ارزیابی تناسب اراضی بر اساس عناصر اقلیمی برای کشت کلزا به کمک مدل فازی و AHP در استان کردستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه جغرافیا، دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران*(مسوول مکاتبات)

2 دانشجوی کارشناسی‌ارشد آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه پیام نور، سقز، ایران.

10.22034/jest.2017.11629

چکیده

زمینه و هدف: چالش فراروی توسعه پایدار در کشاورزی، امنیت غذایی جمعیت رو به رشدی است که نیازهای غذایی کشور را به طور روزافزونی می­افزاید. استعدادیابی و پهنه بندی اراضی و تشویق تولیدکنندگان به تولید محصولات استراتژیک و باکیفیت باارزش افزوده بیش­تر موجب تولید بهینه بر اساس عرضه و تقاضا و کاهش وابستگی خواهد شد. با توجه به این که بیش­ترین وابستگی از بین کالاهای اساسی مربوط به روغن خوراکی است؛ کشت دانه های روغنی باکیفیت روغن مطلوب و بازدهی بیش­تر و سازگار با شرایط اقلیمی کشور از مهم­ترین عوامل مؤثر در افزایش عملکرد تولید می­باشد.
روش بررسی: در این پژوهش داده­های روزانه 7 ایستگاه در طی سال­های مشترک(1992 تا 2010 برابر با 1371تا1389) به طول آماری 19 سال از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. پس از بررسی همگنی داده­ها اقدام به تهیه لایه­های اطلاعاتی داده­ها جهت سامانه اطلاعات جغرافیایی شد. لایه­های مورد مطالعه شامل لایه­های ارتفاع، کاربری، خاک، یخ­بندان، طول دوره رشد موثر و فعال می باشد. در ادامه، با استفاده از افزونه فازی به فازی­سازی لایه های موجود پرداخته شد و سپس با مدل AHP وزن هر لایه محاسبه و مناطق مستعد کشت کلزا در استان کردستان مشخص گردید.
یافته­ها: نتایج این بررسی نشان داد که استان کردستان قابلیت کشت مناسبی جهت گیاه روغنی کلزا دارد؛ به طوری که 28درصد از اراضی استان در مناطق شمال شرقی و جنوب شرقی در محدوده بسیار خوب قرار می­گیرد؛ 38درصد از اراضی استان جزء محدوده خوب قرار گرفته است که بیش­تر در نیمه شرقی استان مشاهده می­شود. 24 درصد از اراضی استان جزء محدوده ی متوسط و همچنین 10 درصد از اراضی استان جز محدوده ضعیف قرار می­گیرد. به طور کلی نیمه شرقی استان کردستان قابلیت بیش­تری جهت کشت کلزا دارد.                                                                       
بحث و نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده، اراضی استان کردستان از نظر پتانسیل اقلیمی و محیطی برای کشت کلزا مشتمل بر چهار طبقه بسیار خوب (8/7940کیلومتر مربع)، خوب (3/10905کیلومتر مربع)، متوسط (6824کیلومتر مربع) و ضعیف (3/2829کیلومتر مربع) است. 

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهنوزدهم، شماره چهار، زمستان 96

 

 

ارزیابی تناسب اراضی بر اساس عناصر اقلیمی برای کشت کلزا به کمک مدل فازی و AHP در استان کردستان

 

امیرحسین حلبیان[1]*

halabian_a@yahoo.com

ناهید اسماعیلی[2]

 

تاریخ دریافت:15/4/95

تاریخ پذیرش:4/8/95

 

چکیده

زمینه و هدف: چالش فراروی توسعه پایدار در کشاورزی، امنیت غذایی جمعیت رو به رشدی است که نیازهای غذایی کشور را به طور روزافزونی می­افزاید. استعدادیابی و پهنه بندی اراضی و تشویق تولیدکنندگان به تولید محصولات استراتژیک و باکیفیت باارزش افزوده بیش­تر موجب تولید بهینه بر اساس عرضه و تقاضا و کاهش وابستگی خواهد شد. با توجه به این که بیش­ترین وابستگی از بین کالاهای اساسی مربوط به روغن خوراکی است؛ کشت دانه های روغنی باکیفیت روغن مطلوب و بازدهی بیش­تر و سازگار با شرایط اقلیمی کشور از مهم­ترین عوامل مؤثر در افزایش عملکرد تولید می­باشد.

روش بررسی: در این پژوهش داده­های روزانه 7 ایستگاه در طی سال­های مشترک(1992 تا 2010 برابر با 1371تا1389) به طول آماری 19 سال از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. پس از بررسی همگنی داده­ها اقدام به تهیه لایه­های اطلاعاتی داده­ها جهت سامانه اطلاعات جغرافیایی شد. لایه­های مورد مطالعه شامل لایه­های ارتفاع، کاربری، خاک، یخ­بندان، طول دوره رشد موثر و فعال می باشد. در ادامه، با استفاده از افزونه فازی به فازی­سازی لایه های موجود پرداخته شد و سپس با مدل AHP وزن هر لایه محاسبه و مناطق مستعد کشت کلزا در استان کردستان مشخص گردید.

یافته­ها: نتایج این بررسی نشان داد که استان کردستان قابلیت کشت مناسبی جهت گیاه روغنی کلزا دارد؛ به طوری که 28درصد از اراضی استان در مناطق شمال شرقی و جنوب شرقی در محدوده بسیار خوب قرار می­گیرد؛ 38درصد از اراضی استان جزء محدوده خوب قرار گرفته است که بیش­تر در نیمه شرقی استان مشاهده می­شود. 24 درصد از اراضی استان جزء محدوده ی متوسط و همچنین 10 درصد از اراضی استان جز محدوده ضعیف قرار می­گیرد. به طور کلی نیمه شرقی استان کردستان قابلیت بیش­تری جهت کشت کلزا دارد.                                                                       

بحث و نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده، اراضی استان کردستان از نظر پتانسیل اقلیمی و محیطی برای کشت کلزا مشتمل بر چهار طبقه بسیار خوب (8/7940کیلومتر مربع)، خوب (3/10905کیلومتر مربع)، متوسط (6824کیلومتر مربع) و ضعیف (3/2829کیلومتر مربع) است.

واژه­های کلیدی: کلزا، درجه روز رشد، تحلیل سلسله مراتبی، فازی، کردستان.

 

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 19, No.4, winter, 2018

 

 

 


Land Suitability Evaluation Based on the Climatic Elements for Canola Cultivation Using Fuzzy and AHP model in Kordestan

 

Amir hossein Halabian*[3]

halabian_a@yahoo.com

Nahid esmaeli[4]

Date Received: July 5, 2016

Admission Date: October 25, 2016

 

Abstract

Background and Objective: The challenge of costant development production in agriculture is the food security for growing population that increase the country food needs. The capability finding, lands regionalization and encouraging the producers for producting the strategic and high quality products with more add end- value result in optimum production according to offer and demand and decreasing the depandence. The edible oil have the most depandence amond basive materials so, cultivating the oily seeds with favorite quality and more efficiency that be compatible with climate conditions of country is as the most important effective factors for increasing the production operation.

Method: In this research, first, the studied data of 7 meteorology station have been studied daily during the common years (1992-2010:1371- 1389) for 19 years statistic period. Then, the value information layers have been provided for Geographic Information System. The studied layers including the height, landuse, soil, frosty, effective and active growth term period. The present layers have been fuzzy by using fuzzy redundant, and then the weight of each layer have been calculated by AHP model.Then, the final regionalization of feasibility study for Canola cultivation have been provided.

Findings: The results of study indicated that Kordeston province have fine cultivation capability for canola oily plant, so the 28% of lands in northeast and south east place in very fine limit. 38% of province lands place in fine limit and more of them observe in eastern half of province. 24% of province lands is in the medium limit and 10% of province lands place in weak limit, Generally, the eastern half of Kordestan province have more capability for Canola cultivation.

Discussion & conclusion:  Based on the obtained results, the Kordestan province lands were divided in to four categories of highly suitable (7940.8 km2), suitable (10905.3 km2), moderate (6824 km2) and weak (2829.3 km2) lands on the basis of the environmental and climatologocal potentials for canola cultivation.

 

Key words: Canola, Growing Degree Days, Analytic Hierarchy Process (AHP), Fuzzy, Kordestan.

 

مقدمه


گیاه کلزا به دلیل شرایط مطلوب کمی و کیفی روغن در سطح جهانی به عنوان یکی از مهم­ترین گیاهان روغنی شناخته شده و به همین دلیل در ایران نیز با سیاست­های وزارت کشاوزی با اقبال مواجه و کشت آن در نقاط مختلف کشور قابل توجه و رو به افزایش است. از طرفی با توجه به افزایش سریع جمعیت کشور نیاز به تولید بیش­تر مواد غذایی اجتناب ناپذیر است. یکی از راه­های رسیدن به این هدف، افزایش سطح زیرکشت محصولات مختلف می­باشد که با توجه به محدودیت بسیاری از منابع و افزایش تقاضا برای منابع غذایی، این روش به سادگی امکان­پذیر نبوده و جواب­گوی نیاز تغذیه­ای جامعه نخواهد بود. بنابراین، بهترین راه دست­یابی به امنیت غذایی، افزایش تولید در واحد سطح است. کلزا گیاهی است که به خاطر ارزش اقتصادی و کمک به ذخایر خاک کشاورزی، دارا بودن روغن خوراکی و ارزش غذایی بالای محصول(کنجاله) باقی­مانده از روغن­کشی و به عنوان منبع غنی و به نسبت ارزان مواد غذایی مهم خوراکی مانند پروتئین­ها، ویتامین­ها، مواد معدنی و غیره مورد نیاز کشاورزان، صنایع تبدیلی بخش کشاورزی و دامپروران می­باشد. از گذشته تا امروز از این روغن به عنوان سوخت برای روشنایی به خاطر کندسوز و بی­بو بودن آن استفاده می­شود. امروزه در برخی از کشورهای آسیایی از کنجاله کلزا به عنوان کود استفاده می­گردد. استفاده از این گیاه زراعتی به عنوان یک منبع غذایی غنی از پروتئین برای دام­ها از دیگر کاربردهای مهم آن است(1). با توجه به مطالب فوق، در این پژوهش به امکان سنجی این گیاه ارزش­مند در استان کردستان پرداخته شد تا بتوان از نتایج این پژوهش در برنامه­ریزی­های آینده کشور به ویژه با توجه به افزایش جمعیت و نیاز روز افزون تغذیه جامعه استفاده نمود. در مورد کشت کلزا پژوهش­های متعددی در خارج از کشور انجام گردیده؛ از جمله: جانـسون و همکاران[5] (1995) اثر تاریخ­های مختلف کاشت را روی کلزا مورد مقایسه قرار دادند و نتیجه گرفتند کـه تأخیر در کاشت باعث کاهش معنی­دار عملکرد دانه می­شود. کاهش عملکرد دانه در تاریخ کاشت­های دیر به علت کاهش تعداد خورجین در گیاه و شاخص برداشت بود(2). این نتـایج بـا یافتـه هـای سـانگ و همکاران [6] (1995) و مکی و همکاران [7] (1992) نیز مطابقت دارد(3 و 4). کوچر و همکاران [8](2010) گزارش اثرات منفی درجه حرارت بالا و بارش کم در عملکرد محصول کلزا را بررسی نمودند. نتایج این پژوهش یک دوره بحرانی که در آن دمای بالا (30درجه) و بارش کم منجر به کاهش عملکرد رشد کلزا می­شود را آشکار ساخت (5). گارسانو و همکاران [9](2011) به بررسی کشت کلزا در استان گلستان پرداختند. نتایج بررسی آن­ها نشان داد که کلزا در مناطقی که بارش قابل اطمینانی دریافت کند یکی از محصولات اصلی زمستانه در استان گلستان خواهد بود(6). کامکار و همکاران[10](2013) با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی به ارزیابی امکان کشت کلزا و سویا در استان گلستان پرداختند. در این پژوهش از داده­های اقلیمی مشتمل بر بارش و درجه حرارت و همچنین داده­های فیزیولوژی شامل توپوگرافی، شیب، بافت خاک و لایه های مربوط به خاک برای امکان­سنجی کشت کلزا در استان گلستان استفاده شد. نتایج نشان داد که فقط82/11 درصد از مجموع زمین­ها بسیار مناسب برای کشت سویا پس از کلزا هستند(7). مک ویلام و همکاران[11] (2016) به بررسی تغییرات عملکرد زیست محیطی در زمان تولید کشت کلزا در کانادا پرداختند. نتایج نشان داد که اثرات زیست محیطی تولید یک تن کلزا بین سال­های 1990 و 2010 کاهش یافته است(8). در ایران نیز پژوهش­هایی در باره امکان­سنجی کشت گیاه کلزا انجام گردیده است؛ از جمله : روشنعلی و همکاران (1391) به سنجش تناسب اراضی استان مازندران بر اساس عناصر اقلیمی برای کشت کلزا با استفاده از مدل TOPSIS پرداختند. نتایج این پژوهش نشان داد که بیش­تر اراضی استان دارای محدویت متوسط و کم­ترین اراضی بدون محدویت هستند (9). یزدانی و همکاران (1392) به استعدادیابی اراضی زراعی استان های تهران و البرز برای کشت کلزا با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) پرداختند. نتایج حاصل از نقشه­های به دست آمده نشان می­دهد که 51/ 18 درصد از اراضی مورد بررسی از نظر اقلیمی از تناسب خوب (S1) برای کشت کلزا برخوردارند. نتایج ارزیابی لایه­های مختلف هم­پوشانی شده (شامل لایه­های: اقلیم، کاربری اراضی، توپوگرافی و خاک) نشان داد که حدود 12/ 83 درصد از اراضی منطقه مورد نظر برای کشت کلزا نامناسب (N) می­باشند. محدودیت اقلیم و خاک از جمله عوامل مهم محدودکننده کشت کلزا در این مناطق است. همچنین تنها 9/ 7 درصد از اراضی منطقه مورد مطالعه از تناسب خوب (S1) برای کشت کلزا برخوردارند(10). میکانیکی و همکاران(1392) به امکان­سنجی کشت کلزا در شهرستان ایذه پرداختند. در این پژوهش از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) بهره گرفته شده و وزن­دهی به معیارها مطابق نظر کارشناسان مربوطه و منابع موجود در درون و همچنین بین لایه­ها انجام گرفته است. در ادامه، اراضی منطقه به پنچ طبقه تقسیم و نقشه پهنه­بندی تهیه گردید. نتایج نشان داد که از 39/3779 کیلومتر مربع مساحت شهرستان ایذه، طبقه بسیار مناسب 15997/565 کیلومتر مربع معادل95/14 درصد، طبقه دوم یعنی مناسب15997/963کیلومتر مربع برابر 48/25 درصد مساحت منطقه می باشد؛ یعنی بیش از 40 درصد مساحت محدوده مورد مطالعه برای کشت کلزا دارای شرایط ایده­آل و مساعدی هستند(11).

امیدوار و همکاران (1393) به امکان سنجی اقلیمی کشت کلزا در استان کرمانشاه پرداختند. در این پژوهش ویژگی­های دما و بارش طی دوره­ی رشد کلزا و هر یک از مراحل رشد و تاریخ گذر دماهای حدی 7- ،15- و 40 درجه سانتی­گراد در سطح ایستگاه­های مورد مطالعه طی دوره­ی آماری 19 ساله (1389-1371) مورد بررسی قرار گرفت و پس از آن با استفاده از نرم افزار GIS پهنه­های کاملاً مناسب، مناسب، ضعیف و نامناسب کشت کلزا در سطح استان مشخص شد. نتایج این تحقیق نشان که مناطق کاملاً مناسب و مناسب که منطبق بر مناطق مرکزی و دشتی این استان باشد، حدود 70 درصد منطقه­ی مورد مطالعه را در بر می­گیرد. پهنه ی نامناسب که منطبق بر مناطق کوهستانی و مرتفع است کم­ترین مساحت (2302 کیلومتر مربع) از منطقه­ی مورد مطالعه را پوشش می­دهد و پهنه­های با قابلیت­های ضعیف برای رشد کلزا حدود 7801 کیلومترمربع است که حاشیه­ی ارتفاعات این استان را به خود اختصاص می­دهد(12). نجفی و همکاران (1393) به پیاده­سازی مدل سنجش تناسب اراضی برای کشت کلزا با استفاده از سیستم استنتاج فازی برای استان آذربایجان غربی پرداختند. در این پژوهش، سامانه اطلاعات جغرافیایی مبتنی بر منطق فازی که قابلیت­های متعدد آن در حل مسایل پیچیده مکانی به اثبات رسیده است؛ به منظور تصمیم­گیری در زمینه این مساله بکار گرفته شد. از این رو، با جمع آوری کلیه نیازهای رویشی این محصول شامل فراسنج­های اقلیمی مربوط به آمار ایستگاه­های همدید و باران­سنجی در سطح استان آذربایجان غربی از بدو تاسیس تا سال 1388 و داده­های زمینی شامل مدل رقومی ارتفاع، کاربری اراضی و عمق خاک و رقومی سازی آن، به تعیین مناطق مستعد کشت کلزا در استان آذربایجان غربی در قالب یک سیستم استنتاج فازی پرداخته شد. نتایج پیاده­سازی مدل در استان آذربایجان غربی نشان می­دهد که حدود 41/2% در صد از مساحت کل این استان دارای توان بسیار مناسب، 66/35 درصد دارای توان مناسب، 7/48 درصد دارای توان تا حدودی مناسب و حدود 2/13 درصد از سطح استان دارای کلاس نامناسب برای کشت کلزا می­باشد(13). سعیدآبادی و همکاران (1394) به ارزیابی تغییرات تناسب اراضی در دوره‌های آینده با ‌توجه‌ به وقوع تغییرات اقلیمی، برای کشت کلزا در استان آذربایجان غربی پرداختند. به ‌این ‌منظور، پس از شناسایی نیازهای رویشی کشت کلزا، از الگوی LARS-WG و شبکة عصبی و براساس نتایج الگوی HADCM3 و تحت دو سناریوی A1 و B1 استفاده شد. سپس نیازهای رویشی کلزا به ‌صورت رقومی برای دورة 2010-1987 و سه دوره در آینده آماده‌سازی شد. اجرای این روش برای کشت کلزا نشان می‌دهد که تغییرات دما و بارش سبب کاهش اراضی بسیار مناسب و مناسب برای کشت این محصول می‌شود؛ به‌طوری‌که اراضی مناسب کشت این محصول از 47 درصد در دورة پایه به 34 درصد در آینده تغییر خواهد یافت(14). خورشیددوست و همکاران(1394) به ارزیابی توان محیطی استان آذربایجان غربی برای کشت کلزا با استفاده از روشAHP و مدل TOPSIS پرداختند. در تحقیق حاضر از داده­های اقلیمی از قبیل دما، بارش، درجه روز، رطوبت نسبی، تعداد روز یخ­بندان، و ساعات آفتابی، ایستگاه­های سینوپتیک و باران­سنجی سطح استان از بدو تاسیس تا سال 1388 مربوط به هر یک از مراحل فنولوژیکی رشد کلزا و داده­های منابع زمینی از قبیل لایه­های توپوگرافی، قابلیت اراضی، عمق خاک و کاربری اراضی، استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد که اراضی این استان از نظر پتانسیل اقلیمی و محیطی برای کشت کلزا به چهار طبقه خیلی مناسب (6/18%)، مناسب (4/34%)، متوسط (1/32%) و ضعیف (7/14%) قابل تقسیم هستند(15). با توجه به مطالب فوق پژوهش حاضر بر آن است تا به امکان­سنجی و بررسی عناصر اقلیمی(حداکثر و حداقل دما و تعداد روزهای یخ­بندان) طی دوره­ی رشد و به تفکیک هر یک از مراحل رشد گیاه کلزا و در نهایت پهنه­بندی و تعیین مناطق با قابلیت­های مختلف کشت کلزا در استان کردستان با بهره­گیری از GIS بپردازد.

موقعیت منطقه مورد مطالعه

استان کردستان با مساحت 28235 کیلومتر مربع در غرب ایران بین 34 درجه و 44 دقیقه تا 36 درجه و 30 دقیقه عرض شمالی و 45 درجه و 31 دقیقه تا 48 درجه16 دقیقه طول شرقی قرار دارد. در این استان اختلاف شدید توپوگرافی به صورت نواحی مرتفع، جلگه­ها و دره­های کوهستانی مشاهده می­شود. اقلیم کردستان نیز متأثر از عواملی مانند ارتفاع، عرض جغرافیایی، جهت­گیری دامنه­ها و رشته­کوه­ها، توده­های هوا و تا حدودی منابع آبی داخلی است. آب و هوای استان کردستان بیشتر متأثر از ارتفاع و جهت کوه­های زاگرس، همچنین توده هوای مرطوب مدیترانه­ای است. جریان­های آب و هوایی متأثر از اقیانوس اطلس و دریای مدیترانه که عامل عمده­ی بارش در کشور است؛ در عبور از کردستان و برخورد با ارتفاعات زاگرس بخش قابل­توجهی از رطوبت خود را به شکل باران و برف از دست می دهد.

 

شکل1- منطقه مورد مطالعه: استان کردستان

Figure1. Study region: Kordestan province

 

روش بررسی

برای انجام این تحقیق در مرحله­ی نخست از طریق مطالعات کتابخانه­ای نسبت به گردآوری اطلاعات مورد نیاز اقدام گردید. پس از آن ضمن جمع­آوری داده­های روزانه عناصر هواشناسی(حداکثر دما، حداقل دما و تعداد روزهای یخ­بندان) لایه­های اطلاعاتی موردنیاز پژوهش تهیه شد. در ادامه با استفاده از افزونه فازی به فازی­سازی لایه­های موجود پرداخته شد و سپس با مدل AHP وزن هر لایه محاسبه و در نهایت پهنه­بندی کشت کلزا در منطقه مورد مطالعه صورت گرفت. در ذیل ایستگاههای مورد مطالعه و مشخصات آنها در جدول 1) آورده شده است.

 

 

جدول 1- ایستگاه­هایسینوپتیکمنطقه­یموردمطالعه

Table 1- Synoptic stations of study region

ارتفاع

عرض جغرافیایی

طول جغرافیایی

ایستگاه

4/1373

33/35

47

سنندج

6/2142

06/36

91/46

زرینه

8/1522

25/36

26/46

سقز

1906

16/35

8/47

قروه

8/1286

51/35

2/46

مریوان

1600

36

9/45

بانه

4/1883

8/35

6/47

بیجار

 

 

 

 

با توجه به این که گیاهان در شرایط جغرافیایی و اقلیمی مختلف برای تطبیق خود با شرایط موجود، فعالیت­های حیاتی­شان را تنظیم می­کنند، از این رو نیازهای حرارتی و رطوبتی آن­ها در مناطق مختلف متفاوت خواهد بود(16). گیاه کلزا برای طی هر یک از مراحل رشد و نمو خود مانند سایر گیاهان نیاز به مقداری حرارت دارد. برای محاسـبه حرارت مورد نیاز دوره­های فنولوژیکی گیاه، از دو روش متداول سامانه درجه ـ روز مؤثر و فعـال اسـتفاده شـد. در سـامانة درجه ـ روز مؤثر از دمای پایه بیولوژیکی گیاه استفاده می­گردد و در سامانة درجه ـ روز فعال، بیش­تر دمای صفر درجه بـه عنوان دمای پایه مورد استفاده قرار می­گیرد. تعیین درجه ـ روز مؤثر با استفاده از رابطه 1 و درجه – روز رشد فعال از رابطه 2 و 3 صورت مـی­پـذیرد(17). درجه روز به عنوان شاخص گرما و نیاز حرارتی مورد استفاده است؛ زیرا هر فرآیند بیولوژیک از آستانه ی دمایی معینی فعال می­شود و مقدار رشد بستگی به تعداد درجه روز بالای آن آستانه دمایی دارد. مبنای کار در این روش جمع­بندی درجه حرارت­های بالاتر از صفر پایه یا صفر فیزیولوژیکی گیاه بوده است که این دمای پایه برای کلزا 5 درجه سانتی­گراد در نظر گرفته می­شود.

