بررسی نقش عوامل اقلیمی و خشکسالی بر تغییرپذیری عملکرد چهار محصول دیم در مشهد و بیرجند

پیش­بینی عملکرد محصولات زراعی یکی از ابزارهای مدیریتی در برنامه­ریزی و سیاست گذاری بخش کشاورزی است. متغیرهای آب و هوایی و شاخص­های خشکسالی نقش اساسی در پیش­بینی عملکرد ایفا می­کنند. در این تحقیق پیش­بینی عملکرد چهار محصول دیم شامل گندم، جو، هندوانه و نخود در منطقه مشهد و بیرجند براساس متغیرهای هواشناسی و شاخص­های خشکسالی در قالب سه مدل رگرسیونی اتوماتیک، گام به گام و ریج انجام گرفت. برای این منظور از ده پارامتر هواشناسی و هفت شاخص خشکسالی در قالب سه ساختار اطلاعاتی در ورودی مدل­های رگرسیونی چندمتغیره استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد که از بین متغیرهای هواشناسی، دو متغیر تعداد روزهای بارانی در منطقه بیرجند و دمای بیشینه هوا در منطقه مشهد، بیشترین تعداد همبستگی­ها را بر عملکرد محصولات زراعی داشتند. به­همین ترتیب از بین شاخص­های خشکسالی، شاخص نگوین چنین وضعیتی را نشان داد. در این مطالعه مشخص شد برای پیش­بینی عملکرد محصولات، مدل چندمتغیره ریج با ساختار اطلاعاتی همه عوامل شامل پارامترهای هواشناسی و مقادیر کمی شده شاخص خشکسالی در مقایسه با دو ساختار اطلاعاتی مربوط به عوامل هواشناسی و خشکسالی قابل توصیه است. در این پیشنهاد براساس بالاترین ضریب تعیین (R۲) و کمترین میانگین مجذور مربعات خطای نرمال (NRMSE) می­باشد. براساس نتایج این تحقیق در هر دو منطقه و برای هر چهار محصول مقدار ضریب تعیین بین ۹۱/۰ تا ۹۹/۰ و مقدار میانگین مجذور مربعات خطای نرمال از ۰۹/۰ تا ۴۸/۰ به­دست آمد. نتایج حاصل همچنین بیان­گر بیشترین دقت پیش­بینی برای محصول گندم با R۲ بیش از ۹۹۶/۰ و خطای NRMSE معادل ۰۹/۰ در منطقه مشهد و R۲ بیش از ۹۹۹/۰ و خطای NRMSE معادل ۰۹/۰ برای نخود در منطقه بیرجند بود. به­همین ترتیب کمترین دقت پیش­بینی مربوط به محصول هندوانه با ضریب تعیین ۹۲/۰ و خطای ۴۸/۰ در منطقه بیرجند و۹۶/۰ و ۲۷/۰ در منطقه مشهد می­باشد. در مجموع نتایج حاصل از به­کارگیری مدل­های رگرسیون چندمتغیره با توجه به R۲ بالا و NRMSE کم، مدل ریج برای هر دو منطقه قابل توصیه است.

کلیدواژه ها:

رگرسیون چند متغیره ، شاخص خشکسالی ، عملکرد ، مدل ریج