m. baghernejad
-
بافت به عنوان یکی از ویژگی های موثر بر وضعیت هیدرولوژیکی و مکانیکی خاک از اهمیت ویژه ای برای رشد گیاهان برخوردار است. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف مدل سازی مکانی ذرات خاک شامل شن، سیلت و رس با استفاده از مدل های یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF)، رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و مدل زمین اماری کوکریگینگ (Co-Kriging) و نقشه مدل رقومی ارتفاع و تصاویر ماهواره ای با وضوح مکانی بالا در دشت مرودشت استان فارس انجام گرفت. مطالعات میدانی شامل حفر 200 پروفیل مشاهداتی براساس روش نمونه برداری ابر مکعب لاتین (cLHS) و نمونه برداری از دو عمق، سطحی (30 سانتی متر) و زیرسطحی (60-30 سانتی متر) بود. طیف وسیعی از متغیرهای کمکی با دسترسی آسان شامل پارامترهای توپوگرافی و شاخص های سنجش از دور به عنوان پیش بینی کننده های محیطی با وضوح مکانی 30 متر تهیه گردید. مناسب ترین متغیرهای کمکی با استفاده از آزمون هم خطی توسط شاخص تورم واریانس (VIF) و سپس رویکرد انتخاب متغیر باروتا انتخاب شد. نتایج نشان داد که مدل RF نسبت به مدل های SVR و Co-Kriging دارای عملکرد بهتر و دقت بیشتر برای پیش بینی هر سه ذره شن، سیلت و رس است. ضریب تبیین (R2) پیش بینی شده برای رس در عمق سطحی و زیر سطحی به ترتیب 52/0 و 49/0، برای سیلت 48/0 و 64/0 و برای شن 54/0 و 36/0 درصد محاسبه شد. همچنین متغیر عمق دره مهمترین متغیر در پیش بینی توزیع مکانی شن، سیلت و رس شناسائی شد. تهیه نقشه توزیع مکانی اندازه ذرات خاک حاصل می تواند منبع مهمی از اطلاعات برای مدیریت کارآمد منابع زمین و نظارت بر محیط زیست باشد. به طور کلی رویکرد مورد استفاده در این تحقیق به دلیل استفاده از منابع اطلاعاتی با دسترسی آسان و ارزان می تواند به عنوان راهنمایی برای تهیه ی نقشه های مدیریت پذیر خاک در دشت های کشاورزی کشور با قابلیت به روز رسانی در حداقل زمان ممکن مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: توزیع اندازه ذرات خاک, جنگل تصادفی, کوکریجینگ, نقشه برداری رقومی, یادگیری ماشینIntroductionUnderstanding the particle size distribution (PSD) is of great importance for plant growth and soil management. In recent years, the science of soil has witnessed a significant increase in digital soil mapping (DSM) activities. In this regard, machine learning models (ML) have emerged as an alternative and tool for DSM, which are mainly used for data mining and pattern recognition purposes, and are now widely used for regression and classification tasks in all fields of science. Hence, this study was undertaken to spatially model sand, silt, and clay particles utilizing machine learning models such as Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR), and the Co-Kriging geostatistical model. Additionally, auxiliary variables with high spatial resolution were incorporated into the analysis. This investigation was conducted in a section of the Marvdasht plain, located in Fars province.
Materials and MethodsThe present study was conducted in a part of Marvdasht plain located between 35.82´41°52' to 1.07´57°52' east longitude and 35.02´48°29' to 14.72´2°30' north latitude, and 40 km north of Shiraz with an area of about 50,000 hectares. After determining the study area boundaries, the positions of 200 sampling points were determined using the R software and the conditioned Latin hypercube sampling method. In other words, for soil feature modeling, 200 samples were taken from two depths of zero to 30 and 30 to 60 centimeters in the study area. Then, the samples were transferred to the laboratory, dried, and passed through a 2 mm sieve. Finally, the soil texture components were measured by the hydrometer method. The environmental variables used in this study are a wide range of representatives of soil-forming factors that were prepared as much as possible from sources with minimum cost and high accessibility. In total, 75 environmental variables were prepared, and the raster format related to all environmental variables, including 39 elevation and altitude variables and 36 remote sensing measurement variables, was extracted. Finally, the factor-tuning inflation variance and Boruta algorithm were used to select the optimal variables.
ResultsThe minimum amount of clay was measured at 10.21% and 10.45%, respectively, and the maximum amount was 32.65% and 36.35% at the surface and subsurface depths. The average amount of clay in all samples was 37.91% and 35.61%. The average amount of sand was measured at 25.65% and 26.02% at the surface and subsurface depths, respectively. The maximum amount of sand was observed in the northern and higher parts of the study area and was equal to 54.68% and the minimum amount was predicted in the low-lying areas of the study area. Low-lying areas and sedimentary plains in the central part of the study area contained high amounts of silt. Four depth variables valley depths (VD), texture (TE), topographic wetness index (TWI), and clay index (CI) related to geomorphometric parameters and the normalized difference vegetation index (NDVI) variable related to remote sensing indices were selected as optimal variables. The RF model with R2 of 54.0% and 36.0% for predicting sand, 48.0% and 64.0% for predicting silt, and 52.0% and 49.0% for predicting clay at both surface and subsurface depths performed better than the SVR and Co-Kriging models. The most effective variable in predicting the spatial distribution of soil particles was VD with relative importance of 60% and 65% for predicting sand at the surface and subsurface depths, 70% for predicting silt at the surface depth, and 70% and 65% for predicting clay at both surface and subsurface depths, respectively. Only TE and TWI variables were more important than VD for predicting silt at subsurface depth. These results show that topographic variables are effective in the spatial variation of soil particles. Unlike clay, the highest amount of sand in both depths was observed in the northern part and the highest part of the study area, and the lowest amount was predicted in the low-lying areas of the study area.
ConclusionIn general, with the aim of this research, maps of the spatial distribution of soil texture components were prepared at both surface and subsurface depths using machine learning and geostatistical approaches along with environmental covariates in a part of Marvdasht plain. Among the selected environmental covariates, topographic attributes, especially the valley depth (VD), had the highest effect in justifying the spatial prediction of soil texture components. Also, the results of comparing the performance of machine learning models supported the higher efficiency of the RF model than other models. Therefore, the approach used in this study to prepare a map of soil texture components can be useful as a guide for mapping useful soil features in areas with similar climatic and topographic conditions.
Keywords: Co-kriging, Digital soil mapping, Machine learning, random forest, Soil particle size distribution -
افزایش کیفیت نقشه های رقومی بافت خاک با استفاده از تصاویر ماهواره لندست 8 در خاک های آهکی جنوب ایران
در طی سه دهه اخیر، تمایل عمومی به تغییر روش در تحقیقات پیرامون مدیریت منابع خاک و نقشه برداری اراضی از روش های مرسوم و عمدتا کیفی به روش های کمی بر اساس مدل های همبستگی مکانی بوجود آمده است که به این روش ها اصطلاحا نقشه برداری رقومی خاک گفته می شود. پژوهش حاضر در دشت شبانکاره استان بوشهر به مساحت 15000 هکتار با واحدهای فیزیوگرافی مختلف که دارای کاربری عمدتا زراعی بودند انجام شد. تعداد 172 محل هدف برای نمونه برداری خاک در عمق -30-0 سانتیمتری بر اساس تصاویر ماهواره ای و همچنین تفاوت های ظاهری مشاهده شده در منطقه مطالعاتی در نظر گرفته شد. نقشه رقومی بافت خاک به دو روش زیر تولید گردید: a) روش مرسوم و متداول در تهیه نقشه رقومی خاک. در این روش، نتایج به دست آمده از تجزیه نمونه های خاک در آزمایشگاه را به همراه مختصات جغرافیایی هر نقطه و مرز منطقه مورد مطالعه به محیط برنامه رایانه ای ArcGIS وارد نموده و با استفاده از تخمین گرهای کریجینگ (Kriging) و یا عکس مجذور فاصله (IDW)، نقشه مربوطه تهیه می شود. نقشه های تولید شده به این روش دارای کیفیت پایینی هستند به گونه ای که در آن ها علاوه بر بافت های موجود در خاک سطحی منطقه مطالعاتی، بافت های اضافی و پراکنده با مرزهای تیز و غیر واقعی نیز مشاهده می گردند. b) روش پیشرفته که از کوکریجینگ (CoKriging) باندهای انعکاسی سنجده OLI ماهواره لندست 8 با نتایج آزمایشگاهی نمونه های خاک برای ترسیم نقشه بافت خاک استفاده می گردد. نتایج نشان داد که به کارگیری باند B1 (433/0 تا 453/0 میکرومتر) تصاویر ماهواره لندست 8 مربوط به آوریل 2020 توانست بالاترین کیفیت در ترسیم نقشه رقومی بافت خاک منطقه مورد مطالعه را بوجود آورد. نقشه بافت خاک تولید شده در این روش با بافت خاک سطحی در طبیعت کاملا مطابقت داشت. تجمع نمک و میزان رطوبت خاک از عوامل مهمی بودند که بر تاریخ تصویر ماهواره ای انتخاب شده، نقش عمده ای داشتند. همچنین، بیشترین و کمترین شعاع تاثیر در بین ذرات بافت خاک به ترتیب مربوط به ذرات رس و شن به میزان 684 و 388 متر بود.