 

درجه روز رشد مؤثر[12]

از میان عوامل اقلیمی، رژیم حرارتی بیش­ترین تاثیر را روی مراحل مختلف نمو گیاهان دارد و طبق اصل ثبات حرارتی، هر گیاهی زمانی به مرحله خاصی از نمو خود می­رسد که مقدار مشخص حرارت از محیط دریافت نماید. بنابر این در هر مرحله متوالی نمو، مقدار معینی گرما لازم است که با توجه به متغیر بودن درجه حرارت و طول روز و عدم تخمین دقیق مراحل فنولوژی گیاه، استفاده از درجه ـ روز رشد (GDD) جهت تعیین دقیق مراحل مختلف فنولوژی گیاه امری ضروریست. درجه ـ روز رشد ابزاری برای پی بردن به مراحل فنولوژی و واحدهای مورد استفاده در اندازه­گیری تجمع حرارت در طول زمان است که اگر برای گیاهی در یک نقطه روی زمین محاسبه شود قابل تعمیم به سایر نقاط خواهد بود. جمع­بندی درجه حرارت­های مثبت یعنی بیش­تر از آستانه که این آستانه عبارت است از: نقطه صفر فعالیت حیاتی گیاه یا سرحدات بیولوژیکی. این درجه حرارت پایه به وسیله روش­های آزمایشی تعیین شده است و ممکن است برای محصولات مختلف متفاوت باشد. برای محصولاتی که زود کاشته می­شوند؛ مثل کلزا، یولاف، گندم، جو و لوبیا از 5 درجه سانتی­گراد برای پایه استفاده می­شود که معلوم گردیده در این درجه دما و بالاتر از آن معمولاً رشد محسوس رخ می­دهد. مجموع درجه حرارت مؤثر بر طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

رابطه 1

 

GDDتعداد درجه حرارت­های مؤثر که طی N روز جمع آوری شده است

= درجه حرارت حداکثر

= درجه حرارت کمینه

N= تعداد روزها در یک مدت زمان مشخص

Tt =درجه حرارت پایه.

 

درجه روز رشد فعال

برای جمع­بندی درجه حرارت­هـای فعـال، کلیـه مقادیر درجـه حرارت­هـای روزانه (بدون کسرکردن درجه حرارت پایه) در طی ایـام رویـش فعـال با یکـدیگر جمع می­شوند. در روش درجه حرارت­های فعال (بزرگ­تر از صفر درجه سانتی­گراد) مجموع متوسط درجه حرارت­هـای روزانه با مقادیر مثبت به کار رفته است)؛ اما فقط بـرای روزهایی کـه درجـه حـرارت متوسـط از آسـتانه حرارتـی در محـصولات بیش­تر می­شود. بنـابراین اگر دمـای پایـه 5 درجـه سـانتی­گراد در نظرگرفته شــود،کلیه مقادیر متوســط درجــه حــرارت در روزهایی کــه از ایــن ســرحد بالاتر می­باشــند؛ جمع خواهد شد. روزهایی که مقادیر حرارتی آن­ها کم­تر از این سرحد می­باشند نباید محاسبه شوند. به عبارت دیگر مقدار واحدهای حرارتی برای یک روز به وسیله کم کردن درجه حرارت پایه صفر فعالیت گیاهی( از متوسط درجه حرارت واقعی) برای آن روز به دست می­آید. از جمع­بندی واحدهای حرارتی روزانه، مجموع واحدهای حرارتی برای هر ایام خاصی از زمان کاشت تا بلوغ و رسیدن محصول حاصل می­شود. برای جمع­بندی درجه حرارت­های فعال، کلیه مقادیر درجه حرارت­های روزانه (بدون کسرکردن درجه حرارت پایه) در طی ایام رویش فعال با یکدیگر جمع می­شوند. رابطه محاسباتی بدین ترتیب است:

رابطه 2

 

رابطه 3

   

HU= تعداد درجه حرارت­های مؤثر که طی N روز جمع آوری شده است

= درجه حرارت حداکثر

  = درجه حرارت کمینه

N = تعداد روزها در یک مدت زمان مشخص

فرایند تحلیل سلسله مراتبی [13]AHP

فرایند تحلیل سلسله مراتبی یکی از معروف­ترین فنون تصمیم­گیری چند منظوره است که اولین بار توسط ساعتی[14] در دهه 1970 ابداع گردید. فرایند تحلیل سلسله مراتبی منعکس کننده رفتار طبیعی و تفکر انسانی است. این تکنیک، مسائل پیچیده را بر اساس آثار متقابل آنها مورد بررسی قرار می‌دهد و آن­ها را به شکلی ساده تبدیل کرده به حل آن می‌پردازد. فرایند تحلیل سلسله مراتبی در هنگامی که عمل تصمیم­گیری با چند گزینه رقیب و معیار تصمیم­گیری روبروست می‌تواند استفاده گردد. معیارهای مطرح شده می‌تواند کمی و کیفی باشند. اساس این روش تصمیم­گیری بر مقایسات زوجی نهفته است. تصمیم­گیرنده با فرآهم آوردن درخت سلسله مراتبی تصمیم آغاز می‌کند. درخت سلسله مراتب تصمیم، عوامل مورد مقایسه و گزینه‌های رقیب مورد ارزیابی در تصمیم را نشان می‌دهد. سپس یک سری مقایسات زوجی انجام می‌گیرد. این مقایسات وزن هر یک از فاکتورها را در راستای گزینه‌های رقیب مورد ارزیابی در تصمیم را نشان می‌دهد. در نهایت منطق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به گونه‌ای ماتریس­های حاصل از مقایسات زوجی را با یکدیگر تلفیق می‌سازد که تصمیم بهینه حاصل آید. ساعتی(بنیان گزار این روش) چهار اصل زیر را به عنوان اصول فرآیند تحلیل سلسله مراتبی بیان نموده و کلیه محاسبات، قوانین و مقررات را بر این اصول بنا نهاده است. این اصول عبارتند از: شرط معکوسی: اگر ترجیح عنصر A بر عصر B برابر n باشد، ترجیح عنصر B بر عنصر A برابر خواهد بود. اصل همگنی: عنصرA با عنصر B باید همگن و قابل مقایسه باشند. به بیان دیگر برتری عنصر A بر عنصر B نمی‌تواند بی نهایت یا صفر باشد. وابستگی: هر عنصر سلسله مراتبی به عنصر سطح بالاتر خود می‌تواند وابسته باشد و به صورت خطی این وابستگی تا بالاترین سطح می‌تواند ادامه داشته باشد. انتظارات: هرگاه تغییری در ساختمان سلسله مراتبی رخ دهد پروسة ارزیابی باید مجدداً انجام گیرد(19). به طورکلی، ساختار سلسله مراتبی می­تواند به صورت یکی از موارد زیر مطرح شود(20). ساختار1: هدف، معیار، زیر معیار، گزینه. ساختار 2: هدف، معیار، عامل، زیر عامل، گزینه. در این پژوهش جهت تدوین ساختار سلسله مراتبی پهنه بندی اقلیمی کشت کلزا در استان کردستان از ساختار نخست بهره گرفته شده که شامل سطوح زیر است

 

شکل2- ساختار سلسله مراتبی پهنه­بندی کشت کلزا

Figure2. Analytic hierarchy process for canola cultivation regionalization

 

سنگ بنای فرآیند تحلیل سلسله مراتبی مقایسه­های زوجی است. این روش به ما این امکان را می­دهد که مسایل کیفی را که واحدی برای اندازه گیری آنها وجود ندارد ارزیابی کنیم و بتوانیم آن­ها را با مسایل کمی مقایسه و ترکیب کنیم. این مقایسات ماتریسی تشکیل می­دهند که درایه های این ماتریس از مقایسه عنصر هر سطر با عناصر ستون ها بدست می­آید. مثلا اگرA1با توجه به موضوع مورد بررسی خیلی مهم­تر ازA2 باشد. عدد 5 را در ماتریس قرار می­دهیم. واضح است که در این صورت درایه a21 و با اهمیت A2نسبت به A1  برابر 1.5 خواهد بود بود. به این خاصیت ماتریس های مقایسه جفتی خاصیت معکوسی یا reciprocal می­گویند

 

 

 

رابطه 4

         

 

وزن معیارها

با ایجاد سلسله مراتب مناسب و پردازش گام به گام و ساخت ماتریس­های تطبیقی در سطوح مختلف AHP، بردار ویژه و مقادیر ویژه آن محاسبه می­شود و با ترکیب بردارها، ضریب وزنی گزینه های مختلف بدست می­آید. در بردار ضرایب وزنی نهایی، اهمیت نسبی هر گزینه با توجه به هدف رأس سلسله مراتب تعیین می­شود. برای وزن دهی معیارهای در نظر گرفته شده ابتدا جدول مقایسه زوجی را در محیط  Expert choice  تهیه کرده و نسبت اهمیت و تأثیر اولویت یک معیار سطحی نسبت به یک معیار ستونی در رابطه با درجه سازگاری باکشت کلزا مشخص می­گردد. مقایسة زوجی به صورت ارزش­گذاری عنصر سطر نسبت به عنصر ستون صورت می­گیرد و برای ارزش­گذاری نیز معمولاً از یک مقیاس فاصله ای از 1 تا 9 استفاده می­شود. هر چه مقدار ارزش داده شده بیش­تر باشد، نشان­دهندة اهمیت بیش­تر عنصر سطری نسبت به عنصری ستونی است؛ به طوری که ارزش 9 بیان­گر کاملاً مهم­تر و ارزش 1 بیان­گر ارجحیت و اهمیت یکسان است. لازم به ذکر است که ماتریس مقایسة زوجی یک ماتریس معکوس است؛ بدین معنی که اگر ارزش مقایسه­ای عنصر سطریa نسبت به عنصر ستونیb. معادل 9 باشد؛ ارزش مقایسه­ای عنصر سطریb نسبت به عنصر ستونی a برابر9÷1خواهد بود. در نهایت ماتریس ارزش­گذاری می­گردد(11).

 

 

جدول 2- ماتریس مقایسه­ی دو به دویی معیارها

Table 2. Matrix of the criteria binary comparison

7

6

5

4

3

2

1

معیارها

8

5

5

7

5

3

1

1

درجه روز رشد موثر

7

3

3

4

3

1

3/1

2

درجه روز رشد فعال

4

1

1

3

1

3/1

5/1

3

شیب

3

1

1

1

3/1

4/1

7/1

4

یخبندان

5

2

1

1

1

3/1

5/1

5

کاربری

5

1

2/1

1

1

3/1

5/1

6

خاک

1

5/1

3/1

3/1

4/1

7/1

8/1

7

ارتفاع


 


پس از تهیه این ماتریس برای هر معیار یک وزن خاص حاصل می­شود. مجموع وزن­ها برابر یک بوده و معیاری که وزن بیش­تری داشته باشد؛ اهمیت بیش­تری در تناسب اقلیمی اراضی با کشت کلزا خواهد داشت. در ادامه، وزن نهایی به دست آمده برای هر یک از معیارها در لایه­های رستری ضرب شده و نقشه پهنه­بندی اقلیمی تهیه شده است. در شکل3 درجه روز رشد موثر با وزن43/0دارای بیش­ترین امتیاز و ارتفاع با وزن 026/0 دارای کم­ترین تاثیرگذاری می­باشد.

 

 

 

 

 

شکل 3- وزن و ضریب اهمیت هر لایه اقلیمی در پهنه­بندی کشت کلزا در کردستان

Figure3. Weight and importance coefficient of climatic layers in canola cultivation reginalization in Kordestan

 

 

برای بدست آوردن وزن نهایی هر کدام از معیارها، میانگین سطری آن­ها محاسبه شده؛ سپس جمع هر کدام بر تعداد معیارها تقسیم شده است که در نهایت عدد بدست آمده معرف وزن و تاثیر گذاری هریک از معیارها می­باشد. در جدول 3 کلاس­بندی ارزش فازی کاربری اراضی و در جدول 4 ارزش فازی معیار خاک مشاهده می­شود.

 

جدول 3- کلاس­بندی کاربری اراضی استان کردستان

Table 3-Classification of land use in Kordestan province

معیار نوع کاربری اراضی

ارزش فازی

مرتع متوسط در کوهستان­ها(نسبتا سرد)

3/0

ارزش کشاورزی آبی

1

اراضی کشاورزی دیم به همراه دیم­زارهای خزری

7/0

مراتع مرغوب و استپی گاه با درخت­های پراکنده

3/0

دشت­های شور و تپه­های شنی و دشت­های سیلابی

2/0

جنگل بلوط، ارس و گاه پسته و بادام و گز و کهور

2/0

 

جدول 4- کلاس­بندی بافت خاک استان کردستان

Table 3-Classification of soil texture in Kordestan province

نوع خاک

ارزش

Inceptisoil

10

Inceptisoil/Entisoil

10

Rock outcrops/ Inceptisoil

6

Rock outcrops/ Entisoil

2

Aridisols

2

 


فازی­سازی

 

فازی­سازی لایه­های اطلاعاتی براساس هدف و درجه اهمیت آن صورت می­گیرد. فازی­سازی یعنی لایه­ها را بر اساس اهمیتی که دارند در محدوده بین صفر تا 255 یا صفر تا یک قرار دادن؛ به این صورت که لایه­هایی که بیش­ترین اهمیت را دارند در فازی­سازی بیش­ترین مقدار را دریافت می­نمایند. در این پژوهش در نهایت، وزن­های به دست آمده در لایه­های نقشه­ای در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی ضرب و سپس با عملیات هم­پوشانی امتیازهای همه لایه­های نقشه­ای با هم جمع شده و نقشة نهایی مجموع امتیازها تهیه گردید. برای فازی­سازی معیارها، لایه­ها باید به صورت فرمت رستری باشند. بنابراین لایه­های پلیگونی شامل کاربری اراضی، مشخصات خاک (واحدهای ارضی) بر اساس حساسیت هر کدام از آن­ها در برابر کلزا کد گذاری شده و با تحلیل feature to raster به لایه­های رستری تبدیل شدند. بعضی از لایه­ها شامل درجه روز رشد موثر و درجه روز رشد فعال و ارتفاع از طریق پهنه­بندی انجام گرفته است که این لایه­ها رستری هستند. بعد از رستری کردن لایه­ها، با استفاده از توابع شکل(4) در محیط 3/10ARC GIS  هر کدام از لایه­ها فازی­سازی شدند. برای لایه کاربری اراضی، خاک، درجه روز رشد موثر و درجه روز رشد فعال از تابع (large)، برای لایه روزهای یخ­بندان (small) و برای ارتفاع و جهت شیب از تابع گوسی(زنگوله ای)استفاده شده است (شکل 4).

 

 

شکل 4- توابعی که برای فازی سازی معیارها استفاده شده است ( الف). تابع گوسی(زنگوله ای)( ب:) تابع large (ج). تابع خطی s شکل. (د). تابع small

Figure 4.The functions used for the criteria fuzzification, A: Gaussian function, B: Large function, C: S- Linear function, D: Small function

 

 

بعد از فازی­سازی و اجرای عملگرهای فازی هم­پوشانی لایه­ها صورت گرفت و در نهایت نقشه نهایی امکان­سنجی و پهنه­بندی کشت کلزا به دست آمد.

 

یافته­ها

استان کردستان یکی از مناطق مستعد کشاورزی در بین استان­های کشور است و مطالعه محصولات زراعی به خصوص دانه های روغنی با توجه به تأثیر آب و هوا و عوامل فیزیکی زمین در منطقه از اهمیت زیادی برخوردار است. مقادیر درجه روز به روش مؤثر و فعال برای استان کردستان نشان می­دهد که بیش­ترین میزان درجه روز مؤثر و فعال متعلق به سنندج که به ترتیب2/3579  و5/2814 و کمترین میزان درجه روز مؤثر و فعال مربوط به زرینه که به ترتیب 2319 و1701 است (جدول5).


 

جدول 5- درجهروزرشدمؤثروفعالگیاهکلزادرایستگاه­هایاستان کردستان

Table 5- effective and active growth degree day of canola in Kordestan stations

درجه روز رشد موثر

درجه روز رشد فعال

ارتفاع

ایستگاه

ردیف

5/2814

2/3579

4/1373

سنندج

1

2/1701

4/2319

6/2142

زرینه

2

4/2214

4/2979

8/1522

سقز

3

2457

3/3221

1906

قروه

4

2/2529

3294

8/1286

مریوان

5

0/2676

6/3514

1600

بانه

6

6/2402

3/3167

4/1883

بیجار

7

 

 

جهت ترسیم نقشه درجه روز رشد موثر و درجه روز رشد فعال از ترکیب روش رگرسیون و IDW بهره گرفته شد. بدین ترتیب ابتدا مقدار عناصر را در هریک از ایستگاه­ها محاسبه و سپس بین نتایج بدست آمده با ارتفاع رابطه­ی رگرسیونی برقرار گردید. از آن جایی که روش درون­یابی IDW یک روش دقیق است باعث می­گردد در نقاط نمونه خطا به صفر برسد و همزمان رابطه نقشه­های حاصل با ارتفاع حفظ شود. هر چه ارتفاع بیشتر می­شود به درجه روز رشد موردنیاز کلزا افزوده می­شود؛ زیرا با افزایش ارتفاع دما کاسته شده و به نیاز حرارتی گیاه افزوده می­گردد (شکل­های 5 تا 8).

