واکاوی الگوی انباشت سرمایی مناطق سردسیر ایران براساس مدل‌های CH،Utah،CP

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار اقلیم‌شناسی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

2 دانش‌آموخته دکتری اقلیم‌شناسی کشاورزی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

چکیده

انباشت سرمایی در دوره رکود برای درختان میوه خزان‌دار از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می‌باشد. عدم تامین نیاز سرمایی باعث کاهش عملکرد و هدر رفت منابع می‌گردد. در همین راستا به منظور واکاوی الگوی انباشت سرمایی در مناطق سردسیر ایران، از داده سه ساعته دمای هوا برای 28 ایستگاه هواشناسی همدید در مناطق سردسیر وکوهستانی کشور از سال 1985 تا 2013 استفاده گردید. آمار سینوپ‌های سه ساعته دمای هوا برای دوره رکود از ماه نوامبر تا مارس تنظیم و با تبدیل به دمای ساعتی به صورت پایگاه داده‌ای از دمای ساعتی برابر با 3252800 رکورد ساعتی برای هر مدل، پالایش و محاسبه شد. از مدل‌های ساعات سرمایی(CH) واحدهای سرمایی (Utah) و دینامیکی (CP) برای برآورد انباشت سرمایی استفاده گردید. الگوی انباشت سرمایی براساس برونداد مدل CH، از 775 تا 1445 ساعت و براساس مدل Utah، از 1191 تا 2121 واحد سرمایی و براساس مدل CP از 63 تا 96 بخش سرمایی در بین ایستگاههای مناطق سردسیر متغیر می‌باشد. عامل ارتفاع در الگوی انباشت سرمایی در هر کدام از مدلها نقش مهمی را نشان می‌دهد. فراوانی بیشینه‌های انباشت سرمایی در دهه‌های گذشته بیشتر از دهه‌های اخیر می‌باشد. بررسی سری زمانی انباشت سرمایی نشان داد که در ایستگاههای اصفهان و شهرکرد روند تغییرات کاهشی در سطح 05/0 معنی‌دار و شیب منفی خط روند در بیشتر ایستگاهها وجود دارد. براساس معیارهای اعتبارسنجی برونداد مدل دینامیکی به دلیل RMSE کوچکتر نسبت به دیگر مدل‌ها، از عملکرد بالاتری در برآورد انباشت سرمایی برخوردار می‌باشد. نتایج این تحقیق برای اگاهی بخشی در مورد کشت درختان خزان‌دار متناسب با توان اقلیمی و میزان انباشت سرمایی حائز اهمیت میباشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Chilling accumulation pattern analysis of Iran cold regions based on CH models،Utah،CP

نویسندگان [English]

  • Golamabbas Fallah Ghalhari 1
  • Hamzeh Ahmadi 2
چکیده [English]

Chilling accumulation in dormancy period for deciduous fruit tree is of very high importance. Failure to meet this chilling requirement reduces the performance and results in the loss of resources. In order to investigate the Chilling accumulation pattern in the cold regions of Iran, three-hour temperature data from 1985 to 2013 from 28 synoptic weather stations has been used. The three-hour synoptic temperature data for the dormancy period from November to March has been converted into an hourly temperature database with 3252800 numbers of records for each model has been calculated. Chilling Hours (CH), chilling units (Utah), and Dynamic (CP) models were used to determine the chilling accumulation. Chilling accumulation pattern based on CH model output from 775 to 1445 hours and based on Utah model from 1191 to 2121 chilling unit and also based on CP model from 63 to 96 chilling part between the cold region stations is variable. The elevation factor in chilling accumulation pattern in each of models has show the important role. In past decades, the frequency of chilling accumulation maximum was more than recent decades. The investigation of time series showed that there is a significant downward trend of chilling accumulation at the level of 0.05 in stations of Isfahan and Shahr-e Kurd and trend negative slope in most stations. Based on the validation criteria, Dynamic model output with a smaller RMSE shows a higher efficacy, compared to other models, to determine the chilling accumulation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chilling Accumulation
  • Chilling Hours
  • Chilling units
  • Dynamic Model
  • Hourly temperature

آمار‌نامۀ محصولات باغی کشور (1393). وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی. مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات.

سبزی‌پرور، نوروز علی‌‌اکبر؛ رضا ولاشدی (1394). اثر تغییر اقلیم بر روند تأمین نیاز سرمایی گیاهان خزان‌‌دار (مطالعۀ موردی: استان همدان)، نشریۀ علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). شماره 3. صفحات 367-358.

سبزی‌‌پرور، علی‌‌اکبر؛ میثم شادمانی (1390). تحلیل روند تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از آزمون من-کندال و اسپیرمن در مناطق خشک ایران، نشریۀ آب و خاک (علوم و صنایع‌کشاورزی). جلد 25. شماره 4. صفحات834-823.

رضایی، مهدی (1391). برآورد نیازهای دمایی شش رقم تجاری زردآلوی منطقۀ شاهرود در شرایط آزمایشگاهی و مزرعه‌‌ای، مجلۀ به‌‌زراعی کشاورزی. شماره 1.
صفحات 32-21.

راحمی، مجید (1389). درختان میوۀ معتدله در اقلیم‌‌های گرم، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. چاپ اول. مشهد.

رضوی، فرهنگ؛ جعفر حاجی‌‌لو؛ سیدجلال طباطبایی (1391). تعیین نیاز سرمایی و گرمایی جوانه‌‌های گل در چند رقم هلو (Prunus persica L)، نشریۀ علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). شماره 1. صفحات 24-17.

رسول‌‌زادگان، یوسف (1370). میوه‌‌کاری در مناطق معتدله، نوشتۀ ام-ان، وست‌وود. چاپ اول. انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان. اصفهان.

حاجی‌لو، جعفر؛ سحر توپچی‌تبریزیان (1395). تعیین نیاز سرمایی و گرمایی جوانۀ گل چند رقم زردآلو، نشریۀ تولیدات گیاهی. شماره 1. صفحات 102-89.

غریبی، خسرو (1395). مدیریت ریسک و بیمۀ باغبانی، انتشارات پژوهشکدۀ بیمه. چاپ اول. تهران.

گنجی‌مقدم، ابراهیم (1390). میوه‌کاری در مناطق معتدله، انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی. چاپ اول. تهران.

منیعی، عباسعلی (1369). مبانی علمی پرورش درختان میوه، انتشارات فنی ایران. چاپ اول. تهران.

هوشیار، زهره؛ ابراهیم گنجی‌مقدم؛ بهرام عابدی (1395). تعیین نیاز سرمایی و گرمایی چهار رقم زردآلو در استان خراسان، نشریۀ علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). شماره 3. صفحات 438-431.

ولاشدی، رضا نوروز (1394). ارزیابی اثر گرمایش جهانی بر نیاز سرمایی زمستانۀ گیاهان خزان‌دار در گسترۀ ایران، رسالۀ دکتری. دانشکدۀ علوم کشاورزی. گروه هواشناسی کشاورزی. دانشگاه بوعلی سینا.

ولاشدی، رضا نوروز؛ علی‌‌اکبر سبزی‌پرور (1395). ارزیابی الگو‌‌های برآورد نیاز سرمایی زمستانه با استفاده از داده‌‌های مشاهده‌ای پدیده‌‌شناختی درخت سیب در ارومیه، علوم باغبانی ایران. شماره 3. صفحات 570-561.

Aburquerque, N. Garcia –Montiel, F. Carrillo, A. Burgos, L (2008). Chilling and heat requirements of sweet cultivars and the relationship between altitude and the probability of satisfying the chill requirements, Environmental and Experimental Botany 64: 162-170.

Allan, P (2004). Winter chilling in areas with mild winters: its measurement and supplementation. Acta Hortic, 662: 47-52.

Anderson, J. L., Richardson, E.A., Kesner, C.D (1986). Validation of chill unit and flower bud phenology models for “Montmorency” sour cherry. Acta Hortic. 184:71–78.

