تحقیقات آب و خاک ایران

تحقیقات آب و خاک ایران

تعیین حداقل ویژگی های موثربرای ارزیابی کیفیت خاک اراضی تحت کشت گندم دیم در دشت قروه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مدیریت منابع خاک ،گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی،دانشگاه زنجان
2 گروه علوم خاک،دانشکده کشاورزی،دانشگاه زنجان،زنجان،ایران
3 گروه سنجش از دور و GIS،دانشکده جغرافیا،دانشگاه تهران،تهران،ایران
10.22059/ijswr.2026.420089.670203
چکیده
کیفیت خاک به عنوان یکی از مؤلفه‌های اساسی در پایداری تولید محصولات کشاورزی نقش مهمی در مدیریت بهینه اراضی و افزایش بهره‌وری دارد. پژوهش حاضر با هدف تعیین حداقل ویژگی‌های مؤثر برای ارزیابی کیفیت خاک و مقایسه کارایی سه شاخص کیفیت خاک شامل شاخص تجمعی ساده (SQIa)، شاخص تجمعی وزنی (SQIw) و شاخص نمورو (NQI) در اراضی گندم دیم دشت قروه انجام شد. بدین منظور، نمونه‌های خاک از عمق 0–30 سانتی‌متری مزارع برداشت و ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و حاصلخیزی خاک اندازه‌گیری شد .با استفاده از روش تجزیه به مولفه‌های اصلی (PCA) شش ویژگی درصد شن، ظرفیت تبادل کاتیونی ،درصد سیلت، اسیدیته خاک، کربن آلی و پتاسیم قابل دسترس به عنوان مجموعه حداقل ویژگی‌های موثر(MDS) انتخاب شدند، سپس شاخص‌های کیفیت خاک در قالب مجموعه کل داده‌ها (TDS) و مجموعه حداقل داده‌ها (MDS) محاسبه و ارتباط آنها با عملکرد محصول ارزیابی گردید. نتایج نشان داد همبستگی معنی‌داری (01/0< p) بین عملکرد گندم دیم و شاخص‌های کیفیت خاک وجود دارد. در حالت کاربرد MDS بیشترین ضریب تبیین مربوط به شاخص تجمعی وزنی (75/0R2=)، و سپس شاخص‌های نمورو (67/0R2=) و تجمعی ساده (63/0R2=) بود ؛ الگوی مشابهی نیز در حالت TDS با مقادیر ضریب تبیین کمتر (به ترتیب 7/0، 61/0 و 51/0) مشاهده شد. بنابراین شاخص کیفیت خاک تجمعی وزنی توانایی بیشتری در تبیین تغییرات عملکرد دارد . همچنین استفاده از MDS به دلیل همبستگی بیشتر ، کاهش هزینه ها وتعداد ویژگی‌ها ، کارآمدتر از TDS ارزیابی شد و کیفیت خاک اراضی در منطقه درکلاس ضعیف (IV) درجه بندی شد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Determining the minimum data set for soil quality assessment of rainfed wheat lands in Qorveh Plain, Iran.

نویسندگان English

Heshmat Eskandari 1
َMOhammad Amir Delavar 2
Seyed Kazem Alavi Panah 3
1 PhD Student in Soil Resource Management, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan
2 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
3 Department of Remote Sensing and GIS, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده English

Soil quality is fundamental to agricultural sustainability, optimal land management, and productivity. This study determined a minimum data set (MDS) for evaluating soil quality and compared three indices additive (SQIa), weighted (SQIw), and Nemoro (NQI) in dryland wheat areas of the Qorveh Plain. Soil samples (0–30 cm depth) were collected to measure physical, chemical, and fertility attributes. Using principal component analysis (PCA), six properties (sand %, silt %, cation exchange capacity, pH, organic carbon, and available potassium) were selected for the MDS. Indices were calculated using both the total data set (TDS) and MDS, and regressed against crop yield. Results revealed a significant correlation (p < 0.01) between wheat yield and all soil quality indices. Under the MDS framework, the highest coefficient of determination was achieved by SQIw (R2 = 0.75), followed by NQI (R2 = 0.67) and SQIa (R2 = 0.63). A matching pattern emerged for the TDS baseline, though with lower predictive values (R2 = 0.70, 0.61, and 0.51, respectively(. Consequently, the weighted additive index (SQIw) demonstrated a superior capacity to explain yield variations. Due to higher yield correlations, lower analytical costs, and a reduced indicator count, the MDS approach proved more efficient than using the full TDS. Ultimately, the overall soil quality of the agricultural land in the study region was classified as poor (Class IV).

کلیدواژه‌ها English

Soil quality index
Principal component analysis
Minimum data set
Sustainable soil management