Iran under RCP emission scenarios. Applied Researches in Geographical Sciences, 19(53), 157-176. (in Farsi)
  13. Horvath, E., Gombos, B. & Széles, A. (2021). Evaluation phenology, yield and quality of maize genotypes in drought stress and non-stress environments. Agronomy Research. 19(2), 408-422.
  14. Javed, T., Li, Y., Feng, K., Ayantobo, O.O., Ahmad, S., Chen, X., Rashid, S. & Suon, S. (2021). Monitoring responses of vegetation phenology and productivity to extreme climatic conditions using remote sensing across different sub-regions of China. Environmental Science and Pollution Research, 28(3), 3644-3659.
  15. Juskiw, P. E., Jame, Y. W. & Kryzanowski, L. (2001). Phenological development of spring barley in a short‐season growing area. Agronomy, 93(2), 370-379.
  16. Khoshkhoo Y. (2018). Evaluating soil surface energy balance model and satellite images to estimating mean daily soil surface temperature. Water and Soil Conservation. 25(3), 177-192. (in Farsi)
  17. Lloyd-Hughes, B. & Saunders, M.A. (2002). A drought climatology for Europe. 22(13), 1571–1592.
  18. Ma, S., Churkina, G. & Trusilova, K. (2012). Investigating the impact of climate change on crop phenological events in Europe with a phenology model. Biometeorology,56(4), 749-763.
  19. Ma, X., Huete, A., Moran, S., Ponce‐Campos, G. & Eamus, D. (2015). Abrupt shifts in phenology and vegetation productivity under climate extremes. Geophysical Research: Biogeosciences, 120(10), 2036-2052.
  20. Manly, B.F. & Alberto, J.A.N. (2016). Multivariate statistical methods: a primer. New York: Chapman and Hall/CRC.
  21. McMaster, G. S. & Smika, D.E. (1988). Estimation and evaluation of winter wheat phenology in the central Great Plains. Agricultural and Forest Meteorology, 43(1), 1-18.
  22. Mirhaji, T., Sanadgol, A.A., Ghasemi, M. H. & Nouri, S. (2010). Application of growth degree-days in determining phenological stages of four grass species in Homand Absard Research Station. Range and Desert Research, 17(3), 362-376. (in Farsi)
  23. Mohammadi, E., Yazdanpanah, H. & Mohammadi, F. (2014). Investigation the climate change event and its effect on cultivation time and length of growing period of wheat (rainfed), case study: Sararoud station of Kermanshah. Natural Geography Research, 46(2), 231-246. (in Farsi)
  24. Mohammadi, H., Ramroudi, M., Bannayan, M. & Fanaee, H. R. (2018). Effect of climate change on phenological stages and growth stages of wheat in Zabol region. Plant Ecophysiology, 10(34), 181-191. (in Farsi)
  25. Olesen, J.E., Børgesen, C.D., Elsgaard, L., Palosuo, T., Rotter, R.P., Skjelvag, A.O. & Siebert, S. (2012). Changes in time of sowing, flowering and maturity of cereals in Europe under climate change. Food additives and contaminants, 29(10), 1527-1542.
  26. Parsamehr, Y., Mohammadi, H., Khoshakhlagh, F. & Bazgeer, S. (2022) Estimation of base temperature in different growth stages of wheat Case study: Sararood Station of Kermanshah. Applied Research in Geography Science, 22(64), 17-30. (in Farsi)
  27. Peng, H., Xia, H., Chen, H., Zhi, P. & Xu, Z. (2021). Spatial variation characteristics of vegetation phenology and its influencing factors in the subtropical monsoon climate region of southern China. PloS one, 16(4), 1-19.
  28. Peñuelas, J., Filella, I., Zhang, X., Llorens, L., Ogaya, R., Lloret, F., Comas, P., Estiarte, M. & Terradas, J. (2004). Complex spatiotemporal phenological shifts as a response to rainfall changes. New phytologist, 161(3), 837-846.
  29. Piao, S., Friedlingstein, P., Ciais, P., Viovy, N. & Demarty, J. (2007). Growing season extension and its impact on terrestrial carbon cycle in the Northern Hemisphere over the past 2 decades. Glob Biogeochem Cycles, 21(3), 1-22.
  30. Ramos, M. C., & de Toda, F.M. (2020). Variability in the potential effects of climate change on phenology and on grape composition of Tempranillo in three zones of the Rioja DOCa (Spain). European Journal of Agronomy, 115, 1-12.
  31. Sadidi Shal, S.M.T., Zohd Ghodsi, M. J., Asadi Oskouei, E. & Zahra, A.D. (2021). Comparison of Growing Degree Day of Different Phenological Stages of Hashemi Rice in Guilan Province.  Research, 1400(45), 143-152. (in Farsi)
  32. Sadras, V. O. & Monzon, J. P. (2006). Modelled wheat phenology captures rising temperature trends: Shortened time to flowering and maturity in Australia and Argentina. Field crops Research, 99(2-3), 136-146.
  33. Salazar-Gutierrez, M. R., Johnson, J., Chaves-Cordoba, B. & Hoogenboom, G. (2013). Relationship of base temperature to development of winter wheat. Plant Production, 7(4), 741-762.
  34. Sarto, M.V.M., Sarto, J. R. W., Rampim, L., Rosset, J. S., Bassegio, D., da Costa, P. F. & Inagaki, A. M. (2017). Wheat phenology and yield under drought: a review. Australian Journal of Crop Science, 11(8), 941-946.
  35. Siebert, S. & Ewert, F. (2012). Spatio-temporal patterns of phenological development in Germany in relation to temperature and day length. Agricultural and Forest Meteorology, 152, 44-57.
  36. Smith, P.C., De Noblet-Ducoudr, N., Ciais, P., Peylin, P., Viovy, N., Meurdesoif, Y. & Bondeau, A. (2010). European-wide simulations of croplands using an improved terrestrial biosphere model: phenology and productivity, Geophysics Research, 115, 1-14.
  37. Verdugo-Vásquez, N., Acevedo-Opazo, C., Valdés-Gómez, H., Ingram, B., García de Cortázar-Atauri, I. & Tisseyre, B. (2022). Identification of main factors affecting the within-field spatial variability of grapevine phenology and total soluble solids accumulation: towards the vineyard zoning using auxiliary information. Precision Agriculture, 23(1), 253-277.
مدیریت بیابان
دوره 10، شماره 3 - شماره پیاپی 23
6 مقاله
آذر 1401
صفحه 63-80

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 01 شهریور 1401
  • تاریخ بازنگری: 20 مهر 1401
  • تاریخ پذیرش: 23 مهر 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار