حسین بیات

ظرفیت تبادل کاتیونی از جمله خصوصیات خاک می باشد که در تعیین حاصلخیزی خاک نقش بسزایی دارد. مقدار کاتیون های قابل تبادل مورد نیاز برای خنثی کردن بار های منفی کانی های رسی در یک pH معین را ظرفیت تبادل کاتیونی می نامند. اندازه گیری این خصوصیت خاک دشوار و هزینه بر است. بنابراین محققین بسیاری سعی در برآورد این خصوصیت به روش های غیر مستقیم از جمله توابع انتقالی نموده اند. این تحقیق در دو بخش انجام شد. برای بخش اول از حدود 45948 نمونه خاک مربوط به پایگاه اطلاعاتی یکنواخت شده خاک های جهان استفاده گردید. در بخش دوم داده های حدود 603 نمونه از منبع نامبرد در فوق و داده های100 نمونه خاک از استان های مازندران، همدان، آذربایجان غربی و آذربایجان شرقی مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا نمونه خاک های پایگاه اطلاعاتی یکنواخت شده خاک های جهان بر پایه 9 ویژگی (گروه بافت، کلاس بافت، رده، افق، کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، رژیم رطوبتی، ظرفیت آب قابل استفاده و برخی از ویژگی ها که برای تعریف واحد خاک و کشاورزی مناسب هستند) و خاک های 4 استان نامبرده در فوق بر پایه 2 ویژگی (کربنات کلسیم و سولفات کلسیم) گروه بندی شدند. سپس برای کل داده و کلاس های مختلف هر گروه با استفاده از9 متغیر تخمینگر (اجزای بافت خاک، کربن آلی، کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، جرم مخصوص ظاهری، درصد اشباع بازی، مجموع کاتیون های بازی قابل تبادل و pH) و با دو روش شبکه های عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی ظرفیت تبادل کاتیونی برای بخش اول و دوم به ترتیب در 11 و 8 مدل تخمین و مورد ارزیابی قرار گرفتند. به طور کلی مدل های بسط یافته به وسیله روش شبکه های عصبی نسبت به رگرسیون خطی عملکرد بهتری در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی داشتند. در بیش تر موارد در بین 11 مدل، مدل 10 که دارای تخمینگر های کربن آلی، pH ، درصد اشباع بازی و مجموع کاتیون های بازی قابل تبادل به همراه متغیر های ورودی مدل 1 بود،ه است نسبت به سایر مدل ها دارای نتایج تخمین بهتری در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی بود. در غالب موارد بر اثر گروه بندی داده ها بر میزان قابلیت تخمین مدل ها افزوده شد. ارزیابی نتایج بدست آمده از آزمون مقایسه میانگین جفتی بین آماره مجذور میانگین مربعات خطا و معیار های ضریب تبیین و معیار اطلاعات آکایک نشان داد که کارائی توابع اشتقاق یافته از پایگاه داده ای HWSD برای داده های خ