اشتقاق و ارزیابی تابع انتقالی طیفی و تابع انتقالی خاک به منظور برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی

Abstract

<strong>ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکو­شیمیایی خاک است که در حاصلخیزی خاک و مدیریت کیفیت آن اهمیت بسیاری دارد. اندازه­گیری CEC به‌روش مستقیم دشوار، زمان‌بر و پر هزینه می­باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی عملکرد داده‌های طیفی خاک در مقایسه با ویژگی‌های مبنایی خاک به­عنوان متغیرهای ورودی توابع انتقالی در برآورد CEC خاک می‌باشد. بدین منظور، تعداد 120 نمونه خاک از منطقه مورد مطالعه جمع‌آوری گردید. سپس CEC و برخی از ویژگی‌های زودیافت خاک­ها در آزمایشگاه با روش­های استاندارد اندازه‌گیری شد. همچنین رفتار طیفی خاک‌های مورد مطالعه نیز با دستگاه طیف‌سنجی انعکاسی زمینی در دامنه 2500 - 350 نانومتر تعیین شد. پس از ترسیم منحنی­های انعکاس طیفی و استخراج داده­های طیفی، برخی از روش‌های پیش‌پردازش طیفی مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از روش رگرسیون خطی چند­گانه گام­به­گام، ظرفیت تبادل کاتیونی و نیز برخی از ویژگی­های مبنایی خاک برآورد شدند. سه سناریو تابع انتقالی شامل تابع انتقالی طیفی (STF)، تابع انتقالی خاک (PTF) و تابع انتقالی مرکب (SPTF) مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. بر پایه نتایج، STF در مقایسه با دیگر توابع انتقالی، دارای صحت بالاتری (cmolc/kg 57/2 =RMSE، 50/1 = RPD) در برآورد CEC خاک بود. در این میان، PTF (cmolc/kg 55/3 =RMSE، 09/1 = RPD) و SPTF (cmolc/kg 06/4 =RMSE، 95/0 = RPD) از صحت پایین­تری برخوردار بودند. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان می­دهد داده­های طیفی خاک </strong><strong>می‌توانند به‌عنوان روشی غیرمستقیم، ساده، سریع و کارآمد در برآورد CEC خاک مورد استفاده قرار گیرند.</strong>