موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Assessment of Soil Physical Quality in Different Management Systems of Rangelands in Zanjan Province ارزیابی کیفیت فیزیکی خاک در سامانه‌های مدیریتی مراتع استان زنجان 1715 1735 104181 10.22059/ijswr.2025.393617.669924 FA حسین شمخانی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران 0009-0005-4427-282X محمد صادق عسکری گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران 0000-0002-2110-0217 علی رضا واعظی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. 0000-0003-4625-9969 پریسا علمداری گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران 0000-0001-6520-300X Journal Article 2025 04 17 The objective of this study is to analyze the influence of widely implemented management systems on soil physical quality indicators within the semi-arid rangelands of Zanjan Province. The study aims to contribute to the preservation and enhancement of soil productivity, as well as to prevent soil degradation. Sampling sites were selected across three distinct management systems, including natural rangelands, livestock-prevented and reseeded rangelands, and afforested rangelands. 60 soil samples were randomly collected, and properties related to soil physical quality were measured. Principal Component Analysis (PCA) and Discriminant Analysis (DA) were used to identify the most important soil indicators affected by management practices. The correlation analysis identified significant associations among soil physical properties, which have implications for soil structure, water dynamics, and the overall quality of soil physical characteristics. Soil macropores and bulk density were identified as the most critical indicators using PCA. Macropores, bulk density, geometric mean diameter of aggregates, and soil structure stability index were also identified as key properties affecting soil conditions using DA. Both multivariate methods yielded complementary insights into the assessment of soil physical quality. The findings suggest that conservation practices enhanced soil physical quality, with afforested rangelands exhibiting the highest quality. This was characterized by increased porosity, improved aggregation, and reduced soil compaction. This study contributes to a more comprehensive understanding of the interactions between management practices and the physical quality of soil in the semi-arid rangelands of Zanjan province. هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر سامانه­های مدیریتی متداول بر مشخصه­های مرتبط با کیفیت فیزیکی خاک مراتع نیمه خشک استان زنجان با هدف حفظ و ارتقای توانایی تولید خاک و جلوگیری از تخریب آن می‌باشد. سایت­های نمونه‌برداری در سه سامانه مدیریتی شامل مراتع با شرایط طبیعی،  مراتع قرق و بذرپاشی شده و مراتع نهال‌کاری شده انتخاب شد. 60 نمونه خاک به صورت تصادفی تهیه و ویژگی­های مرتبط با کیفیت فیزیکی خاک اندازه گیری شد. دو روش‌ تجزیـه بـه مؤلفـه­هـای اصـلی و تحلیل تشخیص جهت شناسایی مهمترین ویژگی­های خاک متأثر از سامانه‌های مدیریتی اسـتفاده شـد. بررسی ضرایب همبستگی نشان‌دهنده روابط معنی‌داری بین ویژگی‌های فیزیکی خاک است که می‌توانند بر ساختمان خاک، پویایی‌آب و کیفیت کلی فیزیکی خاک تأثیرگذار باشند. تخلخل درشت و جرم مخصوص ظاهری خاک به عنوان مهم‌ترین شناسه‌ها با استفاده از تحلیل مؤلفه‌های اصلی شناسایی شدند. تخلخل درشت، جرم مخصوص ظاهری، میانگین هندسی قطر خاکدانه و شاخص پایداری ساختمان خاک نیز به عنوان مهم‌ترین ویژگی‌های مؤثر بر شرایط خاک با استفاده از تحلیل تشخیص شناسایی شدند. این دو تحلیل چند متغیره دیدگاه‌های مکملی را برای ارزیابی کیفیت فیزیکی خاک ارائه داد. نتایج پژوهش نشان دارد اجرای روش­های حفاظتی باعث افزایش کیفیت فیزیکی خاک در مراتع با اقلیم نیمه خشک شده است مراتع نهال‌کاری شده بالاترین کیفیت فیزیکی خاک را داشتند که با افزایش تخلخل، بهبود خاک‌دانه‌سازی و کاهش فشردگی خاک مشخص شد. این پژوهش می‌توانند به درک بهتر تأثیرات متقابل بین فعالیت‌های مدیریتی و کیفیت فیزیکی خاک در مراتع مناطق نیمه خشک استان زنجان کمک کند. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104181_1df0bc075f41bba344b62a0022af480a.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Digital mapping of surface soil salinity in the central part of Khuzestan Province using supervised image classification algorithms نقشه‌برداری رقومی شوری خاک سطحی در بخش مرکزی استان خوزستان با استفاده از الگوریتم‌های طبقه‌بندی نظارت شده 1737 1759 104182 10.22059/ijswr.2025.395197.669939 FA محمد عبیات گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران 0000-0002-2041-0272 سعید حجتی استاد تمام گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران 0000-0002-4109-3202 احمد لندی استاد تمام گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران 0000-0002-2807-5894 آسیم بیسواس مدرسه محیط زیست، کالج کشاورزی آنتاریو، دانشگاه گوئلف، آنتاریو، کانادا 0000-0003-0801-3546 Journal Article 2025 05 13 Soil salinity is a major factor contributing to land degradation in arid and semi-arid regions. Remote sensing plays a crucial role in the identification and classification of saline soils. This study aims to digitally mapping of surface soil salinity in Bavi County, located in the central part of Khuzestan Province. First, 350 soil samples were collected using the Conditioned Latin Hypercube Sampling (cLHS) and a set of environmental variables were extracted using satellite and topographic data. Then, to reduce data dimensionality and enhance interpretability, Principal Component Analysis (PCA) was applied. In this study, soil salinity mapping was performed using pixel-based and object-oriented supervised classification algorithms. Additionally, the impact of training sample size on the performance of classification algorithms was investigated. The PCA results indicated that the first principal components (PC1–PC6) contained the highest information content for classification. Furthermore, the Brightness Index (BI), Vegetation Soil Salinity Index (VSSI), Difference Vegetation Index (DVI), and Green Normalized Difference Vegetation Index (GNDVI) exhibited the highest factor loadings (0.99), highlighting their importance in detecting and mapping soil salinity in the study area. The results of the research demonstrated that reducing the training sample size decreased classification accuracy. Among object-based approaches, the Support Vector Machine (SVM) algorithm performed the best, while the Random Forest (RF) algorithm achieved the highest accuracy among pixel-based methods in identifying and separating soil salinity classes. The soil salinity map generated by the SVM algorithm indicated that the "Extremely Saline" soils (>16 dS/m) were the most prevalent in the region. شوری خاک یکی از عوامل اصلی تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمه‌‌ خشک به شمار می‌رود. دورسنجی، نقش مهمی در شناسایی و طبقه‌بندی خاک‌های شور ایفا می‌کند. هدف این مطالعه، نقشه‌برداری رقومی شوری خاک سطحی در شهرستان باوی واقع در بخش مرکزی استان خوزستان می‌باشد. ابتدا 350 نمونه خاک با روش ابر مکعب لاتین مشروط (cLHS) جمع‌آوری شده و مجموعه‌ای از متغیرهای محیطی به وسیله داده‌های ماهواره‌ای و توپوگرافی