ارزیابی تغییرات عملکرد سویا با استفاده از شاخص‌های خشکسالی هواشناسی و ماهواره‌ای در غرب استان گلستان

سابقه و هدف: در اکثر مناطق کشور تعداد ایستگاه‌های هواشناسی ناکافی بوده و دوره آماری مناسبی را پوشش نمی‌دهند. روش مرسوم اندازه‌گیری عملکرد در ایران، تجربی است که علاوه بر نیاز به اندازه‌گیری‌های زیاد صحرایی برای جمع‌آوری داده‌ها، پرهزینه، سخت و گاهی غیرممکن بوده و از سویی داده‌های نهایی بسیار دیرتر از زمان مورد نیاز به‌دست مدیران خواهد رسید. داده‌های سنجش از دور می‌توانند به‌عنوان داده‌های جایگزین یا مکمل داده‌های 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 (شهرستان‌های آق قلا، علی‏آباد کتول، گرگان، بندر‏گز، بندر‏ترکمن وکردکوی) با استفاده از شاخص‌ هواشناسی (SPI) و شاخص‌های پوشش گیاهی مستخرج از تصاویر ماهواره لندست (NDVI، VCI و DSI) انجام شد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق از تصاویر ماهواره های لندست از سال 2000 تا 2016 استفاده شد و بعد از پیش پردازش ها و پردازش های مناسب، شاخص‌های گیاهی NDVI، DSI، VCI تهیه گردید. همچنین شاخص خشکسالی هواشناسی SPI با استفاده از اطلاعات 15 ایستگاه هواشناسی محدوده مورد مطالعه محاسبه شد. به‌منظور محاسبه رابطه بین عملکرد سویا در شش شهرستان مورد مطالعه با شاخص‌های NDVI، DSI، VCI و SPI مقدار میانگین رسترهای این شاخص‌ها برای سال‌های 2000 تا 2016 تهیه شد. سپس بین عملکرد هر شهرستان با شاخص‌های هواشناسی (SPI) و ماهواره‌ای (NDVI، DSI، VCI) رگرسیون ساده خطی برقرار شد. از میان شاخص‌ها، شاخصی که دارای رابطه معنی‌دار با عملکرد و بالاترین ضریب تببین را داشت، به‌عنوان شاخص منتخب تعیین و با استفاده از آن نقشه عملکرد سویا (با مقیاس 1:1.000.000) برای محدوده مورد مطالعه تهیه شد. در ادامه با استفاده از نقشه‌های فراوانی خشکسالی حاصل از شاخص‌های SPI، DSI و VCI نقشه ریسک خشکسالی کشاورزی تولید شد. سپس با انطباق نقشه‌های بولینی عملکرد و نقشه ریسک خشکسالی منطقه به بررسی رفتار عملکرد در طبقه‌های ریسک خشکسالی در شش شهرستان پرداخته شد. یافته‌ها: اعتبار معادلات در تخمین عملکرد سویا نشان می‌دهد که مقدار ضریب تبیین برای پیش‌بینی عملکرد در سال‌های مختلف بین 13/0 تا 52/0 بود. همچنین قرارگیری اکثر اعداد پیش‌بینی شده در بین خطوط 15± درصد نسبت به خط یک به یک، دلیلی بر دقت قابل قبول این معادلات در پیش‌بینی جهت تولید نقشه‌های عملکرد می‌باشد. بنابراین، می‌توان نتیجه‌گرفت با استفاده از شاخص‌های خشکسالی هواشناسی و ماهواره‌ای در مرحله اوج سبزینگی سویا، عملکرد در سطح وسیع با دقت مناسب قابل پیش-بینی است. نتایج نشان داد که بین 43 تا 50 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 شهرستان‌های آق قلا، علی‏آباد، گرگان، بندر‏گز، بندر‏ترکمن وکردکوی هیچ قسمتی از اراضی تحت کشت سویا در پهنه‌های با ریسک خشکسالی خیلی شدید قرار نگرفتند. انطباق نقشه عملکرد با نقشه ریسک خشکسالی نشان ‌داد که همسو بودن این نقشه‌ها بیانگر این است که در پهنه‌های با ریسک خشکسالی بالا احتمال کاهش عملکرد در رویارویی با خشکسالی در آن‌ها بیشتر می‌باشد. نتیجه‌گیری: بطورکلی نتایج نشان داد که شهرستان‌های بندر ترکمن، گرگان و قسمت مرکزی و جنوبی شهرستان علی آباد کتول با ریسک خشکسالی کمتری مواجه هستند. همچنین نقشه انطباق عملکرد و ریسک می‌تواند به عنوان یک نقشه پیش‌آگاهی جهت ارایه راهبردهایی با هدف مدیریت ریسک خشکسالی و مقابله با اثرات خشکسالی بر عملکرد مورد استفاده قرار گیرد.