ارزیابی تناسب اراضی و کیفیت حاصلخیزی ذاتی خاک برای کشت برنج در اراضی شالیزاری شهرستان‌های شفت و فومن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان ( خوراسگان)، گروه علوم خاک، اصفهان، ایران

2 استادیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان ( خوراسگان)، گروه علوم خاک، اصفهان، ایران

3 دانشیار پژوهش، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

4 استاد دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، گروه علوم خاک، اصفهان، ایران

5 استادیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شاهد، تهران

چکیده

روش­های بسیاری از زمان ارائه چارچوب FAO برای ارزیابی تناسب اراضی توسعه‌یافته‌اند و برخی از آن­ها هنوز به‌صورت گسترده استفاده می­شوند. هدف از این مطالعه تعیین تناسب اراضی (با استفاده از روش فائو) و کیفیت حاصلخیزی ذاتی خاک (با استفاده از توابع عضویت فازی) برای گیاه برنج در اراضی شالیزاری شهرستان­های فومن و شفت در شمال ایران بوده است.بر طبق نتایج بدست آمده از روش فائو، پس از اقلیم (به علت محدودیت نسبت تعداد ساعات آفتابی به طول روز و میانگین دما در طول سیکلرشد) که محدودکننده‌ترین عامل برای کشت برنج آبی در منطقه مورد مطالعه است؛ عمده­ترین عامل خاکی محدودکننده وضعیت زهکشی بود. بر پایه کیفیت حاصلخیزی ذاتی خاک، ضخامت لایه شخم با تأثیر بر نفوذ ریشه و حجم خاک قابل دسترس برای عناصر غذایی مهم­ترین عامل محدودکننده بود. بر طبق شاخص اصلاح نشده اراضی (SQRI) بهروش فائو، اراضی مورد مطالعه در دو کلاس تناسب بحرانی (4/92%) و تناسب متوسط (6/7%) و بر پایه شاخص اصلاح شده اراضی (CLI) به این روش، کلیه اراضی مورد مطالعه در کلاس تناسب متوسط قرر گرفتند. از منظر کیفیت حاصلخیزی ذاتی بیشتر اراضی در دو کلاس مناسب (38%) و خیلی مناسب (27%) واقع‌شدند. همبستگی شاخص­های محاسبه­­ شده به روش فائو(SQRI و CLI) و شاخص کیفیت خاک محاسبه‌شده با ضریب همبستگی خطی پیرسون نشان داد که  شاخص هایاین دو روش به‌طور معنی­داری با یکدیگر همبستگی داشته­اند (0.7 r= و0.05 p< ).  ضریب تبیین هر یک از شاخص­های محاسبه‌شده به روش­های مذکور (فائو و کیفیت حاصلخیزی ذاتی) با تولید واقعی برنج، به ترتیب برابر 73/0 و 61/0  بود(0.05 p< ). نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از شاخص کیفیت حاصلخیزی ذاتی خاک در کنار ارزیابی تناسب اراضی در تعیین نواحی مستعد برای کشت برنج و مدیریت نهاده های کودی مؤثر می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Land Suitability Evaluation and Inherent Soil Fertility Quality for Rice Cultivation in Paddy Fields of Shaft and Fouman Counties

نویسندگان [English]

  • B. Delsouz Delsouz Khaki 1
  • N. Honarjoo 2
  • N. Davatgar 3
  • A. Jalalian 4
  • H. Torabi Gol sefidi 5
1 PhD Graduate, Department of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan (Khorasgan) Branch , Islamic Azad University, Isfahan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan (Khorasgan) Branch , Islamic Azad University, Isfahan, Iran
3 Associate Professor, Soil and Water Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
4 Professor, Department of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan (Khorasgan) Branch , Islamic Azad University, Isfahan, Iran
5 Assistant Professor, Department of Agriculture, Shahed University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Many methods have been developed since the formulation of the FAO framework for land evaluation and several of them still remain in widespread use. The objective of this research was to determine land suitability (using FAO method) and inherent soil fertility quality (using fuzzy membership function) for rice crop in paddy fields of Fouman and Shaft counties in northern Iran. Based on results obtained from FAO method, after climate factor (the limitation of the ratio of sunshine hours to day length i.e. n/N, and mean temperature in the growing cycle[b1] ) which was the major limiting factor for irrigated rice cultivation in the study area, drainage was the most soil-limiting factor. Based on inherent soil fertility quality, thickness of the plow layer, which affected root penetration and available soil volume for nutrients, was the most important limiting factor. Based on FAO method SQRI, 92.4% of the study area were marginal and 7.6% were in moderate suitability class, however, according to CLI, all of studied lands were in moderate suitability class. Also, based on inherent soil fertility quality, most of the study area were in suitable (38%) and highly suitable (27%) classes. Correlation of the FAO (SQRI and CLI) and soil fertility quality calculated indexes showed that the indexes were significantly correlated with each other (r=0.7, p<0.05). The coefficients of determination (R2) for each of the calculated indexes (SQRI, CLI[b2] ) and rice actual yields were 0.73 and 0.61, respectively (p<0.05). The results of the study showed that use of the inherent soil fertility quality index beside land suitability evaluation is useful in order to indicate suitable areas for rice cultivation and fertilizer input management.



 [b1]در ارزیابی تناسب اراضی برای سیکل رشد و دوره رشد دو تعریف متفاوت وجود دارد. آنچه در این پژوهش مورد نظر قرار دارد همان سیکل رشد است.




 [b2] FIاشتباه بود. حدف شد.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land Index
  • Climate Index
  • Soil Index
  • Fuzzy membership function
  1. ترابی گل‌سفیدی، ح. 1380. پیدایش، رده‌بندی و ارزیابی تناسب خاک­های اراضی خیس برای کشت برنج در شرق استان گیلان. رساله دکترا، دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان،‌ 460صفحه.
  2. رضایی، ع. 1374. مفاهیم آمار و احتمالات. نشر مشهد،‌476 صفحه.
  3. سرمدیان، ف، فاتحی، ش و ش،محمودی. 1383. بررسی تعیین تناسب کیفی اراضی برای محصولات فاریاب (گندم، جو و پنبه) در منطقه اشتهارد. مجله علوم کشاورزی ایران، 35(3): 657-668.
  4. سیدجلالی، س ع، سرمدیان، ف و م، شرفاء. 1393. مقایسه شاخص های اراضی اصلاح شده و اصلاح نشده در روش پارامتری ارزیابی تناسب اراضی. پژوهش های خاک، 28(1):127-141.
  5. سید محمدی، ج و ل، اسماعیل نژاد.1393. ارزیابی کیفی و کمی تناسب اراضی برای برنج در نواحی مرکزی گیلان. دانش آب و خاک، 24(1): 181-165.
  6. شهبازی، ف و ع ا، جعفرزاده.1383. ارزیابی کیفی تناسب اراضی شرکت تعاونی تولید خوشه مهر بناب برای محصولات زراعی گندم، جو، یونجه، پیاز، چغندرقند و ذرت. نشریه دانش کشاورزی، 14(4): 86-69.
  7. گیوی، ج. 1376. ارزیابی کیفی تناسب ارضی برای نباتات زراعی و باغی. مؤسسه تحقیقات خاک و آب. نشریه فنی 1015.
  8. Ashraf, S. 2010. Land suitability analysis for wheat using multicriteria evalution and GIS method. Research Journal of Biological Sciences, 5(9): 601-605.
  9. Ashraf, S., and B.Normohammadan. 2011. Qualitative evaluation of land suitability for wheat in Northeast-Iran Using FAO methods. Indian Journal of Science and Technology, 4(6): 703-707.
  10. Burger, J.A., and D.L.Kelting. 1999. Using soil quality indicators to assess forest stand management. Forest Ecology and Management, 122(1): 155-166.
  11. Burrough, P.A., R.A.MacMillan, and W.V.Deursen. 1992. Fuzzy classification methods for determining land suitability from soil profile observations and topography. Journal of soil Science, 43(2): 193-210.
  12. Davatgar, N., Neishabouri, M.R., and A.R.Sepaskhah. 2012. Delineation of site specific nutrient management zones for a paddy cultivated area based on soil fertility using fuzzy clustering. Geoderma, 173: 111-118.
  13. Dobermann, A., and T.H.Fairhurst. 2000. Nutrient disorders and nutrient management. Potash and Phosphate Institute, Potash and Phosphate Institute of Canada and International Rice Research Institute, Singapore.
  14. Dobermann, A., and T.Oberthür. 1997. Fuzzy mapping of soil fertility—a case study on irrigated riceland in the Philippines. Geoderma, 77(2): 317-339.
  15. Doran, J.W., and T.B.Parkin. 1994. Defining and assessing soil quality. Defining soil quality for a sustainable environment, (definingsoilqua), 1-21.
  16. FAO. 1976. A framework for land evaluation. FAO Soils Bulletin, No 32, F.A.O.Rome, 72 P.
  17. FAO. 1983. Guide Lines: land evaluation for rain fed agriculture. FAO Soils Bulletin, No 52, Rome, 237p.FAO. 1985. Guide Lines: land evaluation for irrigated agriculture. FAO Soils Bulletin, No55, Rome, 231 p.
  18. Gee, GW., and JW.Bauder. 1986. Particle-size analysis. In: Klute A, editor. Methods of soil analysis, Part 1. 2nd ed. Madison (WI), ASA/SSSA: 383–411.
  19. Helmke, P.A., and D.L.Sparks.1996. Lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. Methods of Soil Analysis Part 3: Chemical Methods: 551-574.
  20. Jafarzadeh, A., and G.Abbasi. 2006. Qualitative land suitability evaluation for the growth of onion, potato, maize, and alfalfa on soils of the Khalat pushan research station. Biologia, 61(19): S349-S352.
  21. Khush, G.S. 1993. Varietal Needs for Different Environments and Breeding Strategies. In: New Frontiers in Rice Research, Muralidharan, K. and E.A.
  22. Mc Bratney, A.B. and M.J.Pringle. 1997. Spatial variability in soil-implications for precision agriculture. In: J.V. Stafford (ed). Precision agriculture 97. BIOS. Sci. Pub: 3-31.
  23. Nelson, D. W., and L.E.Sommers, 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. Methods of soil analysis part 3: chemical methods: 961-1010.
  24. Rhoades, J.D. 1996. Salinity: Electrical conductivity and total dissolved solids. Methods of Soil Analysis Part 3: Chemical Methods: 417-435.
  25. Schoning, I., K.V. Totsche and I.Kogel-Knabner .2006. Small Scale spatial variability of organic carbon stocks in litter and solum of a forested luvisol. Geoderma, 136: 631-642.
  26. Shukla, M., K. Lal, R. and Ebinger, M. (2004). Principle component analysis for predicting corn biomass and grain yields. Soil Science, 169, 215-224.
  27. Sparling, G. P., & Schipper, L. A. (2002). Soil quality at a national scale in New Zealand. Journal of Environmental quality, 31(6), 1848-1857.
  28. Sumner, M. E., and W.Miller. P.1996. Cation exchange capacity and exchange coefficients. Methods of Soil Analysis Part 3: Chemical Methods: 1201-1229.
  29. Sys C, E.Van Ranst, J.Debaveye, F.Beernaert. 1993. Land evaluation Part III, crop requirements. Agri Pub No. 7, ITC, Ghent.
  30. Sys, C., E.Van Ranst, and J.Debaveye. 1991. Land evaluation, Part 1, principles in land evaluation and crop production calculations. International Training Centre for Post-graduate Soil Scientists, University Ghent.
  31. Sys, C., E.Van Ranst, and J.Debaveye. 1991. Land evaluation, Part II: Metod land evaluation. General Administration for Development Cooperation. International Training Centre for Post-graduate Soil Scientists, University Ghent.
  32. Sys, C., E.Van Ranst, and J.Debaveye. 1993. Land evaluation, Part III: Crop requirements. General Administration for Development Cooperetion. International Training Centre for Post-graduate Soil Scientists, University Ghent.
  33. Thomas, G. W.1996. Soil pH and soil acidity. Methods of Soil Analysis Part 3: Chemical Methods: 475-490.
  34. Wilding, L.P. and L.R.Dress. 1983. Spatial variability and pedology. In: L.P. Wilding, N.E. Smeckand and G.F. Hall (eds.), Pedogenesis and Soil Taxonomy. I. Concepts and Interactions. Elsvier Science Pub: 83-116.