استخراج گردید. سپس، برای کاهش حجم داده‌ها و تفسیرپذیری آن‌ها، از روش تجزیه و تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) استفاده شد. در این مطالعه، نقشه‌برداری رقومی شوری خاک با استفاده از الگوریتم‌های طبقه‌بندی نظارت شده پیکسل‌‌پایه و شیءگرا انجام شد. همچنین، تأثیر تعداد نمونه‌های آموزشی بر عملکرد الگوریتم‌های طبقه‌بندی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل PCA نشان داد که باندهای اولیه (PC1-PC6) بیشترین حجم اطلاعات را برای طبقه‌بندی داشته‌اند. همچنین، شاخص روشنایی (BI)، شاخص ‌پوشش‌گیاهی شوری خاک (VSSI)، شاخص تفاوت پوشش‌گیاهی (DVI) و شاخص تفاضل نرمال‌شده پوشش‌گیاهی سبز (GNDVI) با بیشترین بار عاملی (99/0)، مهمترین متغیرهای تأثیرگذار در شناسایی و نقشه‌برداری شوری خاک در منطقه بوده‌اند. نتایج پژوهش نشان داد که کاهش تعداد نمونه‌های آموزشی، دقت الگوریتم‌های طبقه‌بندی را اندکی کاهش داده است. در روش‌ طبقه‌بندی شیءگرا، الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM) و در روش‌ طبقه‌بندی پیکسل‌‌پایه، الگوریتم جنگل تصادفی (RF)، بهترین عملکرد را در تشخیص و جداسازی کلاس‌های شوری خاک داشته‌اند. نتایج بررسی شوری خاک در نقشه الگوریتم ماشین بردار پشتیبان نشان داد که خاک‌های با کلاس شوری خیلی شدید (dS/m 16 <)، دارای بیشترین فراوانی در منطقه هستند. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104182_5f4745b73f28844f12dae3fe3b36fb93.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Delineation of soil fertility management zones in paddy fields using geostatistical and fuzzy clustering methods تعیین نواحی مدیریتی حاصلخیزی خاک‌های شالیزار با استفاده از روش‌های زمین آماری و خوشه‌بندی فازی 1761 1779 104183 10.22059/ijswr.2025.394424.669932 FA سید مصطفی عمادی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران 0000-0001-6143-7386 Journal Article 2025 04 30 Currently, the application of chemical fertilizer is carried out without taking into account the spatial variabilty of soil nutrients in paddy fields, which creates a lot of environmental problems. In this study, the integration of the geostatistics methods, principal components analysis and the fuzzy clustering were used to support the management area of 54 hectares of the Masandaran province's paddy fields. 85 compound soil samples were removed and the important physical and chemical properties of the soil were measured. The selection of the best Interpolation method for regionalization the properties of the soil was made using the most accurate and consistent statistics. Principal components analysis revealed four components with eigenvalues greater than one. The first component, explaining 38.78% of the variance, had the highest contribution. The second (17.82%), third (14.19%), and fourth (8.69%) components followed in descending order. Collectively, these four components accounted for 79.49% of the total data variability. Using fuzzy c-menas type clustering analysis, management areas were selected by considering two indexs of fuzzy performance index (FPI) and normalized classifcation entropy (NCE). The FPI and NCE were the lowest in the number of three areas, with values of 0/0683 and 0/0333, and thus the optimum number of areas, three areas were determined so that 18/34 hectares of land were placed in area 1, 26/15 hectares in area 2 and 13/12 hectare in area 3. This approach enables precise identification of management zones, facilitating targeted fertilizer management, which can reduce chemical input usage and environmental pollution. درحال حاضر کاربرد کودهای شیمیایی بدون در نظر گرفتن تغییرات مکانی عناصر غذایی خاک در شالیزارها انجام می‏شود که مشکلات زیست‌محیطی زیادی را ایجاد می‌کند. در این تحقیق، از ادغام روش‫های زمین ‫آماری، تجزیه مؤلفه‌های اصلی و خوشه ‌بندی فازی برای مرزبندی نواحی مدیریتی 54 هکتار از اراضی شالیزاری استان مازندران استفاده شد. 85 نمونه خاک مرکب برداشته شد و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مهم خاک اندازه‌گیری شدند. انتخاب بهترین روش درون‌یابی برای پهنه‌بندی خصوصیات خاک، با استفاده از آماره‌هایی با بیش‌ترین دقت و همبستگی انجام شد. تحلیل مؤلفه‌های اصلی نشان داد که چهار مؤلفه با مقدار ویژه بالاتر از یک شناسایی شدند. مؤلفه اول با توجیه 78/38 درصد از تغییرات، بیشترین سهم را داشت. مؤلفه‌های دوم (82/17%)، سوم (19/14%) و چهارم (69/8%) به ترتیب در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند. در مجموع، این چهار مؤلفه قادر به تبیین 49/79% از کل تغییرپذیری داده‌ها بودند. با استفاده از تحلیل خوشه‌بندی از نوع c-menas فازی، نواحی مدیریتی با در نظر گرفتن دو آماره‌ی شاخص کارآمدی فازی‌شدن (FPI) و شاخص آنتروپی طبقه‏بندی نرمال شده (NCE) انتخاب شدند. FPI و NCE در تعداد سه ناحیه، به‌ترتیب با مقادیر 0683/0 و 0333/0 کم‌ترین مقدار بوده و به‌همین علت تعداد بهینه ناحیه‌ها، سه ناحیه تعیین شد به‌طوری ‫که 34/18 هکتار از اراضی در ناحیه 1، 15/26 هکتار در ناحیه 2 و 12/13 هکتار در ناحیه 3 قرار گرفتند. این رویکرد با شناسایی دقیق نواحی، امکان اعمال مدیریت کودی هدفمند را فراهم کرده و می‌تواند به کاهش مصرف نهاده‌های شیمیایی و آلایندگی محیطی منجر شود.  https://ijswr.ut.ac.ir/article_104183_df8ee56a70433339a6c4d6381e9cb0b4.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Assessment of the Effects of Water Erosion on Changes in Soil Physical, Chemical, and Biological Properties in the Monzelab Watershed, Zahedan County بررسی تأثیر فرسایش آبی بر تغییرات ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در حوضه آبخیز منزلاب، شهرستان زاهدان 1781 1798 104184 10.22059/ijswr.2025.395713.669946 FA مرتضی صابری گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل 0000-0003-1596-9714 محمدرضا دهمرده قلعه نو گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران. 0009-0007-3549-7511 رسول خطیبی گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل. زابل، ایران. 0000-0001-6216-1692 وحید کریمیان گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یاسوج. یاسوج، ایران. 0000-0002-3553-2862 Journal Article 2025 05 21 The present study investigated the effect of water erosion on changes in the soil's physical, chemical, and biological properties in the Manzlab watershed as a study unit. We conducted soil sampling (0-30 cm depth)  in four conditions: no erosion, low erosion, moderate erosion, and severe erosion in plots with specific dimensions. The physical and chemical characteristics of the soil were measured, including soil texture, bulk density, porosity, soil moisture content, acidity, electrical conductivity, lime, organic carbon, total nitrogen, available phosphorus, and potassium to evaluate the overall soil performance. Soil biological indicators were measured, including soil enzymatic activity, microbial biomass carbon and nitrogen, microorganism population, soil microbial contribution, and basal microbial respiration. Data analysis was done using a one-way analysis of variance with three replications using SPSS software. The findings from the variance analysis showed that erosion intensity affects all physical, chemical, and biological properties of the soil significantly. With increasing erosion intensity, total carbon, nitrogen, potassium, phosphorus, and soil porosity decreased. Unlike nutrients, acidity, electrical conductivity, and lime and soil bulk density increased significantly with increasing erosion intensity. The results showed that erosion intensity affects all biological indicators significantly. Erosion intensity had a significant decreasing trend on all biological parameters, which indicates a decrease in biological quality and disruption in soil microbial activity. Generally, changes in soil microbiota characteristics are strongly related to erosion-induced changes in soil physicochemical properties. Therefore, the utility of effective conservation and management measures is advocated to prevent further degradation in erosion-affected areas. در این پژوهش، تأثیر فرسایش آبی بر تغییرات ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در حوضه آبخیز منزلاب، به‌عنوان واحد مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌برداری خاک (عمق ۳۰-۰ سانتی‌متر) در چهار وضعیت شامل بدون فرسایش، فرسایش کم، فرسایش متوسط و شدید در پلات‌های با ابعاد مشخص انجام شد. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک شامل بافت خاک، وزن مخصوص ظاهری، تخلخل، محتوی رطوبت خاک، اسیدیته، هدایت الکتریکی، آهک، کربن آلی، نیتروژن  کل، فسفر و پتاسیم قابل دسترس  برای ارزیابی عملکرد کلی خاک اندازه‌گیری شد.  شاخص‌های زیستی خاک شامل فعالیت آنزیمی خاک، کربن و نیتروژن زیتوده میکروبی، جمعیت میکروارگانیسم‌ها، سهم میکروبی خاک و تنفس میکروبی پایه اندازه‌گیری گردید. آنالیز داده‌ها تحت تجزیه واریانس یکطرفه با سه تکرار با نرم‌افزار SPSS انجام گرفت. یافته‌های حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که شدت فرسایش تأثیر معنی‌داری بر تمامی ویژگی‌های فیزیکیو شیمیایی و زیستی خاک دارد. با افزایش شدت فرسایش کربن آلی،  نیتروژن کل، مقدار پتاسیم، فسفر و تخلخل خاک کاهش یافت. برخلاف عناصر غذایی، اسیدیته، هدایت الکتریکی و آهک و وزن مخصوص ظاهری خاک با افزایش شدت فرسایش به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. نتایج نشان داد که شدت فرسایش تأثیر قابل‌توجهی بر کلیه شاخص‌های زیستی دارد. شدت فرسایش، روند کاهشی معنی‌داری بر تمامی پارامترهای زیستی داشت که نشان‌دهنده افت کیفیت زیستی و اختلال در فعالیت میکروبی خاک است. به طور کلی تغییرات در ویژگی های میکروبیوتای خاک به شدت با تغییرات ناشی از فرسایش در خصوصیات فیزیکیوشیمیایی خاک مرتبط است. بنابراین، انجام اقدامات حفاظتی و مدیریتی مؤثر قبل از تخریب بیشتر در مناطق فرسایشی توصیه می‌شود. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104184_d7c4df52cd8c26ee902bce2a32b089a2.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Comparison of watermelon water consumption estimated from the NIAZAB system with field applied water amounts تطبیق مقدار آب مصرفی هندوانه برآورد شده از سامانه نیاز آب با مقادیر آب کاربردی مزرعه‌ای 1799 1819 104185 10.22059/ijswr.2025.387413.669858 FA نیاز علی ابراهیمی پاک* دانشیار بخش آبیاری و فیزیک خاک، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران 0000-0001-7754-2535 آرش تافته استادیار، بخش آبیاری و فیزیک خاک، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران 0000-0002-1291-506X فریبرز عباسی استادبخش آبیاری و زهکشی ، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی ، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران 0000-0002-0662-7723 جواد باغانی دانشیار بخش آبیاری و زهکشی ، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی ، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران 0000-0003-2220-9721 Journal Article 2024 12 22 The objective of this research was to compare the estimated water consumption of watermelon from the NIAZAB System with measured field-applied water and watermelon yield under farmer management. This study was conducted across 146 locations in 28 counties within 9 provinces of Iran in 2017. Furthermore, it aimed to determine the water productivity of irrigated watermelon. The results showed that the average watermelon water consumption using drip irrigation was 4548 cubic meters per hectare in field measurements and 4105 cubic meters per hectare according to the NIAZAB System. For surface irrigation, the applied watermelon water in field measurements and the NIAZAB System was 4512 and 4954 cubic meters per hectare, respectively. The average watermelon yield for drip irrigation was 43114 kg/ha in field measurements and 41760 kg/ha via the NIAZAB System. For surface irrigation, the average watermelon yield was 32701 kg/ha in field measurements and 31362 kg/ha according to the NIAZAB System. The average water productivity for watermelon consumption with drip irrigation was 10.7 kg/m³ using field measurements and 10.5 kg/m³ with the NIAZAB System.  The results indicate that the NIAZAB System estimates watermelon irrigation water at the county level with a normalized root mean square error of 11% and a coefficient of agreement of 0.95. The model efficiency coefficient values demonstrate that the model provides acceptable results in determining irrigation water quantity and watermelon water productivity at the farm level across the country. Therefore, the NIAZAB System can be used to estimate the required volume for watermelon irrigation at both the national macro-level and at the farm level. هدف از این پژوهش، مقایسه مقدارآب مصرفی هندوانه برآورد شده ازسامانه نیاز  آب با نتایج آب کاربردی اندازه‌گیری شده مزرعه‌ای و عملکرد هندوانه تحت مدیریت کشاورزان در 146 نقطه در سطح 28 شهرستان در 9 استان کشور در سال1396 و هم ‌چنین تعیین بهره‌وری آب آبیاری هندوانه بود. نتایج نشان داد که میانگین مقدار آب مصرفی هندوانه به روش قطره‌ای در اندازه‌گیری مزرعه‌ای و سامانه نیازآب به ترتیب برابر با 4548  و 4105 مترمکعب در هکتار و به روش آبیاری سطحی مقدار آب کاربردی هندوانه در اندازه‌گیری مزرعه‌ای و سامانه نیاز آب به ترتیب برابر با 4512 و 4954 مترمکعب در هکتار شد. میانگین عملکرد هندوانه در روش آبیاری قطره‌ای در اندازه‌گیری مزرعه‌ای و سامانه نیاز آب به ترتیب برابر با 43114 و41760 کیلوگرم در هکتار بود و میانگین عملکرد هندوانه در روش آبیاری سطحی در اندازه‌گیری مزرعه‌ای و سامانه نیاز آب به ترتیب برابر با 32701 و 31362 کیلوگرم در هکتار شد. میانگین بهره‌وری آب مصرفی هندوانه در روش آبیاری قطره‌ای با اندازه‌گیری مزرعه‌ای و سامانه نیاز آب برابر7/10 و 5/10 کیلوگرم بر مترمکعب شد. نتایج نشان داد که سامانه نیاز آب با ریشه میانگین خطای نرمال 11 درصد و ضریب توافق 95/0مقدار آب آبیاری هندوانه را در مقیاس شهرستان برآورد می‌نماید. مقادیر ضریب کارایی مدل نشان می‌دهد که مدل نتایج قابل قبولی را در تعیین مقدار آب آبیاری و بهره‌وری آب هندوانه در سطح مزارع کشور ارائه می‌نماید. ازاین‌ رو، می‌توان از سامانه نیاز آب در برآورد حجم مورد نیاز برای آبیاری هندوانه در سطح کلان کشور و هم چنین در مزرعه بهره برد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104185_66519e2f92e233f193cc33e9dd36199b.