مقایسه شاخص های گیاهی در تخمین زیست توده بقایای محصولات زراعی بهاره و پاییزه (در حوضه های آبخیز جنوب غرب استان گلستان)

سابقه و هدف:

 زیست تودهزی توده بقایای گیاهی نقش مهمی در تامینتامین انرژی و چرخه جهانی کربن ایفا می کندمی کند و نظارت و پایش برای مدیریت آن یکی از امور مهم در بخش کشاورزی است. استفاده از تکنیک های سنجش ازدورسنجش از دور، ابزاری کارآمد برای برآورد زیستتودهزی توده به شمار می رود که از این طریق باعث کاهش مطالعات میدانی و صرفه جوییصرفه جویی در وقت و هزینه می شود. امروزه می توان با تکیه بر فن آوری سنجش ازدورسنجش از دور و شاخص های پوشش گیاهی روش های مدیریتی را بهبود بخشید. مناسب بودن آب وهوایآب و هوای استان گلستان برای تولید اغلب محصولات کشاورزی باعث شده که این استان از نظر تولید محصولات زراعی و زیست تودهزی توده دارای تنوع بالایی باشد. به همین منظور، در این پژوهش تصاویر ماهواره ای لندست 8 و سنتینل 2 برای برآورد زیست تودهزی توده بقایای محصولات زراعی در حوضه های آبخیز جنوب غرب استان گلستان (قره سو، زرین گل، محمدآباد و قرن آباد)) مورداستفادهمورد استفاده قرار گرفتند.

این تحقیق در زمستان 1394 و بهار 1395 در 90 مزرعه گندم، 70 مزرعه جو، 65 مزرعه کلزا، 67 مزرعه برنج و 80 مزرعه سویا زیر کشت این محصولات انجام گرفت. بازدیدهای میدانی و نمونه برداری از مزارع در مراحل مختلف رشد گیاه انجام شد. داده های مربوط به زی توده بقایا زیست توده نیز از مزارع با انداختن 4 کوادرات 25/0 متر مربعی اندازه گیری و رطوبت آن ها به شکل وزنی تعیین شد. تصاویر ماهواره ای مورد نیاز از سایت ناسا در اوایل و اواسط فصل رشد اخذ گردید. پس از دریافت تصاویر چند زمانه از ماهواره های لندست 8 و سنتینل 2، شاخص های گیاهی (DVI، NDVI، RVI، SAVI و RDVI) بر اساس باندهای تصاویر ماهواره ای استخراج شد. با بررسی روابط رگرسیونی بین شاخص های استخراج شده از تصاویر ماهواره ای و زی توده بقایا در مزارع ثبت شده، نقشه ی زی توده بقایای مزارع تولید شد.

نتایج نشان داد که شاخص گیاهی NDVI بهترین شاخص برای تخمین زیست تودهزی توده بقایای گندم، جو، کلزا برای فروردین ماهفروردین ماه مطابق با اوج رشد رویشی محصول به ترتیب با ضریب تبیین 61/0، 65/0 و 65/0 و برای محصول سویا شهریورماه شهریور ماه مطابق با اوج رشد رویشی با ضریب تبیین 65/0 و شاخص RVI بهترین شاخص برای تخمین زیست توده زی توده بقایای برنج در مردادماهمرداد ماه منطبق با اوج رشد رویشی در منطقه درمنطقه موردمطالعه مورد مطالعه موردمطالعه استمی باشد. میزان کل بقایا در منطقه موردمطالعه برای محصول گندم، جو، کلزا، برنج و سویا به ترتیب معادل 751657، 175637، 14979، 42628 و 93712 تن برآورد گردید. نتایج این مطالعه می تواند در راستای تعیین پتانسیل برای تولید محصولات کشاورزی و میزان بقایای آن ها مورداستفادهمورد استفاده مدیران و تصمیم گیران بخش کشاورزی در استان بکار گرفته شود.

نتایج تحقیق حاضر نشان داد که زیست تودهزی توده بقایای محصولات مختلف را می توان با استفاده  از شاخص های گیاهی مستخرج از تصاویر ماهواره ای در منطقه موردتحقیق مورد تحقیق با دقت قابل قبولی تخمین زد. در این تحقیق میزان همپوشانی برای تعیین سطح زیرکشت زیر کشت محصولات گندم و سویا به ترتیب 74/97 و 16/97 درصد می رسد. دقت این روش برای دوره های اوج سبزینگی بیشتر از دوره های ابتدای رشد گیاهان بود. همچنین به جایبه جای استفاده از یک شاخص گیاهی از چندین شاخص گیاهی استفاده شد که شاخص گیاهی NDVI و RVI بهترین شاخص برای تخمین زیست تودهزی توده بقایای محصولات مختلف بودند.