پهنه‌بندي غلظت عناصر ريزمغذي جهت مديريت حاصل‌خيزي برخي اراضي كشاورزي شمال غرب ايران با استفاده از زمين‌آمار

Maping of micronutrient concentrations for fertility management some agricultural lands using Geostatistics, northwest Iran

هدف اين پژوهش بررسي ساختار فضايي و تهيه نقشه‌هاي پهنه‌بندي برخي عناصر غذايي براساس استفاده از زمين‌آمار است. اين نقشه‌ها به مديريت بهتر حاصلخيزي خاك كمك مي‌كنند. در اين پژوهش 390 نمونه مركب خاك از اراضي زراعي زير كشت گندم شهرستان مراغه، واقع در جنوب غرب استان آذربايجان‌شرقي جمع‌آوري و پس از انجام تجزيه‌هاي آزمايشگاهي، غلظت قابل استفاده آهن (Fe)، روي (Zn)، منگنز (Mn) و مس (Cu) اندازه‌گيري شد. براي بررسي‌هاي زمين‌آماري، ابتدا تغييرنما تمامي عناصر ترسيم شده و سپس مناسب‌ترين مدل تيوري به داده‌هاي تجربي برازش داده شد. بر‌اساس پارامترهاي تغييرنما مدل كريجينگ معمولي، نقشه‌هاي پهنه‌بندي به همراه نقشه‌هاي خطاي تخمين عناصر تهيه شد. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه توزيع مقادير عناصر ريزمغذي مورد بررسي تصادفي نبوده بلكه مقادير عناصر از نظر مكاني با هم ارتباط دارند. مقادير Zn داراي ساختار فضايي قوي ولي Fe، Mn و Cu داراي ساختار فضايي متوسط بودند. مدل‌هاي كروي و نمايي، مناسب‌ترين مدل‌هاي تيوري براي برازش تغييرنما تجربي عناصر تشخيص داده شدند. همچنين Cu داراي بيشترين (15000 متر) و Zn كمترين (3540 متر) دامنه تاثير بوده و بين دامنه تاثير عناصر و ضريب تغييرات آن‌ها رابطه خاصي مشاهده نشد. همچنين نقشه‌هاي حاصلخيزي خاك حاصل از روش كريجينگ نشان دادند كه در منطقه مورد مطالعه، كمبود Zn و Fe كاملاً آشكار بوده (به‌ترتيب 95 و 24 درصد اراضي تحت مطالعه) و استفاده از كودهاي محتوي اين عناصر براي افزايش كمي و كيفي محصولات كشاورزي، ضروري تشخيص داده شد. ميزان Mn در بيشتر خاك‌هاي منطقه در حد كفايت بوده ليكن ميزان Cu بيش از نياز گياه بود. چنين نقشه‌هايي مي‌تواند براي مديريت كيفيت خاك‌هاي كشاورزي به‌ويژه در مقياس وسيع مفيد باشد.

The goal of research was to study the spatial structure and mapping the spatial distribution of some soil micronutrients using geostatistics. For this propose, 390 soil samples were taken from agricultural soils in Maragheh located in southwest of East Azarbayjan. Soil samples were analyzed using standard methods and the amounts of available Iron (Fe), Zinc (Zn), Manganese (Mn) and Copper (Cu) were measured. Nutrient semi-variograms were developed and then a suitable theory model was fitted to data. The information generated from the fitted models was applied to make use of ordinary kriging and estimating the value of micronutrients in unknown locations. The results revealed that distribution of micronutrient data sets had no random pattern and there was a spatial correlation between micronutrient. Zn had a strong spatial structure (Nug/Sill=10.87%), but Fe, Mn and Cu had a moderate spatial structure. Semi-variograms of all the nutrients were fitted to exponential and spherical models. The maximum and minimum ranges were found for Zn and Cu with 3540 m and 15000 m distance, respectively. Generated maps showed that the studied arable soils were suffered from Zn and Fe deficiency, had an optimum level of Mn and an excessive amount of Cu. These maps can useful for agricultural soil quality management especially in large scale.