ارزیابی تناسب اراضی برای کشت گندم در دشت‎های آبی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، اموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

2 دانشیار پژوهش، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، اموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

3 مربی پژوهش بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران

4 استادیار پژوهش بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زرقان، ایران

5 دانشیار پژوهش بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران

6 استادیار پژوهش بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

7 محقق موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، اموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

مطالعات برای تناسب اراضی کشور پراکنده بوده و تعداد کمی از آن‎ها به‎طور خاص با تمرکز بر تجزیه و تحلیل مناسب بودن اراضی برای کشاورزی انجام شده است، اما اغلب مطالعات مزبور به صورت محلی بوده و تاکنون مطالعات جامعی در سطح کشور انجام نشده است. تعیین تناسب اراضی کشاورزی برای تولید محصولات زراعی یکی از ابزارهای مهم برای بهره‎برداری بهینه از منابع خاک است. برای این منظور با تجمیع، آماده‎سازی و رقومی‎سازی مطالعات خاک‎ و طبقه‎بندی اراضی در سطح کشور و با توجه به تصاویر ماهواره‎ای و نقشه‎های کاربری و در نظر گرفتن پهنه‎های زراعی- اقلیمی، واحدهای خاک در دشت‎های آبی در سراسر کشور با هدف تعیین توان اراضی برای کشت آبی گندم مشخص شد. سپس با وارد کردن داده‎های اقلیمی، خاک، و پستی و بلندی در نرم‎افزار تهیه شده بر پایه روش فائو و پارامتریک ریشه دوم، کلیه واحدهای خاک  واقع در دشتهای آبی کشور برای کشت گندم آبی مورد ارزیابی تناسب اراضی قرار گرفت. نتایج نشان داد که 4/1 میلیون هکتار از اراضی مزبور در کلاس مناسب (S1)،08/2 میلیون هکتار دارای کلاس نسبتاً مناسب (S2)، 4/1 میلیون هکتار دارای کلاس تناسب کم (S3)، و 524 هزار هکتار اراضی دارای کلاس نامناسب در حال حاضر (N1) و 503 هزار هکتار از اراضی نامناسب دائمی (N2) می‎باشند. تجزیه و تحلیل آماری داده‎ها نشان داد که تفکیک کلاس‎های تناسب اراضی دارای دقت قابل قبول می‎باشد. عمده‎ترین ویژگی‎های محدودکننده تناسب اراضی ویژگی‎های فیزیکی خاک مانند بافت، و نیز شوری و قلیائیت، شیب، زهکشی و در برخی مناطق ویژگی‎های اقلیمی می‎باشد. با توجه به نقشه جامع تناسب اراضی و به‎کارگیری نتایج به‎دست آمده، با مدیریت و بهره‎برداری درست از اراضی زیر کشت آبی در سطح کشور، حفظ منابع اراضی به‎ویژه خاک و استفاده پایدار را به دنبال خواهد داشت. ضمناً نتایج فوق، لایه‎ اطلاعاتی مبنایی است که همراه با داده‎های دیگر از جمله آمار اقتصادی برای تدوین الگوی کشت مناسب مورد نیاز می‎باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Assessing Land Suitability for Wheat Cultivation in Irrigated Plains of Iran

نویسندگان [English]

  • Mir Naser Navidi 1
  • Javad Seyedmohammadi 1
  • Seyed Alireza Seyed Jalali 1
  • Ali Zeinadini 2
  • Asghar Farajnia 3
  • Ghoamreza Zareian 4
  • Norayer Toomanian 5
  • shahrikh fatehi 6
  • mahnaz eskandari 1
  • Bahareh Delsouz 7
1 Assistant Professor., Soil and Water Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
2 Associate Professor., Soil and Water Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
3 Research instructor of Soil and Water Research Department, East Azarbyjan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tabriz, Iran
4 Assistant Professor., Soil and Water Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Zarghan, Iran
5 Associate Professor., Soil and Water Research Department, Esfahan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Esfahan, Iran
6 Assistant Professor., Soil and Water Research Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Kermanshah
7 Researcher of Soil and Water Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

Land suitability studies of Iran have been scattered and few of them have investigated specifically land suitability for agriculture. Indeed, most of the studies have been conducted locally and, so far, comprehensive studies have not been done at the country level. Determining the suitability of Iran’s agricultural lands for production of crops is one of the most important tools for the optimal use of soil resources. For this purpose, by consolidating, preparing and digitizing soil survey and classification studies in the country and according to satellite images and land use maps and considering agro-climatic zones, soil units were identified to determine the potential of land for irrigated wheat in the irrigated plains of the country. Then, by entering the climate, soil and topographic data in the prepared software based on the FAO approach and parametric square root method, the suitability of all soil units was assessed for irrigated wheat. The results show that, in the irrigated plains, 1.4 Mha of land is in S1 class, 2.08 M ha are in S2 class, 1.4 Mha in S3 class, and 524 thousand ha have currently unsuitable class (N1), with 503 thousand ha being permanently unsuitable (N2). Statistical analysis of the data showed that the separation of land suitability classes has acceptable accuracy. The main limiting characteristics of lands are the soil physical properties including texture, salinity and alkalinity, slope, drainage, and in some areas, climatic characteristics. Due to the comprehensive map of land suitability and differentiation of suitable lands from the unsuitable ones, application of the results obtained with ideal management and usage of irrigated lands in the country will lead to the conservation of land resources, especially soil and sustainable production. Notably, the above results are the basic information layer that along with other aspects including economic issues are needed for developing  a suitable cropping pattern.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Irrigated wheat
  • Land limitations
  • Land potential

مراجع

  1. احمدی، ک.، ح.ر. عبادزاده، ف. حاتمی، ح. عبدشاه، آ. کاظمیان. 1399. آمارنامه کشاورزی. جلد اول: محصولات زراعی. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‎ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات، 97 صفحه.
  2. باقرزاده، ح.ر.، ع. باقرزاده و ح. معین‎راد. 1391. تحلیل روش‎های پارامتریک در ارزیابی کیفی تناسب اراضی دشت نیشابور برای زراعت گندم. مجله بوم شناسی کشاورزی، جلد 4، شماره 2، صفحه 130-121.
  3. بامری، م.، ح. بهرامی و م.ح. مسیح‎آبادی. 1382. ارزیابی کیفی تناسب اراضی دشت چاه شور ایرانشهر برای کشت آبی گندم، جو و یونجه. مجله علوم خاک و آب، جلد 17، شماره 2، صفحه 200-190.
  4. جمشیدی، م. 1398. ایجاد لایه‎های اطلاعاتی رقومی منابع خاک اراضی آبی کشور. مؤسسه تحقیقات خاک و آب، گزارش شماره 57002، 147 صفحه.
  5. سیدجلالی، س.ع.، م.ن. نویدی، ع. زین‎الدینی و ز. محمداسماعیل. 1398. نیازهای رویشی گیاهان زراعی. انتشارات مؤسسه تحقیقات خاک و آب، 262 صفحه.
  6. سیدمحمدی، ج.، ع.ا. جعفرزاده، ف. سرمدیان، ف. شهبازی و م.ع. قربانی. 1396. مقایسه کارآیی روش‎های TOPSIS، AHP و ریشه دوم در تعیین اولویت کشت گندم، جو و ذرت تحت آبیاری بارانی در دشت مغان. مجله دانش آب و خاک، جلد 27، شماره 2، صفحه 59-45.
  7. صفری، ی.، م.ا. دلاور و ز. نوری. 1396. ارزیابی تناسب اراضی بخشی از دشت زنجان برای کشت گندم آبی با استفاده از راه‎کار امتیازات محدودیتی. مجله آب و خاک، جلد 31، شماره 2، صفحه 532-522.
  8. Abdallah, S., M.A. Elmohemen, S. Hemdan, and K. Ibrahem. 2019. Land Assessment for Agricultural Use in Jizan Basin, KSA, After 48 Years of Jizan Dam Construction. J. Indian Soc. Remote Sens. 47:1895-1904.
  9. Akpoti, K., A.T. Kabo-bah, and S.J. Zwart. 2019. Agricultural land suitability analysis: State-of-the-art and outlooks for integration of climate change analysis. Agric. Syst., 173:172-208
  10. Behera, S.K., R.K. Mathur, A.K. Shukla, K. Suresh, and C. Prakash. 2018. Spatial variability of soil properties and delineation of soil management zones of oil palm plantations grown in a hot and humid tropical region of southern India. Catena. 165:251-259.
  11. Bleam, W.F. 2017. Soil and Environmental Chemistry. 2nd edition, Academic Press, 586p.
  12. Bonfante, A., G. Langella, P. Mercogliano, E. Bucchignani, P. Manna, and F. Terribile. 2018. A dynamic viticultural zoning to explore the resilience of terroir concept under climate change. Sci.Total Environ. 624:294-308.
  13. Davatgar, N., M.R. Neishabouri, and A.R. Sepaskhah. 2012. Delineation of site specific nutrient management zones for a paddy cultivated area based on soil fertility using fuzzy clustering. Geoderma, 173-174:111-118.
  14. Esfandiarpoor Borujeni, I., J. Mohammadi, M.H. Salehi, N. Toomanian, and R.M. Poch. 2010. Assessing geopedological soil mapping approach by statistical and geostatistical methods: A case study in the Borujen region, Central Iran. Catena. 82:1-14.
  15. 2007. Land evaluation: Towards a revised framework. Electronic Publishing Policy and Support Branch, 124p.
  16. Gashaw, T., T. Tulu, M. Argaw, and A.W. Worqlul. 2018. Modeling the hydrological impacts of land use/land cover changes in the Andassa watershed, Blue Nile Basin, Ethiopia. Sci. Total Environ. 619:1394-1408.
  17. Gerland, P., A.E. Raftery, H. Ševčíková, N. Li, D. Gu, T. Spoorenberg, L. Alkema, B.K. Fosdick, Chunn, N. Lalic, and G. Bay. 2014. World population stabilization unlikely this century. Science, 346:234-237.
  18. Kummu, M., M. Fader, D. Gerten, J.H. Guillaume, M. Jalava, J. Jägermeyr, S, Pfister, M. Porkka, S. Siebert, and O. Varis. 2017. Bringing it all together: linking measures to secure nations’ food supply. Current Opinion Environ. Sustainability, 29:98-117.
  19. Malczewski, J. 2004. GIS-based land-use suitability analysis: a critical overview. Prog. Plan. 62:3-65.
  20. Mazahreh, S., M. Bsoul, and D.A. Hamoor. 2019. GIS approach for assessment of land suitability for different land use alternatives in semi arid environment in Jordan: Case study (AlGadeer Alabyad-Mafraq). Inf. Process. Agric. 6:91-108.
  21. McKenzie, F.C., and J. Williams. 2015. Sustainable food production: constraints, challenges and choices by 2050. Food Secur. 7(2):221-233.
  22. Minta, M., K. Kibret, P. Thorne, T. Nigussie, and L. Nigatu. 2018. Land use and land cover dynamics in Dendi-Jeldu hilly-mountainous areas in the central Ethiopian highlands. Geoderma, 314:27-36.
  23. Montgomery, B., S. Dragićević, J. Dujmović, and M. Schmidt. 2016. A GIS-based Logic Scoring of Preference method for evaluation of land capability and suitability for agriculture. Comput. Electron. Agric. 124:340-353.
  24. Nijbroek, R.P. and S.J. Andelman. 2016. Regional suitability for agricultural intensification: a spatial analysis of the Southern Agricultural Growth Corridor of Tanzania. Int. J. Agric. Sustain. 14(2):231-247.
  25. Pilevar, A.R., H.R. Matinfar, A. Sohrabi, and F. Sarmadian. 2020. Integrated fuzzy, AHP and GIS techniques for land suitability assessment in semi-arid regions for wheat and maize farming. Ecol. Indic. 110:105887.
  26. Pretty, J., and Z.P. Bharucha. 2014. Sustainable intensification in agricultural systems. Ann. Bot. 114(8):1571-1596.
  27. Rotolo, G.C., S. Montico, C.A. Francis, and S.Ulgiati. 2015. How land allocation and technology innovation affect the sustainability of agriculture in Argentina Pampas: An expanded life cycle analysis. Agric. Syst. 141:79-93.
  28. Safwan, M., K. Alsafadi, H. Ali, S.M.N. Mousavi, S. Kiwan, S. Hennawi, E. Harsanyie, Q.B. Pham, N. Thi Thuy Linh, R. Ali, D.T. Anh, and V.N. Thai. 2022. Assessment of land suitability potentials for winter wheat cultivation by using a multi criteria decision Support- Geographic information system (MCDS-GIS) approach in Al-Yarmouk Basin (Syria). Geocarto Int. 37(6):1645-1663.
  29. Seyedmohammadi, J., and Navidi, M.N. 2022. Applying fuzzy inference system and analytic network process based on GIS to determine land suitability potential for agricultural. Environ. Monit. Assess. 194: 712.
  30. Seyedmohammadi, J., F. Sarmadian, A.A. Jafarzadeh, and R.W. McDowel. 2019a. Integration of ANP and Fuzzy set techniques for land suitability assessment based on remote sensing and GIS for irrigated maize cultivation. Arch. Agron. Soil Sci. 65:1063-1079.
  31. Seyedmohammadi, J., F. Sarmadian, A.A. Jafarzadeh, and R.W. McDowel. 2019b. Development of a model using matter element, AHP and GIS techniques to assess the suitability of land for agriculture. Geoderma, 352:80-95.
  32. Smith, P. 2013. Delivering food security without increasing pressure on land. Glob. Food Sec. 2(1):18-23.
  33. Sparks, D.L. 2003. Environmental Soil Chemistry. 2nd edition, Academic Press, 352p.
  34. Sposito, C. 2016. The Chemistry of Soils. 3rd edition, Oxford University Press, 272p.
  35. Tilman, D., C. Balzer, J. Hill, and B.L. Befort. 2011. Global food demand and the sustainable intensification of agriculture. Proc. Nati. Aca. Sci. 108:20260-20264.
  36. Tripathi, R., A.K. Nayak, M. Shahid, B. Lal, P. Gautam, R. Raja, S. Mohanty, A. Kumar, B. Panda, and R.N. Sahoo. 2015. Delineation of soil management zones for a rice cultivated area in eastern India using fuzzy clustering. Catena, 133:128-136.
  37. Weil, R.R., and N.C. Brady. 2016. The Nature and Properties of Soils. 15th edition, Pearson Education Limited, 1104p.

 

پژوهش های خاک
دوره 36، شماره 2
شهریور 1401
صفحه 127-145

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار