مقايسه تخمين‌ گرهاي مكاني در برآورد نفوذ آب در خاك‌هاي آهكي، شور و سديمي (مطالعه موردي: دشت مرودشت)

سابقه و هدف: نفوذ آب به خاك نقش مهمي در مديريت صحيح آبياري، ذخيره رطوبت در خاك به‌ويژه در مناطق خشك و نيمه‌خشك و افزايش عملكرد زراعي ايفا مي‌نمايد. آگاهي از نفوذ آب به خاك اهميت زيادي در طراحي و اجراي راهكارهاي حفاظت آب، كنترل سيل و روان‌آب و مديريت فرسايش خاك دارد. همچنين، سنجش دقيق مقادير نفوذ آب به خاك با توجه به زمان براي برآورد آب ذخيره شده در ناحيه ريشه گياه، اهميت زيادي در طراحي و برنامه‌ريزي‌هاي آبياري و مديريت زراعي دارد. بنابراين، تهيه نقشه‌هاي دقيق از نفوذپذيري خاك مي‌تواند در مديريت اراضي و پياده‌سازي كشاورزي دقيق نقش مهمي داشته باشد. هدف پژوهش حاضر، بررسي امكان تخمين نفوذ آب به خاك در زمان‌هاي مختلف با استفاده از توابع پيش‌بيني مكاني خاك و تخمين‌گرهاي مكاني بود. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، 72 نمونه خاك به‌صورت تصادفي از زمين‌هاي دشت مرودشت، استان فارس برداشت شد. در نقاط انتخاب شده چگالي ظاهري خاك، ميزان شن، سيلت، رس، pH، قابليت هدايت الكتريكي، كربنات كلسيم معادل خاك، سديم محلول، كلسيم و منيزيم محلول و كربن آلي خاك اندازه‌گيري شدند. به‌منظور اندازه‌گيري نفوذ آب به خاك از روش استوانه‌هاي مضاعف استفاده شد. براي پي‌ريزي توابع پيش‌بيني مكاني خاك به‌منظور برآورد نفوذ تجمعي آب به خاك در زمان‌هاي 5، 10، 20، 45، 90، 150، 210 و 270 دقيقه از انواع مدل‌ها از قبيل رگرسيون، شبكه ‌عصبي ‌مصنوعي و تخمين‌گرهاي مكاني استفاده گرديد. در پژوهش حاضر، از داده‌هايي شامل خصوصيات زوديافت خاك اندازه‌گيري شده به همراه متغيرهاي محيطي (اطلاعات سنجش از دور و توپوگرافي) در قالب توابع پيش‌بيني مكاني خاك استفاده گرديد. يافته‌ها: نتايج حاصل از ارزيابي مدل‌‌هاي رگرسيوني و شبكه عصبي مصنوعي پي‌ريزي شده براساس آماره‌هاي ارزياب شامل ميانگين خطا، ريشه ميانگين مربعات خطا و ضريب تبيين در فاز آزمون نشان داد كه مدل‌هاي شبكه عصبي مصنوعي توسعه يافته در مطالعه حاضر در مقايسه با مدل‌هاي رگرسيوني براي برآورد نفوذ تجمعي آب به خاك در زمان‌هاي مختلف برتري داشتند. افزون بر اين، نتايج ارزيابي تخمين‌گرهاي مكاني متفاوت در منطقه مورد مطالعه نشان داد كه تخمين‌گر مكاني تلفيقي شبكه عصبي-كريجينگ در مقايسه با تخمين‌گر مكاني كريجينگ معمولي، از كارآيي بيشتري در برآورد نفوذ تجمعي آب به خاك برخوردار بود.نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه به‌كارگيري توابع پيش‌بيني مكاني خاك (استفاده از اطلاعات كمكي به همراه ويژگي‌هاي زوديافت خاكي جهت تخمين نفوذ تجمعي آب به خاك در زمان‌هاي مختلف)، پتانسيل بسيار خوبي در تخمين مكاني نفوذ تجمعي آب به خاك در اكثر زمان‌هاي مورد نظر برخوردار بود.