 

 

شکل5- پهنه­بندی درجه روزرشد فعال گیاه کلزا در استان کردستان

Figure 5. Regionalization of canalo active growth degree day in Kordestan province

 

 

 

شکل6- همبستگی درجه روز فعال گیاه کلزا با ارتفاع

Figure 6. Correlation of the active growth degree day of canalo and height

 

 

شکل7-نقشه پهنه­بندی درجه روزرشدموثر گیاه کلزا در استان کردستان

Figure 7. Regionalization of canalo effective growth degree day in Kordestan province

 

شکل8- همبستگی درجه روز موثر گیاه کلزا با ارتفاع

Figure 8. Correlation of the effective growth degree day of canalo and height

 

 

یخ­بندان

 

در این پژوهش به طبقه­بندی یخ­بندان جهت کشت کلزا پرداخته شد. در پهنه­بندی تعداد روزهای یخبندان از ایستگاه­های همجوار استان کردستان نیز جهت دقیق­تر بودن ارزیابی استفاده گردید(جدول6). در این طبقه­بندی به استناد نتایج پژوهش­های پیشین (یزدانی،1391) و یانگ و همکاران ،1999) روزهای کم­تر از 100برای رشد کلزا عالی و چنان­چه طول دوره­ی یخ­بندان بین 100تا130 بود به عنوان منطقه خوب و در صورتی که طول دوره­ی یخ­بندان بیش از 130 روز بود به عنوان ضعیف جهت کشت کلزا در نظر گرفته شد(10 و 21). نتایج حاصل از نقشه میان­یابی طول دوره یخ­بندان به روش IDW در منطقه مورد مطالعه بیانگر آن است که حدود71 درصد پهنه مطالعاتی از نظر این شاخص برای کشت کلزا دارای تناسب خوب؛ حدود 21 درصد از پهنه مطالعاتی، عالی و حدود 7 درصد از منطقه در طبقه ضعیف برای کشت کلزا قرار دارد. آن چه مسلم است این است که در شمال استان کردستان تعداد روزهای یخ­بندان نسبت به دیگر نقاط پهنه مطالعاتی بیش­تر می­باشد(شکل­های 9 و 10).

 

 

جدول6- ایستگاه­های استفاده شده جهت پهنه­ی طول دوره یخ­بندان

Table 6. Stations used for regionalization of frosty period

یخبندان

ارتفاع

عرض جغرافیایی

طول جغرافیایی

ایستگاه

3/103

4/1373

33/35

47

سنندج

3/150

6/2142

06/36

91667/46

زرینه

6/122

8/1522

25/36

26667/46

سقز

3/103

1906

16/35

8/47

قروه

3/98

8/1286

51/35

2/46

مریوان

5/71

1600

36

9/45

بانه

9/103

4/1883

8/35

61667/47

بیجار

74

1670

15/36

5/45

سردشت

3/138

1765

3/36

11667/47

تکاب

4/71

7/1379

71/34

65/46

روانسر

9/101

1468

5/34

98333/47

کنگاور

48

1887

11/36

58333/48

خرم آباد

1/122

5/1741

86/34

53333/48

همدان فرودگاه

6/135

7/1679

2/35

71667/48

همدان نوژه

1/74

1282

66/47

76667/36

ماه نشان

 

 

شکل 9- پهنه­بندی طول دوره یخبندان در استان کردستان

Figure 9. Regionalization of frosty period in Kordestan province

 

شکل 10- طبقه­بندی تعداد روز یخبندان در استان کردستان

Figure 10. Classification of frosty days in Kordestan province

 

 

مناسب­ترین مکان برای کشت کلزا در دشت­های دامنه­ای و رودخانه­ای مشخص شده که دارای شیب کم­تر و خاک عمیق و نفوذپذیر می­باشند. گیاه کلزا برای رشد و نمو، به زمین­های هوموسی با مواد غذایی کافی و تأمین آهک نیاز دارد (22). بر همین اساس به تیپ دشت­های دامنه­ای، آبرفتی و سیلابی بیش­ترین ارزش عددی داده شد. در عین حال،برای کشت کلزا کاربری اراضی در استان کردستان بررسی گردید. همان­طور که از جدول6 مشخص است کاربری­ها در این منطقه به 7 نوع تقسیم می­شوند که بیش­ترین میزان درصد مربوط به اراضی کشاورزی دیم می­باشد (شکل 11). با توجه به تعداد کلاس­ها وزن­دهی انجام و وزن­دهی فازی با استفاده از جداول 3و4 صورت گرفته است.

 

جدول 7-کاربری اراضی استان کردستان و مساحت و درصد آن

Table 7. Land use in Kordestan province( area and percent)

ردیف

معیار نوع کاربری اراضی

مساحت کیلومتر مربع

درصد

1

اراضی کشاورزی دیم به همراه دیم­زارهای خزری

13428

46

2

مراتع مرغوب و استپی گاه با درخت­های پراکنده

8985

31

3

ارزش کشاورزی آبی

4239

14

4

پوشش­گیاهی ویژه دشت­های شور و تپه­های شنی و دشت­های سیلابی

261

9/0

5

مرتع متوسط در کوهستان­ها(نسبتا سرد)

1350

61/4

6

مراتع کوهستانی، تپه ماهوری و مخروط افکنه ای (معتدل و گرم

2119

7/0

7

جنگل بلوط، ارس وگاه پسته و بادام و گز و کهور

417

44/1

 

 

 

شکل11- کاربری اراضی در استان کردستان

Figure 11. Land use in Kordestan province

 

 

در ارتباط با عامل خاک، بیش­ترین مساحت نوع خاک در استان کردستان مربوط به نوع Rock Outcrops/Entisols با مقدار 13875 کیلومتر مربع می­باشد. در کشت کلزا بیش­ترین مقدار وزن­دهی فازی مربوط به نوع خاک Inceptisols و Rock Outcrops/Entisols می­باشد. کم­ترین مقدار خاک مربوط به باتلاقی بوده که مقدار آن ناچیز می­باشد. بنابر این دو نوع خاک در این استان نسبت به دیگر خاک­ها برای کشت کلزا بسیار مناسب می­باشند که در جدول(8) دارای بیش­ترین مساحت می­باشد؛ لذا از پهنه­ی این خاک­ها هم می­توان به مناسب بودن آن برای کشت کلزا پی برد.


جدول8-نوع خاک اراضی استان کردستان

Table 8. Soil type in Kordestan province

ردیف

نوع خاک

مساحت کیلومتر مربع

درصد

1

Inceptisols (اینسپتی سول)

9872

34

2

Rock Outcrops/Entisols (انتی سول)

13875

47

3

Rock Outcrops/Inceptisols

1404

4

4

Water Body(باتلاقی)

93

32/0

5

Entisols/Inceptisols

3759

96/12

 

 

شکل12-نوع خاک اراضی استان کردستان

Figure 12. Soil type in Kordestan province

 

         

 


پهنه­بندی اقلیمی کشت کلزا با مدل فازی و AHP


در راستای پهنه­بندی اقلیمی کشت دانه روغنی کلزا در استان کردستان، پارامترهای اقلیمی که تولید کلزا را در این استان تحت تأثیر قرار می­دهد

و بیش­ترین تأثیر را در عملکرد و رشد کلزا دارد مورد توجه قرار گرفت. ابتدا لایه­های مربوط به طبقات تعداد روز یخ­بندان، نوع کاربری، نوع خاک، درجه روز رشد موثر و فعال، ارتفاع و نیازهای حرارتی گیاه با توجه به تأثیر هر معیار و میزان اهمیتی که دارد طبقه بندی و سپس نقشه تلفیقی فازی شده با کمک مدلAHP به دست آمد. نتایج این پژوهش آشکار ساخت که قابلیت­های منطقه مطالعاتی برای کشت کلزا به چهار پهنه خیلی خوب، خوب، متوسط و ضعیف تقسیم می­شود. در استان کردستان مناطق شمال شرقی و جنوب­شرقی مناسب­ترین مناطق برای کشت دانه روغنی کلزا از لحاظ پارامترهای اقلیمی و فیزیولوژی می­باشد. هر چه قدر از سمت شرق به سمت غرب پیش رویم از میزان استعداد مناطق جهت کشت کلزا کاسته می شود. با بررسی نقشه ترسیم شده می­توان به نقش عوامل تاثیرگذار مورد مطالعه در این زمینه پی برد.


