ارزیابی تغییرات عملکرد سویا با استفاده از شاخص های خشکسالی هواشناسی و ماهواره ای در غرب استان گلستان

سابقه و هدف: در اکثر مناطق کشور تعداد ایستگاه های هواشناسی ناکافی بوده و دوره آماری مناسبی را پوشش نمی دهند. روش مرسوم اندازه گیری عملکرد در ایران، تجربی است که علاوه بر نیاز به اندازه گیری های زیاد صحرایی برای جمع آوری داده ها، پرهزینه، سخت و گاهی غیرممکن بوده و از سویی داده های نهایی بسیار دیرتر از زمان مورد نیاز به دست مدیران خواهد رسید. داده های سنجش از دور می توانند به عنوان داده های جایگزین یا مکمل داده های هواشناسی در برآورد عملکرد محصولات کشاورزی و تشخیص خشکسالی و پوشش گیاهی استفاده شوند. این مطالعه با هدف برآورد عملکرد مزارع سویا و بررسی ارتباط آن با پتانسیل ریسک خشکسالی در غرب استان گلستان (شهرستان های آق قلا، علیآباد کتول، گرگان، بندرگز، بندرترکمن وکردکوی) با استفاده از شاخص هواشناسی (SPI) و شاخص های پوشش گیاهی مستخرج از تصاویر ماهواره لندست (NDVI، VCI و DSI) انجام شد. مواد و روش ها: در این تحقیق از تصاویر ماهواره های لندست از سال ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۶ استفاده شد و بعد از پیش پردازش ها و پردازش های مناسب، شاخص های گیاهی NDVI، DSI، VCI تهیه گردید. همچنین شاخص خشکسالی هواشناسی SPI با استفاده از اطلاعات ۱۵ ایستگاه هواشناسی محدوده مورد مطالعه محاسبه شد. به منظور محاسبه رابطه بین عملکرد سویا در شش شهرستان مورد مطالعه با شاخص های NDVI، DSI، VCI و SPI مقدار میانگین رسترهای این شاخص ها برای سال های ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۶ تهیه شد. سپس بین عملکرد هر شهرستان با شاخص های هواشناسی (SPI) و ماهواره ای (NDVI، DSI، VCI) رگرسیون ساده خطی برقرار شد. از میان شاخص ها، شاخصی که دارای رابطه معنی دار با عملکرد و بالاترین ضریب تببین را داشت، به عنوان شاخص منتخب تعیین و با استفاده از آن نقشه عملکرد سویا (با مقیاس ۱:۱.۰۰۰.۰۰۰) برای محدوده مورد مطالعه تهیه شد. در ادامه با استفاده از نقشه های فراوانی خشکسالی حاصل از شاخص های SPI، DSI و VCI نقشه ریسک خشکسالی کشاورزی تولید شد. سپس با انطباق نقشه های بولینی عملکرد و نقشه ریسک خشکسالی منطقه به بررسی رفتار عملکرد در طبقه های ریسک خشکسالی در شش شهرستان پرداخته شد. یافته ها: اعتبار معادلات در تخمین عملکرد سویا نشان می دهد که مقدار ضریب تبیین برای پیش بینی عملکرد در سال های مختلف بین ۱۳/۰ تا ۵۲/۰ بود. همچنین قرارگیری اکثر اعداد پیش بینی شده در بین خطوط ۱۵± درصد نسبت به خط یک به یک، دلیلی بر دقت قابل قبول این معادلات در پیش بینی جهت تولید نقشه های عملکرد می باشد. بنابراین، می توان نتیجه گرفت با استفاده از شاخص های خشکسالی هواشناسی و ماهواره ای در مرحله اوج سبزینگی سویا، عملکرد در سطح وسیع با دقت مناسب قابل پیش-بینی است. نتایج نشان داد که بین ۴۳ تا ۵۰ درصد اراضی در محدوده عملکردهای بیشتر از میانگین عملکرد شش شهرستان مورد مطالعه قرار داشتند و مابقی اراضی عملکردهای کمتر از میانگین داشتند. براساس نتایج در شهرستان های آق قلا، علیآباد، گرگان، بندرگز، بندرترکمن وکردکوی هیچ قسمتی از اراضی تحت کشت سویا در پهنه های با ریسک خشکسالی خیلی شدید قرار نگرفتند. انطباق نقشه عملکرد با نقشه ریسک خشکسالی نشان داد که همسو بودن این نقشه ها بیانگر این است که در پهنه های با ریسک خشکسالی بالا احتمال کاهش عملکرد در رویارویی با خشکسالی در آن ها بیشتر می باشد. نتیجه گیری: بطورکلی نتایج نشان داد که شهرستان های بندر ترکمن، گرگان و قسمت مرکزی و جنوبی شهرستان علی آباد کتول با ریسک خشکسالی کمتری مواجه هستند. همچنین نقشه انطباق عملکرد و ریسک می تواند به عنوان یک نقشه پیش آگاهی جهت ارایه راهبردهایی با هدف مدیریت ریسک خشکسالی و مقابله با اثرات خشکسالی بر عملکرد مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

خشکسالی کشاورزی ، ریسک خشکسالی ، سنجش از دور ، عملکرد