مدل سازي پتانسيل توليد اراضي براي گندم زمستانه آبي در منطقه عقيلي استان خوزستان

Modeling of Land Production Potential for Irrigated Winter Wheat in Aghili Plain, Khuzestan Province

منطقه مورد مطالعه در جنوب غرب ايران، دشت عقيلي شهرستان گتوند از استان خوزستان قرار دارد. با توجه به آمار ايستگاه سينوپتيك شوشتر اين منطقه جز اقليم نيمه بياباني خفيف مي باشد. حداكثر دماي روزانه در تير ماه 6/46 درجه سانتي‌گراد و حداقل دماي روزانه 1/8 درجه سانتي‌گراد در دي ماه مي باشد. مقدار متوسط بارندگي ساليانه در منطقه مورد مطالعه 324 ميلي‌متر است. هدف از اين تحقيق ارايه مدلي است كه پتانسيل توليد گندم آبي را با در نظر گرفتن شرايط محيطي منطقه تخمين بزند. بدين منظور در مرحله اول پتانسيل توليد گندم آبي به روش مدل رشد فايو در شرايط مطلوب محاسبه گرديد. و در مرحله دوم پتانسيل توايد اراضي براي محصول گندم آبي با توجه به محدوديت هاي خاك با استفاده از روش پارامتري (فرمول استوري و ريشه دوم) و تاثير مديريت براي 110 نقطه محاسبه گرديد. نتايج بدست آمده نشان داد كه در مرحله اول پتانسيل توليد آبي به روش مدل رشد فايو 8041 كيلوگرم در هكتار است و پتانسيل توليد اراضي براي گندم آبي با توجه به پتانسيل توليد به روش مدل رشد فايو و تاثير عوامل محدود كننده در خاك به روش پارامتري براي گندم آبي در سطوح مختلف مديريتي از 2454 تا 6687 كيلوگرم در هكتار براي روش ريشه دوم و 2296 تا 6756 كيلوگرم در هكتار براي روش استوري است. كاهش عملكرد به علت عوامل محدود كننده از قبيل محدوديت‌هاي آهك، زهكشي، شوري و قلياييت و عدم مديريت صحيح است. براي ارزيابي مدل، عملكرد گندم آبي كشاورز با عملكرد پيش‌بيني شده توسط مدل فايو با استفاده از سه روش رگرسيون چندگانه استاندارد، رگرسيون گام به گام و رگرسيون منحني تخمين مقايسه گرديد. بر اساس نتايج بدست آمده ضريب تشخيص (r2) براي عملكرد پيش بيني شده به روش استوري، ريشه دوم و خصوصيات اراضي به ترتيب برابر 83/0، 80/0 و 33/0 مي باشد. كه نشان مي دهد مدل مي تواند عملكرد كشاورز را به ترتيب ذكر شده تا 83 درصد براي روش پارامتري با استفاده از فرمول استوري، 80 درصد براي فرمول ريشه دوم و 33 درصد براي خصوصيات اراضي پيش‌بيني كند. در ضمن مقدار RMSE كه مقدار خطا را نشان مي دهد نيز به ترتيب براي روش‌هاي ذكر شده 598، 648 و 1258 كيلوگرم در هكتار بود. با توجه به نتايج فوق مي توان نتيجه گيري كرد كه مدل ارايه شده به روش استوري با توجه به ضريب تشخيص بالاتر و خطاي پايين تر نسبت به ساير روش ها عملكرد كشاورز را بهتر پيش‌بيني مي كند.

The study area is located in south west of Iran, Agili plain, Gotvand, Khuzestan province. Based on Shoushtar synoptic station, the climatic type of the area is semi-desertic. The maximum daily air temperature is 46.6 ?C in June and the minimum daily air temperature is 8.1 ?C in December. The annual rainfall is about 324 mm. The aim of this research was to elaborate an approach for the prediction of the land production potential for irrigated winter wheat, taking into account the environmental condition in the study area. The results showed that irrigated potential yield based on crop growth model method was 8041 kg/ha in the study area and land production potential for irrigated wheat, taking into account the effect of soil limitations, ranged between 2454 to 6687 kg/ha with Square Root method, and between 2296 to 6756 kg/ha for Storie method. The reduction in yield was due to high calcium carbonate, poor drainage, salinity and alkalinity, and management method. For evaluation of the model, three different regression methods, namely, standard multiple regression, stepwise regression, and curve estimation were used for comparison of the yield predicted by the model with the yield harvested by the farmers. Based on the results, coefficient of determination (r2) for predicted yield with Storie, square root, and characteristics methods were 0.83, 0.80, and 0.33. These results show that the predicted yield can estimate the observed yield with 83 percent accuracy for Storie method, 80 percent for Square Root method, and 33 percent for Land Characteristics. Meanwhile, the Root Mean Square Error was, respectively, 598, 648, and 1258 kg/ha. Based on the results, it can be concluded that Storie method can predict yield better that the other methods because of higher coefficient of determination and lower RMSE.