Toprak Sıkışması Ölçüm Sistemleri ve Son Görülen Teknolojik Gelişmeler

Öz

Toprak sıkışması, kök büyümesi ve bitki çıkışı için önemli bir fiziksel sınırlayıcı faktördür ve dünya çapında ürün verimini azaltan başlıca nedenlerden biridir. Toprak sıkışma profillerinin belirlenmesi, uygulanacak toprak işleme amenajmanı ve derinliğinin belirlenmesine yardımcı olmaktadır. Toprak koni penetrometreleri bu amaç için yaygın olarak kullanılmasına rağmen gerekli olan değeri elde etmek için çok sayıda ölçüm yapmak uzun zaman almakta ve işgücü gerektirmektedir. Bu nedenle son yıllarda coğrafi koordinat temelli mekansal ölçümler yapabilen sistemler tercih edilmeye başlanmıştır. Bu sistemler işlemlerin kolaylaştırıldığı mekanizma ve sistemlere sahip olmasıyla, büyük alanlardan kısa zamanda çok sayıda veri alınabilmesini mümkün kılmaktadır. Bu çalışmada, toprak sıkışması ölçüm sistemleri ve ölçüm sistemlerinde görülen yeni gelişmeler sunulmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Toprak sıkışıklığı,koni indeksi,penetrometre,hidrolik toprak penetrometresi,yatay penetrometre

Kaynakça

1. Abbaspour-Gilandeh, Y., Rahimi-Ajdadi, F., Shaygani, A., Ahani, M., Jalilnejhad, H., 2010. Soil strength sensing for quantifying within-field variability with a multiple blades system. First international conference of soil and roots engineering relationship-(LANDCON1005), 24-26 May 2010, Ardebil, Iran.
2. ASAE, 2000. ASAE Standards S313.3, Soil Cone Penetrometer. St. Joseph, Michagen, USA.
3. Bolenius, E., Rogstrand, G., Arvidsson, J., Stenberg, B., Thylen, I., 2006. On the Go Measurements of Soil Penetration Resistance on a Swedish Eutric Cambisol. In Proceedings of International Soil Tillage Research Organization 17th Triennal Conference, August 28–September 2, 2006; pp. 867-870, Kiel, Germany.
4. Boone, F.R., 1988. Wheather and other environmental factors influencing crop responses to tillage and traffic. Soil and Tillage Research, 11: 283-324.
5. Boon, N.E., Yahya, A., Kheiralla, A.F., Wee, B.S., Gew, S.K., 2005. A Tractor-mounted, Automated Soil Penetrometer–shearometer Unit for Mapping Soil Mechanical Properties. Biosystems Engineering, 90 (4): 381–396.
6. Busscher, W.J., Frederick, J.R., Bauer, P.J., 2001. Effect of penetration resistance and timing of rain on grain yield of narrow-row corn in a coastal plain loamy sand. Soil Tillage and Research, 63: 15-24.
7. Carrara, M., Castrignanò, A., Comparetti, A., Febo, P., Orlando, S., 2007. Mapping of penetrometre resistance in relation to tractor traffic using multivariate geostatistics. Geoderma, 142: 294– 307.
8. Chung, S.O., Sudduth, K.A., Plouffe, C., Kitchen, N.R., 2004. Evaluation of an on-thego soil strength profile sensor using soil bin and field data. ASAE/CSAE meeting presentation No. 041039.

9. Çakır, E., Gülsoylu, E., Keçecioğlu, G., 2004. Farklı Toprak Koşullarında Koni İndeksi, Nem ve Hacim Ağırlığı Arasındaki İlişkilerin Belirlenmesi Üzerine Bir Araştırma, E.Ü. Bilimsel Araştırma Projesi (2001/ZRF/013) Kesin sonuç Raporu, 27 s. Bornova, İzmir.
10. Çarman, K., 2002. Compaction characteristics of towed wheels on clay loam in a soil bin. Soil and Tillage Research, 65: 37–43.
11. Fox, J., 2018. Real-Time, Variable-Depth Tillage for Managing Soil Compaction in Cotton Production. All Theses, Plant and Environmental Science, Clemson University, USA.
12. Fulton, J.P., Wells, L.G., Shearer, S.A., Barnhisel, R.I., 2000. Spatial Variation of Soil Physical Properties. A Precursor to Precision Tillage. http://www.bae.uky.edu~shearer/PrecisionTillage.htm.
13. Gajri, P.R., Arora, V.K., Prihar, S.S., 2002. Tillage for sustainable cropping. Food Products Press, NY 13904-1580.
14. Gülsoylu, E., Çakır, E., 2005. Traktöre Bağlanabilen Hidrolik Toprak Penetrometresi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 42(2): 87-95.
15. Günal, H., Korucu, T., Birkas, M., Özgöz, E., Halbac-Cotoara-Zamfir, R., 2015. Threats to sustainability of soil functions in Central and Southeast Europe. Sustainability, 7(2): 2161-2188.
16. Güneş, A., Alpaslan, M., İnal, A., 2013. Bitki Besleme ve Gübreleme. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No:1581, Ders Kitabı No:533, Ankara.
17. Hakansson, I., Lipiec, J., 2000. A review of the usefulness of relative bulk density values in studies of soil structure and compaction. Soil and Tillage Research, 53:71-85.
18. Hao, X., Chang, C., Larney, F.J., Nitschelm, J., Regitnig, P., 2000. Effect of minimum tillage and crop sequence on physical properties of irrigated soil in southern Alberta. Soil and Tillage Research, 57: 53-60.
19. Hemmat, A., Adamchuk, V.I., 2008. Sensor systems for measuring soil compaction: review and analysis. Computers and Electronics in Agriculture, 63: 89-103.
20. Khan, T.O., 2014. Soil Degradation, Conservation and Remediation. Springer Netherlands: Heidelberg, Germany, pp. 237.
21. Kılıç, K., Özgöz, E., Akbaş, F., 2004. Assessment of Spatial Variability in Penetration Resistance as Related to Some Soil Physical Properties of Two Fluvents in Turkey. Soil and Tillage Research, 76: 1-11.
22. Kirişçi, V., 1999. Pulluk tabanı ve dipkazan kullanımı. Cine Tarım Dergisi, 17: 18-20.
23. Markinos, A., Gemtos, T., Kavalaris, C., Karamoutis, C., 2005. Soil Resistance To Ploughing Spatial Variability And Their Effects To Cotton Seed Yield Maps. International Congress on Information Technology in Agriculture, Food and Environment ITAFE 2005, Adana Turkey.
24. Mosaddeghi, M.R., Hajabbasi, M.A., Hemmat, A., Afyuni, M., 2000. Soil compactibility as affected by soil moisture content and farmyard manure in central Iran. Soil and Tillage Research, 55: 87-97.
25. Munsuz, N., Ünver, I., 1982. Toprak Mekaniği ve Teknolojisi Uygulama Kılavuzu, 1. Bölüm; A.Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları, Ankara.
26. Naderi-Boldaji, M., Alimardani, R., Hemmat, A., Sharifi, A., Keyhani, A., Dolatsha, N., Keller, T., 2012. Improvement and field testing of a combined horizontal penetrometer for on-the-go measurement of soil water content and mechanical resistance. Soil and Tillage Research, 123: 1–10.
27. Nagendra, K., Survanshi, A., Maruti, 2018. Studies on Sensors for Measuring Soil Compaction for Effective Crop Production-A Review and Analysis. International Journal of Research in Agricultural Sciences, 5(1): 2348 – 3997.
28. Oldeman, L.R., Hakkeling, R.T.A., Sombroeck, W.G., 1991. World Map of the Status of Human-Induced Soil Degradation: An Explanatory Note. United Nations Environment Programme and ISRIC—World Soil Information: Wageningen, The Netherlands.
29. Özgöz, E., Akbaş, F., Çetin, M., Erşahin, S., Günal, H., 2007. Spatial Variability of Soil Physical Properties as Affected by Different Tillage Systems. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 35: 1-13.
