Assessment of Some Soil Properties in Different Parent Material Groups in the Watershed

Öz

Soil is a source of nutrients and water for humans, plants, and many living organisms. Parent materials are influential in soil formation, and variations in parent materials cause variations in the properties of soil, which are our natural resources. In this study, soil properties were determined in parent material groups where soil properties varied, and the relationships between them were statistically evaluated. The Karasu Creek Precipitation Watershed, located within the borders of Andırın district of Kahramanmaraş, was selected as the research area. To evaluate the physical and chemical properties of the watershed soils, a total of 360 soil samples were collected from 180 points at 0–30 cm depth using a random soil sampling method, including both unimpaired and impaired soil structures. To determine soil properties, particle size distribution, bulk density, field capacity, wilting point, available water content, total porosity, water-filled pore volume, aggregate stability, organic matter, total organic carbon, available P, cation exchange capacity, plant-available Ca, Mg, Na, K, sodium adsorption rate, pH, electrical conductivity, lime, total N and C analyses were performed. The bulk density was determined to be 1.38 g/cm³ in sandstone soils, 1.26 g/cm³ in shist soils, 1.41 g/cm³ in conglomerate soils, 1.36 g/cm³ in limestone soils, and 1.46 g/cm³ in alluvium soils. The lower bulk density in soils with schist parent material is due to their higher clay content compared to those with sandstone, limestone, and alluvium parent material. Furthermore, soils with shist parent material in the research area are generally located in areas where forest ecosystems are prevalent. In general, bulk density values in forest lands are lower than those observed in agricultural and grassland lands. When evaluating the characteristics of soils in any research area, examining them in terms of land use types will provide useful results for future studies.

Anahtar Kelimeler

• Parent material groups
• Land uses
• Soil properties

Destekleyen Kurum

Kahramanmaraş Sütçü İmam University BAP

Proje Numarası

2017/4-31 D

Havza Üzerinde Farklı Ana Materyal Gruplarında Bazı Toprak Özelliklerinin Değerlendirilmesi

Öz

Toprak insan, bitki ve birçok canlı organizma için besin ve su kaynağıdır. Toprağın oluşumunda etkili olan ana materyallerin farklılık göstermesi doğal kaynağımız olan toprağın özelliklerinde değişkenlik göstermektedir. Bu araştırmada, toprak özelliklerinin değişim gösterdiği ana materyal gruplarında toprak özellikleri belirlenmiş ve aralarındaki ilişkiler istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Araştırma alanı olarak Kahramanmaraş’ın Andırın ilçesi sınırları içerisinde bulunan Karasu Deresi Yağış Havzası seçilmiştir. Toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerinin değerlendirilmesi için toprak yüzeyinden rastgele toprak örnekleme yöntemine göre 0–30 cm derinlikten 180 noktada strüktürü bozulmuş ve strüktürü bozulmamış olmak üzere toplam 360 adet toprak örneği alınmıştır. Toprak özelliklerini belirlemek için tanecik büyüklük dağılımı, hacim ağırlığı, tarla kapasitesi, solma noktası, yarayışlı su miktarı, toplam gözeneklilik, su dolu gözenek hacmi, agregat stabilitesi, organik madde, toplam organik karbon, yarayışlı P, katyon değişim kapasitesi, bitkiye yarayışlı Ca, Mg, Na ve K, sodyum adsorbsiyon oranı, pH ve elektriksel iletkenlik, kireç, toplam N ve C analizleri yapılmıştır. Toprakların hacim ağırlığı; kumtaşı topraklarında 1.38 g/cm3, şist topraklarında 1.26 g/cm3, çakıltaşı topraklarında 1.41 g/cm3, kireçtaşı topraklarında 1.36 g/cm3 ve alüvyon topraklarında 1.46 g/cm3 belirlenmiştir. Hacim ağırlığının şist ana materyaline sahip topraklarda daha düşük değere sahip olması, bu toprakların kil oranının kumtaşı, kireçtaşı ve alüvyon ana materyali topraklarından yüksek olmasından kaynaklanmaktadır. Ayrıca, araştırma alanında şist ana materyalinin olduğu topraklar genellikle orman ekosistemlerinin yayılış gösterdiği arazilerdir. Genellikle orman arazilerinde hacim ağırlığı değeri tarım ve mera arazi kullanımlarından düşüktür. Herhangi bir araştırma alanına ait toprakların özelliklerini değerlendirirken arazi kullanım türleri ile incelenmesi gelecekteki çalışmalar için yararlanılabilir sonuçlar sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler

• Ana materyal grupları
• Arazi kullanımları
• Toprak özellikleri

Destekleyen Kurum

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi BAP

Proje Numarası

2017/4-31 D

Kaynakça

1. Acir, N. (2014). Kurak ve yarı-kurak bölge topraklarının toprak kalitesinin belirlenmesinde kullanılacak minimum veri setlerinin hazırlanması (Doktora Tezi). Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı, Tokat.
2. Aladağ, İ.A. (2009). Kahramanmaraş yöresi ahır dağı meralarında wepp (water erosion prediction project) yöntemiyle toprak kayıplarının belirlenmesi üzerine araştırmalar (keklik deresi yağış havzası örneği) (Yüksek Lisans Tezi). Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, Kahramanmaraş.
3. Allison, L.E., & Moodie, C.D. (1965). Carbonate. In: C.A. Black et al. (ed.) Methods of Soil Analysis, Part 2. Agronomy 9;1379-1400. Am. Soc. of Agron., Inc., Madison, Wisconsin, U.S.A. https://doi.org/10.2134/agronmonogr9.2.c40
4. Allmaras, R.R., & Gardner, C.O. (1956). Soil sampling for moisture determination in irrigation experiments. Agron. Jour., 48, 15-17. https://doi.org/10.2134/agronj1956.00021962004800010004x
5. Anderson, D.W. (1988). The effect of parent material and soil development on nutrient cycling in temperate ecosystems. Biogeochemistry, 5, 71-97. https://doi.org/10.1007/BF02180318
6. Anonim. (1995). Bursa İli Arazi Varlığı. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları, İl Rapor No: 16, Ankara. https://kutuphane.tarimorman.gov.tr/vufind/Record/1211854
7. Blake, G.R., & Hardge, K.H. (1986). Methods of Soil Analysis. Bulk Density, Part 1. 2nd Ed. Agronomy 9.ASA and SSSA, Madison. Pp. 363-375. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c13
8. Bray, R.H., & Kurtz, L.T. (1945). Determination of total, organic and available forms of phosphorus in soils. Soil Science, 59, 39-45. https://www.ovid.com/jnls/soilsci/fulltext/00010694-194501000-00006

9. Çepel, N. (1988). Orman topraklarının karakteristikleri, toprakların oluşumu, özellikleri ve ekolojik bakımdan değerlendirilmesi. Toprak İlmi Ders Kitabı, İ.Ü. Orman Fakültesi Yayınları Yayın No: 3416, İstanbul. https://kutuphane.tarimorman.gov.tr/vufind/Record/1205098
10. Çepel, N. (1990). Ekoloji Terimleri Sözlüğü. Üniversite Fakülte Yayın Nu: 3618/414, İstanbul. https://kutuphane.tarimorman.gov.tr/vufind/Record/1200374
11. Danielsen, R.E., & Sutherland, P.L. (1986). Soil Porosity. In: A Klute (Ed), Methods of Soils Analysis, Part 1, Physical and Mineralogical Methods (2nd Ed.), ASA and SSSA Agronomy Monograph, No 9., Madison, Wisconsin, pp. 443-461. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c18
12. Dengiz, O., & Başkan, O. (2010). Characterization of soil profile development on different landscape in semi arid region of Turkey a case study; Ankara-Soğulca catchment. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 25(2), 106-112. https://doi.org/10.7161/anajas.2010.25.2.106-112
13. FAO. (1990). Micronutrient, assessment at the country level: an international study. FAO soil bulletin by Sillanpaa, Rome. https://kutuphane.tarimorman.gov.tr/vufind/Record/5032
14. Gee, G.W., & Hortage, K.H. (1986). Particle-size analysis. methods of soil analysis. Part 1. Physical and minerological methods secand edition. Agronomy, 9(2), 383-441. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c15
15. Jackson, M. (1958). Soil chemical analysis. p. 1-498. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, USA. https://doi.org/10.1002/jpln.19590850311
16. Jackson, M.L. (1962). Soil Chemical Analysis. Prentice Hall Inc. Eng. Cliffs. N. I., USA.
17. Jenny, H. (1946). Arrangement of soil series and types according to functions of soil-forming factors. Soil Science, 61(5), 375-392. https://journals.lww.com/soilsci/citation/1946/05000/arrangement_of_soil_series_and_types_according_to.5.aspx
18. Kantarcı, M.D. (1987). Toprak İlmi. İ.Ü. Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü. Yayın No: 3444, Orman Fak. Yayın No: 387, Matbaa Teknisyenleri Basımevi, İstanbul. https://kutuphane.tarimorman.gov.tr/vufind/Record/1200162
19. Kantarcı, M.D. (2000). Toprak İlmi Ders Kitabı. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Yayınları. https://kutuphane.tarimorman.gov.tr/vufind/Record/1200148
20. Karaosmanoğlu, F. (2011). Kesiş Çayı Havzası (Andırın-Kahramanmaraş) ve yakın çevresinin fiziki coğrafyası (Yüksek Lisans Tezi). Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Coğrafya Anabilim Dalı, Van.
21. Kemper, W.D., & Rosenau, R.C. (1986). Aggregate stability and size distribution. In: Klute A, editor. Methods of soil analysis. Part 1. Physical and mineralogical methods. Madison, WI. p 425-42. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c17
22. Klute, A. (1986). Water Retention: Laboratory Methods. Methods of Soil Analysis. Part 1. 2nd Ed. Agronomy 9, 635-660, Madison. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c26
23. Macit, H.B., Oguz, İ., & Koçyiğit, R. (2021). Arazi kullanım türü değişikliklerinin toprakların bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerine etkisinin araştırılması. Mediterranean Agricultural Sciences, 34(1), 141-147. https://doi.org/10.29136/mediterranean.801938
24. MTA. (2000). Kahramanmaraş ili sayısal jeoloji haritaları. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
25. Nelson, D.W., & Sommers, L.E. (1982). Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties, Page, A.L., Miller, R.H. Keeney, D.R. (Ed) 2nd Ed. SSS of Am. Inc. Pub., Madison, Wisconsin. https://doi.org/10.2134/agronmonogr9.2.2ed.c29
26. Nelson, D.W., & Sommers, L.E. (1996). Total carbon, carbon and organic matter. Methods of Analysis: Part 3. Chemical Methods, Ed. By Sparks DN, et al., SSSA Book Series, No.5, Madison, pp. 961-1010. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.3.c34
27. Oğuz, İ., & Acar, M. (2011). Tokat Kazova koşullarında farklı arazi kullanım türlerinin bazı toprak özellikleri üzerine etkisinin araştırılması. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 28 (2), 171-178. https://unis.gop.edu.tr/app_files/2025/12/Yayin_Pdf_22336_fc9f8743.pdf
28. Okatan, A., Yüksel, A., & Reis, M. (2000). Kahramanmaraş-Ayvalı Barajı Kızıldere yağış havzasında toprakların erozyon eğilim değerlerinin hidrofiziksel toprak özelliklerine bağlı olarak değişimi. K.T.Ü. Fen ve Mühendislik Dergisi, 3 (1), 29. https://dondurma.ksu.edu.tr/sites/fmd/sayi/31/31.28-42.pdf
29. Richards, L.A. (1954). Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. United States Department of Agriculture Handbook 60:94. https://books.google.com.tr/books?hl=tr&lr=&id=KP8_AAAAIAAJ&oi=fnd&pg=PA1&ots=hgBis94vmF&sig=EsnZAXGnqUAauyQK4waq-Ba37HY&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
30. Savacı, G. (2012). Kahramanmaraş ili göz ve haman deresi yağış havzalarında CORINE metedolojisi ile erozyon risk haritalarının oluşturulması (Yüksek Lisans Tezi). Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, Kahramanmaraş.
31. Soil Survey Staff. (1996). Soil survey laboratory methods manual. Soil Survey Investigations Rep. 42, Version 2.0, 693-1036.
32. Tat, S. (2014). Kahramanmaraş İli Çemrengeç Deresi yağış havzasında farklı anakayalar üzerinde gelişen toprakların erozyon eğilim değerlerinin belirlenmesi üzerine araştırmalar (Yüksek Lisans Tezi). Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, Kahramanmaraş.
33. Tokel, E. (2021). Farklı arazi kullanımlarının toprakların bazı hidro-fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması (Yüksek Lisans Tezi). Bartın Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, Bartın.
34. Tunçay, T., Dengiz, O., Bayramin, I., Kilic, S., & Baskan, O. (2019). Chemical weathering indices applied to soils developed on old lake sediments in a semi-arid region of Turkey. Eurasian Journal of Soil Science, 8(1), 60-72. https://doi.org/10.18393/ejss.499122
35. Ülgen, N., & Ateşalp, M. (1972). Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Teknik Yayınlar Serisi. Sayı:21 Metin Matbaası, Ankara.
36. Ülgen, N., & Yurtsever, N. (1974). Türkiye Gübre ve Gübreleme Rehberi. Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Teknik Yayın No:28, Ankara. https://kutuphane.tarimorman.gov.tr/vufind/Record/6009
37. Watanabe, F.S., & Olsen, S.R. (1965). Test of an ascorbic acid method for determining phosphorus in water and NaHCO3 extracts from soil. Soil Science Society American Proceedings, 29, 677- 678. https://doi.org/10.2136/sssaj1965.03615995002900060025x
38. Wilson, S.G., Lambert, J.J., Nanzyo, M., & Dahlgren, R.A. (2017). Soil genesis and mineralogy across a volcanic lithosequence. Geoderma, 285, 301-312. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.09.013
39. Zaher, H., Sabir, M., Benjelloun, H., & Paul-Igor, H. (2020). Effect of forest land use change on carbohydrates, physical soil quality and carbon stocks in Moroccan cedar area. Journal of Environmental Management, 254, 109544. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109544