اطلاع از اجزای بیلان آب و حجم آب کاربردی برای بهینه­سازی مصرف آب در کشاورزی ضروری است از طرفی اندازه­گیری آن­ها پرهزینه و مشکل است. بنابراین استفاده از مدل­هایی که بتواند مؤلفه­های بیلان آب و حجم آب کاربردی را شبیه­سازی کند برای مدیریت آب در کشاورزی اهمیت دارد. مدل SSM-iCrop2 در سال­های اخیر در مطالعات متعدد استفاده شده است. در این مدل مشابه آزمایش­ها، فرض می­شود آفات، بیماری­ها و علف­های هرز و نیز عناصر غذایی در مزرعه به نحو مطلوب مدیریت شده و تأثیری بر رشد و عملکرد ندارند. در حالی که در مزارع کشاورزان این عوامل وجود دارند و بر رشد و عملکرد گیاه و نیز مصرف آب اثر می­گذارند. از سوی دیگر در موارد متعددی به برآورد عملکرد و مؤلفه­های بیلان آب و حجم آب آبیاری در شرایط کشاورزان نیاز وجود دارد که طبیعتا مدل­های پارامتریابی شده با آزمایش­ها قادر به شبیه­سازی آن­ها نیستند. در این مطالعه با استفاده از متغیرهایی مانند عملکرد و شاخص برداشت که برای مزراع کشاورزان موجود هستند یا با هزینه کم قابل اندازه­گیری هستند مدل SSM-iCrop2 برای شرایط کشاورزان کالیبره شد. تأثیر عواملی نظیر آفات و بیماری­ها، علف­های هرز و تغذیه، تراکم و تاریخ کاشت نامناسب با کالیبراسیون سه پارامتر کارایی استفاده از تشعشع، حداکثر سطح برگ و حداکثر شاخص برداشت برای مزراع کشاورزان در مدل وارد شد. ابتدا خروجی مدل (میانگین 15 ساله، در شهرستان­های استان گلستان) با استفاده از داده­های عملکرد واقعی (میانگین چند ساله در شهرستان­های مختلف استان گلستان) کالیبره و ارزیابی شد. جذر میانگین مربعات خطا برای برنج و گندم آبی به­ترتیب 6/216 و 6/157 کیلوگرم در هکتار و ضریب تغییرات و ضریب همبستگی برای برنج به­ترتیب 4 و 85 درصد و برای گندم 3 و 94 درصد بود. سپس حجم آب آبیاری برآورد شده مدل با حجم آب آبیاری اندازه­گیری شده در محصولات مختلف (در استان گلستان و در سال­های مختلف) ارزیابی و صحت­سنجی شد. بر اساس نتایج ارزیابی ضریب تغییرات و ضریب همبستگی برای حجم آب آبیاری شبیه­سازی شده در مقایسه با مشاهده شده برابر با 9/8 و 98 درصد به­دست آمد. بخش دیگر این مطالعه شبیه­سازی روزانه و کاربرد مدل در این زمینه نشان داده شده است. این کالیبراسیون برای برنج (شلتوک) و گندم آبی در مزارع شهرستان گرگان انجام شد و شبیه­سازی و اجرای با استفاده از آمار هواشناسی ثبت شده در ایستگاه هواشناسی هاشم­آباد گرگان صورت پذیرفت. با توجه به این­که پس از کالیبراسیون عملکردهای واقعی با دقت خوبی شبیه­سازی شده است فرض شد سایر برآوردهای مدل نیز قابل اعتماد هستند. بدین ترتیب، مدل کالیبره شده با هزینه کم و دقت مناسب آن­ها را برآورد می­کند و می­تواند تکمیل­کننده آزمایش­های مزرعه­ای باشد. یکی از مهم­ترین برآوردهای مدل حجم آب آبیاری در شرایط کشاورزان است که برای برنامه­ریزی­های کشاورزی و سازگاری به کم­آبی حیاتی می­باشد.

سابقه و هدف: تغییر اقلیم یا همان تغییرات آب وهوایی یکی از مهم ترین تهدیدهای عمده و حیاتی است که امروزه بشر با آن مواجه می باشد و عملکرد بسیاری از گیاهان از جمله ذرت (Zea mays L.)؛ را تحت تاثیر خود قرار می دهد.ذرت از نظر تولید جهانی بعد از گندم (.Triticum aestivum L) و برنج (Oryza sativa L.) مقام سوم را به خود اختصاص داده است؛ و با توجه به روند تغییرات اقلیمی اخیر و گرم شدن هوا به نظر می رسد کشت و کار این گیاه به عنوان یک گونه با مسیر فتوسنتزی C4 اهمیت بیشتری پیدا کرده است. در حال حاضر ایران با اقلیمی خشک و خشک سالی های متوالی و روند افزایشی دما نیازمند انتخاب راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم است. به همین منظور محققان اثرات تغییر اقلیم بر تولید گیاهان زراعی را در شرایط اقلیمی آینده و سال 2050، با استفاده از مدل گردش عمومی مورد بررسی قرار دادند. با توجه به افزایش جمعیت و ایجاد امنیت غذایی و مواجه شدن کشت و کار گیاهان زراعی با معضل تغییر اقلیم؛ مطالعه حاضر برای شبیه سازی اثرات تغییرات اقلیم بر گیاه ذرت و ارائه راهکارهای سازگاری این گیاه برای مقابله با اثرات تغییر اقلیم صورت گرفت.مواد و روش ها: در مطالعه حاضر، از مدل SSM-iCrop2 در دو دوره (2025) 2039-2010 و (2055) 2069-2040 و تحت دو سناریو انتشار RCP4.5 و RCP8.5 در 23 ایستگاه هواشناسی کشور استفاده شد. مدل SSM-iCrop2 مدل رشد، نمو و عملکرد را به صورت روزانه به عنوان تابعی از شرایط آب و هوایی، خصوصیات خاک و مدیریت زراعی شبیه سازی می کند. همچنین این مدل توانایی شبیه سازی مراحل فنولوژی، گسترش و پیری برگ، تاثیر خشکی هوا، شوری و CO2 بر تولید ماده خشک، توزیع ماده خشک، تاثیر دماهای اکستریم بر سطح برگ، تشکیل عملکرد و موازنه آب خاک را دارد. با توجه به افزایش میزان دما و غلظت CO2 در آینده برای بهبود عملکرد ذرت سه راهکار سازگاری تغییر در تاریخ کشت، رسیدگی و ترکیب دو راهکار دیررسی و تسریع در کاشت که سبب افزایش عملکرد می شوند؛ در نظر گرفته شد.یافته ها: نتایج نشان داد استفاده از راهکار دیررسی در هر دو دوره و راهکار تسریع در کاشت در دوره میانه (2055) و همچنین ترکیب این دو راهکار سبب افزایش عملکرد در گیاه ذرت گشته است؛ که این افزایش در 10 درصد دیررسی با 20 روز تسریع در کاشت نسبت به راهکارهای دیگر با شدت بیشتری نشان داده شد.نتیجه گیری: بطورکلی می توان توصیه کرد که برای مقابله با اثرات تغییر اقلیم در گیاه ذرت این گیاه باید از نوع دیررس باشد و 20 روز زودتر از تاریخ کاشت رایج کشت شود؛ تا مراحل حساس رشد مانند گلدهی، پرشدن غلاف و رسیدگی با تنش های محیطی مواجه نشود و بهترین عملکرد حاصل شود.

