مدل‌سازی محتوای کربن آلی خاک بر اساس شاخص‌های توپوگرافی و ویژگی‌های خاک کشت‌زارهای دیم گندم

Abstract

سابقه و هدف: کربن آلی خاک از عوامل مهمی است که بر کیفیت خاک، آب و اتمسفر مؤثر است. محتوی کربن آلی خاک تابعی از اثرات متقابل اقلیم، پوشش گیاهی، زهکشی، مدیریت زراعی، کاربری اراضی و ویژگی‌های خاک از جمله بافت خاک، نوع کانی و ساختمان خاک است (7). درصد شیب و موقعیت‌های مختلف توپوگرافی بر حفظ رطوبت خاک و ایجاد شرایط مناسب برای استقرار گیاهی و در نتیجه میزان انباشته شدن و تجزیه کربن آلی خاک مؤثر می‌باشند (2). در میان اثر ویژگی‌های خاک بر کربن آلی خاک، بیش‌ترین پژوهش بر بررسی اثر اجزای بافت خاک صورت گرفته و نتایج متفاوتی در این خصوص گزارش شده است (16-18). هدف از این پژوهش ارائه مدل رگرسیونی است که با استفاده از شاخص‌های توپوگرافی و ویژگی‌های خاک، کربن آلی خاک را در کشت‌زارهای دیم واقع در منطقه نیمه خشک برآورد نماید.<br>مواد و روش‌ها: در این پژوهش 110 نمونه خاک به صورت تصادفی در سه تکرار از مزارع دیم گندم شهرستان خدابنده واقع در جنوب استان زنجان در سال 1392 تهیه شد. شاخص‌های توپوگرافی شامل درصد شیب، شاخص خیسی، همواری بستر دره دارای چند قدرت تفکیک و انحناهای قائم، افقی، عمومی، حداقل و حداکثر با استفاده از مدل ارتفاع رقومی با قدرت تفکیک 90 متر در 90 متر به دست آمدند. ویژگی‌های خاک شامل شن، سیلت و رس، pH گل اشباع و محتوی کربن آلی در آزمایشگاه اندازه‌گیر‌ی شدند. در صورت عدم تبعیت داده‌ها از توزیع نرمال از روش تبدیل جانسون استفاده شد. با به‌کارگیری روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی، مدلی برای بیان تغییرات محتوی کربن آلی خاک (80=n) ارائه شد. روش اعتبارسنجی تقاطعی به صورت جداسازی تکی برای انتخاب بهترین مدل براساس تعداد مؤلفه‌های اصلی بکار رفت. سپس، مدل انتخاب شده با استفاده از مجموعه جدیدی از داده‌ها (30= n) مورد ارزیابی قرار گرفت. کل فرآیند ارائه مدل و آزمون آن در سه تکرار به صورت گروه‌بندی داده‌ها در قالب داده‌های مدل و آزمون آن صورت گرفت.<br>یافته‌ها: در میان شاخص‌های توپوگرافی کربن آلی خاک بیشترین همبستگی را به ترتیب با مقادیر نرمال‌شده شاخص خیسی (5901/0P