برآورد فعاليت برخي آنزيم هاي خاك با استفاده از خصوصيات خاك وپستي و بلندي زمين در بخشي از اراضي تپه ماهوري سميرم استان اصفهان

Prediction Soil Enzyme Activity by the Use of Soil and Topographic Characteristics in Hilly Region of Semiroum District, Isfahan Province

آنزيم ها اهميت بسيار زيادي در فرايند معدني شدن مواد آلي دارند. اطلاعات فعاليت آنزيمي خاك براي تعيين ويژگي هاي ميكروبيولوژي خاك استفاده مي شوند و در سلامت و كيفيت خاك مهم هستند. ويژگي هاي پستي و بلندي، ويژگي هاي خاكي و فعاليت آنزيمي خاك با يكديگر مرتبط هستند. بنابراين اطلاع از چگونگي تاثير اين پارامترها بر فعاليت آنزيمي خاك ضروري به نظر مي رسد. اين تحقيق در اراضي تپه ماهوري منطقه جنوب سميرم استان اصفهان، به منظور ايجاد مدل رگرسيوني بين فعاليت آنزيمي خاك، ويژگي هاي و شاخص هاي پستي و بلندي اجرا شده است. متوسط دما و بارندگي ساليانه منطقه به ترتيب6/10 درجه سانتي گراد و 350 ميلي متر است. نمونه برداري با ايجاد شبكه بندي منظم به طريق تصادفي از عمق 0 – 10 سانتي متري انجام شد. مدل رقومي ارتفاع منطقه در پيكسل هايي به ابعاد10 در 10 متر تهيه و از طريق آن شاخص ها پستي و بلندي محاسبه شد. ويژگي هاي خاكي نيز طي آناليزهاي آزمايشگاهي تعيين گرديدند. مدل هاي رگرسيوني چند متغيره بين اين پارامترها و فعاليت آنزيمي خاك برقرار گرديد و سپس به وسيله 20درصد از داده ها، مدل هاي بدست آمده اعتبار سنجي شدند. نتايج مدل هاي حاصل شده نشان مي دهد كه اين مدل ها در حضور پارامترهاي خاكي 33 تا 63 درصد، در حضور پارامترهاي پستي و بلندي 14 – 15 درصد و درصورت استفاده از پارامترهاي خاكي و پستي و بلندي 33 تا 67 درصد از كل تغييرات فعاليت آنزيمي خاك را توجيه مي كنند. بنابراين استفاده از تلفيق ويژگي هاي خاكي و پستي وبلندي، بهترين مدل ها را در پيش بيني فعاليت آنزيمي ارايه مي دهند. اين نتايج مويد اين مطلب است كه فعاليت آنزيمي خاك در منطقه تحت تاثير همزمان ويژگي هاي خاكي و پستي و بلندي مي باشند. نتايج اعتبار سنجي مدل ها نيز از نااريب بودن و درجه تخمين مناسب برازش مدل ها حكايت مي كند.

Enzymes are so crucial in the mineralization process of organic material. Information of the soil enzymes activity is used in determining of the soil microbial properties and they are also important in soil health and quality. Topographic attributes, soil properties and soil enzymes are associated together. Hence, it is essential to know how these parameters affect on the soil enzymes activity. This study has been implemented in hilly region of Semiroum district located at southern Isfahan province, to develop a regression model between soil enzymes activity and soil and topographic characteristics. Mean annual temperature and precipitation in the studied area is 10.6°C and 350 mm, respectively. Soil sampling was done in a systematic randomly manner from the 0-10 cm surface layer. Topographic attributes were calculated by the digital elevation model with 10×10 m spatial resolution. Soil properties were determined by laboratory analysis. Multiple regression models between these parameters and soil enzymes activity were established and then the predictive models were validated using 20% of data. Results indicated soil parameters explained 33-63% of total variability of soil enzymes activity in the studied site. Topographic attributes explained 14- 15 %, and a combination of soil and topographic characteristics could explain 33-67% of total variability of soil enzymes activity. Therefore, the use of a combined data set of soil properties and topographic attributes could provide the powerful models for predicting of soil enzymes activity. These results confirmed that soil enzyme activity in the studied area is influenced by soil and topographic attributes synchronously. The results of validation ascertained that the predictors were unbiased and sufficiently accurate.