Yarı-Kurak Bir Tarım Arazisinde Toprak Kalitesinin Uzaysal Değişkenliği

Year 2020, Volume: 6 Issue: 1, 28 - 38, 30.10.2020

Saada Hamad Mohamed Sabit Erşahin , Seval Sünal Kavaklıgil

Abstract

Toprak kalitesinin izlenmesi tarımda sürdürülebilirlik, toprakların korunması, çevre sağlığı ve gıda güvenliği açısından son derece önemlidir. Bu çalışma ile Çankırı-Merkez ilçeye bağlı Aşağı Pelitözü köyünde eğimli ve sürekli buğday-nadas kültürü altında yaklaşık 10 hektar genişliğindeki bir arazide toprak kalitesinin uzaysal değişkenliği belirlenmiştir. Çalışma alanında gelişigüzel belirlenen 100 noktadan topraklarının toprak işleme derinliğinden (0-20 cm) toprak örnekleri alınarak temel toprak özelikleri için analiz edilmiştir. Toprak kalitesi değerlendirmesinde kullanılacak göstergelerin yer alacağı minimum veri setinin belirlenmesi amacıyla temel bileşenler analizi uygulanmıştır. Bu analiz sonucu arazide ortalama toprak kalitesi indeksinin (TKİ) 1,47 (orta düzeyde) olduğu belirlenmiştir. Hesaplanan TKİ değerlerinin uzaysal yapısı jeoistatistiksel yöntemlerle analiz edilmiş ve değerlerin arazideki değişimini gösteren yüzey haritası oluşturulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre TKİ’nin arazinin eğimin nispeten daha düşük olduğu güneydoğu tarafında düşük, kuzeybatı tarafında ise daha yüksek değerler aldığı tespit edilmiştir. Bulgular, TKİ’nin uzaysal yapısının güvenli bir şekilde belirlenebilmesi için daha sık bir örneklemenin gerektiğini göstermektedir.

Keywords

Gausiyan model, jeoistatistik, minimum veri seti, temel bileşenler, toprak kalitesi

