Effect of Active Lime on the Availability of Metal Micronutrients

Year 2024, , 347 - 356, 30.04.2024

Hatice Kadifeci , Hüseyin Dikici , Ömer Faruk Demir

https://doi.org/10.30910/turkjans.1407307

Abstract

The low solubility of minerals containing metal micronutrients such as Fe, Zn, Cu, and Mn in alkaline or lime-rich soils adversely affects plant development in these soils, leading to significant yield losses. This study was conducted to determine the effects of active lime on metal microelement availability in calcareous soils. The analysis of 55 soil samples taken from Narlı Plain in Kahramanmaraş Province revealed a significant positive correlation (r=0.95**) between active and total lime values. The study also indicated that an average of 58% of total lime was present in the active form. Furthermore, it demonstrated that as total lime increased, the proportional amount of active lime decreased. The points where the ratio of active lime to total lime is highest are observed to have low total lime contents. As the total lime content increases, the ratio of active lime to total lime decreases. This is thought to be related to the measurement of relatively higher active lime contents as the calcium on exchangeable surfaces passes into solution when the total lime is low. Therefore, this situation calls into question the reliability of active lime analysis at low total lime contents. With the increase in total lime content, this relative effect disappears and more reliable results are obtained. While active and total lime values showed similar correlations with Mn and Cu, Fe showed a higher correlation with active lime than with total lime. Active lime did not exhibit superior predictability compared to total lime when explaining the utility of metal microelements, excluding iron.

Keywords

Active lime, total lime, micronutrients

Metal Mikroelementlerin Yarayışlılığı Üzerine Aktif Kirecin Etkisi

Abstract

Alkaline ya da kireçli topraklarda Fe, Zn, Cu ve Mn gibi metal mikro-elementleri içeren minerallerin çözünürlüklerinin düşük olması, bu topraklarda bitki gelişimini olumsuz etkilemekte ve önemli verim kayıplarına neden olmaktadır. Bu çalışma, kireçli topraklarda aktif kirecin ölçülmesinin metal mikro elementlerin yarayışlılıkları üzerine etkisini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Kahramanmaraş İli, Narlı Ovası’ndan alınan 55 toprak örneğinin analizleri, aktif ile toplam kireç değerleri arasında önemli pozitif korelasyon olduğunu (r=0.95**), toplam kirecin ortalama %58’inin aktif formda olduğunu ve de toplam kireç arttıkça aktif kirecin oransal olarak azaldığını ortaya koymuştur. Aktif kirecin toplam kirece oranın en yüksek olduğu noktaların düşük toplam kireç içeriklerinde olduğu görülmektedir. Toplam kireç miktarının artışı ile birlikte aktif/toplam kireç oranı düşmektedir. Bu durumun, toplam kirecin düşük olduğu durumlarda, değişebilir yüzeylerdeki kalsiyumun çözeltiye geçmesiyle göreceli olarak daha yüksek aktif kireç içeriklerinin ölçülmesi ile ilgili olduğu düşünülmektedir. Dolayısıyla, bu durum aktif kireç analizlerinin düşük toplam kireç içeriklerinde güvenilirliğini sorgulatmaktadır. Toplam kireç miktarlarının artışı ile beraber bu göreceli etkinin ortadan kalkması ile daha güvenilir sonuçlar elde edilmektedir. Aktif ve toplam kireç değerleri Mn ve Cu ile benzer korelasyonlar gösterirken, Fe toplam kirece göre aktif kireç ile daha yüksek bir korelasyon göstermiştir. Demir dışındaki metal mikro elementlerin yarayışlılıklarını açıklamada aktif kireç, toplam kireçten daha yüksek bir belirleyicilik sağlamamıştır.

Keywords

Aktif kireç, toplam kireç, mikro elementler

References

• Abdulwahhab, Q. and Şeker, C. 2020. Farklı Dozlarda Kireç Uygulamasının İki Farklı Tekstürdeki Toprağın Bazı Fiziksel Ve Kimyasal Özellikleri Üzerine Etkisi. Toprak Su Dergisi, 9(2): 80-87.
• Aktaş, M. and Ateş, M. 2005. Bitkilerde beslenme bozuklukları: Nedenleri ve tanınmaları. Engin yayınevi.
• Alcántara, E., Romera, F.J., Cañete M. and de la Guardia M.D. 2000. Effects of Bicarbonate and Iron Supply on Fe(III) reducing capacity of roots and leaf chlorosis of the susceptible peach rootstock 'Nemaguard'. Journal of Plant Nutrition, 23(11-12): 1607-1617.
• Black, C.A. 1965. Methods of Analysis Agreon., No:9, Ame. Soc. Agr., Madison Wisconsin. USA.
• Carter, M. R. 1981. Association of total CaCO3 and active CaCO3 with growth of five tree species on Chernozemic soils. Canadian Journal of Soil Science, 61(1):173-175.
• Cox, F.R. and Kamprath, E.J. 1972. Micronutrient soil tests. In Micronutrients in agriculture, p. 289–317, Mortvedt, J.J., Giordana, P.M., Lindsay, W.L. (eds.). Soil Sci Soc Am, Madison, Wisconsin.
• De La Torre, I.D., Del Campillo, M.D.C., Barron, V. and Torrent, J. 2010. Prediciting the occurrence of iron chlorosis in grapevine with tests based on soil iron forms. Int. Sci. Vigne Vin, 44(2) 77-85.
• Drouineau, G. 1942. Doosage rapide du calcaire actif du sol. Nouvelles donees sur la reportation de la nature des fractions calcaires. Ann. Agron., 12:441-450.
• Estefan, G., Sommer, R. and Ryan, J. 2013. Methods of Soil, Plant, and Water Analysis: A manual for the West Asia and North Africa region. ICARDA (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas) Box 114/5055, Beirut, Lebanon.
• Eyüpoğlu, F. 1999. Türkiye Topraklarının Verimlilik Durumu. T.C. Başbakanlık Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Toprak ve Gübre Araş. Ens. Yayınları, Genel Yayın No: 220, Teknik Yayın No: T-67, Ankara.
• Fahad, A. A. 1988. Fate of zinc applied to calcareous soils using Zn‐65 as a tracer: I. Fractionation with time. Arid Land Research and Management, 2(4): 217-225.
• Fitts, J.W. and Nelson, W.L. 1956. The determination of lime and fertilizer requirements of soils through chemical tests. Advances in Agronomy, 8:241-282.
• Gülçur, F. 1974. Toprağın Fiziksel ve Kimyasal Analiz Metodları. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, İ. Ü. Yayın No: 1970, İstanbul.
• Güzel, N., Ortaş, İ. and İbrikçi H. 1991. Harran ovası toprak serilerinde yararlı mikro element düzeyleri ve Zn uygulamasına karşı bitkinin yanıtı. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 6(1): 15-30.
• Karaman, M.R. 2012. Bitki Besleme. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi. ISBN 978-605-87103-2-0.
• Lindsay, L.W. 1972. Microelements in soils and plant nutrition. Advenced in Agronomy, 24:147-186.
• Lindsay, W.L. and Norwell, W.A. 1978. Development of DTPA soil test for Zn, Fe, Mn and Cu. Soil Science Society of America Journal, 42(3), 421-428.
• Loeppert, R.H. and Suarez, D.L. 1996. Carbonate and gypsum. In: Sparks, D.L. (Ed.), Methods of Soil Analysis Part 3. Chemical Methods. Madison, Wisconsin, USA, pp. 437-474, Chapter 15.
• Loue, A. 1986. Les Oligo-elements en agriculture. Agri-Nathan International, Paris.
• Marschner, H. 1995. Mineral nutrition of higher plants. 2nd edition, 889 p, London, UK.
• Maas, E.V. 1986. Salt tolerance of plants. Applied Agricultural Research, 1:12-26. Machold, O. 1968. Effect of nutritional condution on the status of iron in leaves, on the chlophyll content and on the activity of catalase and peroxidase. Flora Ab. A., 159: 1-25.
• Mengel, K. and Kirkby, E.A. 2001. Principles of Plant Nutrition. 5th edition. Kluwer Academic Publishers. Isbn: 1-4020-008-1, Dordrecht, 5th edition, 849 p, The Netherlands.
• Navrot, J. and Ravikovitch, S. 1969. Zinc availability in calcareous soils: III. The level and properties of calcium in soils and its influence on zinc availability. Soil Science, 108(1), 30-37.
• Navrot, J. and Gal, M.1971. Effect of soil clay type on the "availability" of zinc in some mediterranean rendzina soils. Journal of Soil Science, 22:1-4.
• Papadopouls, P. and Rowell, D.L. 1989. The reaction of copper and zinc with calcium carbonate surfaces. Journal of Soil Science, 40(1), 39-48.
• Reyes, J.M., del Campillo, M.C. and Torrent, J. 2006. Soil Properties Influencing Iron Chlorosis in Grapevines Grown in the Montilla‐Moriles Area, Southern Spain, Communications in Soil Science and Plant Analysis, 37:11-12, 1723-1729.
• Richards, R.A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. USDA Hand Book No. 60. U. S. Govt. Printing office. Washington, D. C. 00160. USA.
• Ryan, J., Curtin, D. and Safi, I. 1981. Ammonia volatilizations influenced by calcium carbonate particle size and iron oxides. Soil Sci. Soc. Am. J., 45:338-341.
• Saglam, M.T., Tok, H.H., Adiloglu, A., Demirkıran,A.R. and Belliturk,K. 1997. Trakya yoresinden alınan bazı Toprak örneklerinin elverisli Fe, Cu, Zn ve Mn kapsamları uzerinde bir arastırma. I.Trakya Toprak ve Gübre Sempozyumu, 20–22Ekim, 248–252,Tekirdag.
• Saltalı, K., Gündoğan, R., Demir, Ö.F., Kara, Z., Yakupoğlu, T., Dikici, H. and Yılmaz, K. 2018. Narlı Ovası Topraklarının Ağır Metal Kapsamı Üzerine Çimento Fabrikası Baca Tozların Etkileri. Toprak Su Dergisi, 7(1), 11-20.
• Şendemirci, H.S., Korkmaz, A. and Akınoğlu, G. 2016. Fasulye Bitkisinin (Phaseolus vulgaris L. var. nanus) Demirli Gübrelemeye Responsu ile Toprakların Kloroz İndis Değerleri ve Bazı Özellikleri Arasındaki İlişkiler. Toprak Su Dergisi, 5 (1) :(37-46).
• Uygur, V. and Rimmer, D.L. 2000. Reactions of zinc with iron‐oxide coated calcite surfaces at alkaline pH. European Journal of Soil Science, 51(3), 511-516.
• Ülgen, N. and Yurtsever, N. 1974. Türkiye Gübre ve Gübreleme Rehberi, Yayınevi: Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü.