بخشی از مقاله

چکیده

به منظور بررسی رابطهی بین عملکرد هلو با برخی از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک و تعیین ویژگیهایی که بیشترین تاثیر را بر عملکرد دارند، این پژوهش در بخشی از باغات هلو 200 هکتاری منطقه سامان انجام گردید. در این راستا برای تعیین مهمترین ویژگیهای خاکی موثر بر عملکرد هلو از روش تجزیه به مولفههای اصلی برای تحلیل دادهها استفاده شد و تخمین عملکرد هلو نیز با استفاده از روش رگرسیون گام به گام انجام شد.

به طور کلی با تحلیل نتایج به دست آمده از دو روش فوق، درصد ذرات شن، آهن، پتاسیم و فسفر قابلجذب به عنوان ویژگیهای مهم و تاثیرگذار بر عملکرد هلو تعیین شدند. بنابراین، پیشنهاد میشود پارامترهای حاصل از دو روش فوق، به عنوان مهمترین ویژگیهای خاکی موثر بر عملکرد هلو مورد توجه قرار گیرند و همچنین تاثیر مصرف کودهای NPK و آهن بر عملکرد هلو به منظور روشنتر شدن تاثیر این عناصر بررسی گردد.

مقدمه

مدیریت ویژهی مکانی مستلزم شناخت تغییرپذیری خاک در جهت مصرف بهینهی نهادهها میباشد

تغییرپذیری ویژگیهای خاکی تحتتاثیر ویژگیهای ذاتی - عوامل تشکیلدهندهی خاک مانند موادمادری - و ویژگی-های غیر ذاتی - مانند عملیات مدیریتی خاک، کوددهی، تناوب زراعی و ... - قرار دارد

شناسایی فاکتورهای خاکی به عنوان مبنای تصمیمهای مدیریتی اغلب به دلیل اثرات متقابلی که بین آنها وجود دارد، فرآیند پیچیده-ای است

آگاهی از چگونگی این تغییرات برای افزایش بهرهوری، حفظ حاصلخیزی خاک و اعمال مدیریت مناسب ضروری و قابل تامل است. کشور ما از نقطه نظر تولید محصولات باغی از ظرفیت بالایی برخوردار است. زاگرس مرکزی یکی از مناطق مهم کشور ما از نظر کشاورزی و منابع طبیعی است که بخش وسیعی از اراضی شیبدار این ناحیه که تحت مدیریت مرتع بوده و دارای شیبهای متفاوت و جهتهای مختلفی است به باغات تبدیل گردیده است. هلو، یکی از محصولات مهم باغی در استان چهارمحال و بختیاری است.

درختان هلو بطور معمول در گستره وسیعی از شرایط خاکی و آب و هوایی پرورش داده میشوند. بهترین عملکرد درختان هلو، در خاک با زهکشی خوب و اسیدیته بین 6-6/5 به دست میآید. با توجه به تاثیرپذیری کیفیت خاک از ویژگیهای مختلف خاک، ارائهی ارزیابی جامع از وضعیت کیفیت خاک نیازمند روشهایی است که بتواند به نحو مطلوبی ویژگیهای مختلف موثر بر کیفیت خاک را با هم ترکیب و با در نظر گرفتن همبستگی بین آنها، مهمترین آن ویژگیها را مشخص کند. یکی از این روشها، تجزیه به مولفههای اصلی - Principal Component Analysis, PCA - است.

مدلها ابزارهایی عملی هستند که به کمک آنها می توان به درکی از واقعیت، البته نه کل آن، بلکه بخش مفید و قابل فهم آن دست یافت. انواع مختلفی از مدلهای پیشبینی عملکرد وجود دارد که یکی از رایج ترین و در عین حال سادهترین آنها مدلهای تجربی رگرسیونی است. رنجبر و همکاران - - 1394 با هدف تعیین مهمترین ویژگیهای خاکی موثر بر عملکرد زعفران در منطقه قائنات از دو روش تجزیه به مولفههای اصلی و رگرسیون گام به گام استفاده کردند و بیان داشتند که براساس نتایج حاصل از این دو روش، غلظت عناصر کممصرف - آهن و روی - و میانگین وزنی قطر خاکدانهها مهمترین ویژگیهای موثر بر عملکرد زعفران میباشند. هدف از این پژوهش تعیین مهمترین ویژگیهای خاکی باغات هلو و بررسی روابط ویژگیهای خاکی با عملکرد هلو، شناسایی مهمترین ویژگیهای موثر بر عملکرد و تعیین میزان نسبی نقش هر یک از آنها بر روی عملکرد به منظور تخمین عملکرد هلو بر اساس این ویژگیها بود.

