Determining and Mapping the Fertility Levels of Agricultural Soils in Manisa Demirci and Selendi Districts of Manisa Province

Year 2024, , 517 - 532, 13.03.2024

Ömer Sökmen , Nejat Özden , Selçuk Göçmez , Nalan Doyuran

https://doi.org/10.33462/jotaf.1317296

Abstract

In sustainable agriculture, the fertility of the soil is more important than the yield strength of the product. In fact, the main element is the soil. The fertility of the soil is the most important condition for growing plants. The low level of plant nutrients in the soil, insufficient and inappropriate cultural applications (irrigation, fertilization, spraying, etc.) adversely affect the healthy crop growth. A fertile soil is required to have 0.45 mineral matter, 0.25 water, 0.25 oxygen and 0.05 organic matter. If these conditions are not met, the productivity of the soil decreases. In an ideal agricultural soil, texture, water holding capacity, soil depth, pH, salinity, lime content and organic matter are the main fertility indicators. If the fertility is low, it can be increased by methods such as crop rotation systems (depending on the region), prevention of burning of plant wastes (stubble), tillage perpendicular to the slope in sloping lands, fertilization based on soil analysis and applications to increase organic matter (green manure, compost, animal manure applications). The research was carried out in order to determine the fertility levels of agricultural soils in Demirci and Selendi districts of Manisa province. Within the scope of the research, 83 soil samples were taken from 0-20 cm soil depth with the grids of 2500 m x 2500 m to cover agricultural lands of the districts. In the soil samples; body, pH, EC, lime, organic matter, macro (phosphorus, potassium, calcium, magnesium) and microelement (iron, copper, zinc, manganese) analyzes were run. According to the results of the research, it has been found that 26.51% of the region's soil is sandy loam (SL), 24.10% is clayey loam (CL), 40.96% is neutral, 38.55% is slightly alkaline, all is salt-free, 37.35% is slightly calcareous, 43.37% has low organic matter, 53.01% has sufficient phosphorus levels, 43.37% has sufficient magnesium levels, 86.75% has sufficient copper levels, 61.45% has high potassium levels, 66.27% has high calcium levels, 65.06% has high iron levels, 48.19% has very low zinc levels and 44.58% has low manganese levels. After the determination of soil parameters, distribution maps were created using the IDW method in GIS systems.

Keywords

Soil analyses, Soil fertility, Nutrients, IDW, Demirci, Selendi

Project Number

TAGEM/TSKAD/13/A13/P07/01-01

Manisa İli Demirci ve Selendi İlçeleri Tarım Topraklarının Verimlilik Durumlarının Belirlenmesi ve Haritalanması

Abstract

Sürdürülebilir tarımda toprağın verimliliği, ürünün verim gücünden daha önemlidir. Esasta ana öğe topraktır. Toprağın verimliliği, bitkiler yetiştirmenin en önemli şartıdır. Toprakta bitki besin maddelerinin düşük düzeyde olması, yetersiz ve bilinçsiz kültürel işlemler (sulama, gübreleme, ilaçlama vb.) bitkinin sağlıklı gelişimini olumsuz etkiler. Verimli bir toprağın 0.45’inde mineral madde, 0.25’inde su, 0.25’inde oksijen ve 0.05’inde organik olması istenmektedir. Bu koşulları sağlamadığı durumlarda toprağın verim gücü düşük olmaktadır. İdeal bir tarım toprağında, tekstür, su tutma kapasitesi, toprak derinliği, pH, tuz ve kireç içeriği ile organik madde miktarı başlıca verimlilik göstergesidir. Verimliliğin düşük olduğu durumlarda, ekim nöbeti sistemlerinin uygulanması (bölgeye göre), bitki atıklarının yakılmasının önlenmesi, eğimli arazilerde eğime dik toprak işleme, toprak analizine dayalı gübreleme, organik maddeyi arttırıcı önlemler (yeşil gübreleme, kompost, hayvan gübresi uygulamaları) gibi yöntemlerle verimlilik arttırılabilir. Araştırma, Manisa ili Demirci ve Selendi ilçeleri tarım alanlarında toprakların verimlilik potansiyelini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Çalışma çerçevesinde, ilçelerin tarım alanlarını içine alacak şekilde, 0-20 cm derinlikten, 2500 mx2500 m gridlere bölünerek 83 noktadan örnekleme yapılmıştır. Örnekleme yapılan noktalarda; bünye, pH, EC, kireç, organik madde, makro (fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum) ve mikro element (demir, bakır, çinko, mangan) analizleri yapılmıştır. Sonuçlara göre, bölge üretim alanlarındaki toprakların %26.51’inin kumlu tın (SL), %24.10’unun killi tın (CL) bünyede, %40.96’sının nötr, %38.55’inin hafif alkali, tamamının tuzsuz, %37.35’inin az kireçli, %43.37’sinin organik madde içeriği az, %53.01’inde fosfor, %43.37’sinde magnezyum, %86.75’inde bakır yeter düzeyde, %61.45’inde potasyum, %66.27’sinde kalsiyum fazla seviyede, %65.06’sında demir yüksek, %48.19’unda çinko çok az ve %44.58’inde manganın az olduğu ortaya konulmuştur. Toprak özellikleri belirlendikten sonra, CBS sistemlerinde IDW yöntemi ile dağılım haritaları elde edilmiştir.

