تعیین نواحی مدیریتی حاصلخیزی خاک‌های شالیزار با استفاده از روش‌های زمین آماری و خوشه‌بندی فازی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

doi
10.22059/ijswr.2025.394424.669932
چکیده

درحال حاضر کاربرد کودهای شیمیایی بدون در نظر گرفتن تغییرات مکانی عناصر غذایی خاک در شالیزارها انجام می‏شود که مشکلات زیست‌محیطی زیادی را ایجاد می‌کند. در این تحقیق، از ادغام روش‫های زمین ‫آماری، تجزیه مؤلفه‌های اصلی و خوشه ‌بندی فازی برای مرزبندی نواحی مدیریتی 54 هکتار از اراضی شالیزاری استان مازندران استفاده شد. 85 نمونه خاک مرکب برداشته شد و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مهم خاک اندازه‌گیری شدند. انتخاب بهترین روش درون‌یابی برای پهنه‌بندی خصوصیات خاک، با استفاده از آماره‌هایی با بیش‌ترین دقت و همبستگی انجام شد. تحلیل مؤلفه‌های اصلی نشان داد که چهار مؤلفه با مقدار ویژه بالاتر از یک شناسایی شدند. مؤلفه اول با توجیه 78/38 درصد از تغییرات، بیشترین سهم را داشت. مؤلفه‌های دوم (82/17%)، سوم (19/14%) و چهارم (69/8%) به ترتیب در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند. در مجموع، این چهار مؤلفه قادر به تبیین 49/79% از کل تغییرپذیری داده‌ها بودند. با استفاده از تحلیل خوشه‌بندی از نوع c-menas فازی، نواحی مدیریتی با در نظر گرفتن دو آماره‌ی شاخص کارآمدی فازی‌شدن (FPI) و شاخص آنتروپی طبقه‏بندی نرمال شده (NCE) انتخاب شدند. FPI و NCE در تعداد سه ناحیه، به‌ترتیب با مقادیر 0683/0 و 0333/0 کم‌ترین مقدار بوده و به‌همین علت تعداد بهینه ناحیه‌ها، سه ناحیه تعیین شد به‌طوری ‫که 34/18 هکتار از اراضی در ناحیه 1، 15/26 هکتار در ناحیه 2 و 12/13 هکتار در ناحیه 3 قرار گرفتند. این رویکرد با شناسایی دقیق نواحی، امکان اعمال مدیریت کودی هدفمند را فراهم کرده و می‌تواند به کاهش مصرف نهاده‌های شیمیایی و آلایندگی محیطی منجر شود.