موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 The effect of different biochars on the concentration of organic carbon, nitrogen, phosphorus and enzyme activity of a sandy loam soil اثر بیوچارهای مختلف بر غلظت کربن‌آلی، نیتروژن، فسفر و فعالیت آنزیمی یک خاک لوم شنی 345 360 97391 10.22059/ijswr.2024.369927.669622 FA خدیجه رستمی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران. زهرا وارسته خانلری گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران. محبوبه ضرابی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران. Journal Article 2023 12 20 To investigate the effect of biochars on the concentration of organic carbon, nitrogen, phosphorus and enzyme activity, an experiment was conducted. Biochars were used at 10%. The experimental treatments CS, PMB, GSB and NSB. The samples were incubated for two months and sampling was done on days of 5, 10, 30 and 60. The results showed that the application of PMB and GSB caused a significant increase in organic carbon, available phosphorus and ammonium in the soil compared to CS. The highest nitrate was observed in GSB. The concentration of available phosphorus and nitrate increased with increasing incubation time, and organic carbon and ammonium decreased with increasing incubation time. The results showed that the use of PMB and GSB caused a significant increase in organic carbon, available phosphorus and ammonium in the biochar-amended soils. The highest nitrate concentration was observed in GSB. Available phosphorus and nitrate increased with increasing incubation time, and organic carbon and ammonium decreased with increasing incubation time. The concentration of invertase in PMB and GSB was significantly different from CS. The peak of invertase activity was observed in PMB at 5 days of incubation. Adding GSB to the soil increased the activity of urease by 1.7 times compared to CS. GMEa and TEI were higher in GSB compared to other treatments. Rch was as follows: GSB > PMB > NSB. In cluster analysis, GSB and PMB were placed in one cluster. The results showed that GSB and PMB had the greatest effect on the measured factors. به‌منظور بررسی اثر بیوچارهای مختلف بر غلظت کربن‌آلی، نیتروژن، فسفر و فعالیت آنزیمی، آزمایشی به‌صورت طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. از بیوچارها در 10درصد وزنی استفاده گردید. تیمارهای آزمایش شامل خاک شاهد (CS)، خاک + بیوچار کود مرغی (PMB)، خاک+بیوچار ضایعات انگور (GSB) و خاک+ بیوچار پوسته قهوه‌ایی گردو (NSB) بود. نمونه‌ها به مدت دو ماه انکوباسیون و در زمان‌های 5، 10، 30 و 60 روز نمونه‌برداری انجام و برخی ویژگی‌های شیمیایی و فعالیت‌های آنزیمی در خاک اندازه-گیری شد. نتایج نشان داد که کاربرد تیمار PMB و GSB موجب افزایش معنی‌دار غلظت کربن‌آلی، فسفر قابل‌جذب و آمونیوم در خاک در مقایسه با تیمار شاهد شد. بیشترین غلظت نیترات در تیمار GSB مشاهده گردید. غلظت فسفر قابل‌جذب و نیترات با افزایش زمان انکوباسیون افزایش و غلظت کربن‌آلی و آمونیوم با افزایش زمان انکوباسیون کاهش یافت. غلظت آنزیم اینورتاز در تیمار PMB و GSB با شاهد اختلاف معنی‌دار داشت. بیشترین فعالیت اینورتاز در تیمار PMB (76.8 μg. GE. g<sup>-1</sup>. 24h<sup>-1</sup>) پس از 5 روز انکوباسیون مشاهده شد. افزودن تیمار GSB به خاک موجب افزایش 7/1 برابری فعالیت آنزیم اوره‌آز در مقایسه با تیمار شاهد شد. میانگین فعالیت آنزیم (GMEa) و شاخص کل فعالیت آنزیم (TEI) در تیمار GSB در مقایسه با سایر تیمارها بیشتر بود. درصد تغییرات آنزیم (Rch) با در نظر گرفتن تاثیر بیوچار، به صورت GSB> PMB> NSB بود. در تجزیه و تحلیل خوشه‌ای تیمار GSB و PMB در یک خوشه قرار گرفتند. در نتیجه تیمار GSB و PMB بیشترین تاثیر را بر فاکتورهای اندازه‌گیری شده داشتند. فسفاتاز اسیدی و قلیایی درصد تغییرات آنزیم (Rch) میانگین فعالیت آنزیم (GMEa) https://ijswr.ut.ac.ir/article_97391_e13447778daae67afd379ebd9cef245a.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 Evaluation of the effect of grouping based on different characteristics on the performance of functions in estimating soil cation exchange capacity ارزیابی تاثیر گروه‌بندی بر پایه ویژگی‌های مختلف بر عملکرد توابع در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک 361 379 97392 10.22059/ijswr.2024.364953.669566 FA حسین بیات گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی- دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران شیما صاحبی همراه گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان، ایران 0009-0006-3049-4568 عیسی ابراهیمی گروه علوم خاک،دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران Journal Article 2023 09 06 This study addresses the challenge of measuring soil cation exchange capacity (CEC), a vital factor influencing soil fertility, by exploring the impact of grouping soil samples based on different characteristics on the performance of estimation models. Recognizing the difficulties associated