مدلسازی پراکنش فسفر قابل جذب در خاکهای سطحی شمال استان خوزستان با استفاده از مدل رگرسیون خطی چندگانه و الگوریتم جنگل تصادفی
نویسندگان
1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران
2 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران
3 گروه محیط زیست، دانشگاه گوئلف، آنتاریو، کانادا
doi
10.22059/ijswr.2022.342792.669262چکیده
اطلاعات اندکی در رابطه با پراکنش مکانی عناصر دخیل در ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاکهای استان خوزستان و بهویژه فسفر قابل جذب خاکها وجود دارد. از این رو، مطالعه حاضر با هدف تعیین مؤثرترین ویژگیهای خاکی کنترل کننده غلظت فسفر قابل جذب در خاکهای شمال استان خوزستان و معرفی مناسبترین روش مدلسازی تغییرات مکانی فسفر قابل جذب با استفاده از روشهای رگرسیون خطی چندگانه و الگوریتم جنگل تصادفی انجام شد. بدین منظور تعداد 250 نمونه مرکب صورت تصادفی به روش ابرمکعب لاتین مشروط در دیماه تا بهمن ماه 1399 از خاکهای سطحی (10-0 سانتیمتری) اراضی شمال استان خوزستان تهیه شد. پس از آمادهسازیهای اولیه نمونهها، ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آنها با استفاده از روشهای استاندارد آزمایشگاهی اندازهگیری شد. سپس بهمنظور مدلسازی تغییرات مکانی فسفر قابل جذب خاکها، دادههای آزمایشی پس از آمادهسازیهای اولیه با استفاده از مدلهای رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی در محیط نرمافزار RStudio بررسی شدند. نتایج نشان داد که در 4/32 درصد از نمونههای مورد بررسی غلظت فسفر قابل جذب کمتر از 5 میلیگرم بر کیلوگرم است. نتایج ارزیابی مدلهای رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی براساس آمارههای ارزیابی مدل شامل میانگین خطای مطلق (MAE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تبیین (R2) در هر سه مرحلهی آموزش، آزمون و کل دادهها نشان داد که مدل جنگل تصادفی با توجه به ضرایب تبیین بالاتر و همچنین مقادیر خطای کمتر، تخمینهای بهتر و دقیقتری را ارائه میدهد. بررسی اهمیت متغیرهای خاکی در مدلسازی پراکنش فسفر قابل جذب در هر دو روش رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی نشان داد که محتوای کربن آلی خاکها بیشترین نقش را در توزیع فسفر قابل جذب در منطقه مطالعاتی داراست. در کل به نظر میرسد استفاده از مدلهایی که روابط غیرخطی بین متغیرها را نیز لحاظ مینمایند در پیشبینی خصوصیات خاکها بهتر است.