تأثیر رطوبت خاک بر دقت روش طیف‌سنجی در برآورد مقدار ماده آلی خاک

Abstract

ماده آلی خاک به دلیل تاثیر بر روی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک به عنوان شاخصی از کیفیت خاک و حاصلخیزی آن محسوب می‌گردد. هدف از این پژوهش بررسی اثر رطوبت بر رفتار طیفی خاک به‌منظور برآورد مقدار ماده آلی با استفاده از روش طیفی‌سنجی مرئی- مادون‌قرمز نزدیک بود. همچنین عملکرد روش‌های مختلف پیش‌پردازش در مدل‌سازی مقایسه شد. به همین منظور تعداد 50 نمونه خاک از لایه سطحی (0 تا 30 سانتی‌متر) به‌صورت تصادفی از برخی از شهرستان‌های استان تهران جمع‌آوری شد. نمونه‌ها هوا خشک شده و از الک 2 میلی‌متری عبور داده شدند. مقدار ماده آلی و بافت خاک در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. برای اندازه‌گیری بازتاب طیفی، نمونه‌های خاک در آون خشک (105 درجه، به مدت 24 ساعت) و با سطوح 5، 10، 15 و 20 درصد وزنی (گرم آب/ گرم خاک) رطوبت‌دهی شدند. سپس بازتاب طیفی نمونه خاک‌های موردمطالعه با استفاده از دستگاه اسپکترورادیومتر زمینی در دامنه طول‌موج مرئی- مادون‌قرمز نزدیک (2500-350 نانومتر) در تاریکخانه اندازه‌گیری شد.نتایج حاصل از ارزیابی متقابل نشان داد که روش پیش‌پردازش SNV عملکردی بهتر در پیش-بینی کربن آلی خاک دارد. بهترین نتیجه در رطوبت آون خشک برای گروه اعتبارسنجی با مقدار R2 و RMSE به ترتیب 83/0 و 422/0 حاصل شد. همچنین R2 و RMSE به ترتیب 75/0 و 543/0 در رطوبت 5 درصد؛ 70/0، 553/0 در رطوبت 10 درصد؛ 60/0، 558/0 در رطوبت 15 درصد به دست آمد.