with traditional CEC measurement methods, the study employs a cost-effective and rapid approach using various models and equations. The research, conducted at Bu Ali Sina University in Hamedan, utilizes a substantial dataset of 45,948 soil samples from the standardized database of world soils. Soil samples are initially categorized into different groups, and nine estimator variables are examined across 11 models for the entire dataset and specific classes within each group. These variables include soil texture components, organic carbon, calcium sulfate, calcium carbonate, bulk density, base saturation percentage, total exchangeable base cations, and soil reaction. The results demonstrate that grouping soil samples, especially based on texture classes, significantly improves the performance of artificial neural network models, with a remarkable 87% relative improvement coefficient in the test section. The study reveals that data grouping enhances the model's estimation capabilities, as evidenced by reduced root mean square error (RMSE) values in the test sections for different texture classes. In conclusion, the findings suggest that utilizing functions derived from grouped data offers an effective and cost-efficient method for estimating soil cation exchange capacity. This approach provides valuable insights for soil fertility management, offering a simplified yet accurate means of assessing this critical soil parameter. ظرفیت تبادل کاتیونی خاک یکی از مهمترین عوامل موثر در حاصلخیزی خاک است که اندازه‌گیری آن دشوار، زمان‌بر و هزینه‌بر است. استفاده از مدل‌ها و معادلات مختلف یکی از ساده‌ترین، ارزان‌ترین و سریع‌ترین روش‌های ارزیابی ظرفیت تبادل کاتیونی خاک است. لذا هدف از مطالعه حاضر ارزیابی تاثیر گروه­بندی بر پایه ویژگی‌های مختلف بر عملکرد توابع در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک و معرفی نوعی از گروه‌بندی که بهترین نتایج تخمین را دربرداشته باشد و همچنین مقایسه قابلیت تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی با استفاده از روش شبکه‌های عصبی مصنوعی است. این مطالعه در سال 1400 در دانشگاه بوعلی سینا همدان انجام شد. در این پژوهش از 45948 نمونه خاک مربوط به پایگاه اطلاعاتی یکنواخت شده خاک‌های جهان استفاده گردید. ابتدا نمونه خاک‌های پایگاه اطلاعاتی در حالت‌های مختلف گروه‌بندی شدند. سپس برای کل داده و کلاس‌های مختلف هر گروه با استفاده از 9 متغیر تخمینگر شامل اجزای بافت خاک، کربن آلی، سولفات کلسیم، کربنات کلسیم، جرم مخصوص ظاهری، درصد اشباع بازی، مجموع کاتیون‌های بازی قابل تبادل واکنش خاک در 11 مدل ارزیابی شد. نتایج نشان داد در کلاس‌های بافتی ضریب بهبود نسبی در بخش آزمون شبکه عصبی مصنوعی برابر 87 درصد بود. همچنین نتایج نشان داد که RMSE در بخش آزمون در کلاس درشت بافت برابر 257/0 و برای کلاس ریز بافت برابر با 364/0 بود. به طورکلی نتایج نشان داد که استفاده از توابع به دست آمده که گروه‌بندی در آن‌ها موجب بهبود تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی شده روشی آسان و کم هزینه در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی به شمار می‌رود. پایگاه اطلاعات خاک رگرسیون خطی شبکه عصبی مصنوعی قابلیت اعتماد مدل https://ijswr.ut.ac.ir/article_97392_10dcfd93ff12a5438d531e08e5076f67.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 Digital mapping of soil properties (Calcium Carbonate and soil clay percentage) using landsat 8 and Prisma satellite images by the random forest algorithm نقشه‌برداری رقومی کربنات کلسیم معادل و درصد رس خاک با استفاده از تصاویر ماهواره‌های لندست8 و پریسما توسط الگوریتم جنگل تصادفی 381 399 97393 10.22059/ijswr.2024.363941.669558 FA سجاد تیموری بردیانی گروه علوم ومهندسی خاک دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران فریدون سرمدیان عضو هیأت علمی گروه مهندسی علوم خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران Journal Article 2023 08 22 Mapping soil properties using hyperspectral and multispectral satellite images, along with statistical approaches, and machine learning models such as Random Forests (RF), has shown great progress in accurately preparing agricultural maps. This study aimed to compare the performance of PRISMA and Landsat 8 images in modeling calcium carbonate and clay percentage using a Random Forest model. Firstly, Surface soil data was collected from Abik region of Qazvin province from October 2020 to October 2022. Furthermore, PRISMA and Landsat 8 spectral datasets were extracted from images downloaded from the websites of these two satellites, and soil reflectance data were obtained. The Random Forest regression model was then calibrated to estimate soil properties. The results of this study showed that the best accuracy in estimating soil characteristics using PRISMA data was obtained by using Auxiliary Variables such as principal components analysis, spectral indices, and indices extracted from the