بخشی از مقاله
چکیده
ارزیابی صحیح و اصولی کیفیت خاك و پایش طولانی مدت آن، می تواند به پیش بینی رفتار احتمالی خاك ها به مدیریت هاي مختلف اراضی، کمک شایان توجهی نماید که این مسئله، منجر به نیل به کشاورزي پایدار، سلامت جامعه و امنیت غذایی می گردد. در این تحقیق، به منظور ارزیابیو کمی سازي شاخص تلفیقی کیفیت خاك، از روش هاي توابع امتیازدهی استاندارد و اشتراك واریانس مبتنی بر همبستگی استفاده گردید. پس از محاسبه شاخص تلفیقی کیفیت خاك در منطقه مورد مطالعه که از اراضی شیب دار تحت کاربري زراعت دیم می باشد، توزیع و تغییرات مکانی آن در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی مورد تجزیه و تحلیل زمین آماري قرار گرفت.
نتایج این پژوهش نشان داد که میانگین و ضریب تغییرات شاخص تلفیقی کیفیت خاك در اراضی مورد مطالعه، به ترتیب معادل 38/42 و 30 درصد بوده و به لحاظ استحکام ساختار مکانی داده ها، در کلاس متوسط - 0/46 - قرار دارد. نتایج واریوگرافی داده هاي شاخص تلفیقی کیفیت خاك نیز نشان داد که دامنه تاثیر آن در حدود 6800 متر بوده و توزیع مکانی آن از مدل کروي پیروي می نماید. به طور کلی، می توان اذعان داشت که به لحاظ وضعیت کیفیت خاك، منطقه مورد مطالعهعمدتاً در کلاس هاي متوسط و ضعیف کیفیت خاك، قرار می گیرد.
.1 مقدمه
با توجه به تخریب روز افزون اراضی کشاورزي در ایران و به تبع آن، تنزل و افت کیفیت خاك که متأسفانه روز به روز در حال گسترش است، ارزیابی اولیه کیفیت خاك هایی که تحت تاثیر مدیریت هاي مختلف می باشند، ضروري است. کیفیت خاك مفهومی است که توانایی دائم خاك را به عنوان یک سامانه حیاتی زنده در داخل اکوسیستم و تحت بهره برداري هاي مختلف، به ترتیبی که بتواند علاوه بر حفظ توان تولید بیولوژي، کیفیت آب، هوا و سلامت انسان را بهبود بخشد، نشان می دهد .
[1] منظور ارزیابی کیفیت خاك، از خصوصیاتی تحت عنوان معیار و یا مشخصه بهره گیري می شود. آن دسته از ویژگی هاي قابل اندازه گیري خاك که ظرفیت خاك را براي توانمندي تولید محصول تحت تأثیر قرار می دهند، مشخصه هاي کیفیت خاك نامیده می شوند .[2] ارزیابی کیفیت خاك، باید بتواند اطلاعاتی راجع به مدیریت و تصمیم گیري اراضی ارائه نماید. در این راستا، مشخصه هاي کیفیت خاك، به عنوان معیارهاي ارزیابی آن، معرفی می شوند.
مشخصه هاي کیفیت خاك می توانند شامل خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاك باشند. کیفیت خاك را می توان از دو بعد مورد مطالعه قرارداد. یکی کیفیت ذاتی خاك و دیگري کیفیت پویاي خاك، که بعد اخیر، بیانگر وضعیت سلامت خاك می باشد. مفهوم کیفیت خاك، بر دو امر آموزش و ارزیابی که هر دو از مسائل اساسی علم خاکشناسی نوین است، تأکید دارد. مدل هايکمی زیادي براي محاسبه کیفیت خاك ارائه شده اند.
از جمله آن ها می توان شاخص جامع کیفیت خاك - Integrated Quality Index - را نام برد که توسط دوران و پارکین [3] ارائه شده است. در این مدل با استفاده از توابع امتیازدهی استاندارد، براي هر مشخصه، یک امتیاز تعیین شده و از مجموع حاصل ضرب امتیاز هر مشخصه در ضریب وزنی آن، مقدار شاخص کیفیت خاك محاسبه می شود. برخی محققین پس از محاسبه شاخص کیفیت خاك، به منظور پایش و پهنه بندي تغییرات مکانی آن، از روش هاي زمین آماري نیز بهره گرفته اند.
شوکلا و همکاران [4,5] ویژگی هاي جرم مخصوص ظاهري، تخلخل کل، نگهداشت رطوبت خاك، تخلخل تهویه اي، آب قابل استفاده گیاه، هدایت هیدرولیکی اشباع، خاکدانه هاي پایدار در آب، میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه ها، توزیع اندازه ذرات خاك، کربن و نیتروژن کل، pH ،EC و سرعت نفوذ آب در خاك را براي تعیین کیفیت خاك به کمک تجزیه عاملی بررسی نمودند. یانگ و همکاران [6] با استفاده از تکنیک تجزیه مولفه هاي اصلی، کیفیت خاك را در سیستم کشت آلی بر اساس تابع نمره دهی نرمال شده، ارزیابی نمودند و دریافتند که نمره نرمال شده در سیستم کشت آلی، براي پارامتر pH برابر با 85 بود، که در محدوده بهینه قرار داشت، در حالیکه براي شوري برابر 30 و براي ارتوفسفات 15 بود.
