مدل سازی ارتباط کادمیم با برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در باغ های پسته با استفاده از رگرسیون و شبکه عصبی مصنوعی

سابقه و هدف: افزایش روز افزون غلظت فلز­های سنگین در محیط زیست، سبب ایجاد نگرانی های جدی محیط زیستی شده است. کادمیم یکی از سمی ترین عنصر­های سنگین برای موجود­های زنده است که نقش زیستی ندارد. تاکنون در مورد وضعیت عنصر­های سنگین در خاک باغ های پسته و شناسایی عامل­های خاکی موثر بر آن ها، پژوهش های چندانی انجام نشده است. بنابراین، هدف از انجام این پژوهش، تعیین رابطه کادمیم عصاره گیری شده با دی تی پی ا در خاک با دیگر ویژگی­ های فیزیکی و شیمیایی خاک، در خاک های کشاورزی شهرستان رفسنجان به کمک مدل سازی مبتنی بر روش رگرسیون گام به گام و شبکه عصبی مصنوعی بود. مواد و روش ها: در این تحقیق ۱۴۰ نمونه خاک از دو عمق صفر تا ۴۰ و ۴۰ تا ۸۰ سانتی متری از باغ های پسته ی شش منطقه از حومه ی رفسنجان تهیه شد. ویژگی های خاک شامل غلظت کادمیم و روی قابل جذب در خاک با استفاده از روشدی تی پی ا، غلظت فسفر به روش اولسن، درصد شن، رس و سیلت خاک به روش هیدرومتر، pH و رسانایی الکتریکی عصاره اشباع خاک بترتیب توسط دستگاه های pH متر و EC متر اندازه گیری شدند. بمنظور بررسی رابطه ی بین کادمیم قابل جذب و ویژگی­ های فیزیکی و شیمیایی خاک، از روش رگرسیون گام به گام و شبکه ی عصبی مصنوعی (پیش خور چندلایه) استفاده شد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که بین فسفر و درصد رس با کادمیم خاک، همبستگی مثبت و معنی دار، بین Cd-DTPA با pH و درصد رس خاک، همبستگی منفی و معنی دار و بین کادمیم قابل جذب با روی قابل جذب، روی کل و کادمیم کل خاک همبستگی مثبت معنی داری وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد که هر دو روش مدل سازی از دقت مناسبی برای تخمین غلظت کادمیم در خاک برخوردارند اگرچه مدل شبکه عصبی دقت خیلی بیشتری داشت. ضریب تبیین و ریشه میانگین خطا برای مدل شبکه عصبی برای داده های آزمون بترتیب ۸۴.۳ درصد و ۰.۰۱ و برای مدل رگرسیون گام به گام ۲۷.۲ درصد و درصد۱.۴۳ بود. همچنین غلظت کادمیم، بیشترین حساسیت را به غلظت روی در خاک نشان داد و دیگر پارامترهای رس، pH، فسفر، EC و شن بترتیب، در درجه بعدی از اهمیت قرار داشتند. این نتایج تایید می کند که در باغ های پسته بدلیل مصرف کودهای حاوی روی و افزایش مصرف کود های فسفاته که دارای ناخالصی زیادی از نظر مقدار کادمیم هستند، افزایش غلظت کادمیم در خاک باغ های پسته مشاهده می شود. نتیجه­ گیری: کودهای شیمیایی روی و فسفر مورد استفاده در باغ های پسته دارای ناخالصی قابل توجهی از کادمیم هستند که در اثر استفاده بی رویه و درازمدت می توانند سبب آلودگی خاک نسبت به کادمیم و جذب این عنصر سمی در گیاه و میوه پسته شوند. بنابراین باید ضمن رعایت استانداردهای ملی و بین ­المللی در تولید و واردات کودها، استفاده از این کودها نیز براساس نیاز و با تحلیل و تفسیر نتایج تجزیه خاک و برگ، بهینه باشد تا خطر آلودگی میوه پسته به کادمیم کاهش یابد.