Skip to main content
SUPERVISOR
نورایر تومانیان (استاد راهنما) جواد عسگری مارنانی (استاد مشاور) حسین شریعتمداری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehrdad Rezai fard
مهرداد رضایی فرد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
Evaluation of soil fertility is a key factor determining the level of fertilizer need. Application of chemical fertilizers may unbalance the soil nutrient, damage the soil environment with no effect on yield quality and quantity, if the soil fertility level is not considered. In order to optimize the use of soil resources, understanding the spatial variability of soil properties is necessary. The study of spatial variability of soil properties provides information on the spatial distribution of soil properties as a main tool for researchers, policy makers and managers dealing with different soil aspects. In this work the spatial variability of some soil chemical properties was studied to map the soil fertility in 50,000 hectares of Lenjanat region, Isfahan province. Using a systematic grid sampling with 500 m intervals, 1180 compound surface samples (0-25cm) were taken by the Department of soil and water in Isfahan Agricultural and Natural Resources Research Center and analyzed for nitrogen, phosphorus, potassium and organic carbon. The spatial distribution of the measured properties, first with the Kriging interpolation and inverse distance weighting (IDW) methods and then by combining fuzzy logic Kriging were analyzed. The spatial structure of variables was analyzed by the means of the variogram. Omnidirectional and directional variograms were calculated and plotted for all variables. The results showed a strong spatial structure for the variables exceptional of P. Moreover, the spherical model showed the best fit for all variables. The anisotropy of variables were studied using directional variogram in three main directions (0, 45, 90 degrees) with a tolerance angle of 22.5?. The studied variables showed a geometric anisotropy. To check the ability of the estimation techniques, some standard and statistical parameters such as Mean Estimation Error (MEE), Mean Square Estimation Error (MSEE), Root Mean Square Estimation Error (RSME), and Pearson correlation coefficients were used. The results showed a high accuracy of the estimated values for N, K, and organic carbon. But for P the Pearson correlation coefficient for both methods of ordinary kriging interpolation and inverse distance weighting showed a low accuracy of estimation. Since the spatial distribution of the individual data does not show the fertility status of the soil, the fuzzy logic was applied to combine the se factors. With the mean of fuzzy logic, maps of the individual nutrients in soil were combined and a soil fertility map was developed. The map described four Keywords: Geostatistics, Lenjanat, Fuzzy Logic, Mapping LandFertility
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 نمی‌رود، بلکه باعث می‌شود تعادل عناصر غذایی درخاک به هم خورده و مسائل زیست محیطی نیز مطرح شود . بهمنظوراستفادهبهینهازمنابعخاک،شناختتغییرپذیریمکانیویژگی‌هایخاکازاهمیتبسزاییبرخورداراست. لذا بررسی تغییرپذیری مکانی ویژگی‌های شیمیایی خاک جهت اطلاع از وضعیت پراکنش مکانی آنها و حاصلخیزی خاک ضروری است و باید مدنظر محققین و برنامه‌ریزان 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 نمونه‌برداری شبکه‌ای منظم با فواصل 500 متری 1180 نمونه سطحی مرکب (25-0 سانتی‌متر) توسط بخش خاک و آب مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعیاستان اصفهان در منطقه جمع‌آوری گردید و مقدار خصوصیات شیمیایی نیتروژن، فسفر، پتاسیم و کربن آلی اندازه‌گیری شد. توزیع مکانی خصوصیات شیمیایی ابتدا با روش‌های میانیابی کریجینگ معمولی و وزن‌دهی 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 همه‌جهته و جهت‌دار برای تمام متغیرها محاسبه و ترسیم گردید. نتایج حاصله بیانگر وجود ساختار مکانی قوی در مورد متغیرها به جز فسفر می‌باشد. علاوه بر این مدل کروی بهترین مدل برازش داده شده برای تمام متغیرها بود. وضعیت ناهمسانگردی متغیرها به کمک تغییرنمای جهت‌دار 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 می‌باشند. به منظور تعییین دقت و صحت تخمین روش‌های میانیابی انجام شده از داده‌های 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 می‌باشد اما در مورد فسفر ضریب همبستگی پیرسون برای هر دو روش میانیابی کریجینگ معمولی و وزن‌دهی عکس فاصله از دقت پایینی برخوردار می‌باشد. از آنجایی که پراکنش مکانی عناصر غذایی به صورت جداگانه نمی‌تواند 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 می‌باشد. نقشه حاصلخیزی در چهار کلاس خوب، متوسط، ضعیف و خیلی ضعیف تهیه گردید. نتایج نشان داد کلاس حاصلخیزیضعیف بیشترین سطح(2/56 درصد) از منطقه مطالعاتی را پوشش می‌دهد و کلاس حاصلخیزی خوبکمترین سطح (7/5 درصد) را شامل می‌شود.به نظر می‌رسد منطق فازی به عنوان ابزاری موثر قادر به ترکیب فاکتورهای جداگانه مربوط به تعریف کیفیت حاصلخیزی و ایجاد نقشه حاصلخیزی خاک می‌باشد، گرچه مطالعات تکمیلی در این خصوص و تطبیق نتایج بدست آمده از نقشه با تولید محصول در مزرعه ضروری خواهد بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی