بررسي حاصلخيزي اراضي شاليزاري با استفاده از شاخص تلفيقي باروري خاك

Evaluation of Paddy Soil Fertility Using Integrated Fertility Index

افزايش جمعيت و تقاضاي مواد غذايي نيازمند نگرش جدي به افزايش بهره وري زمين هاي كشاورزي است. در اين ارتباط مناسب ترين روش، افزايش عملكرد در واحد سطح مي باشد. يكي از روش هاي افزايش عملكرد، افزايش حاصلخيزي خاك هاي كشاورزي است. شاخص هاي تلفيقي زيادي وجود دارند كه مي توانند شرايط حاصلخيزي خاك را به خوبي نشان دهند، از جمله آن ها شاخص تلفيقي باروري خاك (IFI)است. مهم ترين هدف در اين تحقيق ارزيابي وضعيت حاصلخيزي خاك با استفاده از IFI و ارايه راهكارهاي مناسب براي مديريت خاك مي باشد. در اين راستا 128 نمونه مركب خاك از مزرعه پژوهشي ايستگاه گلدشت (شهرستان آمل-مازندران) براي اندازه گيري برخي از ويژگي هاي مهم فيزيكي و شيميايي موثر بر كيفيت خاك تهيه گرديد. سپس از منطق فازي براي رتبه بندي كيفي ويژگي هاي خاك، از تجزيه به مولفه اصلي براي وزن دهي اين ويژگي ها و در نهايت با استفاده از مفهوم شاخص تلفيقي باروري، تلفيق ويژگي هاي مورد بررسي، انجام شد. نتايج نشان مي دهد كه مقدار شاخص تلفيقي باروري در اين اراضي از 0/03 تا 0/02 در نوسان است. با استفاده از نقشه هاي شاخص تلفيقي، باروري مزرعه مورد نظر به چهار گروه تقسيم گرديد. در مقادير پايين شاخص تلفيقي باروري (كيفيت حاصلخيزي پايين) pH، فسفر قابل استفاده، كربن آلي و به دنبال آن نيتروژن كل كمتر از حدود بحراني آن ها براي رشد برنج است و در مقادير بالاي شاخص تلفيقي باروري، محدوديت كربن آلي و نيتروژن كل وجود دارد. كمبود كربن آلي در كل كرت هاي مورد بررسي مي تواند بر حاصلخيزي خاك (نقش حياتي در نگهداري و آزادسازي عناصر غذايي) و خصوصيات فيزيكي خاك (بهبود ساختمان خاك، تخلخل، نگهداري آب) ثاثير انكارناپذير دارد. يافته هاي ما نشان مي دهد كه استفاده از شاخص هاي تلفيقي خاك، علاوه بر نشان دادن محدوديت هاي موثر بر كشت محصول زراعي مي تواند با تركيب تمام خصوصيت هاي موثر بر رشدگياه، نماي بهتري از مديريت تغذيه در اراضي شاليزاري ارايه كند.

The rapid growth in world population and its consequent increasing food demand require a scientific approach to paddy field productivity. To further increase rice production, the best solution is enhancing the rice yields per unit area. There are numerous integrated indices that can clarify the soil conditions and fertility characteristics, in which the integrated fertility index (IFI) is more practical. Therefore, the current study will explore soil fertility status of paddy field using IFI equation, and more broadly to issue suitable solutions for paddy soil management. This study was undertaken at Goldasht research station of the rice research institute of Iran-Amol. One hundred and twenty-eight paddy soil composite samples of plowing layer (depths of 0 to 30 cm) with a constant interval were collected to analyze for some physical and chemical properties based on rice soil requirements. Fuzzy logic theory, Principal component analysis (PCA) and IFI concepts were used for quantitative ranking of qualitative soil characters, weighing of soil properties and integration of studied soil characters, respectively. The results indicated that IFI values varied from 0.03 to 0.20. The studied paddy fields were divided into 4 individual parts through IFI values mapping method. At lower values of IFI (low soil fertility), pH, available P, OC and less broadly total N were lower than their critical levels for proper rice growth and development. Interestingly at higher values of IFI, OC and total N limitation still existed. It can be concluded that organic carbon limitation in all studied plots had negative and unavoidable effects on not only paddy soil fertility status (a vital role for sorption and desorption of soil nutrients), but also soil physical characters (enhancing soil structure, porosity, and water retention). The findings of current study also showed that the integrated fertility indices not only can show the most important limitations for rice production but also can issue the effective solutions to remediate these limitations. Key words: Rice, soil fertility, integrated fertility index, fuzzy logic, geostatistics