Polimer Ve Hümik Asit Uygulamalarının Toprağın Strüktürel Gelişimi Üzerine Etkileri

Öz

Günümüzde kullanılan tarımsal yöntemler sebebiyle topraklar üretim kapasitelerini kaybedip önemli düzeyde bozulmaya maruz kalmaktadırlar. İyi gelişmiş bir strüktür ve yüksek agregat stabilitesine sahip bir toprak yapısı, verimliliğin artırılması ve aşınabilirliğin azaltması açından oldukça önemlidir. Bu çalışma, polivinil alkol (PVA), poliakrilamid (PAM) ve hümik asit (HA) uygulamalarının toprakta bazı strüktürel parametrelerin (agregat stabilitesi ve dispersiyon oranı) gelişimi üzerine etkilerini belirlemek amacıyla sera şartlarında yürütülmüştür. Araştırmada üç farklı tekstüre sahip (kil, tın ve kumlu tın) yüzey toprak örnekleri kullanılmıştır. Serada, 1 kg’lık saksılara aktarılan toprak örneklerine PVA, PAM ve HA sırasıyla 500, 100 ve 500 ppm dozlarında uygulanmış ve dört farklı periyotta (0, 15, 30 ve 45 gün) inkübasyona tabi tutulmuştur. İnkübasyon sırasında topraklardaki elverişli nemin %50’si tükenince sulama yapılmıştır. İnkübasyon tamamlandıktan sonra toprakların yapısal parametreleri üzerinde analizler ve değerlendirmeler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar; killi, tınlı ve kumlu tınlı topraklara PVA, PAM ve HA uygulamasının suya dayanıklı agregatlar miktarını denete göre (ortalama) sırasıyla %5,38, %6,34 ve %12,91 oranında artırdığını göstermektedir. Dispersiyon oranı değerlerini (ortalama olarak) ise sırasıyla %46,56, %8,11 ve %12,91 oranında azalttığını göstermektedir. Agregat stabilitesini arttırmada 1 nolu periyot (24.52), dispersiyon oranı değerini düşürmede 2 nolu peryot (29.92) en etkili dönemler olarak belirlenmiştir. Süre uzadıkça etkinliğin düştüğü tespit edilmiştir. Her üç toprak grubunda da PVA'nın en etkili düzenleyici olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Toprak düzenleyiciler
• toprak tekstürü
• aşınabilirlik
• strüktürel gelişim parametreleri

Effects of polymer and humic acid applications on the structural development of soil

Öz

Due to the agricultural methods used today, soils lose their production capacity and are exposed to significant degradation. A well-developed structure and a soil structure with high aggregate stability are very important in terms of increasing productivity and reducing erodibility. This study was carried out in three replications according to the full chance block design in greenhouse conditions in order to determine the effects of polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylamide (PAM) and humic acid (HA) applications on the structural development of the soil. Surface soil samples with three different textures (clay, loam and sandy loam) were used in the study. In the greenhouse, PVA, PAM and HA were applied at doses of 500, 100 and 500 ppm, respectively, to the soil samples transferred to 1 kg pots and incubated in four different periods (0, 15, 30 and 45 days). Irrigation was done when 50% of the available moisture in the soil was depleted during incubation. After the completion of the incubation, analyzes and evaluations were made on the structural parameters of the soils. The obtained results show that application of PVA, PAM and HA to clay, loamy and sandy loam soils increased (on average) the water-stable aggregate values by 5.38%, 6.34% and 12.91%, respectively. It shows that the dispersion ratio values decreased (on average) by 46.56%, 8.11%, and 12. 91%, respectively. Period 1 (24.52) in increasing the aggregate stability and period 2 (29.92) in decreasing the dispersion ratio value were determined as the most effective periods. It has been determined that the efficiency decreases as the period gets longer. It was determined that PVA was the most effective regulator in all three soil groups.

Anahtar Kelimeler

• Soil conditioners
• soil texture
• erodibility
• structural development parameters

Kaynakça

1. Aksakal EL, Öztaş T, 2010a. Effects of PVA, PAM and HA on Mean Weight Diameter and Wet Aggregate Stability of Soils. 45th Croatian & 5th International Symposium on Agriculture, 1201-1205.
2. Aksakal EL, Öztaş T, 2010b . PolivinilalkoL, Hümik Asit ve Poliakrilamid Uygulamalarının Strüktürel Stabilite ve Toprak Kayıpları Üzerine Etkileri. III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi, 953-962.
3. Breune I, Forest L, Jobin P, Petit J, 2000. La Structure Du Sol Un Élément Clé De Sa Fertilité. Bibliothèque Nationale Du Québec.
4. Brevik EC, Cerdà A, Mataix-Solera J, Pereg L, Quinton JN, Six J, Van Oost K, 2015. The interdisciplinary natur of soil. Soil, 1, 117–129.
5. Demiralay İ, 1993. Toprak fiziksel analiz yöntemleri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları. Erzurum.
6. Dodd K, Guppy CN, Lockwood P, Rochester I, 2004. Comparison of applications of sand and polyacrylamide for separating the impact of the physical and chemical properties of sodic soils on the growth and nutrition of cotton (Gossypium hirsutum L.). Supersoil 2004: Proceedings of the 3rd Australian New Zealand Soils Conference, University of Sydney, Australia, 5–9 December.
7. Ghezzehei T A, 2012. Soil Structure. Handbook of Soil Sciences: Vol. 1. Properties and Processes, 1-17.
8. Hacımüftüoğlu F, Canbolat MY, 2020. Polivinil Alkol Uygulamasının Toprak Fiziksel Özellikleri ve Mısır Bitkisi (Zea mays L.) Gelişimi Üzerine Etkisi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 51 (1), 32-43.

9. Harris RF, Chesters G, Allen ON, 1966. Dynamics of soil aggregation. Advances in Argonomy, 18: 107-169.
10. Houndonougbo MH, Yönter G, 2020. Comparing of the Effects of Liquated Humic Substance (LHS), Polyacrylamide (PAM) and Polyvinylalcohol (PVA) on Runoff and Soil Losses. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 57 (3): 351-358, 10.20289/zfdergi.580533.
11. Imbufe AU, Patti AF, Burrow D, Surapaneni A, Jackson WR, Milner AD, 2005. Effects of potassium humate on aggregate stability of two soils from Victoria, Australia. Geoderma, 125(3-4): 321-330.
12. Kacar B, 2016. Biki, Toprak ve Gübre Aanalizleri, Fiziksel ve Kimyasal toprak Analizleri. Ankara: Nobel Yayın Dağıtım, Yayın No.1524.
13. Kukal SS, Kaur M, Bawa SS, Gupta N, 2007. Water-drop stability of PVA-treated natural soil aggregates from different land uses. Catena, 70: 475-479.
14. Laz O, 2011. Toprak Düzenleyici Polimer (PVA, PAM & HJ) ve Hümik Asit (HA) Uygulamalarının Bazı Toprak Özellikleri ile Bitki Gelişimi Üzerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı, 79, Erzurum.
15. Morgan RPC, 2009. Soil erosion and conservation. ISBN1-4051-1781-8. P:45-320. John Wiley & Sons.
16. Nadler A, Perfect E, Kay BD, 1996. Effect of polyacrylamide application on the stability of dry and wet aggregates. Soil Science Society of America Journal, 60(2): 555-561.
17. Özdemir N, Öztürk E, Ekberli İ, 2015. Effects of organic and inorganic amendments on soil erodibility. Eurasian Journal of Soil Science, 4(4), 266-271.
18. Özdemir N, 2013. Toprak ve Su Koruma. OMÜ Ziraat Fakültesi Ders kitabı No. 22. Samsun.
19. Painuli DK, Abrol IP, 1988. Improving aggregate stability of sodic sandy loam soils by organics. Catena, 15(3-4), 229-239.
20. Sarı S, Öztaş T, 2017. Polivinilalkol (PVA) Uygulamasının Strüktürel Stabilite Ölçütleri ve Yüzey Akış Kayıpları Üzerine Etkisi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 48(1): 17-24.
21. Soil Survey Staff. 1993. Soil survey manual. IICA CO 631.4 S6831s 1952.
22. Sojka RE, Lentz RD, 1994. Time for yet another look at soil conditioners. Soil Science, 158: 233-234.
23. Sojka RE, Lentz RD, 1996. A PAM primer: A brief history of PAM and PAM related issues. Symp. Managing Irrigation Induced Erosion and Infiltration with Polyacrylamide May 6-8, Twin Falls ID, University of Idaho, Miscellaneous Publication, 101/96, 11-20.
24. Teo JA, Ray C, El-Swaf SA, 2006. Screening of polymers on selected Hawaii soils for erosion reduction and particle settling. Hydrological Processes, 20(1): 109-125.
25. Yakupoğlu T, Öztaş T, 2016. Düzenleyici Olarak Kullanılan Bazı Polimerlerin Toprak ve Su Kayıpları Üzerine Etkilerinin Agregat Büyüklüğüne Bağlı Olarak Yapay Ardıl Yağışlar Altında Araştırılması. TÜBİTAK MFAG Projesi.
26. Yakupoglu T, Rodrigo-Comino J, Cerdà A, 2019. Potential Benefits of Polymers in Soil Erosion Control for Agronomical Plans: A Laboratory Experiment. Agronomy, 9(6), 276.