تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع و مقاومت فروروی خاک در اراضی متأثر از نمک اطراف دریاچه ارومیه

آب و خاک

مقاله 8، دوره 33، شماره 1 - شماره پیاپی 63، فروردین 1398، صفحه 103-116   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v33i1.74411

نویسندگان

شکراله اصغری^{* 1}؛ محمود شهابی²

¹دانشگاه محقق اردبیلی

²دانشگاه تبریز

چکیده

هدف از این پژوهش مطالعه تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و مقاومت فروروی (PR) در خاک­های متأثر از نمک اطراف دریاچه ارومیه بود. نمونه­های خاک از دو کاربری کشاورزی (49 نمونه) و بایر (51 نمونه) به­هم چسبیده (ha 80) برای تعیین برخی متغیرهای فیزیکی و شیمیایی به­صورت شبکه­های منظم m 100×100 در بخش شندآباد منطقه شبستر برداشته ­شدند. متغیر Ks به روش بار ثابت یا افتان در آزمایشگاه و PR به­صورت درجا در صحرا اندازه­گیری­شد. از روش­های درون­یابی کریجینگ معمولی (OK) و وزن­دهی عکس فاصله (IDW) برای تحلیل تغییرات مکانی متغیرهای خاک استفاده گردید. ضریب همبستگی منفی و معنی­دار بین Ks با رس، جرم مخصوص ظاهری (BD)، SAR و EC و مثبت و معنی­دار بین Ks با شن، پایداری خاکدانه و کربن آلی یافت شد. این ضریب بین PR با BD مثبت و با رطوبت خاک مزرعه، منفی به­دست آمد. متغیر Ks دارای بالاترین ضریب تغییرات (6/155 درصد) در کاربری بایر و PR دارای کمترین دامنه تأثیر (m 335) در بین متغیرهای خاک بود. مدل نیم­تغییرنمای کروی و نمایی با وابستگی­ مکانی قوی به­ترتیب برای Ks و PR به­دست آمد. براساس آماره­های ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تطابق (CCC)، بین دو روش درون­یابی در برآورد Ks تفاوتی مشاهده نشد ولی در تخمین PR، روش OK به­علت داشتن RMSE کمتر و CCC بیشتر در مقایسه با روش IDW (توان 1 و 2) دارای دقت بالاتری بود. نقشه تغییرات مکانی نشان داد از کاربری کشاورزی به سمت کاربری بایر بر میزان BD و PR افزوده و از میزان Ks کاسته شد.

کلیدواژه‌ها

خاک های شور و سدیمی؛ دشت شبستر؛ زمین آمار؛ ویژگی های فیزیکی

مراجع

1- Afzali Moghadam E., Boroomand N., Jalali V.R., and Sanjari S. 2017. Evaluation the effect of different land use and soil characteristics on saturated hydraulic conductivity. Journal of Water and Soil 31, (5): 1302-1312. (In Persian with English abstract)

2- Asghari Sh., and Shahabi M. 2018. Geostatistical assessment of aggregates stability and sodium adsorption ratio in salt-affected soils around Urmia Lake. Journal of Water and Soil 32, (4): 795-807. (In Persian with English abstract)

3- Asghari Sh., Sheykhzadeh G.R., and Shahabi M. 2017. Geostatistical analysis of soil mechanical properties in Ardabil plain of Iran. Archives of Agronomy and Soil Science 63, (12): 1631-1643.

4- Barik K., Aksakal E.L., Islam K.R., Sari S., and Angin I. 2014. Spatial variability of soil compaction properties associated with field traffic operations. Catena 120: 122–133.

5- Blake G.R., and Hartge K.H. 1986a. Bulk density. p. 363-375. In: Klute A (ed). Methods of Soil Analysis Part 1, Physical and Mineralogical Methods. 2nd ed. American Society of Agronomy, Madison, WI.

6- Blake G.R., and Hartge K.H. 1986b. Particle density. p. 377-381. In: Klute A (ed). Methods of Soil Analysis Part 1, Physical and Mineralogical Methods. 2nd ed. ASA and SSSA, Madison, WI.

7- Cambardella C., Moorman T., Novak J., Parkin T., Karlen D., Turco R., and Konopka A. 1994. Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Soil Science Society of America Journal 58: 1501-1510.

8- Dai F., Zhou Q., Lv Z., Wang X., and Liu G. 2014. Spatial prediction of soil organic matter content integrating artificial neural network and ordinary kriging in Tibetan Plateau. Ecological Indicator 45:184-194.

9- Danielson R,E., and Sutherland P.L. 1986. Porosity. p. 443-461. In׃ Klute A (ed). Methods of Soil Analysis. Part 1, 2 nd ed. Agronomy Monograph. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.

10- Douaik A., Van Meirvenne M., and Toth T. 2005. Soil salinity mapping using spatio-temporal kriging and Bayesian Maximum Entropy with interval soft data. Geoderma, 128: 234-248.

11- Gardner W.H. 1986. Water content. p. 493-544. In: Klute A. (ed). Methods of Soil Analysis. Part 1. 2nd ed. Agronomy. Monograph. 9. ASA, Madison, WI.

12- Gee G.W., and Or D. 2002. Particle-size analysis. p. 255–293. In: Dane J. H., and Topp G. C. (eds.). Methods of Soil Analysis. Part 4. SSSA Book Series No. 5. Soil Science Society of America, Madison, WI.

13- Goovaerts P. 1997. Geostatistics for Natural Resources Evaluation. Oxford University Press. Oxford.

14- GS+5.1. 2001. Gamma Design software. Plainwell, MI, USA.

15- Hamzehpoura N., and Bogaert P. 2017. Improved spatiotemporal monitoring of soil salinity using filtered kriging with measurement errors: An application to the West Urmia Lake, Iran. Geoderma 295: 22–33.

16- Hillel D. 2004. Environmental soil physics. New York, USA: Academic Press.

17- Isaaks H.E., and Srivastava R.M. 1989. An Introduction to Applied Geostatistics. Oxford University Press, NY.

18- Iqbal J., Thomasson A., Jenkins JN., Owens PR., and Whisler FD. 2005. Spatial variability analysis of soil physical properties of alluvial soils. Soil Science Society of America Journal 69: 1338-1350.

19- Kelishadi H., Mossaddeghi M.R., Hajabbasi M.A., and Ayoubi S. 2014. Near-saturated soil hydraulic properties as influenced by land use management systems in Koohrang region of central Zagros, Iran. Geoderma, 213: 426-434.

20- Kilic K., Ozgoz E., and Akbas F. 2004. Assessment of spatial variability in penetration resistance as related to some soil physical properties of two fluvents in Turkey. Soil and Tillage Research 76:1–11.

21- Klute A., and Dirksen C. 1986. Hydraulic conductivity and diffusivity: Laboratory methods. p. 687-734. In: Klute A(ed). Methods of Soil Analysis. Part 1, Physical and Mineralogical Methods, 2nd ed. ASA and SSSA, Madison, WI.

22- Lin L.I. 1989. A concordance correlation coefficient to evaluate reproducibility. Bio-metrics, 45: 255–268.

23- Lowery B., and Morrison JE. 2002. Soil penetrometer and penetrability. In: Dane J.H., and Topp GC (eds.). Methods of soil analysis, part 4. Physical methods. Madison (WI): Soil Science Society of America; pp. 363–388.

24- Motaghian M.H., Karimi A., and Mohammadi J. 2008. Analysis of spatial variability of specific physical and hydraulic properties of soil on a catchment scale. Journal of Water and Soil 22, (2): 433-446. (In Persian with English abstract)

25- Mohammadi J., and Motaghian M.H. 2011. Spatial estimation of saturated hydraulic conductivity from terrain attributes using regression, kriging, and artificial neural networks. Pedosphere, 21(2): 170–175.

26- Nelson D.W., and Sommers L.E. 1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter. p. 539–579. In A.L. Page et al. (ed.) Methods of Soil Analysis. Part 2. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.

27- Richards L.A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Agricultural Handbook No. 60. U.S. Salinity Laboratory Riverside, California.

28- Sheng J., Maa L., Jiang P., Li B., Huang F., and Wu, H. 2010. Digital soil mapping to enable classification of the salt-affected soils in desert agro-ecological zones. Agricultural Water Management 97: 1944–1951.

29- Tajik F. 2004. Evaluation of aggregates stability in some regions of Iran. Journal of Sciences and Technology of Agriculture and Natural Resources 8(1): 107-122. (In Persian with English abstract)

30- Warrick AW. 2002. Soil Physics Companion. CRC Press. New York.

31- Wilding L.P, and Dress L.R. 1983. Spatial variability and pedology. p: 83-116. In: Wilding L.P, Smeckand N.E, and Hall GF, (EDs). Pedogenesis and Soil Taxonomy. I. Concepts and Interactions. Elsevier Science Pub.

32- Yazdani A., Mosaddeghi M.R., Khademi H., Ayoubi S., and Khayamim F. 2014. Relationship between surface aggregate stability and some soil and climate properties in Isfahan province. Soil Management 3(2): 23-31. (In Persian with English abstract)

33- Yoder R.E. 1936. A direct method of aggregate analysis of soils and a study of the physical nature of erosion losses. Journal of American Society Agronomy 28: 337-35.