Jose A. Egea1*, Manuel Caro2, Jesús García-Brunton2, Jesús Gambín 3, José Egea 1 ve David Ruiz 1*
- 1Meyve Yetiştirme Grubu, Bitki Islahı Bölümü, CEBAS-CSIC, Murcia, İspanya
- 2Murcia Tarımsal Gıda Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü, Murcia, İspanya
- 3ENAE İşletme Okulu, Murcia Üniversitesi, Murcia, İspanya
İspanya'da sert çekirdekli meyve üretiminin ekonomik önemi büyüktür. Bu meyve türlerinin (şeftali, kayısı, erik ve kiraz) yetiştirildiği yerler ülke içerisinde geniş ve iklimsel olarak farklı coğrafi bölgeleri kapsamaktadır. İklim değişikliği halihazırda Akdeniz gibi bazı bölgelerde ortalama sıcaklıklarda özel yoğunlukta bir artışa neden oluyor. Bu değişiklikler, biriken soğuğun azalmasına neden olur ve bu da bitkinin fenolojisi üzerinde derin bir etkiye sahip olabilir. Prunus örneğin endoodormansiyi kırmak için soğutma gereksinimlerini karşılamadaki zorluklar, geç donma olaylarının meydana gelmesi veya anormal erken yüksek sıcaklıklar nedeniyle sert çekirdekli meyveler gibi türler. Tüm bu faktörler meyve üretimini ve kalitesini ciddi şekilde etkileyebilir ve dolayısıyla görevdeki bölgelerde sosyo-ekonomik açıdan çok olumsuz sonuçlara yol açabilir. Bu nedenle, bu çalışmada, son 270 yılda 20 meteoroloji istasyonundan alınan verilere dayanarak mevcut ekim alanlarının tarımsal iklimsel değişkenler (örn. soğuk ve ısı birikimi, don ve erken anormal sıcaklık olayları olasılıkları) açısından karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Mevcut durumun bilgilendirici bir resmini üretin. Ayrıca, iki Temsili Konsantrasyon Yolu senaryosu (örn. RCP2065 ve RCP4.5) için farklı küresel iklim modellerinden (İspanya Devlet Meteoroloji Ajansı'ndan (AEMET) alınan veriler) 8.5'e kadar gelecekteki iklim projeksiyonları da analiz edilmektedir. Mevcut durumu bir temel olarak kullanarak ve gelecekteki senaryoları göz önünde bulundurarak, farklı türlerin/çeşitlerin farklı yetiştirme alanlarına mevcut ve gelecekteki uyum sağlama uygunluğuna ilişkin bilgiler çıkarılabilir. Bu bilgi, farklı paydaşların İspanya'daki mevcut ve gelecekteki sert çekirdekli meyve veya diğer ılıman türlerin yetiştirilmesine ilişkin en uygun kararları almalarına yardımcı olacak bir karar destek aracının temeli olabilir.
Giriş
İspanya, yıllık ortalama 2 milyon ton üretimiyle sert çekirdekli meyvelerin (şeftali, kayısı, erik ve kiraz) dünyanın başlıca üreticilerinden biridir. Bu meyvelerin ekimi ülkede yaklaşık 140,260 hektarlık bir alanı kaplayan çok önemli bir ekonomik role sahiptir (FAOSTAT, 2019). İspanya'da bu çeşitlerin ana yetiştirme alanları, farklı tarımsal iklim özelliklerine sahip bölgelerde bulunmaktadır: Guadalquivir Vadisi ve Akdeniz bölgesinin büyük bir kısmı gibi sıcak bölgelerden, kuzey Extremadura, Ebro vadisi gibi soğuk bölgelere ve Akdeniz bölgesinin bazı iç bölgelerine kadar. (Görmek Şekil 1). Bu ürünler, üretim problemlerini önlemek amacıyla endokokuyu kırmak için yeterli kış soğuğuna ihtiyaç duyduklarından (Atkinson ve diğerleri, 2013)Campoy ve diğerleri, 2011b; Luedeling ve diğerleri, 2011; Luedeling, 2012; Julian ve diğerleri, 2007; Guo ve diğerleri, 2015; 2019; Chmielewski ve diğerleri, 2018) ve (iv) iklim değişikliğinin etkisini hafifletmek için en iyi tarım uygulamalarını ve teknolojilerini seçmek (Campoy ve diğerleri, 2010; Mahmood ve diğerleri, 2018).
Soğutma ve ısıtma gereksinimleri (Fadón ve diğerleri, 2020b) veya donma hasarı seviyesi (Miranda ve diğerleri, 2005Üreticilerin ve diğer paydaşların orta ve uzun vadede en uygun üretim ve ekonomi politikalarını tasarlamalarına yardımcı olacak karar araçları oluşturmak için mevcut yetiştirilen türlerin/çeşitlerin verileri farklı alanlardaki tarımsal metriklerle birleştirilebilir. Geniş bir iklim ve fenoloji dizisini işlemek için mevcut modelleme araçları, yukarıda belirtilen karar araçlarını oluşturmak için halihazırda temel oluşturmaktadır (Luedeling, 2019; Luedeling ve diğerleri, 2021; Miranda ve diğerleri, 2021). Akdeniz havzasındaki iklim projeksiyonları, küresel ısınmanın etkilerinin özellikle bu bölgede şiddetli olabileceğini ortaya koyuyor (Giorgi ve Lionello, 2008; MedECC, 2020; IPCC, 2021), dolayısıyla öngörü önlemleri, bu çalışmada sunulanlar gibi belirli bölgelerin ekonomisini ciddi şekilde etkileyebilecek gelecekteki üretim sorunlarından kaçınmak için kritik öneme sahiptir (Olesen ve Bindi, 2002; Benmoussa ve diğerleri, 2018).
Farklı araştırma çalışmaları, küresel ısınmanın gezegenin farklı bölgelerinde ılıman meyve ve sert kabuklu yemişlerin üretimi üzerindeki olumsuz etkisini belirledi. Temel nedenler kış soğuklarının azalması ile ilgili olmakla birlikte, çiçeklenme ve çiçeklenmede beklenen ilerleme nedeniyle don riskinin artması da bazı çalışmalarda dikkate alınmaktadır. Örneğin Fernandez ve ark. Şili'de yaprak döken meyve üretimi için gerekli olan kış soğuğunda azalma olacağını ve ülkenin kuzey bölgelerinde olumsuz etkilerin bekleneceğini tahmin etti. Aynı zamanda, dikkate alınan tüm alanlar için yaprak döken meyve ağaçlarında tomurcuk patlamasının en makul olduğu dönemde donma ihtimalinde önemli azalmalar öngördüler (Fernandez ve diğ., 2020); Lorite ve ark. iklim projeksiyonları ve fenolojik bilgileri birleştiren bazı badem çeşitleri için İber Yarımadası'nda kışın soğuk olmaması, don riski ve çiçeklenme sırasındaki sıcak koşullar gibi olayları analiz etti. Genel olarak (ve dikkate alınan çeşide bağlı olarak), (i) kış soğuğu eksikliğinin Akdeniz kıyılarında ve Guadalquivir Vadisi'nde daha belirgin olacağını, (ii) çiçeklenme sırasındaki sıcak koşulların Orta Bölgede daha yoğun olacağını bulmuşlardır. Yayla ve Ebro Vadisi ve (iii) Kuzey Platosu ve Kuzey Tepelik Bölgelerin belirli bölgelerinde don riski azaltılacaktır (Lorite ve diğerleri, 2020). Benmoussa ve ark. Tunus'ta gelecekte bazı meyve ve sert kabuklu yemişlerin üretimini önemli ölçüde etkileyebilecek önemli kış soğuklarının azalması öngörülüyor. Örneğin, en kötümser senaryoda, yalnızca düşük soğuk badem çeşitleri geçerli olabilir. Diğer senaryolarda, bazı antep fıstığı ve şeftali çeşitleri ülkenin Kuzey-Batı kısmı için uzun vadede dahi geçerli olabilir (Benmoussa ve diğerleri, 2020); Fraga ve Santos, gelecekteki soğuma ve ısı birikimini ve bunların Portekiz'deki farklı meyvelerin üretimi üzerindeki etkilerini değerlendirdi. Kışın soğuklarda güçlü düşüşlerin ülkenin en iç bölgelerini daha ciddi şekilde etkileyeceğini öngördüler. Kuzeydeki elma yetiştirme alanları özellikle soğuğun azalmasına maruz kalacaktır. Yazarlar ayrıca, ülkenin güney ve kıyı bölgelerinde daha yüksek bir etkiyle birlikte ısı birikiminde artışlar öngördüler. Bu durumun fenolojik aşamaların ilerlemesine bağlı olarak don zararı riskini artırabileceğinin altını çizmişlerdir (Rodríguez ve diğerleri, 2019, 2021; Fraga ve Santos, 2021) İspanya'daki bazı ılıman meyvelerin üretim alanlarının mevcut durumunu soğuk birikimine ilişkin gelecekteki iklim değişikliği senaryolarıyla karşılaştırdı. Yakın gelecekte bile bazı bölgelerde (örneğin Güneydoğu veya Gualdalquivir bölgesi) önemli soğuk kayıpları olacağını tahmin ettiler. Uzak gelecek için (>2070), bu yazarlar mevcut yetiştirme alanları göz önüne alındığında erik, badem ve elma çeşitlerinin soğuk eksikliğinden ciddi şekilde etkilenebileceğini belirtmişlerdir (Rodríguez ve diğerleri, 2019, 2021).
Bu çalışmada, 270-2000 dönemi boyunca 2020 hava istasyonundan alınan verileri kullanarak, en önemli sert çekirdekli meyve üretiminin gerçekleştiği yerler de dahil olmak üzere İspanya'nın farklı bölgelerinde sert çekirdekli meyve adaptasyonuyla ilgili ana tarımsal iklimsel değişkenleri değerlendirdik. Buna, mevcut durumla karşılaştırıldığında soğuk ve ısı birikimi gelişimini ve don ve erken anormal sıcaklık olaylarının gelecekteki olasılıklarını tahmin etmek için gelecekteki sıcaklık projeksiyonları da eşlik ediyor. Bu bilgi, yeni meyve bahçelerinin kurulması, mevcut bahçelerin yerinin değiştirilmesi veya uzun vadede kar elde etmek için en uygun çeşitlerin seçilmesiyle ilgili en uygun kararların alınmasında çok yararlı olabilir.
Bu çalışmanın ana katkısı, çekirdekli meyve adaptasyonu ile ilgili farklı tarımsal iklimsel değişkenleri aynı anda analiz etmemizdir. Çalışmada gerçekleştirilen CR'leri yerine getirmek için yalnızca soğutma birikimi değil. Rodríguez ve ark. (2019, 2021) ama aynı zamanda uygun çiçeklenme için ısı birikimi, donma riskleri ve literatürde nadiren ölçülen bir değişken: kışın anormal ısı olaylarının olasılığı, endodormansi salınımını artırarak meyve üretimi, kalitesi ve verimi üzerinde olumsuz bir etki yaratabilir. Geçtiğimiz yıllarda sıcak bölgelerde gözlendi. Mevcut durum için doğru ölçümler sağlayan çok yoğun bir meteoroloji istasyonu ağından gelen verileri kullandık. Isınmaya uyumla ilgili kararlar büyük olasılıkla uygun teknoloji ve bilginin yerleşik olduğu alanlarda alınacağından mevcut üretim alanlarına odaklandık. Bu tür bölgelerde mahsullerin yer değiştirmesi, istenmeyen sosyo-ekonomik sonuçlara ve nüfus azalmasına neden olacaktır. Ayrıca, mevcut durumu karakterize etmek için tahmini sıcaklıklar yerine gerçek saatlik sıcaklıkları kullandık; bu, saatlik sıcaklıkların günlük sıcaklıklardan enterpole edildiği diğer çalışmalarla karşılaştırıldığında sonuçlara daha fazla doğruluk kazandırıyor. Kullanılan çözünürlük (∼5 km) İspanya'daki diğer benzer çalışmalara göre daha iyidir (Rodríguez ve diğerleri, 2019, 2021; Lorite ve diğerleri, 2020) ve yerel düzeyde bile karar alınmasına yardımcı olur.
Malzemeler ve yöntemler
İklimsel Veriler ve Tarımsal Değişkenler
İspanya'nın ana sert çekirdekli meyve üretim bölgelerinde bulunan 340 hava istasyonundan elde edilen iklim verileri (bkz. Şekil 1) tarımsal metrikleri değerlendirmek için kullanıldı. Veriler; ortalama, maksimum ve minimum sıcaklık (°C), bağıl nem (%), yağış (mm), buharlaşma-terleme (ETo, mm) ve güneş ışınımı (W/m) dahil olmak üzere ana iklim değişkenlerini içermektedir.2). İncelenen istasyonların bazılarında eksik kayıtlar ve sorunlar bulundu. İspanyol düzenlemesini uyguladıktan sonra (UNE 500540, 2004), 270 istasyondan oluşan nihai bir sayı seçildi. Toplamın ihmal edilebilir bir yüzdesini oluşturdukları için doldurulmayan bakım etkinliklerine karşılık gelen boş saatler dışında saatlik sıcaklık verileri tamamlandı. 2000-2020 dönemindeki ortalama saatlik sıcaklıklar, soğuk ve ısı birikimlerinin yanı sıra kışın potansiyel olarak zararlı don ve anormal sıcaklık olaylarının olasılıkları da dahil olmak üzere ana tarımsal iklim değişkenlerini hesaplamak için kullanıldı. İstasyon başına tam yıl sayısı istasyona göre değişir: istasyona bağlı olarak 5 ile 21 yıl (medyan = 20) arasında.
Her mevsim için soğuk birikimi, bir sonraki yılın 1 Kasım'ından 28 Şubat'ına kadar hesaplandı. Utah (Richardson ve arkadaşları, 1974) ve Dinamik (Fishman ve diğerleri, 1987Bu hesaplamayı gerçekleştirmek için ) modeller kullanıldı. Her mevsim için ısı birikimi, 1 Ocak'tan 8 Nisan'a kadar (yaklaşık 14 hafta) Richardson () kullanılarak hesaplandı.Richardson ve arkadaşları, 1974) ve Anderson (Anderson ve diğerleri, 1986) büyüme derecesi saatleri (GDH'ler) cinsinden sonuçları sağlayan modeller. Don ve anormal sıcaklık olaylarının olasılıkları haftalık olarak şu şekilde hesaplanmıştır: Her hafta için, sıcaklığın art arda en az üç saat boyunca -1°C'nin altına düşmesi durumunda bir don olayı meydana gelir. Daha sonra, belirli bir haftada don olaylarının meydana gelme olasılığı, çalışma dönemi boyunca söz konusu haftada en az bir don olayının yaşandığı sayının, dikkate alınan yıl sayısına bölünmesiyle tanımlanır. Benzer şekilde, sıcaklık art arda en az üç saat boyunca 25°C'nin üzerine çıkarsa anormal bir ısı olayı meydana gelir. Daha sonra don olaylarında açıklandığı gibi anormal sıcaklık olaylarının meydana gelme olasılığı hesaplanır. 1.Hafta 1 Ocak'ta başladı. Don olayları için 2 ila 10 haftalar temsili potansiyel tehlikeli haftalar olarak kabul edildi. Aralıktaki ilk haftalar (yani 2. haftadan 5-6. haftaya kadar) sıcak bölgelerde en tehlikeli olanlar olurken, geri kalanlar (yani 5-6. haftadan 10. haftaya kadar) soğuk bölgelerde kritik haftalar olacaktır. Anormal sıcaklık olayları için, dikkate alınan dönem, önceki yılın 49. haftasından (Aralık başı) 8. haftaya (Şubat sonu) kadar değişiyordu; bu olaylar, daha sonraki üretim sorunlarıyla ilişkili erken uyku hali salınımını artırabilir.
Gelecek Senaryoları
Gelecek senaryolarına ilişkin olarak İspanya Devlet Meteoroloji Ajansı (AEMET) tarafından hesaplanan sıcaklık projeksiyonları kullanıldı. AEMET, son yıllarda küresel iklim modellerinin (GCM'ler) çıktılarına istatistiksel ölçek küçültme teknikleri uygulayarak veya Avrupa projeleri veya uluslararası girişimler aracılığıyla dinamik ölçek küçültme teknikleriyle üretilen bilgilerden yararlanarak İspanya üzerinde bir dizi referans ölçeği küçültülmüş iklim değişikliği projeksiyonları üretmektedir. PRUDENCE, ENSEMBLES ve EURO-CORDEX (Amblar-Frances ve diğerleri, 2018). Bu çalışmada yapay sinir ağlarına dayalı istatistiksel ölçek küçültme kullanarak öngörülen günlük sıcaklıkları (yani maksimum ve minimum) kullandık. Bu, GCM'lerin model önyargılarını azaltırken, İspanya'daki mevcut ve gelecekteki senaryolarda iklim projeksiyonları üretmek için uygun bir yöntem olarak değerlendirilmiştir (Hernanz ve diğerleri, 2022a,b) 5 km çözünürlüklü bir ızgara üzerinde. Kısa ve orta vadeli sonuçlar sağlamak amacıyla 2025–2045 (2035 ile karakterize edilir) ve 2045–2065 (2055 ile karakterize edilir) olmak üzere iki zamansal ufuk dikkate alınmıştır. İki temsili konsantrasyon yolu, yani RCP4.5 ve RCP8.5 dikkate alınmıştır (van Vuuren ve diğerleri, 2011). Dikkat çekici bir şekilde, bu çalışmada on bir GCM kullanıldı (Tablo 1). Sonuçlar bir kullanılarak sunuldu topluluk metodoloji (Semenov ve Stratonovitch, 2010; Wallach ve diğerleri, 2018) tüm modeller tarafından hesaplanan öngörülen ölçümlerin (örneğin, soğuk ve ısı birikimi veya olasılıklar) ortalama değerlerinin sonraki adımlarda kullanıldığı yer. Tarımsal indeksleri hesaplamak için saatlik sıcaklıklar, chillR paketi kullanılarak günlük sıcaklıklardan simüle edildi (Luedeling, 2019).
Tablo 1
TABLO 1. Bu çalışmada kullanılan küresel iklim modellerinin listesi.
Mevcut ve gelecek senaryolardaki tarımsal iklimsel değişkenleri karşılaştırmak için hava istasyonlarının gerçek konumları, ızgaraya en yakın noktalarla karşılaştırıldı. Meteoroloji istasyonlarından griddeki en yakın noktalara olan maksimum, minimum ve ortalama mesafeler sırasıyla 3.87, 0.26 ve 2.14 km idi. Tüm durumlarda (mevcut ve gelecek senaryolar), dikkate alınan meteoroloji istasyonlarının etrafındaki enterpolasyonlu alan (yani, en yakın meteoroloji istasyonundan en fazla 50 km uzakta), ters mesafe ağırlıklandırma yöntemi kullanılarak hesaplandı.
Sonuçlar
Soğuk Birikimi
Yukarıda belirtildiği gibi, soğuk birikimini hesaplamak için Utah (soğutma birimleri halinde) ve Dinamik model (bölümler halinde) olmak üzere iki model kullanıldı. Tüm istasyonlar için tüm dönem içindeki toplam birikmiş soğutmanın ortalama değerleri kullanıldığında, her iki indeks arasında çok yüksek bir korelasyon bulunmuştur (R2 = 0.95, Ek Şekil 1). Bu nedenle sonuçlar bunlardan yalnızca biri (porsiyonlar) kullanılarak sunulmaktadır. Şekil 2 dikkate alınan farklı dönemler boyunca ortalama soğutma bölümlerinin mekansal modellerini gösterir. Mevcut durumda, Ebro Vadisi, kuzey Extremadura ve Akdeniz'in bazı iç bölgeleri gibi yüksek soğuk birikimine sahip (≥75 porsiyon) birçok coğrafi bölgenin bulunduğunu görebiliyoruz. Yalnızca Akdeniz ve Guadalquivir Vadisi'nde, soğuk birikiminin 60 porsiyonun altında olduğu (hatta bazı izole bölgelerde 50'nin altında) sıcak alanlar bulunur. Gelecek senaryoları, kuzey Extremadura'daki sıcak bölgelerde ve Akdeniz'in bazı iç bölgelerinde biriken soğukların net bir şekilde azaldığını gösteriyor. Ebro Vadisi'nde biriken soğukta azalma, o bölgenin doğu kesiminde meydana gelecek, en karamsar senaryoda bile iç kısımlarda önemli miktarda kış soğuğu birikecektir (örneğin, 2055_RCP8.5). Küresel ısınmanın kış soğuklarının azalması üzerindeki etkileri beklendiği gibi 2055_RCP8.5 senaryosunda daha yoğun. Ek Tablolar 1-4 dikkate alınan her gelecek senaryosunda, tüm konumlar ve modeller için, söz konusu dönemdeki (1 Kasım'dan Şubat sonuna kadar) ortalama soğuk birikimini porsiyonlar halinde gösterin. On bir modelin çıktılarının ortalama değeri ve karşılaştırma amacıyla 2000-2020 dönemi için kayıtlı birikmiş soğutma gösterilmektedir.
Şekil 2
ŞEKİL 2. Mevcut durum (yaklaşık 2000–2020), iki zaman ufku (2025–2045 ve 2045–2065) ve iki gelecek senaryosu (RCP4.5 ve RCP8.5) için İspanya'daki ana taş üretim alanlarında soğuk birikimi.
Beklenen soğuk birikimindeki azalmanın, mevcut soğuk birikimlerine bağlı olarak konumlar üzerinde benzer bir etkiye sahip olup olmayacağını kontrol etmek için, 270 hava durumu istasyonunun bir sınıflandırması yapıldı ve bunları mevcut senaryoda ortalama birikmiş kısımlara göre bölündü: düşük birikim (< 60 porsiyon, 34 istasyon), orta birikim (60 ila 80 porsiyon arasında, 121 istasyon) ve yüksek birikim (80 porsiyonun üzerinde, 115 istasyon). Şekil 3 üç konum türü için her senaryoda biriken bölümlerin kutu grafiklerini gösterir. Gözlemlenen soğuk birikimindeki düşüş her senaryoya göre beklendiği gibidir. Mevcut ve gelecek senaryolar arasındaki medyan değerlerdeki farklılıklar açısından, üç konum tipinin de aynı davranışı gösterdiği görülmektedir (bu, düşük birikimli alanlarda yüzdesel kayıpların daha yüksek olduğu anlamına gelir). Ancak verilerin yayılımı çok farklıdır. Düşük ve yüksek soğuğun biriktiği alanlar, daha yüksek bir dağılım sunan ancak aykırı değerlerin bulunmadığı orta alanlara göre daha düşük dağılım gösterir (bazı aykırı değerler dağılımın alt ucundadır). Yüksek soğuğun biriktiği alanlar için bu aykırı değerlerin analizi, gelecek dört senaryonun tamamı için aykırı değerlerin Akdeniz'in iç kesimlerindeki bir konuma (Játiva) karşılık geldiğini ortaya koymaktadır. Düşük soğuk birikimli alanlar için, her durumda aykırı değer (mevcut senaryo dahil) Akdeniz kıyısındaki bir konuma (Almería) karşılık gelir. Düşük soğuğun biriktiği bölgelerdeki dağılımın üst sınırına ilişkin aykırı değerler, Akdeniz'deki iç konumlara (örn. Montesa, Callosa de Sarriá ve Murcia) karşılık gelir, ancak projeksiyonlar gelecekte mevcut duruma göre daha fazla soğuğun birikmesini öngördüğü için bunlar yapay olabilir. senaryo. Bunlar, meteoroloji istasyonlarının gerçek konumları ile gelecekteki projeksiyonlar için ızgaradaki en yakın noktaları arasındaki olası iklim farklılıklarından kaynaklanabilir.
Şekil 3
ŞEKİL 3. Düşük (<60 porsiyon), orta (60 ila 80 porsiyon arasında) ve yüksek (>80 porsiyon) soğuk biriktirme istasyonları için tüm senaryolarda birikmiş soğuğun kutu grafikleri, mevcut senaryoya atıfta bulunulmaktadır.
Isı Birikimi
Isı birikimi, soğuk birikimine benzer şekilde iki model (yani Richardson ve Anderson modelleri) kullanılarak hesaplandı. Her iki modelin sonuçları arasında da yüksek bir korelasyon bulunmuştur (R2 = 0.998, Ek Şekil 2). Bu nedenle sonuçlar yalnızca Anderson modelinin sonuçları kullanılarak sunulmuştur. Şekil 4 dikkate alınan farklı dönemler boyunca ortalama GDH'nin mekansal kalıplarını gösterir. GDH ile ilgili tüm senaryolar, karşılık gelen soğuk birikimi senaryolarıyla ters orantılı görünüyor (Şekil 2). Soğuk birikiminin az olduğu yerler yüksek ısı birikimine sahiptir ve bunun tersi de geçerlidir. Gelecek senaryolarda soğuk birikimi azaldıkça ısı birikimi her alanda orantılı olarak artıyor. Örneğin, mevcut ve 2055_RCP8.5 senaryoları için kayıp soğutma birikimi ile kazanılan ısı birikimi arasındaki Pearson korelasyon katsayısı 0.68'dir (p-değer < 1e-15).
Şekil 4
ŞEKİL 4. Mevcut durum (yaklaşık 2000–2020), iki zaman ufku (2025–2045 ve 2045–2065) ve iki gelecek senaryosu (RCP4.5 ve RCP8.5) için İspanya'daki ana taş üretim alanlarındaki ısı birikimi
Soğuk birikimi durumunda olduğu gibi GDH artışının etkileri beklendiği gibi 2055_RCP8.5 senaryosunda daha yoğun. Ek Tablolar 5-8 dikkate alınan her senaryoda tüm konumlar ve modeller için GDH'de söz konusu dönemde (1 Ocak – 8 Nisan) ortalama ısı birikimini gösterir. On bir modelin çıktılarının ortalama değeri ve karşılaştırma amacıyla 2000-2020 dönemi için kayıtlı birikmiş ısı gösterilmektedir.
Don ve Anormal Isı Olayı Olasılıkları
Yukarıda tanımlandığı gibi donma olaylarının olasılığı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir: Şekil 5 mevcut ve 2_RCP10 ve 2035_RCP4.5 senaryoları için 2055-8.5. haftaların karşılaştırılması (yalnızca olasılıklar ≥ %10). Mevcut durumda, özellikle Ebro Vadisi'nin yanı sıra kuzey Ekstremadura ve Akdeniz'in iç bölgelerinde önemli don olayı olasılıkları kaydedildi. Don olasılıkları beklendiği gibi 2. haftadan 10. haftaya kadar azalıyor, ancak Ebro Vadisi'ndeki bazı belirli konumlar 10. haftada hâlâ önemli bir don olasılığı sunuyor. Analiz edilen gelecek senaryoları Şekil 5 sıcaklık artışı açısından sırasıyla en iyimser (yani 2035_RCP4.5) ve kötümserdir (yani 2055_RCP8.5). Ekstremadura'da don olayı olasılığı ortadan kalkarak tüm bölgelerde azalırken, Ebro Vadisi'nin sadece azalmış alanları ve iç Akdeniz'deki bazı izole alanlar 10. haftada bile %10'un üzerinde olasılık gösteriyor. Mevcut durumda olduğu gibi don olasılığı da 2. haftadan itibaren azalıyor. 10 ila 2035 hafta. Dikkat çekici bir şekilde, 4.5_RCP2055 ve 8.5_RCPXNUMX senaryoları, don olaylarının olasılıkları açısından benzer tablolar sunmakta ve dikkate alınan tüm senaryolarda Ebro Vadisi ve bazı iç Akdeniz bölgelerinin don olaylarına maruz kalacağını ortaya koymaktadır.
Şekil 5
ŞEKİL 5. Mevcut 2_RCP10 ve 2035_RCP4.5 senaryoları için İspanya'daki ana taş üretim alanlarında 2055 ila 8.5 hafta boyunca don olaylarının olasılığı.
Tartışma ve sonuç
Bu çalışma, bu bölgelere yayılmış 270 hava istasyonundan alınan tarihi tarımsal iklim verilerini (özellikle sıcaklıkları) kullanarak İspanya'nın sert çekirdekli meyve üreten ana bölgelerini karakterize etmeye ve sonuçları, iki zaman ufku ve RCP senaryosunda geleceğe yönelik tahminlerle karşılaştırmaya çalıştı. Çalışma alanları, sert çekirdekli meyvelerin (şeftali, kayısı, erik ve kiraz) yetiştirilmesine ilişkin mevcut ve gelecekteki kararların ağırlıklı olarak bilgi ve tecrübenin bulunduğu mevcut üretim alanları içerisinde alınacağı gerçeğinden yola çıkılarak seçilmiştir. Bu mahsullerin yetiştirilmesine yönelik teknoloji güçlü bir şekilde kurulmuştur. Bu nedenle bu çalışma, sert çekirdekli meyve yetiştiriciliği için gelecekteki diğer potansiyel bölgelere odaklanmamaktadır.
Hesaplanan ana değişkenler, yani soğuk ve ısı birikimi, dikkate alınan alanların tarımsal iklim açısından oldukça çeşitli olduğunu ve iklim değişikliğinin, özellikle en sıcak bölgelerde, orta vadede bile önemli bir etkiye sahip olacağını ortaya koymaktadır. Bunlardan herhangi birini hesaplamak için kullanılan modeller (yani, soğukluk için Utah ve Dynamic ve ısı birikimi için Richardson ve Anderson), daha önce 2007'de de bulduğumuz gibi çok yüksek korelasyonlar göstermektedir. Ruiz ve ark. (2007, 2018).
Akdeniz bölgelerinde yapılan önceki çalışmalarla uyumlu olarak, tüm alanlarda soğuk birikiminde önemli azalmalar öngörülmektedir (Benmoussa ve diğerleri, 2018, 2020; Rodríguez ve diğerleri, 2019; Delgado ve diğerleri, 2021; Fraga ve Santos, 2021). Soğuk birikimindeki azalma, çalışılan tüm bölgelerde mutlak değerlerde benzer olacaktır, ancak en sıcak olanlar (yani Akdeniz bölgesi ve Guadalquivir Vadisi), mevcut durumları zaten bir sınırlama olduğundan, sert çekirdekli meyve yetiştiriciliğine uygunluk açısından çok daha fazla etkilenebilir. birçok çeşit. Ebro Vadisi ve Extremadura gibi soğuk bölgelerde, soğuk birikimindeki azalma prensipte ekime devam etmek için bir engel teşkil etmeyecektir; ancak Extremadura ve Akdeniz'deki bazı belirli soğuk bölgelerde, soğuk birikimindeki düşüş diğer soğuk yerlere göre daha yoğun olacaktır. Şunu belirtmek gerekir ki, göre Şekil 3mevcut durum ile yakın gelecek arasındaki soğuk birikiminde ani bir düşüş gözleniyor. Kullanılan ızgaranın çözünürlüğü, iyi olsa bile (∼5 km) bu etkinin bir nedeni olabilir. Öngörülen ve gerçek değerler arasında abartılı farklara yol açan diğer olası tutarsızlık kaynakları, ölçek küçültme işlemi sırasında kalan GCM modeli sapmalarının tamamen en aza indirilmemesi veya gerçekleştirilen hesaplamaları gerçek saatlik sıcaklıklarla (yani mevcut sıcaklık) karşılaştırıyor olmamız olabilir. senaryosu) ve öngörülen günlük maksimum ve minimum sıcaklıklardan elde edilen idealleştirilmiş sıcaklık eğrileriyle yapılan hesaplamalar (Linvill, 1990) gelecek senaryolar için. Yakın gelecekte benzer ani düşüşler, İspanya'nın bazı yerlerinde 30-2021 dönemi için 2050'a kadar soğutma porsiyonunda azalma öngören Rodríguez ve diğerleri tarafından da gözlemlenmiştir (Rodríguez ve diğerleri, 2019), bu da bizim sonuçlarımızla örtüşüyor. Benmoussa ve ark. (2020), Delgado ve ark. (2021), ve Fraga ve Santos (2021) ayrıca sırasıyla Tunus, Portekiz ve Asturias'ta (Kuzey İspanya) tarihi ve gelecek senaryoları arasında ani düşüşler yaşandığını bildirdi. Bizim durumumuzda olduğu gibi, bu çalışmalar aynı zamanda, dikkate alınan RCP'ye bakılmaksızın, yakın gelecekte birikmiş üşüme açısından önemli bir farklılığın ortaya çıkmadığını da göstermiştir. Soğuk birikiminin aksine, ısı birikimi tüm senaryolarda artacaktır (özellikle beklendiği gibi 2055_RCP8.5'te) ve gelişimi, soğuk birikiminin tersi yönünde olacaktır. Bu aynı zamanda tarafından da gözlemlenmiştir. Fraga ve Santos (2021) Portekiz için.
Verimi ve üretimi önemli ölçüde etkileyebilecek haftalardaki donma ve anormal sıcaklık olaylarının (örneğin, endoodormansi salınımından önceki geç don veya anormal sıcaklık olayları) olasılıkları da hesaplanmıştır. Mevcut senaryoda beklendiği gibi don olayları soğuk bölgelerde daha sık görülüyor. Geçtiğimiz yıllarda önemli haftalardaki anormal sıcaklık olayları Akdeniz bölgesinde yoğunlaşmıştı ancak olasılıkları çok düşüktü. Bu değişkenlere ilişkin geleceğe yönelik tahminler, sert çekirdekli meyve üretiminin etkilenebileceği haftalarda don olaylarının olabileceğini göstermektedir (Miranda ve diğerleri, 2005; Julian ve diğerleri, 2007) yüzyıl ilerledikçe azalacak ve önceki çalışmalarla uyumlu olan RCP8.5 için daha az sıklıkta olacaktır (Leolini ve diğerleri, 2018). Bununla birlikte, Ebro Vadisi'nin bazı bölgeleri ve Akdeniz bölgelerinin belirli iç kesimleri, en sıcak senaryoda bile önümüzdeki haftalarda önemli sayıda don olayına maruz kalacaktır (yani, 2055_RCP8.5, XNUMX_RCPXNUMX, Şekil 5). Sıcaklık ve maruz kalma süresi açısından don olayının tanımı, mevcut çeşidin fenolojik aşamasıyla yakından ilgilidir.Miranda ve diğerleri, 2005). Çok düşük CR'den çok yüksek CR'ye kadar olası sert çekirdekli meyve çeşitlerinin geniş çeşitliliği ve soğuktan sıcağa kadar analiz edilen lokasyonların sayısı göz önüne alındığında, belirli çeşit/lokasyon don olayı tanımlarının oluşturulması, bu çalışmada çok fazla veri hacmi nedeniyle mümkün değildir. bilgiler yer alıyor. Bu tür çalışmalar genellikle birkaç lokasyon ve/veya çeşit kullanılarak yürütülür. Lorite ve ark. (2020) İspanya'da badem için Fernandez ve ark. (2020) Değerlendirilen dokuz alanın her birinde yetiştirilen en temsili yaprak döken meyve ağacı türlerinin çiçeklenme döneminde minimum sıcaklıkları 0°C'nin altında hesaplayan Şili'de veya Parker ve ark. (2021) üç tür (badem, avokado ve portakal) için farklı sıcaklıkları ve fenolojik aşamaları göz önünde bulundurmuş, ancak aynı zamanda üç sıcaklığı (0, -2 ve +2°C) ve maruz kalma süresini dikkate alarak alanın genel bir karakterizasyonunu gerçekleştirmiştir. -1°C ve ardı ardına en az üç saat seçimimiz, farklı bir çalışma gerektirecek şekilde spesifik hasarı belirli çeşitlerle ilişkilendirmek yerine, don olaylarının evrimini karakterize etmeyi amaçlamaktadır. Uzmanların görüşleri alınarak bu tanım benimsenmiştir. CR ve HR açısından çeşitlerin çok sayıda olması ve bu çalışmada ele alınan alanlardaki sıcaklık rejimlerinin çeşitliliği nedeniyle, çeşit/konum kombinasyonlarının tamamının (veya çoğunun) uygulanabileceği haftaları (2'den 10'a kadar) seçtik. fenolojik evrelerine göre don zararlarına karşı hassastırlar. Karar verme amacıyla üreticiler, en uygun kararı vermek için kendi özel durumlarına (yani çeşit/konum) en iyi uyan haritayı seçmelidir. Genel olarak, sıcak alanlar ve/veya erken çiçek açan çeşitler, söz konusu aralıktaki daha önceki haftalarla ilişkili olurken, soğuk alanlar ve/veya geç çiçeklenen çeşitler, söz konusu aralıktaki daha sonraki haftalarla ilişkili olacaktır. Kışın erken endoodormansi salınımını artırabilen ve üretimi olumsuz yönde etkileyen anormal sıcaklık olayları (Viti ve Monteleone, 1995; Rodrigo ve Herrero, 2002; Ladwig ve diğerleri, 2019), esas olarak Guadalquivir Vadisi, Akdeniz kıyı bölgeleri ve ayrıca Extremadura ve Ebro Vadisi'nin bazı bölgelerinde Şubat ortası veya sonlarında artırılacak (Şekil 6). Bu ölçümün niceliği genellikle literatürde ele alınmaz ancak son yıllarda gözlemlendiği gibi sıcak bölgelerdeki önemli üretim sorunlarına neden olabilir. Yine böyle bir olayı tanımlamak için en az üç saat üst üste sıcaklığın 25°C veya üzerine ayarlanması, uzmanların görüşleri doğrultusunda motive edildi. Don olaylarının olasılığına benzer şekilde, çeşit/lokasyonun tüm (veya çoğunun) kombinasyonlarının fenolojik aşamalarına göre bu olaylardan etkilenmeye duyarlı olabileceği haftaları (49'dan 8'e kadar) seçtik. Genel olarak, sıcak alanlar ve/veya erken çiçek açan çeşitler, söz konusu aralıktaki daha önceki haftalarla ilişkili olurken, soğuk alanlar ve/veya geç çiçeklenen çeşitler, söz konusu aralıktaki daha sonraki haftalarla ilişkili olacaktır.
Bu çalışmada hesaplanan tarımsal metrikler, üreticilerin her üretim alanında en uygun çeşitleri adaptif bir bakış açısıyla seçmeleri için değerli bilgiler sağlamaktadır. Her çeşidin endoodormansiyi kırmak için kendi CR'leri vardır (Campoy ve diğerleri, 2011b; Fadón ve diğerleri, 2020b). Gelecek senaryolarda tahmin edildiği gibi soğuk birikimindeki bir düşüş, halihazırda yetiştirilen çeşitlerin belirli bölgelerde, özellikle de zaten sıcak olan Akdeniz ve Guadalquivir Vadisi bölgelerinde CR'lerini karşılamamasına neden olabilir. Bu, meyve ağaçlarını üç ana açıdan etkileyen eksik bir endoodormancy salınımını içerecektir: çiçek tomurcuğu damlaları (ve dolayısıyla zayıf çiçeklenme), çiçeklenme ve filizlenmede gecikme ve her iki süreçte de tekdüzelik eksikliği, bu da ciddi üretim sorunlarına yol açar.Legave ve diğerleri, 1983; Erez, 2000; Atkinson ve diğerleri, 2013). Bütün bunlar üreticilere önemli ekonomik kayıplar yaşatabilmektedir. Bu bağlamda, sert çekirdekli meyve ağaçlarında şu anda mevcut olan bilgiler nispeten az olmasına rağmen, farklı çeşitler için CR hakkında bilgi edinmek çok önemlidir.Fadón ve diğerleri, 2020b), şeftali dahil (Maulión ve diğerleri, 2014), kayısı (Ruiz ve diğerleri, 2007), Erik (Ruiz ve diğerleri, 2018) ve tatlı kiraz (Alburquerque ve diğerleri, 2008).
Mevcut durumda biriken soğuğun 60 porsiyonun altında olduğu Akdeniz ve Guadalquivir Vadisi gibi sıcak bölgelerde, CR'si 30 ila 60 porsiyon arasında olan erken olgunlaşan çeşitler yetiştirilmektedir. Bu çeşitler için CR'nin karşılanması, analiz edilen tüm gelecek senaryolarında risk altında olabilir (Şekil 2). Farklı türlerin/kültürlerin bu alanlara adaptif uygunluğunu sağlamak için, yer değiştirme gerekebilir ve çeşitlerin bir kısmı yakın alanlara (Akdeniz bölgesindeki iç bölgeler veya Guadalquivir Vadisi durumunda Extremadura'ya doğru) taşınmalıdır. CR'nin gelecek senaryolarda dahi karşılanacağı ve don riskinin azalmasının beklendiği yer. Bu bağlamda, çok düşük CR'ye sahip çeşitlerin tanıtılması veya geliştirilmesi, özellikle mevcut çeşitlerin adaptasyonunun gelecekte risk altında olacağı sıcak alanlara uygun olmak üzere, mevcut türlerin/çeşitlerin ıslah programlarında dikkate alınması gereken önemli bir hedef haline gelmektedir. senaryolar. Aksi takdirde bu alanlar sert çekirdekli meyve üretimine ilişkin üretim ve ekonomik faaliyetlerini sürdüremeyecektir. Bunun dışında, bu alanlarda en azından yerel düzeyde soğuk birikiminin azalmasını en aza indirmek için farklı tarımsal uygulamalar ve stratejiler de uygulanabilir. CR'yi karşılamadan önce endoodormansiyi kırmak için biyo-uyarıcıların uygulanması veya farklı dinlenme aşamaları sırasında gölgelik ağlarının kullanılması, sert çekirdekli meyve üretimi için sıcak alanlarda zaten tarif edilmiştir (1).Gilreath ve Buchanan, 1981; Erez, 1987; Costa ve diğerleri, 2004; Campoy ve diğerleri, 2010; Petri ve diğerleri, 2014), ancak bu teknikleri daha etkili hale getirmek ve sistematik kullanımlarını teşvik etmek için daha fazla araştırma ve optimizasyon yapılması gerekmektedir. Buna karşılık, Ebro Vadisi, kuzey Extremadura ve Akdeniz bölgesinin bazı iç kesimleri gibi en soğuk üretim alanlarında, daha az don olayı bekleniyor; bu da mevcut çeşitlerden daha erken ekim yapılmasına olanak tanıyacak ve bu da yaşayabilir çeşitlerin sayısını artıracak ve dolayısıyla pazara sunulan teklifin bölge için olumlu ekonomik sonuçları olacaktır. Genel olarak, tüm üretim alanlarında, yeni iklim değişikliğine adaptasyonu sağlamak için halihazırda yetiştirilen çeşitlerin dikkate alınması ve CR'nin yerine getirilmesinin sınırında olanların analiz edilmesi, bunların ikame edilmesi veya taşınması veya yukarıda açıklanan yönetim uygulamalarının tanıtılması çok önemlidir. senaryolar.
Isı birikimiyle ilgili olarak, gelecek senaryoları bu değişkenin dikkate alınan tüm alanlarda artacağını öngörüyor (Şekil 4). Sıcak ve orta bölgelerde, bu değişken soğuk birikimi kadar belirleyici değildir ancak fenoloji üzerinde ilgili bir etkiye sahip olabilir, çiçeklenme tarihlerinde ilerlemeye neden olabilir ve dolayısıyla potansiyel donma tehlikesi riskini artırabilir (1).Mosedale ve diğerleri, 2015; Unterberger ve diğerleri, 2018; Ma ve diğerleri, 2019). Ek olarak, bu çiçeklenme ilerlemesi aynı zamanda olgunlaşma ilerlemesini de içerecektir (Peñuelas ve Filella, 2001; Campoy ve diğerleri, 2011bÜreticilerin ürünlerini stratejik olarak pazara sunabilmeleri için dikkate alınması gereken bir husustur. Buna karşılık soğuk bölgelerde mevcut durumda ısı birikiminin olmaması fenolojik gelişime ve meyve büyümesine zarar verebilmektedir.Fadón ve diğerleri, 2020a). Şu anda soğuk olan bu alanlar, gelecekteki senaryolar için öngörülen ısı birikimi artışı nedeniyle tercih edilecektir. Da gösterildiği gibi Şekil 6Özellikle Guadalquivir Vadisi ve Akdeniz bölgeleri gibi sıcak bölgelerde, meyve ağaçlarının henüz endoodormansi yaymadığı tarihlerde, gelecek senaryolarda anormal sıcaklık olayları daha sık yaşanacaktır. Bu olaylar, CR kısmen kaplandığında (%60-70 civarında) çok olumsuz bir etkiye sahip olabilir, bitkisel ve çiçeklenme sorunlarını içerebilecek, meyve tutumu ve verimi üzerinde olumsuz bir etki yaratabilecek tamamlanmamış bir uyku hali salınımına neden olabilir.Rodrigo ve Herrero, 2002; Campoy ve diğerleri, 2011a).
Her durumda, soğuk ve ısı birikim rejimlerindeki değişiklikler, tüm çeşitler ve konumları üzerinde ortak bir etkiye sahip değildir; çünkü endoodormansi salınımı veya çiçeklenme tarihleri tahmini açısından soğuk/ısı birikimi dengesine ilişkin bazı telafi etkileri ortaya çıkabilir (Pope ve diğerleri, 2014). Ayrıca, çok yerel ölçekte konumların tarımsal iklimsel karakterizasyonu, mekansal heterojenlik nedeniyle verilerin özel bir kalibrasyonunu gerektirebilir.Lorite ve diğerleri, 2020) optimal çeşit seçimiyle ilgili en iyi kararları vermek. Bu çalışmada sunulan sonuçlar sadece sert çekirdekli meyve üretimi için değil, aynı zamanda La Rioja'daki (Ebro Vadisi) veya diğerlerindeki üzüm asmaları gibi ilgili alanlarda büyük önem taşıyan diğer ılıman meyveler için de faydalı olabilir. Bu sonuçlar, orta ve uzun vadede üreticilere en uygun stratejik kararları (örneğin çeşit seçimi, yer değiştirme ve azaltım yönetimi uygulamalarının uygulanması) verme konusunda yardımcı olacak karar destek sistemlerinin temeli olabilir.