Over the last three decades, there has been a general tendency for changing research methods on soil resource management from conventional and mainly qualitative methods to quantitative ones based on spatial correlation models, which are called Digital Soil Mapping (DSM). The present study was carried out in Shabankareh Plain (15,000 ha) with different physiographic units, in Bushehr Province, southern Iran. The target sites (172 points) were selected for soil sampling at depths of 0-30 cm. Soil texture classes DSM was produced by two methods. The first method was Conventional DSM, in which data of soil particles was obtained from laboratory analysis for each sampling point along with their geographical location. Also, the study area boundary was added to ArcGIS software in UTM format and was analyzed by operating Kriging or IDW estimators. The map produced by this method was a low quality digital map containing extra and scattered texture classes with unrealistically sharp boundaries. The second method used CoKriging of L8 multispectral imagery data (OLI bands) and soil samples analysis was operated. Results showed that using B1 band (0.433-0.453 µm) of Landsat 8 satellite imageries of the study area in April 2020 produced high quality digital maps. In this method, soil textures were the same as the ones in the study area. Salt accumulation and water content of surface soil were possible reasons indicating why satellite imageries in the other periods of year were not suitable for DSM. The highest and the lowest ranges of influence among soil texture parameters were 684 meters and 388 meter for clay and sand particles, respectively.
Keywords: CoKrigging, Geostatistical methods, Reflectance B1band, Soil particle zoning -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و پنجم شماره 3 (پیاپی 97، پاییز 1400)، صص 191 -207
طبقه بندی خاک در یک سطبقه بندی خاک در یک سیستم استاندارد عموما طبق اطلاعات حاصل از اندازه گیری ویژگی های خاک در واحد های نقشه برداری مختلف تعریف می شود. این تحقیق با هدف مقایسه کارایی سامانه های رده بندی جهانی خاک (WRB) و آمریکایی (ST) در توصیف ویژگی های ژنتیکی و مورفولوژیکی خاک ها انجام شد. از نه خاکرخ مطالعاتی، شش خاکرخ شاهد انتخاب و در واحدهای فیزیوگرافی واریزه های سنگریزه دار، دشت دامنه ای و دشت آبرفتی حفر شدند، سپس خاکرخ ها بر اساس الگوی دو سامانه کلاس بندی شدند. همچنین از آزمون تجزیه واریانس و مقایسه میانگین برای کمی کردن تغییرات ویژگی های مورد نظر خاک استفاده شد. نتایج تغییرات ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در هر یک از موقعیت های مختلف شیب بر اساس تجزیه واریانس اثر واحدهای فیزیوگرافی و عمق خاک در سطح یک درصد معنی دار شد. نتایج کلاس بندی خاک ها نشان داد که طبق WRB در سطح گروه مرجع با جداسازی چهار گروه Regosol، Cambisol، Calcisol و Gleysol نسبت به ST با شناسایی دو راسته Entisols و Inceptisols خاک های متنوع تری را شناسایی کرده است. خاک های واقع در دشت آبرفتی با سطح آب زیرزمینی بالا در WRB به دلیل ایجاد شرایط محدودیت زهکشی برخلاف ST که در سطح زیرراسته با عنوانAquepts نامیده شده اند، در یک سطح بالاتر با عنوان گروه مرجع Gleysol طبقه بندی شدند. از دیگر سو ST برخلاف WRB با بهره گیری از معیارShallow در سطح فامیل توصیفی از کم عمق بودن خاک ها و محدودیت توسعه ریشه را ارایه کرد. به طور کلی میزان کارایی هر یک از سامانه ها، با وجود تفاوت های ذاتی در ساختار آنها بسته به هدف به کارگیری از آنها متفاوت است.