Keywords

Toprak analizleri, Toprak verimliliği, Besin elementleri, IDW, Demirci, Selendi

Supporting Institution

Tarım ve Orman Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü

Project Number

TAGEM/TSKAD/13/A13/P07/01-01

Thanks

Bu çalışma, T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü tarafından desteklenen TAGEM/TSKAD/13/A13/P07/01-01 numaralı “İzmir, Manisa ve Aydın İlleri Tarım Topraklarının Bitki Besin Maddesi ve Potansiyel Toksik Element Kapsamlarının Belirlenmesi, Veri Tabanının Oluşturulması ve Haritalanması” isimli projeden elde edilen verilerle hazırlanmıştır.

References

• Aktaş, M. ve Ateş, M. (1998). Bitkilerde Beslenme Bozuklukları. Engin Yayınevi, Ankara.
• Altınbaş, Ü., Çengel, M., Uysal, H., Okur, B., Kurucu, Y. ve Delibacak, S. (2004). Toprak Bilimi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi YayınNo: 557. Bornova, İzmir.
• Anonim (2019). MGM, Manisa İli Demirci İlçesinin Uzun Yıllar Ortalamasına Ait Bazı İklim Verileri. https://www.mgm.gov.tr (Erişim Tarihi: 18.02.2019).
• Aydemir, O. (1992). Bitki Besleme ve Toprak Verimliliği. Atatürk Üniversitesi Yayınları No: 734. Ziraat Fakültesi No: 315. Ders Kitapları serisi No: 67. Erzurum.
• Bakırcıoğlu, D. (2009). Toprakta makro ve mikro element tayini. (Doktora Tezi) Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Tekirdağ.
• Bellitürk, K. (2011). Edirne İli Uzunköprü İlçesi tarım topraklarının beslenme durumlarının belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 8(3): 8-15.
• Bilen, S. ve Sezen, Y. (1993). Toprak reaksiyonunun bitki besin elementleri elverişliliği üzerine etkisi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 24(2): 156-166.
• Bouyoucos, G. J. (1951). A recalibration of the hydrometer method for making mechanical analysis of soils. Agronomy Journal, 43: 434-438.
• Brady, N. C. and Weil, R. R. (2008). The Nature and Properties of Soils. 14th ed., Upper Saddle River. NJ. pp. 9990, ISBN 13-978-0-13-227938-3. Prentice Hall.
• Bray, R. H. and Kurtz, L. T. (1945). Determination of total, organic and available forms phosphorus in soils. Soil Science, 59(1): 39–46.
• Eyüpoğlu, F., Kurucu, N. ve Talaz, S. (1996). Türkiye Topraklarının Bitkiye Yarayışlı Bazı Mikro Elementler (Fe, Cu, Zn, Mn) Bakımından Genel Durumu. T.C. Başbakanlık Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü. Ankara.
• Hızalan, E. ve Ünal, H. (1966). Topraklarda Önemli Kimyasal Analizler. A. Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları, 278. Jackson, M. L. (1962). Soil Chemieal Analysis. Prentice Hall. Inc. New York.
• Koca, Y. K., Derin, A. ve Adiloğlu, S. (2019). Jeoistatistiksel modelleme ile Edirne İli Uzunköprü İlçesi topraklarının bazı mikro element düzeylerinin belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(3): 328-338.
• Lindsay, W. L. and Norvell, W. A. (1978). Development of a DTPA soil test for zinc, manganese and copper. Soil Science Society of America Jounal, 42: 421-428.
• Loyd, C. D. (2007). Local Modelsfor Spatial Analysis. CRC Press.
• Olsen, S. R. (1954). Estimation of Available Phosphorus in Soils By Extraction with Sodium Bicarbonate. No: 939. US Department of Agriculture.
• Özdemir, R. (2019). Manisa-Demirci yöresinde farklı arazi kullanım şekilleri altındaki toprakların bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin araştırılması. (Yüksek Lisans Tezi) Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, Isparta.
• Özden, N., Sökmen, Ö., Uslu, İ. ve Aras, S. (2022). Manisa İli Tarım topraklarının verimlilik durumları ile mikro element kapsamlarının belirlenerek haritalanması. Anadolu Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 32(2): 228-241. https://doi.org/10.18615/anadolu.1225168
• Özkan, A. (2021). Tütün üretim alanlarının toprak verimlilik haritalarının oluşturulması: Manisa, Demirci örneği. (Yüksek Lisans Tezi) Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı, İzmir.
• Prat, P. F. (1965). Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. Ed. C.A. Black. Amer. Soc. Agr. Inc. Publisher Agro. Series No:9., Madison. USA.
• Richards, L. A. (1954). Diagnosis and Improvement of Saline Alkali Soils, Agriculture, 160, Handbook 60. US Department of Agriculture, Washington DC.
• Sağlam, M. (2008). Gökhöyük tarım işletmesinde yaygın toprak serilerinde bazı kalite göstergelerinin uzaysal değişkenliğinin jeoistatistiksel yöntemlerle incelenmesi. (Doktora Tezi) Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.