Veri Kullanılabilirliği Beyanı
Çalışmada sunulan orijinal katkılar makalede/Ek materyal, daha fazla soru ilgili yazarlara yönlendirilebilir.
Yazar Katkıları
MC, JG-B, JG ve DR çalışmayı tasarladı ve tasarladı. MC mevcut senaryo için tarımsal iklim verilerini sağladı. JAE gelecek senaryolara yönelik hesaplamaları gerçekleştirdi. JAE ve DR taslağın ana bölümünü yazdılar. JE teknik tarımsal konular hakkında bilgi verdi. JG, bu araştırmayı finanse eden inovasyon projesini yönetti. Tüm yazarlar belgeyi revize etti ve gönderilen versiyonu onayladı.
Harçlar
Mali destek, “Çekirdekli meyve sektörünün iklim değişikliğine uyarlanması” Yenilik Projesi (REF: MAPA-PNDR 20190020007385) aracılığıyla İspanya Tarım, Balıkçılık ve Gıda Bakanlığı ve Avrupa Birliği Çerçevesi H2020 kapsamında desteklenen bir program olan PRIMA tarafından sağlanmıştır. araştırma ve yenilik programı (“AdaMedOr” projesi; İspanya Bilim ve Yenilik Bakanlığı'nın hibe numarası PCI2020-112113).
Çıkar Çatışması
Yazarlar, araştırmanın potansiyel bir çıkar çatışması olarak yorumlanabilecek ticari veya finansal ilişkilerin olmadığı durumlarda yapıldığını beyan eder.
Yayıncının Notu
Bu makalede ifade edilen tüm iddialar yalnızca yazarlara aittir ve bunların bağlı kuruluşlarının veya yayıncının, editörlerin ve hakemlerin iddialarını temsil etmeyebilir. Bu yazıda değerlendirilebilecek herhangi bir ürün veya üreticisi tarafından ileri sürülebilecek herhangi bir iddia, yayıncı tarafından garanti veya onaylanmamaktadır.
Teşekkürler
İspanyol “Çekirdekli meyve sektörünün iklim değişikliğine adaptasyonu” Operasyon Grubunun tüm üyelerine (FECOAM, FECOAV, ANECOOP, Frutaria, Basol Fruits, Fundación Universidad-Empresa de la Región de Murcia, Fundación Cajamar) değerli katkılarından dolayı teşekkür ederiz. projenin gelişimi. Web sayfasında bulunan veriler için AEMET'e teşekkür ederiz (http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/cambio_climat/datos_diarios).
Ek materyal
Bu yazının Ek Materyali şu adreste çevrimiçi olarak bulunabilir: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.842628/full#supplementary-material
Ek Şekil 1 | Tüm hava istasyonlarında mevcut senaryo için ortalama birikmiş kısımlar ile soğutma birimleri arasındaki korelasyon.
Ek Şekil 2 | Tüm hava istasyonlarındaki mevcut senaryo için Anderson ve Richardson modelleri için ortalama birikmiş GDH arasındaki korelasyon.
Referanslar
Alburquerque, N., Garcia-Montiel, F., Carrillo, A. ve Burgos, L. (2008). Tatlı kiraz çeşitlerinin soğutma ve ısı gereksinimleri ile rakım ile soğutma gereksinimlerinin karşılanma olasılığı arasındaki ilişki. Çevre. Tecrübe. Bot. 64, 162–170. doi: 10.1016/j.envexpbot.2008.01.003
Amblar-Frances, MP, Pastor-Saavedra, MA, Casado-Calle, MJ, Ramos-Calzado, P. ve Rodríguez-Camino, E. (2018). İspanyol etki topluluğunu besleyen iklim değişikliği projeksiyonlarının oluşturulmasına yönelik strateji. Av. Bilim. Res. 15, 217-230.
Anderson, JL, Richardson, EA ve Kesner, CD (1986). “Montmorency” vişnesi için soğutma ünitesi ve çiçek tomurcuğu fenolojisi modellerinin validasyonu. Açta Hortic. 1986, 71–78. doi: 10.17660/ActaHortic.1986.184.7
Atkinson, CJ, Brennan, RM ve Jones, HG (2013). Soğukların azalması ve bunun ılıman çok yıllık bitkiler üzerindeki etkisi. Çevre. Tecrübe. Bot. 91, 48–62. doi: 10.1016/j.envexpbot.2013.02.004
Benmoussa, H., Ben Mimoun, M., Ghrab, M. ve Luedeling, E. (2018). İklim değişikliği orta Tunus'taki fındık bahçelerini tehdit ediyor. Int. J. Biyometeorol. 62, 2245–2255. doi: 10.1007/s00484-018-1628-x
Benmoussa, H., Luedeling, E., Ghrab, M. ve Ben Mimoun, M. (2020). Şiddetli kış soğukları düşüşü Tunus'taki meyve ve yemiş bahçelerini etkiliyor. Tırmanış. Chan. 162, 1249–1267. doi: 10.1007/s10584-020-02774-7
Campoy, JA, Ruiz, D., Cook, N., Allderman, L. ve Egea, J. (2011a). Düşük soğuklu kayısı 'Palsteyn'de yüksek sıcaklıklar ve tomurcuklanma süresi. Soğutma ve ısı gereksinimlerinin karşılanmasının daha iyi anlaşılmasına doğru. Bilim. Hortik. 129, 649–655. doi: 10.1016/j.scienta.2011.05.008
Campoy, JA, Ruiz, D. ve Egea, J. (2011b). Küresel ısınma bağlamında ılıman meyve ağaçlarında uyuşukluk: bir inceleme. Bilim. Hortik. 130, 357–372. doi: 10.1016/j.scienta.2011.07.011
Campoy, JA, Ruiz, D. ve Egea, J. (2010). Sıcak kış ikliminde gölgeleme ve tidiazuron+yağ uygulamasının kayısıda dinlenme, çiçeklenme ve meyve tutumu üzerine etkileri. Bilim. Hortik. 125, 203–210. doi: 10.1016/j.scienta.2010.03.029
Chmielewski, F.-M., Götz, K.-P., Weber, KC ve Moryson, S. (2018). Almanya'da tatlı kirazlarda iklim değişikliği ve ilkbahar donlarının zararları. Int. J. Biyometeorol. 62, 217–228. doi: 10.1007/s00484-017-1443-9
Chylek, P., Li, J., Dubey, MK, Wang, M. ve Lesins, G. (2011). 20. yüzyıl Arktik sıcaklık değişkenliği gözlemlendi ve modellendi: Kanada toprak sistemi modeli CanESM2. Atmosfer. Kimya Fizik. Tartışmak. 11, 22893–22907. doi: 10.5194/acpd-11-22893-2011
Costa, C., Stassen, PJC ve Mudzunga, J. (2004). Güney Afrika yumuşak çekirdekli meyve ve sert çekirdekli meyve endüstrisi için kimyasal kalıntı kırıcı maddeler. Açta Hortic. 2004, 295–302. doi: 10.17660/ActaHortic.2004.636.35
Delgado, A., Dapena, E., Fernandez, E. ve Luedeling, E. (2021). Kuzeybatı İspanya'daki elma ağaçlarının uykuda olduğu dönemdeki iklim gereksinimleri – Küresel ısınma, çok soğuk çeşitlerin yetiştirilmesini tehdit edebilir. Avro. J. Agron. 130:126374. doi: 10.1016/j.eja.2021.126374
Delworth, TL, Broccoli, AJ, Rosati, A., Stouffer, RJ, Balaji, V., Beesley, JA, ve diğerleri. (2006). GFDL'nin CM2 küresel birleşik iklim modelleri. bölüm I: formülasyon ve simülasyon özellikleri. J. Clim. 19, 643–674. doi: 10.1175/JCLI3629.1
Dufresne, J.-L., Foujols, M.-A., Denvil, S., Caubel, A., Marti, O., Aumont, O., ve diğerleri. (2013). IPSL-CM5 Dünya Sistemi Modelini kullanan iklim değişikliği projeksiyonları: CMIP3'ten CMIP5'e. Tırmanış. Din. 40, 2123–2165. doi: 10.1007/s00382-012-1636-1
Erez, A. (1987). Tomurcuklanmanın kimyasal kontrolü. HortiScience 22, 1240-1243.
Erez, A. (2000). “Tomurcuk Uyuşukluğu; Tropik ve Subtropik Bölgelerde Olgu, Sorunlar ve Çözümler” Sıcak İklimlerde Ilıman Meyve Bitkileri, ed. A. Erez (Dordrecht: Springer), 17–48. doi: 10.1007/978-94-017-3215-4_2
Fadón, E., Fernandez, E., Behn, H. ve Luedeling, E. (2020a). Yaprak döken ağaçlarda kış uyku hali için kavramsal bir çerçeve. bilimsel tarım 10:241. doi: 10.3390/agronomy10020241
Fadón, E., Herrera, S., Guerrero, BI, Guerra, ME ve Rodrigo, J. (2020b). Ilıman sert çekirdekli meyve ağaçlarının (Prunus sp.) soğutma ve ısı gereksinimleri. bilimsel tarım 10:409. doi: 10.3390/agronomy10030409
FAOSTAT (2019). Gıda ve tarım verileri. Roma: FAO.
