محمود رستمی نیا

افزایش جمعیت و تقاضای مواد غذایی نیازمند نگرش جدی به افزایش بهره‌وری زمین‌های کشاورزی به منظور افزایش عملکرد در واحد سطح است. حاصلخیزی خاک مسئله اصلی در تصمیم‌گیری در باره امنیت غذایی و کاهش فقر می‌باشد. برای مدیریت حاصلخیزی خاک داشتن درک علمی و اطلاعات درست از تغییرپذیری ویژگی‌های خاک (به دلیل تأثیرپذیری از فرآیندهای شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی مختلف)، تعیین و ارزیابی حاصلخیزی خاک و تعیین توزیع مکانی آن در جهت پایداری و بهینه سازی اکوسیستم‌های کشاورزی ضروری است. مطالعه حاضر با هدف مدل‌سازی و پیش‌بینی مکانی توزیع شاخص حاصلخیزی خاک (SFI) در مناطق خشک و نیمه خشک میمه دهلران و ولیعصر بدره، با استفاده از مدل‌های جنگل تصادفی (RF) و کوبیست (CB) انجام شد. بدین منظور از محل 71 خاکرخ در منطقه ولیعصر بدره و 133 خاکرخ در منطقه میمه دهلران که به روش ابر مکعب لاتین (cLHS) حفر شدند، نمونه‌های خاک جمع‌آوری شده به آزمایشگاه منتقل گردیده و سپس آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی لازم بر روی آن‌ها انجام گردید. متغیرهای کمکی توپوگرافی از مدل رقومی ارتفاع (DEM) و متغیرهای سنجش از دور (RS) از تصاویر ماهواره لندست 8 استخراج گردید. سپس با استفاده از دو روش انتخاب متغیر شامل شاخص تورم واریانس (VIF) و باروتا (Boruta)، 12متغیر کمکی مناسب‌ برای منطقه ولیعصر بدره و 9 متغیر برای منطقه میمه دهلران انتخاب شد. همچنین دو متغیر اقلیمی شامل میانگین بارش سالانه و میانگین دمای سالانه بر اساس نظر کارشناس نیز اضافه شد. نتایج پهنه‌بندی شاخص حاصلخیزی خاک در هر دو منطقه ولیعصر بدره و میمه دهلران نشان داد که مدل RF با R2 به ترتیب برابر با 6/0 و 79/0 و RMSE برابر با 69/0 و 64/0 بهتر از مدل CB عمل کرد. در مجموع 33/77درصد از منطقه ولیعصر بدره و 14/74درصد از منطقه میمه دهلران در کلاس حاصلخیزی خیلی زیاد (F1) و زیاد (F2) قرار گرفت. دو متغیر اقلیمی میانگین دمای سالانه (MAT) و میانگین بارش سالانه (MAP) به عنوان مؤثرترین متغیرهای محیطی در پیش‌بینی شاخص حاصلخیزی خاک شناسایی شد. پس از متغیرهای اقلیمی، پارامترهای توپوگرافی در منطقه ولیعصر بدره و شاخص‌های RS در منطقه میمه دهلران بیشترین نقش را در مدل‌سازی شاخص‌حاصلخیزی خاک ارائه نمودند. روش انجام شده در این مطالعه رویکردی را برای بهبود عملکرد محصولات زراعی با استفاده از پتانسیل‌ها، قابلیت‌ها با لحاظ نمودن محدودیت‌های اراضی ارائه نمود. نقشه‌های حاصلخیزی خاک تهیه شده برای محصول گندم، که با استفاده از نقشه‌برداری رقومی خاک (DSM) ایجاد شده است، می‌توانند به برنامه‌ریزی با یک استراتژی معنادار برای دستیابی به مدیریت بهینه و استفاده از منابع زمین موجود برای تولید پایدار در اراضی مورد مطالعه کمک کند.