Investigation of the relationships between land use and some physiological characteristics and soil properties in Oltu Anzav Vineyards Basin

Year 2020, Volume: 24 Issue: 1, 85 - 95, 20.03.2020

Adnan Bilgili , Turgay Dindaroğlu , Metin Demir , Mehmet Önal

https://doi.org/10.29050/harranziraat.576505

Cited By: 1

Abstract

Natural ecosystems are influenced by improper and unplanned land uses, multi-faceted pressures caused by rapid population growth and indirectly physiographic factors. This study was carried out in order to investigate the relationship between land use and some physiographic characteristics and soil properties in Oltu Anzav vineyards basin of Erzurum province. In the study, the physiographic characteristics were determined by Geographic Information Systems (GIS) technology and the relations with some physical and chemical soil properties were examined by statistical analysis. The average elevation of the basin ranged from 730 to 2890 m and its area has extreme slope, steep slope and very steep slope groups according to the slope map. Basin lands belong to “Brown Forest Soil” class as great soil group. According to the results of analysis from 129 soil samples collected in the basin; Organic matter, sand, clay, silt, lime, EC and pH content were found as 0.05-6.04%,14.47-91.67%,3.33-55.11%, 3.90-50.22%, 0-63.13%, 0.04-1.98 mScm-1 and 5.71-8.84, respectively. In addition, phosphorus, exchangeable potassium, magnesium, sodium and calcium concentration varied between 2.03-241.30 ppm, 29.62-1261.50 ppm, 0.20-21.00 meq lt-1, 6.16-2019.00 ppm and 7.87-149.50 meq lt-1, respectively. In the analysis; It has also been determined that land use has a significant effect on OM content. Particularly the sand, clay and total lime content was affected out of the slope groups of the soil. Significant differences were determined between altitude groups and OM, sand, clay, silt, pH, total lime, phosphorus (P), K+, Na2+, Mg2+ values and between aspect groups and OM, total amount of lime and changeable Na+ concentration. Significant decreases in the rate of organic matter due to the increase in the elevation also indirectly affected the other dynamics of the soil. As a result, the physiographic characteristics play an important role on soil properties. This situation, in order to maintain sustainable forestry and agricultural activities, requires a detailed actual site survey to be carried out while planning forest, cropland and grassland management.

Keywords

Soil Ecology, Land use, Physiography, Forest, Agriculture, Rangeland

Oltu Anzav Bağları Havzasında arazi kullanımı ve bazı fizyografik karakteristikler ile toprak özellikleri arasındaki ilişkilerin araştırılması

Abstract

Doğal ekosistemler yanlış ve plansız arazi kullanımları, hızlı nüfus artışının neden olduğu çok yönlü baskıların yanında fizyografik etmenlerin de dolaylı olarak etkisi altındadırlar. Bu çalışmada, Erzurum ili Oltu İlçesi Anzav Bağları havzasında toprak özelliklerindeki değişimin nedenlerinin belirlenmesi amacıyla, toprak özellikleri ile arazi kullanımı ve fizyografik karakteristikler arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Araştırmada fizyografik karakteristikler Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ile belirlenmiş ve bazı fiziksel ve kimyasal toprak özellikleri ile olan ilişkileri istatistik analizlerle irdelenmiştir. Havza 730-2890 m arasında değişen yükseltide, dik, çok dik ve sarp eğim gruplarına sahiptir. Havza toprakları “Kahverengi Orman Toprağı” büyük toprak grubu sınıfına girmektedir. Havzada toplanan 129 toprak örneği ile yapılan temel toprak analiz sonuçlarına göre; havzanın ortalama organik madde içeriği %0.05-6.04, kum kapsamı %14.47-91.67, kil kapsamı %3.33-55.11, silt kapsamı %3.90-50.22, toprak reaksiyonu (pH) 5.71-8.84, elektriksel iletkenlik (EC) 0.04-1.98 mScm-1, toplam kireç içeriği %0-63.13, fosfor 2.03-241.30 ppm, değişebilir potasyum 29.62-1261.50 ppm, magnezyum 0.20-21.00 meq lt-1, sodyum 6.16-2019.00 ppm ve kalsiyum kapsamı 7.87-149.50 meq lt-1 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Araştırma bulgularına göre arazi kullanımı organik madde (OM) içeriğini, tane büyüklük dağılımını (kum, silt, kil), ve bazı değişebilir katyonların (Na ve Ca) kapsamını önemli ölçüde etkilediği belirlenmiştir. Eğim grupları da toprağın kum, kil ve toplam kireç kapsamını önemli ölçüde etkilemiştir. Yükseklik gruplarında OM, kum, kil, silt, pH, toplam kireç, P, K, Na ve Mg kapsamlarında ve bakı gruplarında ise OM, toplam kireç miktarı ve değişebilir Na kapsamlarında önemli farklılıklar tespit edilmiştir. Yükseltinin artmasıyla beraber organik madde oranında önemli azalışlar toprağın diğer dinamiklerini de dolaylı olarak etkilemiştir. Sonuç olarak, fizyografik karakteristikler toprak özelliklerinin gelişimi üzerinde önemli rol oynamakta, bu durum sürdürülebilir ormancılık ve tarımsal faaliyetlerin devam ettirilebilmesi için toprak, orman ve mera amenajmanı planlanırken detaylı aktüel yetişme ortamı etütlerinin yapılmasını zorunlu kılmaktadır.