digital elevation model. The use of these three data sets provided the uppermost value for following statistical indices for estimating calcium carbonate and soil clay percentage: coefficient of determination (R2), and Ratio of Performance to Inter Quartile range (RPIQ), Ratio Performance Deviation (RPD) and the lowest Root Mean Squared Error (RMSE) and Normalized Root Mean Squared Error (NRMSE). The best model for estimating clay percentage, using the Random Forest model and statistical indices, had an R2 of 0.90, RMSE of 4.11, NRMSE of 0.18, RPIQ of 0.95, and RPD of 2.29. The best model for estimating calcium carbonate, using the Random Forest model and statistical indices, had an R2 of 0.62, RMSE of 0.72, NRMSE of 0.20, RPIQ of 0.77, and RPD of 1.27. The results supported the expectation of the good ability of the PRISMA imager to estimate surface soil properties. نقشه‌برداری خصوصیات خاک با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای ابرطیفی و چند طیفی در کنار رویکردهای آماری و با استفاده از مدل‌های یادگیری ماشین از جمله جنگل‌های تصادفی پیشرفت زیادی در دقت و صحت نقشه‌های تهیه­شده داشته است. این تحقیق برای بررسی عملکرد تصاویر پریسماو لندست8 در مدل‌سازی کربنات‌کلسیم معادل و درصد رس با مدل جنگل تصادفی، در بخشی از اراضی شهرستان آبیک استان قزوین از مهرماه سال 1399 تا مهرماه 1401 انجام شده است. در ابتدا، با استفاده از 229 داده‌ که از خاک سطحی جمع‌آوری‌شده در منطقه آبیک استان قزوین به مساحت 60 هزار هکتار اندازه­گیری شد، در مرحله بعد مجموعه‌داده‌های طیفی دو ماهواره پریسماو لندست8 ، استخراج  و داده‌های بازتاب خاک به دست آمدند. در این تحقیق از شاخص­های طیفی، شاخص­های مدل رقومی ارتفاع و تجزیه مولفه­های اصلی به عنوان متغییر کمکی استفاده شد. در مرحله بعدی، مدل رگرسیون جنگل تصادفی جهت تخمین ویژگی‌های خاک با استفاده از 80% از داده­ها آموزش داده­شد و از 20% داده­ها برای آزمون مدل استفاده شد. نتایج نشان داد که بهترین دقت در بازیابی ویژگی‌های خاک­سطحی توسط داده‌های پریسما، با استفاده از مجموعه‌داده‌های کمکی تجزیه مولفه‌های اصلی، شاخص‌های طیفی و شاخص‌های مستخرج از مدل رقومی ارتفاع به دست آمد. به طور دقیق‌تر، استفاده از این سه­دسته داده، بیشترین ضریب تبیین، انحراف پیش‌بینی باقی‌مانده و نسبت عملکرد به فاصله بین چارکی و کمترین ریشه میانگین مربعات خطا  و ریشه میانگین مربعات خطا  نرمال شده را برای تخمین کربنات کلسیم معادل و درصد رس خاک نشان داد. بهترین مدل برای تخمین درصد رس، با مدل جنگل‌های تصادفی، شاخص‌های آماری (ضریب تبیین: 90/0؛ریشه میانگین مربعات خطا : 91/4؛ ریشه میانگین مربعات خطا  نرمال شده : 23/0؛ نسبت دامنه بین چارکی: 8/0؛ نسبت انحراف عملکرد: 29/2) و بهترین مدل برای تخمین کربنات کلسیم معادل، با مدل جنگل‌های تصادفی، شاخص‌های آماری (ضریب تبیین: 61/0؛ریشه میانگین مربعات خطا : 72/0؛ ریشه میانگین مربعات خطا  نرمال شده : 20/0؛ نسبت دامنه بین چارکی: 77/0؛ نسبت انحراف عملکرد: 27/1) به دست آمد. جنگل تصادفی درصد رس کربنات کلسیم ماهواره ابرطیفی پریسما https://ijswr.ut.ac.ir/article_97393_247977d3c0a6d0368348c5e37d1e9a77.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 The effect of combined phosphorus-organic matter fertilizer on the morphological and phytochemical characteristics of Moldavian Balm (Dracocephalum moldavica L.) تأثیر کود ترکیبی فسفر و مواد آلی بر ویژگی‌های مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی بادرشبو (Dracocephalum moldavica L.) 401 413 97394 10.22059/ijswr.2024.370986.669646 FA مرضیه پیری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران ابراهیم سپهر گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران ماهرخ شریف مند گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2024 01 12 Nutrients supply, especially phosphorus (P) can improve the growth and the production of secondary metabolites in medicinal plants. This study aims to investigate the morphological, phytochemical characteristics and absorption of phosphorus, magnesium and nitrogen elements by the Moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) in the presence of slow-release combined fertilizer of P and organic matter (OM0/P، OM25/P، OM50/P and OM75/P) compared to mono-potassium phosphate (KH2PO4) and the control sample (without P-fertilizer) in a calcareous soil. The presence of leonardite in the struvite composition increased the uptake of P, magnesium and nitrogen elements by the plant compared to the control and KH2PO4 treatments. In addition, the morphological characteristics (dry and wet weight, plant height, stem diameter, chlorophyll and number of leaves) and characteristics including a value of P in plant, phenol, flavonoid and FRAP and DPPH antioxidant activity increased with increasing the amount of organic matter in combined fertilizer and the increasing trend was as follows: OM0/P < OM25/P <KH2PO4< OM50/P < OM75/P. The dry weight and value of P in Moldavian balm by application of OM75/P increased by 42 and 78%, respectively, compared to the check treatment. The flavonoid content of the plant increased by 33, 47, 71, 100, and 63%, respectively, compared to the control including OM0/P, OM25/P, OM50/P, OM75/P, and KH2PO4. Therefore, the application of combined fertilizer of P and organic matter as a slow-release-P fertilizer leading to plant availability to nutrients, especially P, as a result improve the phytochemical and morphological characteristics of Moldavian balm in calcareous soils. تأمین عناصر غذایی به ویژه فسفر (P)، پارامترهای رشد و متابولیت‌‌های ثانویه را در گیاهان دارویی بهبود می‌‌بخشد. این پژوهش با هدف بررسی ویژگی‌‌های مورفولوژیکی، فیتوشیمیایی و میزان جذب عناصر فسفر، منیزیم و نیتروژن گیاه بادرشبو (Dracocephalum moldavica L.) در حضور چهار نمونه کود ترکیبی کندرها (OM0/P، OM25/P، OM50/P و OM75/P) در مقایسه با مونو پتاسیم فسفات (KH2PO4) و نمونه شاهد (بدون کود فسفره و ماده آلی) در خاک آهکی انجام شد. نتایج نشان داد حضور ماده آلی لئوناردیت در ترکیب کود فسفاته استرووایت موجب افزایش جذب عناصر فسفر، منیزیم و نیتروژن در گیاه در مقایسه با تیمار شاهد و KH2PO4 شد. بعلاوه ویژگی‌‌های موفولوژیکی (وزن خشک و تر، ارتفاع بوته، قطر ساقه، کلروفیل برگ و تعداد برگ) و ویژگی‌‌هایی شامل مقدار فسفر در بافت گیاهی، فنول، فلاونوئید و فعالیت آنتی اکسیدانتی FRAP و DPPH با افزایش مقدار ماده آلی در کود ترکیبی بیشتر شد و روند افزایش بدین صورت است: OM25/P < KH2PO4 < OM50/P < OM75/P < OM0/P. وزن خشک و غلظت فسفر گیاه بادرشبو در حضور OM75/P به ترتیب ۴۲ و ۷۸ درصد در مقایسه با تیمار شاهد افزایش یافت. میزان فلاونوئید گیاه به ترتیب ۳۳، ۴۷، ۷۱، ۱۰۰، و ۶۳ درصد در مقایسه با تیمار شاهد در حضور تیمارهای کودی شامل OM0/P، OM25/P، OM50/P و OM75/P و KH2PO4 افزایش یافت. بنابراین کاربرد کود ترکیبی فسفر و ماده آلی به عنوان کود فسفاته کندرها در خاک‌‌های آهکی موجب دسترسی گیاه به عناصر غذایی به ویژۀ فسفر و در نتیجه بهبود ویژگی‌‌های فیتوشیمیایی و مورفولوژیکی گیاه بادرشبو گردید. خاک آهکی استرووایت ماده آلی ترکیبات فیتوشیمیایی https://ijswr.ut.ac.ir/article_97394_4c7e07a94829bad99c3ce7cce08adcbe.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 Effect of deficit irrigation and irrigation water salinity on soil chemical properties in grain maize cultivation under tape drip irrigation system تاثیر کم‌آبیاری و شوری آب آبیاری بر خصوصیات شیمیایی خاک در کشت ذرت دانه‌ای در سیستم آبیاری قطره‌ای نواری 415 429 97395 10.22059/ijswr.2023.363923.669562 FA محبوبه لرمحمدحسنی بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران رضوان طالب نژاد بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران مسعود نوشادی بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2023 08 30  <br />In order to investigate the effect of different levels of water salinity and deficit irrigation in one-row strip tape irrigation on the chemical properties of the soil in grain maize cultivation, experiment was carried out in the research farm of the College of Agriculture, Shiraz University, Iran in 2018. Factorial experiment was performed in a randomized complete block design in three replications. Four levels of irrigation water salinity were including control (0.6), 2, 3.5 and 5 dS m<sup>-1</sup> and three irrigation levels were full irrigation (FI), 75% and 50% of full irrigation. The results showed that the increase in salinity from 2 to 5 dS m<sup>-1</sup> increased 57, 58, and 61 % in Ec<sub>e</sub>, 35.76, 36, and 40 % in soil chloride, 62, 60, and 66 % in soil sodium, and 49, 45 and 53% in sodium absorption ratio at FI, 75 and 50% of full irrigation, respectively. The results related to the relationship between irrigation water salinity and soil chemical properties, including: salinity of saturated soil extract, chloride, potassium, sodium concentrations and sodium absorption ratio, showed that applying deficit irrigation reduced the slope of the regression line compared to full irrigation. In terms of water shortage, it is recommended to practice 50% FI with a salinity level of 2 dS m<sup>-1</sup> from the perspective of water resources management and soil salinity management. This approach takes into consideration the need for salt leaching to prevent salt accumulation in the soil. به‌منظور بررسی اثر سطوح مختلف شوری و کم‌آبیاری در آبیاری قطره‌ای نواری تک ردیفه بر خصوصیات شیمیایی خاک در کشت ذرت دانه‌ای، پژوهشی در مزرعه‌ای تحقیقاتی بخش مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال 1398 به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار به اجرا در آمد. چهار سطح شوری آب آبیاری شامل شاهد 6/0، 2، 5/3 و 5 دسی‌زیمنس بر متر و سه سطح آبیاری شامل آبیاری کامل، 75 و 50 درصد آبیاری کامل در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که افزایش شوری از 2 به 5 دسی‌زیمنس بر متر به‌ترتیب باعث افزایش 57، 58 و 61 درصد شوری عصاره اشباع خاک ، 76/35، 36 و 40 درصد غلظت یون کلراید در خاک، 62، 60 و 66 درصد یون سدیم در خاک و 49، 45 و 53 درصد نسبت جذبی سدیم به-ترتیب در تیمار آبیاری کامل، 75 و 50 درصد آبیاری کامل شد. نتایج مربوط به رابطه بین شوری آب آبیاری با خصوصیات شیمیایی خاک شامل شوری عصاره اشباع خاک، غلظت کلراید، پتاسیم، سدیم در خاک و نسبت جذبی سدیم، نشان داد؛ اعمال کم‌آبیاری موجب کاهش شیب خط رگرسیون در مقایسه با آبیاری کامل شد؛ بنابراین در شرایط کمبود آب از دیدگاه مدیریت منابع آب و مدیریت شوری خاک، تیمار 50 درصد آبیاری کامل با شوری 2 دسی‌زیمنس بر متر با در نظر گرفتن آبشویی نمک برای جلوگیری از تجمع نمک در خاک توصیه می‌شود. آبیاری موضعی آب شور شوری خاک مدیریت آبیاری https://ijswr.ut.ac.ir/article_97395_fdd88b99800f4dda03b0a7267b3ce4e0.