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Land suitability assessment using the Marcos method and its comparison with the parametric method ارزیابی تناسب اراضی با روش مارکوس و مقایسه آن با روش پارامتریک 1821 1838 104186 10.22059/ijswr.2025.394553.669933 FA الهه کاربخش راوری علوم و مهندسی خاک، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران،کرج، البرز 0009-0007-0663-0571 فریدون سرمدیان گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران 0000-0001-9894-2765 Journal Article 2025 05 02 Given the critical role of land suitability assessment in the optimal management of natural resources and sustainable development, selecting an accurate and reliable assessment method is essential. Multi-criteria decision-making (MCDM) approaches provide a robust framework for evaluating alternatives based on criteria of varying importance., In this study, the MARCOS MCDM method was employed to assess land suitability for irrigated corn, and its performance was compared with that of the traditional parametric method. The MARCOS method operates on the basis of a decision matrix, where alternatives (in this case, soil profiles) are evaluated against a set of criteria (land characteristics). Criterion weights were determined using the best-worst method (BWM), which determined electrical conductivity as the most influential factor, while climate was deemed the least important. Results indicated that the square root method achieved acceptable accuracy in land suitability assessment, with a correlation coefficient of 0.72 between crop yield and the land index. In contrast, the MARCOS method, with a lower correlation coefficient of 0.27, failed to deliver sufficient accuracy in classifying land suitability and was unable to correctly identify fully suitable land classes. While the square root method is a well-established technique in land suitability evaluation and produced favorable results in this study, the MARCOS method—despite incorporating ideal and anti-ideal solutions and applying weighted criteria—tended to generalize the area into just two broad classes: unsuitable and low suitability. This limitation highlights the need for careful consideration when selecting MCDM methods for land evaluation tasks. با توجه به نقش حیاتی ارزیابی تناسب اراضی در مدیریت بهینه منابع طبیعی و توسعه پایدار، انتخاب یک روش ارزیابی دقیق و قابل‌اطمینان، امری ضروری است. رویکردهای تصمیم‌گیری چندمعیاره(MCDM) ، چارچوبی قدرتمند برای ارزیابی گزینه‌ها بر اساس معیارهای با اهمیت متفاوت ارائه می‌دهند. در این مطالعه، از روش MCDM  مارکوس برای ارزیابی تناسب اراضی جهت کشت ذرت آبی استفاده شد و عملکرد آن با روش پارامتریک مقایسه گردید.روش مارکوس بر پایه یک ماتریس تصمیم‌گیری عمل می‌کند که در آن گزینه‌ها (در این پژوهش پروفیل‌های خاک) در برابر مجموعه‌ای از معیارها (ویژگی‌های اراضی) ارزیابی می‌شوند. وزن‌دهی به معیارها با استفاده از روش بهترین – بدترین  (BWM) انجام شد که در آن هدایت الکتریکی به‌عنوان بااهمیت‌ترین و اقلیم به‌عنوان کم‌اهمیت‌ترین معیار شناخته شدند.نتایج نشان داد که روش ریشه دوم، با ضریب همبستگی 72/0 بین عملکرد محصول و شاخص اراضی، دقت قابل قبولی در ارزیابی تناسب اراضی داشته است. در مقابل، روش مارکوس با ضریب همبستگی پایین‌تر (27/0) دقت لازم برای طبقه‌بندی صحیح تناسب اراضی را نداشته و قادر به تفکیک دقیق کلاس تناسب اراضی نبود.در حالی‌ که روش ریشه دوم، یکی از روش‌های تثبیت ‌شده در ارزیابی تناسب اراضی است و در این مطالعه نتایج مطلوبی را ارائه داده است، روش مارکوس  با وجود بهره‌گیری از راه‌حل‌های ایده‌آل و ضدایده‌آل و اعمال وزن‌ معیارها منطقه را تنها به دو طبقه کلیِ نامناسب و تناسب کم تقسیم کرد. این محدودیت نشان‌دهنده لزوم دقت در انتخاب روش‌های MCDM برای وظایف ارزیابی اراضی است. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104186_2ad9c3d09e8380675666ed41d1b1576a.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Introducing a Comprehensive Profitability Index to Unlock the Value of Drainage Water Recycling system in Khuzestan Province معرفی شاخص جامع سودآوری به‌منظور ارزیابی ارزش سیستم بازچرخانی زهاب در استان خوزستان 1839 1859 104187 10.22059/ijswr.2025.391894.669901 FA سید سینا کوچک کوثری گروه آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، کرج، تهران 0009-0000-6361-5000 مسعود پارسی نژاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. 0000-0002-0653-8309 علی مختاران گروه پژوهش مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران. 0000-0001-8324-8666 آرزو نازی قمشلو گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. 0000-0003-2283-8026 امیرعباس گلابچی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. 0009-0001-7401-8874 Journal Article 2025 03 11 As freshwater resources face increasing pressure worldwide, the significance of utilizing drainage water (DW) has gained prominence, particularly in arid regions such as Khuzestan province, Iran, where water scarcity and excessive agricultural DW disposal present critical challenges. Drainage water recycling (DWR), involving the capture and storage of DW for supplemental irrigation, has emerged as a promising strategy to simultaneously enhance agricultural productivity and mitigate environmental impacts. This theoretical study assessed the potential effects of DWR on sugarcane yield in Amirkabir Agro-industry and aimed to determine the desire proportion of reusable DW that maximizes both economic and environmental benefits. To achieve this, a novel index, the Comprehensive Profitability of Consumed Water (CPCW), was introduced to integrate key factors such as crop yield, opportunity costs, disposal expenses, and environmental implications. Results indicated that recycling 23% of DW led to a 19% reduction in sugarcane yield due to a 45% increase in irrigation water salinity, yielding the highest CPCW index. The associated water savings contributed to increased opportunity costs, enabling supplemental irrigation for 25917 hectares of date orchards or 77840 hectares of wheat fields. To better align with farmers' priorities, an alternative scenario with a 15% yield reduction was examined, corresponding to a 20% DW recycling rate. This approach facilitated the reuse of 323 Mm³ of DW while conserving 666 Mm³ of water from the Karun River. Overall, the proposed DWR strategy demonstrated substantial effectiveness in alleviating the environmental burden of DW disposal while optimizing resource use in water-scarce regions. با افزایش فشار بر منابع آب شیرین در سراسر جهان، اهمیت استفاده از زهاب کشاورزی به‌ویژه در مناطق خشک مانند استان خوزستان که با کمبود آب شیرین و دفع بیش از حد زهاب مواجه‌اند، افزایش ‌یافته است. سیستم بازچرخانی زهاب DWR)) شامل جمع‌آوری و ذخیره‌سازی زهاب برای آبیاری تکمیلی، به‌عنوان راهکاری نویدبخش برای افزایش بهره‌وری آب کشاورزی و کاهش اثرات زیست‌محیطی مطرح شده است. در این مطالعه، اثرات بالقوه DWR بر عملکرد نیشکر در کشت و صنعت امیرکبیر ارزیابی شده و هدف تعیین نسبت معقول بازچرخانی زهاب کشاورزی برای حداکثرسازی منافع اقتصادی و زیست‌محیطی می‌باشد. به‌منظور دستیابی به این هدف، شاخص نوآورانه‌ای به نام شاخص جامع سودآوری آب مصرفی CPCW)) معرفی گردید که عواملی نظیر عملکرد محصول، هزینه فرصت، هزینه‌های دفع و پیامدهای زیست‌محیطی را مد نظر قرار می‌دهد. نتایج پژوهش نشان داد که بازچرخانی ۲۳% زهاب منجر به کاهش ۱۹% عملکرد نیشکر به علت افزایش ۴۵% شوری آب آبیاری شده و بالاترین مقدار شاخص حاصل گردید. صرفه‌جویی در منابع آبی، هزینه‌های فرصت را افزایش داده و امکان آبیاری تکمیلی 25917 هکتار نخلستان خرما یا 77840 هکتار مزارع گندم را فراهم ساخت. برای تطبیق با اولویت‌های کشاورزان، سناریویی با کاهش ۱۵% عملکرد محصول و بازچرخانی ۲۰% زهاب مورد بررسی قرار گرفت که امکان بازچرخانی 323 میلیون مترمکعب زهاب و حفظ 666 میلیون مترمکعب آب از رودخانه کارون را به همراه داشت. به‌طورکلی، راهبرد پیشنهادی DWR در کاهش اثرات زیست‌محیطی دفع زهاب و بهینه‌سازی منابع در مناطق کم‌آب بسیار مؤثر ارزیابی شد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104187_7f1d1d343fca785545dd5b943ccd0827.