Aron,R(1983).Availability of chilling temperatures in California.Agricultural Meteorology28:351-363.

Baldocchi, D. Wong, S (2008). Accumulated winter chill is decreasing in the fruit growing regions of California,Climatic Change(87):153-166.

Bennett, J. P (1949). Temperature and bud rest period. California Agriculture 3 (11) 9.

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), 1-13.

completion in peach buds.Acta Hort. 276:165-174.

Costa, G., & Ramina, A (2014). Temperate Fruit Species. In Horticulture: Plants for People and Places, Volume 1:97-121). Springer Netherlands.

Darbyshire, R. Webb, L. Goodwin, I. Barlow, S (2011). Winter chilling trends for deciduous fruit trees in Austalia, Agricultural and forest meteorology, 151:1074-1085.

Elloumi, O., Ghrab, M., Kessentini, H., & Mimoun, M. B (2013). Chilling accumulation effects on performance of pistachio trees cv. Mateur in dry and warm area climate. Scientia Horticulturae, 159, 80-87.

Fishman, S, Erez, A. Couvillon, GA (1987). The temperature-dependence of dormancy breaking in plants - computer-simulation of processes studied under controlled temperatures. J Theor Biol 126(3): 309-321.

Guo, L., Dai, J., Ranjitkar, S., Yu, H., Xu, J., Luedeling, E (2014). Chilling and heat requirements for flowering in temperate fruit trees. International journal of biometeorology, 58(6), 1195-1206.

Hennessy K. J., Clayton- Greene K (1995). Greenhouse warming and vernalisation of high-chill fruit in southern Australia. Climatic Change, 30: 327-348.

Kaufmann, H., Blanke, M (2016). Performance of three numerical models to assess winter chill for fruit trees- a case study using cherry as model crop in Germany.Regional Environmental Change,16:1-9.

Kendall, M (1975). Multivariate analysis.Charles Griffin Book, London. 218 p.

Janick, J (2003). Wild apple and fruit trees of central Asia, Vol. 29. Publishied by Johon Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey. P, 417.

Luedeling E, Brown, PH (2011). A global analysis of the comparability of winter chill models for fruit and nut trees. Int J Biometeorol 55 (3):411-421.

Luedeling, E. Zhang, M. Mcgranahan, G.Leslie, C (2009). Validation of winter chill models walnut phenology Agricultural and Forest Meteorology, 149: 1854-1864.

Luedeling, E., Zhang, M., Luedeling, V., Girvetz, E.H (2009). Sensitivity of winter chill models for fruit and nut trees to climatic changes expected in California’s Central Valley. Agric. Ecosyst. Environ. 133, 23-31.

Mann, H. B (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica. Journal of the Econometric Society 13(3): 245-259.

Richardson EA, Seeley SD, Walker, DR (1974). A model for estimating the completion of rest for Redhaven and Elberta peach trees. Hortscience 9(4):331-332.

Ruiz, D. Campoy, J.A. Egea, J (2007). Chiiling and heat requirments of apricot cultivars for flowering, Environmental and Experiment Botany 61: 254-263.

Santos, J. A., Costa, R., & Fraga, H (2016). Climate change impacts on thermal growing conditions of main fruit species in Portugal. Climatic Change,139: 1-14.

Severino, V., Gravina, A., Manzi, M., Arias, M (2007). Models for Quantifying Effective Winter Chill on Apple Endodormancy. In VIII International Symposium on Temperate Zone Fruits in the Tropics and Subtropics, 872: 113-120.

Weinberger, J. H (1950). Chilling requirements of peach varieties. In Proceedings. American Society for Horticultural Science, 56: 122-128.

Zhang, J. Taylor, C (2011). The dynamic model provides the best description of the chill process on  Sira, pistachio tress in Australia. HortScience 46 (3): 420-425.

Zhuang, W., Cai, B., Gao, Z., Zhang, Z (2016). Determination of chilling and heat requirements of 69 Japanese apricot cultivars. European Journal of Agronomy, 74, 68-74.