پديد آورندگان :
بهمني، مرتضي دانشگاه شهركرد - گروه علوم خاك , محمدي، جهانگرد دانشگاه شهركرد - گروه علوم خاك , اسفنديارپور بروجني، عيسي دانشگاه ولي عصر (عج) رفسنجان - گروه علوم خاك , متقيان، حميدرضا دانشگاه شهركرد - گروه علوم خاك
كليدواژه :
پهنه بندي , تجزيه مؤلفه هاي اصلي , حداقل مجموعه داده ها , عملكرد , كل مجموعه داده ها
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: ارزيابي كيفيت خاك اراضي كشاورزي، امري ضروري براي موفقيت‌هاي اقتصادي و پايداري محيط زيست در مناطق در حال توسعه مي‌باشد. در حال حاضر انواع بسيار زيادي از روش‌ها براي ارزيابي كيفيت خاك استفاده مي‌شوند كه هر كدام معيارهاي متفاوتي را به‌كار مي‌گيرند. با توجه به اينكه شهرستان بردسير يكي از مهمترين قطب‌هاي توليدكننده گل محمدي در استان كرمان و ايران مي‌باشد و نظر به اهميت ارزيابي كيفيت خاك به‌عنوان شاخصي از كشاورزي پايدار و بهره‌برداري بهينه از منابع طبيعي، در اين پژوهش، كيفيت خاك در بخشي از اراضي كشت‌شده گل محمدي با استفاده از شاخص كيفيت خاك تجمعي (IQI) و شاخص كيفيت خاك نمرو (NQI) در تركيب با دو روش انتخاب معيار كل مجموعه داده‌ها (TDS) و حداقل مجموعه داده‌ها (MDS) براي دو عمق 25-0 و
50-25 سانتي‌متري ارزيابي شد.
مواد و روش‌ها: براي اجراي اين تحقيق مزرعه‌اي به مساحت 30 هكتار در شهرستان بردسير در استان كرمان انتخاب شد. سپس موقعيت 100 محل براي اندازه‌گيري ويژگي‌هاي خاك (عمق 25-0 و 50-25 سانتي‌متر) و عملكرد گياه مشخص و نمونه‌برداري صورت گرفت. با استفاده از روش تجزيه مولفه‌هاي اصلي (PCA) از ميان كل ويژگي‌هاي موثر بر كيفيت خاك، مهمترين ويژگي‌هاي موثر بـر كيفيـت خاك (MDS) تعيين شدند. نتايج نشان داد كه در عمق اول متغيرهاي ماده آلي، شن، منگنز، كربنات كلسيم معادل، روي و مس و در عمق دوم هم متغيرهاي شن، پتاسيم، كربنات كلسيم معادل، روي، فسفر، سنگريزه و منگنز به‌عنوان مجموعه حداقل داده‌ها انتخاب شدند. سپس كيفيت خاك، بـا اسـتفاده از دو مـدل شـاخص تجمعي كيفيت خاك (IQI) و شاخص كيفيت خاك نمرو (NQI) و هر كدام در دو مجموعه‌ي ويژگي‌هاي خاك TDS و MDS ارزيـابي شـد و نتايج چهار روش تركيبي ارزيابي كيفيت خاك مزبور از طريق مقايسه با عملكرد گل محمدي آناليز شد.
يافته‌ها: نتايج نشان داد كه ضريب همبستگي بين شاخص‌هاي IQITDS و IQIMDS و بين NQITDS و NQIMDSدر عمق 25-0 سانتي‌متر به‌ترتيب برابر با 0/85 و 0/79 بود. همچنين ضريب همبستگي بين شاخص‌هاي IQITDS و IQIMDS و بين NQITDS و NQIMDSدر عمق 50-25 سانتي‌متر به‌ترتيب برابر با 0/75 و 0/77 به‌دست آمد. تجزيه زمين‌آماري شاخص‌هاي كيفيت خاك نشان داد كه تمامي شاخص-هاي بررسي شده خاك و عملكرد گل محمدي، داراي مدل كروي و ساختار مكاني قوي و متوسط مي‌باشند. دامنه تأثير تغييرنماها از 119/33 متر براي شاخص IQITDS در عمق دوم تا 151/8 متر براي شاخص NQITDS در عمق اول در نوسان بود. همچنين دامنه تأثير عملكرد گل محمدي، 122/16 متر به‌دست آمد. همبستگي نقشه‌هاي كريجينگ عملكرد گل محمدي و شاخص‌هاي كيفيت خاك نشان داد كه در هر دو عمق مطالعاتي، بيشترين همبستگي بين عملكرد و شاخص IQITDS مي‌باشد. همچنين، نتايج همبستگي بين شاخص‌هاي كيفيت خاك و عمكلرد گل محمدي نشان داد كه شاخص IQITDS نسبت به ساير شاخص‌هاي همبستگي بالاتري با عملكرد دارد.
