بررسی تغییرات مکانی برخی ویژگی‌های خاک و عملکرد گل محمدی (مطالعه موردی شهرستان بردسیر، استان کرمان)

آب و خاک

مقاله 12، دوره 33، شماره 1 - شماره پیاپی 63، فروردین 1398، صفحه 163-179   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v33i1.75236

نویسندگان

مرتضی بهمنی^{* 1}؛ جهانگرد محمدی¹؛ عیسی اسفندیارپور بروجنی²؛ حمیدرضا متقیان¹؛ کرامت اله سعیدی¹

¹دانشگاه شهرکرد

²ولی عصر (عج) رفسنجان

چکیده

وجود تغییرات مکانی در خصوصیات خاک امری بدیهی به­شمار می­رود، با این حال درک از دلایل و منشأ این تغییـرات کامـل نیست. پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرپذیری مکانی ویژگی­های خاک و عملکرد گل محمدی در دو مزرعه معروف (مزارع نگار و گلزار) با ویژگی­های متفاوت اقلیمی و توپوگرافی در شهرستان بردسیر انجام شد. برای نیل به اهداف مطالعه، در هر یک از مزارع تعداد 100 نمونه خاک و محصول برداشت شد. پس از اندازه­گیری ویژگی­های خاک و ویژگی­های گیاهی، با استفاده از روش زمین آماری کریجینگ اقدام به پهنه­بندی ویژگی­های خاک و گل محمدی گردید. تجزیه نیم­تغییرنماها نشان داد که تمامی متغیرهای بررسی شده در هر دو مزرعه دارای ساختار مکانی قوی و متوسط می­باشند. دامنه تأثیر تغییرنماها در مزرعه نگار از 16/122 متر برای عملکرد گل محمدی تا 46/218 متر برای سیلت و در مزرعه گلزار از 1/115 متر برای پتاسیم قابل استفاده تا 228 متر برای نیتروژن کل در تغییر است. نتایج نشان دادند که ویژگی­های عملکرد گیاه و ویژگی­های خاک حتی در مقیاس­های کوچک دارای وابستگی مکانی هسـتند. نقشه­های کریجینگ نشان می­دهند که الگو و پراکنش ویژگی­های خاک حتی درون یک مزرعهمی­تواند بسیار متفاوت باشد؛ هرچند که مقایسه الگوی مکانی برخی ویژگی­های خاک مانند ماده آلی و نیتروژن کل با الگوی مکانی ویژگی­های گیاه و ابعاد مزارع مطابقت نشان داد. این امر نشان‌دهنده آن است که تغییرپذیری ویژگی­های مزبور عمدتاً تحت مدیریت زارعین قرار گرفته است و برای رعایت بهینه مصرف عناصر غذایی بایستی میـزان مصرف نهاده­ها توسط مدیران مزرعه مورد بازنگری قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

تغییرپذیری مکانی؛ تغییرنما؛ زمین آمار؛ کریجینگ

مراجع

1. Afshar H., Salehi M.H., Mohammadi J., and Mehnatkesh A. 2009. Spatial variability of soil properties and irrigated wheat yield in a quantitative suitability map, a case study: Shahr-e-Kian area, Chaharmahal va Bakhtiari Province, Journal of Water and Soil 23(1): 161-172. (In Persian with English abstract)

2. Al-Kanani T., Mackenzi A.F., and Ross G.J. 1984. Potassium status of some Quebec soils: K release by nitric acid and sodium tetraphenylboron as related to particle size and mineralogy, Canadian Journal Soil Science 64: 99-106.

3. Ayoubi Sh., Mohammad Zamani S., and Khormali F. 2007. Prediction total N by organic matter content using some geostatistic approaches in part of farm land of Sorkhankalateh, Golestan Province, Journal of Agricultural Sciencesand Natural Resources 14(4): 23-33.

