به گزارش روابط عمومی موسسه تحقیقات خاک و آب اولین سخنرانی علمی در سال 1398 توسط آقای دکتر یوسف هاشمی نژاد عضو هیئت علمی مرکز ملی تحقیقات شوری تحت عنوان «اثرات تغییر اقلیم بر شور شدن اولیه و ثانویه خاک» روز چهارشنبه 1398/2/4 و با حضور مدیران، اعضای هیئت علمی، محققان و کارشناسان مؤسسه تحقیقات خاک و آب در سالن جلسات حوزه مدیریت این مؤسسه برگزار شد.

چکیده سخنرانی ایشان به شرح زیر است:

گرم شدن کره زمین و افزایش وقایع حدی اثراتی گوناگون بر منابع تولید از جمله خاک گذاشته ­اند. یکی از مهمترین عوامل تخریب کیفیت خاک در مناطق خشک و نیمه­ خشک، شورشدن آن است. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر شورشدن اولیه و ثانویه خاک در یک پهنه وسیع و یک اقلیم نیمه خشک بود. بدین ترتیب گستره­ای نزدیک به 50 هزار هکتار از اراضی در جنوب­ غربی شهرستان سبزوار برگزیده شد. برای گزینش مناسب‌ترین تراکم و موقعیت نقاط نمونه‌برداری از سه روش تصادفی، شبکه منظم و فرامکعب لاتین با سه تراکم نمونه‌برداری 100، 50 و 25 نقطه استفاده شد. بر این پایه، در سال نخست از 82 نقطه و در سال دوم از 25 نقطه در محدوده مطالعاتی نمونه‌های خاک تا عمق 90 سانتی‌متری برداشت شدند. در هر دو سال، قرائت دستگاه القاگر الکترومغناطیس در وضعیت افقی نیز انجام شد. در سال نخست این قرائت در موقعیت نقطه نمونه‌برداری و در سال دوم افزون بر نقطه نمونه‌برداری در 8 نقطه اطراف آن نیز قرائت انجام شد. با استفاده از تصاویر لندست 8 و استخراج شاخص‌های طیفی متعدد، مدل‌سازی کمّی شورشدن خاک با استفاده از روش رگرسیون حداقل مربعات جزیی (PLSR) انجام شد. برای پایش تغییرات شوری خاک در سال‌های پیشین مجدداً مدل‌سازی آماری بر روی تصاویر لندست 7 انجام شد. پس از استخراج مدل مناسب و اعتبار سنجی، مدل حاصله بر 42 تصویر لندست 7 مربوط به محدوده مورد مطالعه در فاصله سال‌های 2000 تا 2013 اعمال گردید. مقادیر برآورد شده­ ی شوری خاک استخراج شده در برابر پارامترهای هواشناسی (دما و بارش) و نیز دمای سطح خاک قرار گرفته و رابطه بین آن‌ها به روش میانگین متحرک ارزیابی شد. پارامترهای اقلیمی آینده تحت دو مدل اقلیم جهانی (GCM) HadGEM2AO و HadGEM2ES تحت چهار مسیر غلظت شاخص RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0 و RCP8.5 با قدرت تفکیک مکانی 10 دقیقه استخراج شدند. مقادیر دمای هوا با استفاده از رابطه استخراج شده بین دمای ماهانه­ ی هوا و دمای ماهانه­ ی خاک به مقادیر دمای سطح خاک تبدیل و سپس با استفاده از رابطه بین پارامترهای اقلیمی و شوری خاک، مقادیر شوری خاک در آینده برآورد شدند. برای پیش‌بینی شورشدن ثانویه، تعداد 10 مزرعه آبی تحت کشت گندم در طی یک فصل رشد مورد پایش قرار گرفتند. برای تعیین کسر آبشویی از نمونه‌های زهاب استخراج شده به وسیله دستگاه تعیین گر جبهه رطوبتی استفاده شد. کسرهای آبشویی بدست آمده به عنوان ورودی به مدل‌های حالت ماندگار داده شده و میانگین شوری خاک در ریشه‌گاه پیش‌بینی و با مقادیر اندازه‌گیری شده مقایسه گردید. آن­گاه با استفاده از روند تغییرات شوری آب زیرزمینی مقدار شورشدن خاک در آینده تخمین زده شد. بر پایه نتایج بدست آمده روش فرامکعب لاتین به ویژه در تراکم نمونه کم بهتر از دیگر روش‌ها توانست شبیه­ سازی توزیع احتمال تجمعی جامعه را انجام دهد. نتایج سال نخست نشان داد که بین قرائت دستگاه و هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک همبستگی معنی­ داری با ضریب تعیین 78 درصد برقرار است. نتایج سال دوم نشان داد که استفاده از میانگین قرائت 9 نقطه به جای یک نقطه می‌تواند همبستگی بین هدایت ظاهری و شوری خاک را تا 98 درصد افزایش دهد. استفاده از رگرسیون حداقل مربعات جزیی، تبدیل لگاریتمی و تصادفی کردن داده‌ها موجب ارتقای چشمگیر ضریب تعیین رابطه بین شوری خاک و شاخص‌های طیفی شد. برای تصاویر لندست 7 ضریب تعیین اصلاح شده مدل به نزدیک به 70 درصد و برای دسته آزمون به 65 درصد رسید. ضریب تعیین رگرسیون بین شوری خاک و پارامترهای اقلیمی برای کل محدوده مورد مطالعه، اراضی مرتعی، دشت سیلابی، اراضی کشاورزی و اراضی رها شده به ترتیب 63، 59، 58، 36 و 39 درصد بود. در نتیجه، مدل از توانایی کافی برای پیش‌بینی شوری‌زایی اولیه برخوردار بود. بر پایه پیش‌بینی­های بدست آمده از سناریوهای مختلف، بیشترین افزایش شوری خاک به اندازه 14/7 و 8/7 درصد به ترتیب در دشت سیلابی و اراضی مرتعی رخ خواهد داد. در مورد شوری‌زایی ثانویه، پیش‌بینی می‌شود در سال‌های 2050 و 2070 به شکل میانگین به ­ترتیب 1/5 و 2/4 واحد به شوری آب آبیاری افزوده شود. تأثیر این افزایش شوری در خاک‌های مزارع تحت کشت گندم منجر به کاهش تولید گندم در مزارعی خواهد شد که هم اکنون شوری آب در آن‌ها موجب کاهش عملکرد قابل ملاحظه‌ای نشده است.