ORGANİK VE GELENEKSEL TARIM YAPILAN ALANLARDAKİ BAZI TOPRAK KALİTE PARAMETRELERİNİN SPEKTRORADYOMETRİK YÖNTEMLERLE KARAKTERİZE EDİLMESİ

Abstract

Görülebilir ve Yakın Kızıl Ötesi Dalga Boyu Spektroradyometre (Visible and Near Infrared Reflectance Spectroradiometer; VNIRS) tekniği toprak örneklerinin karakterize edilmesinde ucuz, zamandan tasarruf sağlayan ve kolay bir yaklaşım olarak son zamanlarda yaygın bir biçimde saha çalışmalarında ve laboratuvar ortamında kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmadaki amaç VNIRS tekniğinin aynı ana materyal üzerinde oluşmuş fakat iki farklı amenajman sistemi (organik tarım ve geleneksel tarım) ile yönetilen alanlara ait toprak örneklerinin sınıflandırılması ve toprak parametrelerinin tahmin edilebilirliğinde kullanılabilirliğinin test edilmesidir. Bu kapsamda 2 mm lik elekten elenmiş hava kurusu toprakların 350-2500 nm aralığında VNIRS aletiyle yansımaları toplanmıştır. Toprak örneklerine ait bazı fiziko kimyasal özellikler ile toprak yansımaları arasındaki ilişkiler Kısmi En Küçük Kareler Regresyon (Partial Least Square Regression; PLSR) tekniği kullanılarak modellenmiştir. Modellerin doğruluğu çapraz doğrulama (cross validation) ile test edilmiştir. Farklı amenajman altındaki topraklar farklı yansıma karakteristikleri göstermiştir. Uzun yıllardır organik tarım yapılan bu nedenle de organik madde birikimi fazla olan organik tarım yapılan alanlardaki toprakların yüzde yansıma oranları geleneksel tarım yapılan alanlardaki toprakların yüzde yansımalarına göre daha düşük bulunmuş, organik tarım topraklarındaki ortalama yansıma değerleri maksimum 10. 9 % oranında bulunurken, geleneksel toprakların ortalama yansımaları maksimum 15.5 % oranında bulunmuştur. Organik tarım yapılan alanlarda PLSR tekniği ile toprak parametreleri arasındaki model kalibrasyonları orta seviyede başarılı bulunmuştur (R2 0.7 – 0.8 arasında). Modellere ait çapraz doğrulama R2 değerleri ise sırasıyla 0.32 - 0.49 arasında bulunmuştur. Geleneksel tarım yapılan alanlardaki topraklarda ise model kalibrasyon R2 değerleri sırasıyla 0.79 - 0.81, çapraz doğrulama R2 değerleri ise sırasıyla 0.19 - 0.63 arasında bulunmuştur. K En yakın komşuluk (KNN) metodu ile farklı amenajman altındaki toprakların spektral yansımalara bağlı ayırt edilebilirlik doğruluk seviyeleri % 90` ın üzerinde bulunmuştur. RELIEF algoritmasına göre spektral ayrımdaki en önemli bantlar 400-500 nm aralığında yer almıştır.