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Investigating the Effect of Climate Change on the Forecast of precipitation Based on the Best Satellite in Kermanshah Province بررسی اثر تغییر اقلیم بر پیش بینی بارش بر اساس بهترین ماهواره در استان کرمانشاه 1861 1878 104188 10.22059/ijswr.2025.393038.669919 FA فروزان پای فشرده دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی آب،دانشگاه رازی،کرمانشاه ، ایران 0000-0003-4641-6629 مریم حافظ پرست مودت گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی کرمانشاه، ایران 0000-0002-9910-4533 سید احسان فاطمی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران 0000-0002-5016-8245 Journal Article 2025 04 08 Today, due to global warming and decreasing precipitation, long-term precipitation forecasts are essential for planning and proper use of available water resources. Accordingly, precipitation forecasts for the period 2020 to 2039 were extracted using the KIOSTESM and CANESM5 models from the IPCC's sixth report at 13 synoptic stations in Kermanshah province. Given that synoptic stations are not located in all locations and it is not possible to estimate precipitation for some parts of the region, in order to determine the best satellite for each synoptic station, data from CHRIPS, ERA5, PERSIAN_CDR, GPM, GSM, TRMM, TERRA satellites were used for the period 2000 to 2019 for these 13 stations. The results showed that for the stations of Islamabad, Harsin, Gilan Gharb, Javanroud, Kermanshah, Ravansar, Sonqor and Sarpol Zahab, the TERRA satellite has the best estimate, for the stations of Somar and Tazeabad the ERA5 dataset, and for Qasr Shirin, Kangavar and Sararood the TRMM satellite has the best estimate. The results showed that the CANESM model has calculated the precipitation less than the observations in most of the stations. The largest difference between this model and the observational and satellite data is 52 and 50 percent more than the total precipitation for Kangavar, respectively, and the smallest difference is 12 and 9 percent less for the Sararood station, respectively. The results showed that without having meteorological station data and relying only on the selected satellite data in this study, appropriate climate forecasts can be estimated for each region of Kermanshah province. امروزه با توجه به گرم‌تر شدن زمین و کاهش بارش نیاز به‌پیش بینی‌های بلندمدت بارش برای برنامه‌ریزی و استفاده مناسب از منابع آبی در دسترس  ضروری است. بر این اساس پیش‌بینی بارش در دوره 2020 تا 2039 با استفاده از مدل KIOSTESM و CANESM5 از گزارش ششم IPCC در13 ایستگاه سینوپتیک استان کرمانشاه استخراج گردید. با توجه به این‌که ایستگاه‌های سینوپتیک در همه نقاط قرار ندارند و نمی‌توان برای بعضی از قسمت‌های منطقه میزان بارش را برآورد نمود به‌منظور تعیین بهترین ماهواره در هر ایستگاه سینوپتیک از مجموعه داده‌ها و ماهواره‌های CHRIPS, ERA5, PERSIAN_CDR, GPM, GSM, TRMM, TERRA در دوره 2000 تا2019 این 13 ایستگاه استفاده گردید. نتایج نشان داد برای ایستگاه‌های اسلام‌آباد، هرسین، گیلان غرب، جوانرود، کرمانشاه، روانسر، سنقر و سرپل ذهاب ماهواره TERRA و برای ایستگاه‌های سومار و تازه‌آباد مجموعه داده ERA5 و برای قصر شیرین، کنگاور و سرآرود ماهواره TRMM بهترین برآورد را دارد. نتایج  نشان داد مدل CANESMدر بیشتر ایستگاه‌ها بارش را کمتر از مشاهداتی محاسبه کرده است بیشترین اختلاف این مدل با داده‌های مشاهداتی و ماهواره به ترتیب برای کنگاور 52 و  50درصد بیشتر از بارش کل است و برای ایستگاه سرآرود به ترتیب با 12 و 9 درصد کاهش کمترین اختلاف را دارند. نتایج نشان داد بدون داشتن داده‌های ایستگاه هواشناسی و تنها با تکیه‌بر داده‌های ماهواره منتخب در این پژوهش برای هر منطقه از استان کرمانشاه می‌توان پیش‌بینی‌های اقلیمی مناسبی تخمین زد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104188_9a42b35f1b74c9dd3357a6ee6d1672f7.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Calibration of Potassium Soil Test Results in Some Calcareous Soils تفسیر نتایج داده‌های آزمون خاک پتاسیم در تعدادی از خاک‌های آهکی 1879 1894 104189 10.22059/ijswr.2025.390607.669884 FA مرضیه براتی زانیانی گروه علوم و مهندسی خاک. دانشکده کشاورزی. دانشگاه شهرکرد. ایران 0009-0001-1332-8115 علی رضا حسین پور گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران. 0009-0009-7670-450X محمد حسن صالحی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، ایران 0000-0002-5322-3078 اعظم جعفری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه با هنر کرمان. کرمان. ایران. 0000-0003-0800-2812 Journal Article 2025 02 17 The present study, aimed to investigate the potassium status using different extractants and to calibrate potassium soil test results by using the Cate-Nelson variance analysis method for maize (Zea mays L.) plant in some calcareous soils. Soil samples were collected (0-30 cm) from farmlands soils of Shahrekord plain and selected 30 soil samples for pot experiment. The greenhouse experiment was carried out as a factorial in the form of completely randomized design with two factors) types of soil and potash fertilizer (with three replications. At the end of the vegetative period, maize plants harvested and plant indices were determined. The results of the analysis of variance showed that the main effects of soil type and potassium fertilizer were significant (p<0.01) on dry matter weight, potassium concentration and uptake. Among the extractants evaluated, 1N NH4OAc, 0.1M barium chloride and 0.01M calcium chloride were identified as the most effective methods for estimating available potassium in these soils, respectively. By using two-classes model of Cate- Nelson variance analysis, the potassium critical levels in the 1N NH4OAc, 0.1M barium chloride and 0.01M calcium chloride extractants were 290.0, 270.25 and 69.50 mg kg-1 respectively. By using the three-class model of Cate- Nelson variance analysis showed that the low and medium class boundaries for these extractants were 200.5, 205.5 and 33.0 mg kg-1 respectively and the medium and high class boundaries were 364.5, 270.5, and 69.5 mg kg-1 respectively. These results can be utilized to improve potassium fertilization management in calcareous soils of the country. آگاهی از وضعیت پتاسیم خاک در مدیریت تغذیه گیاهان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تحقیق حاضر، به منظور بررسی وضعیت پتاسیم با عصاره‌گیرهای مختلف و گروه‌بندی مقادیر پتاسیم خاک به روش تجزیه واریانس دو گروهه و سه گروهه کیت-نلسون در گیاه ذرت در تعدادی از خاک‌های آهکی انجام شد. بدین منظور، 30 نمونه از خاک‌های کشاورزی (30-0 سانتیمتر) دشت شهرکرد جمع‌آوری شد. آزمایش گلخانه‌ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور (نوع خاک و مقدار کود پتاسه) در 3 تکرار انجام شد. پس از اتمام دوره رویشی، بخش هوایی ذرت برداشت و شاخص‌های گیاهی تعیین شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات خاک و کود پتاسه در سطح یک درصد اثر معنی‌داری بر وزن خشک، غلظت و جذب کل پتاسیم گیاه داشت. در بین عصاره‌گیرهای بررسی‌شده، استات آمونیوم یک نرمال، باریم کلرید 1/0 مولار و کلسیم کلرید 01/0 مولار، به‌ ترتیب به ‌عنوان مؤثرترین روش‌های برآورد پتاسیم قابل استفاده در این خاک‌ها شناسایی شدند. با استفاده از روش‌ تجزیه واریانس دو گروهه کیت-نلسون، حد بحرانی پتاسیم در عصاره‌گیرهای استات آمونیوم یک نرمال، باریم کلرید 1/0 مولار و کلسیم کلرید 01/0 مولار به‌ترتیب 0/290، 25/270 و 50/69  میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک به دست آمد. همچنین، نتایج آزمون خاک پتاسیم به روش تجزیه واریانس سه گروهه کیت-نلسون نشان داد که مرز گروه کم و متوسط در عصاره‌گیرهای ذکر شده به‌ترتیب؛ 5/200، 5/205 و 0/33 میلی‌گرم بر کیلوگرم و مرز گروه متوسط و زیاد، به‌ترتیب؛ 5/364، 5/270 و 5/69  میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. این نتایج می‌تواند در مدیریت بهتر تغذیه پتاسیم در خاک‌های آهکی کشور مورد استفاده قرار گیرد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104189_e1046da167e860b37c59183431698b8a.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Explaining Water Security Components and Proposing Management Strategies in the Agricultural Sector: A Case Study of Lorestan Province, Iran تبیین مولفه‌های امنیت آبی و ارائه راهکارهای مدیریتی در بخش کشاورزی: مورد مطالعه استان لرستان 1895 1912 104196 10.22059/ijswr.2025.391058.669889 FA زینب فراشی گروه مدیریت و توسعه کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران،چهار راه دانشکده،کرج، استان البرز، 0009-0009-2734-080X حسین شعبانعلی فمی گروه مدیریت و توسعه کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران،چهار راه دانشکده،کرج، استان البرز، 0000-0002-4885-0317 علی اسدی گروه مدیریت و توسعه کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران،چهار راه دانشکده،کرج، استان البرز، 0000-0001-8461-6352 علی اکبر براتی گروه مدیریت و توسعه کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران،چهار راه دانشکده،کرج، استان البرز، 0000-0003-0375-2331 Journal Article 2025 02 24   Water security means ensuring sustainable access to sufficient and safe water for various uses, while population growth and increased consumption have put pressure on water resources. This research examines key strategies for maintaining water security by focusing on its fundamental components. The study population consisted of experts from the Agricultural Jihad Organization of Lorestan Province, totaling approximately 130 individuals, from which a sample size of 97 was estimated using Krejcie and Morgan's table. The research tool was a two-part questionnaire: one part included the demographic characteristics of respondents, and the other part pertained to the main components of water security, with indicators provided for each component. The validity of the questionnaire was confirmed by professors from the Department of Agricultural Management and Development at the University of Tehran, and its reliability was assessed using Cronbach's alpha. Data analysis was performed using Smart PLS3 software. The results showed that the consumption component had the greatest impact on water security with a path coefficient of 0.769, followed by the economic capacity to supply water with a coefficient of 0.706, the sustainability or continuity of water access with 0.657, the availability of water resources with 0.593, and the physical access to water with 0.592. Given the importance of these five components of water security for preserving water resources, proposed strategies include improving water consumption management methods, adopting modern irrigation techniques, and investing in water infrastructure to ensure sustainable access to water. امنیت آبی به معنای تضمین دسترسی پایدار به آب کافی و سالم برای مصارف مختلف است. در حالی که رشد جمعیت و افزایش مصرف، منابع آبی را تحت فشار قرار داده است. این تحقیق به بررسی راهکارهای کلیدی حفظ امنیت آبی با توجه به مؤلفه‌های اساسی آن می‌پردازد. جامعه مورد مطالعه کارشناسان سازمان جهاد کشاورزی استان لرستان است که حدود 130 نفر می‌باشد که از این تعداد با استفاده از جدول کرجسی و مورگان نمونه‌ای به حجم 97 نفر براورد شد. ابزار تحقیق پرسشنامهای دو بخشی بود، یک بخش شامل، ویژگیهای جمعیت شناختی پاسخگویان و یک بخش مربوط به مولفه‌های اصلی امنیت آبی می‌باشد که در هر مولفه شاخص‌هایی ارایه شده است. روایی پرسشنامه با نظر اساتید گروه مدیریت و توسعه کشاورزی دانشگاه تهران تایید شد و به منظور بررسی پایایی آن از آلفای کرونباخ استفاده گردید. به منظور تحلیل داده‌ها از نرم‌افزار Smart PLS3 استفاده گردید. نتایج تحقیق نشان داد که مولفه مصرف با ضریب مسیر 769/0 آب بیشترین تاثیر را بر امنیت آبی دارد. پس از آن مولفه توان اقتصادی تامین آب با ضریب مسیر 706/0، پایدار‌ی یا تداوم دسترسی به آب با ضریب 657/0، موجود بودن منابع آب 593/0 و مولفه دسترسی فیزیکی به آب با مقدار 592/0 بر امنیت آب تاثیر می‌‎گذارد. با توجه به اهمیت مولفه‌های پنجگانه امنیت آبی جهت حفظ منابع آب اصلاح روش‌های مدیریت مصرف آب، استفاده از روش‌های آبیاری نوین و سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های آبی به منظور پایداری در دسترسی به آب از جمله راهکارهایی هستند که برای امنیت آبی پیشنهاد می‌گردد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104196_2dbb4e021d6565712504ddef8892667e.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Evaluating the effects of land use change on CO2 emissions using satellite image analysis and deep learning methods (Case study: Ahvaz county, 2014-2020) ارزیابی اثرات تغییر کاربری اراضی بر انتشار دی‌اکسیدکربن با استفاده از تحلیل تصاویر ماهواره ای و روش یادگیری عمیق (مطالعه موردی: شهرستان اهواز، ۲۰۱۴-۲۰۲۰) 1913 1930 104197 10.22059/ijswr.2025.395565.669945 FA کورش اندکائی زاده گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران 0009-0007-7161-1828 عباس عساکره گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران 0000-0001-7236-707X سعید حجتی گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران 0000-0002-4109-3202 Journal Article 2025 05 19 Land use changes, as a major challenge in the field of environment and sustainable development, have significant effects on the carbon cycle and greenhouse gas emissions, especially carbon dioxide. Monitoring and analyzing the trend of land use and vegetation changes, as a key indicator for assessing the environmental status, is of particular importance. This study aimed to investigate the impact of land use changes on CO₂ emissions in Ahvaz city during the years 2014 to 2020. In this research, images extracted from Google Earth and deep learning methods were used for land use classification. Data related to CO₂ emissions were extracted and analyzed from the Giovanni database. The overall classification accuracy for the years 2014 and 2020 was 97.55 and 98.86 percent, respectively, and the kappa coefficient for the years 2014 and 2020 was 94.36 and 96.06 percent, respectively. The results showed that agricultural land (77.47%) and man-made land (55.89%) increased significantly during the study period, while barren and rocky land decreased. Analysis of CO₂ concentration also indicated a 28% increase in 2020 compared to 2014. A moderate negative correlation was observed between barren land and CO₂ concentration. On the other hand, agricultural land (0.75) and man-made areas (0.43) showed a positive correlation with CO₂ concentration, which is likely due to human activities and energy consumption. تغییرات کاربری اراضی به عنوان یک چالش مهم در زمینه محیط‌زیست و توسعه پایدار، اثرات قابل توجهی بر چرخه کربن و انتشار گازهای گلخانه‌ای، به ویژه دی‌اکسید کربن، دارد. پایش و تحلیل روند تغییرات کاربری اراضی و پوشش گیاهی، به عنوان شاخصی کلیدی برای ارزیابی وضعیت زیست‌محیطی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر انتشار CO₂ در شهرستان اهواز طی سال‌های 2014 تا 2020 میلادی انجام شده است. در این پژوهش، از تصاویر استخراج شده از Google Earth و روش‌های یادگیری عمیق برای طبقه‌بندی کاربری اراضی استفاده شده است. داده‌های مربوط به انتشار CO₂ از پایگاه داده جیوانی استخراج و تحلیل شد. دقت کلی طبقه‌بندی برای سال‌های 2014 و 2020 به ترتیب 55/97 و 86/98 درصد و ضریب کاپا برای سال‌های 2014 و 2020 به ترتیب 36/94 و 06/96 درصد  به دست آمد. نتایج نشان داد که اراضی کشاورزی (47/77 درصد) و اراضی انسان‌ساخت (89/55 درصد) در دوره مورد مطالعه افزایش چشمگیری داشته‌اند، در حالی که اراضی بایر و علفزار کاهش یافته‌اند. تحلیل غلظت CO₂ نیز حاکی از افزایش 28 درصدی آن در سال 2020 نسبت به سال 2014 است. همبستگی منفی متوسطی بین اراضی بایر و میزان انتشار CO₂ مشاهده شد. از سوی دیگر، اراضی کشاورزی (75/0) و مناطق انسان‌ساخت (43/0) همبستگی مثبتی با میزان انتشار CO₂ نشان دادند که این امر احتمالاً ناشی از افزایش فعالیت‌های انسانی و مصرف انرژی است. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104197_3d344e5cef8acf8cd2ed06da4d92a688.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Random Forest Algorithm Training and Test for Monitoring Soil Salinity Changes in Pistachio Orchards آموزش و آزمون الگوریتم جنگل تصادفی برای پایش تغییرات شوری خاک باغات پسته 1931 1947 104198 10.22059/ijswr.2025.391946.669907 FA یوسف هاشمی نژاد استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی 0000-0002-7901-1161 فرهاد دهقانی عضو هیئت علمی مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران 0000-0002-4736-1669 حسین بیرامی عضو هیات علمی مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران. 0000-0001-7967-8495 مراد مرتاض دانش آموخته کارشناسی ارشد باغبانی، دانشگاه ایالتی کالیفرنیا، دیویس، یزد، ایران 0009-0006-8217-4857 مهدی شیران تفتی مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی ، یزد، ایران 0009-0006-5081-3490 Journal Article 2025 03 17 A total of 720 soil samples collected from 240 sampling locations within pistachio orchards in the provinces of Yazd and Khorasan Razavi were used for training and testing the Random Forest algorithm. The auxiliary variables used in this modeling included the median values of 32 surface reflectance variables and spectral indices derived from Sentinel-2 satellite images, covering the period from March 1 to October 1 of the sampling year. These variables were extracted for the sampling points using the Google Earth Engine platform. The Random Forest model was developed and optimized through coding in the R environment. The Leave-One-Out Cross-Validation (LOOCV) method was used to validate the model. After identifying and removing outliers, 191 points remained for retraining and retesting the Random Forest algorithm. The RMSE was 1.1 dS/m in the training set and 2.6 dS/m in the test set. The R² value was 93% in both datasets. This algorithm was then used to predict changes in soil salinity in the studied areas and years. Based on the results, in the Tanour Lahour drainage project, Class 3 of salinity is decreasing while Class 2 land area is increasing. In the Mortazieh farm, Class 3 salinity has decreased but shifted to Class 4. In the Rezaei farm, Class 4 land area is significantly increasing. Likewise, in the Dadyar farm in Khorasan Razavi Province, Class 4 salinity area has relatively increased. The results of this study demonstrated that the Random Forest algorithm is capable of successfully predicting soil salinity changes within the study areas and similar regions. تعداد 720 نمونه خاک که از 240 موقعیت نمونه‌برداری در داخل باغات پسته از دو استان یزد و خراسان رضوی جمع‌آوری شده بود برای آموزش و آزمون الگوریتم جنگل تصادفی مورد استفاده قرار گرفتند. متغیرهای کمکی که برای این مدل‌سازی مورد استفاده قرار گرفتند عبارت بودند از مقادیر میانه 32 متغیر بازتاب سطحی و شاخص‌های طیفی مستخرج از تصاویر ماهواره‌ای سنتینل 2 از اول مارس تا اول اکتبر سال نمونه‌برداری بود که توسط پلتفرم گوگل ارث انجین برای نقاط نمونه‌برداری استخراج شده بود. مدل جنگل تصادفی از طریق کدنویسی در محیط R توسعه و بهینه‌سازی شد. برای اعتبارسنجی مدل از روش کنارگذاشتن یک نقطه استفاده شد. پس از شناسایی و حذف نقاط پرت، تعداد 191 نقطه برای آموزش و آزمون مجدد الگوریتم جنگل تصادفی باقی ماند. مقدار RMSE در دسته آموزش 1/1 و در دسته آزمون 6/2 دسی‌زیمنس بر متر بود . مقدار R2 در هر دو دسته 93 درصد بود. این الگوریتم برای پیش‌بینی تغییرات شوری خاک در مناطق و سال‌های مورد مطالعه استفاده شد. بر اساس این نتایج در پروژه زهکشی تنور لاهور، مساحت اراضی کلاس 3 در حال کاهش و اراضی کلاس 2 در حال افزایش است. در مزرعه مرتاضیه شوری کلاس 3 کاهش یافته ولی در عوض به کلاس 4 افزوده شده است. در مزرعه رضایی نیز به شدت اراضی کلاس 4 در حال افزایش است. همچنین در مزرعه دادیار در استان خراسان رضوی نیز بطور نسبی اراضی کلاس 4 شوری افزایش یافته است. نتایج این تحقیق نشان داد که الگوریتم جنگل تصادفی بطور موفقیت‌آمیزی قادر به پیش‌بینی تغییرات شوری خاک در محدوده‌های مورد مطالعه و مناطق مشابه می‌باشد.  https://ijswr.ut.ac.ir/article_104198_a69ce885b5f7c830ced7eb7cf32cd572.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Assessment of Agricultural Drainage Water Quality for Irrigation Reuse Using Hydrochemical Indices (Case Study: Bavi County, Khuzestan) ارزیابی کیفیت زهاب اراضی کشاورزی با استفاده از شاخص‌های هیدروشیمیایی جهت استفاده مجدد برای آبیاری (مطالعه موردی: شهرستان باوی- خوزستان) 1949 1966 104266 10.22059/ijswr.2025.394995.669936 FA محمد دخیلی گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایران 0009-0002-6345-0714 جواد ظهیری دانشیار گروه مهندسی آب-دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان 0000-0001-9681-1606 میترا چراغی گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایران 0000-0002-0389-3858 شهرام مرادی مدیر مرکز پایش و نظارت بر کیفیت آب و فاضلاب- شرکت آب و فاضلاب خوزستان. 