Keywords

Toprak Ekolojisi, Arazi Kullanımı, Fizyografya, Orman, Tarım, Mera

Thanks

Bu araştırma Doğu Anadolu Ormancılık Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü'nün destekleriyle yürütülmüştür.

References

• Anonim. (2000). Erzurum İli Arazi Varlığı Kitabı. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü (Mülga) 2000 yılı basımı.
• Anonim. (2019). Oltu ilçesi iklim ortalamaları. https://tr.climate-data.org/asya/tuerkiye/erzurum/oltu-30507/#climate-graph. Erişim tarihi: 17.05.2019.
• Bryan, R.B. (1968). The development Use and Efficiency of Indices of Soil Erodibility. Geoderma, 2, (1), p 5-25.
• Çepel, N., Dündar, M., Günel, A. (1977). Türkiye’nin önemli yetişme bölgelerinde saf sarıçam ormanlarının gelişimi ile bazı edafik ve fizyografik etmenler arasındaki ilişkiler, TÜBİTAK, Tarım ve Ormancılık Araştırma Grubu, Proje No: TOAG 154, Tübitak Yayınları No: 354, TOAG Seri No: 65, Ankara
• Çepel, N . (1988). Ormanın fonksiyonel değerleri ve orman ölümlerine neden olan yeni tür orman zararları. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University, 38 (4), 63-73. Retrieved from http://dergipark.org.tr/jffiu/issue/18750/197722
• Çepel, N. (1995). Orman Ekolojisi Ders Kitabı. İstanbul Üniversitesi Yayınları. Orman Fakültesi Yayın No: 423.
• Çepel, N. (1996). Toprak İlmi Ders Kitabı. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Yayınları, 19.
• Dindaroğlu, T., ve Canbolat, M.Y. (2017). Hidrolojik Fonksiyonlu Havzalarda Fizyoğrafik Karakteristiklere ve Arazi Kullanımına Bağlı Olarak Toprak Özelliklerindeki Değişimin Araştırılması. Turkish Journal Of Forest Science, 2 (1), 10-24.
• Foroughifar, H., Jafarzadeh, A.A., Torabi, H., Pakpour, A., ve Miransari, M. (2013). Using geostatistics and geographic information system techniques to characterize spatial variability of soil properties, including micronutrients. Communications in Soil Science & Plant Analysis, 44(8):1273_1281 DOI 10.1080/00103624.2012.758279.
• Gee, G. W., ve Hortage, K.H. (1986). Particle-Size Analysis. Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Methods Second Edition. Agronomy, No: 9. 2. Edition P: 383- 441.
• Genç, Z., ve Dengiz, O. (2015). Madendere havzasında fizyoğrafik faktörlerin ve bazı fiziko-kimyasal toprak özelliklerinin belirlenmesi ve haritalanması. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 2(1), 28-39.
• Iqbal, J., Thomasson, J.A., Jenkins, J.N., Owens, P.R., ve Whisler, F.D. (2005). Spatial variability analysis of soil physical properties of alluvial soils. Soil Science Society of America Journal, 69(4), 1338-1350.
• Kantarcı, D . (1980). Aladağ kütlesinin (Bolu) kuzey yamacında Uludağ Göknarı ibrelerindeki mineral madde miktarlarının yükselti-iklim kuşaklarına göre değişimi. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University, 0 (0), . Retrieved from http://dergipark.org.tr/jffiu/issue/18757/199337
• Kemper, W.D., ve Rosenau, R.C. (1986). Aggregate stability and size distribution. In: Klute A. (ed), Methods of soil analysis, part 1. Agronomy Monograph, 9. ASA, Madison, WI.
• Liu, Z.P., Shao, M.A., ve Wang Y.Q. (2012). Large-scale spatial variability and distribution of soil organic carbon across the entire Loess Plateau, China. Soil Research, 50:114_124 DOI 10.1071/SR11183.
• Mclean, E.O. (1982). Soil pH and Lime Requirement. Methods of Soil Analysis Part2. Chemical and Microbiological Properties Second Edition. Agronamy, No: 9 Part 2. Edition P: 199-224.