یستم استاندارد عموما طبق اطلاعات حاصل از اندازه گیری ویژگی های خاک در واحد های نقشه برداری مختلف تعریف می گردد. این تحقیق با هدف مقایسه کارایی سامانه های رده بندی جهانی خاک (WRB) و آمریکایی (ST) در توصیف ویژگی های ژنتیکی و مورفولوژیکی خاک ها انجام گردید. از نه خاکرخ مطالعاتی، شش خاکرخ شاهد انتخاب و در واحدهای فیزیوگرافی واریزه های سنگریزه دار، دشت دامنه ای و دشت آبرفتی حفر گردیدند، سپس خاکرخ ها بر اساس الگوی دو سامانه کلاس بندی گردیدند. همچنین از آزمون تجزیه واریانس و مقایسه میانگین جهت کمی نمودن تغییرات ویژگی های موردنظر خاک استفاده گردید. نتایج تغییرات ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در هر یک از موقعیت های مختلف شیب براساس تجزیه واریانس اثر واحدهای فیزیوگرافی و عمق خاک در سطح یک درصد معنی دار گردید. نتایج کلاس بندی خاک ها نشان داد که طبق WRB در سطح گروه مرجع با جداسازی چهار گروه Regosol، Cambisol، Calcisol و Gleysol نسبت به ST با شناسایی دو راسته Entisols و Inceptisols خاک های متنوع تری را شناسایی نموده است. خاک های واقع در دشت آبرفتی با سطح آب زیر زمینی بالا در WRB به دلیل ایجاد شرایط محدودیت زهکشی برخلاف ST که در سطح زیر راسته با عنوانAquepts نامیده شده اند، در یک سطح بالاتر با عنوان گروه مرجع Gleysol طبقه بندی گردیدند. از دیگر سو ST برخلاف WRB با بهره گیری از معیارShallow در سطح فامیل توصیفی از کم عمق بودن خاک ها و محدودیت توسعه ریشه را ارایه نمود. به طورکلی میزان کارایی هر یک از سامانه ها، علی رغم وجود تفاوت های ذاتی در ساختار آنها بسته به هدف بکارگیری از آنها متفاوت می باشد.طبقه بندی خاک در یک سیستم استاندارد عموما طبق اطلاعات حاصل از اندازه گیری ویژگی های خاک در واحد های نقشه برداری مختلف تعریف می گردد. این تحقیق با هدف مقایسه کارایی سامانه های رده بندی جهانی خاک (WRB) و آمریکایی (ST) در توصیف ویژگی های ژنتیکی و مورفولوژیکی خاک ها انجام گردید. از نه خاکرخ مطالعاتی، شش خاکرخ شاهد انتخاب و در واحدهای فیزیوگرافی واریزه های سنگریزه دار، دشت دامنه ای و دشت آبرفتی حفر گردیدند، سپس خاکرخ ها بر اساس الگوی دو سامانه کلاس بندی گردیدند. نتایج نشان داد که WRB در سطح گروه مرجع با جداسازی چهار گروه Regosol، Cambisol، Calcisol و Gleysol نسبت به ST با شناسایی دو راسته Entisols و Inceptisols خاک های متنوع تری را شناسایی نموده است. خاک های واقع در دشت آبرفتی با سطح آب زیر زمینی بالا در WRB به دلیل ایجاد شرایط محدودیت زهکشی برخلاف ST که در سطح زیر راسته با عنوانAquepts نامیده شده اند، در یک سطح بالاتر با عنوان گروه مرجع Gleysol طبقه بندی گردیدند. از دیگر سو ST برخلاف WRB با بهره گیری از معیارShallow در سطح فامیل توصیفی از کم عمق بودن خاک ها و محدودیت توسعه ریشه را ارایه نمود. به طورکلی میزان کارایی هر یک از سامانه ها، علی رغم وجود تفاوت های ذاتی در ساختار آنها بسته به هدف بکارگیری از آنها متفاوت می باشد.
کلید واژگان: سطوح ژئومورفیک, طبقه بندی خاک, کانی شناسی رس, ویژگی های مورفولوژیکی خاکSoil classification in a standard system is usually defined based on information obtained from properties and their variations in different map units. The aim of this study was to compare soil genesis and morphological characteristics in different landforms with WRB and Soil Taxonomy (ST) Systems. From nine studied profiles, six profiles were selected as representative profiles and dug in Colluvial fans, Piedmont plain, and Alluvial plain physiographic units, respectively. Then, the soils were classified according to the pattern of the two systems. Also, variation analysis of variance (ANOVA) and comparing means were used to quantify interested soil properties. The results of soil physio-chemical properties at different landform positions were significant based on analysis of variance of the effect of physiographic units and soil depth at the level of 1 %. Soil classification results based on WRB indicated that WRB were recognized four reference soil groups (RSG) included Regosols, Cambisols, Calcisols, and Gleysols at the first level of WRB classification in comparison of ST with recognizing two order Entisols and Inceptisols could separate more soils. The soils were located on the alluvial plain with a high groundwater level in the WRB due to the creation of restrictive conditions for root development in contrast to the ST called “Aquepts” in the suborder level but in a WRB is classified as the “Gleysols” RSG. On the other hand, ST, unlike WRB, used the Shallow criteria at the family level to describe the shallowness of soils and the limitations of root development. Generally, the efficiency of each system varies despite the differences in their structure and depending on the purpose of using them.
Keywords: Water hammer, Water conveyance pipeline, Surge tower pipe, Negative pressure -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال نوزدهم شماره 3 (پیاپی 73، پاییز 1394)، صص 301 -319
این تحقیق به منظور بررسی سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر تبادلی درافق های سطحی و زیرسطحی سری های غالب خاک های استان کهگیلویه و بویراحمد، با عصاره گیرهای معدنی و آلی انجام شد. عصاره گیری متوالی پتاسیم غیر تبادلی با کلرید کلسیم 01/ 0 مولار و اگزالیک اسید 01/ 0 مولار در 17 مرحله و به مدت 1948 ساعت در دو تکرار بر روی 64 نمونه سطحی و عمقی خاکرخ های انتخابی انجام شد. سپس برای بررسی سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی، داده های آزادسازی پتاسیم با معادلات مختلف سینتیکی شامل الوویچ، مرتبه اول، تابع توانی و پخشیدگی پارابولیک برازش داده شدند. نتایج نشان داد که میانگین پتاسیم غیر تبادلی (پتاسیم استخراج شده با اسید نیتریک) خاک های مطالعه شده 356 میلی گرم بر کیلوگرم بود. کلرید کلسیم و اگزالیک اسید تنها بخش کوچکی از پتاسیم غیر تبادلی را آزاد کردند به طوری که اگزالیک اسید حدود 52 درصد و کلرید کلسیم نیز حدود 58 درصد از پتاسیم غیرتبادلی را آزاد کردند. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده توسط اگزالیک اسید تقریبا در همه نمونه ها کمتر از پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده با کلرید کلسیم بود که دلیل اصلی آن می تواند ظرفیت بافری بالای خاک های آهکی و خنثی شدن اگزالیک اسید توسط آهک باشد. ضریب سرعت آزادسازی (b) معادله های الوویچ و پخشیدگی پارابولیک همبستگی معنی داری با پتاسیم غیرتبادلی و تعدادی از خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک نشان دادند. همچنین با توجه به ضرایب تبیین و اشتباه استاندارد برآورد، به ترتیب معادله های الوویچ، تابع توانی، مرتبه اول و پخشیدگی پارابولیک به عنوان بهترین معادله ها برای پیش بینی آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی خاک های استان پیشنهاد شدند.
