Determination of Spatial Distribution of N, P, K Elements based on Before Sowing and Postharvest of Cultivated Soils under Mediterranean Ecological Condition

Year 2024, Volume: 12 Issue: 1, 181 - 192, 22.07.2024

Cihangir Sürme , Orhan Dengiz , Emine Arslan , Orhan Kara

https://doi.org/10.33202/comuagri.1430126

Abstract

It is possible to create a decision-making mechanism that will mobilize the producer with an effective amount of input at the right time and area and guide them in planning by providing effective data and information flow on the change of soil properties with soil databases and spatial distribution maps of variable parameters of the soil, produced based on today’s developing technology. This study was carried out to determine the spatial distribution of total nitrogen (N), available phosphorus (Pal ), and available potassium (Kal ) contents which are among essential macro nutrients of the soils before sowing and postharvest in 61.5 decares of irrigated agricultural land where corn is grown. For this purpose, soils were taken from 63 sampling points at 0–30 cm depth, and the spatial distribution maps of total N, Pal and Kal were prepared according to the method that gave the best distribution when 5 different interpolation methods were compared. According to the FAO classification, the total N content of the soils was found to be sufficient both before sowing and postharvest and the Pal content, which was low before sowing, was found to be sufficient postharvest. It was determined that the soils contained sufficient Kal content in 53.97% of the area before sowing and at an excess level in 46.03% of the area, and at an adequate level in 38.10% of the area and at an excess level in 61.90% of the area postharvest. Therefore, an effective and accurate fertilization program should be prepared by taking into account the changes in soil properties and plant requirements in order to make sustainable soil management planning in the study area.

Keywords

Spatial distribution, macro nutrient elements, corn

Akdeniz Ekolojik Koşulları Altında Mısır Yetiştiriciliği Yapılan Tarım Topraklarının Ekim Öncesi ve Sonrası N, P ve K Elementlerinin Konumsal Dağılımlarının Belirlenmesi

Abstract

Günümüzde gelişen teknolojiye bağlı olarak oluşturulan toprak veri tabanları ve toprağın değişken parametrelerinin alansal dağılım haritaları ile toprak özelliklerinin değişimi konusunda etkili veri ve bilgi akışı sağlanarak, üreticiyi doğru zaman ve alanda etkili miktarda girdi ile harekete geçirecek ve planlama konusunda yönlendirecek bir karar verme mekanizmasının oluşturulmasına imkan sağlanmaktadır. Bu çalışma, mısır yetiştiriciliği yapılan 61.5 dekar sulu tarım arazisinde ekim öncesi ve hasat sonrasında toprakların temel besin elementlerinden olan toplam azot (N), alınabilir fosfor (Pal) ve alınabilir potasyum (Kal) içeriklerinin alansal dağılımlarının belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür. Bu amaç doğrultusunda, 63 örnekleme noktasından 0-30 cm derinlikten topraklar alınmıştır ve 5 farklı enterpolasyon yöntemi karşılaştırılarak en iyi dağılımı veren yönteme göre toplam N, Pal ve Kal’ın alansal dağılım haritaları hazırlanmıştır. FAO sınıflandırmasına göre, toprakların toplam N içeriği, hem ekim öncesi hem de hasat sonrası yeterli düzeyde, ekim öncesi az düzeyde olan Pal içeriği, hasat sonrası yeterli düzeyde bulunmuştur. Ekim öncesi alanın %53.97’ sinde yeterli düzeyde, %46.03’ ünde fazla düzeyde, hasat sonrası ise alanın %38.10’unda yeterli, %61.90’ında fazla düzeyde toprakların Kal içerdiği belirlenmiştir. Bu nedenle, çalışma alanında özellikle sürdürülebilir toprak yönetim planlaması yapılabilmesi için söz konusu toprak özelliklerinin değişimi ve bitki istekleri dikkate alınarak etkili ve doğru bir gübreleme programı hazırlanmalıdır.

Keywords

Konumsal dağılım, makro besin elementleri, mısır

Thanks

Bu çalışma, T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü (TAGEM)’ ne bağlı Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü’ ne ait tarım arazisinde yürütülmüştür. Bu nedenle, TAGEM başta olmak üzere Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü’ ne desteklerinden dolayı teşekkür ederiz.

References

• Anonim, 2014. Çukurova Kalkınma Ajansı. 2014-2023 Çukurova Bölge Planı. https://www.cka.org.tr/uploads/pages_v/2014--2023-cukurova-bolge-plani.pdf. (12.08.2023)
• Anonim, 2022. Çukurova’nın bereketi kaçtı: Toprak kirlendi, su kurudu. Yeşil Gazete, https://yesilgazete.org/cukurovanin-bereketi-kacti-toprak-kirlendi-su-kurudu/. (12.04.2023)
• Arslan, E., Çaycı, G., Dengiz, O., Yüksel, M., Atikmen Çiçek, N.,2018. Toprakların bazı makro besin elementi içeriklerinin farklı tarımsal arazi kullanımları altında konumsal dağılımlarının belirlenmesi. Toprak Su Dergisi. 7(2):28-37.
• Brady, N.C., 1990. The nature and properties of soils (10th edition). Macmillan Publishing Company, New York, USA.
• Bayramin, İ., Kadıoğlu, Y.K. Kadıoğlu, S., Tunçay, T., Ekincioğlu, E.E., Kurt, B.B., 2011. Yer radarı ve ohmmapper jeofizik yöntemlerinin drenaj sistemleri etkinliğinin belirlenmesinde kullanımları, Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi Kesin Raporu, Ankara.
• Bremner, J.M., Mulvaney, C.S., 1982. Nitrogen-total. in: Methods of soil analysis, part 2. Chemical and microbiological properties. Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R (eds.), 2 nd ed. Agronomy. 9: 595-624.
• Bolat, İ., Kara Ö., Bitki besin elementleri: kaynakları, işlevleri, eksik ve fazlalıkları. Bartın Orman Fakültesi Dergisi. 19(1): 218-228.
• Boşgelmez, A., Boşgelmez, İ.İ., Savaşçı, S., Paslı, N., 2001. Ekoloji – II (Toprak), Başkent Klişe Matbaacılık, Kızılay-Ankara.
• Çelik, P., Dengiz, O., 2018. Akselendi Ovası tarım topraklarının temel özellikleri ve bitki besin durumlarının belirlenmesi ve dağılım haritalarının oluşturulması. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi. 5(1): 9-18.
• Dengiz, O., 2010. Morphology, physico-chemical properties and classification of soils on terraces of the Tigris River in the South-East Anatolia Region of Turkey. Tarim Bilimleri Dergisi. 16(3):205–212.
• Dinç, U., Sarı, M., Şenol, S., Kapur, S., Sayın, S., Derici, M.R., Çavuşgil, V., Gök, M., Aydın, M., Ekinci, H., Ağca, N., Schlichting, E., 1990. Çukurova Bölgesi toprakları. Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü Yardımcı Ders Kitabı, Yayın No: 26, Adana.
• FAO. 1990. Micronutrient. Assessment at the Country Level: An international study. FAO Soil Bulletin by Mikko Sillanpaa, Rome.
• Heuvelink, G.B.M., 2006. Incorporating process knowledge in spatial interpolation of environmental variables. 7th International Symposium on Spatial Accuracy Assessment in Natural Resources and Environmental Sciences, 5-7 July, Lisbon, Portugal, 32-47.
• Jackson, M.L., 1958. Soil chemical analysis. Prentice Hall, Inc. Engewood Cliffs, NewJersey, USA.
• Jiang, Z., Huete, A. R., Chen, J., Chen, Y., Li, J., Yan, G., Xiaoyu, Z., 2006. Analysis of NDVI and scaled difference vegetation index retrievals of vegetation fraction. Remote Sensing of Environment. 101: 366−378.
• Johnston, K., Hoef, M., Krivoruchko, K., Lucas, N., 2001. Using ArcGIS geostatistical analyst. ESRI, New York, USA.
• Kacar, B., Katkat, V., 2010. Bitki Besleme. 5. Baskı, Nobel Yayın Dağıtım Tic. Ltd. Şti.,Kızılay, Ankara.
• Kantarcı, M.D., 2000. Toprak İlmi. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Yayınları, 462, Çantay Basımevi, İstanbul.
• Kravchenko, A.N., 2003. Influence of spatial structure on accuracy of interpolation methods. Soil Science Society of American Journal. 67: 1564-1571.
• Logsdon, S.D., Jaynes, D.B., 1996. Spatial variability of hydraulic conductivity in a cultivated field at different times. Soil Science Society of America Journal. 60: 703-709.
• McCauley, A., Jones, C., Jacobsen, J., 2011. Plant nutrient functions and deficiency and toxicity symptoms.Nutrient management module No. 9. Montana State University Extension Service. Publication, 4449-9, 1–16.
• Mulla, D.J., Mc Bratney, A.B., 2000. Soil spatial variability. In: Handbook of Soil Science, Malcom, E. (ed), CRS Press, A-321-A-351.
• Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanable, F.S., Dean, L.A., 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circular 939. U.S Government Printing Office, Washington D.C.
• Ordu, D., Aşık, B.B., 2021. Mısır tarımı yapılan toprakların verimlilik durumu (Yolağzı Bölgesi-Karacabey/ Bursa Örneği).. Bursa Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi. 35(1): 145-161.
• Özyazıcı, M. A., Dengiz, O., Aydoğan, M., Bayraklı, B., Kesim, E., Urla, Ö., Yıldız, H., Ünal, E., 2016. Orta ve Doğu Karadeniz Bölgesi tarım topraklarının temel verimlilik düzeyleri ve alansal dağılımları. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi. 31(1): 136-148.
• Robert, P.C., Rust, R.H., Larson, W.E., 1995. Preface. In: Proceedings of site-specific management for agricultural systems. Minneapolis, Minnesota, Robert, P.C., Rust, R.H. and Larson, W.E. (Eds.). American Society of Agronomy, Madison, WI
• Robertson, G.P., Freckman, D., 1995. The spatial distribution of nematode trophic groups across a cultivated ecosystem. Ecology. 76: 1425-1432.
• Soba, M.R., Türkmen F., Taşkın M.B., Akça, O., Öztürk, H.S., 2015. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Haymana Araştırma ve Uygulama Çiftliği topraklarının verimlilik durumlarını incelenmesi. Toprak Su Dergisi. 4 (1): 7-17.
• Sönmez, B., Özbahçe, A., Akgül, S., Keçeci, M., 2018. “Türkiye topraklarının bazı verimlilik ve organik karbon (TOK) içeriğinin coğrafi veritabanının oluşturulması”. Proje Sonuç Raporu (TAGEM/TSKAD/11/A13/P03). Tarım ve Orman Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü, Toprak Gübre ve Su Kaynakları Merkez Araştırma Enstitüsü. Ankara.
• TEBGE. 2021. Tarımsal Ekonomi ve Politika Geliştirme Enstitüsü. Durum tahmin . Mısır. Yayın No: 347.
• Trangmar, B.B,Yost,R.J., Wehara, G., 1985.Application of geoistatistical to spatial studies of soil properties. Advances in Agronomy. 38: 65-91.
• Tuğay, M.E., 2012. Türk tarımında bitkisel üretimi artırma yolları. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi. 5(1): 01-08.
• Turan, M.A., Katkat, A. V., Özsoy, G. ve Taban, S., 2010. Bursa ili alüviyal tarım topraklarının verimlilik durumları ve potansiyel beslenme sorunlarının belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 24(1): 115-130.
• Unlu, K., Nielsen, D. R., Biggar, J.W., 1990. Statistical parameters characterizing the spatial variability of selected soil hydraulic properties. Soil Science Society of America Journal. 54: 1537-1547.
• Wilding, L.P., 1985. Spatial Variability: It's documentation, accommodation and implication to soil surveys. In: soil spatial variability. Nielsen, D.R. and J. Bouma (eds), Pudoc, 166-194, Wageningen, The Netherlands.