 

شکل 13-پهنه­بندی تناسب اراضی استان کردستان جهت کشت کلزا با مدل فازی وAHP

Figure13. Land Suitability regionalization for canola cultivation using Fuzzy and AHP model in Kordestan


 

 

در مجموع، همان­طور که شکل 10 نشان می­دهد نواحی شمالی استان دارای تعداد روزهای یخ­بندان به طور متوسط 138-150می­باشد. بنابر این نواحی شمال استان کردستان به دلیل وجود یخ­بندان زیاد و همچنین دمای بحرانی برای کشت کلزا مناسب نمی­باشد. در عین حال، نواحی شرقی استان و بخشی از نواحی غربی و جنوبی وجنوب شرق استان به دلیل داشتن دشت­های حاصل­خیز، برای کشت کلزا مناسب تشخیص داده شدند. در این رابطه مناطق بیجار، دیواندره، دهگلان، قروه جهت کشت کلزا بسیار مناسب هستند. به طور کلی براساس نتایج بدست آمده می­توان چهار طبقه برای مناطق مستعد کشت کلزا در استان کردستان مشخص نمود:

طبقه کشت کلزا با درجه بسیار خوب: این طبقه که منطبق بر پهنه­های شمال شرقی و جنوب شرقی و مقادیر ناچیزی هم در اطراف کوه­های غربی استان است؛ 28 درصد از اراضی منطقه مورد مطالعه (8/7940کیلومتر مربع) را در بر می گیرد.

طبقه کشت کلزا با درجه خوب: این طبقه که بیش­تر در نیمه شرقی استان مشاهده می­شود؛ 38درصد از اراضی استان (3/10905 کیلومتر مربع)را شامل می شود.

طبقه کشت کلزا با درجه متوسط:24 درصد از اراضی استان (6824کیلومتر مربع) جزء این محدوده قرار می­گیرد. این محدوده بیش­تر در مناطق کوهپایه­ای منطقه مطالعاتی قرار دارد

طبقه کشت کلزا با درجه ضعیف: این پهنه که منطبق بر مناطق کوهستانی و مرتفع است؛ 10درصد از اراضی استان (3/2829 کیلومتر مربع) را در بر می­گیرد (شکل­های 14 و 15).


   

شکل 14- میزان درصد پهنه­ها جهت کشت کلزا

Fig.14. Regions percent for canola cultivation

شکل 15- میزان مساحت به کیلومتر مربع پهنه­ها جهت کشت کلزا

Fig.15. Regions area(km2) for canola cultivation

 


بحث و نتیجه­گیری


در این پژوهش بررسی مقادیر درجه روز به روش مؤثر و فعال جهت تعیین مراحل مختلف فنولوژی کشت گیاه کلزا در استان کردستان آشکار ساخت که بیش­ترین میزان درجه روز مؤثر و فعال متعلق به ایستگاه سنندج (به ترتیب2/3579 و 5/2814) و کمترین میزان درجه روز مؤثر و فعال مربوط به ایستگاه زرینه (به ترتیب 2319 و1701) است. در عین حال، بررسی همبستگی درجه روز فعال گیاه کلزا با ارتفاع و همبستگی درجه روز موثر گیاه کلزا با ارتفاع نشان داد که با افزایش ارتفاع به درجه روز رشد موردنیاز کلزا افزوده می­شود؛ زیرا با افزایش ارتفاع، دما کاهش یافته و به نیاز حرارتی گیاه افزوده می­گردد. نتایج حاصل از نقشه میان­یابی طول دوره یخبندان به روش IDW در منطقه مورد مطالعه نیز نشان داد که حدود71 درصد پهنه مطالعاتی برای کشت کلزا دارای تناسب خوب؛ حدود 21 درصد از پهنه مطالعاتی، عالی و حدود 7 درصد از منطقه در طبقه ضعیف برای کشت کلزا قرار دارد. در ارتباط با عامل خاک در این استان دو نوع خاک Rock Outcrops/Entisols و Inceptisols که دارای بیش­ترین مساحت هستند؛ در مقایسه با دیگر خاک­ها برای کشت کلزا بسیار مناسب می­باشند. در مجموع، نتایج این پژوهش آشکار ساخت که قابلیت­های منطقه مطالعاتی برای کشت کلزا به چهار پهنه خیلی خوب (منطبق بر پهنه­های شمال شرقی و جنوب شرقی و مقادیر ناچیزی هم در اطراف کوه­های غربی استان)، خوب (بیش­تر در نیمه شرقی استان)، متوسط (بیش­تر در مناطق کوهپایه­ای) و ضعیف(منطبق بر مناطق کوهستانی و مرتفع) تقسیم می­شود. بدین ترتیب، در استان کردستان مناطق شمال­شرقی و جنوب شرقی مناسب ترین مناطق برای کشت دانه روغنی کلزا می­باشد و با پیش­روی از شرق به سوی غرب از میزان استعداد مناطق جهت کشت کلزا کاسته می­شود. نواحی شمال استان کردستان به دلیل وجود یخ­بندان زیاد و همچنین دمای بحرانی برای کشت کلزا مناسب نمی­باشد. در عین حال، نواحی شرقی استان و بخشی از نواحی غربی و جنوبی و جنوب شرق استان به دلیل داشتن دشت­های حاصل­خیز برای کشت کلزا مناسب تشخیص داده شدند. همچنین، مناطق بیجار، دیواندره، دهگلان، قروه جهت کشت کلزا بسیار مناسب می­باشند.

 

Reference

  1. Khorshiddoust, A.M., Hosseini, S. A., Mohammadpour, K., 2011. Suitable site selection for Conola cultivation in Kurdestan province using geographical information system(GIS). Journal of Water and Soil Science, 21(3), 37- 48. (In Persian)
  1. Johnson, B. L., Mckay, K. R., Schneiter, A. A., Hanson, B. K., Schatz, B. G., 1995. Influence of planting date on Canola and crambe production. Journal of prodaction Agriculture, 8,594-599
  2. Song, M., Copeland, L. O., Song, M. T., 1995. Effect of planting date on freezing tolerance and winter survival of Canola  (Brassica napus L.). Korean Journal of Crop Science, 40,150-156.
  3. Mckay, K. R., Schneiter, A. A., Johnson, B. L., Hanson, B. K. , Sxhatz, B. G., 1992. Influence of planting date on Canola  and crambe production, North Dakota Farm Research, 49, 23-26.
  4. Kutcher, H.R., Warland, J.S., Brandt, S.A., 2010. Temperature and precipitation effects on Canola  yields in Saskatchewan, Canada, Agric. Forest Meteorol, 150 (2), 161–165.
  5. Grassano, N., Tedone, L., Verdini, L., De Mastro, G., 2011. Evaluation of rapeseed cultivation suitability in Apulia with GISmulticriteria analysis. Ital. J. Agronomy 6 (2), 101–105.
  6. Kamkar, B., Dorri, M. A., da Silva, J. A. T. ,2014. Assessment of land suitability and the possibility and performance of a Canola (Brassica napus L.)–soybean (Glycine max L.) rotation in four basins of Golestan province, Iran, The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 17(1), 95-104.
  7. MacWilliam, S., Sanscartier, D., Lemke, R., Wismer, M., Baron, V. ,2016. Environmental benefits of Canola production in 2010 compared to 1990: A life cycle perspective, Agricultural Systems, 145, 106-115.
  8. 10.  Yazdani, F., Akbari, G.A., Mimbashi moeni, M., Allahdadi, E., 2013. Assessment of crop land in Tehran and Alborz provinces for rapeseed cultivation using Geographic Information System (GIS). Journal of Agroecology, 1, 27-41. (In Persian)
  9. Mikaniki, J., Ashrafi, A., Sadeghi, H., 2013. Feasibility study of Rapeseed cultivation in Izeh county by using geographical information system(GIS). Journal Management System, 8, 101-114. (In Persian)
  10. Omidvar, K., Mazidi, A., Doostmoradi, S., 2014. Climatic feasibility of Rapeseed cultivation in Kermanshah province. Geography and Development Iranian Journal, 35, 97-116. (In Persian)
  11. Najafi, M.S, Rasouli, A.K, Ashournejad, G., Azarm, K., 2014. Implementing of land suitability assessment models for Canola cultivation using Fuzzy inference system (case Study: west Azerbaijan province). Journal of Arid Regions Geographics Studies, 15. 113-130. (In Persian)
  12. Kimber, D., Mc Gregor, D.I., 1999, Brassica Oilseed: Production and Utilization.
  13. Ghodsipour, S.H., 2002. Analytical Hierarchy Process. Amirkabir University Technology Publication, Third edition. (In Persian)
  14. Bowen, W.M.,1990. Subjective judgments and data environment analysis in site selection، Computer، By: Azizi, M., Soltani, A., Khavari khorasani, S., Press, Mashad, Iran, PP 230.
  15. Young,J. A, Christensen, B.M., Schaad, M.S., Herdeudrof, M.E., vance, G.F. , Munn, L.C. ,1999. A Geographical information system to identifier for alternative crops in northwestern Wyoming. Reprinted form: perspective on new crops and new use, J. Janick (eds) ASHS Press, Alenandvia, VA.

9.      9. Rooshanali, M., Marsousi, N., Zakeri, M., 2012. Land suitability evaluation Mazandaran province model based on elements of the climate for the cultivation of Rapeseed using TOPSIS model. Biannual Journal of Urban Ecology Researches, 3(6), 67-80. (In Persian)

14.  Saeidabadi, R., Najafi, M.S., Abkharabat, S., 2016. Land suitability assessment in climate change condition, Case study: Canola cultivation in west Azerbaijan providence. Physical Geography Research Quarterly, 47(4), 563-582. (In Persian)

15.  Khorshiddoust, A. M., Sobhani, B., Azarm, K., Amini, J., 2015. Evaluation of environmental capability of west Azerbaijan province in Canola cultivation based on AHP and TOPSIS methods. Journal of Geography and Planning, 19(52), 141-161. (in Persian)

16.  J Khoshhal Dastjerdi; Baratian, A., 2010. Thermal requirements estimation of the phenological stages of autumn Colza SLM046, Okapi in Iranian cold climatic conditions (Case study: ShahreKord). Physical Geography Research Quarterly, 70, 35-44. (in Persian)

  1. Hejazi, A., 2000. Canola Agriculture, Planting and harvesting, Rozaneh Publication, Second edition. Tehran. (In Persian)

 

 



1- دانشیار، گروه جغرافیا، دانشگاه پیام­نور، تهران، ایران*(مسوول مکاتبات)  

2- دانشجوی کارشناسی­ارشد آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه پیام نور، سقز، ایران.

1- Associate professor, Geography Department, Payame- Noor University, Tehran, Iran*(Corresponding Author).

2- M. A student in climatology, Geography Department, Payame- Noor University, Saghez, Iran.

[5]- Johnson et al

[6]- Song et al

[7]- Mckay et al

[8]- Kutcher et al

[9]-Grassano et al

[10]-Kamkar et al

[11]-MacWilliam et al

1- Effective growing degree days

[13]- Analytical Hierarchy Process

[14]- Saaty

Reference

  1. Khorshiddoust, A.M., Hosseini, S. A., Mohammadpour, K., 2011. Suitable site selection for Conola cultivation in Kurdestan province using geographical information system(GIS). Journal of Water and Soil Science, 21(3), 37- 48. (In Persian)
  1. Johnson, B. L., Mckay, K. R., Schneiter, A. A., Hanson, B. K., Schatz, B. G., 1995. Influence of planting date on Canola and crambe production. Journal of prodaction Agriculture, 8,594-599
  2. Song, M., Copeland, L. O., Song, M. T., 1995. Effect of planting date on freezing tolerance and winter survival of Canola  (Brassica napus L.). Korean Journal of Crop Science, 40,150-156.
  3. Mckay, K. R., Schneiter, A. A., Johnson, B. L., Hanson, B. K. , Sxhatz, B. G., 1992. Influence of planting date on Canola  and crambe production, North Dakota Farm Research, 49, 23-26.
  4. Kutcher, H.R., Warland, J.S., Brandt, S.A., 2010. Temperature and precipitation effects on Canola  yields in Saskatchewan, Canada, Agric. Forest Meteorol, 150 (2), 161–165.
  5. Grassano, N., Tedone, L., Verdini, L., De Mastro, G., 2011. Evaluation of rapeseed cultivation suitability in Apulia with GISmulticriteria analysis. Ital. J. Agronomy 6 (2), 101–105.
  6. Kamkar, B., Dorri, M. A., da Silva, J. A. T. ,2014. Assessment of land suitability and the possibility and performance of a Canola (Brassica napus L.)–soybean (Glycine max L.) rotation in four basins of Golestan province, Iran, The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 17(1), 95-104.
  7. MacWilliam, S., Sanscartier, D., Lemke, R., Wismer, M., Baron, V. ,2016. Environmental benefits of Canola production in 2010 compared to 1990: A life cycle perspective, Agricultural Systems, 145, 106-115.
  8. 10.  Yazdani, F., Akbari, G.A., Mimbashi moeni, M., Allahdadi, E., 2013. Assessment of crop land in Tehran and Alborz provinces for rapeseed cultivation using Geographic Information System (GIS). Journal of Agroecology, 1, 27-41. (In Persian)
  9. Mikaniki, J., Ashrafi, A., Sadeghi, H., 2013. Feasibility study of Rapeseed cultivation in Izeh county by using geographical information system(GIS). Journal Management System, 8, 101-114. (In Persian)
  10. Omidvar, K., Mazidi, A., Doostmoradi, S., 2014. Climatic feasibility of Rapeseed cultivation in Kermanshah province. Geography and Development Iranian Journal, 35, 97-116. (In Persian)
  11. Najafi, M.S, Rasouli, A.K, Ashournejad, G., Azarm, K., 2014. Implementing of land suitability assessment models for Canola cultivation using Fuzzy inference system (case Study: west Azerbaijan province). Journal of Arid Regions Geographics Studies, 15. 113-130. (In Persian)
  12. Kimber, D., Mc Gregor, D.I., 1999, Brassica Oilseed: Production and Utilization.
  13. Ghodsipour, S.H., 2002. Analytical Hierarchy Process. Amirkabir University Technology Publication, Third edition. (In Persian)
  14. Bowen, W.M.,1990. Subjective judgments and data environment analysis in site selection، Computer، By: Azizi, M., Soltani, A., Khavari khorasani, S., Press, Mashad, Iran, PP 230.
  15. Young,J. A, Christensen, B.M., Schaad, M.S., Herdeudrof, M.E., vance, G.F. , Munn, L.C. ,1999. A Geographical information system to identifier for alternative crops in northwestern Wyoming. Reprinted form: perspective on new crops and new use, J. Janick (eds) ASHS Press, Alenandvia, VA.

9.      9. Rooshanali, M., Marsousi, N., Zakeri, M., 2012. Land suitability evaluation Mazandaran province model based on elements of the climate for the cultivation of Rapeseed using TOPSIS model. Biannual Journal of Urban Ecology Researches, 3(6), 67-80. (In Persian)

14.  Saeidabadi, R., Najafi, M.S., Abkharabat, S., 2016. Land suitability assessment in climate change condition, Case study: Canola cultivation in west Azerbaijan providence. Physical Geography Research Quarterly, 47(4), 563-582. (In Persian)

15.  Khorshiddoust, A. M., Sobhani, B., Azarm, K., Amini, J., 2015. Evaluation of environmental capability of west Azerbaijan province in Canola cultivation based on AHP and TOPSIS methods. Journal of Geography and Planning, 19(52), 141-161. (in Persian)

16.  J Khoshhal Dastjerdi; Baratian, A., 2010. Thermal requirements estimation of the phenological stages of autumn Colza SLM046, Okapi in Iranian cold climatic conditions (Case study: ShahreKord). Physical Geography Research Quarterly, 70, 35-44. (in Persian)

  1. Hejazi, A., 2000. Canola Agriculture, Planting and harvesting, Rozaneh Publication, Second edition. Tehran. (In Persian)