نتيجه‌گيري: اين نتايج نشان داد كه شاخص كيفيت تجمعي (IQI) به‌ويژه در مجموعه TDS، كارايي بهتري براي ارزيابي كيفيت خاك منطقه مورد مطالعه دارد. همچنين، نتايج اين پژوهش نشان داد هرچند استفاده از مجموعه TDSدر تعيين شاخص‌هاي كيفيت خاك نتايج بهتري ارائه مي‌كند، اما به‌دليل همبستگي نسبتاً خوب اين مجموعه با مجموعه داده‌هاي حداقل (MDS) اين امكان وجود دارد كه با استفاده از MDS نيز بتوان شاخص‌هاي كيفيت خاك مزارع گل محمدي در منطقه را با دقت مناسبي تعيين كرد كه اين كار موجب كاهش حجم مطالعات و هزينه مي‌شود. با اين حال، اگر هدف از ارزيابي كيفيت خاك، رسيدن به عملكرد بهينه و مطلوب باشد، استفاده از شاخص IQITDS به‌دليل همبستگي بيشتر اين شاخص با عملكرد گل محمدي، كارايي بهتري دارد.
چكيده لاتين :
Background and Objective: The assessment of soil quality for agricultural land is essential for the economic successes and sustainability of the environment in developing countries. Currently, many types of methods with different factors are used to evaluate soil quality. Soil quality evaluation is an indicator of sustainable agriculture and optimized application of utilization of natural resources. Moreover, the Bardsir city is one of the most important regions of Rose (Rosa Damasceneea Mill) in Kerman province and Iran. In this research, soil quality were evaluated in a part of the cultivated land of Rose using integrated soil quality index (IQI) and Nemoro soil quality index (NQI) in combination with two of data sets, total data set (TDS) and minimum data set (MDS) for 0-25 and 25-50 cm depth.
Materials and Methods: In this research, a farm with an area of 30 hectares was selected in Bardsir city, Kerman province. Then, 100 locations were sampled to determine soil characteristics (0-25 and 25-50 cm), then in each location, the yield was determined. Among the total characteristics of soil quality, the most important of characteristics were determined Using principal component analysis (PCA). The results showed that in the topsoil and subsoil, minimum data set were organic matter, sand, Mn, calcium carbonate equivalent, Zn, Cu and sand, K, calcium carbonate equivalent, Zn, P, fragments and Mn, respectively.
Results: The results showed that at the 0-25 cm, the correlation between IQITDS and IQIMDS and between NQITDS and NQIMDS were 0.85 and 0.79, respectively. Also, at the depth of 25-50 cm, the correlation between IQITDS and IQIMDS and between NQITDS and NQIMDS were 0.75 and 0.77, respectively. The geostatistical analysis of soil quality indices showed that all of the studied soil parameters and Rose yield have spherical model and strong to medium spatial structure.
The range of variograms is varied from 119.33 m for IQITDS in the subsoil to 151.8 m for NQITDS in the topsoil. Besides, the range of variogram for Rose yield was 122.16 m. The correlation between kriging maps of Rose yield and soil quality indices showed that the highest correlation was found between the yield and the IQITDS index at both studied depths. The results of correlation between soil quality indices and Rose yield showed that the IQITDS index has a higher correlation with yield than other indices.
Conclusion: These results demonstrated that the IQI index, especially in the TDS set, has a better performance for assessing the soil quality in the study area. Because of the relatively good correlation between this set and MDS, the TDS set is better to determine soil quality indices; this result may be attributed to use MDS to determine the soil quality indices with proper accuracy. However, if the purpose of soil quality assessment is to achieve the optimal yield, the use of IQITDS index, due to its greater correlation with the Rose yield, has a better performance.
