تغییرپذیری سطح خاک شور ناشی از تلقیح سیانوباکتری های خاک زی با استفاده از پردازش تصویر

سابقه و هدف: تخریب سرزمین و فرسایش خاک به دلیل اثرات نامطلوب آن ها بر بهره وری کشاورزی، محیط زیست و تاثیر آن بر امنیت غذایی و کیفیت زندگی، یک مشکل مهم جهانی است. در سال های اخیر بررسی تاثیر ریزموجودات خاک زی بر تخریب خاک در مناطق خشک و خاک شور بر مولفه های مختلف پایداری و تثبیت خاک نظر بسیاری از پژوهش گران را جلب کرده است. در پژوهش حاضر سعی شده است راه کارها و روش های نوین و زیستی با رعایت استانداردها در مهار تخریب سرزمین بر مبنای تلقیح سطحی سیانوباکتری های خاک زی در سطح خاک شور و قلیایی ارائه شود. این پژوهش بر مبنای شرایط طبیعی خاک در عرصه میدانی موردمطالعه و ارزیابی پتانسیل اثر تلقیح سیانوباکتری های خاک زی بومی منطقه بر پایداری و تثبیت سطح خاک شور و سدیمی با استفاده از پردازش تصویر صورت گرفت.مواد و روش ها: در همین راستا، خاک موردمطالعه زیستی از اراضی شور و حساس به فرسایش از منطقه اینچه برون در استان گلستان تهیه شد. سپس مناسب ترین سیانوباکتری های موجود در خاک مادری در حفاظت آب وخاک شناسایی، انتخاب، خالص سازی و تکثیر شدند و در دو شوری متفاوت خاک با دو تکرار روی کرت ها آماده شده با ابعاد یک در یک، در منطقه موردمطالعه تلقیح شدند. به منظور حداکثر اثرگذاری سیانوباکتری ها در محیط خاک پس از گذشت ۵۰ روز از تلقیح سیانوباکتری ها بر سطح خاک به منظور پردازش تصویر با نرم افزار MATLAB با الگوریتم های مختلف اقدام به عکس برداری از سطح کرت ها شد. یافته ها: نتایج به دست آمده از مشاهده چشمی نشان داد ریخت سنجی سطح خاک در خاک با شوری کم و زیاد، سطح خاک تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری نسبت به سطح تیمار شاهد حالت پف کرده و به هم ریختگی ذرات خاک کم تر بود. طبق نتایج به دست آمده از نرم افزار مقدار انحراف استاندارد پیکسل ها و آنتروپی تصاویر حاصل از پردازش تصویر در تیمارها با سطح شوری کم تر نسبت به تیمارها با سطح شوری بیش تر، میانگین مقدار انحراف استاندارد پیکسل های تصاویر در تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری به ترتیب ۳۶/۳۷ و ۵۵/۱۴درصد نسبت به تیمار شاهد به صورت معنی دار (۰۱/۰p<) کاهش داشته است. هم چنین میانگین آنتروپی تصاویر نیز در تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری به ترتیب ۱۸/۹ و ۰۴/۳ درصد نسبت به تیمار شاهد به صورت غیر معنی دار (۰۱/۰p>) کاهشی به دست آمد. نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده می توان بیان کرد، تلقیح سیانوباکتری ها بر سطح خاک شور برای افزایش تثبیت و کاهش تخریب خاکدانه های سطح خاک می تواند موردتوجه قرار گیرد. ازاین رو نتایج پژوهش حاضر می تواند به عنوان رویکردی زیستی مهندسی برای تثبیت خاک در حوزه های آبخیز شور تلقی شود که درنهایت امنیت آب، غذا و محیط زیست را زمینه‎سازی می کند.

کلیدواژه ها:

پوسته زیستی خاک ، پایداری خاک ، زبری سطحی خاک ، فرسایش خاک