یکی از اهداف مهم در کشاورزی پایدار، حفظ اکوسیستم‌های سالم و مدیریت مزرعه با تاکید بر مدیریت منابع زمینی، آبی و طبیعی به منظور تحقق امنیت غذایی در سطوح محلی تا جهانی است.
داده‌های سری زمانی سنجش از دور به عنوان منبعی وسیع و ارزشمند از اطلاعات طیفی و زمانی، توانسته محققان را در پیشبرد اهداف مدیریت مزرعه کمک کند.
مدیریت مزرعه همیشه با چالش‌هایی همراه بوده و عدم دسترسی به اطلاعات کمی و کیفی محصولات زراعی از مشکلات این حوزه به شمار می‌رود.
در این پژوهش، هدف، توسعه و کاربرد شاخص‌های وضعیت محصول و مزرعه با استفاده از داده‌های سری زمانی NDVI ماهواره (Sentinel-2) و نقشه نوع محصول مزارع شرکت کشت و صنعت مغان در سال 1396 – 1395 و شرکت کشت و صنعت شهید رجایی دزفول در سال 1396 – 1397 است تا به وسیله آن، مناطقی که توسط عواملی همچون بیماری، هجوم آفات و علف‌های هرز و همچنین مشکلات خاک و عدم توزیع نامناسب آب آبیاری در مزرعه، دچار تغییر فنولوژیکی در طول زمان شده‌اند، شناسایی شوند.
برای این منظور، داده‌های سری زمانی شاخص NDVI برای چهار نوع محصول گندم، ذرت، یونجه و چغندرقند و در مزارع مختلف محاسبه شد و برای نشان دادن وضعیت مزرعه و محصول در هر مزرعه و مزارع نسبت به هم، دو شاخص وضعیت مزرعه و محصول توسعه داده شد.
البته در قدم‌های بعدی می‌توان با بررسی‌های دقیق‌تر، عوامل ایجادکننده این تغییرات را که عمدتا عوامل محدودکننده رشد مانند گسترش بیماری و هجوم آفات و علف‌های هرز، زهدار بودن زمین و بالا آمدن سطح آب زیرزمینی، عدم توزیع مناسب آب آبیاری و همچنین مشکل خاک است، مشخص کرد.
نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که شاخص‌های وضعیت محصول و مزرعه در شرایط اقلیمی می‌تواند وضعیت تک‌تک مزارع و محصولات مختلف زراعی را در طول هر سال زراعی، مورد ارزیابی قرار دهد. از دیگر قابلیت های این شاخص‌ها می‌توان به شناسایی نقاطی با محدودیت‌های رشد یا تقاطی با عملکرد پایین به دلایل مختلف محیطی یا انسانی اشاره کرد که با بررسی‌های زمینی با دقت بالایی مورد تایید قرار گرفت.
با مشخص شدن نواحی با محدودیت زراعی و بازدهی کم در مزرعه، به منظور مدیریت و اصلاح شرایط محدودکننده رشد، این اطلاعات در اختیار کارشناسان و کشاورزان مربوطه قرار گرفته تا با استفاده از تجربیات و دانش، مدیریت مزرعه را به شکل صحیح و کاربردی با کمترین هزینه و نیروی انسانی در جهت افزایش محصول و تولید به انجام رسانند.
در مطالعات قبلی، به دلیل پایین بودن دقت مکانی تصاویر ماهواره‌ای و همچنین بدون در نظر گرفتن نوع محصول و تقویم زراعی هر یک از محصولات کشاورزی، شناسایی مناطقی که دچار کاهش عملکرد بودند با دقت مکانی بالایی همراه نبود در حالی که هدف اصلی این پژوهش، شناسسایی مزارع و نواحی دارای محدودیت رشد و عملکرد پایین در طول سال زراعی و با استفاده از تقویم زراعی هر یک از محصولات و تصاویر ماهواره‌ای با دقت مکانی و زمانی بالا مورد توجه بوده است.
پیشنهاد می‌شود که در پژوهش‌های آتی، تناوب زراعی هر مزرعه با ویژگی‌های مختص آن مزرعه و محصول در نظر گرفته شود تا با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای سری زمانی در سال های مختلف، برآورد دقیق‌تری از مشکلات و شرایط نامساعد زمینی که موجب کاهش عملکرد و تولید می شود بدست آید.
همچنی می‌توان با بکارگیری پارامترهای بیوفیزیکی و بیوشیمیایی گیاهان زراعی و مدل‌ازی این پارامترها با خصوصیات فنولوژیکی محصولات زراعی، شیوه کارآمد‌تر و دقیق‌تری در زمینه مدیریت مزرعه، توسعه داده شده و در اختیار کارشناسان و کشاورزان قرار گیرد.
منبع
نعمت‌اللهی، حامد و دیگران (1397)؛ توسعه و کاربرد شاخص های محصول و وضعیت مزرعه با استفاده از سری زمانی تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-2. ، مرکز مطالعات سنجش از دور و GIS ایران، سال دهم، شماره سوم.
