Effects of Different Land Use on Some Soil Properties in Adıyaman Province

Öz

This study was carried out to examine the effects of different land use on soil properties (aggregate stability, bulk density, organic matter and infiltration rates) in Kömür, Kuyucak and Ormaniçi villages in Adıyaman province. The lands subject to the study were selected in 3 different fields, respectively, irrigated agricultural lands with intensive animal manure and tobacco cultivation, orchards and dry agricultural lands that only use rain water. When the soil properties were examined, the infiltration rate differed significantly according to the importance level of all groups (P <0.05) and the highest infiltration rate was measured in the irrigated agricultural land (134.00 cm hour-1). The infiltration rate of the soils were determined as irrigated agricultural land > non-irrigated agricultural land > orchard, respectively. Bulk density differed significantly according to the importance level of all groups (P <0.05) and the highest bulk density was determined in orchards (1.52 g cm-3) and the lowest (1.01 g cm-3) in irrigated agricultural lands. Bulk density of the soils were determined as orchard > non-irrigated agricultural land > irrigated agricultural land, respectively. The aggregate stability was measured in the irrigated agricultural lands, where all groups differed significantly according to the importance level (P <0.05) and the highest (67.33%). Organic matter levels of the soils differed significantly according to the importance level of all groups (P <0.05) and the highest (2.72%) was measured in irrigated agricultural lands. Organic matter levels of the soils are respectively determined as irrigated agricultural land > non-irrigated agricultural land > orchard, respectively. Soils showed that a moderately alkaline reaction (pH). In terms of electrical conductivity average values of soils, there is no salinity problem in the soils and the soils have high level of calcareous. While the use of high rate of animal manure in irrigated agricultural land increased the aggregate stability, infiltration rate and organic matter level of the soils, it decreased the bulk density of the soils. Implementation of sustainable land use management and improvements in land use have become a necessity for the preservation of sustainable soil quality. Thus, it is thought that, with a good planning, the yield level to be obtained from the agricultural lands that will be opened to irrigation in the future can be increased.

Anahtar Kelimeler

• Land use
• Adıyaman
• İnfiltration rate
• Aggregate
• Soil quality

Adıyaman İli’nde Farklı Arazi Kullanımlarının Bazı Toprak Özelliklerine Etkileri

Öz

Bu çalışma, Adıyaman İli’nde, Merkeze bağlı Kömür, Kuyucak ve Ormaniçi köylerinde farklı arazi kullanımının bazı toprak özellikleri (agregat stabilitesi, hacim ağırlığı, organik madde ve infiltrasyon hızı) üzerine etkisini incelemek amacıyla yapılmıştır. Çalışmaya konu olan araziler Adıyaman ilinin genelini temsil edecek şekilde sırasıyla yoğun hayvan gübresi kullanılan ve tütün yetiştiriciliği yapılan sulanan tarım arazileri, meyve bahçeleri ve sadece yağmur suyundan faydalanılan kuru tarım yapılan tarım arazileri olmak üzere 3 farklı arazi kullanımı tercih edilmiştir. Toprak özellikleri incelendiğinde, infiltrasyon hızı tüm grupların önem düzeyine göre (P<0,05) anlamlı olarak farklılık göstermiş ve en yüksek infiltrasyon hızı sulanan tarım arazisinde (134,00 cm saat-1) ölçülmüştür. Toprakların infiltrasyon hızı sırasıyla sulu tarım arazisi > kuru tarım arazisi > meyve bahçesi olarak belirlenmiştir. Hacim ağırlığı arazi kullanım durumuna göre anlamlı farklılıklar göstermiş (P<0,05) ve en yüksek hacim ağırlığı meyve bahçelerinde (1,52 g cm-3), en düşük ise (1,01 g cm-3) sulanan tarım arazilerinde belirlenmiştir. Toprakların hacim ağırlıkları sırasıyla meyve bahçesi > kuru tarım arazisi > sulu tarım arazisi olarak belirlenmiştir. Agregat stabilitesi tüm grupların önem düzeyine göre (P<0,05) anlamlı olarak farklılıklar göstermiş ve en yüksek (%67.33) sulanan tarım arazilerinde ölçülmüştür. Toprakların organik madde seviyeleri tüm grupların önem düzeyine göre (P<0,05) anlamlı farklılık göstermiş ve en yüksek (%2,72) sulanan tarım arazilerinde ölçülmüştür. Toprakların organik madde seviyeleri sırasıyla sulu tarım arazisi > kuru tarım arazisi > meyve bahçesi olarak belirlenmiştir. pH bakımından topraklar orta derecede alkalin reaksiyon göstermektedir. Elektriki iletkenlik değerleri açısından topraklarda tuzluluk sorunu olmadığı ve kireç bakımından toprakların yüksek düzeylerde kireçli olduğu belirlenmiştir. Sulanan tarım arazilerinde fazla miktarlarda hayvan gübresi kullanımı toprakların agregat stabilitesi, infiltrasyon hızı ve organik madde seviyesini arttırırken, toprakların hacim ağırlığını azaltmıştır. Sürdürülebilir toprak kalitesinin korunması için sürdürülebilir arazi kullanımı yönetiminin uygulanması ve arazi kullanımındaki iyileştirmeler zorunluluk haline gelmiştir. Böylece iyi bir planlamayla gelecekte sulamaya açılan tarım alanlarından elde edilecek verim düzeyinin artırabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Arazi kullanımı
• Adıyaman
• İnfiltrasyon Hızı
• Agregat
• Toprak Kalitesi

Kaynakça

1. Adeyemo, A. J., Akingbola, O. O., Ojeniyi, S. O. (2019). Effects of poultry manure on soil infiltration, organic matter contents and maize performance on two contrasting degraded alfisols in southwestern Nigeria. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture. doi:10.1007/s40093-019-0273-7
2. Adeyolanu, O. D., Ogunkunle, A. O. (2017). Soil quality assessment for sustainable land use and management. International Journal of Plant & Soil Science, 1-11. Anonim, (1990). Adıyaman Çamgazi Ovası Sulama Projesi Sahası Detaylı Temel Toprak Etütleri. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Toprak Etüd Şubesi Ankara, 212s.
3. Anonim, (1997). Adıyaman Kâhta Ovası Sulama Proje Sahası Detaylı Toprak Etütleri, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Etüd ve Proje Dairesi Başkanlığı, Ankara, s. 250.
4. Asgarzadeh, H., Mosaddeghi, M. R., Mahboubi, A. A., Nosrati, A., Dexter, A. R. (2010). Soil water availability for plants as quantified by conventional available water, least limiting water range and integral water capacity. Plant and Soil, 335(1-2), 229–244. Doi:10.1007/s11104-010-0410-6
5. Aydın, B., Baran, M.F., Kurşun, İ., Kayhan, İ.E., Bayhan, Y., Durgut, R., 2016. İkinci Ürün Ayçiçeği ve İkinci Ürün Silajlık Mısır Üretiminde Uygulanabilecek Farklı Toprak İşleme Yöntemlerinin Brüt Kar Analizi, Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, ISSN:2148-3647, Cilt:3 (4), Sayfa: 296-304, 2016
6. Baran, M.F., Polat, R., Gökdoğan, O, 2016. Comparison of Energy Use Efficiency of Different Tillage Methods on The Secondary Crop Sunflower Production, Feb - Fresenıus Envıronmental Bulletın, ISSN 1018-4619, Volume 25, No:11 /2016, pages 4937-4943
7. Bayram, C.A., Büyük, G. (2021). Toprak İşleme ve Gübreleme Yapılmayan Meyve Ağaçlarında Bitki Besin Elementi Düzeylerinin Belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (23), 1-8.
8. Bayram, C.A., Kaya, S. (2021). Kompost ve Kompost Çayının Bitkisel Üretimde Kullanımı ve Bitki Gelişimine Etkileri. (Editör: Mehmet Fırat Baran, Ahmet Çelik, Korkmaz Bellitürk). IKSAD Publishing House. ISBN978-625-7636-45-2. Bölüm 16, s: 397-428, Ankara.

9. Bellitürk, K., Kuzucu, M., Baran, M. F., Çelik, A. (2019). Antep Fıstığında (Pistacia Vera L.) Kuru Koşullarda Gübrelemenin Verim ve Kaliteye Etkileri. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 16 (2), 251-259.
10. Black, C. A., (1965). Methods of Analysis Agreon. Ame. Soc. Agr., Madison Wiscconsin. USA., No: 9.
11. Brye, K. R., Slaton, N. A., Norman, R. J., & Savin, M. C. (2005). Short-term Effects of Poultry Litter Form and Rate on Soil Bulk Density and Water Content. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 35(15-16), 2311–2325. doi:10.1081/lcss-200030655
12. Çelik, A. (2012). Adıyaman ilinin tarım dışı alanlarındaki tuğla-seramik hammadde kaynaklarının kullanım potansiyellerinin belirlenmesi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı (Doktora Tezi), Adana.
13. Çelik, A., İnan, M., Sakin, E., Büyük, G., Kırpık, M., Erhan, A. (2017). Kuru tarımdan sulu tarıma geçiş sonrası toprak özelliklerindeki değişimler: Adıyaman örneği. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 5(2), 80-86.
14. Celik, A. (2019). Comparing the microbial biomass carbon and nitrogen contents of tobacco growing soils with scanning electron microscopy and some soil parameters. Journal of Environmental Protection and Ecology, 20(2), 589-598. Çelik, A., Akça, E., (2021). Kuru tarımdan Sulu Tarıma Dönüşümün Toprakta Çeyrek Asırlık Etkisinin Mikromorfolojik Ölçekte Tanımlanması. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (21), 207-215.
15. Demiralay, İ. (1993). Toprak fiziksel analizleri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 143, 13-19.
16. Deng, L., Yan, W., Zhang, Y., Shangguan, Z. (2016). Severe depletion of soil moisture following land-use changes for ecological restoration: Evidence from northern China. Forest Ecology and Management. Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2016.01.026
17. Guo, Z. C., Zhang, Z. B., Zhou, H., Rahman, M. T., Wang, D. Z., Guo, X. S., Peng, X. H. (2018). Long-term animal manure application promoted biological binding agents but not soil aggregation in a Vertisol. Soil and Tillage Research, 180, 232 37.doi:10.1016/j.still.2018.03.007
18. Guo, L., Shen, J., Li, B., Li, Q., Wang, C., Guan, Y., D'Acqui, P.L., Luo, Y., Tao, Q., Xu, Q., Li, H., Yang, J., Tang, X. (2019). Impacts of agricultural land use change on soil aggregate stability and physical protection of organic C. Science of the Total Environment. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136049
19. Gülçur, F., (1974). Toprağın Fiziksel ve Kimyasal Analiz Metodları, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, İ. Ü. Yayın No: 1970, Yayın No: 201, Kutulmuş Matbaası, İstanbul.
20. Hussain, A., Classens, G., Guevara-Rozo, S., Cale, J. A., Rajabzadeh, R., Peters, B. R., Erbilgin, N. (2019). Spatial variation in soil available water holding capacity alters carbon mobilization and allocation to chemical defenses along jack pine stems. Environmental and Experimental Botany,
21. Kabir, B.E., Bashari, H., Bassiri, M., Mosaddeghi, R., M. (2020). Effects of land-use/cover change on soil hydraulic properties and pore characteristics in a semi-arid region of central Iran. Soil & Tillage Research. Doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104478
22. Kayisoglu, B., & Esen, M. (2007). A research on determination of moisture absorption properties of sunflower seed. Journal of Tekirdag Agricultural Faculty (TURKEY).
23. Khalid AA, Tufour HO, Bonsu M, Parker B.Q. (2014). The efects of poultry manure and NPK fertilizer on physical properties of a sandy soil in Ghana. Int J Sci Res Agric Sci 1(1):1–5. https://doi. org/10.12983/ijsras-2014-p0001-0005
24. Kılbacak, H., Bellitürk, K., Çelik, A. (2021). Bitkisel ve Hayvansal Atıklardan Vermikompost Üretilmesi: Yeşil Badem Kabuğu ve Koyun Gübresi Karışımı Örneği. Akademik Perspektiften Tarıma Bakış (Editör: Gülşah Bengisu). IKSAD Publishing House. ISBN: 978-605-70345-3-3. Bölüm 2, s: 19-44, Ankara.
25. Lia, Y., Lid, Z., Cuie, S., Zhanga, Q. (2020). Trade-off between soil pH, bulk density another soil physical properties under global no-tillage agriculture. Geoderma. Doi:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.114099.
