Applying Spatial Geostatistical Analysis Models for Evaluating Variability of Soil Properties in Eastern Shiraz, Iran

Document Type: Full Article

Authors

Shiraz University

Abstract

ABSTRACT- The information on the spatial properties of soil is vital to improve soil management and to increase the crop productivity. Geostatistical analysis technique is one of the most important methods for determining the spatial properties of soil. The aim of this study was to investigate spatial variability of soil chemical and physical attributes for field management in eastern Shiraz, Iran, in 2010. In the study area, for applying geostatistical analysis, eighty soil samples were taken randomly. The variability of   saturation percentage (SP), electrical conductivity (EC), soil pH, sand%, silt%, clay%, nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium content (K) of the soil used to determine the spatial properties of soil by geostatistical analysis techniques. Soil properties were analyzed both geostatistically and statistically on the basis of the Semivariogram models. Thus, each soil parameter was used for different Semivariogram models such as spherical, circular and exponential because of their different spatial structures. The results showed that the best model to generate soil properties map was ordinary kriging with spherical and exponential Semivariogram models. The best model for soil pH, SP, K and N was the spherical model whereas for sand%, silt%, clay%, EC and P, the best model was the exponential model. Based on the models, the range of spatial dependency was found to vary within soil parameters. EC had the longest (134 meter) and pH had the shortest (19.1 meter) range of spatial dependency. Additionally, spatial patterns may vary among soil parameters in the study area. Therefore, Semivariogram models can be useful tools to determine spatial variability of parameters, preparing soil map and field management strategy.

Keywords


Article Title [Persian]

استفاده از مدل های زمین آمار برای بررسی تغییرات مکانی برخی از ویژگی های خاک در شرق شیراز، ایران

Authors [Persian]

  • احسان بیژن زاده
  • مرضیه مکرم
  • روح اله نادری
دانشگاه شیراز
Abstract [Persian]

چکیده-  ویژگی های مکانی خاک به منظور مدیریت خاک و افزایش محصول، مفید و حیاتی می باشد. تکنیک زمین آمار یکی از روش های تعیین ویژگی های مکانی خاک می باشد. هدف از این مطالعه بررسی مکانی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک برای گیاه گندم در شرق شیراز در ایران می باشد. برای این منظور، از 80 نمونه خاک به طور تصادفی استفاده شد و فاکتورهایی مانند درصد اشباع، هدایت الکتریکی، pH، بافت خاک (درصد شن، ماسه، سیلت)، میزان نیتروژن ، فسفر و پتاسیم خاک، اندازه گیری شد. ویژگی های خاک بوسیله مدل های Semivariogram به طور آماری و مکانی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بهترین مدل برای تهیه نقشه خاک در روش کریجینگ معمولی برای pH، درصد اشباع و پتاسیم در منطقه مورد مطالعه نمایی و برای دیگر فاکتورها بهترین مدل کروی می باشد. با استفاده از دامنه که یکی از پارامترهای Semivariogram می باشد، وابستگی هر یک از متغیرها نسبت به مکان بررسی گردید. pH، کمترین وابستگی مکانی با دامنه  1/19 متر و هدایت الکتریکی بیشترین وابستگی مکانی را با دامنه  134 متر در منطقه مورد مطالعه نشان دادند. بنابراین نتایج نشان داد که استفاده از مدل های Semivariogram به منظور بررسی ویژگی های خاک و تعیین وابستگی مکانی متغییرها و تهیه نقشه خاک به منظور راهبرد مدیریت گیاهان زراعی مفید می باشد.

Keywords [Persian]

  • واژه های کلیدی: زمین آمار
  • کریجینگ معمولی
  • مدیریت مزرعه
  • ویژگی های خاک