تهیه نقشه‌های بهره‌وری آب مصرفی برنج با روش‌های سنجش از دور در حوضه‌های آبریز خوزستان

نویسندگان

1 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران.

2 دانش آموخته کارشناسی‌ارشد سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

3 استاد پژوهشی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

doi
10.22092/jwra.2024.367168.1057
چکیده

کشت گسترده برنج در استان خوزستان تأثیر بسیاری بر ایجاد تنش آبی در زیرحوضه‌های آبریز استان دارد. برای برنامه‌ریزی دقیق مدیریت آب در سطح کلان برای ایجاد فرصت‌های صرفه‌جویی واقعی آب، این پژوهش با هدف تعیین نقشه پراکنش کشت برنج (RCM) برای روش‌های مختلف مدیریتی کاشت و آبیاری (کشت سنتی با غرقاب دائم و خشکه‌کاری با تناوب آبیاری) از خرداد تا آبان ماه 1402 با استفاده از شاخص‌های گیاهی، دما، خاک و داده‌های سنجش از دور در خوزستان انجام شد. در این پژوهش، تغییرات زمانی-مکانی مصارف آب برنج براساس میزان آب مصرفی واقعی (ETa) و بهره‌وری واقعی آب (WPET) ارزیابی و تحلیل شد. به­منظور اجرای طبقه‌بندی برای تهیۀ نقشه پراکنش کشت برنج و دستیابی به سطح زیرکشت محصول، از الگوریتم جنگل تصادفی با تکنیک یادگیری ماشین استفاده شد. در محاسبۀ شاخص‌ها از باندهای ماهواره سنتینل2، لندست9 و پروداکت WAPOR بهره‌برداری گردید و برای تعیین ETa وWPET  از پایگاه داده‌ای WAPOR در محیط GEE استفاده گردید. بر پایه نتایج، سطح زیرکشت برنج برای سامانۀ سنتی در کل استان، 136770 هکتار و برای روش خشکه‌کاری،43172 هکتار بود. در این شرایط، دقت کلی تفکیک مزارع برنج برحسب نوع کشت 99/65% و ضریب کاپای0/87 بود. در سال زراعی 1402، مجموع ETa برنج برای استان خوزستان بالغ بر 1/62 میلیاردمترمکعب برآورد شد، به‌طوری که میزان  ETaکل برای کشت سنتی 1/27 میلیاردمترمکعب و در خشکه‌کاری حدود 354 میلیون مترمکعب بدست آمد. نتایج نشان داد که با این‌که کشاورزان با مدیریت آبیاری روزانه در روش خشکه‌کاری تلاش کردند که عملکرد کاهش نیابد، با این‌حال میزان میانگین وزنی کاهش ETa و ارتقا WPET در این فناوری نسبت به روش سنتی به‌ترتیب، 13% و 8% برآورد شد. این در حالی است که تا زمانی‌که تناوب آبیاری (دور آبیاری دو  تا چهار روزه) در روش خشکه‌کاری رعایت می‌شد، میزان کاهش ETa و ارتقا WPET در این فناوری به‌ترتیب 24% و 16% بود. نتایج حاصل از این پژوهش در مقایسه با داده‌های صحرایی منتج از کارهای تحقیقات کاربردی استان، راندمان کاربرد آب در مزارع برنج با کشت سنتی را 27% و برای روش خشکه‌کاری 34% برآورد کرد. بنابراین، در صورت ضرورت، کشت برنج باید به روش خشکه‌کاری با مدیریت متناوب آبیاری و در مناطقی که از نظر خاک، آب، سطح آب زیر‌زمینی و مهندسی زهکشی در وضعیت مناسبی باشند، انجام گردد.