پیشبینی چگالی ظاهری با استفاده از توابع انتقالی برای خاکهای دشت سیستان

چکیده سابقه و هدف: چگالی ظاهری خاک (BD) به دلیل تاثیر مستقیم بر خواص خاک مانند تخلخل، رطوبت در دسترس خاک و هدایت هیدرولیک و اثرات غیرمستقیم آن بر رشد ریشه و عملکرد محصول از اهمیت زیادی برخوردار است. فرآیندهای محیطی و روشهای زراعی باعث می شود که چگالی ظاهری خاک در مکان و زمان بسیار متفاوت باشد. از طرفی اندازهگیری آن در مقیاس بزرگ نیازه به وقت زیاد دارد و مرقون به صرفه نمیباشد. در نتیجه از روشهای غیرمستیقم برای اندازهگیری چگالی ظاهری هنگام انجام فعالیتهای میدانی در مقیاس بزرگ، از روشهای غیر مستقیم استفاده میشود. یکی از روش غیرمستقیم مقرون به صرفه و صرفه جویی در وقت برای پیش بینی BD استفاده از توابع انتقالی است. هدف از این تحقیق ارزیابی توابع انتقالی موجود به منظور تعیین چگالی ظاهری برای خاکهای مختلف منطقه سیستان و همچنین واسنجی و ارائه توابع انتقالی جدید برای منطقه مورد مطالعه است. مواد و روش ها: پس از انجام بررسی منابع مختلف، ۶۴ تابع انتقالی (PTF) مختلف منتشر شده در منابع مختلف برای تخمین چگالی ظاهری انتخاب شدند. این توابع انتقالی به گونهای انتخاب شدند که: ۱) دارای مقیاس زمانی گسترده ای باشند (از سال ۱۹۵۷ تا به امروز)، ۲) برای مناطق مختلف جهانی، ۳) از زمین های با خاکهای متغیر ۴) از انواع روشهای رگرسیون استفاده کرده و ۵) داده-های مورد نیاز آن اندازه گیری متداول مانند شن ، سیلت، رس و کربن آلی خاک باشد. تعداد نمونههای خاک برداشت شده در این تحقیق ۲۲۴ داده بوده است که از ۱۱۲نقطه در دو عمق ۰-۱۵ و ۱۵-۳۰ بدست آمده است. در این تحقیق به منطور ارزیابی توابع انتقالی از سه شاخص میانگین مطلق خطا (ME)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و انحراف استاندارد از خطای پیش بینی شده (SDPE) استفاده شده است. یافته ها: در بین توابع انتقال موجود روش Benites et al. (۲۰۰۷) با مقدار ME برابر با مقدار ۰۰۰۸/۰-، مقدار RMSE ت برابر با ۱۰۳۸/۰ و SDPE برابر ۱۰۳۳/۰ دارای بهترین نتایج بود. بر اساس مقدار RMSE تابع Yang et al. (۲۰۰۷) با مقدار ۱۰۳۸/۰ دارای رتبه ۱ و بر اساس SDPE تابع با مقدار بین ۰۹۷۶/۰ Leonaviciute (۲۰۰۰) دارای بهترین نتایج بود. برای منطقه مورد مطالعه ۵ رابطه ارائه شده شامل رابطه خطی بین BD و کربن آلی (OC)، رابطه خطی بین مجذور OC و BD، رابطه نمایی بین BD و OC، رابطه خطی بین BD و لگاریتم OC و رابطه چندجملهای بین OC و BD ارائه شد. نتیجه گیری: بر اساس نتایج میتوان نتیجهگیری کرد که که کربن آلی خاک (OC) مهمترین عامل در پیشبینی چگالی ظاهری خاک است و با استفاده از تنها کربن آلی خاک میتوان چگالی ظاهری خاک را دقت مناسبی پیشبینی کرد. همچنین میتوان نتیجهگیری کرد که ۵ رابطه توسعه داده شده در این تحقیق را میتوان به منظور بدست آوردن چگالی ظاهری در منطقه مورد مطالعه استفاده کرد.

Keywords:

چگالی ظاهری , کربن آلی , بافت خاک , توابع انتقالی