4. Bameri A., Khormali F., Kiani F., and Dehghani A.A. 2012. Spatial variability of soil organic carbon on different slope positions of loess hillslopes in Toshan area, Golestan Province, Journal of Soil and Water Conservation 19(2): 43-60. (In Persian with English abstract)

5. Baxter S.J., Oliver M.A., and Gaunt J. 2003. A geostatistical analysis of the spatial variation of soil mineral nitrogen and potentially available nitrogen within an arablefield, Precision Agriculture 4: 213–226.

6. Baxter S.J., and Oliver M.A. 2005. The spatial prediction of soil mineral N and potentially available N using elevation, Geoderma 128: 325–339.

7. Beckett P.H.T., and Webster R. 1971. Soil variability: a review, Soil Fertility 34: 1-15.

8. Bocchi S., Castrignano A., Fornaro F., and Maggiore T. 2000. Application of factorial kriging for mapping soil variation at field scale, European Journal of Agronomy 13: 295-308.

9. Bremner J.M., and Mulvaney C.S. 1982. Total nitrogen. PP. 595-624. In: A. L. Page (Ed.), Methods of Soil Analysis. Agron. No. 9, Part 2: Chemical and Microbiological Properties, 2nd ed., Am. Soc. Argon., Madison, WI, USA.

10. Cambardella C.A., Moorman T.B., Parkin T.B., Karlen D.L., Turco R.F., and Konopka A.E. 1994. Field scale variability ofsoil properties in Central Iowa soils, Soil Science Society of America Journal 58: 1501-1511.

11. Chang W.E., You B.A., Yun J.N., Zang F., and Xio L.U. 2009. Spatial variability of soil chemical properties in the reclaiming marine foreland to Yellow sea of China, Agricultural Sciences in China 8(9): 1103–1111.

12. Cheng X., An S., Chen J., and Li B. 2006. Spatial relationships among species above-ground biomass, N, P in degraded grasslandin Ordos Plateau, Journal of Arid Environment 30: 75-88.

13. Dixson W.J., and Massey S.J. 1985. Introduction to statistical analysis, 4th edition. Mc Graw Hill book Company.

14. Foroughifar H., Jafarzadah A.A., Torabi Gelsefidi H., Aliasgharzadah N., Toomanian N., and Davatgar N. 2010. Spatial variations of surface soil physical and chemical properties on different landforms of Tabriz plain, Journal of Soil and Water Science 21(3): 1-21. (In Persian with English abstract)

15. Gee W., and Bauder J.W. 1986. Particle size analysis. In: Klute A (Eds.), Method of soil analysis. Part 1. SSSA. Madison. Wisconsin pp. 383-411.

16. Golden Software. 2002. Surfer for Windows. Version 8, Golden Software Inc., Golden Co., USA.

17. Goovarets P. 1997. Geostatistics for Natural Resources Evaluation, Oxford Univ. Press, UK.

18. Habashi H., 2007. Relationship soil properties and spatial pattern of trees and groups of trees in mixed Beech in the Shastkalate mixed Fagetum o Gorgan. PhD thesis of Forestry. Tarbiat Modarres University. 139 Pp. (In persian with English abstract)

19. Hasani pak A.A. 1998. Geostatistical, Tehran University Press, 314 Pp. (In Persian)

20. Hashemi M., Gholamalizadeh Ahangar A., Bameri A., Sarani F., and Hejazizadeh A. 2015. Survey and Zoning of Soil Physical and Chemical Properties Using Geostatistical Methods in GIS (Case Study: Miankangi Region in Sistan), Journal of Water and Soil 30(2): 443-458. (In Persian with English abstract)

21. Jafarian Z., Arzani H., Jafari M., Kalarestaghi A., Zahedi G.H., and Azarnivand H. 2009. Spatial distribution of soil properties using geostatistical methods in Rineh Rangelands, Journal of Iranian Rangeland 3(3): 107-120. (In Persian with English abstract)

22. Jianbing Wu., Boucher A., and Zhang T. 2008. A SGeMS code for pattern simulation of continuous and categorical variables: FILTERSIM, Computers and Geosciences 4(12): 1863-1876.

23. Johnson R.M., Downer R.G., Bradow J.M., Bauer P.J., and Sadler E.J. 2002. Variability in Cotton Fiber Yield, Fiber Quality, and Soil Properties in a Southeastern Coastal Plain, Agron. Journal 94: 1305–1316.

24. Karlen D.L., Sadler E.J., and Busschaer W.J. 1990. Crop yield variation associated with coastal plain soil map units, Soil Sci. Soc. Am. Journal 54: 859-865.

25. Kooch Y., Hosseini Mohammadi S.M., and Hojjati S.M. 2012. An Investigation in to Spatial Structure of Soil Characteristics in a Beech Forest Stand Using Geostatistical Approach, Journal Science and Technology of Agriculture and Natural Resource of Water and Soil Science 16(60): 239-250. (In Persian with English abstract)

26. McBratney A.B., Mendonca M.L., and Minasny B. 2003. On digital soil mapping, Geoderama 117: 3-52.

27. Miller M.P., Singer M.J. and Nielson D.R. 1988. Spatial variability of wheat yield and soil properties on complex hills, Soil Sci. Soc. Am. Journal 52: 1133-1141.

28. Mohammadi J. 2001. Review of the Geostatistical principles and its application in Soil Science, Journal of Soil and Water 15: 99-121.

29. Mohammadi J. 2006. Pedometer (Spatial Statistics), Second volume, published by Pelk, 240 pages. (In Persian)

30. Mohammad Zamani S., Ayoubi Sh., and Khormali F. 2007. Investigation of spatial variations of soil characteristics and wheat yield in a part of Agricultural Lands of SorkhanKelate, Golestan Province. Journal Science and Technology of Agriculture and Natural Resource of Water and Soil Science 11(40): 79-91. (In Persian with English abstract)

31. Neal M., Khademi H., and Hajabbasi M.A. 2004. Response of soil quality indicators and their spatial variability to land degradation in central Iran. Applied Soil Ecology 27: 221-232.

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

33. Olsen S.R., and Sommers L.E. 1982. Phosphorus. PP. 403-430. In: A. L. Page (Ed.), Methods of soil analysis, Agron. No. 9, Part2: Chemical and Microbiological Properties, 2nd ed., Am. Soc. Agron., Madison, WI, USA.

34. Ovalls F.A., and Collins M.E. 1988. Variability of northwest Florida soils by principle component analysis, Soil Sci.Soc.Am. Journal 52: 143-1435.

35. Page A., Miller R., and Keeney D. 1982. Methods of Soil Analysis.2th ed. Part2: Chemical and biological properties. Soil Sci. Soc. Am. Inc. publisher.

36. Pcerri C.E., Bernoux M., and Chaplot V. 2004. Assessment of soilproperty spatial variation in an Amazon Pasture, Geodrama 123: 51-68.

37. Rogowski A.S., and Wolf J.K. 1994. Incorporating variability into soil map unit delineations, Soil Sci.Soc.Am. Journal 58: 163-174.

38. Shukla M.K., Lal R., and Ebinger M. 2004. Principal component analysis for predicting corn biomass and grain yield, Soil Science 169: 215-224

39. Vieira S.R., and Paz Gonzalez A. 2003. Analysis of the spatial variability of crop yield and soil properties in small agricultural plots, Bragantia, Campinas 62: 127-138.

40. Webster R., and Oliver M.A. 2001. Geostatistics for environmental scientists. John Wiley and Sons, Ltd., Chichester, UK. 271p.

41. Yaron D. 1981. Salinity in Irrigation Water Resources, Dekker, New York.

42. Zhang C.S., and McGrath D. 2004. Geostatistical and GIS analysis on soil organic carbon concentrations in grassland of southeastern Ireland from two different periods, Geoderma 119: 261-275.

43. Zhang X.Y., Sui Y.Y., Zhang X.D., Meng K., and Herbert S.A. 2007. Spatial variability of nutrient properties in black soil of northeast China, Pedosphere 17: 19-29.