استفاده از منطق فازی برای ترکیب برخی داده های شیمیایی خاک جهت تهیه نقشه حاصلخیزی اراضی: مطالعه موردی منطقه لنجانات اصفهان

تعیین درجه حاصلخیزی خاک برای مشخص کردن میزان کوددهی بسیار مهم است. بدون توجه به میزان حاصلخیزی خاک، با مصرف نادرست کودهای شیمیایی نه تنها عملکرد کیفی و کمی بالا نمی رود، بلکه باعث می شود تعادل عناصر غذایی درخاک به هم خورده و مسائل زیست محیطی نیز مطرح شود. به منظور استفاده بهینه از منابع خاک، شناخت تغییرپذیری مکانی ویژگی های خاک از اهمیت بسزایی برخوردار است. لذا بررسی تغییرپذیری مکانی ویژگی های شیمیایی خاک جهت اطلاع از وضعیت پراکنش مکانی آنها و حاصلخیزی خاک ضروری است و باید مدنظر محققین و برنامه ریزان در سطوح مختلف مدیریتی قرار گیرد. این مطالعه در سطح 50 هزار هکتار از اراضی منطقه لنجانات استان اصفهان به منظور تعیین پراکنش مکانی برخی خصوصیات شیمیایی خاک و تهیه نقشه حاصلخیزی انجام شد. با استفاده از روش نمونه برداری شبکه ای منظم با فواصل 500 متری 1180 نمونه سطحی مرکب (25-0 سانتی متر) توسط بخش خاک و آب مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان در منطقه جمع آوری گردید و مقدار خصوصیات شیمیایی نیتروژن، فسفر، پتاسیم و کربن آلی اندازه گیری شد. توزیع مکانی خصوصیات شیمیایی ابتدا با روش های میانیابی کریجینگ معمولی و وزن دهی عکس فاصله (idw) و سپس با ترکیب منطق فازی کریجینگ بررسی شد. ساختار مکانی متغیرها به کمک تغییرنما مورد بررسی قرار گرفت. تغییرنما به دو شکل همه جهته و جهت دار برای تمام متغیرها محاسبه و ترسیم گردید. نتایج حاصله بیانگر وجود ساختار مکانی قوی در مورد متغیرها به جز فسفر می باشد. علاوه بر این مدل کروی بهترین مدل برازش داده شده برای تمام متغیرها بود. وضعیت ناهمسانگردی متغیرها به کمک تغییرنمای جهت دار و در سه جهت اصلی (صفر، 45 و 90 درجه) با درجه تحمل 5/22 درجه مورد بررسی قرار گرفت. متغیرهای بررسی شده دارای ناهمسانگردی از نوع هندسی می باشند. به منظور تعییین دقت و صحت تخمین روش های میانیابی انجام شده از داده های معیار (برای هر متغیر 150 داده) و معیارهای آماری شامل میانگین خطای تخمین (mee)، میانگین مربعات خطای تخمین (msee)، مجذور میانگین مربعات خطای تخمین (rmse) و ضریب همبستگی پیرسون استفاده گردید. نتایج حاکی از دقت بالای مقادیر تخمین زده شده برای متغیرهای نیتروژن، پتاسیم و کربن آلی می باشد اما در مورد فسفر ضریب همبستگی پیرسون برای هر دو روش میانیابی کریجینگ معمولی و وزن دهی عکس فاصله از دقت پایینی برخوردار می باشد. از آنجایی که پراکنش مکانی عناصر غذایی به صورت جداگانه نمی تواند بیانگر وضعیت حاصلخیزی باشد بدین منظور از منطق فازی جهت ترکیب این متغیرها استفاده گردید.کاربرد منطق فازی جهت ترکیب نقشه عناصر غذایی مورد مطالعه و در نهایت تهیه نقشه حاصلخیزی به کمک آن می باشد. نقشه حاصلخیزی در چهار کلاس خوب، متوسط، ضعیف و خیلی ضعیف تهیه گردید. نتایج نشان داد کلاس حاصلخیزی ضعیف بیشترین سطح (56/2 درصد) از منطقه مطالعاتی را پوشش می دهد و کلاس حاصلخیزی خوب کمترین سطح (5/7 درصد) را شامل می شود. به نظر می رسد منطق فازی به عنوان ابزاری موثر قادر به ترکیب فاکتورهای جداگانه مربوط به تعریف کیفیت حاصلخیزی و ایجاد نقشه حاصلخیزی خاک می باشد، گرچه مطالعات تکمیلی در این خصوص و تطبیق نتایج بدست آمده از نقشه با تولید محصول در مزرعه ضروری خواهد بود.