Investigation of Properties Related Salinity in Arsuz Plain Soils

Öz

The aim of this study is to determine the salinity and alkalinity properties of Arsuz Plain soils and to examine the relationships between exchangeable sodium ratio (ESR) and sodium adsorption ratio (SAR) in the soils. In the study, 37 degraded soil samples were taken from 0-30 cm depth of Arsuz plain. In the soil samples; pH, electrical conductivity (EC), exchangeable sodium (Na) and potassium (K), cation exchange capacity (KDK), soluble cations (Na, K, Ca and Mg) and anions (CO3, HCO3, Cl and SO4), texture and lime contents were determined according to common methods. Again, exchangeable sodium ratio (ESR) and exchangeable sodium percentage (ESP) values were calculated using exchangeable sodium (Na) and cation exchange capacity values, and SAR values were calculated using soluble Na, Ca and Mg values. In addition, the relationships between exchangeable sodium ratio (ESR) and exchangeable sodium percentage (ESP) and sodium adsorption ratio (SAR) were investigated by linear regression analysis. In addition, the relations between these properties and other soil properties were determined by correlation analysis. The pH values of the soils varied between 7,51 and 8,19 EC values between 0,500 and 0,315 dS m-1. Lime content of the soils is 1,01% to 23,02%, KDK values are 15,15 – 38,17 me/100 g, exchangeable sodium (Na) contents are 0,15 to 4,60 me/100 g, K contents are 0,19 to 1,74 me/100g, Ca+ Mg contents are 14,68 to 37,09 me/100 g, ESP values varied between 0,50 and 18,03% and ESR values between 0,005 and 0,220. The average clay, sand and silt contents of the soils were determined as 42,6%, 24,7 and 32,6%, respectively. Statistically significant positive correlations were determined at 0,01 level between ESR and SAR values of soils (r2= 0,677) and between ESP and SAR values (r2= 0,702). The Gapon coefficient (Kg) of the ESR-SAR relationship in soils was determined as 0,01457. 

Anahtar Kelimeler

• Arsuz plain
• Salinity and alkalinity in soils
• Exchangeable sodium ratio and percentage (ESR and ESP)
• Sodium adsorption ratio (SAR)

Proje Numarası

18.YL.066

Arsuz Ovası Topraklarının Tuzluluk ile İlgili Özelliklerinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmanın amacı Arsuz Ovası topraklarının tuzluluk ve alkalilik ile ilgili özelliklerinin belirlenmesi ve topraklarda değişebilir sodyum oranı (ESR) ile sodyum adsorpsiyon oranı (SAR) arasındaki ilişkilerin incelenmesidir. Çalışmada Arsuz ovası topraklarının 0-30 cm derinliğinden 37 adet bozulmuş toprak örneği alınmıştır. Alınan toprak örneklerinde; pH, elektriksel iletkenlik (EC), değişebilir sodyum (Na) ve potasyum (K), katyon değişim kapasitesi (KDK), eriyebilir katyonlar (Na, K, Ca ve Mg) ve anyonlar (CO3, HCO3, Cl ve SO4), bünye ve kireç içerikleri yaygın olan yöntemlere göre belirlenmiştir. Yine, değişebilir sodyum (Na) ve katyon değişim kapasitesi değerleri kullanılarak değişebilir sodyum oranı (ESR) ile değişebilir sodyum yüzdesi (ESP) değerleri, eriyebilir Na, Ca ve Mg değerleri kullanılarak ise SAR değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca, değişebilir sodyum oranı (ESR) ve değişebilir sodyum yüzdesi (ESP) ile sodyum adsorpsiyon oranı (SAR) arasındaki ilişkiler doğrusal regresyon analizleri ile araştırılmıştır. Ayrıca bu özellikler ile diğer toprak özellikleri arasındaki ilişkiler ise korelasyon analizleri ile belirlenmiştir. Toprakların pH değerleri 7,51 ile 8,19 EC değerleri 500– 3156 µS cm-1 arasında değişmiştir. Toprakların kireç içerikleri % 1,01 ile % 23,02 KDK değerleri 15,15– 38,17 me /100g, değişebilir sodyum (Na) içerikleri 0,15 ile 4,60 me/100g ve K içerikleri 0,19 ile 1,74 me/100g, Ca+ Mg içerikleri 14,68 ile 37,09 me/100 g, ESP değerleri % 0,50 ile 18,03 ve ESR değerleri ise 0,005 ile 0,220 arasında değişmiştir. Toprakların ortalama kil, kum ve silt içerikleri sırasıyla % 42,6, 24,7, 32,6 olarak belirlenmiştir. Toprakların ESR ile SAR değerleri arasında (r2= 0,677) ve ESP ile SAR değerleri arasında (r2= 0,702) istatistiksel açıdan 0.01 düzeyinde önemli düzeyde pozitif korelasyonlar belirlenmiştir. Topraklardaki ESR-SAR ilişkisinin Gapon katsayısı (Kg) 0,01457 olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Arsuz ovası
• Topraklarda tuzluluk ve alkalilik
• Değişebilir sodyum oranı ve yüzdesi (ESR ve ESP)
• Sodyum adsorpsiyon oranı (SAR)
• Salinity and alkalinity in soils
• Exchangeable sodium ratio and percentage (ESR and ESP)
• Sodium adsorption ratio (SAR)

Destekleyen Kurum

Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Bilimsel Araştırma projeleri Koordinatörlüğü

Proje Numarası

18.YL.066

Teşekkür

Bu çalışma; Ahmet BENİCE’nin, Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) Koordinatörlüğü tarafından desteklenen (Proje No: 18.YL.066) Yüksek Lisans tezinden üretilmiştir. Maddi destekleri nedeniyle Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi BAP Koordinatörlüğüne teşekkür ederiz.

Kaynakça

1. Ağca N., Derici M.R. Harran ovasının yaygın toprak serilerinde değişebilir sodyum oranı (ESR) ve sodyum adsorpsiyon oranı (SAR) arasındaki ilişkiler. Doğa - Tr. J. of Agriculture and Forestry 1991; 15: 239-247.
2. Ağca N., Doğan K. The Relationshıps between the exchangeable sodium ratio (ESR) and sodium adsorption ratio (SAR) in some soils of the Amik Plain. Proceedings Internatıonal Symposum on Desertıfıcation 2000; (13-17 June, 2000). pp. 386-390. Konya.
3. Alharbi A. Impact of soil salinity on agriculture in arid regions. Journal of Agricultural and Veterinary Sciences 2015; 267 (3120):1–11.
4. Allison LE., Moode CD. Carbonate. (C.A. Black Editör) Methods of soil analysis. Part 2. Agronomy series. ASA. 1965; 9:1379-1396, Wisconsin.
5. Anaplı Ö. Iğdır ovası topraklarında SAR-ESP ilişkisi üzerine bir araştırma. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi 1993; 24 (1): 66-74.
6. Anonim. Rakamlarla Hatay tarım kimliği. Hatay Valiliği İl Gıda Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü 2016.
7. Anonim. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Arsuz İlçe Müdürlüğü verileri 2017.
8. Anonim. Hatay ili iklim verileri 2019. https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k= (Erişim tarihi: 29.01.219)

9. Bouyoucos GJ. A recalibration of the hydrometer method for making mechanical analyisis of soils. Agronomy Journal 1951; 43:434-438.
10. Bower CA. Cation exchange equilibrium in soils affected by sodium salts. Soil Science 1959; (88): 32-35.
11. Budak M. Tuzlu alkali toprakların oluşumu, sınıflandırılması ve klasik toprak etüd ve jeoistatistik yöntemlerle haritalanması 2012. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı. Doktora tezi. Tokat.
12. Dinç U., Kumova Y., Bahtiyar M., Çevik B., Çullu MA., Bahçec, İ., Özer N., Yanar M. Toprak tuzlulaşması. 1999. Workshop. 7 Ekim 1998, Şanlıurfa. Tema Vakfı Yayınları No: 30. İstanbul.
13. Doğan K., Ağca N., Keçecioğlu F., Benice A., Tek T. Spatial distribution of microbial activities in Arsuz plain soils (Hatay, Turkey). Arabian Journal of Geosciences 2020; 13:581.
14. Elseewi A., Elattar HA., Daoud M. Relationship between soluble and exchangeable sodium in some soils of The Nile Delta: an examination of the SAR Cconcept. Soil Science 1977; 124 (4): 249-254.
15. Eyüpoğlu F. Türkiye topraklarının verimlilik durumu. Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü yayınları 1999, Teknik Yayın No: T-67. Ankara.
16. Harron WRA., Webster GR., Cairns RR. Relationships between exchangeable sodium and sodium adsorption ratio in a solonetzic soil association. Can. J. Soil Sci.1983; 63: 461-467.
17. Jackson ML. Soil chemical analysis 1964. Prentice Hall. Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, USA.
18. James DW., Hanks RJ., Jurinak JJ. Modern irrigated soils 1982. John Wiley and Sons. Printed in USA. 235 p.
19. Jurinak JJ., Amrhein C., Wagenet, RJ. Sodic hazard; the effect of SAR and salinity in soils and overburden materials. Soil Science 1984; 137 (3): 152 – 159.
20. Kamphorst A., Bolt G.H. Saline and sodic soils. (G.H. Bolt ve M.G.M. Bruggenwert Editor) Soil Chemistry. A Basic Elements 1978. Elsevier Scienttific Publishing Company. 155 P. Amsterdam-Oxford-New York.
21. Lewy R., Mor E. Soluble and exchangeable cation ratios in some soils of Israel. Journal of Soil Science 1965; 16 (2): 290-295.
22. Rengasamy P., Churchman GJ. Cation exchange capacity, exchangeable cations and sodicity (K. Peverill et al., Editör).1999. Soil Analysis and Interpretation Manual, CSIRO. 147-155. Australia.
23. Rengasamy P. 2006. World Salinization with Emphasis on Australia, Journal of Experimental Botany 2006; 57 (5): 1-13.
24. Qadir M., Schubert S. Degradation processes and nutrient constraints in sodic soils. Land Degrad. Dev. 2002; 13: 275:294.
25. Qadir M., Oster J D., Schubert S., Noble AD., Sahrawat KL. Phytoremediation of sodic and saline-sodic soils. Adv. Agron. 2007;. 96: 197–247.
26. Richard L.. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils U.S. Agriculture Handbook No.60. 1954, 159 S.
27. Rozema J., Flowers T. Crops for a salinized world. Science 2008; 322 (5907): 1478–80.
28. Suarez D L. Sodic soil reclamation: modeling and field study. Aust. J. Soil Res. 2001; 39: 1225–1246.
29. Zhang XY., Yue-Yu S., Zhang XD., Kai M., Herbert S. Spatial variability of nutrient properties in black soil of northeast China. Pedosphere 2007; 17(1):19-29.