فهرست مطالب

مدیریت خاک - سال دوم شماره 2 (پیاپی 3، پاییز و زمستان 1392)

مجله مدیریت خاک
سال دوم شماره 2 (پیاپی 3، پاییز و زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1393/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حمید زارع ابیانه، سمیرا واحدی، مهدی طاهری، حسین بیات صفحه 1
    نفوذپذیری یکی از پارامترهای مهم فیزیکی و هیدرولیکی خاک است و تعیین مدلی کارآمد در برآورد میزان نفوذپذیری مهم است. در این پژوهش سرعت نفوذ آب به خاک از سه روش هوشمند شبکه های عصبی مصنوعی، سیستم تطبیقی عصبی فازی و شبکه عصبی ژنتیک برآورد شد. سناریوهای اطلاعاتی ورودی در قالب هشت سناریو شامل برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی حاصل از 60 محل نمونه برداری در خاک های حاشیه رودخانه قزل اوزن استان زنجان بود. ارزیابی ها براساس آماره های مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای سوگیری (MBE)، ضریب همبستگی و کارایی مدل انجام شد. نتایج نشان داد براساس آماره های RMSE و MBE، الگوریتم ژنتیک به میزان 2 /82 و 24 /88 درصد نسبت به سیستم تطبیقی عصبی فازی و 1 /48 و 43 /71 درصد نسبت به شبکه عصبی مصنوعی دقت را بهبود بخشید. به همین ترتیب، کارایی مدل ساختار مناسب عصبی ژنتیک، 996 /0، سیستم تطبیقی عصبی فازی 863 /0 و عصبی مصنوعی 984 /0 به دست آمد که نشان دهنده کارایی بالاتر شبکه عصبی ژنتیک است. نتایج حاصل از مقایسه آزمون t هر یک از سناریوهای سه مدل در سطح یک و پنج درصد، نشان از عدم تفاوت معنی دار بین سناریوهای هشت گانه شبکه های هوشمند است. به طور کلی، براساس نتایج این پژوهش می توان از سناریوی هشتم فقط با سه نرون اطلاعاتی زودیافت مربوط به درصد ذرات خاک که عملکرد خوبی هم دارد، استفاده کرد.
    کلیدواژگان: سناریو، عصبی ژنتیک، کارایی مدل، _ عصبی فازی
  • فریده کریمی دهکردی، احمد جلالیان، ناصر هنرجو، عبدالمحمد محنت کش صفحه 13
    بهره گیری از سامانه های مختلف خاک ورزی پس از تغییر ناآگاهانه و غیر علمی کاربری اراضی باعث ایجاد تغییراتی در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک به خصوص در مناطق پرشیب کوهستانی می شود. این پژوهش با هدف بررسی اثر موقعیت شیب و کاربری اراضی بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و تنفس میکروبی خاک در اراضی تپه ماهوری لردگان و در دو کاربری دیم و جنگل انجام شده است. بدین منظور، نمونه هایی از یک تپه با پنج موقعیت شیب (قله شیب، شانه شیب، شیب پشتی، پای شیب و انتهای شیب) در دو کاربری جنگل و دیم جمع آوری شد. نتایج نشان داد که مقدار پتاسیم قابل جذب، درصد رس، نیتروژن کل، درصد کربن آلی و مقدار فسفر قابل جذب در هر دو کاربری از بالای شیب به سمت پایین شیب و مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی خاک در کاربری جنگل از قله شیب به سمت انتهای شیب افزایش یافت. مقایسه میانگین شاخص تنفس میکروبی خاک در دو کاربری جنگل و دیم نشانگر بالا بودن میزان تنفس میکروبی خاک در کاربری جنگل نسبت به کاربری دیم بود که در هر دو کاربری به سمت پایین شیب افزایش می یافت، که می توان دلیل این امر را به تجمع مواد آلی در قسمت های پایین شیب نسبت داد. نتایج کلی نشان داد که پستی و بلندی، موقعیت شیب و استفاده از زمین باعث ایجاد تغییراتی در برخی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و تنفس میکروبی خاک می شود.
