بررسی کارآیی روش های زمین آماری در تهیه نقشه حاصلخیزی خاک؛ مطالعه موردی: اراضی تحت کشت یونجه استان همدان

مهدی نورزاده حداد

چکیده

خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک ها، پراکنش و میزان تغییرات آن ها، از مهمترین عواملی هستند که در تولید پایدار، اهمیت ویژه ای دارند. از جمله مهمترین این خصوصیات، می توان به ویژگی های شیمیایی آن ها اشاره نمود. روش های اندازه گیری این ویژگی ها که عمدتا از طریق آزمون خاک امکان پذیر می باشد، آن هم در سطحی وسیع(یک استان)، بسیار وقت گیر و هزینه بر است. برای تسهیل امر، لازم است از روش های درون یابی1 استفاده نمود. این روش ها متعدد بوده و در بسیاری موارد، دقت های متفاوتی دارند. به منظور انتخاب روش مناسب درون یابی و استفاده از نتایج تجزیه تعدادی محدود نمونه خاک، تحقیق حاضر در مزارع یونجه استان همدان اجرا گردید. متغیرهای مورد نظر در این تحقیق شامل نیترات (no3)، آمونیوم (nh4)، پتاسیم (k)، فسفر(p)، آهن (fe)، روی (zn)، بور (b)، کبالت (co)، هدایت الکتریکی (ec) و اسیدیته (ph) می باشند که در 200 نمونه خاک اندازه گیری شدند. روش های زمین آماری به کار رفته در این تحقیق، شامل کریجینگ با و بدون متغیر کمکی2، فازی کریجینگ3، اسپلاین4 و میانگین متحرک وزندار5 است. برای انتخاب روش مناسب، از شاخص های آماری دقت6(mae) و انحراف7(mbe) استفاده شد. در عین حال، پس از تهیه نقشه ها، مقادیر درون یابی شده با مقادیر واقعی اندازه گیری شده مقایسه شدند. در این تحقیق از نرم افزارهای تخصصی arcgis، matlab وgs+ استفاده گردید. از نتایج واریوگرافی مشخص شد که دامنه تاثیر برای no3، nh4، ec، ph، k، p، zn، fe، b و co به ترتیب 78، 79، 55، 65، 75، 60، 50، 65، 70 و 30 کیلومتر و دامنه خطای اندازه گیری نیز بین0/843و 0/366 بود . نتایج حاصله از بررسی ضریب همبستگی(r) بین داده ها نشان داد که میزان کربن آلی، متغیر کمکی مناسب برای متغیرهای no3، nh4، p، b، fe، zn و ec بود. همچنین برای k، درصد رس و برای co، درصد کربنات کلسیم متغیر کمکی مناسب شناخته شد. نتایج این تحقیق حاکی از این است که بر اساس mae، روش مناسب درون یابی برای nh4 (mae=0.139)، no3 (mae=0.167)، k (mae=0.143)، p (mae=0.153)، zn (mae=0.218)، fe (mae=0.114)، co (mae=0.541)، b (mae=0.124) و ec (mae=0.163)، روش فازی کریجینگ بود. لیکن با توجه به روند نقشه ها، روش های کوکریجینگ و اسپلاین نمایش منطقی-تری از پراکنش k و p در منطقه نشان دادند. همچنین روش مناسب برای درون یابی اسیدیته(mae=0.021)، روش اسپلاین تشخیص داده شد. در نهایت مشخص شد که با استفاده از روش فازی کریجینگ دقت درون یابی ها خصوصیات شیمیایی خاک از 21/1 تا 70/6 درصد افزایش داشته است. به عبارت دیگر روش فازی کریجینگ ، نسبت به سایر روش ها قابلیت بهتری در تهیه نقشه حاصلخیزی خاک دارد.

اساتید راهنما و مشاور

محمدحسین مهدیان، محمدجعفر ملکوتی، کاظم خاوازی