، ژاپونيکا تيپ معتدل و جاوانيکا تيپ حدواسط برنج است. عمده سطح زير کشت برنج در ايران از ارقام اينديکا تشکيل شده است و فقط 20 درصد سطح زير کشت به ارقام ژاپونيکا اختصاص دارد. ارقام اينديکا نسبت به طول دورهي روشنايي حساس بوده و گياهاني روز کوتاه ميباشند، در حالي که ارقام ژاپونيکا حساسيتي به طول دورهي روشنايي ندارند [4]. دماي مورد نياز برنج براي رشد و نمو مطلوب بين 27 تا 32 درجه سانتيگراد ميباشد [69]. درجه حرارتهاي پايينتر از 20 درجه سانتيگراد طي ابتداي مرحله ميکروسپور مانع از نمو گرده ميشود. همچنين در هنگام گلدهي دماي پايين تر از 20 و بالاتر از 35 درجه باعث افزايش عقيمي سنبله ميشود [21].
2-4- اهميت کود نيتروژن
در چند دهه گذشته، افزايش عملکرد محصولات کشاورزي در واحد سطح زمين و در واحد زمان به دليل مديريت بهتر توليد، بهبود ژرم پلاسم و مصرف بيشتر کودها بوده است. تا حدود 50 درصد توليد جهاني محصولات مربوط به استفاده از کود هاي تجاري است. رشد محصولات، تا حد زيادي وابسته به عرضه نيتروژن، چه از خاک و يا اضافه کردن به عنوان کود است. اگر عرضه نيتروژن ناکافي باشد رشد مطلوب حاصل نميشود. ميزان نيتروژن مورد نياز به نوع گياه، غلظت و توزيع نيتروژن در بافت گياه، عملکرد مورد انتظار، نيتروژن خاک، آبشويي و… بستگي دارد [12]. در زراعت برنج معمولا به ازاي هر يک تن محصول برنج حدود 20 کيلوگرم نيتروژن در هکتار نياز است [4].
با توجه به اين که نيتروژن نقش قابل ملاحظه اي در افزايش عملکرد گياهان دارند، سالانه ميليون‌ها تن از کودهاي نيتروژني براي توليد محصولات مختلف کشاورزي در سراسر جهان مصرف مي‌شود [44]. از طرف ديگر مصرف بيش از حد نيتروژن موجب آسيب‌هاي زيست محيطي، افزايش گرمايش جهاني و نهايتا آسيب به سلامتي انسان مي‌شود. در واقع فقط 30 تا 40 درصد نيتروژن اضافه شده به خاک به مصرف گياه مي‌رسد و مابقي از طريق رواناب و آبشويي، تصعيد آمونيومي و دنيتريفيکاسيون از دسترس گياه خارج شده و محيط زيست را آلوده ميکند [30 و 36]. کارايي مصرف نيتروژن در کشت برنج در آسيا 40 درصد و در ايران 34 درصد ميباشد [ 67].
2-5- تغيير اقليم و نقش فعاليتهاي بشري
ميانگين بلند مدت آمار جوي، سطح زمين و آب در طي فصول مختلف و سالهاي طولاني در يک منطقه معرف اقليم آن منطقه است [6]. تغيير اقليم به نوسانات ويژهاي که در مقياس زماني طولاني رخ ميدهد و منجر به بي ثباتي قابل ملاحظه متوالي در ميانگينهاي 30 ساله ميشود اطلاق ميگردد [16]. هر چند تغييرات اقليمي در محدودهي جهاني صورت ميپذيرد، اما قطعا با توجه به اقليم هر ناحيه ميزان اثر گذاري پديدهي تغيير اقليم بر آن متفاوت خواهد بود [6].
