ارزيابي وضعيت فيزيکي خاک با استفاده از شاخص‌هاي کيفيت خاک به روش تجزيه به مؤلفه‌هاي اصلي در دشت سنجابي استان کرمانشاه

نویسندگان

1 دانشجوي دکتري، گروه علوم و مهندسي خاک، دانشکده کشاورزي، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ايران.

2 دانشيار، گروه علوم و مهندسي خاک، دانشکده کشاورزي، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ايران.

3 استاديار، گروه علوم و مهندسي خاک، دانشکده کشاورزي، دانشگاه رازي، کرمانشاه، ايران.

doi
چکیده

زمينه و هدف: فشردگي خاک از بدترين نشانه‌هاي فروپاشي فيزيکي خاک است که اثرهاي گسترده‌اي در کاهش کيفيت فيزيکي آن دارد. از سوي ديگر، پارامترهايي مانند پايداري خاکدانه، جرم مخصوص ظاهري، هدايت هيدروليکي و تخلخل که از مهم‌ترين نشانگر‌هاي کيفيت فيزيکي خاک هستند، به دليل شرايط محيطي مناطق خشک و نيمه‌خشک معمولا نسبت به مديريت نامناسب آسيب‌پذيرترند. در دهه‌هاي اخير و به دليل هماهنگ نشدن با تکنولوژي نوين، کشاورزان براي افزايش توليد به کاربرد بي‌رويه ماشين و مواد شيميايي کشاورزي در زمين روي آورده‌اند. از پيامدهاي مديريت نامناسب زمين فشردگي لايه زيرين عمق شخم است که در سال‌هاي اخير تقريبا در هر جايي از زمين‌هاي استان کرمانشاه ديده مي‌شود. اين مطالعه به عنوان يک گام اوليه در بررسي اين مشکل انجام شد. روش پژوهش: دشت سنجابي کرمانشاه به وسعت حدود 67000 هکتار به‌عنوان منطقه مطالعاتي در‌نظر گرفته شد. تعداد 102 نقطه به روش سيستماتيک ساده مشخص شد. نمونه‌هاي دست‌خورده از دو لايه سطحي و لايه فشرده زيرين، و نمونه‌هاي دست‌نخورده با استوانه‌هاي فلزي از لايه فشرده زيرين برداشته شد. پس از انجام آزمايش‌هاي فيزيکي و شيميايي خاک، پايداري خاکدانه‌ها در دو حالت خشک و تر بررسي شد. تجزيه و تحليل آماري با استفاده از نرم‌افزار آماري SPSS تعيين شد. ضريب همبستگي به روش پيرسون همراه با آزمون همبستگي به‌دست آمد. شاخص‌هاي کيفيت تجمعي ( IQI ) و کيفيت نمورو ( NQI ) در دو مجموعه کل داده‌ها ( TDS ) و حداقل داده‌ها ( MDS ) از طريق روش تجزيه به مؤلفه‌هاي اصلي ( PCA ) به‌دست آمد. سپس پهنه‌بندي شاخص‌هاي کيفيت خاک جهت ارزيابي مکاني کيفيت خاک به روش کريجينگ انجام شد. يافته‌ها: در لايه سطحي و لايه فشرده زيرين به ترتيب 10 و 8 مؤلفه اصلي توانستند 02/85 و 18/80 درصد کل واريانس را برآورد کنند. ضريب همبستگي IQI کل داده‌ها با حداقل داده در لايه سطحي و لايه فشرده زيرين به‌ترتيب 76/0 و 61/0 و براي شاخص نمورو 72/0 و 58/0 به‌دست آمد. برتمامي شاخص‌هاي کيفيت خاک در دو مجموعه حداقل و کل داده ها در دو لايه سطحي خاک و لايه فشرده زيرين مدل کروي برازش داده شد و همبستگي مکاني قوي نشان دادند. قسمت‌هاي شمال تا شمال‌غرب و هم‌چنين شمال‌شرق منطقه داراي خاک با کيفيت بالاتر بود. ديگر قسمت‌هاي منطقه به دليل خاکورزي زياد، کاهش ماده آلي، کاهش پايداري خاکدانه‌ها و به‌دنبال آن افزايش تراکم و جرم مخصوص ظاهري داراي خاک با کيفيت کم تا متوسط بودند. نتايج: به‌طور کلي سرشت خاک به دليل اثر قاطع مواد مادري موجب گونه‌اي يکنواختي شده که در بافت، آهکي بودن و کاني‌شناسي بخش رس آشکار بود. عمليات کشاورزي پيوسته و فشرده به اين يکنواختي دامن زده است. در نواحي با مقادير رس بالا در لايه سطحي خاک به‌دليل هم‌آوري رس و ماده آلي و در پي آن افزايش پايداري خاکدانه‌ها، کيفيت خاک مناسب‌تر بود. و اما در لايه فشرده زيرين کشت‌و‌کار مداوم در منطقه به‌دليل مقادير کم کربن آلي و مقادير بالاي رس صرفأ باعث تراکم هر‌چه بيش‌تر خاک شده است. نتايج مطالعات همبستگي نشان داد که در دو لايه سطحي و لايه فشرده زيرين مي‌توان MDS را با اطمينان قابل قبولي به جاي TDS در بررسي کيفيت خاک به کار برد. اين اطمينان در لايه فشرده زيرين کمتر بود که دليل آن تخريب بيش ‌از‌ حد ساختمان خاک در نتيجه تراکم و يک‌دست شدن آن است.