بررسي تغييرات مكاني خصوصيات خاك و عملكرد گندم در بخشي از اراضي زراعي سرخنكلاته، استان گلستان

Spatial Variability of Wheat Yield and Soil Properties in a Selected Agricultural Land of Sorkhankalateh

ارزيابي عمليات مديريت زراعي ، شناخت تغييرات مكاني خصوصيات خاك و محصول و درك روابط متقابل آنها ضروري است. اين تحقيق، در يك مزرعه گندم تحت مديريت زارعين محلي، در شهر سرخنكلاته واقع در 25 كيلومتري شهرستان گرگان، در شمال شرقي ايران انجام شد. نمونه برداري خاك جمعا˝در 101 نقطه از روي يك شبكه سيستماتيك- آشيانه‌اي در پلاتي به ابعاد 100 در 180 متر و از عمق 0- 30 سانتي‌متري خاك اندكي پس از كاشت گندم در اواخر پاييز انجام گرفت. اندازه گيري عملكرد گندم به وسيله نمونه‌برداري در پلات‌هائي به ابعاد يك متر مربع با مركزيت 101 نقطه نمونه برداري در اواخر خرداد ماه صورت پذيرفت. نتايج آماري نشان داد تمامي متغيرها از توزيع نرمال برخوردار هستند. pH كمترين (0/59%) و عملكرد دانه (4/20%) بيشترين ضريب تغييرات را از خود نشان دادند. آناليز تغييرنماها نشان داد كه متغيرهاي بررسي شده در اين مطالعه همگي داراي ساختار مكاني بوده و دامنه تأثير خصوصيات مختلف داراي تغييرپذيري است. دامنه تأثير تغيير نماها از 99/23 متر براي ازت كل تا 93 متر براي پتاسيم قابل استفاده در نوسان بود. در بين كليه پارامترهاي مورد بررسي، ازت كل و درصد سديم قابل تبادل وابستگي مكاني قوي‌تر و فسفر قابل دسترس نسبت به ساير متغيرها وابستگي مكاني ضعيف‌تري نشان دادند. نقشه‌هاي حاصل از ميانيابي توسط كريجينگ نشان داد كه خصوصيات خاك و محصول در مزرعه مورد مطالعه الگوي تصادفي نداشته و داراي پراكنش مكاني مي‌باشند. هم‌چنين توزيع مكاني ازت كل داراي الگوي مشابه پراكنش مكاني مواد آلي بوده و توزيع مكاني ضريب برداشت نيز با پراكنش مكاني فسفر قابل دسترس مشابهت داشت. نتايج حاكي از آن است كه الگو و وابستگي مكاني متغيرهاي خاك و محصول حتي در يك مزرعه كه تحت مديريت يك زارع قرار دارد مي‌تواند بين اين متغيرها و در مقياس‌هاي مختلف تفاوت داشته باشد. هم‌چنين تغييرنما و تخمينگر كريجينگ مي‌تواند به عنوان وسيله‌اي كارا براي طراحي شبكه‌هاي نمونه‌برداري، شناسايي نواحي مديريتي و كاربرد نهاده‌ها با نرخ متغير در كشاورزي دقيق به كار رود.

Evaluating agricultural land management practices requires a thorough knowledge of soil spatial variability and understanding their relationships. This study was conducted at a traditionally operated wheat field in Sorkhankalateh district, located about 25 km northeast of Gorgan, in Golestan province, Iran. Soil samples of the 0-30 cm depth were collected right after planting at the end of autumn 2004 , 100 × 180m plot in a nested grid pattern (n=101). A 1 m2 plot of wheat was harvested at each of 101 sites previously sampled at the end of spring. Statistical results showed that frequency distribution of all data was normal. The highest and lowest CV was related to grain yield (20.40%) and pH (0.59%) respectively. Variogram analysis showed that all parameters had spatial structure and the range values showed considerable variability among the measured parameters. The ranges of spatial dependence showed a variation from 23.99m for total N up to 93.92m for K. Among the parameters, total N and ESP had stronger spatial dependence while P had the lower spatial dependence. Interpolated maps of Kriging demonstrated that crop and soil properties did not have a random pattern but had a spatial distribution. The spatial distribution of total N was similar to organic matter and also there was similarity between spatial distribution of harvest index and available P. The results demonstrated that, the spatial distribution and spatial dependence level of soil properties can be different even within similarly managed farms. Variography and Kriging can be useful tools for designing soil sampling strategies, characterizing management zones and variable application rates of inputs in the precision agriculture.