0000-0003-4949-8041 Journal Article 2025 05 09 This study evaluated the quality of drainage water from autumn wheat fields in Bavi County, Khuzestan Province. Monthly water samples were collected from the Karun River between December 2023 and February 2024. Samples were taken from three drainage collectors located at 950, 1410, and 1770 meters, following a factorial experimental design based on a randomized complete block design with two factors: location (at three levels) and time (at three levels). Key physicochemical parameters measured included total dissolved solids (TDS), alkalinity, electrical conductivity, calcium, magnesium, sodium, potassium, chloride, phosphate, nitrate, carbonate, and bicarbonate. To assess the water’s suitability for irrigation, several hydrochemical indices were calculated: soluble sodium percentage (SSP), sodium adsorption ratio (SAR), residual sodium carbonate (RSC), permeability index (PI), Kelly’s ratio (KR), magnesium adsorption ratio (MAR), and total hardness (TH). Results showed that the average TDS in drain 1 (1992 mg/L) was significantly lower than in drain 2 (3580 mg/L) and drain 3 (3573 mg/L). Similarly, average values of irrigation quality indices for drain 1—such as SAR (23.59), RSC (1.5), PI (53%), KR (0.97), MAR (0.24), and TH (800 mg/L)—were all markedly lower compared to the other drains. These findings indicate that water from drain 1 is suitable for irrigating all plant types—sensitive, semi-sensitive, and tolerant—due to its favorable salinity levels and cation balance. Conversely, the high salinity and elevated sodium and chloride concentrations in water from drains 2 and 3 limit their use to salt-tolerant crops. Irrigation of sensitive or semi-sensitive plants with water from these drains would require careful management and remediation. This study underscores the importance of continuous monitoring of drainage water quality and the implementation of integrated water resource management to promote sustainable water use. این پژوهش با هدف ارزیابی کیفیت زهاب‌های تولیدی از اراضی تحت کشت گندم پاییزه در شهرستان باوی استان خوزستان انجام شد. نمونه‌برداری از سه جمع‌کننده زهکش در فواصل ۹۵۰ (زهکش 1)، ۱۴۱۰ (زهکش 2) و ۱۷۷۰ (زهکش 3) متری از رودخانه کارون در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو فاکتور مکان (در سه سطح) و زمان (در سه سطح دی تا اسفند ۱۴۰۲) اجرا گردید. پارامترهای فیزیکوشیمیایی آب شامل مواد جامد محلول، قلیائیت، هدایت الکتریکی، کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، کلراید، فسفات، نیترات، کربنات و بی‌کربنات اندازه‌گیری شدند. شاخص‌های هیدروشیمیایی شامل درصد سدیم (SSP)، نسبت جذب سدیم (SAR)، کربنات سدیم باقیمانده (RSC)، شاخص نفوذپذیری (PI)، نسبت کلی (KR)، نسبت جذب منیزیم (MAR) و سختی کل (TH) برای ارزیابی کیفیت آب آبیاری مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد میانگین TDS در زهکش ۱ (۱۹۹۲ میلی‌گرم بر لیتر) به‌طور معناداری کمتر از زهکش‌های ۲ (۳۵۸۰ میلی‌گرم بر لیتر) و ۳ (۳۵۷۳ میلی‌گرم بر لیتر) بود. میانگین شاخص‌های کیفی زهکش 1 شامل SAR (59/23)، RSC (5/1)، PI (53%)، KR (97/0)، MAR (24/0) و TH (۸۰۰ میلی‌گرم بر لیتر) به‌طور معناداری کمتر از زهکش‌های دیگر ثبت شد. لذا، آب زهکش ۱ به دلیل شوری و ترکیب کاتیونی مناسب، برای آبیاری همه گیاهان (حساس، نیمه حساس و مقاوم) قابل استفاده است. آب زهکش‌های ۲ و ۳ به دلیل شوری بالا و غلبه سدیم و کلراید، تنها برای گیاهان مقاوم مناسب بوده و استفاده از آن‌ها برای گیاهان حساس و نیمه حساس نیازمند مدیریت و اصلاح است. این مطالعه اهمیت پایش کیفیت زهاب و مدیریت تلفیقی منابع آب برای استفاده پایدار را تأکید می‌کند. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104266_570f9ea55bf662b5c4d27899698fed86.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 56 7 2025 09 23 Effect of Biochar Particle Size and Chemical Activation on the Bioavailability of Some Heavy Metals in Co-Compost of Municipal Solid Waste تأثیر اندازه و فعال‌سازی شیمیایی بیوچار بر زیست‌فراهمی برخی فلزات سنگین در کمپوست مشترک پسماند جامد شهری 1967 1986 104267 10.22059/ijswr.2025.396242.669951 FA کمال خلخال گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0009-0009-2250-8773 عادل ریحانی تبار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. 0000-0003-1066-9130 شاهین اوستان گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. 0000-0002-4291-341X ناصر علی اصغرزاد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0000-0003-3853-8917 Journal Article 2025 05 28 Biochar is commonly used to mitigate the adverse effects of the composting process and enhance the quality of final co-compost product. In this research, municipal solid waste (MSW) was mixed thoroughly biochar of particle sizes (B2-4mm, B1-2mm, B0.5-1mm), and activated biochars (H2SO4-AB0.5-1mm and NaOH-AB0.5-1mm) and co-composted. Results demonstrated that chemical activation of biochar, which involved surface degradation, created rougher and more irregular structures. In co-composting, NaOH-AB (5%) showed the longest thermophilic period (7 days), the highest temperature (71.5°C), total nitrogen content (1.37%) and germination index (131%). The highest organic matter content (38%) was recorded in B1-2mm (10%). Among the biochar treatments, special attention should be given to the H2SO4-AB (10%) treatment due to its lowest Zn and Mn concentrations, the B1-2mm (10%) treatment for having the lowest Fe and Pb concentrations, and the NaOH-AB (10%) treatment for exhibiting the lowest Cd concentration in final co-compst (p < 0.05). Based on the permissible limits for heavy metals established by the national standard of Iran, the concentrations of Fe, Zn, Mn, Cu, Pb, and Cd in the composts produced in this study were all below the allowable limits. However, the control exhibited the highest total and DTPA-extractable HM concentrations. Overall, the addition of biochar, especially activated biochar (H2SO4-AB and NaOH-AB) and those with smaller particle sizes (0.5-2 mm), led to a reduction in both total concentration and bioavailability of HMs. In conclusion, the addition of biochar—particularly activated biochar and smaller particle sizes (0.5–2 mm)—to MSW during composting reduces both the total and bioavailable concentrations of HMs. Therefore, further research on co-composting and its implications is of great importance. بیوچار به‌منظور کاهش اثرات نامطلوب فرایند کمپوست‌شدن و ارتقای کیفیت کمپوست نهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش بخش آلی پسماند جامد شهری با بیوچار 2 تا 4 میلی‌متر B2-4mm))، بیوچار 1 تا 2 میلی‌متر B1-2mm))، بیوچار 5/0 تا 1 میلی‌متر B0.5-1mm))، بیوچار فعال‌شده با H2SO4 (AB0.5-1mm-H2SO4) و NaOH (AB0.5-1mm-NaOH) برای تهیه کمپوست مشترک مخلوط شد. نتایج نشان داد که فعال‌سازی شیمیایی بیوچار با تخریب سطح بیوچار باعث ایجاد سطوح ناهموار و ساختار نامنظم شد. در کمپوست مشترک حاصله بالاترین دما ( oC 5/71)، طولانی‌ترین دوره ترموفیلی (7 روز)، بیشترین شاخص جوانه‌زنی (131%) و درصد نیتروژن کل (37/1%) مربوط به AB-NaOH 5% و بالاترین غلظت ماده آلی (38%)، مربوط به B1-2mm 10% بود. در کمپوست نهایی تیمار AB-H2SO4 10% دارای کمترین غلظت روی و منگنز، تیمار B1-2mm 10% دارای کمترین غلظت آهن و سرب و تیمار AB-NaOH 10% دارای کمترین غلظت کادمیوم بود (p<0.05) . بر اساس حد مجاز فلزات سنگین در استاندارد ملی ایران، غلظت Fe، Zn، Mn، Cu، Pb و Cd در کمپوست‌های تولید شده در این تحقیق کمتر از حد مجاز بودند. اما تیمار شاهد از نظر غلظت کل و غلظت فلزات سنگین عصاره‌گیری‌شده با DTPA دارای بیشترین مقدار بود. در نهایت چنین نتیجه‌گیری می‌شود که چون افزودن بیوچار به‌ویژه بیوچار فعال‌شده و بیوچار در اندازه کوچک‌تر (5/0 الی 2 میلی‌متر) به پسماند جامد شهری در حال کمپوست‌شدن باعث کاهش غلظت کل و غلظت زیست‌فراهم فلزات سنگین می‌شود، لذا توجه به موضوع کمپوست مشترک و تحقیقات بعدی حائز اهمیت است. https://ijswr.ut.ac.ir/article_104267_6316b33941eab51ce3e84bc4a6ec6f41.pdf