تغییرپذیری سطح خاک شور ناشی از تلقیح سیانوباکتری‌های خاک‌زی با استفاده از پردازش تصویر

سابقه و هدف: تخریب سرزمین و فرسایش خاک به دلیل اثرات نامطلوب آن‌ها بر بهره‌وری کشاورزی، محیط‌زیست و تأثیر آن بر امنیت غذایی و کیفیت زندگی، یک مشکل مهم جهانی است. در سال‌های اخیر بررسی تأثیر ریزموجودات‌ خاک‌زی بر تخریب خاک در مناطق خشک و خاک شور بر مؤلفه‌های مختلف پایداری و تثبیت خاک نظر بسیاری از پژوهش‌گران را جلب کرده است. در پژوهش حاضر سعی شده است راه‌کارها و روش‌های نوین و زیستی با رعایت استانداردها در مهار تخریب سرزمین بر مبنای تلقیح سطحی سیانوباکتری‌های خاک‌زی در سطح خاک شور و قلیایی ارائه شود. این پژوهش بر مبنای شرایط طبیعی خاک در عرصه میدانی موردمطالعه و ارزیابی پتانسیل اثر تلقیح سیانوباکتری‌های‌ خاک‌زی بومی منطقه بر پایداری و تثبیت سطح خاک شور و سدیمی با استفاده از پردازش تصویر صورت گرفت.مواد و روش‌ها: در همین راستا، خاک موردمطالعه زیستی از اراضی شور و حساس به فرسایش از منطقه‌ اینچه‌برون در استان گلستان تهیه شد. سپس مناسب‌ترین سیانوباکتری‌های موجود در خاک مادری در حفاظت آب‌وخاک شناسایی، انتخاب، خالص‌سازی و تکثیر شدند و در دو شوری متفاوت خاک با دو تکرار روی کرت‌ها آماده‌شده با ابعاد یک در یک، در منطقه موردمطالعه تلقیح شدند. به‌منظور حداکثر اثرگذاری سیانوباکتری‌ها در محیط خاک پس از گذشت 50 روز از تلقیح سیانوباکتری‌ها بر سطح خاک به‌منظور پردازش تصویر با نرم‌افزار MATLAB با الگوریتم‌های مختلف اقدام به عکس‌برداری از سطح کرت‌ها شد. یافته‌ها: نتایج به‌دست‌آمده از مشاهده چشمی نشان داد ریخت‌سنجی سطح خاک در خاک با شوری کم و زیاد، سطح خاک تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری نسبت به سطح تیمار شاهد حالت پف‌کرده و به‌هم‌ریختگی ذرات خاک کم‌تر بود. طبق نتایج به‌دست‌آمده از نرم‌افزار مقدار انحراف استاندارد پیکسل‌ها و آنتروپی تصاویر حاصل از پردازش تصویر در تیمارها با سطح شوری کم‌تر نسبت به تیمارها با سطح شوری بیش‌تر، میانگین مقدار انحراف استاندارد پیکسل‌های تصاویر در تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری به ترتیب 36/37 و 55/14درصد نسبت به تیمار شاهد به‌صورت معنی‌دار (01/0p<) کاهش داشته است. هم‌چنین میانگین آنتروپی تصاویر نیز در تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری به ترتیب 18/9 و 04/3 درصد نسبت به تیمار شاهد به‌صورت غیر معنی‌دار (01/0p>) کاهشی به دست آمد. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان بیان کرد، تلقیح سیانوباکتری‌ها بر سطح خاک شور برای افزایش تثبیت و کاهش تخریب خاکدانه‌های سطح خاک می‌تواند موردتوجه قرار گیرد. ازاین‌رو نتایج پژوهش حاضر می‌تواند به‌عنوان رویکردی زیستی مهندسی برای تثبیت خاک در حوزه‌های آبخیز شور تلقی شود که درنهایت امنیت آب، غذا و محیط‌زیست را زمینه‎سازی می‌کند.