بخشی از مقاله
مقدمه
شناخت خصوصیات خاک برای بهره برداری از اراضی جهت بدست آوردن حداکثر محصول امری الزامی است. پراکنش عناصر غدایی در خاک میتواند الگوی مناسبی برای رفتار مناسب در استفاده از خاک باشد. نمونه برداری منظم ازخاک یکی از روشهای نوین در استفاده بهینه از خاک و مصرف کود میباشد. یکی از تکنیکهای نوین روش کریجینگ است. مک برانتی و وبستر - 1983 - از جمله اولین کسانی بودند که کاربرد تکنیک کریجینگ را برای تخمین ساختار مکانی خواص خاک توصیه نمودند. در تکنیک کریجینگ میان یابی با اعمال یک وزن متوسط بر مقادیر اندازه گیری شده انجام میشود. کریجینگ یک تحلیل گر محلی است و خطای تخمین را میتوان با اندازه گیری ارزش متغیر مورد نظر در نقاط همجوار یا نزدیک نقاطی که ارزش آن متغیر در آن ها تخمین زده شده است، ارزیابی نمود.
بطور کلی هر چه انبوهی نقاط مشاهداتی زیادتر باشد انتظار میرود که خطای میانیابی کاهش یابد.
از طرفی انبوهی نمونه برداری لازم برای کاهش خطای تخمین مستلزم هزینه زیادتر است و از طرفی دیگر همیشه نمی توان تعداد نمونه گیری را در حد بهینه انجام داد. بنابراین قبل از نمونه برداری تخمینی از ساختار مکانی هر متغیر مورد نظر بدست آورده و بر اساس نتایج بدست آمده آن الگوی نمونه برداری را تعیین می نمائیم. مومنی و زینگ - 1999 - با آنالیز یک مجموعه داده بزرگ مربوط به دشت مرو دشت فارس و کاربرد تکنیک کریجینگ فاصله نمونه برداری را برای نیتروژن کل برابر 3900 متر، برای فسفر قابل دسترس گیاه 3600 متر، برای پتاسیم قابل دسترس گیاه 3690 متر و برای ماده آلی خاک 2180 متر تعیین نمودند. دلیل دامنه تغییرات وسیع در مورد متغیر های فوق بدلیل تداوم کشت یکنواخت در طول قرون متمادی که طی آن یکنواخت شدن میزان تخلیه خاک از مواد غذایی صورت می گیرد عنوان شده است.
در نقشه های خاکشناسی بجای تعیین حدود تغییرات و پراکنش مکانی خصوصیات خاک در هر واحد نقشه تاکید بر ترکیب واحد نقشه است بدون اینکه پراکنش مکانی و حدود تغییرات خواص خاک در واحد نقشه تعیین شود. در تکنیک مدرن شبیه سازی خاک به عنوان یک چشم انداز با خصوصیات پیوسته انگاشته شده و بیشتر پراکنش مکانی خصوصیات آن مورد نظر است تا اینکه صرفا ترکیب واحد نقشه مد نظر باشد. یانگ و همکاران - 1998 - علاوه بر آن در مطالعات خاکشناسی اساس تفکیک سری های خاک، مشخصات پروفیل های شاهد منطقه می باشد.
این مشخصات شامل یک سری آنالیز های شیمیایی محدود و معین می باشد. بنابراین داده های موجود نمی تواند جوابگوی تمام نیاز های رویشی گیاه باشند. بویژه امروز بحث کشاورزی دقیق وجود دارد که در آن هم نوع داده مورد نیاز و هم انبوهی نقاط نمونه برداری از خاک ایجاب میکند که نقشه های حاصلخیزی خاک تهیه شوند و در آنها اطلاعات مربوط به مقدار و پراکنش مکانی عناصر اصلی، عناصر ثانویه و عناصر کم مصرف مورد استفاده گیاه تامین شود . - University of Illinois,2002 - در سیستم کشاورزی فعلی ایران که بر پایه سنتی استوار است مدیریت مزرعه بصورت یکنواخت انجام می شود. در سیستم کشاورزی مدرن در مقایسه مدیریت مزرعه با نرخ متغیر و متناسب با خصوصیات خاک و بطور ویژه مکانی صورت می گیرد که روش منطقی برای تولید کشاورزی و در عین حال حفظ محیط زیست است. کمبود عناصر کم مصرف در یک منطقه بستگی به نوع محصول دارد. در ایالت ایلی نویز آمریکا بررسی وضعیت حاصلخیزی خاک نشان داد که کمبود عناصر کم مصرف محدود میشود به کمبود بر در یونجه ، روی در ذرت و آهن و منگنز در سویا . - University of Illinois,2002 - نقشه حاصلخیزی خاک، وضعیت ذخیره خاک از نظر عناصر کم مصرف و بعبارتی توان خاک در برآورد کردن نیاز های رویشی گیاهان را مشخص خواهد کرد .
