ارزيابي كمي و پهنه بندي پراكنش مكاني شاخص كيفيت خاك در بخشي از اراضي خشك و نيمه خشك غرب ايران (مطالعه موردي: منطقه كن سرخ، استان ايلام)

Quantitative Evaluation and Zoning of Spatial Distribution of Soil Quality Index in Some Parts of Arid and Semi-Arid Lands of Western Iran (Case Study: Kane Sorkh Region, Ilam Province

آگاهي از ظرفيت خاك ها براي بهره برداري از آن ها در قالب انواع استفاده هاي اصلي در اكوسيستم هاي كشاورزي و منابع طبيعي مستلزم شناخت دقيق ويژگي هاي فيزيكوشيميايي و زيستي خاك مي باشد كه تضمين كننده استفاده پايدار از اراضي مي باشد. لذا اين تحقيق به منظور ارزيابي كيفيت خاك با استفاده از مدل هاي كمي در اراضي كن سرخ شهرستان مهران به عنوان بخشي از اراضي خشك و نيمه خشك ايران در استان ايلام انجام شد. نمونه هاي خاك از عمق صفر تا 30 سانتي متري و متوسط وزني عمق 30 تا 100 سانتي متري خاكرخ برداشت گرديد. ويژگي هاي فيزيكوشيميايي بر اساس روش هاي استاندارد اندازه گيري شد. با استفاده از روش تجزيه به مولفه هاي اصلي (PCA)، از مجموع 16 ويژگي خاك (TDS)، بر اساس ميزان ارزش ويژه و ضريب همبستگي، 8 ويژگي به عنوان حداقل ويژگي هاي موثر بر كيفيت خاك (MDS) انتخاب گرديد. سپس با استفاده از دو مدل شاخص كيفيت تجمعي (IQI) و شاخص كيفيت نمورو (NQI) و هر كدام در دو مجموعه ي TDS و MDS ارزيابي كيفيت خاك انجام شد. نتايج نشان داد كه خاك هاي منطقه در نمونه هاي سطحي داراي كلاس كيفيت متوسط و نمونه هاي متوسط وزني عمق 30 تا100سانتي متري خاكرخ ها داراي كيفيت ضعيف به همراه محدوديت شديد مي باشند. طبق نتايج مهم ترين عوامل محدودكننده كيفيت خاك كمبود ماده آلي، درصد بالاي كربنات كلسيم، گچ، سنگريزه و شوري خاك بود. ضريب تبيين (R2) براي نمونه هاي سطحي و متوسط عمقي بين دو مجموعه TDS و MDS در دو مدل IQI و NQI به ترتيب 0.79 , 0.79, 0.95 , 0.94 بود كه نشان دهنده قابل اطمينان بودن استفاده از مجموعه MDS به جاي TDS در هر دو مدل مي باشد. بنابراين استفاده از موثرترين ويژگي هاي خاك در مطالعات ارزيابي كيفيت خاك ضمن كاهش زمان مطالعات خاك شناسي زمينه صرفه اقتصادي در بحث پايش و بهره برداري پايدار از اراضي كشاورزي را فراهم مي نمايد.

Knowledge of the soils capacity to utilize them in the form of different major uses in agricultural ecosystems and natural resources requires the accurate recognition of the physico-chemical and biological properties of the soil, ensuring the sustainable use of the lands. Therefore, this research was conducted to evaluate the soil quality using quantitative models in the Kane Sorkh lands of Mehran as a part of arid and semi-arid lands of Ilam province (Iran). Soil samples were taken from the depth of 0-30 cm and weighted average for the depths of 30-100 cm of the soil profile. Physicochemical properties were measured based on the standard methods. Using principal component analysis (PCA), among a total 16 soil characteristics (TDS), eight properties were selected based on the eigen values and the correlation coefficient as the least properties affecting soil quality (MDS). Then, soil quality assessment was performed using two models of integrated quality index (IQI), Nemoro Quality Index (NQI), and each in two sets of TDS and MDS. The results showed that the top layer (0-30 cm) have a moderate quality class and the sub layer (30-100 cm of the profiles) have poor quality with severe constraints. According to the results, the most important factors limiting soil quality were organic matter deficiency, high percentage of calcium carbonate, gypsum, gravel and soil salinity. Determination coefficients (R2) for the top and sub-layer samples between the two TDS and MDS sets in both IQI and NQI models were 0.79 and 0.79, 0.95 and 0.94, respectively, indicating the reliability of using MDS set instead of TDS in both models. Therefore, the use of most effective soil properties in the soil quality assessment studies is not only time consuming but also it is cost-effective for sustainable monitoring of agricultural land use.