Farklı Toprak Sıcaklıkları ile Azalan Toprak Neminin Toprağın CO2 Üretimine Etkisi

Abstract

Başlangıçta doygunluğun %60’ına ulaşıncaya kadar sulanan bir toprağın farklı sıcaklıklardaki atmosfer içerisinde bulunması halinde CO2 emisyonunda meydana gelen değişimi incelemek amacıyla saksı denemesi yürütülmüştür. Denemede saksıların yerleştirildiği düzeneğin sıcaklıkları 40, 36 ve 32 °C’ye ayarlanmış, ayrıca oda sıcaklığında bırakılan kontrol saksıları denemeye alınmıştır. Sulama sadece deneme başlangıcında bir kez yapılmıştır. Zamana bağlı olarak toprak sıcaklığında, toprak neminde, CO2 emisyonunda ve buharlaşmada meydana gelen değişimler başlangıçtan itibaren 22. güne kadar izlenmiştir. Deneme sonuçlarından saksının yer aldığı atmosfere uygulanan sıcaklık ile toprak sıcaklığı arasında fark olduğu, uygulanan sıcaklığın toprağa eşit biçimde geçmediği saptanmıştır. Buna rağmen saksılardaki topraklar arasında 3.9, 3.3 ve 4.7 °C sıcaklık farkı oluşturulabilmiştir. Deneme başlangıcında uygulanan suyun topraktan azalma hızı sıcaklıkla birlikte artmış, en yüksek azalma en yüksek sıcaklık uygulamasında kaydedilirken en düşük azalma oda sıcaklığında belirlenmiştir. Denemenin son ölçüm günü olan 22. günde 40 °C uygulamasında toprağa verilen suyun %81’i, 36 °C uygulamasında %73.6’sı, 32 °C uygulamasında %66.6’sı kontrol uygulamasındaki azalma ise %47.5 olmuştur. Sonuçlardan, farklı sıcaklık uygulamalarının CO2 emisyonunu belirgin biçimde artırdığı (p<0.05), en yüksek değerlerin görüldüğü ikinci ve üçüncü ölçüm günlerinde 40 °C’de belirlenen emisyonun kontrol uygulamasında 1.5 ve 1.7 kat daha yüksek olduğu saptanmıştır. Denemede belirlenen en yüksek CO2 emisyonu değeri 1.41 gm-2 gün-1 ile 40 °C uygulamasının üçüncü ölçüm gününde belirlenirken en düşük değer ise 0.024 gm-2.gün-1 ile aynı sıcaklığın 15. ölçüm gününde belirlenmiştir.

Keywords

• CO2 emisyonu
• Toprak Nemi
• Toprak sıcaklığı
• Küresel Isınma

Effects of Different Soil Temperature and Reducing Soil Moisture on CO2 Production of the Soil

Abstract

A pot experiment was conducted to examine the change in CO2 emission of the soil which was initially irrigated until it reaches 60% of the saturation and treated by different atmosphere temperatures. In the experiment, the temperature of the self-constructed system which the pots were placed were adjusted to 40, 36 and 32 °C, and the control pots left at room temperature were included in the experiment. Irrigation was done only once at the start of the experiment. Changes in soil temperature, soil moisture, CO2 emission and evaporation depending on time were determined until the 22nd day. Result of the experiment showed the differences on temperature values between pot atmosphere and soil; however, a difference of 3.9, 3.3 and 4.7 ° C could be created between the soils in the pots. At the beginning of the experiment, the rate of reduction of the water applied to the soil increased with the temperature, while the highest decrease was recorded in the highest temperature application, the lowest decrease was obtained from room temperature. The last measurement day was 22nd day after the experiment conducted. Measured water diminishes on that day were 81%, 73.6%, 66.6% and 47.5% for the temperatures of 40, 36, 32 °C and room temperatures, respectively. Results revealed that temperature applications significantly increased CO2 emission (p <0.05) where the highest values observed at the second and third measurement day at 40 °C application and that values were 1.5 and 1.7 times higher than the control. The highest determined CO2 emission was in 40 °C treatment as 1.41 g m-2 day-1 at third measurement day while the lowest was 0.024 g m-2 day-1 at 15th measurement day at same temperature application.

Keywords

• CO2 emmision
• Soil moisture
• Soil temperature
• global warming

References

1. Akbolat, D., Ekinci, K., Bozkurt, Y.E., Kumbul, B.S., 2018. The Influence of Soil and Air Temperature on Soil Carbon Dioxide Emission in Farmland. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 13 (1):89-94,
2. Akbolat, D., Evrendilek, F., Coskan, A., Ekinci, K., 2009. Quantifying soil respiration in response to short-term tillage practices: a case study in southern Turkey. Acta Agriculturae Scandinavica Section B–Soil and Plant Science (59), 50-56.
3. Alpaslan, M., Güneş, A. & İnal, A., 1998. Deneme Tekniği. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Ankara Üniversitesi Basımevi.
4. Bouyoucos, G. J., 1951. A Recalibration of the Hydrometer Method for Making Mechanical Analysis of Soils. Agron. J., 43, p 434-438.
5. Coşkan A., Erdal İ., Öz H., 2017. Toprak Altı Sıcaklığının Erkencilikte Kullanılma Potansiyeli. Academia Journal of Engineering and Applied Sciences, , 318-324.
6. Çağlar, K.Ö., 1949. Toprak Bilgisi. A.Ü. Zir. Fak. Yayınları:10, s 230.
7. Davidson, E. Belk, E., Boone, R.D., 1998. Soil water content and temperature as independent or confounded factors controlling soil respiration in a temperate mixed hardwood forest. Global change biology (4), 217-227.
8. Șenyigit, U., Akbolat, D., 2010. The effect of different irrigation methods on soil carbon dioxide emission. Ekoloji, 19(77), 59-64.

9. EPA, 2018. https://www.epa.gov/ghgemissions/sources-greenhouse-gas-emissions.
10. Güner, E.D., Turan, E.S., 2017. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Küresel İklim Değişikliği Üzerine Etkisi. Artvin Çoruh Üniversitesi Doğal Afetler Uygulama ve Araştırma Merkezi Doğal Afetler ve Çevre Dergisi 3(1):48-55.
11. Johnson J.M.F., Franzluebbers, A.J., Weyers, S.L., Reicosky, D.C., 2007. Agricultural opportunities to mitigate greenhouse gas emissions. Environmental Pollution (150), 107-127.
12. Kacar, B. & İnal, A., 2010. Bitki Analizleri. Ankara, Nobel Yayınevi.
13. Kim, Y., Ullah, S., Roulet, N.T, Moore, T. R., 2015. Effect of inundation, oxygen and temperature on carbon mineralization in boreal ecosystems. Science of The Total Environment, (511), 381-392.
14. Meehl, G.A., T.F. Stocker, W.D. Collins, P. Friedlingstein, A.T. … 2007. Global Climate Projections. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
15. Rathore, A. L., Pal, A.R., Sahu, K.K., 1998. Tillage and mulching effects on water use, root growth and yield of rainfed mustard and chickpea grown after lowland rice. Journal of the Science of Food and Agriculture (78), 149-161.
16. Schindlbacher, A., Zechmeister‐Boltenstern, S., & Butterbach‐Bahl, K., 2004. Effects of soil moisture and temperature on NO, NO2, and N2O emissions from European forest soils. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 109(D17).
17. Shrestha R.K., Lal, R., Penrose C., 2009. Greenhouse gas emissions and global warming potential of reclaimed forest and grassland soils. Journal of Environmental Quality (38), 426-436.
18. U.S. Salinity Laboratory Staff, 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkaline Soils, USDA No: 6.
19. Verville, J. H., Hobbie, S. E., Chapin, F. S., Hooper, D. U., 1998. Response of tundra CH4 and CO2 flux tomanipulation of temperature and vegetation. Biogeochemistry, 41(3), 215-235.