کلید واژگان: سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر تبادلی, کهگیلویه و بویراحمد, اگزالیک اسید, کلرید کلسیمThe aim of this study was to assess the kinetics of nonexcheangable potassium release in surface and subsurface soil horizons, using organic and inorganic extractions, in Kohgilouye-va-Boyerahmad Province. Kinetics of K+ release was studied by successive extractions of K from 64 selective surface and subsurface soil samples, using 0.01 M CaCl2 and 0.01 M oxalic acid, for 1948 h, with two replicates. Nonexchangeable K+ release was fitted by Elovich, Pseudo-first order, Power function and Parabolic equations. Result showed that the average nonexchangeable K+ released (extracted by 1M HNO3) was 356 mg/kg, while those extracted by CaCl2 and oxalic acid after 1948 h were only 58% and 52% of the total amount of nonexchangeable K+ of the soils, respectively. In all soil samples, nonexchangeable K+ released by oxalic acid was less than that released by CaCl2, due to the high buffering capacity resulting from high carbonates in the soils. Potassium release rate in Elovich and Parabolic equations were significantly correlated with non-exchangeable potassium and some physical and chemical characteristics. Based on high Coefficients of determination (r2) and low Standard errors (SE), Elovich, Power function, First order and Parabolic equations were selected as the best equations for prediction of K+ release from the soils.
Keywords: Kinetics of nonexchangeable Potassium, Kohgilouye, va, Boyerahmad, Oxalic acid, Calcium Chloride -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 41، پاییز 1386)، ص 75
سیستم کشت تک محصولی نیشکر(.Saccharum officinarum L) و گیاهان زراعی دیگر بدون کاربرد کود پتاسیمی سالیان زیادی است که در جنوب غربی ایران ادامه دارد. با وجود تخلیه مقدار زیادی از پتاسیم خاک توسط گیاهان زراعی، تاکنون پاسخی به مصرف کودهای پتاسیمی در این اراضی گزارش نشده است. آزمایشی با هدف بررسی اثر تر و خشک شدن خاک بر پتاسیم قابل جذب گیاه و نیز افزایش پتاسیم قابل جذب خاک پس از افزودن پتاسیم به خاک و رس های آن طراحی شد. نتایج نشان داد که برخلاف خاک ها بایر، کانی های رسی قابل انبساط در خاک های کشت شده تشکیل شده است. عدم وجود این نوع کانی ها در اراضی کشت نشده بیانگر نوتشکیلی این رس ها در خاک های کشت شده در اثر کشت و آبیاری بود. 30 بار تر و خشک کردن خاک نمونه های سطحی اراضی تحت کشت نیشکر، تناوبی و بایر در مجاورت پتاسیم، پتاسیم قابل جذب خاک را از 133، 226 و 172 میلی گرم در کیلوگرم به ترتیب به 266، 447 و 628 افزایش داد. این نتایج نشان داد که با وجود تثبیت زیاد پتاسیم در لایه سطحی خاک تحت کشت به ویژه نیشکر، مقدار پتاسیم قابل جذب این خاک ها زیاد شده است. تثبیت پتاسیم توسط لایه های عمقی خاک کمتر از لایه سطحی بود. هم چنین پس از افزودن پتاسیم به خاک، میزان تثبیت آن با افزایش دفعات تر و خشک کردن، روند نزولی داشت. تثبیت پتاسیم در خاک ها در راستای میزان تغییرات مینرالوژی خاک های مذکور و افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی بود. برای رس های جداسازی شده از این خاک ها نیز تثبیت پتاسیم به بیشترین میزان در لایه سطحی رخ داد. اختلاف معنی داری از لحاظ مقدار تثبیت پتاسیم توسط رس های خاک های مذکور برای نوع کشت و عمق در سطح 1% ملاحظه گردید. مقدار زیاد تثبیت پتاسیم به کانی های رسی ایلیت تخلیه شده از پتاسیم توسط کشت و کار نسبت داده شد به طوری که پس از قرار دادن این رس ها در مجاورت پتاسیم تثبیت آن، کانی های شبه میکایی در این رس ها تشکیل شده بود.
