پايش عملكرد گندم و چغندرقند در استان خراسان: 1- تجزيه و تحليل روش‌هاي پيش‌بيني عملكرد پتانسيل

پيش‌بيني عملكرد پتانسيل در شرايط بدون محدوديت آب و عناصر غذايي و عاري از آفات، بيماري‌ها و علف‌هاي هرز اولين قدم در تخمين خلاء عملكرد محصولات زراعي است. عدم دسترسي به داده‌هاي كامل و دقيق محدوديت اصلي در استفاده از مدل‌هاي شبيه‌سازي براي برآورد عملكرد پتانسيل است و در اين‌صورت استفاده از مدل‌هاي ساده شده جايگزين مناسبي محسوب مي‌شود، البته پيش از استفاده از اين مدل‌هاي ساده اطمينان از قدرت پيش‌بيني آنها در مقايسه با مدل‌هاي شبيه‌سازي ضروري ‌مي‌باشد. در اين پژوهش عملكرد پتانسيل گندم و چغندرقند در سه منطقه از استان خراسان رضوي (تربت حيدريه، مشهد و نيشابور) با استفاده از سه روش ساده محاسباتي و نيز با دو مدل شبيه‌سازي برآورد و دقت روش‌ها مورد مقايسه قرار گرفته است. محاسبات ساده بر اساس روش فائو (FAO)، مدل تغيير يافته فائو (FAO-M) و روشي مبتني بر كارآيي مصرف نور (RUE) انجام شد كه در آنها عملكرد پتانسيل به‌وسيله دو معادله و با استفاده از ميانگين ماهانه داده‌هاي آب و هوايي برآورد مي‌شود. عملكرد پتانسيل دو محصول در همان مناطق توسط مدل‌هاي LINTUL و SUCROS كه بر اساس داده‌هاي روزانه آب و هوايي اجرا مي‌شوند و قبلاً براي مطالعات در مقياس منطقه‌اي واسنجي شده بودند نيز پيش‌بيني شد و قدرت پيش‌بيني 5 روش بر اساس شاخص‌هاي آماري مورد مقايسه قرار گرفت. ميانگين عملكرد مشاهده شده گندم در سه منطقه تحت بررسي 7.18 تن در هكتار بود و در 5 روش تحت بررسي ميانگين عملكرد پتانسيل گندم سه منطقه بين 6.92 تا 7.63 تن در هكتار پيش‌بيني شد. بر اين اساس خطاي پيش‌بيني در مورد مدل‌هاي شبيه‌سازي 1.39 و براي سه روش ساده كمتر از 5 درصد (4.64 %) به‌دست آمد. باوجودي‌كه مقدار نسبي جذر ميانگين مربعات خطا (RMSEn) براي سه روش ساده بيشتر از مدل‌هاي شبيه‌سازي بود ولي بين 7.11 تا 10.16 درصد و در محدوده مطلوب قرار داشت. به‌علاوه كارآيي مدل‌سازي (ME) نيز مثبت و به‌جز در روش RUE بالاتر از 0.60 بود. ميانگين عملكردهاي انداره‌گيري شده چغندرقند 82.5 تن در هكتار بود در حالي‌كه ميانگين عملكرد پتانسيل پيش‌بيني شده به روش‌هاي مختلف در محدوه 91-89 تن در هكتار قرار داشت. دقت پيش‌بيني عملكرد چغندر به‌وسيله روش‌هاي ساده كمتر از مدل‌هاي شبيه‌سازي بود ولي قابليت پيش‌بيني آنها بر اساس شاخص‌هاي آماري قابل قبول محسوب شد به‌طوري‌كه RMSEn محاسبه شده براي اين روش‌ها از 11.5 درصد تجاوزر نكرد. در تعيين اعتبار متقابل روش‌هاي ساده با مدل‌هاي شبيه‌سازي نيز همبستگي معني‌داري بين عملكردهاي پيش‌بيني شده توسط روش‌هاي ساده و مدل‌هاي پيچيده به‌دست آمد كه نشان‌دهنده انطباق مطلوب آنهاست. نتايج اين تحقيق نشان داد كه با استفاده از روش‌هاي محاسباتي ساده و حداقل داده‌هاي آب و هوايي مي‌توان عملكرد پتانسيل محصولات زراعي را با دقت فابل قبولي برآورد كرد. چنين روش‌هايي در صورت عدم دسترسي به مدل‌هاي شبيه‌سازي كه به‌طور دقيق واسنجي شده باشند و در اختيار نداشتن داده‌هاي كامل آب و هوايي روزانه جهت تخمين خلاء عملكرد در مقياس منطقه‌اي و نيز در پهنه‌بندي‌هاي اگرواكولوژيك مفيد خواهند بود.