بخشی از ناپایداري سیستم هاي کشاورزي، به دلیل تنزل کیفیت خاك در طول زمان می باشد، پس حفظ و نگهداري کیفیت آن، استراتژي مهمی براي پیشرفت اقتصادي و بهبود وضعیت کیفیت محیط زیست می باشد. از آنجایی که تحقیقات در زمینه ارزیابی کیفیت خاك در اراضی دیم و شیب دار کشور، بسیار محدود می باشند، لذا بر همین اساس، در این تحقیق، سعی بر آن است تا ضمن ارزیابی شاخص کیفیت خاك با استفاده از توابع امتیازدهی استاندارد، روند و پراکنش مکانی این شاخص نیز مورد بررسی و پژوهش قرار گیرد.
.2 مواد و روش ها
.1.2 معرفی منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه، بخ شی از ارا ضی شهر ستان کوهین از توابع ا ستان قزوین بوده که با م ساحت تقریبی 5100 هکتار، در حد فاصل عرض جغرافیایی 36 درجه و 20 دقیقه تا 36 درجه و 23 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 49 درجه و 34 دقیقه تا 49 درجه و 38 دقیقه شرقی واقع شده ا ست. این منطقه با متو سط ارتفاع حدود 1400 متر از سطح دریا و متو سط بارندگی سالانه 290/30 میلی متر، به عنوان یکی از شاخص هاي ارا ضی دیم ک شور به شمار می رود.
دامنه تغییرات ارتفاع منطقه مورد مطالعه، از 1300 تا 1600متر از سطح دریاي آزاد متغیر ا ست. دامنه تغییرات شیب نیز غالباً از حدود 1 تا 25 در صد می با شد که در پاره اي از نواحی، تا 50 در صد نیز می ر سد. اقلیم منطقه نیمهخ شک بوده و رژیم حرارتی خاك، مزیک و رژیم رطوبتی خاك، زریک میبا شد. خاكهاي این منطقه، بر روي ر سوبات آبرفتی و مواد مادري آهکی و مارنی به وجود آمدهاند و در ردههاي انتی سول و این سپتی سول قرار دارند. این منطقه اغلب تحت کاربري ک شت دیم میبا شد و بی شتر ارا ضی منطقه مورد مطالعه، در فیزیوگرافی فلات و تراس هاي فوقانی قرار گرفتهاند.
.2.2 نمونهبرداري و جمع آوري دادهها
نمونهبرداري بر اساس یک شبکه نمونهبرداري - گرید - صورت گرفت. ابعاد شبکه نمونه برداري حدود 300 متر در 300 متر انتخاب گردید - شکل . - 1 چند نمونه هم خارج از شبکه نمونهبرداري برداشته شد تا نمونهها موقعیتهاي مختلف فیزیوگرافی را نیز پوشش دهند. در نهایت 80 نمونه خاك سطحی به شکل نمونه مرکب، از عمق صفر تا 30 سانتی متري برداشت شد؛ چرا که این عمق، عمق موثر زراعی میباشد.
پس از انتقال نمونهها به آزمایشگاه، نمونههاي خاك، هوا خشک شده و پس از جدا کردن کلوخه ها و سنگریزه ها و بقایاي کاه و کلش محصول از خاك، کوبیده شده و از الک 2 میلیمتر عبور داده شدند. خصوصیات اندازه گیري شده خاك در این مطالعه شامل مقادیر شوري، جرم مخصوص ظاهري خاك - به صورت دست نخورده و توسط استوانه فلزي - ، کربنات کلسیم معادل، فسفر و پتاسیم قابل جذب، ازت کل، کربن آلی، واکنش خاك و ظرفیت تبادل کاتیونی بود که توسط روش هاي استاندارد مورد اندازه گیري قرار گرفتند .[7]
موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در استان قزوین و ایران - سیستم مختصات - UTM
.3.2 محاسبه شاخص تلفیقی کیفیت خاك - IQI -
محاسبه شاخص کیفیت خاك، هدف اصلی در ارزیابی کیفیت خاك است که معمولاً به طور غیر مستقیم از حاصل جمع مقادیر ویژگی هاي موثر بر کیفیت خاك و با توجه به وزن اختصاص یافته به هر ویژگی به دست می آید. به دلیل اینکه تفسیر تعداد زیادي متغیر و نتیجه گیري از آنها مشکل می باشد، توصیه شده است که مجموعه متغیرها در یک شاخص تلفیق و ترکیب گردند. ترکیب کردن و ایجاد شاخص به صورت جمع یا ضرب داده ها با یکدیگر با اعمال وزن مناسب براي هر متغیر می باشد. هر چند مقایسه و پایش چند سیستم به وسیله یک شاخص ساده تر و قابل درك تر می باشد، اما تلفیق متغیرها می تواند باعث حذف یا پوشیده شدن برخی از اطلاعات گردد. وقتی که متغیرهاي زیادي استفاده گردند، متغیرهاي با کیفیت کم خاك می توانند به وسیله متغیرهاي با کیفیت بهتر خاك پوشانده شوند.
