مدل‌سازي تغييرات زماني و مكاني شوري خاك اراضي پاياب سد حاجيلرچاي در استان آذربايجان شرقي با استفاده از تلفيق زمين آمار و مدل SaltMod

Modeling temporal and spatial variations of soil salinity in downstream lands of Hajilarchay dam in East Azarbaijan province

شوري خاك يكي از مسايل مهم در كشاورزي است كه در مناطق خشك و نيمه‌خشك، حاصل‌خيزي خاك و توليد محصول را با مشكل روبرو مي‌سازد. از اين‌رو مطالعه شوري خاك اهميت زيادي دارد و نياز به استفاده از روش‌هاي مناسب براي پيش‌بيني و شبيه‌سازي شوري خاك براي كنترل و جلوگيري از توسعه آن ضروري است. در اين پژوهش شبيه‌سازي زماني و مكاني شوري خاك با استفاده از تلفيق زمين آمار و مدل كامپيوتري SaltMod انجام گرفت. به اين منظور براي پيش‌بيني شوري خاك در دوره‌هاي زماني 5 و 10 ساله از SaltMod استفاده شد و مقادير شوري در 98 نقطه در اراضي پاياب سد حاجيلرچاي خروانق واقع در شمال غرب ايران تعيين شدند. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه در منطقه ريشه مقادير شوري كمتر از dS/m 3/6 در دوره‌هاي 5 و 10 ساله روند افزايشي و مقادير بيشتر از آن روند كاهشي دارند. از آن جايي كه مدل SaltMod توانايي بررسي مكاني داده‌ها را ندارد، پس براي ارزيابي و تحقيق تغييرات مكاني شوري خاك در زمآن‌هاي موردنظر، از نرم‌افزار GS+ كه دربردارنده روش‌هاي مختلف زمين آماري است استفاده شد. مقادير شوري در نقاط نمونه‌برداري نشده تخمين و نقشه‌هاي مربوطه ترسيم شدند. روش‌هاي زمين آماري مورد استفاده شامل كريجينگ، كوكريجينگ و فاصله وزني معكوس بودند كه براي ارزيابي روش‌ها، روش ارزيابي تقاطعي با پارامترهاي ميانگين خطاي مطلق (MAE)، ميانگين خطاي انحراف (MBE) و جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE) استفاده شد. در نهايت نتايج نشان دادند كه روش كوكريجينگ در برآورد پارامتر شوري خاك بيشترين دقت و كمترين انحراف را دارد.

Soil salinity is one of the important issues in agriculture that hampers soil fertility and crop production in arid and semi arid regions. Hence, the study of soil salinity is of great importance and using appropriate methods for predicting and modeling soil salinity is essential in order to control and prevent its development. In this study, temporal and spatial changes of soil salinity modeling were carried out using combined Geostatistics and SaltMod computer model. To predict the soil salinity in five and ten yearsʹ period of time, SaltMod was applied and Salinity values were determined at 98 points in downstream lands of Hajilarchay dam located at northwest Iran. Simulation results showed that in the root zone within a period of five and ten years the salinity values with amount of less than 6/3 ds/m increase and with higher values decrease. Since the SaltMod model does not have the capability of spatial analysis and mapping, therefore, the GS+software, which includes different geostatistics methods was used to evaluate and study spatial variations of soil salinity in desired times.,. Salinity values in non-sampling sites were estimated and relevant maps were drawn. The geo- statistical methods used in this research included Kriging, Cokriging and Inverse Weighted Distance. In addition, for comparing these methods, Cross-Validation was applied using three parameters of Mean Absolute Error (MAE), Mean Bias Errors (MBE) and Root Mean Squared Error (RMSE). Finally, the results showed that Cokriging method had the maximum accuracy and least deviation for estimating parameter of soil salinity.