استفاده از توابع انتقالی و طیفی خاک در برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی خاک‌های آهکی استان فارس

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

3 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

4 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

5 گروه منابع طبیعی و محیط زیست، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

doi
10.22059/ijswr.2021.326329.669009
چکیده

ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) از مهم‌ترین ویژگی‌های شیمیایی خاک است که در حاصلخیزی خاک نقش بسزایی دارد. با این حال، روش‌های استاندارد آزمایشگاهی برای اندازه‌گیری CEC دشوار، هزینه‌بر و زمان‌بر است. این پژوهش با هدف برآورد CEC خاک با به­کارگیری روش‌های نوین مانند 1) توابع انتقالی خاک (PTF) بر اساس ویژگی‌های زودیافت خاک با استفاده از رگرسیون خطی چندگانه (MLR)، 2) طیف‌سنجی خاک (,Vis - NIR2500 تا 400 نانومتر) با استفاده از رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR) و رگرسیون­بردار پشتیبان (SVR) انجام شده است. همچنین با استفاده از نتایج تجزیه و تحلیل ضریب رگرسیون، طول موج‌های کلیدی برای برآورد CEC معرفی شدند. برای این منظور، CEC در آزمایشگاه با استفاده از روش سدیم استات برای 72 نمونه خاک جمع آوری شده از خاک‌های آهکی استان فارس اندازه‌گیری شد و بازتاب طیفی نمونه‌های خاک با دستگاه طیف‌سنج اندازه‌گیری شد. این روش‌ها از مجموعه واسنجی (70% داده‌ها) ساخته شده و با مجموعه اعتبارسنجی (30% داده‌ها) ارزیابی شدند. نتایج نشان داد دقت نتایج روش  طیف‌سنجی از دقت نتایج PTF بیشتر بود. در این پژوهش، طول موج‌های 566، 854، 1354، 1418، 1906، 2071، 2203، 2319 و 2341 نانومتر به­عنوان طول موج‌های کلیدی برای برآورد CEC خاک به دست آمد. مدل‌ SVR در مقایسه با PLSR عملکرد بهتری داشت. به طور کلی این پژوهش نشان داد که روش طیف‌سنجی (Vis- NIR) یک روش امیدوارکننده برای برآورد CEC خاک می‌باشد.