The Effect of Irrigation Waters with Different Sodium Values on Some Soil and Plant Characteristics in Red Cabbage (Brassica oleracea var. capitata f. rubra) Plant

Abstract

One of the most important factors in the formation of sodium soils is the level of sodium in irrigation water. The accumulation of sodium in agricultural areas each time irrigating can change the sodium values ​​of the plant components as well as the properties of the soil such as the changeable sodium percentage (ESP), electrical conductivity (ECe) and the amount of irrigation water (AWC). In this study, 5 irrigation water were applied to the red cabbage with the same salinity values ​​but different sodium adsorption values ​​(SAR0, SAR5, SAR15, SAR30 and SAR40). As a parameter, the percentage of changeable sodium in the soil (ESP) for 2 layers, soil salinity (ECe) for 2 layers, irrigation water amounts (IW) and the amount of sodium in the plant leaves were investigated. Each pot was randomly plated in 5 replicates according to the experimental design. Statistically significant differences were observed in each parameter. When the soil ESP values ​​were examined, separate groups were formed for all applications statistically in the first and second layers. The highest ESP value was 9.39 in the second layer of SAR40 and the lowest value was 2.42 in the first layer of the SAR0. According to the applications, differences were found in the sodium levels accumulated in the leaves. The highest sodium value was found to be 60 ppm in SAR40 application, and the lowest sodium amount was 10 ppm in SAR0. As a result, the increase in SAR values ​​in irrigation water has caused significant interactions in both soil and plant leaf components.

Keywords

• Irrigation water quality,Sodium,SAR,ESP

Farklı Sodyum Değerlerine Sahip Sulama Sularının Kırmızı Lahana (Brassica oleracea var. capitata f. rubra) Bitkisinde Bazı Toprak ve Bitki Özelliklerine Etkisi

Öz

Sodyumlu toprakların oluşumunda en önemli etkenlerden biri de sulama suları içindeki sodyum düzeyidir. Her sulama yapıldığında tarım alanlarındaki sodyum birikmesi, bitki aksamlarındaki sodyum değerlerini değiştirebileceği gibi toprağın değişebilir sodyum yüzdesi (ESP), toprak tuzluluğu (ECe) ve kullanılabilir sulama suyu miktarı (AWC) gibi özelliklerini de etkilemektedir. Bu çalışmada kırmızı lahanaya tuzluluk değerleri aynı fakat sodyum adsorbsiyon değerleri farklı (SAR0, SAR5, SAR15, SAR30 ve SAR40) 5 farklı sulama suyu uygulanmıştır. Parametre olarak farklı katmanlar için topraktaki değişebilir sodyum yüzdesi (ESP), toprak tuzluluğu (ECe), sulama suyu miktarları (IW) ve bitki yapraklarındaki sodyum miktarları incelenmiştir. Her saksı tesadüf parselleri deneme desenine göre 5 tekerrür olacak şekilde yerleştirilmiştir. İstatistiksel olarak her parametrede önemli farklılıklar gözlemlenmiştir. Toprak ESP değerlerine bakıldığında birinci ve ikinci katmanda istatistiksel olarak bütün uygulamalar için ayrı gruplar oluşmuştur. En yüksek ESP değeri SAR40 uygulamasının ikinci katmanında 9.39 olarak belirlenirken, en düşük değer ise SAR0 uygulamasının birinci katmanında 2.42 olarak belirlenmiştir. Uygulamalara göre yaprakta biriken sodyum düzeylerinde de farklılıklar bulunmuştur. En yüksek sodyum değeri SAR40 uygulamasında 60 ppm olacak şekilde meydana gelirken, en düşük sodyum miktarı SAR0 uygulamasında 10 ppm olacak şekilde meydana gelmiştir.  Sonuç olarak, sulama sularında SAR değerlerinin artması hem toprak hem de bitki yaprak aksamında önemli etkileşimlere sebep olmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Sulama suyu kalitesi,Sodyum,SAR,ESP

