ارزیابی و پهنه‌بندی شاخص‌های کیفیت تجمعی و نِمِرو خاک و ارتباط آنها با عملکرد گل محمدی (مطالعه موردی: شهرستان بردسیر، استان کرمان)

Abstract

سابقه و هدف: ارزیابی کیفیت خاک اراضی کشاورزی، امری ضروری برای موفقیت‌های اقتصادی و پایداری محیط زیست در مناطق در حال توسعه می‌باشد. در حال حاضر انواع بسیار زیادی از روش‌ها برای ارزیابی کیفیت خاک استفاده می‌شوند که هر کدام معیارهای متفاوتی را به‌کار می‌گیرند. با توجه به اینکه شهرستان بردسیر یکی از مهمترین قطب‌های تولیدکننده گل محمدی در استان کرمان و ایران می‌باشد و نظر به اهمیت ارزیابی کیفیت خاک به‌عنوان شاخصی از کشاورزی پایدار و بهره‌برداری بهینه از منابع طبیعی، در این پژوهش، کیفیت خاک در بخشی از اراضی کشت‌شده گل محمدی با استفاده از شاخص کیفیت خاک تجمعی (IQI) و شاخص کیفیت خاک نمرو (NQI) در ترکیب با دو روش انتخاب معیار کل مجموعه داده‌ها (TDS) و حداقل مجموعه داده‌ها (MDS) برای دو عمق 25-0 و 50-25 سانتی‌متری ارزیابی شد.مواد و روش‌ها: برای اجرای این تحقیق مزرعه‌ای به مساحت 30 هکتار در شهرستان بردسیر در استان کرمان انتخاب شد. سپس موقعیت 100 محل برای اندازه‌گیری ویژگی‌های خاک (عمق 25-0 و 50-25 سانتی‌متر) و عملکرد گیاه مشخص و نمونه‌برداری صورت گرفت. با استفاده از روش تجزیه مولفه‌های اصلی (PCA) از میان کل ویژگی‌های موثر بر کیفیت خاک، مهمترین ویژگی‌های موثر بـر کیفیـت خاک (MDS) تعیین شدند. نتایج نشان داد که در عمق اول متغیرهای ماده آلی، شن، منگنز، کربنات کلسیم معادل، روی و مس و در عمق دوم هم متغیرهای شن، پتاسیم، کربنات کلسیم معادل، روی، فسفر، سنگریزه و منگنز به‌عنوان مجموعه حداقل داده‌ها انتخاب شدند. سپس کیفیت خاک، بـا اسـتفاده از دو مـدل شـاخص تجمعی کیفیت خاک (IQI) و شاخص کیفیت خاک نمرو (NQI) و هر کدام در دو مجموعه‌ی ویژگی‌های خاک TDS و MDS ارزیـابی شـد و نتایج چهار روش‌ ترکیبی ارزیابی کیفیت خاک مزبور از طریق مقایسه با عملکرد گل محمدی آنالیز شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که ضریب همبستگی بین شاخص‌های IQITDS و IQIMDS و بین NQITDS و NQIMDSدر عمق 25-0 سانتی‌متر به‌ترتیب برابر با 85/0 و 79/0 بود. همچنین ضریب همبستگی بین شاخص‌های IQITDS و IQIMDS و بین NQITDS و NQIMDSدر عمق 50-25 سانتی‌متر به‌ترتیب برابر با 75/0 و 77/0 به‌دست آمد. تجزیه زمین‌آماری شاخص‌های کیفیت خاک نشان داد که تمامی شاخص-های بررسی شده خاک و عملکرد گل محمدی، دارای مدل کروی و ساختار مکانی قوی و متوسط می‌باشند. دامنه تأثیر تغییرنماها از 33/119 متر برای شاخص IQITDS در عمق دوم تا 8/151 متر برای شاخص NQITDS در عمق اول در نوسان بود. همچنین دامنه تأثیر عملکرد گل محمدی، 16/122 متر به‌دست آمد. همبستگی نقشه‌های کریجینگ عملکرد گل محمدی و شاخص‌های کیفیت خاک نشان داد که در هر دو عمق مطالعاتی، بیشترین همبستگی بین عملکرد و شاخص IQITDS می‌باشد. همچنین، نتایج همبستگی بین شاخص‌های کیفیت خاک و عمکلرد گل محمدی نشان داد که شاخص IQITDS نسبت به سایر شاخص‌های همبستگی بالاتری با عملکرد دارد. نتیجه‌گیری: این نتایج نشان داد که شاخص کیفیت تجمعی (IQI) به‌ویژه در مجموعه TDS، کارایی بهتری برای ارزیابی کیفیت خاک منطقه مورد مطالعه دارد. همچنین، نتایج این پژوهش نشان داد هرچند استفاده از مجموعه TDSدر تعیین شاخص‌های کیفیت خاک نتایج بهتری ارائه می‌کند، اما به‌دلیل همبستگی نسبتاً خوب این مجموعه با مجموعه داده‌های حداقل (MDS) این امکان وجود دارد که با استفاده از MDS نیز بتوان شاخص‌های کیفیت خاک مزارع گل ‌محمدی در منطقه را با دقت مناسبی تعیین کرد که این کار موجب کاهش حجم مطالعات و هزینه می‌شود. با این حال، اگر هدف از ارزیابی کیفیت خاک، رسیدن به عملکرد بهینه و مطلوب باشد، استفاده از شاخص IQITDS به‌دلیل همبستگی بیشتر این شاخص با عملکرد گل‌ محمدی، کارایی بهتری دارد.

Keywords

• کل مجموعه داده‌ها
• حداقل مجموعه داده‌ها
• تجزیه مولفه‌های اصلی
• پهنه‌بندی
• عملکرد