سابقه و هدف: برنج یکی از مهم ترین غلات و غذای اصلی بسیاری از مردم جهان است. برای شناسایی امکان تامین غذای جمعیت جهان، با توجه به لزوم تداوم تولید در کشاورزی پایدار، پیش بینی درست عملکرد گیاهان زراعی امری لازم و ضروری است. به منظور، مدل سازی مراحل رشد و عملکرد برنج بر اساس آمار هواشناسی کشور ایران، مطالعه ای در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان صورت گرفت. هدف از این مطالعه استفاده از مدل ساده SSM-iCrop2 برای شبیه سازی رشد و عملکرد برنج به منظور بررسی اثرات عوامل آب و هوایی، خاک، مدیریت زراعی و تعیین ضرایب ژنتیکی برنج در شرایط کشور ایران بود. با توجه به توانایی مناسب مدل در شبیه سازی برنج، می توان از آن به عنوان ابزار مناسبی برای برنامه ریزی و مدیریت بهتر مزارع برنج در کشور استفاده نمود. مواد و روش ها: در این مطالعه از مدل SSM-iCrop2 برای شبیه سازی پتانسیل عملکرد استفاده شد. در این مدل مقدار عملکرد پتانسیل بر مبنای داده‏های هواشناسی، شرایط خاک، نحوه مدیریت (مانند آبیاری) و پارامترهای گیاهی محاسبه می‏شود. مدل برای اجرا نیاز به یک سری پارامترهای ورودی شامل: روابط آب، اطلاعات هواشناسی، مکانی، خاک و مدیریت زراعی دارد که برای انجام شبیهسازی، ورودی های مورد نیاز مدل جمعآوری شدند. مهـم تـرین فرآیندهایی که در مدل باید شبیه سازی شوند عبارت است از، فنولوژی گیاه، تغییرات سـطح بـرگ، تولیـد و توزیع ماده خشک و موازنه آب خاک. برای پارامتریابی و ارزیابی مدل، مقادیر عملکرد و روز تا رسیدگی شبیه سازی شده با مشاهده شده مقایسه شدند. برای این منظور از مجموعه ای از دادههای آزمایشی (داده های مربوط به رشد و تولید برنج از مقالات و گزارش های چاپ شده و چاپ نشده) در مناطق مهم تحت کشت برنج کشور استفاده شد. براساس آمار وزارت کشاورزی 1380-1395، مناطق اصلی کشت و تولید برنج در ایران مشخص شد. در این مطالعه برای مقایسه انحراف مقادیر شبیه سازی شده از مشاهده شده از میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تغییرات (CV)، ضریب همبستگی (r) و میزان انحراف نتایج شبیه سازی شده از خط 1:1 با طیفی از اختلاف 20 درصد بین مقادیر شبیه سازی شده و مشاهده شده (به وسیله خطوط منقطع تعریف شده) برای آزمون نتایج مدل استفاده شد.یافته ها: در پارامتریابی مدل SSM-iCrop2برای برنج، مقایسه بین روز تا رسیدگی مشاهده شده و شبیه سازی شده ، با RMSE، cv و r به ترتیب برابر با 12 روز، 11 درصد و 61/0 و برای عملکرد دانه به ترتیب 56 گرم در متر مربع، 21 درصد و 80/0 درستی پارامترهای مورد استفاده را نشان داد. همچنین، در ارزیابی مدل، مقادیر RMSE، cv و r برای روز تا رسیدگی به ترتیب برابر با 9 روز، 10 درصد و 95/0، برای عملکرد دانه به ترتیب 43 گرم در متر مربع، 14 درصد و 77/0 و در شبیه سازی تبخیر و تعرق به ترتیب 44 میلی متر، 9 درصد و 79/0، دقت شبیه سازی مدل را تایید نمود. استفاده از مدل SSM-iCrop2 آسان بوده و شبیه سازی ها با تعداد پارامتر کم و داده های ورودی قابل دسترس با دقت قابل قبول امکان پذیر است. نتیجه گیری: نتایج پارامتریابی و ارزیابی مدل SSM-iCrop2 با استفاده از شاخص های جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب همبستگی (r) و ضریب تغییرات (CV)، نشان داد که این مدل مراحل فنولوژیکی (روز تا رسیدگی) و عملکرد دانه را در تاریخ کاشت های مختلف در شرایط اقلیمی ایران با دقت زیادی شبیه سازی می کند که نشان دهنده ساختار مناسب مدل در شبیه سازی است. بنابراین، با توجه به دقت مناسب مدل SSM-iCrop2در شبیه سازی فنولوژی و عملکرد برنج، می توان از آن به عنوان ابزار مناسبی برای بررسی سامانه های زراعی و تفسیر نتایج در شرایط محیطی و مدیریتی متفاوت در جهت برنامه ریزی و بهبود مدیریت مزارع برنج در کشور استفاده نمود.

