تعیین حداقل مجموعه داده جهت ارزیابی کیفیت خاک مطالعه موردی حوضه آبخیز دریاچه چغاخور

آب و خاک

مقاله 7، دوره 30، شماره 4 - شماره پیاپی 48، آبان 1395، صفحه 1232-1243   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i4.47770

نویسندگان

پروانه محقق^* ؛ مهدی نادری؛ جهانگرد محمدی

دانشگاه شهرکرد

چکیده

سوء‌مدیریت منابع طبیعی در بسیاری از مناطق ایران منجر به کاهش کیفیت خاک و افزایش آسیب‌پذیری در برابر فرسایش شده است. برای داشتن کیفیت خاک پایدار ارزیابی شاخص‌های مؤثر بر آن ضروری است. اندازه‌گیری همه شاخص‌های کیفیت خاک طاقت‌فرسا و متضمن هزینه است، بنابراین بسیاری از محققین ارزیابی را بر معدودی از شاخص‌ها متمرکز کرده‌اند. هدف این تحقیق تعیین حداقل شاخص‌های مؤثر برای تعیین کیفیت خاک در حوضه آبخیز دریاچه چغاخور با مساحت 12000 هکتار در استان چهارمحال و بختیاری می‌باشد. برای نیل به این هدف روش ابر مکعب لاتین با استفاده از نقشه‌‌های شیب، کاربری و زمین شناسی مورد استفاده قرار گرفت و 125 نمونه مرکب از سطح خاک‌ها (20-0 سانتی متر) برداشته شد. پس از تیمارهای اولیه 27 خصوصیت فیزیکی و شیمیایی به روش های مناسب اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد روند تغییر مقادیر کربن آلی، کربن آلی ذره ای در خاکدانه های بزرگ، نسبت کربن آلی ذره ای در خاکدانه های بزرگ به کوچک، وزن مخصوص ظاهری، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، ظرفیت نگه داری آب، گنجایش هوایی، شاخص دکستر و غلظت‌های فسفر، آهن و مس در کاربری‌ها به ترتیب عبارتست از باغات< اراضی کشاورزی< مراتع خوب< کشت دیم < مراتع ضعیف. در تجزیه به مؤلفه‌های اصلی 8 مؤلفه با ارزش‌های ویژه بالاتر از 1 انتخاب شدند و بردارهای پر اهمیت در مؤلفه‌ها بر اساس معیار انتخاب (SC)، انتخاب شدند. آنالیز تشخیص (Dicriminant Analysis) برای مهم ترین شاخص کیفیت خاک انجام شد. نتایج مشخص کردند مهم ترین مؤلفه، شماره یک با مشخصه غالب مس می‌باشد. همچنین حداقل مجموعه داده مؤثر بر کیفیت خاک در منطقه به ترتیب غلظت روی، نسبت کربن آلی ذره ای در خاکدانه های بزرگ به کوچک، درصد رس، مس، منگنز و فسفر بودند که غالباً به نظام مدیریت خاک وابسته می باشند.

کلیدواژه‌ها

آنالیز تشخیص؛ تجزیه به مؤلفه‌های اصلی؛ مدیریت اراضی

مراجع

1- Ayoubi Sh., Khormali F., Sharawat K.L., and Rodrigues de Lima A.C. 2011. Assessing of Land use Change on soil quality indicators in Loessial soil in Golestan Province, Iran. Journal of Agriculture Science Technique, 13: 727-742.

2- Bini D., Alcantara C., Banhos K., Kishino N., Andrade G., Zangaro W., and Nogueira M. 2013. Effects of land use on soil organic carbon and microbial processes associated with soil health in southern Brazil. European Journal of Soil Biology, 55: 117-123.

3- Cambardella C.A., and Elliott E.T. 1993. Carbon and nitrogen distributions in aggregates from cultivated and grassland soils. Soil Science Society and American Journal, 57: 1071-1076.

4- Cox M.S., Gerard P.D., Wardlaw M.C., and Abshire M.J. 2003. Variability of selected soil properties and their relationships with soybean yield. Soil Science Society and American Journal, 67: 1296-1302.

5- Dexter A.R. 2006. Applications of S-theory in tillage research. p. 429–442. Proceedings of the 17th Triennial Conference, August 3- 28. 2006. Kiel, Germany.

6- Doran J.W., and Parkin T.B. 1996. Quantitative indicators of soil quality: a minimum data set. p. 25-37. In: J.W. Doran and A.J. Jones (ed.), Methods for assessing soil quality. Soil Science Society of America, Special Publication.

7- Emami H., Neyshabouri M.R., and Shorafa M. 2012. Relationships between Some Soil Quality Indicators in Different Agricultural Soils from Varamin, Iran. Agriculture science and technology. 14: 951-959.

8- Fathallahi H., and Jalaliyan A. 2000. The effect of land use changes during different years on sediment yield, physical properties and soil erodibility in the Bazoft Wwatershed. pp 62-53.

9- Fox G.A., and Metla R. 2005. Soil property analysis using principle component analysis, soil line and regression models. Soil Science Society and American Journal, 69: 1782-1788.

10- Godwin R. J., and Miller P.C.H. 2003. A review of the technologies for mapping within- field variability, Biosystem Engineering, 84: 393-407.

11- Govaerts B., Sayre K.D., and Deckers J. 2006. A minimum data set for soil quality assessment of wheat and maize cropping in the highlands of Mexico. Soil and Tillage Research, 81: 163–174.

12- Imaz M.J., Virto I., Bescansa P., Enrique A., Fernandez-ugalde O., and Karlen D.L. 2010. Soil quality indicator response to tillage and residue management on semi-arid Mediterranean cropland. Soil and Tillage Research, 107: 17–25.

13- Information of meteorology department in Chaharmahal va Bakhtiari province. 2012.

14- Information of natural resource and watershed organization in Chaharmahal va Bakhtiari province. 2012.

15- Jiang P., and Telen K.D. 2004. Effect of soil and topographic properties on crop yield in a north central corn- soybean cropping system. Agronomy Journal, 96: 252-258.

16- Jolliffe I.T. 1986. Principle component analysis. Springer-Verlag.

17- Khaledian Y., Kiani F., and Ebrahimi S. 2012. The effect of land use change on soil and water quality in northern Iran. Journal of mountain science. 9: 798-816.

18- Kibena I., Nhapi W., and Gumindoga C. 2014. Assessing the relationship between water quality parameters and changes in land use patterns in the Upper Manyame River, Zimbabwe. Original Research Article Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 67–69: 153-163.

19- Miller R.H., and Keeney D.R. 1992. Methods of Soil Analysis, In: I,II. Physical, Chemical and mineralogical properties. SSSA Pub., Madison.

20- Olsen S.R., and Sommers L.E. 1982. Phosphorus. p. 403- 430. In: A. L. Page (ed.). Methods of soil analysis, Part 2. 2nd ed. Am. Sco. Agron. Madison, WI, USA.

21- Ovalles F.A., and Collins M.E. 1988. Variability of northwest Florida soils by principle component analysis. Soil Science Society and American Journal, 52: 1430-1435.

22- Podmanicky L., Balazs K., Belenyesi M., Centeri C., Kristof D., and Kohlheb N. 2011. Modeling soil quality changes in Europe. An impact assessment of soil quality in Europe. Ecological Indicators, 11(1): 4-15.

23- Reynolds W.D., Drury C.F., Tan C.S., Fox C.A. and Yang X.M. 2009. Use of indicators and pore volume function characteristics to quantify soil physical quality. Geoderma. 152: 252- 263.

24- Singh M.J., and Khera K.L. 2009. Physical indicators of soil quality in relation to soil erodibility under different land uses. Arid Land and Management. 23: 152–159.

25- Shukla M.K., Lal R., and Ebinger M. 2004. Soil quality indicators for the North Appalachian experimental watersheds in Coshocton, Ohio. Soil Science, 169:195–205.

26- Shukla M.K., Lal R., and Ebinger M. 2006. Determining soil quality indicators by factor analysis. Soil and Tillage Research, 87: 194–204.

27- SPSS for windows. 1999. Release. 7 (Nov 141996), Copyright SPSS, Inc.

28- Vaezi A.R., and Bahram H.A. 2014. Relationship between Soil Productivity and Erodibility in Rainfed Wheat Lands in Northwestern Iran. Journal of Agriculture Science Technique. 16: 1455-1466.

29- Van Genuchten M.T., Leij F.J., and Yates S.R. 1991. The RETC Code for Quantifying the Hydraulic Functions of Unsaturated Soils, Version 6.0. EPA Report 600/2-91/065, U.S. Salinity Laboratory, USDA-ARS, Riverside, California.

30- Van Genuchten M.T. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of saturated soils. Soil Science Society of America Journal 44: 892-898.

31- Walkley A., and Black I.A. 1934. An examination of Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37: 29-37.

32- Wang Q., Liu J., Wang Y., Guan J., Liu Q., and Lv D. 2012. Land use effects on soil quality along a native wetland to cropland chronosequence Journal of Soil Biology, 53: 114-120.

33- Wilding L. 1985. Spatial variability. Its documentation, accommodation, and implication to soil surveys. In: D. R. Nielson and Bouma J. (ed). Soil Variability, Pudo, Wagenigen, the Netherlands.

34- Yao R.J., Yang J.S., Zhao X.F., Li X.M., Liu M.X. 2013. Determining minimum data set for soil quality assessment of typical salt-affected farmland in the coastal reclamation area Soil and Tillage Research, 128: 137–148.

35- Yemefack M., Jetten V.G., Rossiter D.G. 2006. Developing a minimum data set for characterizing soil dynamics in shifting cultivation systems. Soil and Tillage Research, 86: 84–98.