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 Soil salinity digital mapping using random forest model in saline lands of Eyvanekey plain پهنه‌بندی رقومی شوری خاک سطحی با بکارگیری مدل جنگل تصادفی در اراضی شور دشت ایوانکی. 431 447 97396 10.22059/ijswr.2024.370830.669645 FA لیلا جهانبازی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران. احمد حیدری گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران. محمدحسین محمدی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران. Journal Article 2024 01 08 This study aimed to investigate the spatial changes of soil salinity using RF model in a part of Eyvanekey Plain (Semnan Province 2018). Grid sampling with 100 m intervals (106 samples) was taken from 105 ha of soils developed on marl and gravely alluviums. The land uses were pistachio plantations with furrow irrigation and abandoned land. The maximum EC was (173.2 and 34 dS/m) in the abandoned and furrow irrigation pistachio plantations respectively. The main factors of salinization were saline marls, saline irrigation water, and high PET. The R<sup>2</sup> for the salinity prediction map by RF model was 0.49, and the most important covariates were normalized difference salinity index (NDSI), topographic wetness index (TWI), Channel Network Base Level (CNBL), normalized difference vegetation index (NDVI), and modified soil vegetation index (SAVI). Spectral ratio indices derived from Landsat 8 contributed the most to the soil salinity prediction. Out of 5 main auxiliary variables, 3 variables are related to spectral ratio indices and the reason was the presence of salt on the soil in the studied area. Using NDVI with other salinity and moisture indices improved the salinity prediction model. Examining the results of covariates correlation and the implementation of recursive feature elimination showed that many covariates increase model complexity and prediction error. Recursive feature elimination helped to simplify the model by identifying the most important covariates. The salinity prediction map by random forest was consistent with the field observations and clearly defined the critical saline area. هدف این مطالعه بررسی تغییرات مکانی شوری خاک با استفاده از مدل RF در بخشی از دشت ایوانکی (استان سمنان، 1398) بود. تعداد 104 نمونه به روش شبکه (فاصله 100 متر)، از 105 هکتار خاک‌های، واقع بر روی مارن و آبرفت‌های سنگریزه‌دار و کاربری‌ پسته کاری با آبیاری جویچه‌ای و اراضی رها انجام شد. بیشترین EC خاک در اراضی رها شده و باغ پسته به ترتیب 2/173و 34 dSm<sup>-1</sup> بود. عوامل شوری مواد مادری، کیفیت آب آبیاری، PET زیاد و خیز مویینه املاح بود. ضریب تبیین (R<sup>2</sup>) نقشه پیش‌بینی شوری توسط مدل RF مساوی 49/0 و مهم‌ترین شاخص‌های کمکی، شوری نرمال شده، خیسی توپوگرافی، سطح مبنای زهکش، پوشش گیاهی نرمال شده و پوشش گیاهی تعدیل شده خاک بودند. شاخص‌های نسبت‌ طیفی داده‌های لندست 8، در پیش‌بینی تغییرات شوری اهمیت زیادی داشتند. از 5 متغیر کمکی موثر در مدل، 3 متغیر مربوط به شاخص‌های نسبت‌ طیفی بود. دلیل اهمیت شاخص‌های نسبت‌ طیفی در مدل، تجمع نمک در سطح خاک، و کاهش سهم متغیرهای زمین‌نما به دلیل مسطح بودن منطقه بود. کاربرد NDVI به تنهایی برای مطالعات شوری کافی نیست و استفاده از شاخص‌های شوری و رطوبت برای پیش‌بینی صحیح ضروری است. بررسی همبستگی بین متغیر‌های کمکی و اجرای مدل حذف برگشتی نشان داد که متغیرهای کمکی زیاد، سبب افزایش پیچیدگی و خطا در پیش‌بینی می­شود. روش حذف برگشتی با شناسایی مهم‌ترین متغیرها به ساده‌سازی مدل کمک کرد. نقشه پیش‌بینی شوری با مدل جنگل تصادفی با مشاهدات میدانی تطابق داشت و منطقه بحرانی شوری را به خوبی مشخص نمود. آبیاری جویچه‌ای تغییرات مکانی خصوصیات خاک نسبت طیفی نقشه‌برداری رقومی https://ijswr.ut.ac.ir/article_97396_5aa164d8bc0c8d9154d9a1c9ee07baec.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 Evaluation of sugarcane nutritional status by deviation from optimum percentage (DOP) method in Khuzestan province ارزیابی وضعیت تغذیه‌ای نیشکر به‌روش انحراف از درصد بهینه (DOP) در استان خوزستان 449 466 97414 10.22059/ijswr.2024.371718.669657 FA اکبر کریمی گروه تحقیقات به‌زراعی، مؤسسه تحقیقات و آموزش نیشکر خوزستان، اهواز، ایران، نعمت الله زکوی گروه تحقیقات به‌زراعی، مؤسسه تحقیقات و آموزش نیشکر خوزستان، اهواز، ایران سعید صفیرزاده کشت و صنعت حکیم فارابی، خوزستان، ایران حسین نوروزی گروه تحقیقات به‌زراعی، مؤسسه تحقیقات و آموزش نیشکر خوزستان، اهواز، ایران، افشین آریز شرکت کشت و صنعت میرزا کوچک خان، خوزستان، ایران Journal Article 2024 01 27 Nutritional balance of crops is one of the most important factors which affect the quantitative and qualitative yield of crops. The method of deviation from optimum percentage (DOP) is one of the suitable methods in interpret the results of the nutrients analysis in crops, the nutrients requirements and the nutritional balance status in crops. The objective of this study was to evaluate the nutritional status of sugarcane by the DOP method in 25 plant fields, 72 first ratoon fields and 44 second ratoon fields in Hakim Farabi Agro‌Industry Company, Khuzestan province. Leaf samples were collected from studied fields and concentration of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn) and copper (Cu) were measured. In order to interpret the nutrient concentration data and assess the nutritional status of sugarcane, the fields were divided into two groups with high and low yield. Then nutrient norms, nutrient DOP indices and nutritional balance index (∑DOP) were calculated. The results indicated that in the low‌yield fields, K and P (as macronutrients) had more negative indices, as well as Fe and Zn (as micronutrients). Based on DOP indices, the order of crop nutrients requirement in low‌yield fields were as K>P>Mg>Ca>N, K>P>N>Mg>Ca and P>K>N>Mg>Ca in plant, first ratoon and second ratoon, respectively. In general, fertilizer inappropriate management resulted to the imbalance of nutritional in sugarcane that it affect sugarcane yield. Therefore, balanced and optimal fertilization with integrated application of chemical, organic and biological fertilizers should be considered in sugarcane fields. تعادل تغذیه‌ای گیاه یکی از مهم‌ترین فاکتورهای مؤثر در  عملکرد کمی و کیفی گیاهان است. روش انحراف از درصد بهینه (DOP) یکی از روش‌های مناسب در تفسیر نتایج آنالیز عناصر غذایی در گیاه، نیازهای عناصر غذایی و وضعیت تعادل تغذیه‌ای در گیاهان می‌باشد. هدف از این مطالعه ارزیابی وضعیت تغذیه‌ای نیشکر با روش انحراف از درصد بهینه در 25 مزرعه کشت جدید (پلنت)، 72 مزرعه بازرویی (راتون) اول و 44 مزرعه بازرویی دوم در کشت و صنعت نیشکر حکیم فارابی خوزستان بود. نمونه‌های برگ از مزارع مورد مطالعه جمع‌آوری شده و غلظت عناصر غذایی نیتروژن (N)، فسفر (P)، پتاسیم (K)، کلسیم (Ca)، منیزیم (Mg)، آهن (Fe)، منگنز (Mn)، روی (Zn) و مس (Cu) اندازه‌گیری شد. برای تفسیر داده‌های غلظت عناصر غذایی و ارزیابی وضعیت تغذیه‌ای نیشکر، مزارع به دو گروه با عملکرد زیاد و  کم تقسیم شدند. سپس نُرم‌های عناصر غذایی، شاخص‌های DOP برای هر یک از عناصر غذایی و شاخص‌ تعادل تغذیه‌ای (∑DOP) محاسبه شد. نتایج نشان داد در همه مزارع با عملکرد کم، از میان عناصر غذایی پرمصرف، پتاسیم و فسفر و از میان عناصر کم‌مصرف، عناصر آهن و روی به‌ترتیب بیش‌ترین شاخص‌های منفی را داشتند. بر اساس شاخص‌های DOP اولویت‌بندی نیاز عناصر غذایی پرمصرف در مزارع با عملکرد کم کشت جدید، K>P>Mg>Ca>N. در مزارع بازرویی اول K>P>N>Mg>Ca و در مزارع بازرویی دوم P>K>N>Mg>Ca بود. به‌طور کلی شاخص تعادل تغذیه‌ای محاسبه شده برای مزارع نیشکر با عملکرد کم، نشان‌دهنده عدم تعادل عناصر غذایی در نیشکر و کوددهی نامتعادل در این مزارع می‌باشد. بنابراین نیاز است در مزارع نیشکر کوددهی متعادل و بهینه با کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی، آلی و زیستی مورد توجه قرار گیرد. تعادل تغذیه‌ای آنالیز گیاه عملکرد نیشکر https://ijswr.ut.ac.ir/article_97414_614604abf93d524fa02fc8365f3648e0.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 Effect of on time and late operation of canal structures on equitable and sustainable water distribution اثر بهره‌برداری به‌هنگام و دیرهنگام سازه‌های کانال بر توزیع عادلانه و پایدار آب 467 481 97517 10.22059/ijswr.2024.370600.669637 FA کاظم شاهوردی گروه آبیاری و زهکشی دانشکده کشاورزی دانشگاه بو علی سینا همدان حسام قدوسی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. فرشاد دوستی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. Journal Article 2024 01 04 Today, water shortages are a serious problem in most parts of the world. Since Iran is located in a dry and semi-arid climate, the water crisis is one of its most important issue. Therefore, attempts are necessary to improve water efficiency. The main role of irrigation and drainage networks is delivering and distributing irrigation water. Investigations on the performance of water conveyance, distribution, and delivery management in different irrigation networks show that the performance of most irrigation and drainage networks is inadequate. In this research, the effect of on-time and late operation on canal performance was examined using the E1R1 canal of the Dez network. To this end, different scenarios were specified, and the HEC-RAS and ICSS hydrodynamic models were employed to simulate the canal. The results revealed that the performance of the E1R1 canal improves remarkably as the operation is done on time rather than late. In different scenarios, the equity index increased from 0.4, 0.71, 0.32, and 0.78 to 0.07, 0.01, 0.09, and 0.01, respectively, ultimately reaching the desired value of zero. The same results were obtained for other performance indices, including adequacy, efficiency, and dependability. This shows the importance of on-time operation in improving canal performance. امروزه کمبود آب یک مشکل جدی در بیشـتر نقـاط جهـان محسـوب مـی‌شـود. بـا توجـه بـه اینکـه کشور ایـران نیز در اقلیم خشـک و نیمــه خشــک واقــع شــده است مســئله بحــران آب یکــی ازعمده‌ترین مسائل کشور می‌باشد. لـذا انجـام اقـداماتی در راسـتای ارتقاء بهره‌وری آب، امری ضروری است. شبکه‌های آبیـاری و زهکشـی، وظیفه اصلی تحویل و توزیع آب آبیاری را بر عهده دارند. بررسی‌هـای صورت گرفته در ارتباط با عملکـرد مـدیریت انتقـال، توزیـع و تحویل آب در شبکه‌های آبیاری مختلف کشور نشان می‌دهد که عملکرد اکثر شبکه‌های آبیاری و زهکشی، مطلوب نیست. در این پژوهش، جهت ارزیابی عملکرد کانال‌های آبیاری، اثر بهره‌برداری به‌هنگام در مقابل بهره‌برداری دیرهنگام در کانال آبیاری E1R1 از شبکه آبیاری دز در استان خوزستان با تعریف گزینه‌های مختلف بهره‌برداری با استفاده از مدل‌های HEC-RAS و ICSS بررسی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که عملکرد کانال E1R1 با انجام عملیات بهره‌برداری به‌هنگام نسبت به بهره‌برداری دیرهنگام به میزان قابل توجهی بهبود یافته است. به‌طوریکه مقدار شاخص عدالت از 40/0، 71/0، 32/0 و 78/0 در گزینه‌های مختلف به‌ترتیب به 07/0، 01/0، 09/0 و 01/0 کاهش یافته است و به مقدار مطلوب صفر نزدیکتر شده است. نتایج مشابهی نیز برای سایر شاخص‌های ارزیابی عملکرد مانند کفایت، راندمان و پایداری تحویل حاصل شده است که بیانگر اهمیت بهره‌برداری به‌هنگام در بهبود عملکرد کانال می‌باشد. ارزیابی عملکرد کانال E1R1 HEC-RAS ICSS https://ijswr.ut.ac.ir/article_97517_f856687b44a413fbca0c120b3db53abf.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 Investigating the effect of the method of application of cow manure and wheat straw, on maintaining soil moisture and stability بررسی تأثیر نحوه کاربرد کودگاوی و کاه و کلش گندم بر حفظ رطوبت و پایداری خاک 483 494 97518 10.22059/ijswr.2024.369242.669615 FA فاطمه کریمی سرناوی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران سیما محمدی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان ، خرم آباد، ایران. افسانه عالی نژادیان بیدآبادی گروه علوم و مهندسی خاک ،دانشکده کشاورزی ،دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران. Journal Article 2023 12 09 One of the ways to reduce evaporation from the soil is to use modifiers. The aim of this research was to evaluate the effect of modifiers with two mixed and surface applications on the rate of evaporation from the soil. This research was carried out in the greenhouse of the Faculty of Agriculture of Lorestan University with treatments of wheat straw and cow manure at three levels (zero, 1 and 5% weight). The soil moisture was kept constant for 4 months at the agricultural capacity. The amount of evaporation in June and August 2021 in each pot was measured by weight in two periodes of 10 and 18 days. The results showed that there was a significant difference in the rate of evaporation between the treatments used with surface application and mixture. After the end of evaporation measurement and stopping it in June and August, wheat straw had the lowest evaporation. The use of wheat straw at the level of 5% by weight on the surface in June 4.7 and in August 1.7 times compared to the control treatment had the greatest reduction in evaporation. In addition, the use of modifiers improves the soil structure, which the results of this test show with the highest MWD with the use of a mixture of 5% by weight of wheat straw in the amount of 0.48 mm. Due to the significant difference in the application of modifiers, the surface application of modifiers is recommended to control the rate of evaporation. یکی از راه‌های کاهش تبخیر از سطح خاک، استفاده از مواد اصلاح کننده می‌باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی اثر اصلاح کننده‌های (کاه و کلش گندم و کود گاوی) با دو کاربرد مخلوط و سطحی بر میزان تبخیر از خاک بود. این پژوهش در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان با تیمارهای کاه و کلش گندم و کود گاوی هر دو تیمار در سه سطح (صفر, 1 و 5 درصد وزنی) اجرا شد. رطوبت خاک به مدت ۴ ماه در حد ظرفیت زراعی ثابت نگه داشته شد. مقدار تبخیر در خرداد و مرداد ۱۴۰۰ در هر گلدان به صورت وزنی در دو دوره 10 و 18 روزه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بین