برای اطمینان از مدل­های شبیه­سازی زراعی می­توان پارامتریابی و ارزیابی محصول را با مجموعه ای از داده های مناسب از محیط، مدیریت، ارقام و خاک های متفاوت انجام داد. بنابراین، هدف از این مطالعه، تعیین پارامترهای گیاهی و ارزیابی عملکرد علوفه یونجه (Medicago sativa L.) با استفاده از مدل SSM-iCrop2 در مناطق عمده تولید آن در ایران بود. این مطالعه عملکرد مدل را از نظر پیش بینی عملکرد تک چین و مجموع سالانه، مرحله فنولوژیک و نیاز آبی یونجه بررسی می کند. ارزیابی مدل بر اساس داده های آزمایشی مستقل از مرحله پارامتریابی انجام شد. مجموع عملکرد علوفه سالانه مشاهده شده بین 646 تا 4042 با میانگین 1717 گرم در مترمربع و نیاز آبی یونجه حاصل از برنامه NETWAT بین 5140 تا 12690 با میانگین 8746 مترمکعب در هکتار بود. عملکرد شبیه­سازی شده و نیاز آبی یونجه به ترتیب بین 693 تا 3296 با میانگین 1654 گرم در مترمربع و 4093 تا 16874 با میانگین 10940 مترمکعب در هکتار به دست آمد. همچنین، نتایج ارزیابی نشان داد که ضریب همبستگی (r)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تغییرات (CV) برای عملکرد تک چین شبیه­سازی شده در مقایسه با مشاهده شده به ترتیب 79/0، 3/88 گرم در مترمربع و 78/26 درصد، برای عملکرد علوفه سالانه به ترتیب 90/0، 4/344 گرم در مترمربع، 05/20 درصد و برای نیاز آبی یونجه به ترتیب 43/0، 3503 مترمکعب در هکتار و 40 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد که برآوردها برای متغیرهای مختلف قابل قبول است؛ بنابراین، می توان از این مدل برای تخمین عملکرد پتانسیل، خلأ عملکرد و اثرات تغییرات اقلیمی محصول یونجه استفاده کرد.

خطر کاهش امنیت غذایی ناشی از تغییرات اقلیمی یکی از چالش های عمده قرن 21 است. این مطالعه با هدف پیش بینی پتانسیل عملکرد و تولید گیاهان زراعی استراتژیک کشور تحت تاثیر سناریوهای تغییر اقلیمی انجام گرفت. در این تحقیق پتانسیل عملکرد و تولید 17 گیاه زراعی (گندم، جو، برنج، لوبیا، کلزا، نخود، ذرت دانه ای، پنبه، عدس، سیب زمینی، کنجد، سویا، چغندرقند، نیشکر، آفتابگردان، یونجه و ذرت علوفه ای) در سطح کل کشور در شرایط فعلی (دوره زمانی 1384 تا 1393) و دو سناریوی اقلیمی آینده خوش بینانه (افزایش 5/1 درجه سانتی گراد دما همراه با افزایش 14 درصد بارش دوره زمانی 1384 تا 1393) و بدبینانه (افزایش 5/1 درجه سانتی گراد دما همراه با کاهش 14 درصد بارش دوره زمانی 1384 تا 1393) با استفاده از مدل گیاهی SSM-iCrop2 برآورد شد. نتایج نشان داد سناریوی بدبینانه باعث کاهش پتانسیل تولید گندم و حبوبات (حدود 1 درصد) و سناریوی خوش بینانه باعث افزایش پتانسیل تولید این محصولات (به ترتیب 4 و 2 درصد) می شود. هر دو سناریوی تغییر اقلیم باعث کاهش پتانسیل تولید برنج، سیب زمینی، دانه های روغنی و گیاهان قندی (به ترتیب 4، 10، 5 و 7 درصد) می شود. همچنین، پتانسیل تولید گیاهان علوفه ای در هر دو سناریوی تغییر اقلیم بدبینانه و خوش بینانه افزایش می یابد. نتایج حاکی از آن بود که مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر تغییرات عملکرد گیاهان زراعی در اقلیم آینده کاهش طول دوره رشد، کارایی استفاده از تشعشع و کارایی تعرق خواهند بود. به طور کلی، گیاهان گندم، جو، سیب زمینی و نیشکر بیشتر از سایر گیاهان تحت تاثیر تغییرات اقلیمی قرار گرفتند.

از دیرباز بین سازمان های مرتبط با منابع آب در بخش کشاورزی (مثل وزارت نیرو و جهاد کشاورزی) بر سر میزان آب برداشتی برای کشاورزی در سطوح کشوری و استانی اختلاف وجود دارد. هدف از این مطالعه برآورد آب برداشت شده برای کشاورزی آبی استان فارس بر اساس مد ل سازی بیلان آب در شرایط «کشاورزان» بود. برای این منظور از سامانه استانی حسابداری آب برای اراضی کشاورزی آبی استان فارس استفاده شد. برآوردهای سامانه بر اساس داده های هواشناسی 10 ساله (1400-1390) و آمار سطح زیرکشت میانگین 5 ساله (1400-1396) انجام گرفت. نتایج نشان داد که بیش ترین سطح زیرکشت در استان به ترتیب متعلق به گندم (32 درصد)، میوه ها (24 درصد) و جو (7 درصد) بود. از نظر حجم خالص آب آبیاری کاربردی سالیانه به ترتیب میوه ها (39 درصد)، گندم (14 درصد) و برنج (7 درصد) در صدر قرار داشتند. بیشترین حجم خالص آب آبیاری کاربردی در بین گیاهان استان به نخل، برنج و انار به ترتیب با 23651، 14489، 10160 مترمکعب در هکتار اختصاص داشت. نتایج بیلان آب استان نشان داد که بیشترین حجم خالص آب آبیاری گیاهان استان به-ترتیب در ماه های خرداد تا تیر (1024 میلیون مترمکعب) و کمترین آن در آذر تا دی (8/70 میلیون مترمکعب) اتفاق می افتد. نتایج این مطالعه نشان داد متوسط حجم آب برداشت شده برای کشاورزی آبی استان برابر 6565 میلیون مترمکعب در سال (دامنه 6228 تا 7076) می باشد که کمتر از برآورد وزارت نیرو (7991 میلیون مترمکعب در سال) است. بخشی از این اختلاف ناشی از استفاده از سال های آماری متفاوت می باشد.

کشت نشایی محصولات زراعی یکی از روش هایی است که برای بهبود مصرف آب و افزایش عملکرد معرفی شده است. از عوامل موثر بر موفقیت این روش می توان به اندازه گیاهچه و تاریخ کاشت اشاره نمود. در پژوهش حاضر، شبیه سازی تاثیر کشت بذری و چهار اندازه گیاهچه شامل (13، 16، 19 و 22 سانتی مترمربع در بوته سطح برگ(برای کشت نشایی ذرت (رقم سینگل کراس704) در چهار تاریخ کاشت 20 خرداد، 4 تیر، 23تیر و 5 مرداد در شرایط محیطی گرگان برای 16سال (2015-2000) با مدل SSM-iCrop2 انجام شد. در تاریخ کاشت 20 خرداد، کشت نشایی در مقایسه با کشت بذری بین 16 تا 26 روز زودرس تر شد. اما کشت نشایی تاثیری بر عملکرد و مقدار نیاز خالص آبیاری نداشت (متوسط عملکرد 1331 گرم در متر مربع و متوسط نیاز خالص آبیاری 435 میلی متر در هکتار). در تاریخ کاشت 4 تیر کشت نشایی در مقایسه با کشت بذری باعث 19 تا 33 روز زودرسی محصول شد (برداشت زودتر) و مانند تاریخ کاشت 20 خرداد تاثیری بر عملکرد و مقدار نیاز خالص آبیاری نداشت (متوسط عملکرد و نیاز آبی به ترتیب 1329 گرم در متر مربع و 416 میلی متر در هکتار). در تاریخ کاشت 23 تیر کشت نشایی با نشاهای بزرگ (سطح برگ 19 و 22 سانتی مترمربع در بوته) توانستند دوره رشد خود را قبل از 1 آذر به اتمام برسانند (متوسط عملکرد 1273 گرم در متر مربع و متوسط نیاز آبیاری 381 میلی متر در هکتار). لازم به ذکر است در تاریخ کاشت 23 تیر، کشت بذری و کشت نشایی با گیاهچه کوچک (سطح برگ 13 و 16 سانتی مترمربع در بوته) نتوانستند تا 1 آذر به مرحله رسیدگی کامل برسند و بنابراین، قابل توصیه نیستند. در تاریخ کاشت 5 مرداد همه انواع کشت با توجه به اینکه دوره رشد آن ها تا 1 آذر تکمیل نشد، قابل توصیه نیستند. همچنین از نظر اقتصادی با توجه به نتایج، نشاکاری سود بیشتری را حاصل نکرده و هزینه های بیشتری را در بر داشت.

