Some Physical Quality Indexes and Spatial Distributions of Sample Pasture Areas in Bafra Plain

Abstract

The aim of the present study was to determine the physico-chemical properties and physical quality indices of the soils of some pasture areas located on the left coast of the Bafra delta plain, which was formed on the alluvial deposits carried by the Kızılırmak River at different times, and to create spatial distribution maps of the quality indices using Geographic Information Systems. The three selected pasture sample areas were selected taking into account some characteristics such as, field observations, their distance to the sea and fractional changes in particle size. Within the scope of the research, soil samples were taken from 90 pastures, including surface (0-20 cm) and subsurface (20-40 cm), and the basic fertility parameters of the soils, some macro and micro nutrient analyses, and soil crust index (SCI) and soil compactability index (CI) values, which are physical soil quality parameters, were determined. In addition, fifteen different interpolation models were applied to produce spatial distribution maps of these quality parameters in pasture areas. According to the results obtained, pasture soils generally have clay texture and are slightly alkaline soils. The organic matter and lime contents of the soils are quite variable and the nutrient levels are generally adequate except for manganese. In the pasture areas, CI values in Pasture-1 and Pasture-2 are distributed in a small area in the southern parts of the areas, while the risk is more distributed in Pasture-3. The SCI exhibited a similar distribution pattern as CI in both surface and subsurface soils in pasture areas. In order to prevent or less affect compaction in pasture lands, grazing should be done especially at appropriate times.

Keywords

• Pasture
• soil crust index
• soil compactability index
• Bafra Plain

Bafra Ovası Örnek Mera Alanlarının Bazı Fiziksel Kalite İndeksleri ve Konumsal Dağılımları

Abstract

Bu çalışmada, Kızılırmak Nehri’nin farklı zamanlarda taşımış olduğu alüviyal depozitler üzerinde oluşmuş Bafra Ovası delta ovasında, sol sahilinde yer alan bazı örnek mera alanları topraklarının fiziko-kimyasal özelliklerinin ve fiziksel kalite indekslerinin belirlenmesi ile kalite indekslerinin Coğrafi Bilgi Sistemleri yardımıyla dağılım haritalarının oluşturulması amaçlanmıştır. Seçilen üç örnek mera alanları, saha gözlemleri, denize olan uzaklıkları ve tane boyu fraksiyonel değişimleri gibi özellikler dikkate alınarak seçilmiştir. Araştırma kapsamında yüzey (0-20 cm) ve yüzey altı (20-40 cm) olmak üzere mera alanlarından toplam 90 adet toprak örneği alınmış ve toprakların temel verimlilik parametreleri, bazı makro ve mikro bitki besin elementi analizleri ile fiziksel toprak kalite parametrelerinden olan toprak kabuk indeksi ve toprak sıkışabilirlik indeksi (CI, soil compactability index) değerleri belirlenmiştir. Ayrıca, bu kalite parametrelerinin mera alanlarında konumsal dağılım haritalarını üretmek amacıyla on beş farklı interpolasyon modeli uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, mera toprakları genellikle killi bünyeye sahip olup hafif alkali topraklardır. Toprakların organik madde ve kireç içerikleri oldukça değişken olup, besin elementleri yönünden özellikle mangan haricinde genellikle yeterli düzeyde olduğu belirlenmiştir. Mera alanlarında, Mera 1 ve Mera 2’de CI değerleri alanların güney kesimlerinde az bir alanda dağılım gösterirken, Mera 3’te toprak sıkışabilirlik riski daha fazla dağılım göstermiştir. Toprak kabuk indeksi de mera alanlarında gerek yüzey gerekse de yüzey altı topraklarında CI da olduğu gibi benzer bir dağılım deseni sergilemiştir. Mera topraklarında sıkışmanın önlenmesi veya daha az etkilenmesi için özellikle uygun zamanlarda otlatmanın yapılması gerekir.