تیمارهای مورد استفاده با کاربرد سطحی و مخلوط، اختلاف معنی‌داری در میزان تبخیر وجود داشت. پس از پایان اندازه‌گیری تبخیر و توقف آن در خرداد و مرداد، کاه و کلش گندم با 15 درصد کمترین میزان تبخیر و هدر رفت آب را دارا بود. استفاده از کاه و کلش گندم در سطح پنج درصد وزنی به صورت سطحی در خرداد ماه 7/4 و در مرداد ماه 7/1 برابر نسبت به تیمار شاهد بیشترین کاهش را در میزان تبخیر داشت. علاوه براین کاربرد اصلاح کننده‌ها باعث بهبود ساختمان خاک می‌شود که نتایج این آزمایش با بیشترین میانگین وزنی قطر خاکدانه با کاربرد مخلوط 5 درصد وزنی کاه و گلش گندم به مقدار 48/0 میلی‌متر بیانگر این موضوع است. با توجه به تفاوت معنی‌دار کاربرد اصلاح کننده‌ها، کاربرد سطحی اصلاح کننده‌ها برای کنترل میزان تبخیر توصیه می‌شود. آب خاک تبخیر مالچ مواد آلی https://ijswr.ut.ac.ir/article_97518_af1a3a9118605f04d8f4a35a032cc596.pdf
موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 55 3 2024 05 21 Application of multi-objective particle swarm optimization algorithm in quantitative-qualitative exploitation of water resources (Case study: Dez Dam and River) کاربرد الگوریتم چندهدفه بهینه سازی ازدحام ذرات در بهره برداری کمی-کیفی از منابع آب مطالعه موردی: سد و رودخانه دز 495 517 97519 10.22059/ijswr.2024.366954.669590 FA سعید فرخی دانشجوی دکتری عمران، گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی ، اراک ، ایران محسن نجارچی گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی ، اراک ، ایران حسین مظاهری گروه مهندسی شیمی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی ، اراک ، ایران 0000-0003-4461-5018 سعید شعبانلو دانشیار گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه،ایران 0000-0001-9107-9233 Journal Article 2023 10 18 The Dez-River's surface water resources system between the Dez regulatory dam and Bandar-e-Ghir is the focus of the current study to create a qualitative-quantitative-model that can be used to determine the best operating strategies. for replicate the existing operational state, a dynamic link between quantitative and qualitative models is built under the "reference-scenario" such that hydraulic linkages are generated between all of the system's components in the coupled system. The monthly environmental demands of the river are one of the choice factors in the optimization-scenario. The goals are to maximize the percentage of needs met and minimize quality standard violations. The implementation of the optimization scenario increased the reliability of providing all the needs of the plain with any priority. This problem illustrates how the reservoir should operate in an ideal state. In many places along the river, particularly the agricultural water withdrawal sites, the minimum violation of water quality standards has happened, according to a comparison of the pollution and quality parameters in the optimization scenario and the reference scenario. The amount of pollution and quality parameters has also improved. The findings show that it is possible to plan more effectively for the appropriate use of currently available water resources by taking into account all stakeholders and utilizing the qualitative-quantitative dynamic connection method of water resources to develop a coupled model using the MOPSO-algorithm. This will ensure that, in addition to meeting needs, the quality and pollution of the river remain close to the standard limits during the operation period. در تحقیق حاضر سیستم منابع آب سطحی رودخانه دز حد فاصل سد تنظیمی دز تا بندقیر برای توسعه یک مدل کمی- کیفی که قادر به استخراج سیاست‌های بهره‌برداری بهینه باشد انتخاب شد. برای شبیه‌سازی وضع موجود بهره‌برداری، تحت عنوان سناریوی مرجع، اتصال دینامیک بین مدل‌های کمی و کیفی ایجاد شد. طوری که در سیستم کوپل شده، روابط هیدرولیکی بین تمام اجزای سیستم برقرار گردید. در سناریوی بهینه‌سازی متغیرهای تصمیم شامل نیاز زیست محیطی ماهیانه رودخانه و اهداف شامل حداکثرسازی درصد تامین نیازها و حداقل سازی تخطی از استانداردهای کیفی بودند. اجرای سناریوی بهینه‌سازی موجب افزایش اطمینان‌پذیری تأمین تمامی نیازهای دشت با هر اولویتی که دارند، گردید. همچنین نتایج سناریوی بهینه‌سازی نسبت به سناریوی مرجع نشان داد که نه تنها غلظت پارامترهای آلودگی و کیفی بهبود یافته است، بلکه در بسیاری از نقاط رودخانه بخصوص در محل‌های برداشت آب کشاورزی، حداقل تجاوز از استانداردهای کیفی و آلودگی آب رودخانه وجود دارد. نتایج نشان داد با بهره‌گیری از روش اتصال دینامیک کمی-کیفی منابع آب و توسعه مدل کوپل‌شده با استفاده از الگوریتم MOPSO، می‌توان برنامه‌ریزی بهتری برای استفاده مناسب از منابع آب موجود با در نظر گرفتن تمامی ذینفعان انجام داد. طوری که علاوه بر تأمین نیازها، روند کیفیت و آلودگی رودخانه نیز در طول دوره بهره‌برداری نزدیک به حدود استاندارد باشد. بهینه سازی چندهدفه MOPSO مدل کمی- کیفی رودخانه دز https://ijswr.ut.ac.ir/article_97519_bc9ea26625761fcd46c49898afda0d6e.pdf