مواد و روشها

این پژوهش در سال 93 و در بخشی از باغات هلو 200 هکتاری شرکت باغ گستران واقع در شهرستان سامان - استان چهارمحال و بختیاری - که از لحاظ موقعیت جغرافیایی بین عرضهای جغرافیایی 35 88´ 350 و 35 88´ 449 شمالی و طولهای جغرافیایی 49 08 ´ 48 و 49 10 ´ 58 شرقی قرار گرفته، به مرحله اجرا در آمد. متوسط ارتفاع منطقه از سطح دریا 2085 متر، میانگین بارندگی سالانهی منطقه، 321/5 میلیمتر و میانگین دمای سالانهی هوا، 11/8 درجهی سلسیوس میباشد. از دیدگاه ژئومورفولوژی، لندفرمهای منطقه شامل تپههای مرتفعی میباشد که در دو جهت شیب شرقی و غربی قرار گرفتهاند.

رژیم حرارتی و رطوبتی خاک منطقه به ترتیب، مزیک و زریک میباشد. نمونهبرداری خاک قبل از شروع رشد سالیانه درختان - فروردینماه - 1393 در 68 نقطه به شکل تصادفی از دو عمق 0-30 و 30-60 سانتیمتری انجام شد و بهطور کلی 136 نمونهی خاک، از منطقه برداشت گردید. جهت تعیین عملکرد هلو، پس از تعیین نقاط نمونهبرداری، دو درختی که فاصله کمتری با نقاط نمونهبرداری شده داشتند، انتخاب شده و نمونهبرداری بصورت ترکیبی و همزمان با برداشت تجاری محصول - شهریورماه - 1393 انجام گردید.

لازم به ذکر است که همه درختان، رقم کاردی و همسن 5 - ساله - بودند و تحت سیستم آبیاری قطرهای و مدیریت مشابهی قرار داشتند. در این پژوهش 11 ویژگی فیزیکی و شیمیایی خاک به عنوان کل مجموعه ویژگیهای موثر بر عملکرد هلو در نظر گرفته شدند و در تمام 136 نمونه با روشهای معمول آزمایشگاهی اندازه-گیری شدند. برای گزینش مجموعهی مهمترین ویژگیهای خاک موثر بر عملکرد هلو، به علت قابلیت روش تجزیهی به مولفه-های اصلی - Principal Component Analysis, PCA - در انتخاب این ویژگیها از این روش استفاده شد.

در تجزیه به مولفه-های اصلی اولین مولفه - PC1 - تا آنجا که ممکن است علت بیشترین واریانس موجود در دادهها میباشد و به مرور از میزان این واریانس کاسته میشود، بعلاوه هر مولفه مستقل از مولفههای دیگر است . - Cox, 2003 - جهت انتخاب مولفههای مهم طبق نظر گوارتز و همکاران - 2006 - مولفههایی انتخاب شدند که مقدار ارزش ویژه - Eigenvalue - آنها بیشتر از یک باشد. در راستای تفسیر ویژگیهای مهم در هر مولفه که بیشترین تغییرات را کنترل میکنند از معیار انتخاب - SC - استفاده شد

SC=0.5/ - PCEigenvalue - 0.5     - 1 -
که در این معادله PCEigenvalue ارزش ویژه مولفه مربوطه و SC معیار انتخاب میباشد.