References

• Acir, N., 2014. Kurak ve yarı-kurak bölge topraklarının toprak kalitesinin belirlenmesinde kullanılacak minimum veri setlerinin hazırlanması. Doktora tezi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı, Tokat.
• Andrews, S.S., Karlen, D.L., Cambardella, C.A., 2004. The Soil Management Assessment Framework. Soil Science Society of America Journal 68, 1945-1962 https://doi.org/10.2136/sssaj2004.
• Arshad, M.A., Coen, G.M., 1992. Characterization of soil quality: Physical and chemical criteria. American Journal of Alternative Agriculture 7, 1-7. https://doi.org/10.1017/S0889189300004410.49:123-142
• Avcı A.S., 2019. Yoğun Tarımsal Üretimin Yapıldığı Yukarı Dicle Havzasında Toprak Kalitesinin Farklı Yöntemlerle Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi. Siirt Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı.syf.12-25
• Bayram, M., Günal, H., Özgöz, E., 2015. Sürdürülebilir Toprak İşleme Yöntemlerinin Belirlenmesinde Toprak Kalitesi Değerlendirmelerinin Önemi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi 25, 339-346. https://doi.org/10.29133/yyutbd.236414. 339-341
• Bayramin, İ., 2003. Beypazarı Topraklarının Medalus Metoduna Göre Toprak Kalite İndekslerinin Belirlenmesi. HR.Ü.Z.F.Dergisi 7 (3–4), 29–35.
• Birgili, S, R.Y. and G.U., 2015. Çankiri–Çorum havzasinin jeolojisi ve petrol olanaklari. MTA Raporu.
• Blake, G.R., Hardge, K.H., 1986. Bulk Density, in: Klute., A. (Ed.), Methods of Soil Analysis: Part 1. Physical and Mineralogical Methods. American Society of Agronomy-Soil Science Society of America, Madison, pp. 363–375.
• Budak, M., Gunal, H., Celik, I., Yildiz, H., Acir, N., Acar, M., 2018. Soil quality assesment of upper Tigris basin. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences 13, 301-316. https://doi.org/10.26471/cjees/2018/013/026, 301-302.
• ÇEM, 2017. Türkiye Çölleşme Modeli, Teknik Özet, Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Doran, J.W., Jones, A.J., Doran, J.W., Parkin, T.B., 1996. Quantitative Indicators of Soil Quality: A Minimum Data Set. https://doi.org/10.2136/sssaspecpub49.c2, 35,3-3.
• Everest, T., Sungur, A., Özcan, H., 2020. Medalus Yöntemi Kullanılarak Karacabey Tarım İşletmesi Toprak Kalite İndeksinin Değerlendirilmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 7, 120-131. https://doi.org/10.30910/turkjans.680030, syf 121-122.
• Gee, G., Bouder, J., 1986. Particle Size Analysis, in: Klute, A. (Ed.), Methods of Soil Analysis: Part 1. Physical and Mineralogical Methods. American Society of Agronomy and Soil Sicence Society of America, Madison, pp. 383–411.
• Hendershot, W.H., Lalande, H. ve Duquette, M., 1993. Soil Reaction and Exchangeable Acidity. Canadian Society of Soil Science, CRC Pres Inc. Boca Raton, Florida. USA. Isaaks, H., Srivastava, R., 1989. An Introduction to Applied Geostatistics. Oxford University Press, New York.
• Janzen, H.H., 1993. Soluble Salts in Soil Sampling and Methods of Analysis. In Carter M.R. (ed), Canadian Society of Soil Science, CRC Pres Inc. Boca Raton, Florida. USA.p:161-166
• Kacar, B. ve İnal, A., 1998. Bitki Analizleri. Bitki Analizleri, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti. Yayınları, Yayın No: 1241; Fen Bilimleri: 63, (I. Basım) Ankara. Karlen, D.L., Hurley, E.G., Andrews, S.S., Cambardella, C.A., Meek, D.W., Duffy, M.D., Mallarino, A.P., 2006. Crop rotation effects on soil quality at three northern corn/soybean belt locations. Agronomy Journal 98, 484-495. https://doi.org/10.2134/agronj2005.0098, 291-299
• Karlen, D.L., Mausbach, M.J., Doran, J.W., Cline, R.G., Harris, R.F., Schuman, G.E., 1997. Soil Quality: A Concept, Definition, and Framework for Evaluation (A Guest Editorial). Soil Science Society of America Journal 61, 4-10. https://doi.org/10.2136/sssaj1997.03615995006100010001x, 61:4-10
• Kemper, W.D., Rosenau, R.C., 1986. Aggregate stability and size distributlon, in: A. Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Methods. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, pp. 425–442.
• Klute, A., Cassel, D., Nielsen, D., 1986. Field capacity and available water capacity, in: Klute, A. (Ed.), Methods of Soil Analysis: Part 1—Physical and Mineralogical Methods. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Modsion, pp. 901–926.
