اکبر حسنی؛ حسینعلی بهرامی؛ علیاکبر نوروزی؛ شاهین اوستان
چکیده
روشهای طیفسنجی بازتابی مرئی-فروسرخ بر مبنای حساسیت ترکیبات آلی و معدنی خاک به بازتاب امواج مرئی و فروسرخ استوار شده است و از این ویژگی برای مطالعات کشاورزی و زیستمحیطی خاکها استفاده میشود. علیرغم مطالعات گسترده در زمینه طیفسنجی بازتابی مرئی-فروسرخ خاکها، این مطالعات در خاکهای گچی ایران انجام نشده است. ...
بیشتر
روشهای طیفسنجی بازتابی مرئی-فروسرخ بر مبنای حساسیت ترکیبات آلی و معدنی خاک به بازتاب امواج مرئی و فروسرخ استوار شده است و از این ویژگی برای مطالعات کشاورزی و زیستمحیطی خاکها استفاده میشود. علیرغم مطالعات گسترده در زمینه طیفسنجی بازتابی مرئی-فروسرخ خاکها، این مطالعات در خاکهای گچی ایران انجام نشده است. هدف از این پژوهش، دستیابی به روشی است که بتواند از طریق طیف بازتابی مرئی-فروسرخ پیشبینی قابل قبولی از ویژگیهای شیمیایی خاکهای گچی-آهکی ارائه دهد. بدین منظور، تعداد 102 نمونه خاک از عمقهای 30-0 سانتیمتری در پنج استان جمعآوری شد. در نمونهها مقادیر گچ، کربنات کلسیم معادل، ظرفیت تبادل کاتیونی، شوری، pH، کاتیونهای تبادلی کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم، مقادیر رس، شن و سیلت با روشهای استاندارد، اندازهگیری شدند. سپس نمونههای خاک با دستگاه طیفبین با قدرت تفکیک یک نانومتر در دامنه 350 تا 2500 نانومتر اسکن شدند. واسنجی بین دادههای طیفی و آزمایشگاهی بهروش اعتبارسنجی داخلی با کمک مدلهای PLSR و BRT انجام شد. دادههای خام طیف بازتاب و دادههای مشتق اول بهطور جداگانه و نیز دادههای ترکیبی این دو مورد استفاده قرار گرفتند. سپس دادهها بهطور تصادفی به دو گروه 70 و 30 درصدی تقسیم شدند و از هر دو گروه یکبار بهعنوان سری واسنجی و بار دیگر بهعنوان سری اعتبارسنجی استفاده شد. بر اساس نتایج، در بین ویژگیهای خاک بهترین پیشبینی مدلها برای گچ (0.79=R2)، کربنات کلسیم معادل (0.71=R2)، ظرفیت تبادل کاتیونی (0.72=R2)، کلسیم تبادلی (0.81=R2)، منیزیم تبادلی (0.67=R2)، درصد رس (0.82=R2)، درصد شن (0.85=R2)، درصد سیلت (0.66=R2) و مواد آلی خاک (0.79=R2) بهدست آمد. مقایسه دو مدل نشان داد که در حالت اعتبارسنجی داخلی، مدل BRT تقریباً در همه متغیرها برآورد بهتری داشت اما وقتی از دو سری جداگانه واسنجی و اعتبارسنجی استفاده شد، بین دو مدل تفاوت چندانی دیده نشد. با توجه به نتایج، به نظر میرسد که روش طیفسنجی مرئی-فروسرخ میتواند بهعنوان یک روش جایگزین برای روشهای مرسوم آزمایشگاهی در تعیین ویژگیهای خاک مطرح باشد و به کاهش تعداد نمونههای خاک در پروژههای مدیریت منابع طبیعی و آبخیزداری کمک کند.