علاوه بر روش PCA، روش رگرسیون گام به گام میتواند ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی موثر بر عملکرد هلو را رتبهبندی کند، بنابراین برای تعیین سهم ویژگیهایی که بیشترین تاثیر را بر عملکرد هلو داشتند از این روش استفاده شد. در این روش عملکرد هلو به عنوان متغیر وابسته و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک به عنوان متغیر مستقل در نظر گرفته شدند و ابتدا تمام ویژگیها وارد معادله شدند و و بعد ویژگیهایی که ضریب آنها معنیدار نبود، از معادله حذف شدند. میزان تاثیرگذاری هر ویژگی بر روی متغیر وابسته از روی قدر مطلق بتای استاندارد آن ویژگی تعیین شد. تجزیه و تحلیلهای آماری با استفاده از نرم افزار Statistica 8 انجام شد.

نتایج و بحث

توصیف آماری دادهها شامل میانگین و ضریب تغییرات در جدول 1 ارائه شده است. بطور کلی در بین متغیرها، در هر دو عمق مورد مطالعه، pH دارای کمترین ضریب تغییرات - به ترتیب با 3/73 و 3/15 درصد - و آهن قابلجذب - به ترتیب با 84/12 و 88/78 درصد - دارای بیشترین ضریب تغییرات است. مطالعات بسیاری نیز کمترین ضریب تغییرات را برای pH گزارش نمودهاند

در ارتباط با بیشترین ضریب تغییرات صالحی و همکاران - 2013 - برای درصد مادهآلی بیشترین ضریب تغییرات را گزارش نمودند. براساس طبقهبندی ارائه شده توسط ویلدینگ - 1985 - در هر دو عمق مورد مطالعه pH دارای تغییرپذیری کم، EC، درصد کربنات کلسیم معادل و درصد ذرات سیلت دارای تغییرپذیری متوسط و آهن، فسفر، پتاسیم و روی قابل جذب، درصد کربنآلی و ذرات رس و عملکرد هلو دارای تغییرپذیری زیاد میباشند و درصد ذرات شن در عمق اول دارای تغییرپذیری متوسط و در عمق دوم دارای تغییرپذیری زیاد میباشد.

جدول -1خلاصهی آماری ویژگیها در هر دو عمق مورد مطالعه

تجزیه به مولفههای اصلی براساس فرض در نظر گرفته شده - ارزش ویژهی بیشتر از یک - ، منجر به ایجاد 5 مولفهی اصلی گردید - جدول . - 2 همانطور که نتایج نشان داده است، 5 مولفهی اصلی حدود 68/09 درصد تغییرات را توجیه کردهاند. مولفه-های اصلی اغلب براساس کاهش واریانس مرتب میشوند. مهمترین مولفه، مولفهی اول است که بیشترین واریانس 33/85 - درصد - را دارد.

جهت تفسیر ویژگیهای موثر در یک مولفه از شاخص انتخاب یا SC استفاده میشود که مقادیر این شاخص برای مولفههای اصلی در جدول 2 آورده شده است. جهت انتخاب ویژگیهای مهم برای تفسیر در هر مولفه، ویژگیهایی با مقادیر قدر مطلق بردار ویژهی - Eigenvector - بیشتر از معیار انتخاب در جدول 3 ارائه شدهاند.

به عنوان مثال در مولفهی اول که مهمترین مولفه میباشد، ویژگیهای درصد ذرات شن و سیلت و رس، آهن، پتاسیم و فسفر قابل جذب و درصد کربنآلی و میزان هدایتالکتریکی در هر دو عمق مورد مطالعه دارای وزن بیشتری از معیار انتخاب مولفه اول - 0/18 - میباشند و سایر مولفهها اهمیت ندارند. همانطور که مشاهده میشود با افزایش شماره مولفهها از تعداد ویژگیهای مهم کاسته میشود. برای کاهش بیشتر تعداد متغیرها میتوان فاکتورهایی را مدنظر قرار داد که قدر مطلق ضریب مزبور در آنها بیش از 0/75 باشد

بدین ترتیب برای مولفهی اول ویژگیهای درصد ذرات شن و سیلت در هر دو عمق و آهن قابل جذب افق سطحی مهمترین ویژگیها میباشند. به عبارای بیشترین واریانس تغییرات خاک در منطقه مورد مطالعه به این متغیرها مربوط میشود.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید