مدل سازي ارتباط كادميم با برخي از ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي خاك در باغ‌هاي پسته با استفاده از رگرسيون و شبكه عصبي مصنوعي

سابقه و هدف افزايش روز افزون غلظت فلز هاي سنگين در محيط زيست، سبب ايجاد نگراني‌هاي جدي ‌محيط زيستي شده است. كادميم يكي از سمي‌ترين عنصر هاي سنگين براي موجود هاي زنده است كه نقش زيستي ندارد. تاكنون در مورد وضعيت عنصر هاي سنگين در خاك باغ‌هاي پسته و شناسايي عامل هاي خاكي موثر بر آن‌ها، پژوهش‌هاي چنداني انجام نشده است. بنابراين، هدف از انجام اين پژوهش، تعيين رابطه كادميم عصاره‌گيري شده با دي تي پي ا در خاك با ديگر ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي خاك، در خاك‌هاي كشاورزي شهرستان رفسنجان به كمك مدل‌سازي مبتني بر روش رگرسيون گام‌به‌گام و شبكه عصبي مصنوعي بود. مواد و روش‌ها در اين تحقيق ۱۴۰ نمونه خاك از دو عمق صفر تا ۴۰ و ۴۰ تا ۸۰ سانتي‌متري از باغ‌هاي پسته‌ي شش منطقه از حومه‌ي رفسنجان تهيه شد. ويژگي‌هاي خاك شامل غلظت كادميم و روي قابل‌جذب در خاك با استفاده از روشدي تي پي ا، غلظت فسفر به روش اولسن، درصد شن، رس و سيلت خاك به روش هيدرومتر، pH و رسانايي الكتريكي عصاره اشباع خاك بترتيب توسط دستگاه‌هاي pH متر و EC متر اندازه‌گيري شدند. به منظور بررسي رابطه‌ي بين كادميم قابل جذب و ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي خاك، از روش رگرسيون گام‌به‌گام و شبكه‌ي عصبي مصنوعي (پيش‌خور چندلايه) استفاده شد. نتايج و بحث نتايج نشان داد كه بين فسفر و درصد رس با كادميم خاك، همبستگي مثبت و معني‌دار، بين Cd-DTPA با pH و درصد رس خاك، همبستگي منفي و معني‌دار و بين كادميم قابل جذب با روي قابل جذب، روي كل و كادميم كل خاك همبستگي مثبت معني‌داري وجود دارد. همچنين نتايج نشان داد كه هر دو روش مدل‌سازي از دقت مناسبي براي تخمين غلظت كادميم در خاك برخوردارند اگرچه مدل شبكه عصبي دقت خيلي بيشتري داشت. ضريب تبيين و ريشه ميانگين خطا براي مدل شبكه عصبي براي داده‌هاي آزمون بترتيب ۳/۸۴ درصد و ۰۱/۰ و براي مدل رگرسيون گام به گام ۲/۲۷ درصد و ۴۳/۱ بود. همچنين غلظت كادميم، بيشترين حساسيت را به غلظت روي در خاك نشان داد و ديگر پارامترهاي رس، pH، فسفر، EC و شن ‌بترتيب، در درجه بعدي از اهميت قرار داشتند. اين نتايج تاييد مي‌كند كه در باغ هاي پسته بدليل مصرف كودهاي حاوي روي و افزايش مصرف كود‌هاي فسفاته كه داراي ناخالصي زيادي از نظر مقدار كادميم هستند، افزايش غلظت كادميم در خاك باغ هاي پسته مشاهده مي‌شود. نتيجه گيري كودهاي شيميايي روي و فسفر مورد استفاده در باغ‌هاي پسته داراي ناخالصي قابل‌توجهي از كادميم هستند كه در اثر استفاده بي‌رويه و درازمدت مي‌توانند سبب آلودگي خاك نسبت به كادميم و جذب اين عنصر سمي در گياه و ميوه پسته شوند. بنابراين بايد ضمن رعايت استانداردهاي ملي و بين المللي در توليد و واردات كودها، استفاده از اين كودها نيز براساس نياز و با تحليل و تفسير نتايج تجزيه خاك و برگ، بهينه باشد تا خطر آلودگي ميوه پسته به كادميم كاهش يابد.