پديد آورندگان :
مهدوي فيروزآبادي، مرجان دانشگاه ولي عصر رفسنجان - گروه علوم خاك , اسفنديار پور بروجني، عيسي دانشگاه ولي عصر رفسنجان - گروه علوم خاك , باقري بداغ آبادي، محسن دانشگاه آزاد اسلامي نجف آباد - گروه جغرافيا , كمالي، اردوان دانشگاه ولي عصر رفسنجان - گروه علوم خاك
كليدواژه :
ارزيابي تناسب اراضي , عملكرد , گندم , نظريه ي مجموعه هاي فازي , مناطق خشك
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: ارزيابي تناسب اراضي به عنوان بخشي از سامانه ي كشاورزي پايدار، بهره برداري از اراضي را به جهتي سوق مي دهد كه ضمن تامين بيش ترين درآمد، كيفيت اراضي نيز در حد مطلوب باقي بماند. در مطالعات سنتي ارزيابي تناسب اراضي، واحدهاي اراضي داراي تناسب بينابين، تنها و تنها مي توانند مشخصات يكي از كلاس هاي از پيش تعريف شده ي تناسب اراضي را اختيار نمايند. بنابراين، روش مزبور قادر به نشان دادن واقعيت پيوسته ي اراضي و تغييرات مكاني خاك نمي باشد. توسعه ي شيوه هاي مدرن (مانند منطق فازي) اين مشكل را تا حد زيادي حل كرده است. لذا هدف اصلي پژوهش حاضر، تعيين عمق بهينه ي خاك به منظور ارزيابي تناسب كمي اراضي براي گندم با استفاده از نظريه ي مجموعه هاي فازي و مقايسه ي دو شيوه ي مختلف فازي سازي كلاس هاي تناسب اراضي در منطقه ي شاهديه ي يزد بود.
مواد و روش ها: پس از برداشت محصول و نمونه هاي خاك از سه عمق 30-0، 60-30 و 100-60 سانتي متري در 90 نقطه ي مشاهداتي و نيز برداشت نمونه هاي خاك از افق هاي ژنتيكي خاك رخ شاهد حفرشده در منطقه، پارامترهاي مورد نياز براي ارزيابي تناسب گندم اندازه گيري شدند. سپس، كلاس هاي ارزيابي تناسب اراضي به روش ريشه ي دوم محاسبه گرديدند و در سه حالت عمقي صفر تا 30، صفر تا 60 و صفر تا 100 سانتي متري مورد مقايسه قرار گرفتند. محاسبات فازي استفاده شده براي اين پژوهش به دو شيوه ي مختلف انجام شدند. در روش اول، فازي سازي شاخص اراضي محاسبه شده براي گندم به صورت مجموعه ها يا بازه هاي فازي ذوزنقه اي انجام شد. در روش دوم، ابتدا تمامي متغيرهاي مورد استفاده در محاسبه ي كلاس هاي تناسب اراضي منطقه براي گندم، شامل عوامل اقليمي و ويژگي هاي خاك و توپوگرافي، به صورت اعداد فازي تعريف شدند و سپس شاخص اراضي به صورت يك عدد فازي مثلثي به دست آمد. براي به دست آوردن مقادير عددي نتيجه ي روش فازي اعمال شده (فرايند نافازي كردن)، از روش مركز ثقل استفاده گرديد. در نهايت، براي نشان دادن كلاس هاي مختلف تناسب اراضي، اعداد حاصل به درجات عضويت فازي تبديل شدند. به منظور مقايسه ي نتايج حاصل از دو روش فازي مورد استفاده براي عمق هاي مختلف، از شاخص شباهت سارما استفاده شد.
يافته ها: درصد هم خواني اطلاعات خاك رخ شاهد با ساير نقاط مشاهداتي، تنها براي عمق صفر تا 100 سانتي متر، قابل توجه (بيش از 60 درصد) بود؛ ليكن بالاترين درصد هم خواني كلاس هاي تناسب اراضي در هر كدام از دو روش فازي مورد استفاده، مربوط به مقايسه ي دو عمق صفر تا 60 و صفر تا 100 سانتي متر بود. اين موضوع بيانگر آن است كه استفاده از عمق صفر تا 60 سانتي متر مي تواند گزينه ي مناسبي براي عمق بهينه ي مطالعات ارزيابي تناسب اراضي منطقه ي شاهديه در مورد گندم باشد. از سوي ديگر، تفاوت چنداني بين نتايج حاصل از روش اول فازي (فازي سازي شاخص اراضي) نسبت به روش دوم (فازي سازي هر كدام از متغيرهاي دخيل در تعيين شاخص اراضي) مشاهده نشد.
نتيجه گيري: به طور كلي، مد نظر قرار دادن عمق صفر تا 30 و يا صفر تا 60 سانتي متر در مطالعات سنتي ارزيابي تناسب اراضي براي گندم از همخواني كافي با نتيجه ي حاصل از خاك رخ شاهد برخوردار نمي باشد. بنابراين در صورتي كه در مطالعه اي اطلاع از نوع محدوديت ها به منظور پيشنهاد دقيق عمليات اصلاحي و عمراني مد نظر نباشد، استفاده از نتايج خاك رخ شاهد تا عمق 100 سانتي متري، به روش سنتي كفايت مي كند و نيازي به انجام محاسبات فازي نخواهد بود.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Land suitability evaluation as part of a sustainable agricultural system,
leads land utilization to a direction, which can preserve land quality in a desirable level while ensuring
the highest income. In the traditional studies of land suitability evaluation, the land units fit between
two classes can only view one of the primary classes defined for land suitability. Therefore, the method
is not able to show the continuous reality of land and soil spatial variability. The development of
modern methods (such as fuzzy logic) has solved this problem to a great extent. Therefore, the main
objective of this research was to determine the optimum depth of soil for quantitative land suitability
evaluation for wheat production using the fuzzy sets theory and comparison of two different
fuzzification methods of land suitability classes in the Shahediyeh region, Yazd.
Materials and Methods: After crop harvesting and taking soil samples from three depths of 0 to 30,
30 to 60 and 60 to 100 cm in 90 observation points, and from genetic horizons of representative
pedon, which excavated in the region, the parameters needed for land suitability evaluation of wheat
were measured. Then, land suitability classes were calculated using the square root method and were
compared in three depths from 0 to 30, 0 to 60 and 0 to 100 cm. Fuzzy calculations used for this
study were conducted in two different ways. In the first method, fuzzification of land index
calculated for wheat was conducted as trapezoidal fuzzy intervals. In the second method, firstly the
variables used to calculate the land suitability classes for wheat, including climatic parameters, and
soil and topographic characteristics, were defined as fuzzy numbers, and then the land index was
calculated as a triangular fuzzy number. To obtain the numerical values of the result of applied fuzzy
method (defuzzification process), the centroid method was used. Finally, to show the different land
suitability classes, the resulting numbers were converted to degrees of fuzzy membership. To
compare the results of two fuzzy methods used for different depths, the similarity index that
presented by Sarma, was used.
Results: The compatibility percentage between the results of representative pedon and observation
points was remarkable (more than 60%) only for 0 to 100 cm depth. In addition, the highest
compatibility percentage of land suitability class was related to comparison of 0 to 60 and 0 to 100
cm depths in each of the two fuzzy methods. This fact shows that 0 to 60 cm depth could be a
relevant alternative for the optimal depth to evaluate land suitability for wheat in the Shahediyeh
region. The results also showed that there was no difference between two fuzzy methods for all land
suitability classes and at all the studied depths.
Conclusion: Overall, considering the depth of 0 to 30 and/or 0 to 60 cm in the traditional studies of
land suitability evaluation for wheat is not sufficient compatible with the results of representative
pedon. Therefore, if the study is not intended to offer detailed information on the type of limitations
for civil actions, use of the results of representative pedon to a depth of 100 cm based on the
traditional method is sufficient and it does not need to fuzzy calculations.