30. Özgöz, E., Akbaş, F., Günal, H., Erşahin, S., Çetin, M., 2009. Long Term Conventional Tillage Effect on Spatial Variability of Some Soil Physical Properties. Journal of Sustainable Agriculture, 33:142-160.
31. Özgöz, E., Önen, H., Günal, H., 2010. Geçit İklim Kuşağında İkinci Ürün Mısır Tarımında Gerekli Termal Zamanın Uzatılmasını Sağlamaya Yönelik Olarak Farklı Toprak İşleme Yöntemlerinin Karşılaştırılması. TÜBİTAK, TOVAG (107O124) Proje Sonuç Raporu. Tokat.
32. Ozgoz, E., Günal, H., Önen, H., Bayram, M., Acir, N., 2012. Effect of Management on Spatial and Temporal Distribution of Soil Physical Properties. Journal of Agricultural Sciences, 18: 77-91.
33. Özgöz, E., Günal, H., Bayram, M., 2015. Toprak İşleme. Ed: S. Erşahin, T. Öztaş, A. Namlı, G. Karahan. Toprak Amenajmanı, Gazi Kitapevi, s. 533-568, Ankara, ISBN:978-605-344-278-3.
34. Özgüven, M.M., Türker, U., 2010. Application of precision farming in Turkey, comparative analysis of wheat, cotton and corn production. Journal of Agricultural Machinery Science, 6 (2): 127-135.
35. Özgüven, M.M., 2018a. Hassas Tarım. Akfon Yayınları, Ankara. ISBN: 978-605-68762-4-0.
36. Ozguven, M.M., 2018b. The newest agricultural technologies. Current Investigations in Agriculture and Current Research. 5(1): 573-580.
37. Özgüven, M.M., 2019. Tarım Robotlarının Sürdürülebilir Tarıma Katkıları. 3. Uluslararası UNİDOKAP Karadeniz Sempozyumu. 21-23 Haziran 2019, Sempozyum Kitabı, s. 354-367, ISBN: 978-605-80568-1-7, Tokat.
38. Özgüven, M.M., Altaş, Z., Uygun, T., Terzi, İ., 2019. Sürdürülebilir Tarım İçin Hassas Tarım Uygulamalarının Önemi. 3. Uluslararası UNİDOKAP Karadeniz Sempozyumu, 21-23 Haziran 2019, Sempozyum Kitabı, S.187-203, ISBN: 978-605-80568-1-7, Tokat.
39. Özgüven, M.M., Türker, U., Akdemir, B., Çolak, A., Acar, A.İ., Öztürk, R., Eminoğlu, M.B., 2020. Tarımda Dijital Çağ. Türkiye Ziraat Mühendisliği IX. Teknik Kongresi. Ocak 2020, Bildiriler Kitabı-1, s. 55-78, Ankara.
40. Perumpral, J.V., 1987. Cone penetrometer applications: A review. Transaction of The ASAE, 30(4): 939-944.
41. Rahimi-Ajdadi, F., Abbaspour-Gilandeh, Y., 2017. A review on the soil compaction measurement systems.1. International and 5. National Conference on Organic vs. Conventional Agriculture,16-17 Ağustos 2017, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
42. Raper, R.L., Washington, B.H., Jarrell, J.D., 1999. A tractor-mounted multiple-probe soil cone penetrometer. Applied Engineering in Agriculture, 15(4): 287-290.
43. Raper, R.L., Reeves, D.W., Schwab, E.B., Burmester, C.H., 2000. Reducing Soil Compaction of Tennessee Valley Soils in Conservation Tillage Systems. The Journal of Cotton Science, 4: 84-90.
44. Schafer, R.L., Johnson, C.E., 1982. Changing soil condition. In D.M. Kral (ed), Predicting Tillage Effect on Soil Physical Properties and Processes. ASA Special Publication, No. 44, pp 13-27.
45. Sirjacobs, D., Hanquet, B., Lebeau, B., Destain, M.F., 2002. On-line soil mechanical resistance mapping and correlation with soil physical properties for precision agriculture. Soil and Tillage Research, 64: 231−242.
46. SSSA, 1987. Glossary of soil science terms. Madison,WI: Soil Science Society of America
47. Tekin, Y., Okursoy, R., 2003. Hidrolik Tahrikli Bir Toprak Penetrometresi İçin Geliştirilen Mekanik Sistem Tasarımı. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 17(1): 119-126.
48. Tekin, A.B., Yalçın, H., 2019. Design and development of a front mounted on-the-go soil strength profile sensor. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 43: 151-163.
49. Topakçı, M., Ünal, İ., Çanakçı, M., Çelik, H., K., Karayel, D., 2010. Design of a Horizontal Penetrometer for Measuring On-the-Go Soil Resistance. Sensors, 10: 9337-9348.
50. Ünver, İ., 2014. Toprakta sorunların giderilmesi. Editörler: İ. Ünver ve D. Anaç, Toprak bilgisi ve bitki besleme. Anadolu Üniversitesi Yayınları No: 2302, Eskişehir.
51. Vatandaş, M., Güner, M. ve Türker, U., 2005. Hassas Tarım Teknolojileri. Ziraat Mühendisleri Odası. Ankara.
52. Vizitiu, O., Czyz, E., Dexter, A., 2010. Soil Physical Quality-Theory and Applications for Arable Soils. SITECH, pp. 168, ISBN: 978-606-11-0844-2, Craiova, Poland.