مواد و روشها
چون هدف از اجرای این طرح بررسی و مطالعه اراضی با شوری در حد کم میباشد، لذا سعی گردید منطقه ای که دارای این مشخصات است انتخاب گردد. معمولا شوری در اراضی بطور یکنواخت نبوده بلکه با درجات متفاوت میباشد و تعیین محلی که فقط دارای شوری در حد کم باشد اگر غیر ممکن نباشد بسیار مشکل است. برای انتخاب محل اجرای طرح جهت بررسی وضعیت مواد غذایی در این خاکها ابتدا نقشه خاکهای منطقه جنوب استان خوزستان مورد بررسی دقیق قرار گرفت. پس از بررسی های میدانی، این منطقه در اراضی جنوب استان انتخاب و محدوده آن در نقشه های توپوگرافی کوت سید صالح مشخص گردید. برای جانمایی عناصر غذایی خاک بر روی نقشه یک منطقه 2000 هکتاری انتخاب شد و در این اراضی به فواصل 350 350 متر توسط مته نمونه برداری تا عمق 30 سانتیمتری نمونه مرکب که مخلوطی از 5 الی 10 نمونه ساده است اقدام شد.
به منظور یافتن نقاط در یک شبکه بندی منظم از دستگاه مکان یاب ماهواره ای استفاده گردید. نمونه ها پس از برداشت و اتیکت گذاری جهت تجزیه های فیزیکی و شیمیایی به آزمایشگاه ارسال شد. در مرحله تجزیه و تحلیل اطلاعات از روش های پیش بینی و میانیابی نقاط استفاده شد. به طور کلی روش های میانیابی جهت انجام مطالعات مختلف به دو دسته تقسیم می شود. نخست روش های میانیابی که توسط توابع ریاضی صورت می پذیرند و دوم روش های زمین آماری که هم بر اساس توابع آماری و هم توابع ریاضی می باشد که مهمترین اساس آن بررسی تغییرات ساختار فضایی از طریق تجزیه و تحلیل نیم تغییر نما می باشد. یکی از روش های معمول میانیابی زمین آمار که در علوم خاک بسیار مورد استفاده قرار میگیرد، روش کریجینگ می باشد. پس از تجزیه های لازم بر روی کلیه نمونه خاکهای تهیه شده با استفاده از نرم افزارهای پهنه بندی اقدام به تهیه نقشه حاصلخیزی شده و با استفاده از بانک اطلاعاتی تشکیل شده محاسبات آماری از نظر پراکنش انجام شد.
نتایج و بحث
با توجه به نتایج اولیه تجزیه نمونه ها نشان از فقر خاکها از مواد آلی و شوری کم تا زیاد دارد. نظر باینکه درطرح تفصیلی حاصلخیزی خاکهای با شوری کم، شوری نمونه ها نباید بیشتر از 16 دسی زیمنس بر متر باشد لذا نمونه هایی که شوری آنها از این حد بیشتر باشد مورد تجزیه کامل قرار نگرفت و نمونه های دیگری جایگزین شد. مقادیر عناصر غذایی کم مصرف آهن، روی، منگنز و مس بر اساس حدود بحرانی بدست آمده در خاک های تحت کشت گندم آبی ایران - بلالی، ملکوتی، مشایخی و خادمی، - 1375 در کلیه استانهای کشور از جمله شمال و جنوب خوزستان - جدول - 1 به شرح زیر اعلام میگردد:
مقدار روی از 0/18 تا 1/9 میلیگرم در کیلوگرم متغیر است و در87 درصد نقاط مطالعاتی کمتر از حد بحرانی و با کمبود شدید روی گزارش می گردد.
مقدار منگنز از 2/52 تا 14/7 میلیگرم در کیلوگرم متغیر و در 44 درصد نقاط مطالعاتی کمتر از حد بحرانی و با کمبود شدید منگنز مواجه است.
مقدار آهن از 3/36 تا 33/8 میلیگرم در کیلوگرم متغیر است و در 24 درصد نقاط مطالعاتی کمتر از حد بحرانی و با کمبود شدید آهن گزارش می گردد.
مقدار مس از 0/61 تا 2/95 میلیگرم در کیلوگرم متغیر و مقدار آن در غالب نقاط مطالعاتی در حد مطلوب می باشد.
کربن آلی از 0/21 تا 1/38 درصد متغیر است و حدود 89 درصد نمونه های مطالعاتی دارای کربن آلی کمتر از 1 درصد هستند.
مقدار فسفر از 0/53 تا 40 میلیگرم در کیلوگرم متغیر است و در 80 درصد نقاط مطالعاتی کمتر از 10 میلی گرم در کیلوگرم می باشد.
مقدار پتاسیم از 52 تا 420 میلیگرم در کیلوگرم متغیر است و در 93 درصد نقاط مطالعاتی کمتر از 250 میلی گرم در کیلوگرم گزارش می گردد.
شوری از 2/21 تا 27/7 دسی زیمنس بر متر متغیر است و حدود 82 درصد نمونه های مطالعاتی دارای شوری کمتر از 16دسی زیمنس بر متر هستند.
نتایج پس از وارد شدن به بانک اطلاعات مکاندار با استفاده از نرم افزارهای پهنه بندی به صورت نقشه رقومی تهیه گردید. نظر باینکه میانیابی داده ها به روش کریجینگ در این تحقیق از همبستگی مکانی برخوردار نبوده و گراف بدست آمده، ساختار فضائی مشخصی در پیوستگی مکانی داده ها را نشان نمی دهد لذا میانیابی از روش Inverse distance استفاده گردید. در ذیل پهنه بندی شوری، کربن آلی و عناصر کم مصرف منطقه مورد مطالعه با استفاده از روش فوق به صورت نقشه و در اشکال 1 الی 6 ارائه شده است.
