مقایسه دو روش فازی به منظور تعیین عمق بهینه خاک در مطالعات ارزیابی تناسب اراضی برای گندم
Abstract
سابقه و هدف: ارزیابی تناسب اراضی به عنوان بخشی از سامانه ی کشاورزی پایدار، بهره برداری از اراضی را به جهتی سوق می دهد که ضمن تأمین بیش ترین درآمد، کیفیت اراضی نیز در حد مطلوب باقی بماند. در مطالعات سنتی ارزیابی تناسب اراضی، واحدهای اراضی دارای تناسب بینابین، تنها و تنها می توانند مشخصات یکی از کلاس های از پیش تعریف شده ی تناسب اراضی را اختیار نمایند. بنابراین، روش مزبور قادر به نشان دادن واقعیت پیوسته ی اراضی و تغییرات مکانی خاک نمی باشد. توسعه ی شیوه های مدرن (مانند منطق فازی) این مشکل را تا حد زیادی حل کرده است. لذا هدف اصلی پژوهش حاضر، تعیین عمق بهینه ی خاک به منظور ارزیابی تناسب کمّی اراضی برای گندم با استفاده از نظریه ی مجموعه های فازی و مقایسه ی دو شیوه ی مختلف فازی سازی کلاس های تناسب اراضی در منطقه ی شاهدیه ی یزد بود. مواد و روش ها: پس از برداشت محصول و نمونه های خاک از سه عمق 30-0، 60-30 و 100-60 سانتی متری در 90 نقطه ی مشاهداتی و نیز برداشت نمونه های خاک از افق های ژنتیکی خاک رخ شاهد حفرشده در منطقه، پارامترهای مورد نیاز برای ارزیابی تناسب گندم اندازه گیری شدند. سپس، کلاس های ارزیابی تناسب اراضی به روش ریشه ی دوم محاسبه گردیدند و در سه حالت عمقی صفر تا 30، صفر تا 60 و صفر تا 100 سانتی متری مورد مقایسه قرار گرفتند. محاسبات فازی استفاده شده برای این پژوهش به دو شیوه ی مختلف انجام شدند. در روش اول، فازی سازی شاخص اراضی محاسبه شده برای گندم به صورت مجموعه ها یا بازه های فازی ذوزنقه ای انجام شد. در روش دوم، ابتدا تمامی متغیرهای مورد استفاده در محاسبه ی کلاس های تناسب اراضی منطقه برای گندم، شامل عوامل اقلیمی و ویژگی های خاک و توپوگرافی، به صورت اعداد فازی تعریف شدند و سپس شاخص اراضی به صورت یک عدد فازی مثلثی به دست آمد. برای به دست آوردن مقادیر عددی نتیجه ی روش فازی اعمال شده (فرایند نافازی کردن)، از روش مرکز ثقل استفاده گردید. در نهایت، برای نشان دادن کلاس های مختلف تناسب اراضی، اعداد حاصل به درجات عضویت فازی تبدیل شدند. به منظور مقایسه ی نتایج حاصل از دو روش فازی مورد استفاده برای عمق های مختلف، از شاخص شباهت سارما استفاده شد.یافته ها: درصد هم خوانی اطلاعات خاک رخ شاهد با سایر نقاط مشاهداتی، تنها برای عمق صفر تا 100 سانتی متر، قابل توجه (بیش از 60 درصد) بود؛ لیکن بالاترین درصد هم خوانی کلاس های تناسب اراضی در هر کدام از دو روش فازی مورد استفاده، مربوط به مقایسه ی دو عمق صفر تا 60 و صفر تا 100 سانتی متر بود. این موضوع بیانگر آن است که استفاده از عمق صفر تا 60 سانتی متر می تواند گزینه ی مناسبی برای عمق بهینه ی مطالعات ارزیابی تناسب اراضی منطقه ی شاهدیه در مورد گندم باشد. از سوی دیگر، تفاوت چندانی بین نتایج حاصل از روش اول فازی (فازی سازی شاخص اراضی) نسبت به روش دوم (فازی سازی هر کدام از متغیرهای دخیل در تعیین شاخص اراضی) مشاهده نشد. نتیجه گیری: به طور کلی، مد نظر قرار دادن عمق صفر تا 30 و یا صفر تا 60 سانتی متر در مطالعات سنتی ارزیابی تناسب اراضی برای گندم از همخوانی کافی با نتیجه ی حاصل از خاک رخ شاهد برخوردار نمی باشد. بنابراین در صورتی که در مطالعه ای اطلاع از نوع محدودیت ها به منظور پیشنهاد دقیق عملیات اصلاحی و عمرانی مد نظر نباشد، استفاده از نتایج خاک رخ شاهد تا عمق 100 سانتی متری، به روش سنتی کفایت می کند و نیازی به انجام محاسبات فازی نخواهد بود.