سابقه و هدف: گیاه کلزا (Brassica napus L.) با دارا بودن 40 الی 44 درصد روغن یکی از مهمترین دانه های روغنی خوراکی محسوب شده و پس از سویا و نخل روغنی، سومین گیاه روغنی یک ساله جهان است. تقاضای جهانی غذا با افزایش سریع جمعیت رو به افزایش است. این تقاضا تا سال 2050 باید به میزان 60 درصد افزایش یابد که می تواند یک چالش اساسی، به ویژه در زمینه تغییرات آب و هوایی باشد. فعالیت های بشر از زمان صنعتی شدن منجر به افزایش انتشار گازهای گلخانه ای شده است که انتظار می رود الگوهای بارندگی و دمای منطقه ای را تغییر دهد. مهمترین خصوصیت تغییر اقلیم جهانی، افزایش معنی دار دما و توزیع ناموزون بارش است که فاکتورهای محدود کننده ای برای توسعه پایدار هستند. هدف نهایی ارزیابی ریسک تغییر اقلیم، شناسایی استراتژی های سازگاری برای دستیابی به توسعه پایدار در یک منطقه خاص است. راهکارهای سازگاری بسته به سیستم کشاورزی، منطقه و سناریوهای تغییر اقلیمی متفاوت می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی راهکار سازگاری افزایش مقاومت به خشکی در گیاه کلزا نسبت به اقلیم آینده در ایران می باشد.مواد و روش: تحقیق حاضر به منظور پیش بینی اثر تغییر اقلیم بر رشد و نمو کلزای دیم در کشور با استفاده از دو مدل گردش عمومی HadGEM2-ES و IPSL-CM5A-MR حاصل پروژه CMIP5 تحت دو سناریوی انتشار RCP4.5 و RCP8.5 گزارش ارزیابی پنجم IPCC در دوره آینده 2040 تا 2069 صورت گرفت. ریز مقیاس نمایی پارامترهای اقلیمی مولد آب و هوایی با ابزارهای تولید سناریوی اقلیمی در قالب پروژه AgMIP و در نرم افزار R انجام شد. پس از شبیه سازی اقلیم آینده و تولید پارامترهای مورد نیاز (دمای حداقل، دمای حداکثر، بارندگی و تشعشع خورشیدی)، شبیه سازی رشد و نمو کلزای دیم با استفاده از مدل SSM-iCrop2 تحت شرایط اقلیم فعلی و آینده انجام شد. همچنین با افزایش مقاومت به خشکی، نتایج شبیه سازی رشد و نمو کلزای دیم در شرایط اقلیمی آینده در ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد میانگین دما در فصل کشت کلزا در دوره آینده به طور متوسط در هر دو مدل برای سناریوی انتشار RCP4.5 به میزان 3/2 درجه سانتی گراد و در سناریوی RCP8.5 به میزان 1/3 درجه سانتی گراد نسبت به شرایط فعلی افزایش خواهد یافت. همچنین نتایج نشان داد که پراکنش بارندگی در بین فصول رشد بین دو مدل مذکور متغیر خواهد بود. نتایج شبیه سازی در شرایط تغییر اقلیم در هر دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 نشان داد که با افزایش میانگین دما، طول فصل رشد در هر دو مدل مورد بررسی کاهش خواهد یافت، اما پیش بینی می شود میزان بهره وری آب در هر دو سناریوی انتشار افزایش یابد. پیش بینی می شود میانگین عملکرد کلزا در کشور در مناطق اصلی کشت آن، در سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب به میزان 5 و 8 درصد نسبت به شرایط فعلی افزایش پیدا یابد. با استفاده از راهکار سازگاری افزایش مقاومت به خشکی، پیش بینی می شود تحت هر دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب به میزان 8 و 9 درصد میانگین تغییرات عملکرد نسبت به آینده بدون راهکار سازگاری افزایش یابد.نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد به طور میانگین، عملکرد در اکثر مناطق اصلی کشت کلزا در ایران در هر دو سناریوی انتشار افزایش می یابد. با استفاده از راهکار سازگاری افزایش مقاومت به خشکی در اقلیم آینده، پیش بینی می شود میانگین عملکرد نسبت به آینده بدون راهکارسازگاری افزایش یابد.

لوبیای معمولی (Phaseolus vulgaris L.) به دلیل ارزش غذایی بالا نقش موثری در تامین امنیت غذایی جامعه دارد. در ایران، تامین پروتئین عمدتا وابسته به فرآورده های گیاهی است و در این راستا هر اقدامی در جهت بهبود عملکرد و تولید محصولات زراعی غنی از پروتئین که در رأس آن حبوبات قرار دارند، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. افزایش عملکرد از طریق بهینه سازی مدیریت تولید و حذف عوامل ایجاد کننده خلأ عملکرد مناسب ترین راه برای افزایش تولید گیاهان زراعی و ارتقای امنیت غذایی به شمار می رود. بنابر این، برای تأمین پایدار غذا برآورد دقیق عملکرد پتانسیل و خلأ عملکرد و تولید محصولات زراعی ضروری است. بنابراین مطالعه حاضر با هدف برآورد میزان خلأ عملکرد و تولید و بهره وری آب لوبیا در مناطق اقلیمی اصلی تولید آن در کشور بر اساس پروژه اطلس جهانی خلأ عملکرد (GYGA) در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1395 انجام شد.به منظور برآورد خلأ عملکرد و بهره وری آب لوبیا در ایران مطابق با دستورالعمل گیگا ابتدا داده های مربوط به عملکرد کشاورزان (Ya) و سطح زیر کشت و تولید لوبیا در کشور در بازه زمانی 15 ساله 1380 تا 1394 از وزارت جهاد کشاورزی ایران تهیه شد. سپس نقشه پراکنش لوبیا در کشور رسم شد. با روی هم گذاشتن نقشه پراکنش سطح زیر کشت لوبیا و نقشه پهنه بندی اقلیمی کشور، مناطق اقلیمی اصلی تولید لوبیا مشخص شدند. سپس متناسب با سطح هر پهنه اقلیمی، ایستگاه های هواشناسی مرجع انتخاب شدند. به منظور برآورد میزان عملکرد پتانسیل (Yp) و بهره وری آب لوبیا (Wp) بر اساس داده های هواشناسی و نوع خاک غالب و شیوه های مدیریتی در هر کدام از مناطق انتخاب شده از مدل شبیه سازی گیاه SSM-iCrop2 استفاده شد که به صورت محلی کالیبره و ارزیابی شده بود. خلأ عملکرد از اختلاف عملکردهای پتانسیل و واقعی هر ایستگاه برآورد و با روش بزرگ مقیاس نمایی از ایستگاه به مناطق اقلیمی اصلی و سپس به کل کشور تعمیم داده شد.