과학연구

토양생성모암자료를 리용하여 토심평가개선

 2022.5.25.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《부침땅면적이 제한되여있는 우리 나라에서 식량문제를 해결하자면 농사를 과학기술적으로 지어 정보당 알곡수확고를 높여야 합니다.》

주체농법의 요구대로 적지적작, 적기적작의 원칙을 철저히 지켜나가는데서 선차적이며 가장 중요한 문제는 농업의 기본생산수단인 토양의 상태를 정량적으로 평가하는것이다. 토양의 물리화학적속성들가운데서 토심은 농작물의 성장에서 매우 중요한 속성으로서 농업토지의 잠재력을 평가하기 위한 기본 인자로 된다.

토심의 관측은 오래동안 많은 시간과 로력을 소비하는 야외조사에 의하여 진행되였다. 토심은 지형특성량들과 밀접히 련관되여있으므로 수자지형분석기술은 야외조사에 기초한 전통적인 방법에 비하여 토양체를 파괴하지 않으면서 시간과 로력을 절약할수 있는 가능성을 주었다. 일부 연구자들은 토심이 토양생성모암과 밀접한 련관을 가지고있다는것을 밝히였으며 따라서 상세한 토양생성모암자료를 가지고있다면 토심평가의 정확도를 높일수 있다는것을 말해준다.

우리는 수자지형분석기술과 통계적모형화방법을 리용하여 토양생성모암에 따라 토심과 지형특성량들사이의 선형 및 비선형관계를 분석하고 연구지역에서 토심을 높은 정확도로 평가하는 모형을 개발하였다.

토심평가모형들은 토양생성모암에 따라 선형회귀분석과 비선형회귀분석에 의하여 각각 작성되고 기여률(R2)과 평균두제곱편차(RMSE)를 리용하여 비교되였다.

비선형회귀분석은 선형회귀분석에 비하여 정확도가 높은 모형들을 만들었으며 토양생성모암자료의 리용은 연구지역에서 믿을만한 토심평가모형들을 개발하였다. 이것은 토심과 지형특성량들사이의 관계가 비선형관계가 보편적이며 토양생성모암에 따라 달라진다는것을 말해준다.

토양생성모암
표 1. 토양생성모암에 따라 선형회귀분석과 비선형회귀분석에 의하여 개발된 토심평가모형들의 비교
R2은 기여률, RMSE는 평균두제곱편차(cm)

연구방법은 토심지도를 적은 비용으로 신속히 만들어냄으로써 농업토지관리의 최량화를 위한 정밀농업에서 큰 의의를 가진다.

우리는 이 연구결과를 SPRINGER출판사의 잡지《Eurasian Soil Science》(2021, Vol. 54, No. 1, pp.1-12)에 《Digital Terrain Analysis Approach to Improve Soil Depth Prediction with Parent Material Dataset》(https://doi.org/10.1134/S1064229321120139)의 제목으로 발표하였다.