افزایش عملکرد ذرت دانه‌ای در شرایط تغییر اقلیم در کشور ایران

کشاورزی یکی از اولین بخش‌هایی است که مستقیماً به شرایط اقلیمی وابسته است. اگرچه کشاورزان قادر نیستند شرایط اقلیمی را کنترل کنند ولی مدیریت و تغییر در فاکتورهایی چون آبیاري، خاك، رقم محصول، فعالیت‌ها و فنّاوری‌های مورد استفاده درکشت محصولات زراعی می­تواند در کاهش اثرات مضر تغییر اقلیم بر رشد و نمو و عملکرد محصولات کشاورزي نقش بسزایی داشته باشد. 

ایوب جعفری دانشجوی رشته اقلیم‌شناسی دانشگاه تهران، به‌عنوان سرباز نخبه در حال انجام پژوهشی علمی - کاربردی در خصوص "راهبردهای بهبود مدیریت زراعی باهدف افزایش عملکرد ذرت دانه‌ای در شرایط تغییر اقلیم در کشور ایران" با حمایت موسسه آموزش و ترویج کشاورزی است و در این خصوص روابط عمومی موسسه گفتگویی به شرح ذیل با ایشان انجام داده است.

آقای جعفری لطفا قبل از هر سوالی از اهداف این طرح بگویید.

این طرح با 3 هدف کلی 1- ارایه راهکارهای افزایش عملکرد ذرت دانه‌ای در واحد سطح بر پایه بهبود مدیریت زراعی طی فصل رشد، 2- بهینه‌سازی تاریخ کاشت ذرت در مناطق مهم کشت این گیاه در کشور و 3- ارایه مدیریت زراعی بهینه در ذرت دانه‌ای در شرایط اقلیم آینده دنبال می شود.

توضیحاتی در خصوص ضرورت اجرای این پروژه ارائه فرمایید.

یکی از مهم‌ترین روش‌های مدیریتی مزارع، اطلاع از تعیین تاریخ کاشت و آگاهی از مراحل رشد و نمو گیاه در قالب تقویم زمانی می‌باشد. بر اساس مطالعات انجام‌شده، ذرت در ایران به‌صورت کشت تابستانه (کشت دوم) و به‌صورت آبی کشت می‌شود؛ بنابراین وجود تأخیر زمانی درکشت این محصول سبب شده است که در زمان کاشت این محصول اهمیت موضوعاتی چون برنامه‌ریزی و مدیریت زراعی، توجه به تقویم زراعی مراحل مختلف رشد و نمو و استفاده بهینه محصول از عوامل محیطی مانند اقلیمی، خاک و آب، مؤثر بر عملکرد نادیده گرفته شود.

درمجموع نقش زمان‌های کاشت در اردیبهشت، خرداد و تیر با ارقام ذرت ks400 (زودرس)، ksc647 (متوسط رس) و ksc704 (دیررس) به‌عنوان یکی از راه‌های مدیریت زراعی راهبردی قبل از کشت در اقلیم متفاوت می‌باشد. تا بتوان با استفاده از توانمندی مدل‌های رشد و نمو به‌خصوص مدل DSSAT شرایط مزرعه‌ای موردنیاز شبیه‌سازی گردد. سپس میزان اثرات شرایط تغییر اقلیم در سناریوهای دمایی موردنظر را محاسبه گردد. درنهایت، مدیریت مزرعه‌ای با تأکید بر تاریخ کاشت و ارقام موردنظر در مدل شبیه‌سازی موردنظر اعمال گردد تا نقش آن‌ها در کاهش آثار تغییر اقلیم در کشور ایران بر میزان عملکرد نهایی مشخص گردد.

نحوه اجرای این طرح به چه صورت است و در چه استان‌هایی به‌عنوان پایلوت در حال اجرا می‌باشد؟

در این راستا، استان‌های خوزستان، کرمان، کرمانشاه و البرز موردبررسی قرارگرفته است. در ابتدا برای جمع‌آوری اطلاعات، یک نمونه طرح پژوهشی در قالب آزمایش مزرعه‌ای به‌منظور کاهش خلأ عملکرد در شرایط دماهای حدّی در استان البرز " در قالب رساله دکتری به مدت دو سال 1399 و 1400 در مزرعه پژوهشی پردیس کشاورزی دانشگاه تهران برنامه‌ریزی‌شده است که سال اول (1399) آن به پایان رسیده است و سال دوم (1400) آن در حال اجرا می‌باشد؛ که بخشی از داده‌های این دو سال در قالب مدیریت مزرعه (تاریخ کاشت، ارقام، آبیاری و کود دهی)، مراحل رشد و نمو و عملکرد نهایی آن برای کالیبره کردن مدل DSSAT به‌منظور شبیه‌سازی رشد و عملکرد ذرت دانه‌ای در استان البرز استفاده می­گردد. همچنین سایر داده‌ها در استان‌های موردبررسی با همکاری بخش تحقیقات ذرت و گیاهان علوفه‌ای موسسه تحقیقات و اصلاح و تهیه بذر در حال جمع‌آوری هست.

ضمن برشمردن مهم‌ترین راهبردهای افزایش تولید ذرت دانه‌ای لطفاً نتایجی که از اجرای این طرح به دست آوردید را بیان کنید.

در حال حاضر نتایج طرح در استان البرز ارزیابی‌شده است و ازآنجاکه در استان البرز کشت ذرت به‌صورت علوفه‌ای می‌باشد؛ بنابراین نتایج اولیه در این استان به‌خصوص نتایج مدل‌سازی، براساس مقایسه با نتایج طرح‌های انجام‌شده در قالب پایان‌نامه و مقالات در دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی می‌باشد. نتایج نشان داد که تاریخ کاشت و نوع رقم در کنترل شرایط محیطی به‌خصوص تأثیر پارامترهای اقلیمی نقش تعیین‌کننده و معنادار دارد. با توجه به نتایج اولیه به‌دست‌آمده، در تاریخ کاشت اردیبهشت مراحل حساس زایشی به‌خصوص مرحله گل‌دهی و گرده‌افشانی با دماهای حدی بالا 36 تا 40 درجه و همچنین امواج گرمای چندروزه در اواسط تیرماه هم‌زمان‌شده است که این باعث عقیم شدن دانه‌ها، كاهش اندازه بلال­ها و هم‌چنین کاهش دانه‌بندی در بلال شده است. در این تاریخ کاشت، رقم متوسط رس 647 بیشترین عملکرد دانه (13/5 تن برآورد شده در هکتار) را داشته است. در تاریخ کاشت خردادماه، به دلیل برخورد کم‌تر مراحل حساس زایشی برخی صفات مانند کم بودن میزان کچلی، بزرگ بودن طول و اندازه بلال، افزایش وزن بلال، تعداد زیاد دانه در بلال و درنهایت عملکرد دانه بیشتر شده است. در تاریخ کاشت تیر، این مرحله حساس با دماهای خنک شهریور هم‌زمان بود. ولی به خاطر آن‌که مرحله پرشدن دانه تا زمان رسیدگی فیزیولوژیکی با کاهش دما در فصل پاییز هم‌زمان‌شده است. درنتیجه دوره رسیدگی همه ارقام نسبت به سایر تاریخ‌های کاشت بیشتر طول کشیده است. هم‌چنین وزن دانه به دلیل چروکیده ناشی از سرمای هوا کاسته شد. این تاریخ بیشترین عملکرد بیولوژیک و عملکرد علوفه را داشت.

درمجموع براساس نتایج مزرعه‌ای، رقم 704 در تاریخ‌های کاشت خرداد و تیر به ترتیب جهت رسیدن به بالاترین عملکرد دانه‌ای و علوفه‌ای مناسب می‌باشد. مقدار عملکرد دانه آن در هر دو تاریخ بالای 15 تن در هکتار برآورده شد.

نکته‌ای که در شرایط اقلیمی ایران به‌خصوص در آینده بسیار اهمیت دارد، بحران آب به دلیل تغییر الگوهای رژیم بارشی، خشکسالی و افزایش تعداد امواج گرما می‌باشد. براین اساس اگر هدف عملکرد ذرت دانه‌ای و نیز بلافاصله کشت محصولات بعدازآن (کشت پاییزه) باشد توصیه می‌شود که به کشت ارقام متوسط رس و زودرس توجه اساسی گردد. چون در این پژوهش، رقم متوسط رس ۶۴۷ در تاریخ کاشت اردیبهشت‌ماه، هم عملکرد بیشتری نسبت به سایر ارقام داشته است و هم نسبت به رقم دیررس 704 در همه تاریخ‌های کاشت 2 تا 3 دور آبیاری کمتر انجام‌شده است؛ و این موضوع در مورد رقم زودرس 400 با عملکرد بیشتر از 12 تن عملکرد دانه‌ای در هکتار در تاریخ‌های کاشت خرداد و تیرماه و همچنین با تعداد دور آبیاری کمتر نسبت به سایر ارقام در همه تاریخ کاشت صدق کرد.