• MTA. (2019). Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü Yayınları. Türkiye Jeoloji Haritaları. http://www.mta.gov.tr/v3.0/hizmetler/jeoloji-haritalari Erişim tarihi: 10.06.2019
• Nelson, D.W., ve Sommers, L.E. (1982). Organic Matter. Methods of Soil Analysis Part2. Chemical and Microbiological Properties Second Edition. Agronamy. No: 9 Part 2. Edition P: 574- 579.
• Nelson, R.E. (1982). Carbonate and Gypsum. Methods of Soil Analysis Part2. Chemical and Microbiological Properties Second Edition. Agronamy, No: 9 Part 2. Edition P: 191-197.
• Özkan, K. (1997). "Prof. Dr. Bekir Sıtkı EVCİMEN Sedir (Cedrus libani A. RİCH) Koruma Ormanının Yetişme Muhiti Özellikleri", konulu SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış), 51s., Isparta.
• Öztaş, T. (2012). Tarımsal Toprak Mekaniği ve Teknolojisinin Gelişimi, Kapsam ve Önemi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi 1(1), 4-5
• Pelletier, J.D., Barron‐Gafford, G.A., Breshears, D.D., Brooks, P.D., Chorover, J., Durcik, M., ve Meixner, T. (2013). Coevolution of nonlinear trends in vegetation, soils, and topography with elevation and slope aspect: A case study in the sky islands of southern Arizona. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 118(2), 741-758.
• Ravibabu, M.V., ve Jain, K. (2008). Digital elevation model accuracy aspects. Journal of Applied Sciences, 8(1), 134-139.
• Rhoades, J.D. (1986). Cation Exchange Capasity. Methods of Soil Analysis. Part II. Chemical and Microbiological Properties 2nd Edition. Agronomy, No: 9 Madison, Wisconsin, USA.
• Sauchelli, V. (1965). Phasphates in Agriculture. Reinhold Publisning Corp. New York, Chapman and Hall, ltd., London.
• Shit, P.K., Bhunia, G.S., ve Maiti, R. (2016). Spatial analysis of soil properties using GIS based geostatistics models. Modeling Earth Systems and Environment, 2(2), 107.
• Thomas, G.W. (1986). Exchangeable Cations. Methods of Soil Analysis. Paul L. Chemical and Microbiological Properties 2nd Edition. Agronomy, No: 9, Madison, Wisconsin, USA.
• Tomlin, C.D. (1987). Introduction to Geographic Information Systems, MAP Manual, Yale School of Forestry and Environmental Studies, New Haven, Connecticut.
• Tsui, C.C., Chen, Z.S., ve Hsieh, C.F. (2004). Relationships between soil properties and slope position in a lowland rain forest of southern Taiwan. Geoderma, 123(1-2), 131-142.
• Turgut, B., ve Öztaş, T. (2012). Assessment of spatial distribution of some soil properties with geostatistics method. Ziraat Fakültesi Dergisi, Süleyman Demirel Üniversitesi 7(2):10_22.
• Wang, J., Liu, R., Zhang, P., Yu, W., Shen Z., ve Feng C. (2014). Spatial variation, environmental assessment and source identification of heavy metals in sediments of the Yangtze River Estuary. Marine Pollution Bulletin, 87(1-2):364-373.
• Xia, X., Yang, Z., Xue, Y., Shao, X., Yu, T., ve Hou, Q. (2017). Spatial analysis of land use change effect on soil organic carbon stocks in the eastern regions of China between 1980 and 2000. Geoscience Frontiers, 8(3), 597-603.
• Yakupoğlu, T , Rızaoğlu, T , Dindaroğlu, T , Sesveren, S , Kara, Z , Gündoğan, R . (2018). Comparison of two different ophiolite districts in terms of some soil physical properties of grounds. Eurasian Journal of Soil Science, 7 (1), 1-8. DOI: 10.18393/ejss.327469
• Yossif, T.M., ve Ebied, G.M. (2015). Effect of slope on some soil characteristics at Wadi Naghamish, North Western Coast of Egypt. Alexandria Science Exchange Journal, Vol.36, No.4, Page 429-439.