Determining the soil quality index in the Batumi delta, Georgia

Abstract

The soil quality index is a quantitative assessment concept and it is used in the evaluation of ecosystem components. Because of the high potential for agriculture and biodiversity, deltas are the most valuable parts of the ecosystem. This study aimed to determine the soil quality index (SQI) in the Batumi Delta, Georgia. For this purpose, the study area was divided into five plots due to their morphological positions (L1, L2, L3, L4, and L5). A total of 125 soil samples were taken for analysis including clay content (CC), silt content (SC), sand content (SaC), mean weight diameter (MWD), aggregate stability (AS), amount of water retained under -33 kPa (FC) and -1500 kPa (WP) pressures and organic matter content (OM). These properties were used as the main criteria, and the Analytic Hierarchy Process (AHP) and Factor Analysis were used for weighting them. Sub-criteria were scored using expert opinion and the linear score functions, such as “more is better” and “optimum value”. For determining SQI, the additive method (SQIA), the weighted method with AHP (SQIAHP), and the weighted method with factor analysis (SQIFA) were used. The resulting SQI scores of the three methods were ordered as SQIAHP>SQIA>SQIFA, but these differences were not significant. However, the SQI scores of the plots (p£0.01) showed statistically significant differences and were ordered as L5>L4>L3>L2>L1.

El índice de calidad del suelo es un concepto de evaluación cuantitativa y se utiliza en la evaluación de los componentes del ecosistema. Debido a su potencial alto para la agricultura y la biodiversidad, los deltas son las partes más valiosas del ecosistema. Este estudio tuvo como objetivo determinar el índice de calidad del suelo (SQI) en el delta de Batumi, Georgia. Es por ello que el área de estudio se dividió en cinco parcelas con base en sus posiciones morfológicas (L1 , L2 , L3 , L4 y L5 ). Un total de 125 muestras de suelo se tomaron para su análisis, e incluyeron contenido de arcilla (CC), contenido de limo (SC), contenido de arena (SaC), diámetro medio ponderado (MWD), estabilidad de agregados (AS), cantidad de agua retenida de presiones por debajo de -33 kPa (FC) y -1500 kPa (WP) y contenido de materia orgánica (OM). Estas propiedades se utilizaron como criterios principales, y para ponderarlas usamos el Proceso analítico jerárquico (Analytic Hierarchy Process, AHP) y el Análisis de factores. Los subcriterios se calificaron de acuerdo con la opinión de expertos y con las funciones de calificación lineal, como “más es mejor” y “valor óptimo”. Para determinar el SQI, se utilizó el método aditivo (SQIA), el método ponderado con AHP (SQIAHP) y el método ponderado con análisis de factores (SQIFA). Los valores resultantes de SQI de los tres métodos se ordenaron como SQIAHP> SQIA> SQIFA, pero estas diferencias no fueron significativas. Sin embargo, los valores de SQI de las parcelas (p£0.01) mostraron diferencias estadísticamente significativas y se ordenaron como L5 > L4 > L3 > L2 > L1