تهیه نقشه حاصلخیزی خاک با استفاده از GIS و AHP – بخش اول

یکی از مهمترین اهداف کشاورزی پیشرفته، مصرف صحیح کودهای شیمیایی است. میزان مصرف این کودها بستگی به میزان حاصلخیزی خاک دارد. بدون توجه به میزان حاصلخیزی خاک، مصرف کودهای شیمیایی باعث بهمخوردن تعادل عناصر غذایی در خاک شده و مسائل زیست محیطی را به بار میآورد. بنابراین، تهیه نقشه حاصلخیزی خاک جهت اداره و برنامهریزی بهتر برای استفاده از کودهای شیمیایی ضروری به نظر میرسد. در این مطالعه سعی بر آن است تا با تهیه نقشه حاصلخیزی خاک از نظر مواد آلی، فسفر و پتاسیم جهت کشت گندم در دشت شاوور استان خوزستان وضعیت منطقه را مورد ارزیابی قرار گیرد. ;a استفاده شد. نتایج نشان میدهد که 73.12 درصد وسعت منطقه در رتبه خیلیضعیف از لحاظ حاصلخیزی قرار میگیرد.

واژه های کلیدی: سیستم اطلاعات جغرافیایی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، حاصلخیزی خاک

مقدمه

با توجه به افزایش سریع جمعیت کشور، نیاز به تولید بیشتر مواد غذایی احساس میگردد. بهترین راه برای نیل به این مهم افزایش تولید در واحد سطح است. در بین فاکتورهای موثر در کشاورزی، اضافه کردن متعادل کود شیمیایی بیشتر از سایر فاکتورها در افزایش تولید محصولات کشاورزی موثر است. تعیین درجه حاصلخیزی خاک برای مشخص کردن میزان کوددهی بسیار مهم است. برخی از این عناصر مانند فسفر و پتاسیم به دلیل نیاز مبرم گیاه و همچنین کمبود این عناصر در اکثر خاکها بیشتر از بقیه عناصر جهت ارزیابی حاصلخیزی خاک مورد توجه قرار میگیرند. از طرفی مقدار مواد آلی خاک به عنوان یکی از فاکتورهای موثر در حاصلخیزی خاک و حاصلدهی (Soil productivity) خاک محسوب میشود. با توجه به عدم یکنواختی در خاکهای یک منطقه به دلیل منشا تشکیل آنها و استفاده غیر اصولی از کودهای شیمیایی، خاکهای این منطقه ممکن است دارای توان تولید متفاوت برای محصول گندم باشد. لذا برای مطالعه دقیقتر احتیاج به تفکیک این مناطق به طرق مختلف به عنوان مثال به شکل یک نقشه میباشد. در این مطالعه سعی بر آن است تا با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی نقشه حاصلخیزی خاک بر اساس سه فاکتور فوق در دشت شاور تهیه شد. به دلیل اینکه عناصر موجود در خاک دارای تاثیر متفاوتی بر روی رشد گیاه میباشند، نیاز است هر عنصر بر اساس درجه اهمیتش، وزندهی شود. در این پژوهش از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) جهت وزندهی به لایهها استفاده شد. این سیستم یکی از جامعتریرین سیستم های طراحی شده برای تصمیمگیری با معیاردهی چندگانه است. تمامی عملیاتهای بالا در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی پیادهسازی و آنالیز شد GIS .بعنوان یک فناوری رایانه محور، در دهه های اخیر توجه بسیاری از متخصصان رشته های مختلف را به خود معطوف ساخته است. تا آنجا که در سالهای اخیر پژوهش های متعددی را در زمینۀ حاصلخیزی خاک از طریق فناوری مذکور در نقاط مختلف جهان شاهد بودهایم که از آن جمله میتوان به ارزیابی کمی برای حاصلخیزی خاک در گایو چین با استفاده از تکنیک فازی و AHP در محیط GIS ، مطالعه حاصلخیزی خاک را برای کشت برنج در فیلیپین، طبقه بندی خاک با استفاده از تکنیک FMF اشاره کرد. هدف اصلی از این مطالعه تهیه نقشه حاصلخیزی خاک بر اساس سه فاکتور مواد آلی، فسفر و پتاسیم جهت کشت گندم با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی است.

روش کار

منطقه مورد مطالعه در 40 کیلومتری شمال اهواز و در مسیر جاده اهواز- هفت تپه قرار گرفته، به طوری که حد جنوبی آن کانال توانا در جنوب روستای الهائی و حد شمالی آن روستای شاوور است و از شرق به راه آهن تهران- اهواز و از غرب به رودخانه کرخه منتهی میشود. از نظر موقعیت جغرافیایی در 48 درجه و 15 دقیقه تا 48 درجه و 40 دقیقه و 40 ثانیه طول شرقی و 31 درجه و 30 ثانیه تا 32 درجه و 30 دقیقه عرض شمالی واقع گردیده و مساحتی بالغ بر 77403.807 هکتار دارد (شکل شماره 1). با استفاده از تصاویر ماهوارهای منطقه و نقشه های توپوگرافی و زمینشناسی محدوده مطالعاتی و واحدهای فیزیوگرافی منطقه استخراج شد. در این مطالعه جمعاً 282نقطه مطالعاتی شامل پروفیل و مته در واحدهای فیزیوگرافی مشخص، مورد بررسی قرار گرفت.

01 thumb تهیه نقشه حاصلخیزی خاك با استفاده از GIS و AHP   بخش اول

شکل شماره 1- منطقه مورد مطالعه

جدول 1- داده های مورد استفاده

02 thumb تهیه نقشه حاصلخیزی خاك با استفاده از GIS و AHP   بخش اول

مختصات کلیه نقاط مطالعاتی، توسط دستگاه GPS تعیین شد. سپس از هر نقطه یک نمونه خاک تهیه شد و پس از خشک کردن و عبور از الک 2 میلی متری برای انجام آزمایشات مختلف آماده گردید. جهت تعیین فسفر از روش عصاره گیری با بیکربنات سدیم استفاده شد و روش والکلی و بلک جهت اندازه گیری مواد آلی مورد استفاده قرار گرفت و همچنین برای تعیین پتاسیم قابل استفاده از روش استات آمونیوم نرمال و خنثی استفاده گردید.

ابتدا با مدل درونیابی Kriging با قدرت تفکیک 30*30 ، برای هر یک از پارامترهای فوق لایه سطحی آنها تهیه شد. برای آنکه وزندهی معیارها و قضاوتها با ذهن و طبیعت بشری مطابق و همراه باشد، در این خصوص از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. این روش، دربرگیرنده مجموعهای از قضاوتها و ارزشگذاری به یک شیوه منطقی میباشد، بطوری که میتوان گفت این تکنیک از یک طرف وابسته به تصورات شخصی و طرح ریزی سلسله مراتبی یک مسئله بوده، و از طرف دیگر با منطق و درک و تجزیه، جهت تصمیمگیری و قضاوت نهایی مرتبط میشود. این روش وزندهی بر دانش کارشناسی استوار است. برای این که ارجحیت فاکتورها نسبت به هم سنجیده شوند از روش مقایسه زوجی استفاده شد. در روش مقایسه زوجی، معیارها دو به دو با یکدیگر مقایسه شده و اهمیت آنها نسبت به یکدیگر تعیین میگردد. سپس یک ماتریس ایجاد میشود که ورودی آن همان وزنهای تعیین شده و خروجی آن وزنهای نسبی مربوط به معیارها میباشد . در این مطالعه به دلیل اینکه هر یک از ویژگیهای خاک دارای تاثیر متفاوتی روی حاصلخیزی خاک هستند و پارامترهای موثر در حاصلخیزی خاک بیش از یک فاکتور است از روش مقایسه زوجی استفاده شد. به هر یک از عناصر بر اساس میزان اهمیتش بر روی حاصلخیزی، وزنی تخصیص داده میشود. هر یک از فاکتورها بر اساس ارزشی که برای حاصلخیزی خاک دارند در محدودهای بین 1 تا 9 قرار میگیرند که نشان دهنده میزان ارجحیت فاکتورها نسبت به هم میباشد وفاکتوری که دارای تاثیرگذاری بیشتری نسبت به دیگری باشد امتیاز بیشتری میگیرد . برای تهیه نقشه نهایی حاصلخیزی خاک، از تکنیک AHP برای روی هماندازی لایه ها استفاده گردید. وزندهی به هر یک از فاکتورهای موثر در حاصلخیزی خاک در نرم افزار Expert Choice با نرخ سازگاری 0.05 تهیه گردید.

نویسندگان : مرضیه مکرم ، علی اعمی ازغدی ، عظیم صابری

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *