برآوردگنجایش تبادل کاتیونی(cec) به کمک فراسنجه های فراکتالی توزیع اندازه ذرات و خاکدانه ها

گنجایش تبادل کاتیونی خاک ها (cec)، از ویژگی های شیمیایی مهم و تاثیر گذار بر دیگر ویژگی های فیزیکی، هیدرولیکی، حاصلخیزی و زیستی خاک است و همچنین شناسه خوبی برای کیفیت و بهره وری خاک می باشد. از سوی دیگر اندازه گیری مستقیم این فراسنجه دشوار، گران بها و زمان بر است. بنابراین هدف این پژوهش برآورد cec از دیگر فراسنجه های زود یافت خاک با بهره گیری از توابع انتقالی (ptfs) می باشد. تعداد 129 نمونه خاک از خاک های شاخص بر پایه سری خاک های غالب از استان های همدان و گیلان نمونه برداری شد. در آزمایشگاه توزیع اندازه دانه ها، om، cec،ph، ec و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها ( (mwd اندازه گیری شدند. در این پژوهش، افزون بر فراسنجه هایی مانند دانه بندی خاک، ph و ماده آلی که به گونه مرسوم برای برآورد cec بهره گیری می شوند، از فراسنجه های فراکتالی 4 مدل توزیع اندازه دانه ها و همچنین از فراسنجه های فراکتالی 3 مدل توزیع اندازه خاکدانه های درشت و خاکدانه های ریز بهره گیری شده است. توان فراسنجه های فراکتالی توزیع اندازه دانه ها و خاکدانه ها، در بهبود یا ناتوانی در بهبود برآورد cec به کمک مدل های رگرسیونی و شبکه عصبی ارزیابی شد. در پایان اندازه بهبود و برتری هر یک از مدل ها بر پایه آماره های ضریب تبیین، معیار آکایک، مجذور میانگین مربعات خطا و بهبود نسبی ارزیابی شد. این پژوهش نشان دادکه افزودن فراسنجه های فراکتالی توزیع اندازه دانه ها و خاکدانه ها (خاکدانه های درشت و ریز) و همچنین ترکیب این فراسنجه ها، به ورودی های مرسوم برآورد کننده cec مایه بهبود معیار های ارزیابی دقت مدل ها خواهد شد. چهار مدل فراکتالی توزیع اندازه دانه های خاک (psd) و سه مدل توزیع اندازه خاکدانه های ریز و درشت (asd)تفاوت هایی را از نظر دقت مدلسازی ذرات خاک و خاکدانه ها نشان دادند. بنابراین برای مدلسازی psd و asd بهتر است که از دقیق ترین این مدل ها بهره گیری شود. همچنین مدل های شبکه عصبی برتری ویژه ای نسبت به مدل های رگرسیونی داشتند و ابزار توانمندی برای برآورد cecنسبت به مدل های رگرسیونی به شمار می آیند. بهره گیری از متغیر های جدید در مدل ها موجب بهبود برآورد cec گردید.