مدل سازی پراکنش فسفر قابل جذب در خاک های سطحی شمال استان خوزستان با استفاده از مدل رگرسیون خطی چندگانه و الگوریتم جنگل تصادفی

اطلاعات اندکی در رابطه با پراکنش مکانی عناصر دخیل در ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک های استان خوزستان و به ویژه فسفر قابل جذب خاک ها وجود دارد. از این رو، مطالعه حاضر با هدف تعیین موثرترین ویژگی های خاکی کنترل کننده غلظت فسفر قابل جذب در خاک های شمال استان خوزستان و معرفی مناسب ترین روش مدل سازی تغییرات مکانی فسفر قابل جذب با استفاده از روش های رگرسیون خطی چندگانه و الگوریتم جنگل تصادفی انجام شد. بدین منظور تعداد 250 نمونه مرکب صورت تصادفی به روش ابرمکعب لاتین مشروط در دی ماه تا بهمن ماه 1399 از خاک های سطحی (10-0 سانتی متری) اراضی شمال استان خوزستان تهیه شد. پس از آماده سازی های اولیه نمونه ها، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها با استفاده از روش های استاندارد آزمایشگاهی اندازه گیری شد. سپس به منظور مدل سازی تغییرات مکانی فسفر قابل جذب خاک ها، داده های آزمایشی پس از آماده سازی های اولیه با استفاده از مدل های رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی در محیط نرم افزار RStudio بررسی شدند. نتایج نشان داد که در 4/32 درصد از نمونه های مورد بررسی غلظت فسفر قابل جذب کمتر از 5 میلی گرم بر کیلوگرم است. نتایج ارزیابی مدل های رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی براساس آماره های ارزیابی مدل شامل میانگین خطای مطلق (MAE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تبیین (R2) در هر سه مرحله ی آموزش، آزمون و کل داده ها نشان داد که مدل جنگل تصادفی با توجه به ضرایب تبیین بالاتر و همچنین مقادیر خطای کمتر، تخمین های بهتر و دقیق تری را ارایه می دهد. بررسی اهمیت متغیرهای خاکی در مدل سازی پراکنش فسفر قابل جذب در هر دو روش رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی نشان داد که محتوای کربن آلی خاک ها بیشترین نقش را در توزیع فسفر قابل جذب در منطقه مطالعاتی داراست. در کل به نظر می رسد استفاده از مدل هایی که روابط غیرخطی بین متغیرها را نیز لحاظ می نمایند در پیش بینی خصوصیات خاک ها بهتر است.