Keywords

• Mera
• toprak kabuk indeksi
• toprak sıkışabilirlik indeksi
• Bafra Ovası

References

1. 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.
2. Altunbaş, S., Gözükara, G., Demirel, B.Ç., 2020. Aksu ovasında farklı flüviyal depozitler üzerinde gelişen toprakların özelliklerinin ve dağılımlarının belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 57(3): 381-391.
3. Anonymous, 1982. Chemical and microbiological properties. In: A.L. Page (Ed.), Methods of Soil Analysis, Number 9, Part 2, Madison, Wisconsin, USA.
4. Anonymous, 1993. Soil Survey Manual. United States Department of Agriculture, Handbook No: 18, Washington D.C., USA.
5. Anonymous, 1999. Soil Taxonomy: A Basic System of Soil Classification for Making and Interpreting Soil Surveys. USDA, Handbook No: 436, Washington D.C., USA.
6. Arslan, H., 2012. Spatial and temporal mapping of groundwater salinity using ordinary kriging and indicator kriging: The case of Bafra Plain, Turkey. Agricultural Water Management, 113: 57-63.
7. Arslan, H., 2014. Estimation of spatial distrubition of groundwater level and risky areas of seawater intrusion on the coastal region in Çarşamba Plain, Turkey, using different interpolation methods. Environmental Monitoring and Assessment, 186(8): 5123-5134.
8. 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.

9. Bıçakçı, E., Açıkbaş, S., 2018. Bitlis ilindeki kaba yem üretim potansiyelinin hayvan varlığına göre yeterliliğinin belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7(1): 180-185.
10. Bouyoucos, G.J., 1951. A recalibration of hydrometer for making mechanical analysis of soils. Agronomy Journal, 4(9): 434.
11. Bruce, R.C., Rayment, G.E., 1982. Analytical Methods and Interpretations Used by The Agricultural Chemistry Branch for Soil and Land Use Surveys. Queensland Department of Primary Industries, Brisbane.
12. Celilov, C., Dengiz, O., 2019. Erozyon duyarlılık parametrelerinin farklı enterpolasyon yöntemleriyle konumsal dağılımlarının belirlenmesi: Türkiye, Ilgaz Milli Park toprakları. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 6(3): 242- 256.
13. Chong-Feng, B.U., Gale, W.J., Qiang-Guo, C.A.I., Shu-Fang, W.U., 2013. Process and mechanism for the development of physical crusts in three typical Chinese soils. Pedosphere, 23(3): 321-332.
14. Çelenk, F.K., 2016. Toprak özelliklerinde mekânsal değişkenliğin faktör analizi: Erenler örneği (Sakarya). Türk Coğrafya Dergisi, 66: 37-42.
15. Çelik, P., Dengiz, O., 2018.. Akselendi Ovası tarım topraklarının temel toprak özellikleri ve bitki besin elementi durumlarının belirlenmesi ve dağılım haritalarının oluşturulması. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 5(1): 9-18.
16. Dede, V., Dengiz, O., Demirağ Turan, İ., Türkeş, M., Gökçe, C., Serin, S., 2020. Ilgaz Dağları periglasyal şekillerinde oluşmuş toprakların fizikokimyasal özellikleri ile bazı erozyon duyarlılık parametreleri arasındaki ilişkilerin belirlenmesi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 18(1): 99-123.
17. Dengiz, O., Gülser, C., 2014. Farklı fluviyal depozitler üzerinde oluşmuş toprakların dağılım alanlarının belirlenmesi ve sınıflandırılması. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 1(1): 9-17.
18. Dengiz, O., Özcan, H., 2006. Determination of productivity index (PI) of soils of Samsun-Bafra Plain using GIS technique. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences, 20(38): 136-142.
19. Dengiz, O., Özyazıcı, M.A., Açıkbaş, S., Başkan, O., Budak, M., Turan, N., 2019a. Coğrafi bilgi sistemleri analizi ile Hakkâri ili meralarının arazi ve toprak özelliklerinin incelenmesi. ISPEC Uluslararası Tarım ve Kırsal Kalkınma Kongresi, 10-12 Haziran, Tam Metin Kitabı, Siirt, Türkiye, s. 693-701.
20. Dengiz, O., Özyazıcı, M.A., Sağlam, M., 2015. Multi-criteria assessment and geostatistical approach for determination of rice growing suitability sites in Gokirmak catchment. Paddy and Water Environment, 13(1): 1-10.
21. Dengiz, O., Saygın, F., İmamoğlu, A., 2019b. Spatial variability of soil organic carbon density under different land covers and soil types in a sub-humid terrestrial ecosystem. Eurasian Journal of Soil Science, 8(1): 35-43.
22. Duman, A., 2017. Artvin, Erzurum ve Bayburt illerindeki bazı mikro havzalarda bozuk orman ve mera alanlarında bazı toprak özelliklerinin belirlenmesi, uydu görüntüleri ile ilişkilendirilmesi ve modellenmesi. Doktora Tezi, Artvin Çoruh Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Artvin.
23. Erel, A., Gülser, C., Özyazıcı, M.A., 2010. Effects of different pasture amelioration methods on some soil properties in Minoz Creek Basin. Anatolian Journal of Agricultural Sciences, 25(S-1): 42-47.
24. Erşahin, S., 1999. Aluviyal bir tarlada bazı fiziksel ve kimyasal toprak özelliklerinin uzaysal (Spatial) değişkenliğinin belirlenmesi. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 13: 34-41.
25. İmamoğlu, A., Eraslan, S., Coşkun, A., Saygın, F., Dengiz, O., 2018. Farklı toprak özelliklerine bağlı toprak kabuk oluşumu. Türk Coğrafya Dergisi, 71: 47-52.
26. Kacar, B., 1994. Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri: III. Toprak Analizleri. Vol. 3, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Eğitim Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları, Ankara.
27. 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(3): 421-428.
28. Metson, G.H., 1961. The conductivity of oxide cathodes. Part 10: Spontaneous generation of negative ions. Proceedings of the IEE-Part C: Monographs, 108(14): 438-449.
29. Mulla, D.J., McBratney, A.B., 2000. Soil spatial variability. In: M.K. Summer (Ed.), Handbook of Soil Science, CRC Press, Boca Raton, FL, pp. 321-352.
30. Nelson, D.W., Sommers, L.E., 1983. Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: A.L. Page (Ed.), Methods of Soil Analysis: Part 2. Chemical and Microbiological Properties, American Society of Agronomy, Inc. and Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, pp. 539-579.
31. Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S., Dean, L.A., 1954. Estimation of Available Phosphorus in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. USDA Circular No. 939, US Government Printing Office, Washington DC.
32. Özyazıcı, M.A., Dengiz, O., 2019. Determination of some soil characteristics of rangelands in central and western parts of Samsun Province. Journal of Biological & Environmental Sciences, 13(39): 143-150.
33. Özyazıcı, M.A., Dengiz, O., Aydoğan, M., Bayraklı, B., Kesim, E., Urla, Ö., Ünal, E., 2015. Orta ve Doğu Karadeniz Bölgesi tarım topraklarının bazı makro ve mikro bitki besin maddesi konsantrasyonları ve ters mesafe ağırlık yöntemi (IDW) ile haritalanması. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 16(2): 187-202.
34. Özyazıcı, M.A., Dengiz, O., Aydoğan, M., Bayraklı, B., Kesim, E., Urla, Ö., Ünal, E., 2016. Orta ve Doğu Karadeniz Bölgesi tarım topraklarının temel verimlilik düzeyleri ve alansal dağılımları. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 31(1): 136-148.
35. Özyazıcı, M.A., Dengiz, O., İmamoğlu, A., 2014. Siirt ili bazı arazi ve toprak özelliklerinin coğrafi bilgi sistem analizleriyle değerlendirilmesi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 1(2): 128-137.
36. Özyazıcı, M.A., Yıldız, A., 2017. Türkiye’nin doğusunda yer alan doğal bir meranın toprak ve bitki örtüsünün beslenme dinamiği. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi, 20(Özel Sayı): 109-115.
37. Pacci, S., Dengiz, O., 2023. Ayçiçeği tarımı yapılan toprakların SMAF modeli ile toprak kalite indislerinin belirlenmesi: Tokat Zile ilçesi örneği. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 11(1): 54-66.
38. Palta, Ş., Yaman, İ., Baş, E., 2023. Yükseltiye göre meraların bazı toprak ve vejetasyon özelliklerinin karşılaştırılması. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 25(1): 153-169.
39. Pellegrini, S., Agnelli, A.E., Andrenelli, M.C., Barbetti, R., lo Papa, G., Priori, S., Costantini, E.A., 2018. Using present and past climosequences to estimate soil organic carbon and related physical quality indicators under future climatic conditions. Agriculture, Ecosystems and Environment, 266: 17-30.
40. Pieri, C., 1989. Fertilité des Terres de Savane. Bilan de Trente Années de Recherche et de Développement Agricole au Sud du Sahara, IRAT, Paris.
41. Richards, L.A., 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. USDA Handbook No: 60.
42. Sağlam, M., 2008. Gökhöyük tarım işletmesinde yaygın toprak serilerinde bazı kalite göstergelerinin uzaysal değişkenliğinin jeoistatistiksel yöntemlerle incelenmesi. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
43. Sağlam, M., 2013. Çok değişkenli istatistiksel yöntemler ile toprak özelliklerinin gruplandırılması. Toprak Su Dergisi, 2(1): 7-14.
44. Saygın, F., Dengiz, O., 2013. Bafra Ovası sol sahilinde yer alan Fener köyü ve yakın çevresinde dağılım gösteren farklı toprakların sınıflandırılması ve dağılım alanlarının belirlenmesi. Toprak Su Dergisi, 2(2): 63-72.
45. Smith, C.W., Johnston, M.A., Lorentz, S., 1997. The effect of soil compaction and soil physical properties on the mechanical resistance of South African forestry soils. Geoderma, 78(1): 93-111.
46. Soane, B.D., van Ouwerkerk, C., 1994. Soil compaction problems in world agriculture. In: B.D. Soane (Ed.), Developments in Agricultural Engineering, Elsevier, 11: 1-21.
47. Stone, J.A., Larson, W.E., 1980. Rebound of five one‐dimensionally compressed unsaturated granular soils. Soil Science Society of America Journal, 44(4): 819-822.
48. Taşdelen, K., 2020. Terme Ovasında çeltik yetiştirilen alanların tuzluluk ve sodyumluluk durumlarının belirlenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 35(2): 175-184.
49. Taşdelen, S.S., Özyazıcı, M.A., 2022. Doğal bir meranın farklı yükseltilerine göre verim ve botanik kompozisyonunun değişimi: Türkiye, Siirt ili Merkez ilçesi Doluharman Köyü merası. Türkiye Ormancılık Dergisi, 23(2): 106-115.
50. Tunçay, T., Bayramin, İ., Erpul, G., Kibar, M., 2010. Kırşehir Çiçekdağ tarım işletmesi toprakları kalite durumları. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 25(3): 185-191.
51. Turan, İ.D., 2022. Yarı kurak ekolojik koşullar altında oluşmuş komşu mikro havzalarda toprakların kabuk oluşumu ve konumsal dağılım durumlarının belirlenmesi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 20(1): 67-83.
52. Turan, İ.D., Dengiz, O., 2021. Çorum Çayı Havzası topraklarının kabuk oluşum risk durumlarının belirlenmesi ve haritalanması. Ege Coğrafya Dergisi, 30(2): 289-298.
53. Turan, M., Dengiz, O., Turan Demirağ, İ., 2018. Samsun ilinin Newhall modeline göre toprak sıcaklık ve nem rejimlerinin belirlenmesi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 5:2, 131-142.
54. Turan, N., Özyazıcı, M.A., Yalçın Tantekin, G., 2015. Siirt ilinde çayır mera alanlarından ve yem bitkilerinden elde edilen kaba yem üretim potansiyeli. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 2(1): 69-75.
55. Vignozzi, N., Pellegrini, S., Batistoni, E., Rocchini, A., L’Abate, G., Costantini, E.A.C., 2005. Suscettibilità al compattamento di inceptisuoli vertici: Messa a punto di un nuovo indice di stima. Atti del Convegno Il Suolo: Sistema Centrale Nell’ambiente e Nell’agricoltura, Della Società Italiana di Scienza del Suolo, 21-24 Giugno, Bari, pp. 203-210.
56. Wilding, L.P., 1985. Spatial variability: It's documentation, accommodation and implication to soil surveys. In: D.R. Nielsen and J. Bouma (Eds.), Soil Spatial Variability, Pudoc, Wageningen, The Netherlands, pp. 166-194.
57. Wolf, B., 1971. The determination of boron in soil extracts, plant materials, composts, manures, water and nutrient solutions. Soil Science and Plant Analysis, 2(5): 363-374.
58. Yalçın, M., Çimrin, K.M., Tutuş, Y., 2018. Hatay ili Kırıkhan-Reyhanlı bölgesi çayır-mera topraklarının besin elementi durumları ve bazı toprak özellikleri ile ilişkileri. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 21(3): 385-396.
59. Yavuz, T., Kır, H., Gül, V., 2020. Türkiye’de kaba yem üretim potansiyelinin değerlendirilmesi: Kırşehir ili örneği. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 7(3): 345-352.