بسياري از تغييرات اقليمي مشاهده شده در چند دهه گذشته از سال 1950، در طي هزاران سال گذشته بي سابقه بوده است [48]. رشد صنايع و کارخانهها از يک طرف و جنگل زدايي و تخريب محيط زيست از طرف ديگر باعث افزايش روز افزون تخريب طبيعت و افزايش گازهاي گلخانهاي در سطح کره زمين شده است. اين پيامد منفي باعث ايجاد تغييرات قابل ملاحظهاي در وضعيت آب و هوايي کره زمين بوده؛ به طوري که در سال هاي اخير شدت خشکسالي و سيلابها و پديدههاي حدي در بخشهاي مختلف کره زمين به نحو چشمگيري افزايش داشته است. به منظور بررسي دقيق تر مساله، در سال 1988 موسسهاي با نام هيات بين دول تغيير اقليم (IPCC1) توسط سازمان جهاني هواشناسي و برنامه محيط زيست سازمان ملل تاسيس شد. هدف اصلي اين موسسه، شناختن جنبههاي مختلف تغيير اقليم و بهخصوص چگونگي تاثير فعاليتهاي انساني بر آن بود [15].
ابزارهاي دقيق زميني و دريايي هواشناسي نشان دادهاند که ميانگين دماي جهاني طي قرن بيستم در حدود 4/0 تا 8/0 درجه سانتيگراد افزايش داشته است [6]. پيش بيني ميشود تا پايان قرن 21 بين 1/1 تا 4/6 درجه سانتيگراد افزايش يابد که در نتيجهي افزايش غلظت گازهاي گلخانهاي دي اکسيد کربن (CO2)، متان (CH4) و اکسيد نيتروژن (N2O) است [66]. کاهش يخهاي کوهستاني، کاهش پوششهاي برفي، افزايش وقوع بهاران زودرس ناشي از ذوب سريع يخها و افزايش سطح آب درياها که در طي قرن بيستم نسبت به هزاره قبل از آن افزايش معنيداري داشته، و نيز افزايش تبخير آب و افزايش شدت و ميزان بارش در بسياري از مناطق، دلايل تاييد تغيير اقليم جهاني به شمار ميآيند [6].
در اثر فعاليتهاي بشري طي دهههاي اخير، چهره پوششهاي گياهي سطح زمين در مقياس گسترده دستخوش تغييرات قابل ملاحظه اي شده است؛ از جمله اين فعاليتهاي ويرانگر ميتوان جنگل زدايي، تغيير کاربري اراضي و بيابان زايي را بر شمرد. از سوي ديگر استخراج بي رويه کانيهاي زمين و شيوههاي نامناسب آبياري منجر به آبشويي و از بين رفتن پوششهاي گياهي و بروز سيل ميشود. اين تغييرات گسترده در پوشش هاي گياهي سطح زمين، نشان دهنده تغييراتي در فرآيندهاي زيستي، از جمله چرخه آب و الگوهاي دمايي در سطح کره زمين به شمار ميآيند که ميتوانند پيامدهاي ناگوار و جبران ناپذيري براي آيندگان به بار آورند [6].
مطلب قابل توجه ديگر، افزايش سطح گازهاي گلخانهاي ناشي از فعاليتهاي ويرانگر بشري است. گازهايي چون اکسيد نيتروژن ، دي اکسيد کربن، متان و ساير گازهاي هالوکربن (گازهاي ترکيبي کربن با يک هالوژن و گاهي هيدروژن)، که عامل کليدي در جذب امواج کوتاه تابش خورشيدي به شمار ميآيند، باعث ميشود امواج تابشي در جو زمين به دام افتند و سبب افزايش گرمايش جهاني شود. پايه و اساس توليد اين گازها بيشتر به فعاليتهاي صنعتي، حمل و نقل و ساير فعاليتهاي بشري در بخش کشاورزي و تغيير کاربري اراضي نسبت داده ميشود [6].
2-6- گازهاي گلخانهاي
مهمترين گازهاي گلخانهاي موجود در جو زمين عبارتند از: دي اکسيد کربن، متان، اکسيد نيتروژن ، بخار آب، اوزون و کلروفلوئوروکربنها. با توجه به بازتاب نور خورشيد، اين گازها يکي از اجزاي اصلي ايجاد حالت گلخانهاي به شمار ميآيند. واکنش هر يک از اين اجزا به فشارهاي اقليمي، پايهاي براي تعيين ميزان حساسيت اقليم به شمار ميآيد. دي اکسيد کربن بيشترين فشار را بر اقليم کنوني وارد ميآورد. ميزان دقيق اين فشار حدود 4/1 وات بر متر مربع است. فشار دي اکسيد کربن بر اقليم در آينده به دليل افزايش مصرف سوختهاي فسيلي افزايش مييابد. اگر ميزان و نحوه مصرف سوختهاي فسيلي کنترل شود، فشار دي اکسيد کربن طي 50 سال آينده به يک وات بر متر مربع خواهد رسيد. اما اگر ميزان مصرف سوختهاي فسيلي طي 50 سال، سالانه يک تا يک و نيم درصد افزايش يابد آنگاه ميزان فشار دي اکسيد کربن بر اقليم به دو وات بر متر مربع خواهد رسيد. ساير گازهاي گلخانهاي جملگي تقريبا فشار يکساني را برابر با فشار دي اکسيد کربن بر اقليم وارد ميآورند [6].
غلظت دي اکسيد کربن جو از سال 1750 در اثر فعاليتهاي بشري افزايش يافته، به طوري که در سال 2011 غلظت اين گاز در جو به 391 ميکرومول در مول هوا رسيده است (شکل2-2). اين مقدار 40 درصد بيشتر از مقدار آن در قبل از دوره صنعتي شدن است. انتشار سالانه دي اکسيد کربن ناشي از سوختهاي فسيلي و توليد سيمان از سال 2002 تا 2011 به طور ميانگين 3/8 گيگا تن کربن در سال بوده است و در سال 2011 به ميزان 5/9 گيگا تن در سال بوده که 54 درصد بيشتر از مقدار آن در سال 1990 است. انتشار سالانه کربن خالص ناشي از تغيير کاربري زمين 9/0 گيگا تن در سال از سال 2002 تا 2011 بوده و از سال 1750 تا 2011 انتشار دي اکسيد کربن ناشي از سوختهاي فسيلي و توليد سيمان 375 گيگا تن کربن را به جو اضافه کرده است. در حالي که جنگل زدايي و تغيير کاربري زمين تقريبا 180 گيگا تن کربن اضافه نموده که در مجموع، فعاليتهاي بشري 555 گيگا تن کربن را به جو افزوده است. از اين مقدار کربن 240 گيگا تن در جو ذخيره شده، 155 گيگا تن توسط اقيانوس جذب شده و 160 گيگا تن در اکوسيستم هاي طبيعي تجمع يافته است [48].

شکل2-2 غلظت دي اکسيد کربن جو از سال 1958 تاکنون [48]
2-7- سناريوهاي اقليمي آينده جهان
آينده تغيير اقليم به سناريوهاي پيشنهادي و فشارهاي وارد بر اقليم وابسته است. سناريوهاي IPCC محدوده وسيعي از فشارهاي وارد بر اقليم را پوشش ميدهند. يکي از سناريوها در مدل اقليمي غالبا براي ميزان انتشار گازهاي گلخانه اي در آينده، مورد استفاده قرار ميگيرد؛ که سناريويي بسيار مفيد بوده و نتايج حاصل از آن براي پيش بيني پاسخهاي اقليم در آينده به کار ميرود [49].