• Koca, Y.K., Acar, M., Turgut, Y.Ş., 2019. Tarım topraklarının jeoistatistiksel modelleme ile kalitesinin değerlendirilmesi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi 23, 489-499. https://doi.org/10.29050/harranziraat.556103
• Koorevaar, P., Menelik, G., Dirksen, C., 1983. Elements of Soil Physics, 1st ed. Elsevier, Wageningen.
• Kosmas, C., Ferrara, A., Briasouli, H., Imeson, A., 1999. Methodology for mapping environmentally sensitive areas (ESAs) to desertification. In: Kosmas, C., Kirkby, M., Geeson, N. (Eds.), The Medalus Project: Mediterranean Desertification and Land Use. Manual on Key Indicators of Desertification and Mapping Envi, in: European Union 18882.1-20.
• Kosmas, C., Tsara, M., Moustakas, N., Kosma, D., Yassoglou, N., 2006. Environmentally Sensitive Areas and Indicators of Desertification. Desertification in the Mediterranean Region. A Security Issue. https://doi.org/10.1007/1-4020-3760-0_25
• Mukherjee, A., Lal, R., 2014. Comparison of soil quality index using three methods. PLoS ONE 9, 1-15. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0105981. Mulla, D.J., McBratney, A.B., 2001. Soil spatial variability, in: A.W. Warick (Ed.), Soil Physics Companion, pp 343-375. https://doi.org/10.1081/e-enrl-120047495,321-355
• Mutlu, N., 2015. Yarı Kurak Bir Bölgede Çölleşmenin İzlenmesini Sağlayacak Göstergelerinin Belirlenmesi ve Haritalanması. Doktora Tezi. Gaziosmanpaşa Universitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak bilimi ve bitki Besleme Bölümü, Tokat.
• Nakajima, T., Lal, R., Jiang, S., 2015. Soil quality index of a crosby silt loam in central Ohio. Soil and Tillage Research 146, 323-328. https://doi.org/10.1016/j.still.2014.10.001.
• Nelson, D.W., Sommers, L.E., 1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter, in: Page, A.L., Miller, R., Keeney, D. (Eds.), Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, pp. 539–579.
• Nortcliff, S., 2002. Standardisation of soil quality attributes. Agriculture, Ecosystems and Environment 88, 161-168. https://doi.org/10.1016/S0167-8809(01)00253-5 Özulu, M., Özaytekin, H., Uyanöz, R., 2006. Toprak kalitesinin değerlendirilmesinde farklı yaklaşımlar. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 20, 1–8.
• Parr, J.F., Hornick, S.B., Meyer, R.E., Papendick, R.I., 1992. Soil quality: Attributes and relationship to alternative and sustainable agriculture. American Journal of Alternative Agriculture 7, 5-11. https://doi.org/10.1017/S0889189300004367.
• Raiesi, F., 2017. A minimum data set and soil quality index to quantify the effect of land use conversion on soil quality and degradation in native rangelands of upland arid and semiarid regions. Ecological Indicators 75, 307-320. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.12.049.
• Sağlam, M., Dengiz, O., 2013. Kimyasal Toprak Kalite Göstergelerinin Faktör ve Jeoistatistik Analiz Yöntemleriyle Değerlendirilmesi. Ege Üniv. Ziraat Fak. Derg., 50, 1871–190.
• Shukla, M.K., Lal, R., Ebinger, M., 2006. Determining soil quality indicators by factor analysis. Soil and Tillage Research 87, 194-204. https://doi.org/10.1016/j.still.2005.03.011.
• Solgi, A., Pourhaghi, A., Bahmani, R., Zarei, H., 2017. Improving SVR and ANFIS performance using wavelet transform and PCA algorithm for modeling and predicting biochemical oxygen demand (BOD). Ecohydrology and Hydrobiology 17, 164-175. https://doi.org/10.1016/j.ecohyd.2017.02.002.
• Sünal, S., 2018. Yarı-Kurak Orta Anadolu Koşullarında Tepe-eğim hidropedolojisi. Doktora tezi, ÇAKÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Çankırı.
• Trangmar, B.B., Yost, R.S., Uehara, G., 1986. Application of Geostatistics to Spatial Studies of Soil Properties. Advances in Agronomy 38, 45-94. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(08)60673-2.
• Veum, K.S., Sudduth, K.A., Kremer, R.J., Kitchen, N.R., 2017. Sensor data fusion for soil health assessment. Geoderma 305, 53-61. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.05.031.
• Webster, R., 2001. Statistics to support soil research and their presentation. European Journal of Soil Science 52, 330–340. https://doi.org/10.1046/j.1365-2389.2001.00383.x