مدل سازی آب شویی نیترات از خاک تحت کشت سیب زمینی با استفاده از شبکه استنتاج تطبیقی فازی- عصبی در ترکیب با الگوریتم ژنتیک

کاربرد مرسوم کودهای نیتروژنه از طریق آب آبیاری، یکی از مهم ترین عوامل افزایش غلظت نیترات آب های زیرزمینی نواحی فاریاب می باشد. این مسئله، مدیریت آب و عناصر غذایی را برای کاهش آلودگی آب های زیرزمینی و افزایش بازده عناصر غذایی ضروری می نماید. برای برآورده نمودن این نیاز، کودآبیاری قطره ای یک جایگزین مناسب می باشد. طراحی و اجرای کود آبیاری قطره ای نیازمند به دانستن آب شویی نیترات از محصولات با ریشه ی سطحی نظیر سیب زمینی که نمی توانند از لایه های پایینی خاک عناصر غذایی را جذب کنند، دارد. در این پژوهش، آب شویی نیترات از مزرعه ی سیب زمینی تحت آبیاری و کوددهی قطره ای با استفاده از سیستم استنتاج تطبیقی فازی-عصبی (Adaptive Network-based Fuzzy Inference System:ANFIS) در ترکیب با الگوریتم ژنتیک مدل سازی و پیش بینی گردید. در قسمت اول این مطالعه با استفاده از HYDRUS-2D، آب شویی نیترات از خاک شنی تحت کشت سیب زمینی درشرایط شدت جریان های مختلف قطره چکان و مقادیر مختلف کود نیتروژن مدل سازی و شبیه سازی گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی HYDRUS-2D برای آموزش و اعتبارسنجی ANFIS جهت پیش بینی آب شویی نیترات استفاده شد. یافتن شعاع دسته ها در ANFIS، با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام گرفت. ضریب همبستگی و درصد خطای مطلق میانگین نسبی بین داده های حاصل از مدل ANFIS و مشاهده ای برای داده های امتحانی به ترتیب 0/99 و0/64 بود. با توجه به معیارهای ارزیابی مشخص شد که ANFIS با دقت بالایی می تواند آب شویی نیترات را در شرایط مطالعه ی حاضر شبیه سازی نماید. هم چنین ANFIS می تواند عدم قطعیت ناشی از داده های مزرعه ای را پوشش دهد.