USE OF BI-EXPONENTIAL MODEL FOR DESCRIPTION OF HERBICIDE DEGRADATION IN SOIL
Loading...
Date
2012
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach
Abstract
Description
The aim of the methodological study was an accurate analysis
of the bi-exponential function (DFOP) with the presentation
of major equations and the explanation of their solutions. In this
work, the practical use of the bi-exponential model was explained
with a laboratory experiment on degradation of atrazine in soil
being used as the case model. The estimates of function parameters
were found using the nonlinear numerical Levenberg-Marquardt
method. The atrazine half-life time (DT50) was calculated
by iterative procedure of Newton and verified by the graphic
method.
The statistical verification of this model for the degradation
of atrazine was done using the ?2 test. The DFOP model under
investigation was found to meet the statistical criteria as the error
of measurement was 8.77% and the determination coefficient R2
= 0.970. In conclusion, the generally available computer packages
such as: Statistica, Derive, Excel can be sufficient for the
practical use of the bi-exponential model for the description of
herbicide degradation in soil.
Celem tej metodycznej pracy była dokładna analiza funkcji dwuwykładniczej (dwueksponencjalnej, DFOP), z podaniem najważniejszych równań i sposobów ich rozwiązywania. W opracowaniu przedstawiono praktyczne zastosowanie modelu dwueksponencjalnego – na przykładzie wybranego doświadczenia laboratoryjnego z zanikaniem atrazyny w glebie. Oceny parametrów zastosowanej funkcji znaleziono numerycznie metodą nieliniowej estymacji Levenberga-Marquardta. Charakterystyczny czas połowicznego zaniku (DT50) atrazyny obliczono procedurą iteracyjną Newtona oraz sprawdzono rozwiązanie metodą graficzną. Dokonano statystycznej weryfikacji tego modelu zanikania atrazyny za pomocą testu ?2. Zastosowany model DFOP dość dobrze spełnia kryteria statystyczne, procentowy błąd pomiaru wynosi 8,77%, a współczynnik determinacji R2 = 0,970. Wysnuto wniosek, że użycie ogólnie dostępnych pakietów komputerowych: Statistica, Derive, Excel jest wystarczające do praktycznego tworzenia modelu dwuwykładniczego w celu opisu zanikania herbicydu w glebie.
Celem tej metodycznej pracy była dokładna analiza funkcji dwuwykładniczej (dwueksponencjalnej, DFOP), z podaniem najważniejszych równań i sposobów ich rozwiązywania. W opracowaniu przedstawiono praktyczne zastosowanie modelu dwueksponencjalnego – na przykładzie wybranego doświadczenia laboratoryjnego z zanikaniem atrazyny w glebie. Oceny parametrów zastosowanej funkcji znaleziono numerycznie metodą nieliniowej estymacji Levenberga-Marquardta. Charakterystyczny czas połowicznego zaniku (DT50) atrazyny obliczono procedurą iteracyjną Newtona oraz sprawdzono rozwiązanie metodą graficzną. Dokonano statystycznej weryfikacji tego modelu zanikania atrazyny za pomocą testu ?2. Zastosowany model DFOP dość dobrze spełnia kryteria statystyczne, procentowy błąd pomiaru wynosi 8,77%, a współczynnik determinacji R2 = 0,970. Wysnuto wniosek, że użycie ogólnie dostępnych pakietów komputerowych: Statistica, Derive, Excel jest wystarczające do praktycznego tworzenia modelu dwuwykładniczego w celu opisu zanikania herbicydu w glebie.
Keywords
mathematical modelling, numerical methods, herbicides, degradation, soil, modelowanie matematyczne, metody numeryczne, herbicydy, degradacja, gleba
Citation
Polish Journal of Agronomy
2012, 8, 9–14