بررسی ویژگی‌های جذبی کربن آلی خاک با روش طیف‌سنجی آزمایشگاهی در مناطق مستعد تولید ریزگرد استان خوزستان

Authors

  • احمد فرخیان فیروزی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
  • حسینعلی بهرامی گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
  • منصور چترنور گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
Abstract:

سابقه و هدف: در سال‌های اخیر نواحی گسترده‌ای از استان خوزستان به دلیل عدم پوشش سطحی و مقاومت کم خاک در برابر باد فرساینده، مستعد تولید ریزگرد هستند. در بین ویژگی‌های خاک، ماده آلی با اتصال ذرات خاک نقش مهمی در مقاومت به فرسایش بادی و تولید ریزگرد دارد. با توجه با سطح گسترده‌ی کانون‌های ریزگرد استان خوزستان، استفاده از روش‌های سنتی تجزیه و تحلیل خاک پر هزینه و زمان‌بر است. روش طیف‌سنجی به دلیل مزیت سرعت عمل و سهولت جابجایی، می‌تواند هزینه و زمان اندازه‌گیری ویژگی‌های خاک را کاهش دهد. بر این اساس هدف از این پژوهش بررسی رفتار طیفی کربن آلی خاک در مناطق مرکز و جنوب استان خوزستان با استفاده از دو مدل رگرسیونی چند متغیره ماشین بردار پشتیبان (SVR) و شبکه عصبی (PLS-ANN) و تعیین طول موج کلیدی کربن آلی خاک در این مناطق است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش منطقه مطالعاتی به شبکه‌های 2 در 2 کیلومتری تقسیم گردید و نمونه‌برداری به روش سیستماتیک- تصادفی انجام شد. مقدار کربن آلی نمونه‌های خاک در آزمایشگاه اندازه‌گیری گردید. طیف بازتابی نمونه‌ها با استفاده از دستگاه Fildspec3 در اتاقک تاریک تعیین شد و اندازه‌گیری طیفی با سه نوع آشکارساز در محدوده مرئی تا مادون‌قرمز نزدیک (2500-350 نانومتر) صورت گرفت. به منظور حذف نویز در طیف بازتابی، طیف اصلی با 4 روش مشتق اول همراه با فیلتر ساویتزکی - گولای (FD-SG)، روش مشتق دوم به همراه فیلتر ساویتزکی - گولای (SD-SG)، واریانس نرمال استاندارد (SNV) و حذف پیوستار (CR) پیش‌پردازش شد. در ادامه عملکرد مدل‌های SVR و PLS-ANN در طیف اصلی و روش‌های پیش‌پردازش مورد مقایسه قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد که مدل PLS-ANN دقت بیشتری نسبت به مدل SVR در برآورد کربن آلی خاک داشت. در مدل SVR روش پیش‌پردازش حذف پیوستار (CR) بهترین عملکرد (CR) (82/1=CAL RPD و 06/0 =CAL RMSE ،84/0 =CAL R2) و طیف اصلی (ROW) (66/1=CAL RPD و 14/0 =CAL RMSE ،74/0 =CAL R2) کمترین عملکرد را داشتند. در مدل PLS-ANN بهترین عملکرد مرتبط به روش مشتق دوم (SD-SG) (34/2=CAL RPD و 05/0 =CAL RMSE ،92/0 =CAL R2) و کمترین عملکرد در روش مشتق اول (FD-SG) (86/1=CAL RPD و 1/0 =CAL RMSE ،80/0 =CAL R2) مشاهده شد. نتیجه‌گیری: در این پژوهش روش‌های پیش‌پردازش سبب بهبود دقت کلی مدل های SVR و PLS-ANN نسبت به طیف اصلی شدند. با توجه به عملکرد روش مشتق دوم در مدل PLS-ANN که بهترین دقت را در برآورد کربن آلی خاک داشت، طول موج‌های 800، 1800 و 2000 نانومتر به عنوان طول موج کلیدی کربن آلی خاک در برای مناطق مستعد تولید ریزگرد شناسایی شد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

استفاده از روش طیف‌سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک در مدل‌سازی شوری خاک اراضی مستعد تولید ریزگرد استان خوزستان

سطح وسیعی از اراضی شور و نیمه شور استان خوزستان به علت عدم پوشش سطحی و مقاومت کم خاک در برابر باد فرساینده به کانون‌های مستعد تولید ریزگرد تبدیل‌شده‌اند. هدف از این پژوهش مدل‌سازی شوری خاک مناطق حساس به تولید ریزگرد استان خوزستان با روش طیف‌سنجی امواج مرئی و مادون‌قرمز نزدیک (2500-350 نانومتر) بود. از مدل‌های چند متغیره رگرسیون حداقل مربعات جزئی، شبکه عصبی مصنوعی و مدل جنگل تصادفی برای مدل‌سازی...

full text

کاربرد طیف‌سنجی مرئی- مادون‌قرمز در کمی سازی میزان گچ خاک در کانون‌های مستعد تولید ریزگرد استان خوزستان

با توجه به گستردگی مناطق مستعد تولید گرد و غبار در استان خوزستان، می‌توان از روش‌های نوینی مانند تصاویر ابر طیفی و بازتاب خاک، برای تعیین ویژگی‌های خاک این مناطق  استفاده کرد. از جمله چالش‌های استفاده از تصاویر ابر طیفی در ارزیابی ویژگی‌های خاک، رنگ روشن خاک در اثر وجود ترکیباتی مانند گچ است که ممکن است در برآورد سایر ویژگی‌های خاک، منجر به خطا شود. این پژوهش با هدف تعیین طول موج کلیدی گچ خاک د...

full text

شناسائی مناطق مستعد جهت تولید سیب‌زمینی بذری در استان همدان

بیماری‌های ویروسی از عوامل مهم و محدود کننده در تولید سیب‌زمینی بذری به‌شمار می‌روند. یکی از راه‌های کاهش خسارت یا حذف این بیماری‌ها استفاده از پایه‌های بذری سالم است. با توجه به اینکه بیشتر ویروس‌های بیماری‌زای سیب‌زمینی توسط شته ها منتقل می‌شوند، شناخت مناطق و دوره هائی از سال که جمعیت شته ها در آنها کم باشد برای تکثیر پایه های بذری از اهمیت زیادی برخورداراست. بر این اساس از سال 1377 تا 1381 ...

full text

بررسی ادواری کربن آلی خاک در دشت خوزستان و ارایه راهکارهای ترویجی

  بهبود کیفیت خاک برای توسعه پایدار کشاورزی و تامین امنیت غذایی جمعیت رو به رشد موضوعی انکار ناپذیر است. کربن آلی خاک عاملی تعیین کننده بر ویژگی­های شیمیایی، فیزیکی و زیستی خاک و نیز کمیت و کیفیت عملکرد است. بررسی داده­ها نشان می­دهد که کربن آلی خاک های شمال خوزستان به واسطه اعمال مدیریت­های نامناسب سیر نزولی داشته، به طوری که مقدار کربن آلی خاک در اغلب اراضی کمتر از یک درصد می­باشد. این در حا...

full text

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 10  issue 1

pages  65- 81

publication date 2020-05-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023