ارزيابي روش‌هاي درون‌يابي جهت تعيين پراكندگي برخي عناصر غذايي كم‌مصرف در اراضي كشاورزي استان گلستان

Evaluation of different interpolation methods for determination of spatial variability of micronutrients in agricultural lands of Golestan province some

در اين پژوهش با استفاده از روش‌هاي مختلف درون‌يابي شامل كريجينگ، فاصله معكوس وزن‌دار، توابع پايه شعاعي و چندجمله‌اي موضعي، تغييرات مكاني مقادير عناصر كم‌‌مصرف آهن، روي، منگنز و مس در اراضي كشاورزي استان گلستان مورد ارزيابي قرار گرفت. به اين منظور بالغ بر 505 نمونه خاك از عمق 30-0 سانتي‌متري در سال 1387 از منطقه تهيه شد و مقادير اين عناصر اندازه‌گيري گرديد. معيار ارزيابي در اين پژوهش، ميانگين مطلق خطا (MAE)، ميانگين انحراف خطا (MBE) و ريشه ميانگين مربعات خطا با استفاده از روش اعتبارسنجي متقابل بود. نتايج به‌دست آمده نشان داد روش‌هاي چندربعي معكوس و كريجينگ بهترين الگوها براي تخمين آهن و منگنز در منطقه مي‌باشند. همچنين روش‌هاي كريجينگ و چندجمله‌اي موضعي درجه 3 به‌ترتيب مناسب‌ترين و نامناسب‌ترين الگو براي تخمين مقادير مس شناخته شدند. روش فاصله معكوس وزن‌دار با توان درجه 1، بيش‌ترين دقت (MAE برابر با 304/0 و MBE برابر با 002/0) را در برآورد عنصر روي در اين منطقه دارا بود. تجزيه و تحليل نيم‌تغييرنماها نشان داد كه منگنز و مس بهترين برازش را با مدل كروي دارند. نتايج پهنه‌بندي نشان داد كه غلظت اين عناصر در نواحي شمالي و شرقي استان كم‌تر از ساير مناطق است.

In this research, the spatial distribution of Fe, Cu, Zn and Mn on agricultural lands of Golestan province was evaluated using different interpolation methods such as, Kriging, Inverse Distance Weighted (IDW), Local Polynomial and Radial Basis Function. Thus, 505 soil samples were collected from fields during 2008 and micronutrients rates were measured for each sample. The performance criteria for evaluation of the used method were Mean Absolute Error (MAE), Mean Bias Error (MBE) and Root Mean Square Error (RMSE) with the Cross Validation method. The results showed that Inverse Multiquadric and Kriging (Exponential and Spherical models) were the best methods to estimate Fe and Mn. Kriging and Local Polynomial were also found as the most suitable and unsuitable methods for estimating Cu, respectively. Inverse Distance Weighted method with power one, had the highest precision (MAE=0.304 and MBE=0.002) for estimation of zinc rate in this area. Semivariogram analysis indicated that Mn and Cu were best fitted to a spherical model. Result of zoning showed that amounts of these elements were lower in north and east regions of province.