References

1. Akgül, H. (2002). Tuzluluk. http://www.ebkae.cjb.net. Erişim tarihi: 15 Ekim 2019.
2. Anoymous. (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. U.S.D.A. Handbook, U.S. Salinity Laboratory Staff No: 60, Washington D.C.
3. Ayers R. S., & Westcot D. W. (1989). Water quality for agriculture. http://www.fao.org/3/T0234E/T0234E00.htm. Erişim tarihi: 28 Ekim 2019.
4. Bouyoucous, G. J. (1951). A recalibration of hydrometer method for making mechanical analysis of Soils. Agronomy Journal, 43(9), 434-438.
5. Çağlar, K. Ö. (1958). Toprak İlmi. A.Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 10, Ankara.
6. Ekmekçi, E., Apan, M., & Kara, T. (2005). Tuzluluğun bitki gelişimine etkisi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 20(3), 118-125.
7. Gordon, I. (2003). Defining soil salinity and its potantial implications for road design in Queensland. URL:http.//www.mainroads.qld.gov.au. Erişim tarihi: 15 Ekim 2019.
8. Irvine, S. A., & Doughton, J. A. (2001). Salinity and sodicity, ımplications for farmers in Central Queensland. Proceedings of the 10th Australian Agronomy Conference, Hobart.

9. Kanber, R., Kırda, C., & Tekinel, O. (1992). Sulama Suyu Niteliği ve Sulamada Tuzluluk Sorunları. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları. Yayın No:21, Adana.
10. Kara, T., & Apan, M. (2000). Tuzlu taban suyunun sulamalarda kullanımı için bir hesaplama yöntemi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(3), 62-67.
11. Kaya, C., & Tuna, A. L. (2005). Tarımda potasyumun yeri ve önemi. Ege Üniversitesi’nin 50. Kuruluş Yılı Etkinlikleri ÇalıştayI, 3-4 Ekim, Eskişehir, s: 164- 173.
12. LaHaye, P. A., & Epstein, E. (1969). Salt toleration by plants: enhancement with calcium. Science, 166, 395–396.
13. Mass E. V., & Hoffmann G. J. (1977). Plant salt tolerance. ars.usda.gov/ARSUserFiles/20360500/pdf_pubs/P2246.pdf. Erişim tarihi: 28 Ekim 2019.
14. Olsen, S. R. (1954). Estimation of Available Phosphorous is Soil by Extraction with sodium Bicarbonate. USDA Circular. No: 939, Washington, USA.
15. Patterson, A. R. (2001). Consideration of soil sodicity when assessing land application. Environmental & health protection guidelines technical sheet reference 01/7. URL:www.dlg.gov.au/dlg/dlghome/document/septicsafe/draftsodicity,pdf. Erişim tarihi: 15 Ekim 2019.
16. Rengasamy, P., & Olsson, K. A. (1993). Irrigation and sodicity. Australian Journal of Soil Research, 31( 8), 21-37.
17. Rhoades, J. D. (1986). Cation exchange capacity. Chemical and Microbiological Properties. In: Methods of Soil Analaysis, Part II (pp: 149-157), ASA and SSSA Agronomy Monopograph no 9 (2nd ed), Madison.
18. Richards, L. A. (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkaline soils. USDA, Salinity Laboratory, Agricultural Handbook, No:60, 110-118.
19. Semiz, D. G., Suarez, L. D., Ünlükara, A., & Yurtseven, E. (2013). Interactive effects of salinity and N on pepper (Capsicum annuum L.) yield, water use efficiency and root zone and drainage salinity. Journal of Plant Nutrition,37(4),595-610.
20. Ünlükara, A., Kurunç, A., Kesmez, D. G., Yurtseven, E., & Suarez, D. L. (2008). Effects of salınıty on eggplant (Solanum melongena L.) growth and evapotranspiration. Irrigatıon and Drainage. 59, 203–214.
21. Ünlükara, A., Kurunç, A., & Cemek, B. (2015). Green long pepper growth under different saline and water regime conditions and usability of water consumption in plant salt tolerance. Tarım Bilimleri Dergisi, 21, 167-176.
22. Yakupoğlu, T. & Özdemir, N. (2007). Tuzluluk ve Alkaliliğin Toprağın Bazı Fiziksel Özellikleri Üzerine Etkileri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(1), 132-138.
23. Yurtseven, E., & Bozkurt, E. (1997). Sulama suyu kalitesi ve toprak nem düzeyinin marulda verim ve kaliteye etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi, 3(2), 44-51.
24. Yurtseven, E. (1999). Sürdürülebilir tarım ve tuzluluk etkileşimi. VII. Kültürteknik Kongresi, Kapadokya.