بهبود برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی خاک با استفاده از ابعاد فرکتالی

ظرفیت تبادل کاتیونی[1] (CEC) یکیاز مهم ترین ویژگی های شیمیایی خاک از نظر تغذیه گیاه و جذب سطحی آلاینده ها در خاک است که اندازه گیری آن زمان بر و پرهزینه است. بنابراین این پژوهش با هدف برآوردCEC  خاک با استفاده از مقادیر ماده آلی، اجزای بافت خاک و ابعاد فرکتالی تایلر و ویت کرفت (DT) و سپاسخواه و تافته (DS) و همچنین بررسی کارایی ابعاد فرکتالی ذکر شده به عنوان یک متغیر مستقل و تاثیر آن بر دقت روابط رگرسیونی پیش بینی CEC خاک انجام شد. در این پژوهش از داده های 100 نمونه خاک مربوط به بانک اطلاعات خاک UNSODA[2]استفاده شد. توزیع اندازه ذرات اولیه خاک با استفاده از روش اسکگز و بعد فرکتالی اندازه ذرات اولیه خاک نیز با استفاده از دو روش پیشنهادی سپاسخواه و تافته و تایلر و ویت کرفت محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقادیر CEC دارای ارتباط منفی معنی دار با مقدار شن و ارتباط مثبت معنی دار با مقادیر لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی، رس، DS و DT داشت. مقادیر ضرایب تبیین داده های آموزش و آزمون، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده[3] (درصد) و ضریب نش- ساتکلیف برای ارتباط رگرسیون چند متغیره بین CEC با لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی و رس به ترتیب برابر با 77/0، 84/0، 2/17 و 92/0؛ بین CEC با لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی و DS به ترتیب برابر با 77/0، 85/0، 2/17 و 92/0 و بین CEC با لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی و DT به ترتیب برابر با 77/0، 87/0، 0/14 و 93/0 بودند. بنابراین بیشترین دقت روابط رگرسیونی با ورود متغیرهای مستقل لگاریتم (در پایه 10) ماده آلی و DT حاصل شد و استفاده از بعد فرکتالیDT سبب افزایش دقت تخمین ها شد.