Toprakların Isısal Özellikleri ile Bazı Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Arasında Regresyon Modellerin Belirlenmesi

Abstract

Toprakta sıcaklık alanının oluşumu ve ısı transferinin gerçekleşmesi toprakların ısısal özelliklerinin değişimi ile ilişkili olmaktadır. Isısal özellikler iklim faktörlerine ve toprak özelliklerine bağlı olarak değişmektedir. Bu araştırmada topraklarının hacimsel ısı kapasitesi, ısısal yayınım ve ısı iletkenliği katsayıları gibi ısısal özellikleri ile deneysel olarak daha kolay belirlenebilen bazı fiziksel ve kimyasal toprak özellikleri (EC, OM, Kil, Silt, Kum, HA, θ) arasında regresyon modeller oluşturulmuştur. Toprakların hacimsel ısı kapasitesiyle EC, OM, kil, silt, kum ve HA özellikleri arasında yapılan regresyon modelinin istatistiksel anlamlılık düzeyi (p=0.001) ve regresyon katsayısı (R 2 =0.76) yüksek olarak belirlenmiştir. Bağımsız değişkenlere hacimsel nem içeriğinin ( θ ) eklenmesi modellerin performasını (R 2 =0.77-0.99) yükseltmiş; θ, EC, OM, Kil, Silt, Kum, HA özelliklerini kapsayan regresyon modelinin istatistiksel anlamlılık düzeyi (p=0.000) ve regresyon katsayısı çok yüksek olarak saptanmıştır. Toprakların ısısal yayınım katsayısı ile EC, OM, Kil, Kum, Silt, HA, θ özellikleri arasındaki regresyon modelleri için R 2 =0.76 ve 0.79 (p=0.000 ve 0.002) olarak saptanmıştır. Regresyon modellerinin toprak özelliklerinin karesi, karekökü ve çarpımını kapsayan polinomlarla ifadesi modellerin performansını yükseltmiş; Kil, θ, Kil 2 , θ 2 , √OM (EC•HA), √Kil , OM, OM 2 , HA toprak özelliklerini içeren model yüksek düzeyde istatistiksel anlamlılık (p=0.001) göstermiş ve daha yüksek regresyon katsayısı (R 2 =0.90) ile karakterize edilmiştir. Isı iletkenliği katsayı ile Kil, Silt, Kum, HA, θ toprak özellikleri arasındaki regresyon modelinin performansı yüksek (R 2 =0.71; p=0.001); θ, Kum, Kil, Silt, HA, EC 2 , OM 2 , HA 2 , θ, EC, √OM, parametreleri arasındaki modelin performansı ise çok yüksek (R 2 = 0.91; p= 0.012) olarak belirlenmiştir. Elde edilen regresyon modellerin, toprakların ısısal özelliklerinin tahmin edilmesinde uygulanabilirliği mümkün gözükmektedir.