ارزیابی وضعیت فیزیکی خاک با استفاده از شاخص های کیفیت خاک به روش تجزیه به مولفه های اصلی در دشت سنجابی استان کرمانشاه

زمینه و هدف: فشردگی خاک از بدترین نشانه های فروپاشی فیزیکی خاک است که اثرهای گسترده ای در کاهش کیفیت فیزیکی آن دارد. از سوی دیگر، پارامترهایی مانند پایداری خاکدانه، جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی و تخلخل که از مهم ترین نشانگر های کیفیت فیزیکی خاک هستند، به دلیل شرایط محیطی مناطق خشک و نیمه خشک معمولا نسبت به مدیریت نامناسب آسیب پذیرترند. در دهه های اخیر و به دلیل هماهنگ نشدن با تکنولوژی نوین، کشاورزان برای افزایش تولید به کاربرد بی رویه ماشین و مواد شیمیایی کشاورزی در زمین روی آورده اند. از پیامدهای مدیریت نامناسب زمین فشردگی لایه زیرین عمق شخم است که در سال های اخیر تقریبا در هر جایی از زمین های استان کرمانشاه دیده می شود. این مطالعه به عنوان یک گام اولیه در بررسی این مشکل انجام شد.

روش پژوهش: دشت سنجابی کرمانشاه به وسعت حدود ۶۷۰۰۰ هکتار به عنوان منطقه مطالعاتی در نظر گرفته شد. تعداد ۱۰۲ نقطه به روش سیستماتیک ساده مشخص شد. نمونه های دست خورده از دو لایه سطحی و لایه فشرده زیرین، و نمونه های دست نخورده با استوانه های فلزی از لایه فشرده زیرین برداشته شد. پس از انجام آزمایش های فیزیکی و شیمیایی خاک، پایداری خاکدانه ها در دو حالت خشک و تر بررسی شد. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار آماری SPSS تعیین شد. ضریب همبستگی به روش پیرسون همراه با آزمون همبستگی به دست آمد. شاخص های کیفیت تجمعی (IQI) و کیفیت نمورو (NQI) در دو مجموعه کل داده ها (TDS) و حداقل داده ها (MDS) از طریق روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) به دست آمد. سپس پهنه بندی شاخص های کیفیت خاک جهت ارزیابی مکانی کیفیت خاک به روش کریجینگ انجام شد.

یافته ها: در لایه سطحی و لایه فشرده زیرین به ترتیب ۱۰ و ۸ مولفه اصلی توانستند ۰۲/۸۵ و ۱۸/۸۰ درصد کل واریانس را برآورد کنند. ضریب همبستگی IQI کل داده ها با حداقل داده در لایه سطحی و لایه فشرده زیرین به ترتیب ۷۶/۰ و ۶۱/۰ و برای شاخص نمورو ۷۲/۰ و ۵۸/۰ به دست آمد. برتمامی شاخص های کیفیت خاک در دو مجموعه حداقل و کل داده ها در دو لایه سطحی خاک و لایه فشرده زیرین مدل کروی برازش داده شد و همبستگی مکانی قوی نشان دادند. قسمت های شمال تا شمال غرب و هم چنین شمال شرق منطقه دارای خاک با کیفیت بالاتر بود. دیگر قسمت های منطقه به دلیل خاکورزی زیاد، کاهش ماده آلی، کاهش پایداری خاکدانه ها و به دنبال آن افزایش تراکم و جرم مخصوص ظاهری دارای خاک با کیفیت کم تا متوسط بودند.

نتایج: به طور کلی سرشت خاک به دلیل اثر قاطع مواد مادری موجب گونه ای یکنواختی شده که در بافت، آهکی بودن و کانی شناسی بخش رس آشکار بود. عملیات کشاورزی پیوسته و فشرده به این یکنواختی دامن زده است. در نواحی با مقادیر رس بالا در لایه سطحی خاک به دلیل هم آوری رس و ماده آلی و در پی آن افزایش پایداری خاکدانه ها، کیفیت خاک مناسب تر بود. و اما در لایه فشرده زیرین کشت و کار مداوم در منطقه به دلیل مقادیر کم کربن آلی و مقادیر بالای رس صرفا باعث تراکم هر چه بیش تر خاک شده است. نتایج مطالعات همبستگی نشان داد که در دو لایه سطحی و لایه فشرده زیرین می توان MDS را با اطمینان قابل قبولی به جایTDS در بررسی کیفیت خاک به کار برد. این اطمینان در لایه فشرده زیرین کمتر بود که دلیل آن تخریب بیش از حد ساختمان خاک در نتیجه تراکم و یک دست شدن آن است.

Keywords:

کیفیت فیزیکی خاک , تجزیه به مولفه های اصلی , شاخص کیفیت خاک