Spektroradyometre tekniği ile toprak özelliklerinin belirlenmesi; Harran Ovası cullap sulama birliği alanı örneği

Abstract

Toprakların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi amacıyla bir çok analiz yöntemi karşımıza çıkmaktadır Ancak bu yöntemler yüksek maliyetli ve insan hayatı için önemli olan zamanı gereğinden fazla harcamasından dolayı NIRS(Görülebilir Yakın kızılötesi yansıma spektrometre tekniği) gibi Hassas tarım yöntemlerine yönlenilmiştir. NIRS alınan örneğe zarar vermeyen aynı anda birden fazla toprak üzerinde çalışmamıza imkan sağlayan ve kolayca tekrarlanabilme özelliğine sahip olan bir metottur. Bu çalışmada Harran ovası Cullap sulama birliği alanından alınan 163 toprak örneğinin laboratuvar şartlarında analizleri yapılmış ve aynı toprak örneklerinin NIRS tekniği ile yansımaları toplanmıştır. Yapılan analizler neticesinde elde edilen değerler ile NIRS yöntemiyle yapılan tahminler arasındaki ilişkiler PLSR metodu ile değerlendirilmiş kalibrasyon modelleri oluşturulmuş ve kalibrasyon modellerinin doğruluğu çapraz doğrulama (cross validation) tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Bu kalibrasyon modelleri ve tahminlerde Kireç organik madde ve Mn gibi değişkenler için başarılı sonuç elde edilirken (R > 0.50); Kil, Silt, kum, P, Cu, K, pH değişkenlerinde beklenenin altında; Fe, Zn, Agretat stabilitesi tahminlerinde ise başarısız sonuçlar elde edilmiştir (R < 0.50). Bazı toprak özelliklerinin VNIRS yöntemi ile tahminindeki başarısızlığın nedeni topraklardaki yüksek oranda kireç içeriğinin diğer parametrelerin etkisini maskelemiş olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir.

There are various analyses methods for determination of soil physical, chemical and biological properties. However they are costly and time consuming. Therefore the precision agriculture methods such as NIRS (Near Infrared Reflectance Spectroscopy) have been recenlty used. NIRS is method that allows us to analyses more than one soil property simultenously. In this study, around 163 soils samples from Harra plain Çullap water association area were collected and analyzed in the laboratory and also soil samples were scanned using VNIRS equipment. The relationships between laboratory analyses and VNIRS scannings were modeled using PLSR regression method in order to form calibration models. Calibration models were validated using cross validation method. According to estimations using cross validation method, the results were moderatelly succesful for CaCO3, soil organic matter and managanese, but the results were poor for clay, silt, sand, agregate stability, Fe, Zn and pH. The poor results are due to mostly high CaCO3 content of soil samples which masked the effects of other soil variables on reflectance.