Fernandez, E., Whitney, C., Cuneo, IF ve Luedeling, E. (2020). 21. yüzyıl boyunca Şili'de yaprak döken meyve üretimi için kış soğuklarının azalması ihtimali. Tırmanış. Chan. 159, 423–439. doi: 10.1007/s10584-019-02608-1
Fishman, S., Erez, A. ve Couvillon, GA (1987). Bitkilerde uyku halinin kırılmasının sıcaklığa bağımlılığı: işbirlikçi bir geçişi içeren iki aşamalı bir modelin matematiksel analizi. J. Teori. Biol. 124, 473–483. doi: 10.1016/S0022-5193(87)80221-7
Fraga, H. ve Santos, JA (2021). Portekiz'deki başlıca taze meyve bölgeleri için iklim değişikliğinin soğutma ve zorlama üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi. Ön. Plant Sci. 12:1263. doi: 10.3389/fpls.2021.689121
Gilreath, PR ve Buchanan, DW (1981). "Sungold" ve "Sunlite" nektarinin çiçek ve bitkisel tomurcuk gelişimi, dinlenme sırasında üstten yağmurlama yoluyla buharlaşmalı soğutmadan etkilenir. J. Am. Sos. Hortik. Bilim. 106, 321-324.
Giorgetta, MA, Jungclaus, J., Reick, CH, Legutke, S., Bader, J., Böttinger, M., ve diğerleri. (2013). Birleşik Model Karşılaştırma Projesi 1850. aşaması için MPI-ESM simülasyonlarında iklim ve karbon döngüsü 2100'den 5'e kadar değişiyor. J. Av. Modeli. Yer Sist. 5, 572–597. doi: 10.1002/jame.20038
Giorgi, F. ve Lionello, P. (2008). Akdeniz bölgesi için iklim değişikliği projeksiyonları. Küre. Gezegen. Chan. 63, 90–104. doi: 10.1016/j.gloplacha.2007.09.005
Guo, L., Dai, J., Wang, M., Xu, J. ve Luedeling, E. (2015). Ilıman bölge ağaçlarında bahar fenolojisinin iklim ısınmasına tepkileri: Çin'de kayısı çiçeklenmesine ilişkin bir örnek olay. Tarım. İçin. Meteorol. 201, 1–7. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.10.016
Guo, L., Wang, J., Li, M., Liu, L., Xu, J., Cheng, J., ve diğerleri. (2019). Dağıtım marjları, türlerin iklim ısınmasına karşı çiçeklenme tepkilerini ve donma riskinin sonuçlarını ortaya çıkarmak için doğal laboratuvarlar olarak kullanılıyor. Tarım. İçin. Meteorol. 268, 299–307. doi: 10.1016/j.agrformet.2019.01.038
Hatfield, JL, Sivakumar, MVK ve Prueger, JH (editörler) (2019). Agroklimatoloji: Tarımı İklimle Bağlantılandırmak. 1. baskı. Madison: Amerikan Tarım Bilimi Derneği.
Hernanz, A., García-Valero, JA, Domínguez, M., Ramos-Calzado, P., Pastor-Saavedra, MA ve Rodríguez-Camino, E. (2022a). İspanya'daki iklim değişikliği projeksiyonları için istatistiksel ölçek küçültme yöntemlerinin değerlendirilmesi: mükemmel tahmincilere sahip mevcut koşullar. Uluslararası J. Climatol. 42, 762–776. doi: 10.1002/joc.7271
Hernanz, A., García-Valero, JA, Domínguez, M. ve Rodríguez-Camino, E. (2022b). İspanya üzerinden iklim değişikliği projeksiyonları için istatistiksel ölçek küçültme yöntemlerinin değerlendirilmesi: Sahte gerçeklikle gelecekteki koşullar (aktarılabilirlik deneyi). Uluslararası J. Climatol. 2022:7464. doi: 10.1002/joc.7464
IPCC (2021). İklim Değişikliği 2021: Fiziksel Bilimin Temeli. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli Altıncı Değerlendirme Raporuna Çalışma Grubu I'in Katkısı. Cambridge: Cambridge Üniversitesi Yayınları.
Ji, D., Wang, L., Feng, J., Wu, Q., Cheng, H., Zhang, Q., ve diğerleri. (2014). Pekin Normal Üniversitesi Dünya Sistemi Modeli (BNU-ESM) versiyon 1'in tanımı ve temel değerlendirmesi. Geosci. Model Geliştirme 7, 2039–2064. doi: 10.5194/gmd-7-2039-2014
Julian, C., Herrero, M. ve Rodrigo, J. (2007). Kayısıda (Prunus armeniaca L.) çiçek tomurcuğu dökülmesi ve çiçeklenme öncesi don zararı. J. Başvuru. Bot. Gıda Kal. 81, 21-25.
Ladwig, LM, Chandler, JL, Guiden, PW ve Henn, JJ (2019). Aşırı kış sıcakları olayı birçok odunsu tür için olağanüstü erken tomurcuk kırılmasına neden olur. Ekosfer 10:e02542. doi: 10.1002/ecs2.2542
Legave, JM, Garcia, G. ve Marco, F. (1983). Fransa'nın güneyindeki kayısı ağacında gözlenen çiçek tomurcuklarının veya genç çiçeklerin damlama sürecinin bazı tanımlayıcı yönleri. Açta Hortic. 1983, 75–84. doi: 10.17660/ActaHortic.1983.121.6
Leolini, L., Moriondo, M., Fila, G., Costafreda-Aumedes, S., Ferrise, R. ve Bindi, M. (2018). İlkbahar sonu donları Avrupa'da gelecekteki asma dağılımını etkiliyor. Tarla Bitkileri Arş. 222, 197–208. doi: 10.1016/j.fcr.2017.11.018
Linvill, DE (1990). Günlük maksimum ve minimum sıcaklık gözlemlerinden soğutma saatlerinin ve soğutma birimlerinin hesaplanması. HortiScience 25, 14-16.
Lorite, IJ, Cabezas-Luque, JM, Arquero, O., Gabaldón-Leal, C., Santos, C., Rodríguez, A., ve diğerleri. (2020). İklim değişikliğinin etkilerinde fenolojinin rolü ve ağaç ürünlerine yönelik uyum stratejileri: Güney Avrupa'daki badem bahçeleri üzerine bir örnek çalışma. Tarım. İçin. Meteorol. 294:108142. doi: 10.1016/j.agrformet.2020.108142
Luedeling, E. (2012). İklim değişikliğinin ılıman meyve ve kabuklu yemiş üretimi için kış soğukları üzerindeki etkileri: bir inceleme. Bilim. Hortik. 144, 218–229. doi: 10.1016/j.scienta.2012.07.011
Luedeling, E. (2019). chillR: ılıman meyve ağaçlarında fenoloji analizi için istatistiksel yöntemler. R Paket Sürümü 0.70.21.