    کلیدواژگان: موقعیت شیب، _ تخریب اراضی، کیفیت خاک، تخریب بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی خاک
  • حمیدرضا متقیان، علیرضا حسین پور صفحه 27
    اطلاعات در مورد توزیع و قابلیت استفاده مس در خاک های آهکی تیمار شده با لجن فاضلاب و پس از کشت گیاه در مدیریت کاربرد لجن فاضلاب ضروری است. در این پژوهش به بررسی مس قابل استفاده (با 3 روش عصاره گیری) و جزء بندی آن در 10 خاک آهکی استان چهارمحال و بختیاری قبل و بعد از تیمار با لجن فاضلاب (1 درصد وزنی- وزنی) و پس از کشت گندم در شرایط گلخانه ای پرداخته شد. نتایج نشان داد که از بین 3 روش عصاره گیری، میانگین مس عصاره گیری شده با روش مهلیچ 3 پس از تیمار خاک ها با لجن فاضلاب، به صورت معنی داری (05 /0P<) افزایش (27 درصد) و پس از کشت کاهش (34 درصد) معنی داری (05 /0P<) یافت. پس افزودن لجن فاضلاب و کشت گندم، اجزاء مس به صورت معنی داری (05 /0P<) تغییر یافتند. بر اثر تیمار خاک ها با لجن فاضلاب، میانگین مس تبادلی، مس پیوند شده با کربنات ها، مس پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز، مس پیوند شده با ماده آلی و مس باقیمانده به ترتیب 89، 22، 17، 26 و 6 درصد افزایش یافت. پس از کشت گندم در خاک های تیمار شده با لجن فاضلاب، میانگین جزء های تبادلی، پیوند شده با کربنات ها و پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز به ترتیب 65، 73 و 11 درصد کاهش و جزء پیوند شده با ماده آلی (47 درصد) و جزء باقیمانده (8 درصد) افزایش یافتند.
    کلیدواژگان: جزء بندی، لجن فاضلاب، عصاره گیرهای شیمیایی، مس
  • حسین بیات، محمد جره، علی اکبر صفری سنجانی، ناصر دواتگر صفحه 39
    با توجه به دشوار، زمان بر و پرهزینه بودن اندازه گیری گنجایش تبادل کاتیونی خاک ها (CEC)، تمایل به بهره گیری از توابع انتقالی (PTFs) برای برآورد این ویژگی روبه افزایش است. تعداد 129 نمونه خاک از استان های همدان و گیلان نمونه برداری شد. سپس توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، CEC، pH خاک و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) در آن ها اندازه گیری شدند. افزون بر ویژگی هایی که به صورت مرسوم برای برآورد CEC به کار می روند، از MWD نیز بهره گیری شده و توان این ویژگی در بهبود برآورد CEC به کمک مدل های رگرسیونی و شبکه های عصبی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزودن MWD، سبب بهبود چشم گیر صحت تخمین CEC شد که میزان بهبود از 6 تا 46 درصد متغیر بود. علت این بهبود ارتباط غیرمستقیم CEC باMWD خاک است. همچنین پنج مدل شبکه های عصبی براساس معیار ریشه میانگین مربعات خطا برتری ویژه ای نسبت به مدل های رگرسیونی در برآورد CEC در مرحله آموزش داشتند. ولی در مرحله آزمون برای بیشتر مدل ها نتیجه ای متفاوت به دست آمد. بنابراین MWD تخمین گر مناسبی برای برآورد CEC با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و روش رگرسیونی است.
    کلیدواژگان: تخمین، شبکه های عصبی مصنوعی، ظرفیت تبادل کاتیونی، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها
  • هادی قربانی، حامد کاشی، ناصر حافظی مقدس صفحه 49
    تاثیر تغییر کاربری اراضی بر برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در اراضی مرتعی و کشاورزی در استان گلستان مطالعه شد. تعداد 220 نمونه خاک از لایه سطحی خاک تهیه شد. برخی ویژگی های شیمیایی و فیزیکی خاک شامل سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، فسفر، گوگرد، هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد کربنات کلسیم معادل، کربن آلی، گنجایش تبادل کاتیونی و توزیع اندازه ذرات اندازه گیری شدند. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که تغییر کاربری اراضی مرتعی به کشاورزی تغییرات معنی داری را در مقادیر قابل استفاده کلسیم، منیزیم و فسفر ایجاد نکرده است. همچنین مقادیر اسیدیته، هدایت الکتریکی و درصد کربنات کلسیم معادل و کربن آلی خاک تفاوت معنی داری را در اثر تغییر کاربری نشان ندادند. در حالیکه سدیم، پتاسیم و گوگرد، مقادیر رس، سیلت، شن و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک در اثر تغییر کاربری اراضی، به صورت معنی داری تغییر کردند. ضرایب همبستگی نیز نشان داد که سدیم و گوگرد قابل جذب بیشترین همبستگی را با میزان هدایت الکتریکی خاک؛ کلسیم بیشترین همبستگی را با درصد کربنات کلسیم معادل خاک؛ و همچنین درصد رس، کربن آلی و کربنات کلسیم معادل خاک بیشترین همبستگی را با ظرفیت تبادل کاتیونی خاک نشان دادند.
    کلیدواژگان: اراضی کشاورزی، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، _ تغییر کاربری اراضی، اراضی مرتعی، استان گلستان
  • ابوالفضل آزادی، مجید باقرنژاد، سیدعلی ابطحی صفحه 59
    این مطالعه برای تعیین وضعیت پتاسیم و ارتباط آن با ویژگی های خاک و کانی شناسی خاک های منطقه کافتر استان فارس در رده های خاک و فیزیوگرافی های مختلف انجام شد. بررسی نشان داد خاک های منطقه در چهار رده انتی سول، اینسپتی سول، آلفی سول و ورتی سول قرار دارند. کانی های اسمکتیت، کلریت، ایلیت، کوارتز و کانی های مخلوط در بخش رس خاک های مورد مطالعه یافت شدند. میانگین مقادیر پتاسیم محلول، تبادلی، غیرتبادلی، ساختمانی و کل در خاک های مورد مطالعه به ترتیب، 22 /3، 510، 1013، 5568 و 7095 میلی گرم بر کیلوگرم بودند. میانگین مقدار پتاسیم محلول در افق های سطحی و زیرسطحی در واحد زمین های پست و میانگین پتاسیم تبادلی و غیرتبادلی در واحد دشت های دامنه ای بیشتر از سایر واحدهای فیزیوگرافی بودند و همچنین تفاوت زیادی بین مقدار پتاسیم رده های مختلف خاک مشاهده شد. مقایسه توزیع شکل های مختلف پتاسیم بین رده های مختلف خاک نشان داد که خاک های ورتی سول و آلفی سول دارای مقادیر بالاتری از شکل های مختلف پتاسیم نسبت به رده های دیگر خاک هستند. همچنین مقدار پتاسیم در خاک های انتی سول نسبت به دیگر خاک ها بسیار کمتر بود.
    کلیدواژگان: پتاسیم، فیزیوگرافی، رده های خاک، کانی شناسی
|
  • Dr H. Zareabyaneh, Samira Vahedi, Mehdi Taheri, Hossein Bayat Page 1
    Prediction of the rate of water infiltration into the soil and its influencing factors is the most important issues in the management of soil resources. In this study, the infiltration rate of the soil was estimated using 3 methods of artificial neural networks (ANN), Adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) and genetic algorithm neural networks (GA-NN). The input data to all three methods in 8 information structurs including physical and chemical characteristic of soils from 60 sampling points in Ghezel Ozan river of Zanjan province. Evaluation results based on the statistics model of, root mean square error (RMSE), correlation coefficient (r) and mean absolute error (MAE) and the coefficient of performance. Statistics RMSE, MAE, and r in the best GA-NN architecture, respectively, 0.27, 0.15 and 0.99. This algorithm improved results 82.2% and 85.2 % compared to ANFIS formation and 48.1 % and 21.1% compared to ANN with 1-4-9 structure. Similarly, the coefficient of performance of the GA-NN structure, 0.996, ANFIS 0.863 and ANN 0.984, respectively, which reflects the performance of GA-NN. The Comparison of results of T- Student test from each of the three methods is in the 0.05 and 0.01, indicating no significant difference between the 8 structures. So, in 8 structure with three neurons including the percentage of soil particles.
    Keywords: ANFIS, GA, NN, Structure, Coefficient of performance
  • Farideh Karimi Dehkordi, Ahmad Jalalian, Naser Honarjoo, Abdolmohammad Mehnatkesh Page 13
    Adopting different systems in soil cultivation after ignorant and non-scientific approaches regarding land use change leads to physical and chemical changes in soil properties especially in agricultural lands on steep slops. This research has been done by the aim of study of landscape position and landuse on physicochemical soil properties and microbial respiration of soils on in Lordegan hill-land under two landuses: dryland and forest. In this way sample from a hill with five part of slope (including: summit, shoulder, back slope, foot slope, toe slope) in two kinds of land use, forest and dryland were collected. The results showed that available K and P, clay, total nitrogen, organic carbon content, in both of land use had been increase through the lower part of slope and CEC at forest land use had been increase of the summit to back slope. soil pH in two kinds of land use decreasd from up to the down of the slope. Comparison of mean of microbial respiration index in both kinds of land use showed that more soil microbial respiration in forest land use than other, which in both, the two kinds of land use were increased through the lower part of slope because of accumulation of organic matter. Overall, relief, plant community, slope position and land-use are influence on soil erosion and leaching.
    Keywords: Land degradation, Destruction of soil physicochemical, biological, Slope position., Soil quality
  • Hamidreza Motaghian, Alireza Hosseinpur Page 27
    Information about distribution and availability of copper (Cu) in calcareous soils treated with sewage sludge and after wheat planting is essential in management of sewage sludge application. This study was performed to evaluate Cu availability (using 3 extractants) and its fractionation in 10 calcareous soils of Chaharmahal-Va-Bakhtiari province before and after treated with sewage sludge (1% w/w) and also after wheat plantation in greenhouse conditions. The results of this study showed that among 3 extractants, mean of Cu extracted by Mehlich 3 increased (27%) significantly (P<0.05) after sewage sludge application and decreased (34%) significantly (P<0.05) after planting. After sewage sludge application and planting, Cu-fractions were changed significantly (P<0.05). After sewage sludge application, mean of Cu exchangeable, Cu associated with carbonates, Cu associated with iron-manganese oxides, Cu associated with organic matter and residual increased 89, 22, 17, 26 and 6%, respectively. After wheat planting in treated soils, mean of exchangeable Cu, Cu associated with carbonates and Cu associated with iron-manganese oxides decreased 65, 73, 17, and 11%, respectively and Cu associated with organic matter (47%) and residual Cu (8%) increased. The results of the present research showed that difference in supplier Cu fractions could be used to describe difference for Cu extracted with one-step methods after treatment.
    Keywords: Chemical extractants, Sewage sludge., Fractionation, Copper
  • Hossein Bayat, Mohammad Jorreh, Ali Akbar Safari Sinejani, Naser Davatgar Page 39
    Pedotransfer functions are used increasingly to predict the cation exchange capacity (CEC), because, its measurement is difficult, costly and time-consuming. The 129 soil samples were collected from Hamedan and Guilan provinces. The soil particle size distribution, organic matter, CEC, pH and mean weight diameter (MWD) have been measured. In addition to conventional predictors of soil CEC, MWD have been used to predict CEC and their capability in the improvement of CEC predictions by regression and artificial neural networks (ANNs) have been evaluated. The results showed that entering MWD improved the accuracy of the models from 6 to 46 %. The indirect relationships between MWD and CEC were the reason for this improvement. According to root mean square error, ANN models performed better than regression models in the prediction of CEC in training step but, the different results were found in the testing step for most of the models. Therefore, MWD is the suitable predictor for the estimation of soil CEC by regression and ANNs methods.
    Keywords: MWD., Cation exchange capacity, Estimation, ANNs
  • Hadi Ghorbani, Hamed Kashi, Nasser Hafezi Moghads Page 49
    The effect of land use change on some chemical and physical properties of disturbed and undisturbed lands were studied in Golestan province. Two hundreds and twenty soil samples were collected from surface layer of soils. Some soil properties such as Na, K, Ca, Mg, available P, S, soil electrical conductivity, pH, CCE, organic carbon percentage, cation exchange capacity and particle size distribution were measured in all soil samples. Statistical analysis were also performed on the data and the results showed that change in land use from pastures to agriculture lands did not show any significant changes on Ca, Mg, P, CCE, pH, EC and soil organic carbons; whereas Na, K, S, soil cation exchange capacity, clay, silt and sand contents showed significant changes due to the land use change. Correlation coefficients of the most effective factors were also calculated. The results showed that sodium and sulfur were the most correlated factors with soil electrical conductivity and calcium were found to be the most correlated factor with CCE percentage. Also, clay percentage, organic carbon and CCE were shown the stronger correlations with soil cation exchange capacity, than other factors.
    Keywords: Agricultural lands, Pasture lands, Land use change, physiochemical properties., Golestan province
  • Abolfazl Azadi, Majid Baghernejad, Seyed Ali Abtahi Page 59
    This study was conducted to investigate the status of soil potassium including different K forms, in soils and their relation to chemical and mineralogical properties of soils in soil orders and different physiographies unites of Kaftar region, Fars province. The study showed that the region soils were in four soil orders: Alfisols, Vertisols, Inceptisols and Entisols. Smectite, chlorite, illite, quartz, and interstratified minerals were detected in the clay fraction of the studied soils. The average of soluble, exchangeable, non -exchangeable, structural, and total K in the studied soils were 3.22, 510, 1013, 5568 and 7095mg kg-1, respectively. The average amount of soluble K in surface and subsurface horizons in low land physiography and exchangeable and non-exchangeable K in piedmont plain were higher than the other physiographies units, and the content of total and structural K in Alfisols were higher than the other soils. Also, there were significant differences between K pools in different soil orders. Comparison of K forms distribution between different soil orders revealed that Vertisols and Alfisols had higher amounts of different forms of K than those of other soil orders. Also, the amounts of K pools were lower in Entisols than other soil orders.
    Keywords: Physiography, Potassium, Mineralogy, Soil orders