مدل سازی روند انباشت کادمیم در خاک مزارع گندم

انباشت عناصر سنگین در خاکصها سبب ایجاد مشکلات زیست محیطی فراوانی در جهان گردیده است. این مطالعه، با هدف مدلصسازی روند انباشت کادمیم (سرعت تجمع در خاک) همراه با بررسی اثر عدم قطعیت عوامل ورودی بر نتایج آن با لحاظ نمودن دو نوع توزیع متغیر عوامل ورودی (واقعی و بدون توزیع یا یکنواخت) انجام شد. بدین منظور، روند انباشت کادمیم در خاک با استفاده از یک مدل تصادفی مبتنی بر توازن جرمی جریانصهای ورودی و خروجی و با روش نمونهصبرداری لاتینصهایپرکیوب ‭(Latin hypercub sampling) ‬مدلصسازی شد. برای مدلصسازی، از اطلاعات زراعی ‮‭27‬ ساله منطقه مورد مطالعه، شامل منابع ورود کادمیم به خاک و خروجی آن از خاک استفاده شد. برای مطالعه آلودگی، در سال زراعی ‮‭1388-90‬ در دوره رسیدگی گندم ‭(Triticum sp)‬، از ‮‭250‬ مزرعه گندم در استان خوزستان به مساحت حدود ‮‭355‬ هزار هکتار با توجه به سطح زیر کشت گندم هر شهر و نیز الگوی پراکنش مزارع به روش وزنی نمونهصبرداری مرکب از خاک (‮‭0-20‬ سانتیصمتر) و گیاه صورت گرفت. غلظت کل و قابل عصارهصگیری کادمیم خاک با ‭DTPA ‬و نیز غلظت کادمیم بذر و برخی ویژگیصهای خاک اندازهصگیری شد. توزیع مکانی کادمیم خاک، کادمیم بذر و برخی ویژگیصهای مهم خاک با استفاده از روش کریجینگ بررسی شد. نتایج نشان داد با فرض توزیع واقعی عوامل ورودی مدل، بیشترین سرعت انباشت کادمیم در منطقه دزفول به میزان ‮‭14/38‬ و کمترین آن درمنطقه باغصملک به میزان ‮‭3/00‬ گرم در هکتار در سال میصباشد. با فرض توزیع یکنواخت عوامل، بیشترین سرعت انباشت در منطقه بهبهان، بهصمیزان ‮‭56/30‬ و کمترین در منطقه باغصملک بهصمیزان‮‭8/40‬ گرم در هکتار در سال بدست آمد. مطالعه عدم قطعیت عواملی ورودی بر نتایج مدل تصادفی، نشان داد که عامل مقدار کودهای فسفاتی، بیشترین اثر را بر عدم قطعیت خروجی مدل دارد. میزان غلظت کادمیم کل خاک در ‮‭95‬ درصد، غلظت کادمیم قابل جذب خاک در ‮‭25‬ درصد، و غلظت کادمیم بذر گندم در ‮‭95‬ درصد نمونهصهای خاک بهصترتیب بیشتر از ‮‭80‬/،‮‭10 0‬/،0 و ‮‭0/20‬ میلیصگرم در کیلوگرم بود. از طرف دیگر، کادمیم کل خاک همبستگی معنیصداری با درصد آهک، فسفر قابل جذب (‮‭0/01‬‭p<)‬، ظرفیتصتبادل کاتیونی و کربنص آلی داشت (‮‭0/05‬‭p<). ‬غلظت کادمیم بذر نیز با مقدار کربنص آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی (‮‭0/01‬‭p<) ‬و کادمیم قابل جذب (‮‭0/05‬‭p<) ‬خاک همبستگی معنیصداری نشان داد. بررسی نقشهصهای کریجنیگ نشان داد که کادمیم کل خاک در مناطق جنوبی و غربی، کادمیم قابل جذب در مناطق شرقی و جنوبی، و کادمیم بذر در مناطق شرقی و برخی از مناطق جنوبی استان بیش از دیگر نقاط میصباشد. چنین بهصنظر میصرسد که مصرف کودهای شیمیایی فسفاتی، مدیریت کشت و کار منطقه (تناوب)، ویژگیصهای خاک، آلودگیصهای ناشی از جنگ و نوع رقم گندم از دلایل اصلی افزایش این عنصر درخاک و بذر گندم باشد. بدین ترتیب میصتوان نتیجه گرفت که مهمصترین مسیر ورود کادمیم به خاک مزارع گندم، مصرف بیش از نیاز کودهای فسفاتی کادمیمصدار میصباشد. کلید واژه: زمین آمار- انباشت کادمیم- عدم قطعیت- گندم- مدلصسازی