یافته ها: نتایج مقایسه میانگین عملکرد واقعی لوبیا گزارش شده توسط وزارت کشاورزی با عملکرد واقعی محاسبه شده طبق پروتکل گیگا برای کشور با RMSE، CV و r به ترتیب برابر با 84 کیلوگرم در هکتار، 4 درصد و 96/0 نشان داد که با استفاده از این پروتکل می توان میانگین عملکرد پتانسیل لوبیا در کشور را با دقت بالایی برآورد نمود. میانگین عملکرد واقعی لوبیا در ایران طی سال های 1380 تا 1394 بین 6/1 و 3/2 تن در هکتار متغیر بود. همچنین، میانگین عملکرد واقعی در مناطق اقلیمی اصلی تولید این محصول برابر با 9/1 و در دامنه 1/1 (منطقه اقلیمی 4202 واقع در گرمی) تا 3/2 تن در هکتار (در منطقه اقلیمی 3003 واقع در آوج) قرار داشت. عملکرد پتانسیل لوبیا از 4/3 (در منطقه اقلیمی 4202 واقع در گرمی) تا 4/5 تن در هکتار (در منطقه اقلیمی 4103 واقع در همدان و بیجار) با میانگین 5/4 تن در هکتار تخمین زده شد. بر اساس این نتایج، در مناطق اقلیمی اصلی تولید لوبیا در ایران 8/1 تا 5/3 (به طور متوسط 6/2) تن در هکتار معادل 46 تا 67 (به طور متوسط 57 درصد) خلأ عملکرد وجود دارد. میانگین پانسیل بهره وری آب برای تولید لوبیا در ایران 76/0 کیلوگرم بر متر مکعب برآورد شد.بر اساس نتایج این مطالعه در صورت حذف عوامل ایجاد کننده خلأ عملکرد از طریق بهینه سازی مدیریت تولید و کشت لوبیا و رسانیدن عملکرد مزارع لوبیا به عملکرد قابل حصول (80 درصد عملکرد پتانسیل) یعنی افزایش عملکرد دانه از مقدار فعلی 9/1 به 6/3 تن در هکتار با همین سطح زیر کشت، تولید لوبیا در ایران از 223 هزار تن فعلی به 416 هزار تن خواهد رسید که معادل 46 درصد افزایش تولید است و گام مهمی در ارتقای امنیت غذایی تلقی می شود.

ذرت (Zea mays L.) به دلیل دارا بودن فیبر کم، پتانسیل عملکرد زیاد و میزان انرژی و کیفیت بالای علوفه، به عنوان یکی از بهترین گیاهان علوفه‏ای در جهان شناخته شده است. با توجه به کمبود آب در ایران و نیاز آبی زیاد ذرت، تنها راه افزایش تولید، افزایش عملکرد در واحد سطح و کاهش  خلأ عملکرد از طریق بهینه سازی مدیریت تولید می باشد. پژوهش حاضر با هدف برآورد  خلأ عملکرد ذرت علوفه ای در ایران با استفاده از پروتکل GYGA انجام شد. پتانسیل عملکرد با استفاده از مدل شبیه‏سازی SSM-iCrop2 برای یک دوره 15 ساله (1380 تا 1394) برآورد شد. قبل از استفاده برای گیاه مورد مطالعه، مدل با کمک داده‏هایی از سراسر کشور پارامتریابی و ارزیابی شد. در مناطق اصلی تولید ذرت علوفه ای در ایران، 27 ایستگاه هواشناسی مرجع (RWS) و 11 منطقه اصلی آب و هوایی (CZ) انتخاب شدند. بر اساس نتایج به‏دست آمده، متوسط عملکرد واقعی، پتانسیل و خلأ عملکرد در اقلیم های اصلی کشت ذرت علوفه‏ای در ایران به‏ترتیب 3/49، 6/85 و 3/36 تن در هکتار برآورد شد. در حقیقت، از طریق بهبود مدیریت تولید و حذف  خلأ قابل بهره‏برداری می‏توان عملکرد و تولید ذرت علوفه ای در ایران را از حدود 49 تن در هکتار و 2/11 میلیون تن فعلی به 68 تن در هکتار و 6/15 میلیون تن افزایش داد.