برآورد ضريب محصولات كشاورزي كشت‌و ‌صنعت مغان و مطالعه رابطه تبخير - تعرق با راندمان توليد محصولات

Estimation of Crop Coefficients in the Moghan Cultivation Industry and the Study of Relationship between Evapotranspiration and Yield Performance

كمبود روزافزون منابع آب تجديدپذير در كشور، برآورد نياز آبي مزارع را به يكي از اولويت‌‌هاي مهم مديريت آب در كشاورزي تبديل نموده است. نياز آبي مزارع توسط مولفه‌‌هاي اقليمي منطقه كنترل مي‌شود و برابر است با تبخير - تعرق مرجع كه با يك ضريب ويژ‌ه (بسته به نوع محصول و منطقه جغرافيايي كاشت) اصلاح مي‌گردد. در تحقيق حاضر، با استفاده از تصاوير ماهواره لندست 8، ضريب محصولات عمده كشاورزي منطقه كشت‌­و‌ صنعت مغان از دو روش برآورد و مقايسه شده ‌است. روش نخست بر مبناي اندازه‌گيري تبخير - ‌تعرق مزارع و روش دوم بر مبناي اندازه‌گيري شاخص گياهي NDVI است. مقايسه اين دو روش براي پنج محصول عمده منطقه نشان داد كه مقدار خطاي جذر ميانگين مربعات قابل قبول (كمتر از 0/28) است. در ادامه، براي برآورد نياز آبي محصولات، از ضريب محصول توليد شده بر مبناي تبخير - ‌تعرق استفاده شد. نياز آبي محصولات با شش متد برآورد شد: تركيب دو روش برآورد تبخير - ‌تعرق واقعي و سه روش برآورد تبخير - ‌تعرق مرجع. از ميان آنها، متد متريك - پنمن مونتيث براي برآورد نياز آبياري بكارگرفته شد. تخمين نياز آبياري مستلزم كسركردن بارش موثر از نياز آبي است. براي برآورد بارش موثر، پس از بررسي چهار روش متداول، روش فائو براي شيب‌هاي كم ترجيح داده شد. نياز آبياري محصولات منطقه كشت‌و ‌صنعت مغان بر از حداقل 270 ميلي‌متر (براي جو ديم) تا حداكثر 1500 ميلي‌متر (براي باغ زيتون) برآورد شده است. . بررسي آماري اندازه‌گيري‌ها سه ساله وجود يك همبستگي را بين ميزان عملكرد محصول و ميزان تبخير - ‌تعرق مزارع آشكار كرد. همچنين مشخص شد كه عملكرد محصولات با شاخص‌هاي طيفي گياه نيز داراي رابطه معني‌دار است. هدف نخست تحقيق حاضر، برآورد ضرايب محلي محصولات كشاورزي منطقه مغان است؛ هدف دوم، بررسي رابطه‌مندي ضريب محصولات كشاورزي و شاخص‌هاي طيفي آنها به‌منظور تخمين ضريب محصولات بصورت مستقيم از اين شاخص‌‌هاست.

The increasing shortage of the renewable water resources in the country has made the farm water needs estimation to become as one of the important priorities in agricultural water management. Farm water needs are normally controlled by climatologic factors. It equals to the reference evapotranspiration which is corrected by a scaling factor associated to the crop kind and to local characteristics. In this research, using Landsat satellite imagery, we estimated and compared the crop coefficients for main agricultural crops in the Moghan cultivation industry, from two procedures: the first based on evapotranspiration measuring, and the second based on NDVI measuring. The comparisons in the case of the five main crops showed that the Root Mean Square Errors are within an acceptable range, leass than 0.28. In the following, the evapotranspiration based crop coefficient has been used in order to estimate farm water needs. Farm's water needs are indeed estimated by six methods a combination of two actual evapotranspiration and three reference evapotranspiration ways. Among the six methods, the Metric/PenmanMonteith method was selected for final step, i.e. farm irrigation needs. The farm irrigation needs is equivalent to farm water need minus effective rain. We compared four different ways for estimating the effective rains but preferred the FAO method assigned for low slopes. Based on our results, farm irrigation needs in the Moghan cultivation industry range from 270 mm (for rainfed barley) to 1500 mm (olive groves). Statistical investigation in three years data revealed a dependency between yield performance and evapotranspiration rate. In addition, it showed that yield performance is correlated with crop spectral indices such as NDVI, LAI and SAVI. The primary goal of this research is to estimate local agricultural crop coefficient in the Moghan cultivation industry. The second goal is to investigate of relationships between crop coefficient and crop spectral indices in order to make the crop coefficient estimable directly from spectral indices.