بخشی از مقاله
چکیده
استان خراسان رضوی دارای اقلیم خشک ونیمه خشک است که ریزش های کم جوی، رگبارهای شدید، وقوع جریان های سیلابی و تبخیر زیاد از ویژگی های آن بشمار میرود. بررسی نیازآبی گیاهان در برنامه ریزی و اجرای طرح های مختلف کشاورزی اهمیت بسزایی دارد. آگاهی از نیاز آب مورد نیاز گیاه از یک سو میتواند گیاه را در محدوده مطلوب رطوبتی مورد نیاز خود نگاه داشته و موجب کاهش اثرات تنش آبی و از سویی دیگر از ایجاد هدر رفت آب جلوگیری نماید. در تحقیق حاضر تخمینی از نیاز آبی گیاه گندم به عنوان یک گیاه استراتژیک در دشت های استان خراسان رضوی صورت پذیرفت.
بدین منظور ابتدا برای دشتهای مختلف استان، مقادیر نیازآبی هر گیاه با استفاده از نرمافزار Cropwat 8.0 محاسبه و پس از آن با استفاده از نرمافزار ArcGis نسبت به پهنهبندی نیاز آبی گیاهان مورد نظر اقدام گردید. این پهنه - بندی به صورت نیازآبی ماهانه برای گیاه گندم انجام پذیرفت. خروجیها به طور کلی بر کمتر بودن نیاز آبی گندم مختلف در دشت های شمالی استان تاکید دارند، این در حالی است که درماه های مختلف تغییراتی در نحوه توزیع مکانی پهنهبندی نیازآبی قابل مشاهده است.
-1 مقدمه
برآورد و شناخت نیازآبی یک گیاه میتواند در استحصال و بازده بهتر آن محصول کمک شایانی نماید. عدم آشنایی با نیازآبی گیاه میتواند یک طرح کشاورزی را به سمت تنش آبی گیاه یا هدر رفت آب سوق دهد. اگر به مشکلات ایجاد شده در بخش کشاورزی کشور توجه نماییم، مشاهده میکنیم چه در مقوله آب و چه دیگر بخشهای کشاورزی عدم شناخت کافی از نیازهای گیاه، کشاورزی مناطق مختلف را از حیث بازده و حفظ منابع آبی و خاکی ناکارآمد نموده است.
در تحقیق حاضر سعی بر آن شده است که نیازآبی گیاهان استراتژیک منطقه مطالعاتی به صورت نقطهای برای هر مرکز دشت از منابع موجود بازیابی شود. گیاهان استراتژیک در هر منطقه تاثیر زیادی در توسعه اجتماعی و اقتصادی آن خواهد داشت. در اکثر دشتهای کشور یک فقدان دادهای در مورد پارامترهای مختلف مرتبط با گیاه از جمله نیازآبی مشاهده میگردد. برای رفع این مشکل بسیار مطلوب بنظر میرسد که از علوم نوین مانند سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - بهره گرفته شود و برای رفع کمبودها با الگوریتم موجود اقدام لازم انجام گردد.
پژوهشهای زیادی در ارتباط با تحلیلهای فضایی، روشهای میانیابی و پهنهبندی توسط محققان انجام شده است که از آن جمله میتوان به تحقیقی در زمینه پهنهبندی ویژگیهای بارندگی در تالاب انزلی پرداخت که نشان میدهد آذرماه بیشترین سهم بارش ماهانه را دارد
در تحقیق دیگری با استفاده از تکنیک سنجش از دور به ارزیابی و پهنهبندی کیفیت آب زیرزمینی دشت پارسیان پرداختند همچنین، جهت برآورد نیاز آبی خالص - تبخیر و تعرق پتانسیل - زراعت چغندرقند در استان تهران با هدف مدیریت منابع آب، برنامه ریزی آبیاری، بهینه سازی مصرف آب و دستیابی به حداکثر عملکرد، از روش دو مرحله ای فائو استفاده گردید
بطوری که با استفاده از داده های هواشناسی، تبخیر و تعرق گیاه مرجع به روش هارگریوز- سامانی محاسبه شده و سپس با اعمال ضریب گیاهی مناسب مقدار تبخیر و تعرق پتانسیل چغندرقند محاسبه شد. سپس با روش های درون یابی کوکریجینگ، کریجینگ و میانگین وزنی عکس فاصله، نقشه های توزیع مکانی تبخیر و تعرق پتانسیل چغندرقند را با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - برای سطح استان تهران تهیه گردید . در این تحقیق علاوه براندازه گیری تبخیر و تعرق چغندر قند برای سطح استان تهران، مقایسه ای بین سه روش درون یابی مذکور انجام شده است.
در همین راستا جهت شناسایی و بررسی مناطق مستعد کشت گندم دیم در استان اردبیل با استفاده از مقادیر بارش باران در طول دوره ی رشد گندم و سیستم اطلاعات جغرافیایی پرداخته شد . آن ها دریافتند که مقدار بارش از شاخص های بسیار مهم در کشت های دیم بوده و مناطق مستعد دیگری نیز برای کشت دیم وجود دارد.
در مطالعه دیگری مقادیر تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از روش سبال و تصاویر مودیس در مزرعه نمونه ارتش واقع در دشت گرگان برآورد شد. مقایسه نتایج حاصل از تصاویر ماهواره ای و مقادیر ارائه شده در منابع، نشان داد که استفاده ازتصاویر مودیس و الگوریتم سبال می تواند برآورد خوبی از ET در مناطق همگن و هموار ارائه نماید
محققین با استفاده از مدل پریستلی تیلور، به تخمین تبخیر تعرق پوششهای جنگلی ژاپن پرداختند و در نهایت آن را پهنه بندی کردند. نتایج آنها نشان داد که مدل بکار گرفته شده درحوضه آبریز رودخانه مکونگ، توانایی برآورد تبخیر تعرق در وسعت های زیاد با ارتفاعات مختلف از پوششهای جنگلی را دارد
همچنین توانایی شبکه عصبی فازی در برآورد تبخیر تعرق گیاه مرجع در مقایسه با روش پنمن مانتیث نشریه فائو56 و اقدام به پهنه بندی آن برای حوزه رودخانه دانشی تایوان مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که پهنه بندی در مناطق فاقد اندازه گیری می تواند پذیرفتنی باشد
نیازآبی گیاه تنها بصورت نقطهای برای دشتهای استان خراسان رضوی و بصورت گسسته وجود دارد، در حالی که مسئله مهم دانستن نیازآبی گیاه به شکل پیوسته میباشد. این بدان معناست که نیازآبی گیاه علاوه بر مرکز دشتها در کل منطقه مطالعاتی بسط داده شود بطوری که فقدان دادهای در بین دشتها نداشته باشیم. برای رسیدن به این مهم عملیات پهنهبندی توسط نرمافزارهای مربوطه پیشنهاد میگردد. مسلماٌ تلاشهای صورت گرفته در این پژوهش در برنامه ریزی های آتی در مورد گیاهان استراتژیک منطقه که نقش بسزایی در معیشت و کسب و کار افراد در منطقه ایفا میکنند، یاریگر خواهد بود.
-2 مواد و روشها
استان خراسان رضوی یکی از استانهای خراسان در شمال شرقی ایران بین 56 درجه و 19 دقیقه تا 61 درجه و 16 دقیقه طول جغرافیایی و 33 درجه و 52 دقیقه تا37 درجه و 42 دقیقه عرض جغرافیایی گستردگی دارد. مساحت این استان 118854 کیلومتر مربع بوده و به سبب وسعت زیاد ازنظر شرایط طبیعی بسیار متنوع و هر یک از نواحی مختلف آن دارای ویژگی های خاصی است. این استان از شمال و شمال شرق به طول تقریبی 531/6 کیلومتر دارای مرز مشترک با کشورترکمنستان و از شرق به طول حدود 302 کیلومتر مرز مشترک با کشور افغانستان دارد. ارتفاعات استان را میتوان به ارتفاعات شمالی و جنوبی تفکیک کرد. ارتفاعات شمال خراسانعموماً شرقی - غربی هستند، حال آنکه ارتفاعات جنوب استان، امتداد شمالی - جنوبی دارند. بلندترین نقطه استان قله بینالود در 3615 متری و پستترین نقطه استان در دشت سرخس با ارتفاع 299متر از سطح دریا واقع شده است.
جهت تعیین تبخیر و تعرق گیاه گندم از نرمافزار Cropwat 8.0 و از داده های هواشناسی 5 ساله اخیر - 1390-94 - استفاده گردید. نتایج نهایی که در برگیرنده پهنهبندی نیازآبی گیاه گندم به عنوان یک گیاه زراعی نسبتا پر مصرف در زمینه آب در استان خراسان رضوی ارائه گردید. در کشت محصولات مختلف توزیع زمانی و مکانی مولفهی بسیار حائز اهمیتی میباشد اما از لحاظ توزیع زمانی کشت این محصول در نقاط مختلف کمی با هم متفاوت می باشد. برای حل مشکل عدم کشت در یک منطقه سعی برآن شد با استفاده از تکنیکهای علمی فقدان دادهای برطرف شود . یعنی برای منطقهای که گیاه در آن کشت نمیشد مقادیر نیازآبی با توجه به دشتهای همجوار با استفاده از روشهای علمی تخمین زده شده است
از طرفی برای عدم هم پوشانی زمانی خود نرمافزار نیازآبی خاصی را برای گیاه مورد نظر لحاظ نمیکند و بدین ترتیب اشکالاتی که متوجه طرح بوده است برطرف گردیده است . برای سهولت در بررسی نتایج، در چینش و ارائه نقشه-های تولیدی ترتیب قرارگیری نقشهها از گیاه با نیازآبی بیشتر به کمتر میباشد. همچنین ساختار نقشهها به گونهای انتخاب شده است که تحلیل و آنالیز نقشهها هرچه آسانتر صورت گیرد که وجود درجهبندی های جغرافیایی - گریدها - بر روی نقشه و راهنما به صورت بازهای با این هدف ارائه گردیده است.
-3 نتایج و بحث
بین میزان تبخیر و تعرق در مقیاس منطقه ای پیش نیاز برنامه های توسعه کشاورزی پایدار می باشد و برای نیل به این هدف تعیین نقشه توزیع مکانی تبخیر و تعرق در سطح هر منطقه ضروری است. میزان تبخیر و تعرق از روش های گوناگون در یک نقطه - به طور مثال در یک ایستگاه هواشناسی - اندازه گیری و ارائه می گردد. البته از طرفی به دلیل تعداد محدود ایستگاه های هواشناسی در دشت ها، توزیع نامناسب محل ایستگاه ها و نامناسب بودن داده های آنها از نظر کمیت و کیفیت و از سویی دیگر عدم آگاهی از میزان تبخیر و تعرق در فواصل بین ایستگاه ها به دلیل نقطه ای بودن محل ایستگاههای انجام عملیات، میان یابی - پهنه بندی - با استفاده از نرم افزار های کارآمد در این مقوله را ضروری می نماید×
شکل-1 پهنه بندی نیازآبی گندم در آبان - سمت راست - و آذرماه - سمت چپ - - میلیمتر -
