Doğrusal Kombinasyon Tekniğiyle Eskişehir Geçit Kuşağı Tarımsal Araştırma Enstitü Topraklarının Kalite İndeksinin Belirlenmesi

Abstract

Toprak dünya üzerinde canlılığı barındıran biyosferin en önemli bileşenidir. Gıda güvenliğinin sürdürebilirliği açısından toprak kalitesinin değerlendirilmesi önem arz eder. Bu çalışmada Eskişehir Geçit Kuşağı Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü merkez yerleşkesi topraklarının kalite indeksinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, çalışma alanı 100m X 100 m olacak şekilde gridlere ayrılmış ve 242 adet toprak örneği alınmıştır. Toprak örneklerinde tekstür, HA, TK, SN, AS, OM, EC, pH, kireç, P, K, Ca, Mg, Na, Mn, Zn, Fe ve Mn olmak üzere 20 farklı özellik analiz edilmiş ve belirlenen kriterler analitik hiyararşi süreci kullanılarak ağırlıklandırılmıştır. Elde edilen verilerden toprak kalite indeksi hesaplanmış, konumsal dağılım haritası Ters Mesafe Ağırlıklı Enterpolasyon (TMAE) yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Hafif alkalin reaksiyonlu olan topraklarda tuzluluk problemi bulunmamaktadır. Toprakların %19.01’inde kireç içerikleri fazla kireçli olarak sınıflandırılırken, %70.25’lik kısmında organik madde içeriği az olarak belirlenmiştir. Topraklar genellikle ince bünyeli olup %69.84’ü killi tekstür sınıfında belirlenmiştir. Toprakların hacim ağırlığı değerleri 1.07 g/cm3 ile 1.59 gr/cm3 arasında iken tarla kapasitesi ve solma noktası sırasıyla %14.85-46.17, %9.53-%37.18 aralıklarında değişim göstermiştir. Agregat stabilitesi artan kil içeriğine bağlı olarak yüksek seviyelerde belirlenmiştir. Çalışma sonucunda çalışma alanın %6.6’sı çok düşük, %68.6’sı düşük, %24.8’i iyi toprak kalite sınıfına girdiği belirlenmiştir.

Keywords

• Toprak verimliliği
• analitik hiyerarşi süreci
• toprak özellikleri

Determination of Quality Index of Eskişehir Transition Zone Agricultural Research Institute Soils by Linear Combination Technique

Abstract

Soil is the most important component of the biosphere that hosts life on earth. Evaluation of soil quality is important for the sustainability of food security. In this study, it was aimed to determine the soil quality index of the soils in the central campus of the Eskişehir Transition Zone Agricultural Research Institute. In the study, the study area was divided into grids of 100 m X 100 m and 242 soil samples were taken. Twenty different properties including texture, HA, TK, SN, AS, OM, EC, pH, lime, P, K, Ca, Mg, Na, Mn, Zn, Fe and Mn were analyzed in soil samples. The determined criteria were weighted using the analytical hierarchy process. Soil quality index was calculated from the obtained data, and the spatial distribution map was obtained using the Inverse Distance Weighted Interpolation (IDW) method. There is no salinity problem in soils with slightly alkaline reaction. While the lime content of 19.01% of the soils was classified as too calcareous, the organic matter content was determined to be low in 70.25% of the soil. Soils are generally fine-textured and 69.84% of them are determined in clay texture class. While the bulk density values of the soils were between 1.07 g/cm3 and 1.59 g/cm3, the field capacity and wilting point varied between 14.85-46.17%, 9.53%-37.18%, respectively. As a result of the study, it was determined that 6.6% of the study area is very low, 68.6% is low, 24.8% is in the good soil quality class.

Keywords

• Soil quality
• analytical hierarchy process
• soil properties

References

1. Acton, D.F., & Gregorich, L.J. (1995). The Health of Our Soils: Toward Sustainable Agriculture in Canada. Centre for Land and Biological Resources Research, Research Branch, Agriculture and Agti-Food Canada.
2. Alaboz, P., Demir, S., & Dengiz, O. (2020). Farklı Enterpolasyon Yöntemleri Kullanılarak Toprakların Nem Sabitelerine Ait Konumsal Dağılımların Belirlenmesi, Isparta Atabey Ovası Örneği. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 17(3), 432-444. https://doi.org/10.33462/jotaf.710411
3. Andrews, S.S., Karlen, D.L., & Mitchell, J.P. (2002). A comparison of soil quality indexing methods for vegetable production systems in northern California. Agric. Ecosyst. Environ, 90(1), 25-45. https://doi.org/10.1016/S0167-8809(01)00174-8
4. Aydın, A., & Dengiz, O. (2019) Yarı-Humid Ekolojik Koşullar Altında Oluşmuş Toprakların Bazı Fiziko-Kimyasal Özelliklerinin Belirlenmesi, Haritalanması ve Sınıflandırması. Toprak Su Dergisi, 8(2), 68-80. https://doi.org/10.21657/topraksu.519915
5. Başar, H. (2001). Bursa ili topraklarının verimlilik durumlarının toprak analizleri ile incelenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(2), 69-83.
6. Bouyoucous, G. A. (1951). Determination of Particle size in soils. Agronomy journal, 42, 438-443. https://doi.org/10.2134/agronj1951.00021962004300090005x
7. Camberdella, C. A., Moorman, T. B., Novak, J. M., Parkin, T.B., Karlen, D. L., Turco R. F., & Konopka, A.E. (1994). Field Scale Variability Soil Properties In Central Iowa. Soil Science Society of America Journal. 58, 1501-1511.
8. Dedeoğlu, M., & Dengiz, O. (2018) Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Entegre Edilen Çok Kriterli Karar Destek Analiz Yaklaşımı Kullanılarak Arazi Uygunluk Sınıflarının Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 13(2), 60-72

9. Dengiz, O., & Başkan, O. (2004). Eşmekaya Organik Topraklarının Fiziksel, Kimyasal, Morfolojik Özellikleri ve Sınıflandırılması. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(2), 111-118.
10. Dengiz, O., & Özcan, H. (2006). Samsun-Bafra ovası topraklarının cbs yardımıyla verimlilik indekslerinin (pı) belirlenmesi. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences, 20(38), 136-142.
11. Dengiz, O. (2020). Soil quality index for paddy fields based on Standard scoring functions and weight allocation method, Archives of Agronomy and Soil Science, 66(3), 301-315. https://doi.org/10.1080/03650340.2019.1610880
12. Haghighi, F., Gorji, M., & Sharifi, F. (2017) Least limiting water range for different soil management practices in dryland farming in Iran. Archives of Agronomy and Soil Science 63(13), 1814-1822. https://doi.org/10.1080/03650340.2017.1308688
13. Koca, Y.K., Acar, M., & Turgut, Y.Ş. (2019). Tarım topraklarının jeoistatistiksel modelleme ile kalitesinin değerlendirilmesi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 23(4), 489-499. https://doi.org/10.29050/harranziraat.556103
14. Karlen, D. L, & Stott, D.E. (1994). A framework for evaluating physical and chemical indicators of soil quality. Defining soil quality for a sustainable environment 35: 53-72. https://doi.org/10.2136/sssaspecpub35.c4
15. Li, J., & Heap, A.D. (2008). A Review of spatial ınterpolation methods for environmental scientists. Geoscience Australia, Record 23, 137 -145
16. Lindsay, W. L., & Norvell, W. A. (1978). Development of a DTPA Soil Test for Zinc, Iron, Manganese, and Copper. Soil Science Society of America Journal, 42, 421-428. https://doi.org/10.2136/sssaj1978.03615995004200030009x
17. Masto, R.E., Chhonkar, P.K., Purakayastha, T.J., Patra, A.K., & Singh, D. (2008). Soil quality indices for evaluation of long‐term land use and soil management practices in semi‐arid sub‐tropical India. Land Degradation & Development, 19(5), 516-529. https://doi.org/10.1002/ldr.857
18. Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanable, F.S., & Dean, L.A. (1954). Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circular 939. U.S Government Printing Office, Washington D.C.
19. Richards, L. A. (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkali soils, Williams & Wilkins 1954. All Rights Reserved.
20. Saaty, T.L. (1977). A scalling method for priorities in hierarchical structures. Journal of Mathematical Psychology 15(3), 234-281. https://doi.org/10.1016/0022-2496(77)90033-5
21. Saaty, T.L. (1980). The analytic hierarchy process. New York: McGraw-Hill, (This book has been tranlated into Chinese by S. Xu et al.; information is available from them at the Inst. Of Systems Engineering, Tianjing Univ., Tianjin, China.), A Translation into russian by R. Vachnadze is currently underway. https://doi.org/10.1016/0270-0255(87)90473-8
22. Saaty, T.L. (2008). Decision making with the analytic hierarchy process, International Journal Services Sciences 1( 1),83-98.
23. Şenol, H., Alaboz, P., & Dengiz, O. (2020a) Farklı ana materyal üzerinde oluşmuş toprakların fiziko-kimyasal ve besin elementi içeriklerinin enterpolasyon yöntemle değerlendirilmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 35(3), 505-516. https://doi.org/10.7161/omuanajas.753302
24. Şenol, H., Alaboz, P., Demir, S., & Dengiz, O. (2020b). Computational intelligence applied to soil quality index using GIS and geostatistical approaches in semiarid ecosystem. Arabian Journal of Geosciences, 13(23), 1-20. https://doi.org/10.1007/s12517-020-06214-9
25. Taşova, H., & Akın, A. (2013). Marmara bölgesi topraklarının bitki besin maddesi kapsamlarının belirlenmesi, veri tabanının oluşturulması ve haritalanması. Toprak Su Dergisi, 2(2), 83-95.
26. Tüzüner, A. (1990). Toprak ve su analiz laboratuarları el kitabı. T.C. Tarım Orman ve Köy İşleri Bakanlığı Köy Hizm. Genel Müd. Ankara.
27. Turan, İ. D., & Dengiz, O. (2017). Erosion risk prediction_using_multi-criteria_assessment in Ankara Güvenç Basin. J Agric_Sci 23(3), 285–297. https://doi.org/10.15832/ankutbd.447600