Luedeling, E., Girvetz, EH, Semenov, MA ve Brown, PH (2011). İklim değişikliği ılıman meyve ve yemiş ağaçlarında kış soğuğuna etki ediyor. PLoS One 6: e20155. doi: 10.1371 / journal.pone.0020155
Luedeling, E., Schiffers, K., Fohrmann, T. ve Urbach, C. (2021). PhenoFlex – ılıman meyve ağaçlarında bahar fenolojisini tahmin etmek için entegre bir model. Tarım. İçin. Meteorol. 307:108491. doi: 10.1016/j.agrformet.2021.108491
Ma, Q., Huang, J.-G., Hänninen, H. ve Berninger, F. (2019). Son zamanlardaki ısınmayla birlikte Avrupa'da ağaçlara ilkbahar donlarından zarar gelmesi riskinde farklı eğilimler. Küre. Chan. Biyol. 25, 351–360. doi: 10.1111/gcb.14479
Mahmood, A., Hu, Y., Tanny, J. ve Asante, EA (2018). Gölgeleme ve böcek geçirmez perdelerin mahsulün mikro iklimi ve üretimi üzerindeki etkileri: son gelişmelerin gözden geçirilmesi. Bilim. Hortik. 241, 241–251. doi: 10.1016/j.scienta.2018.06.078
Maulión, E., Valentini, GH, Kovalevski, L., Prunello, M., Monti, LL, Daorden, ME, ve diğerleri. (2014). Nektarin ve şeftali genotiplerinin çiçeklenme için soğutma ve ısı gereksinimlerinin tahminine yönelik yöntemlerin karşılaştırılması. Bilim. Hortik. 177, 112–117. doi: 10.1016/j.scienta.2014.07.042
MedECC (2020). Akdeniz Havzasında İklim ve Çevre Değişikliği – Mevcut Durum ve Geleceğe Yönelik Riskler Birinci Akdeniz Değerlendirme Raporu. Marsilya: MedECC. doi: 10.5281/zenodo.4768833
Miranda, C., Santesteban, LG ve Royo, JB (2005). Yetiştirilen bazı prunus türlerinde don sıcaklığı ile yaralanma düzeyi arasındaki ilişkideki değişkenlik. HortiScience 40, 357–361. doi: 10.21273/HORTSCI.40.2.357
Miranda, C., Urrestarazu, J. ve Santesteban, LG (2021). fruclimadapt: Ilıman meyve türlerinin iklim adaptasyonunun değerlendirilmesi için bir R paketi. Hesapla. Elektron. Tarım. 180:105879. doi: 10.1016/j.compag.2020.105879
Mosedale, JR, Wilson, RJ ve Maclean, IMD (2015). İklim değişikliği ve olumsuz hava koşullarına maruz kalan mahsul: don riski ve asma çiçeklenme koşullarındaki değişiklikler. PLoS One 10: e0141218. doi: 10.1371 / journal.pone.0141218
Olesen, JE ve Bindi, M. (2002). İklim değişikliğinin Avrupa'nın tarımsal üretkenliği, arazi kullanımı ve politikası üzerindeki sonuçları. Avro. J. Agron. 16, 239–262. doi: 10.1016/S1161-0301(02)00004-7
Parker, L., Pathak, T. ve Ostoja, S. (2021). İklim değişikliği, yüksek değerli Kaliforniya meyve bahçesi mahsullerinin dona maruz kalmasını azaltır. Sci. Toplam Çevre 762:143971. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.143971
Peñuelas, J. ve Filella, I. (2001). Isınan bir dünyaya tepkiler. Bilim 294, 793 – 795. doi: 10.1126 / bilim.1066860
Petri, JL, Leite, GB, Couto, M., Gabardo, GC ve Haverroth, FJ (2014). Tomurcuklanmanın kimyasal olarak uyarılması: Hidrojen siyanamidin yerini alacak yeni nesil ürünler. Açta Hortic. 2014, 159–166. doi: 10.17660/ActaHortic.2014.1042.19
Pope, KS, Da Silva, D., Brown, PH ve DeJong, TM (2014). Ilıman yaprak döken ağaçlarda bahar fenolojisinin modellenmesine yönelik biyolojik temelli bir yaklaşım. Tarım. İçin. Meteorol. 198, 15–23. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.07.009
Richardson, EA, Seeley, SD ve Walker, DR (1974). “Redhaven” ve “Elberta” şeftali ağaçları için dinlenmenin tamamlanmasını tahmin etmeye yönelik bir model. HortiScience 9, 331-332.
Rodrigo, J. ve Herrero, M. (2002). Kayısıda çiçeklenme öncesi sıcaklıkların çiçek gelişimi ve meyve tutumu üzerine etkileri. Bilim. Hortik. 92, 125–135. doi: 10.1016/S0304-4238(01)00289-8
Rodríguez, A., Pérez-López, D., Centeno, A. ve Ruiz-Ramos, M. (2021). Soğuk birikimine göre İspanya'daki ılıman meyve ağacı çeşitlerinin iklim değişikliği altında yaşayabilirliği. Tarım. Sistem 186:102961. doi: 10.1016/j.agsy.2020.102961
Rodríguez, A., Pérez-López, D., Sánchez, E., Centeno, A., Gómara, I., Dosio, A., ve diğerleri. (2019). İspanya'da iklim değişikliği nedeniyle meyve ağaçlarında ürpertici birikim. Nat. Tehlikeler Dünya Sist. Bilim. 19, 1087–1103. doi: 10.5194/nhess-19-1087-2019
Ruiz, D., Campoy, JA ve Egea, J. (2007). Kayısı çeşitlerinin çiçeklenme için soğutma ve ısı gereksinimleri. Çevre. Tecrübe. Bot. 61, 254–263. doi: 10.1016/j.envexpbot.2007.06.008
CrossRef Tam Metin | Google Scholar
Ruiz, D., Egea, J., Salazar, JA ve Campoy, JA (2018). Japon erik çeşitlerinin çiçeklenme için soğutma ve ısı gereksinimleri. Bilim. Hortik. 242, 164–169. doi: 10.1016/j.scienta.2018.07.014
Scoccimarro, E., Gualdi, S., Bellucci, A., Sanna, A., Fogli, PG, Manzini, E., ve diğerleri. (2011). Yüksek çözünürlüklü birleştirilmiş genel sirkülasyon modelinde tropikal siklonların okyanus ısı taşınımı üzerindeki etkileri. J. Clim. 24, 4368–4384. doi: 10.1175/2011JCLI4104.1
Semenov, MA ve Stratonovitch, P. (2010). İklim değişikliği etkilerinin değerlendirilmesi için küresel iklim modellerinden çok modelli toplulukların kullanılması. Tırmanış. Res. 41, 1–14. doi: 10.3354/cr00836
UNE 500540 (2004). Otomatik hava durumu istasyonları ağları: İstasyon ağlarından gelen hava durumu verilerinin doğrulanmasına yönelik kılavuz. Madrid: AENOR
Unterberger, C., Brunner, L., Nabernegg, S., Steininger, KW, Steiner, AK, Stabentheiner, E., ve diğerleri. (2018). Daha sıcak bir iklimde bölgesel elma üretimi için ilkbahar don riski. PLoS One 13: e0200201. doi: 10.1371 / journal.pone.0200201
van Vuuren, DP, Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K., ve diğerleri. (2011). Temsili konsantrasyon yolları: genel bakış. Tırmanış. Chan. 109:5. doi: 10.1007/s10584-011-0148-z
Viti, R. ve Monteleone, P. (1995). Farklı verimlilik ile karakterize edilen iki kayısı çeşidinde çiçek tomurcuğu anomalilerinin varlığı üzerine yüksek sıcaklığın etkisi. Açta Hortic. 1995, 283–290. doi: 10.17660/ActaHortic.1995.384.43
Volodin, EM, Dianskii, NA ve Gusev, AV (2010). Atmosfer ve okyanus genel sirkülasyonunun INMCM4.0 bağlantılı modeliyle günümüz ikliminin simüle edilmesi. İzv. Atmosfer. Okyanus. Fizik. 46, 414–431. doi: 10.1134/S000143381004002X
Wallach, D., Martre, P., Liu, B., Asseng, S., Ewert, F., Thorburn, PJ, ve diğerleri. (2018). Çoklu model toplulukları, mahsul-çevre-yönetim etkileşimlerine ilişkin tahminleri geliştirir. Küre. Chan. Biyol. 24, 5072–5083. doi: 10.1111/gcb.14411
Watanabe, S., Hajima, T., Sudo, K., Nagashima, T., Takemura, T., Okajima, H., ve diğerleri. (2011). MIROC-ESM 2010: CMIP5-20c3m deneylerinin model açıklaması ve temel sonuçları. Geosci. Model Geliştirme 4, 845–872. doi: 10.5194/gmd-4-845-2011
Wu, T., Song, L., Li, W., Wang, Z., Zhang, H., Xin, X., ve diğerleri. (2014). BCC iklim sistemi modelinin geliştirilmesine ve iklim değişikliği çalışmaları için uygulanmasına genel bakış. J. Meteorol. Res. 28, 34–56. doi: 10.1007/s13351-014-3041-7
Yukimoto, S., Adachi, Y., Hosaka, M., Sakami, T., Yoshimura, H., Hirabara, M., ve diğerleri. (2012). Meteoroloji araştırma enstitüsünün yeni bir küresel iklim modeli: MRI-CGCM3 —Model Tanımı ve Temel Performans. J. Meteorol. Sos. Jpn. Seri II 90, 23–64. doi: 10.2151/jmsj.2012-A02
Anahtar Kelimeler: Prunus, çekirdekli meyve, adaptasyon, soğuk birikimi, fenoloji, don riski, çeşit seçimi, tarımsal ölçümler
atıf: Egea JA, Caro M, García-Brunton J, Gambín J, Egea J ve Ruiz D (2022) Mevcut ve Gelecekteki İklim Değişikliği Senaryolarında İspanya'daki Ana Sert Çekirdekli Meyve Üretim Alanları için Tarımsal Ölçümler: Uyarlanabilir Bir Bakış Açısından Sonuçlar. Ön. Plant Sci. 13:842628. doi: 10.3389/fpls.2022.842628
Alınan: 23 Aralık 2021; Kabul edilmiş: 02 Mayıs 2022;
Yayınlandı: 08 Haziran 2022.
Tarafından düzenlendi:Hisayo Yamane, Kyoto Üniversitesi, Japonya
Tarafından gözden geçirildi:Liang Guo, Kuzeybatı A&F Üniversitesi, Çin
Kirti Rajagopalan, Washington Eyalet Üniversitesi, Amerika Birleşik Devletleri
telif hakkı © 2022 Egea, Caro, García-Brunton, Gambín, Egea ve Ruiz. Bu, şartlar altında dağıtılan açık erişimli bir makaledir. Creative Commons Atıf Lisansı (CC BY). Özgün yazar (lar) ve telif hakkı sahibi / yazarlarına kredi verilmesi ve bu dergideki orijinal yayının kabul edilen akademik uygulamaya uygun olarak belirtilmesi şartıyla diğer forumlarda kullanılmasına, dağıtılmasına veya çoğaltılmasına izin verilir. Bu şartlara uymayan kullanım, dağıtım veya çoğaltmaya izin verilmez.
*Yazışma: Jose A.Egea, jaegea@cebas.csic.es; David Ruiz, druiz@cebas.csic.es
Bir kaynak: https://www.frontiersin.org