26. Ma, J., Chen, Y., Wang, H., & Wu, J. (2019). Traditional Chinese medicine residue act as a better fertilizer for improving soil aggregation and crop yields than manure. Soil and Tillage Research, 195, 104386. doi:10.1016/j.still.2019.104386
27. Maas, E.V. (1986). Salt Tolerance of Plants, Applied Agricultural Research, 1: 12-26.
28. MGM, 2021. Tarım ve Orman Bakanlığı, Meteoroloji Genel müdürlüğü, https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=ADIYAMAN (Erişim Tarihi: 31.03.2121)
29. Mubarak, A.R, Omaima, E.R, Amal, A.A, Nemat, E.H. (2009). Short-term studies on use of organic amendments for amelioration of a sandy soil. AJAR 4(7):621–627
30. Nassar, M., Levy, R., Noel Keough, N., Nassar N. N. (2017). Agricultural Land Use Change and its Drivers in the Palestinian Landscape Under Political Instability, the Case of Tulkarm City. Journal of Borderlands Studies Doi: http://dx.doi.org/10.1080/08865655.2017.1344561
31. Nath, J.A., Lal, R. (2017). Effects of Tillage Practices and Land Use Management on Soil Aggregates and Soil Organic Carbon in the North Appalachian Region, USA. Pedosphere, 27 (1): 172–176. Doi:10.1016/S1002-0160(17)60301-1
32. Nelson, D.W., Sommers, L.E., (1996). Total Carbon, Organic Carbon, and Organic Matter.in D.L.Sparks (Ed) Methods of Soil Analysis, Part 3, Chemical Methods, SSSA Book Series Number 5, SSSA., Madison,WI, s. 961 1011.
33. Ozturkmen, A.R., Ramazanoglu, E., Almaca, A., Cakmalı, M. (2020a). Effect of intercropping on soil physical and chemical properties in an olive orchard. Applied Ecology and Environmental Research 18 (6): 7783-7793
34. Ozturkmen, A.R., Ramazanoglu, E. (2020b). Effects of Different Land Uses on Some Physical and Chemical Properties of Soils Originated from The Volcanic Parent Materials. Fresenius Environmental Bulletin 29 (12A): 11450-11460
35. Öztürkmen, A.R., Ramazanoğlu, E., Çiçek, İ. C. (2020c). Şanlıurfa İli Suruç İlçesi Topraklarının Bazı Özellikleri ve Bitki Besin Elementi Kapsamlarının Belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 9 (4): 1807-1815
36. Ramazanoglu, E. (2019). Determination and mapping of the relationship between potassium and Ammonium of Calcareous Soils with Different Moisture Content. International Journal of Scientific and Technological Research, 5 (7): 17-26
37. Richards, L.A. (1954). Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. USDA. Agriculture. Handbook, 573.
38. Rodrígueza, P.M., Butsicb, V., Gärtnerc, P., Macchia, L., Baumanna, M., Gavier Pizarrod, G., Volantee, N.J., Gasparrif, N.I., Kuemmerlea, T. (2018). Drivers of agriculturalland-use change in the Argentine Pampas and Chaco regions. Applied Geography,111–122. Doi: https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2018.01.004.
39. Stockmann, U., Adams, M. A., Crawford, J. W., Field, D. J., Henakaarchchi, N., Jenkins, M., & Zimmermann, M. (2013). The knowns, known unknowns and unknowns of sequestration of soil organic carbon. Agriculture, Ecosystems & Environment, 164, 80-99.
40. Tomlinson, J.S., Dragosits, U., Levy, E.R., Thomson, M.A., Moxley, J. (2018). Quantifyinggross vs. net agricultural land use change in Great Britain using the Integrated Administration and Control System. Science of the Total Environment, 628–629.Doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.02.067
41. Yüksel, O. (2012). Çöp kompostunun xerofluvent topraklarda fiziksel özelliklere etkisi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 9(2), 92-97
42. Yu, H., Ding, W., Luo, J., Geng, R., & Cai, Z. (2012). Long-term application of organic manure and mineral fertilizers on aggregation and aggregate-associated carbon in a sandy loam soil. Soil and Tillage Research, 124, 170–177. doi:10.1016/j.still.2012.06.011
43. Zaher, H., Sabir, M., Benjelloun, H., Igor, P.H. (2020): Effect of forest land use change on carbohydrates, physical soil quality and carbon stocks in Moroccan cedar area. Journal of Environmental Management. Doi :https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109544.
44. Zhao, C., Jia, X., Zhu, Y., Shao, M. (2017). Long-term temporal variations of soil water content under different vegetation types in the Loess Plateau, China. CATENA, 158, 55–62. Doi:10.1016/j.catena.2017.06.006