Evaluation of Zeolite and Feldspar as an Alternative Liming Material

Abstract

Acidification of soils is one of the most important soil degradation processes and this type of soils can be provisionally remediated towards increasing soil fertility by liming practices. However, Ca / Mg containing liming materials cannot be used in areas where perennial calcifuge plants are present. The aim of this study is to determine the ability of materials such as milled fine-grained forms of zeolite and feldspar with alkaline character to neutralize acid ions in soil environment. The ability to buffer H ions was determined by equilibrating HCl solution at varying concentrations with zeolite samples having a particle size of 1-0.5 mm, 0.5-0.25 mm and 0.1 mm and feldspar with a particle size <0.1 mm. The titration curves of the zeolite samples were found to vary significantly depending on the particle size and all zeolite sizes had better buffering ability than the feldspar. As a result, it has been concluded that zeolite and feldspar can be used as an alternative liming material for calcifuge plants both in remediating the acidity and in improving the chemical properties of soils.

Zeolit ve Feldspatın Alternatif Kireçleme Materyali Olarak Değerlendirilmesi

Abstract

Toprakların asitleşmesi en önemli toprak bozunum süreçlerinden bir tanesi olup bu tip topraklar kireçleme ile tekrar belirli süreliğine verim kapasitesi yükseltilebilmektedir. Ancak çok yıllık kalsifüj bitkilerin bulunduğu alanlarda Ca/Mg içerikli kireçleme materyalleri kullanılamamaktadır. Bu çalışmanın amacı alkalin karakterli zeolit ve feldspat gibi materyallerin öğütülmüş ince tanecikli formlarının asit iyonlarını nötralize etme kabiliyetlerini belirlemektir. Tanecik boyutu 1-0.5 mm, 0.5-0.25 mm ve 0.1 mm’den küçük zeolit numunelerin ve tanecik boyutu <0.1 mm olan feldspat üzerine değişen konsantrasyonlarda HCl çözeltisi eklenerek materyallerin H iyonlarını tamponlama kabiliyeti belirlenmiştir. Zeolitin titrasyon eğrileri arasında tanecik boyutuna bağlı olarak önemli değişimler olduğu ve tüm zeolit boyutlarının felspattan daha iyi tamponlama kabiliyeti olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak zeolitin ve feldspatın hem asitliği gidermede hem de toprakların kimyasal özelliğinin geliştirilmesinde kalsifüj bitkiler için alternatif kireçleme materyali olarak kullanılabileceği değerlendirilmiştir.

Keywords

• Toprak asitliği,kalsifüj bitkiler,kireçleme,zeolit,tanecik boyutu,feldspat

References

1. Anonim, 2010. Feldspat Raporu. TMMOB Maden Mühendisleri Odası. http://www.maden.org. tr/ resimler/ekler/8c09c2ec26db837_ek.pdf.. 04.09.2019.
2. Anonim, 2015. Çay Sektörü Raporu. Çaykur. http://www.caykur.gov.tr/CMS/Design/Sources/ Dosya/Yayinlar/104.pdf. 04.09.2019.
3. Boettinger, J.L. and Ming, D.W., 2002. Zeolites In: Mineralogy with Environmental Aplications. (Eds. Dixon, J.B and D.G. Schultze). SSSA Book Series No 7., SSSA, Madison, USA pp 585-610.
4. Brady, N. C., & Ray, W. R., 2017. The Nature and Properties of Soils (15 edn). Pearson Education, United States of America & United Kingdom.
5. Canik, F., 2011. Türkiye’de Organik Tarım, Tarımsal Ekonomi ve Politika Geliştirme Enstitüsü. TEPGE BAKIŞ, Nüsha 15.
6. Dunn, L.E., 1943. Lime Requirement Determination of Soils by Means of Titration Curves. Soil Science 56: 341-351.
7. Gültekin, S., 2013. Organik Tarım Kümelenmesi ve Çay Sektörünün Bölgesel Rekabet Analizi. II. Rize Kalkınma Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, sayfa 136-155, 3,4 Mayıs 2013, Rize.
8. Kacar, B., 2010. Çay (Çay Bitkisi, Biyokimyası, Gübrelemesi, İşleme Teknolojisi). Nobel Akdemik Yayıncılık, Ankara.

9. Kacar, B., 2013. Temel Gübre Bilgisi. Nobel yayınevi, Ankara.
10. Kale Maden, 2014. www.kalemaden.com.tr. (17.9.2014).
11. Kurt, G. ve Hacıoğlu, H.K., 2013. Dünya Ülkeleri ile Türkiye’nin Çay Üretiminin İstatistiklerle İncelenmesi. II. Rize Kalkınma Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, sayfa 39-63, 3,4 Mayıs 2013, Rize.
12. Özcan, M. ve E. Yazıcıoğlu. 2013. Türkiye Çay Yetiştiriciliğinin Sorunları ve Öncelikleri. II. Rize Kalkınma Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, sayfa 64-77, 3,4 Mayıs 2013, Rize.
13. Özden, V.D. 2009. Türkiye Siyah Çay Sektör Raporu, Avrupa İşletmeler Ağı-Karadeniz. http://www.ulusalcaykonseyi.org.tr/ (25.10. 2015)
14. Özuygur, M., M. Ateşalp, M. Börekçi.1974. Doğu Karadeniz Topraklarının Kireç İhtiyaçlarının Tayinde Uygulanacak Metotlar ve Kireçleme Malzemeleri Üzerinde Bir Araştırma. TUBİTAK-TOAG 107 nolu proje raporu.
15. Rota Madencilik, 2019. https://www.rotamining.com/wp-content/uploads/2017/07/ROTA- URUNBILGISI.pdf (02.09.2019).
16. Sims, J. T. (1996). Lime Requirement. In: Methods of Soil Analysis: Part 3-Chemical Methods Eds Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P.N., Tabatabai, M.A. et al. Soil Science Society of America, Inc Madison & Wisconsin, United States of America, pp: 491-515.
17. Sürücü, A., M. A. Özyazıcı, G. Özyazıcı, V. Uygur. 2013. Determination of Appropriate Extraction Methods for Available Iron, Copper, Zinc and Manganese in Acid Soils. Tarim Bilimleri Dergisi-Journal of Agricultural Sciences 19(4): 256-267.
18. Şanlı-Çelik, 2017. Zeolitlerde Potasyum, Amonyum ve Fosfor Sorpsiyon/Desorpsiyon Kimyası. Yüksek lisans tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
19. Yüksek, T., F. Yüksek, E. Sütlü. 2013. Rize Yöresinde Çay Tarımında Gübreleme Sorunları ve Sürdürülebilir Çay Tarımı İçin Yeni Stratejiler. II. Rize Kalkınma Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, sayfa 89-100, 3-4 Mayıs 2013, Rize.