انتشار آينده گازهاي گلخانه اي در کنترل سيستمهاي پيچيده پويايي است که از فشار توسعه فردي، اجتماعي، اقتصادي و تغييرات تکنولوژي ناشي ميشود. سناريوها تصاوير جايگزيني هستند که چگونگي روند تغييرات اقليم آينده را آشکار ميسازند و يک ابزار مناسب براي تجزيه و تحليل چگونگي تاثير فشارهاي محرک بر انتشار گازهاي گلخانهاي هستند. البته نتايج آنها با اصل عدم قطعيت همراه است. تجزيه و تحليل تغييرات آب و هوايي شامل مدل سازي آب و هوا و ارزيابي اثرات آن، سازگاري و کاهش اثرات ميشود. البته لازم به ذکر است احتمال وقوع هر يک از اين سناريوهاي انتشار گازهاي گلخانهاي بسيار نامشخص است [49].
شش سناريوي (SRES2) در رابطه با ميزان انتشار گازهاي گلخانهاي تا پايان سال 2100 ارائه شده است (شکل2-3). سناريوي A1 رشد بسيار سريع اقتصادي، افزايش جمعيت جهان در نيمههاي قرن و کاهش روند بعد از آن را پيشبيني ميکند و در بردارنده معرفي سريع فنآوريهاي جديد و کارآمد است. پس زمينه عمده در اين سناريو همگرايي بين منطقهاي، ظرفيت سازي و افزايش تعاملات فرهنگي و اجتماعي با کاهش قابل توجهاي در تفاوت درآمد سرانه منطقهاي است. سناريوي A1 به سه زير خانواده تقسيم ميشود. در سناريوي A1F1 سوختهاي فسيلي به صورت گسترده استفاده خواهد شد. در سناريوي A1T از انرژيهاي غير فسيلي استفاده ميشود و در سناريوي A1B بين تمام منابع تعامل وجود دارد. در سناريوي A2 موضوع اساسي اعتماد به نفس و حفظ هويتهاي محلي است. الگوهاي باروري در مناطق همگرا بسيار آرام بوده که نتيجه آن افزايش مداوم جمعيت جهاني است. توسعه اقتصادي در درجه اول منطقه گرا و سرانه رشد اقتصادي و تغييرات تکنولوژي بخش به بخش و آهستهتر از سناريوهاي ديگر است. سناريوي B1 توصيف کنندهي يک جهان همگرا است که در آن رشد جمعيت مانند سناريوي A1 تا اواسط قرن افزايشي و بعد از آن کاهشي ميباشد و شامل تغييرات سريع در ساختارهاي اقتصادي به سمت خدمات و اطلاعات اقتصادي، کاهش شدت مواد و مقدمهاي از فن آوريهاي پاک و منابع کارآمد ميباشد. سناريوي B2 بر راه حلهاي محلي براي پايداري اقتصادي، اجتماعي و زيست محيطي تاکيد دارد. افزايش رشد جمعيت به طور مداوم و در نرخ پايينتر از سناريوي A2 است. سطوح متوسط توسعه اقتصادي و تغييرات سريع تکنولوژي کمتر از سناريوهاي B1 و A1 است. در اين سناريو نيز حفاظت از محيط زيست و عدالت اجتماعي در سطح محلي و منطقهاي متمرکز شده است [49].
همچنين محققان با استفاده از مدل CMIP53 و بر اساس روش RCP4 چهار سناريوي جديد را براي ميزان افزايش غلظت دي اکسيد کربن جو تا سال 2100 مطرح کردهاند (جدول 2-1). اين سناريوها غلظت دي اکسيد کربن جو را به ميزان 421 (RCP2.6)، 538 (RCP4.5)، 670 (RCP6.0) و 936 (RCP8.5) ميکرومول در مول در سال 2100 پيش بيني کردهاند [48].

شکل 2-3 کل انتشار سالانه جهاني دي اکسيد کربن (گيگاتن در سال) از تمامي منابع (انرژي، صنعت و تغيير کاربري زمين) از سال 1990 تا 2100 ميلادي در سناريوهاي مختلف در چهار خانوادهA1، A2، B1 و B2 و در شش گروه A1F1، A1T، A1B، A2، B1 و B2 [49]

جدول2-1- ميزان انتشار تجمعي دي اکسيد

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید