تغییرات مکانی مقاومت‌ فروروی و برشی خاک و اثر نوع کاربری و واحد فیزیوگرافی بر آنها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 بخش علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

چکیده

بررسی تغییرپذیری مکانی مقاومت‌های فروروی و برشی از اهمیت ویژه‌ای برای مدیریت و بهبود باروری خاک‌های کشاورزی در راستای تولید پایدار برخوردار است. این پژوهش با اهداف‌ بررسی تأثیر نوع کاربری اراضی و واحدهای فیزیوگرافی بر مقاومت فروروی و برشی خاک و تغییرپذیری مکانی این ویژگی‌ها در خاک‌های دشت لپویی استان فارس انجام شد. اندازه‌گیری مقاومت فروروی و برشی با دستگاه‌های نفوذسنج دستی و برش‌پره‌ای در 130 نقطه مشاهداتی از لایه سطحی (0 تا 30 سانتی‌متری) خاک در سه واحد فیزیوگرافی (تپه، دشت دامنه‌ای و دشت) و دو کاربری اراضی (کشت آبی و مرتع) موجود در منطقه انجام شد. برای بررسی تغییرپذیری ویژگی‌های مورد مطالعه از سه تخمینگر کوکریجینگ، کریجینگ‌معمولی و وزن‌دهی معکوس فاصله استفاده شد. مشتقات اولیه و ثانویه مدل رقومی ارتفاع نیز به‌عنوان متغیرهای کمکی برای پیش‌بینی متغیر اصلی به‌و‌سیله تخمینگر کوکریجینگ استفاده شدند. نتایج همبستگی خطی رابطه معکوسی بین مقاومت برشی با مقاومت فروروی و پارامترهای مربوط به ارتفاع نشان داد. به‌نحوی‌که رابطه معکوس و معنی‌داری بین مقاومت برشی و مقاومت فروروی در واحدهای فیزیوگرافی دشت دامنه‌ای، دشت رسوبی و تپه مشاهده شد. رابطه مذکور بین دو ویژگی در کاربری زراعت آبی و مرتع نیز مشاهده شد. روش کوکریجینگ برای براورد مقاومت برشی و فروروی بر اساس آماره ضریب تبیین (R2) با مقادیر 55/0 و 38/0 عملکرد مناسب‌تری داشت. به‌طورکلی روش‌های زمین‌آماری از دقت متوسطی در پیش‌بینی مقاومت فروروی و برشی خاک برخوردار بودند. بنابراین پیشنهاد می‌شود در مطالعات آتی به ‌بررسی عملکرد سایر رویکردهای مدل‌سازی خطی و غیرخطی (توابع انتقالی) برای پیش‌بینی این دو ویژگی خاک پرداخته شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of soil penetration resistance and shear strength spatial variations and the effect of land use types and physiographic units on these characteristics

نویسندگان [English]

  • Pegah Khosravani 1
  • Ali Akbar Moosavi 2
  • Majid Baghernejad 1
1 Department of Soil Science, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Department of Soil Science, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz
چکیده [English]

Investigating spatial variability of two characteristics of penetration and shear strength is of particular importance for the management and improvement of agricultural soil fertility for sustainable production. The aim of this research was to investigate the effect of land use type and physiographic units on soil penetration and shear strength, and their spatial variability in Lapoui plain. Measurement of penetration and shear strength contents were done with cone index penetrations and cutting blade at 130 observation points with three replication of the soil surface layer (0-30 cm) in three physiographic units and two land uses in the area. The primary and secondary derivatives of the digital elevation model were also used as covariates. To evaluate the spatial variability of the two interest variables, three covariates including, co-kriging, ordinary kriging, and inverse distance weighting were used. The results of linear correlation showed an inverse relationship between shear strength and penetration resistance and DEM covariates. As a significant inverse relationship between shear strength and penetration resistance was observed in the physiographic units of piedmont plain, alluvial plain and hill. The same inverse and significant relationship were also observed between the two characteristics in the irrigated and rainfed land use. The co-kriging method for shear and penetration strength based on the coefficient of determination (R2), presented values of 0.55 and 0.38, which indicates the better performance of this method with covariates than the other two estimators. Generally, geostatistical methods showed moderate to poor precision in predicting penetration and shear strength. Therefore, it is recommended that in future researches, the performance of other linear and nonlinear modeling approaches (pedotransfer functions, PTFs) in prediction of the mentioned soil parameters be investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Co-kriging predictors
  • Kriging predictors
  • Inverse distance weighting predictors
  • Plain
  • Pidmont plain