کلید واژگان: پتاسیم, تثبیت, نیشکر, رس, ظرفیت تبادل کاتیونیSugarcane (Saccharum officinarum L.) and rotational crops have been cultivated without potassium fertilizers for many years in southwestern Iran. Although potassium was removed from this soil, no response has been reported to K fertilizers by crops. This study was conducted to evaluate the effects of wetting and drying, and cultivation systems on potassium fixation in some Khouzestan soils. The results showed that expandable clay mineral was observed in cultivated soils but not in the non-cultivated soils. This may be related to irrigation, and cultivation practices in this soils. By adding K and sequential wetting and drying the amount of K-available increased in sugarcane, rotational cropping and uncultivated soils from 132.6, 226.2 and, 171.6 mgkg-1 to 266, 447 and 628, respectively. These results showed that more K can be fixed after cultivating soils, especially by sugarcane, but available K increased by adding K. All surface soils had higher K fixation capacity than subsurface ones. Also, by application K to these soils, the amount of K fixation decreased with increasing wetting and drying times. The K fixation increased by the increase of cation exchangeable capacity. Significant difference was observed between cultivation system and depth of sampling in 1% levels. High K fixation can be attributed to illite minerals depleted from K. Mica-like minerals formed after adding K, and wetting and drying cycles. Amount of K fixation by clay particle samples was more than the same soil samples but in both the same trend was observed for K fixation. Also, drying and wetting decreased K fixation in the last periods. It may be due to trapping K in the interlayer positions.
Keywords: Potassium, Fixation, Sugarcane, Clay, Cation exchangable capacity -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال نهم شماره 4 (پیاپی 34، زمستان 1384)، ص 55
تغییر در ویژگی های خاک عمدتا حالت پیوسته دارد. روشی که بتواند این پیوستگی را در نظر بگیرد، قادر به ارایه تصویر واقعی تری از الگوی پراکنش خاک ها چه در فضای رده بندی و چه در فضای جغرافیایی خواهد بود. منطق پیوسته فازی چنین دیدگاهی را فراهم می کند. در این مطالعه کارآیی این نگرش با انجام نوعی خوشه بندی فازی در یک زیر حوزه در غرب ایران مورد بررسی قرار گرفت. خوشه بندی از طریق کمینه سازی یک تابع عینی در تعیین درجه عضویت هر پدان در هر یک از کلاس ها با نمای فازی 1.15 تا 1.5 انجام گرفت. پس از تعیین اعتبار خوشه بندی تعداد بهینه کلاس ها برای زیر مجموعه های کل، ریخت شناختی و بافت به ترتیب 8، 4 و 5 تعیین شد. نمودارهای درجات عضویت تخصیص یافته به هر پدان در نمای اراضی منطقه نشانگر وجود همپوشی بین کلاس ها و پیوستگی قابل توجه بود. با توجه به تمایز کم خاک های منطقه و شباهت زیاد خواص آنها، روش مذکور از حساسیت بالایی در تشخیص تیپ های مختلف خاک برخوردار است. به علاوه بین کلاس های فازی حاصله و شکل اراضی نیز ارتباط وجود داشت. کاربرد این روش تهیه سیستم های طبقه بندی و نیز نقشه های پیوسته خاک با سطح نگرشی در حد پدان قابل بررسی است.
کلید واژگان: تابع عینی, خوشه بندی فازی, طبقه بندی پیوسته, فضای رده بندیChenges in the soil characteristics is rather continuously. A method that takes this continuity into account would present a realistic pattern of soil distribution either in taxonomic or geographical space. The fuzzy set theory provides such an approach. In this study, the robustness of fuzzy clustering in soil pattern recognition was evaluated in a subcatchment of western Iran. The clustering carried out on the basis of minimization of an objective function in assigning membership values to each pedon in each fuzzy class. Fuzziness exponent values from 1.15 to 1.5 were used. The following validation of the resulted clusters (classes), optimal number of classes in whole, morphological and particle-size subsets were determined 8, 4, and 5 respectively. Plots of membership values across the landscape indicated class overlap and considerable contiguity. Considering low differentiation of these young soils and the high similarity among their properties, the method indicated a high capacity in recognizing different soil types over the study area. Furthermore, there was relationships between the soil fuzzy classes and landform. Thus, the method is capable in continuous classification, which could be so important in construction of continuous soil maps at low aggregation levels, e. g., pedon.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.