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

ظرفیت تبادل کاتیونی (cec) یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکو شیمیایی خاک است که در حاصلخیزی خاک و مدیریت کیفیت آن اهمیت بسیاری دارد. اندازه گیری cec به‌روش مستقیم دشوار، زمان‌بر و پر هزینه می باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی عملکرد داده‌های طیفی خاک در مقایسه با ویژگی‌های مبنایی خاک به عنوان 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 خاک ها در آزمایشگاه با روش های 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 منحنی های انعکاس طیفی و استخراج داده های طیفی، برخی از روش‌های پیش‌پردازش طیفی مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از روش رگرسیون خطی چند گانه گام به گام، ظرفیت تبادل کاتیونی و نیز برخی از ویژگی های 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 2.57 =rmse، 1.50 = rpd) در برآورد cec خاک بود. در این میان، ptf (cmolc/kg 3.55 =rmse، 1.90 = rpd) و sptf (cmolc/kg 06/4 =rmse، 95/0 = rpd) از صحت پایین تری برخوردار بودند. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان می دهد داده های طیفی خاک می‌توانند به‌عنوان روشی غیرمستقیم، ساده، سریع و کارآمد در برآورد cec خاک مورد استفاده قرار گیرند.