موسسه تحقیقات خاک و آب پژوهش های خاک 2228-7124 31 4 2018 02 20 Deriving and Assessing Spectrotransfer Function and Pedotransfer Function in Predicting Soil Cation Exchange Capacity اشتقاق و ارزیابی تابع انتقالی طیفی و تابع انتقالی خاک به منظور برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی 641 653 115957 10.22092/ijsr.2018.115957 FA صلاح الدین کریمی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران مسعود داوری استادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران ابراهیم بابائیان دکتری، گروه آب، خاک و محیط زیست، دانشگاه آریزونا، امریکا Journal Article 2016 12 21 Cation exchange capacity (CEC) is an important soil physicochemical property that has great effect on fertility and soil quality management. Measurement of CEC is difficult, time-consuming and expensive. The objective of this study was to assess whether inclusion of soil spectral data as a unique set of the predictors and alternative to soil basic properties would improve CEC predictions. Consequently, a total of 120 soil samples were collected from surface soil layer. The CEC and easily-determined soil properties were measured by standard laboratory methods. The spectral reflectance of soils over 350 to 2500 nm range were also determined using a handheld spectroradiometer apparatus. Different pre-processing techniques were evaluated after recording the spectra. Stepwise multiple linear regression (SMLR) was used to estimate some soil properties and CEC. Three scenarios including spectrotransfer functions (STF), pedotransfer functions (PTF) and spectropedotransfer functions (SPTF) were investigated. Results showed that STF had higher accuracy (RPD=1.50; RMSE=2.57 cmolc/kg) than the others in predicting soil CEC. PTF (RPD=1.09; RMSE=3.55 cmolc/kg) and SPTF (RPD=0.95; RMSR=4.06 cmolc/kg) provided poor predictions accuracy. These results suggest the efficacy of the spectral data, which can be used as an indirect, simple, and fast method to predict soil cation exchange capacity. <strong>ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکو­شیمیایی خاک است که در حاصلخیزی خاک و مدیریت کیفیت آن اهمیت بسیاری دارد. اندازه­گیری CEC به‌روش مستقیم دشوار، زمان‌بر و پر هزینه می­باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی عملکرد داده‌های طیفی خاک در مقایسه با ویژگی‌های مبنایی خاک به­عنوان 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 خاک­ها در آزمایشگاه با روش­های 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 منحنی­های انعکاس طیفی و استخراج داده­های طیفی، برخی از روش‌های پیش‌پردازش طیفی مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از روش رگرسیون خطی چند­گانه گام­به­گام، ظرفیت تبادل کاتیونی و نیز برخی از ویژگی­های 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 57/2 =RMSE، 50/1 = RPD) در برآورد CEC خاک بود. در این میان، PTF (cmolc/kg 55/3 =RMSE، 09/1 = RPD) و SPTF (cmolc/kg 06/4 =RMSE، 95/0 = RPD) از صحت پایین­تری برخوردار بودند. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان می­دهد داده­های طیفی خاک </strong><strong>می‌توانند به‌عنوان روشی غیرمستقیم، ساده، سریع و کارآمد در برآورد CEC خاک مورد استفاده قرار گیرند.</strong> https://srjournal.areeo.ac.ir/article_115957_c62638f8e9a6a2095d0f34a7d23b2470.pdf