nava kianian
-
زمینه و هدف
فشردگی خاک از بدترین نشانه های فروپاشی فیزیکی خاک است که اثرهای گسترده ای در کاهش کیفیت فیزیکی آن دارد. از سوی دیگر، پارامترهایی مانند پایداری خاکدانه، جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی و تخلخل که از مهم ترین نشانگر های کیفیت فیزیکی خاک هستند، به دلیل شرایط محیطی مناطق خشک و نیمه خشک معمولا نسبت به مدیریت نامناسب آسیب پذیرترند. در دهه های اخیر و به دلیل هماهنگ نشدن با تکنولوژی نوین، کشاورزان برای افزایش تولید به کاربرد بی رویه ماشین و مواد شیمیایی کشاورزی در زمین روی آورده اند. از پیامدهای مدیریت نامناسب زمین فشردگی لایه زیرین عمق شخم است که در سال های اخیر تقریبا در هر جایی از زمین های استان کرمانشاه دیده می شود. این مطالعه به عنوان یک گام اولیه در بررسی این مشکل انجام شد.
روش پژوهش:
دشت سنجابی کرمانشاه به وسعت حدود 67000 هکتار به عنوان منطقه مطالعاتی در نظر گرفته شد. تعداد 102 نقطه به روش سیستماتیک ساده مشخص شد. نمونه های دست خورده از دو لایه سطحی و لایه فشرده زیرین، و نمونه های دست نخورده با استوانه های فلزی از لایه فشرده زیرین برداشته شد. پس از انجام آزمایش های فیزیکی و شیمیایی خاک، پایداری خاکدانه ها در دو حالت خشک و تر بررسی شد. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار آماری SPSS تعیین شد. ضریب همبستگی به روش پیرسون همراه با آزمون همبستگی به دست آمد. شاخص های کیفیت تجمعی (IQI) و کیفیت نمورو (NQI) در دو مجموعه کل داده ها (TDS) و حداقل داده ها (MDS) از طریق روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) به دست آمد. سپس پهنه بندی شاخص های کیفیت خاک جهت ارزیابی مکانی کیفیت خاک به روش کریجینگ انجام شد.
یافته هادر لایه سطحی و لایه فشرده زیرین به ترتیب 10 و 8 مولفه اصلی توانستند 02/85 و 18/80 درصد کل واریانس را برآورد کنند. ضریب همبستگی IQI کل داده ها با حداقل داده در لایه سطحی و لایه فشرده زیرین به ترتیب 76/0 و 61/0 و برای شاخص نمورو 72/0 و 58/0 به دست آمد. برتمامی شاخص های کیفیت خاک در دو مجموعه حداقل و کل داده ها در دو لایه سطحی خاک و لایه فشرده زیرین مدل کروی برازش داده شد و همبستگی مکانی قوی نشان دادند. قسمت های شمال تا شمال غرب و هم چنین شمال شرق منطقه دارای خاک با کیفیت بالاتر بود. دیگر قسمت های منطقه به دلیل خاکورزی زیاد، کاهش ماده آلی، کاهش پایداری خاکدانه ها و به دنبال آن افزایش تراکم و جرم مخصوص ظاهری دارای خاک با کیفیت کم تا متوسط بودند.
نتایجبه طور کلی سرشت خاک به دلیل اثر قاطع مواد مادری موجب گونه ای یکنواختی شده که در بافت، آهکی بودن و کانی شناسی بخش رس آشکار بود. عملیات کشاورزی پیوسته و فشرده به این یکنواختی دامن زده است. در نواحی با مقادیر رس بالا در لایه سطحی خاک به دلیل هم آوری رس و ماده آلی و در پی آن افزایش پایداری خاکدانه ها، کیفیت خاک مناسب تر بود. و اما در لایه فشرده زیرین کشت و کار مداوم در منطقه به دلیل مقادیر کم کربن آلی و مقادیر بالای رس صرفا باعث تراکم هر چه بیش تر خاک شده است. نتایج مطالعات همبستگی نشان داد که در دو لایه سطحی و لایه فشرده زیرین می توان MDS را با اطمینان قابل قبولی به جایTDS در بررسی کیفیت خاک به کار برد. این اطمینان در لایه فشرده زیرین کمتر بود که دلیل آن تخریب بیش از حد ساختمان خاک در نتیجه تراکم و یک دست شدن آن است.
کلید واژگان: کیفیت فیزیکی خاک, تجزیه به مولفه های اصلی, شاخص کیفیت خاکIntroductionSoil compaction is one of the worst signs of soil physical collapse, which has multiple effects on reducing its physical quality. On the other hand, parameters such as aggregate stability, bulk density, hydraulic conductivity and porosity, which are the most important indicators of soil physical quality, are usually more vulnerable to improper management due to the environmental conditions of arid and semi-arid areas. In recent decades, due to not being in tune with new technology, farmers have turned to more use of machines and agricultural chemicals in order to increase production. One of the consequences of improper land management is the compaction of the bottom layer of the plowing depth, which can be seen in almost every part of the land in Kermanshah province in recent years. This study was done as a first step in investigating this problem.
MethodsSanjaabi plain of Kermanshah with an area of about 67,000 hectares was considered as the study area. The number of 102 points was determined by a simple systematic method. Disturbed samples were taken from the two surface layers and the bottom of the plow, as well as undisturbed samples were taken by metal cylinders from the depth of the plow pan. After Laboratory analyses, the aggregate stability was checked in both dry and wet conditions. Statistical analysis was determined using SPSS statistical software. The correlation coefficient was obtained by the Pearson method along with the correlation test. Cumulative quality indices (IQI) and Nemoro quality indices (NQI) were obtained in two collections of total data (TDS) and minimum data (MDS) through the method of principal component analysis (PCA). Then, variography and zoning of soil quality indicators were done for the spatial evaluation of soil quality using kriging method.
ResultsIn the surface layer and bottom of the plow, 10 and 8 principal components were able to estimate 85.02 and 80.18 percent of the total variance, respectively. The IQI correlation coefficient of the total data set with the minimum data set in the surface layer and bottom of the plow were 0.76 and 0.61, respectively, and the Nemoro index was 0.72 and 0.58 respectively. A spherical model was fitted to all the soil quality indicators in two minimum and total data sets in two surface layers of the soil and the bottom of the plow and showed a strong spatial correlation. The parts from the north to the northwest as well as the northeast of the region had higher quality soil. Other parts of the region have low to medium quality soil due to heavy tillage, reduction of organic matter, reduction of stability of aggregate and then increase of bulk density and soil compaction.
ConclusionIn general, the nature of the soil, due to the decisive effect of the parent materials, has caused a uniform type, which was evident in the texture, calcareousness and mineralogy of the clay part. Continuous and intensive agricultural operations have fueled this uniformity. In the areas with high amounts of clay in the surface layer of the soil, due to the flocculating of clay and organic matter and the subsequent increase in the aggregate stability, the quality of the soil was more suitable. But in the bottom of the plow, continuous cultivation in the region has caused the soil to become even more dense due to the low amounts of organic carbon and high amounts of clay. The results of the correlation studies showed that MDS can be used with acceptable reliability instead of TDS in the soil quality assessment in the two layers of the surface and bottom of the plow. This confidence was less in the plowing bottom, which is probably due to the excessive destruction of the soil structure as a result of its compaction and homogenization.
Keywords: Soil Physical Quality, Principal Component Analysis, Soil Quality Index
- 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.