anajas Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 1308-8750 1308-8769 Ondokuz Mayıs Üniversitesi 10.7161/omuanajas.557601 Toprakların tuzluluk ve sodikliliğinin alansal ve zamansal değişiminin jeoistatistiksel yöntemlerle değerlendirilmesi: Bafra ovası örneği Evaluation of spatial and temporal changes of soil salinity and sodicity using geostatistic methods: the case of Bafra plain https://orcid.org/0000-0002-4335-4074 Taşan Sevda ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ, ZİRAAT FAKÜLTESİ, TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA BÖLÜMÜ Demir Yusuf ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ, ZİRAAT FAKÜLTESİ, TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA BÖLÜMÜ 10 15 2019 34 3 336 350 04 24 2019 09 30 2019 Copyright © 1986, Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 1986 Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi

Sulu tarım alanlarında uygun sulama yönetimininseçimi ve sulama suyu kalitesine bağlı olarak tuzlulaşma problemleri iledrenajın yönetimi sürdürülebilirliği etkileyen önemli faktörlerdir. Topraktuzluluğu ve sodiklik sulanan tarım alanlarındaki bitki üretimini sınırlayaniki önemli özelliktir. Bu özelliklerin alansal ve zamansal değişimlerininbilinmesi bitki gelişimindeki negatif etkilerini engellemek için önemlidir. Buçalışma 2010 ve 2016 yıllarında Bafra ovası sağ sahil topraklarındaki tuzlulukve sodikliğin alansal değişimlerinin belirlenmesi ve sulamanın toprak tuzluluğuve sodikliği üzerine etkisinin değerlendirilmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmaalanından 2010 ve 2016 yıllarında dört derinlikten bozulmuş toprak örneklerialınmıştır. Toprakların tekstür, elektriksel iletkenlik (EC), toprak reaksiyonu(pH), değişebilir sodyum yüzdesi (ESP) ve CaCO3 içeriklerilaboratuvar analizleri ile belirlenmiştir. Toprak özelliklerinin alansalbağımlılığını belirlemek için deneysel semivariogramlar geliştirilmiş veörneklenmemiş noktalardaki özellikleri tahmin etmek için ordinary kriginganalizi yapılmıştır. Toprakların EC ve ESP değerleri tüm derinliklerde ve tümdönemlerde yüksek değişkenlik ve orta derecede alansal bağımlılık göstermiştir.Çalışma alanında en düşük değişkenliğin pH parametresinde olduğu görülmüştür.Çalışma alanı topraklarının tekstür içeriklerinin yüksek değişkenlik gösterdiğibelirlenmiştir. Tüm değişkenlerin jeoistatistiksel etki uzaklığı 3100 m’denbüyük bulunmuştur. Ayrıca toprakların EC ve ESP’sinin alansal dağılımı 2010yılından 2016 yılına kadar önemli derecede azalmıştır. Bunun nedeni isetopraktaki tuzların yıkanarak drenaj sistemi yardımıyla arazidenuzaklaştırılmasına bağlanmıştır. Çalışma alanının doğusunda tuzluluğun yüksekolduğu alanlar ile sodik alanların varlığı belirlenmiştir. Bu durum ise bualanlarda yeraltı suyu seviyesinin yüksek olmasına bağlanmıştır. Bu alanlardasulama mevsiminde buharlaşma ile çözünebilir tuzların yukarı taşınmasınıntakibi için yeraltı suyu tuzluluğu ve derinliğinin düzenli olarak izlenmesiönerilmiştir. Özelliklerin alansal dağılım haritaları incelendiğinde tuzlulukve sodiklik değişkenlerinin yönetimi ile ilgili uygulamaların daha çokdoğu-batı yönünde planlanmasının yararlı olacağı düşünülmektedir.

Selection ofappropriate irrigation management in irrigated agricultural areas and drainagemanagement with salinization problems depending on the quality of irrigationwater are important factors affecting sustainability. Soil salinity andsodicity are two important features that limit plant production in irrigatedagricultural areas. It is important to know the spatial and temporal changes ofthese properties in order to prevent negative effects on plant development.This study was carried out to determine the spatial changes of salinity andsodicity and to evaluate the effect of irrigation on soil salinity and sodicityin the right coastal areas of Bafra plain in 2010 and 2016. Soil samples weretaken from the study area with four different depth in 2010 and 2016. Soiltexture, electrical conductivity (EC), soil reaction (pH), exchangeable sodiumpercentage (ESP) and CaCO3 contents were determined by laboratoryanalysis. In order to determine the spatial dependence of soil properties,experimental semivariograms were developed and ordinary kriging analysis wasperformed to estimate the properties at non-sampled points. The EC and ESPvalues of the soils showed high variability and moderately spatial dependenceat all depths and in all periods. The lowest variability was observed in the pHparameter in the study area. Texture contents of the study area soils showedhigh variability. Geostatistical range values of all variables was found to begreater than 3100 m. Furthermore, the spatial distribution of the EC and ESP ofsoils has decreased significantly from 2010 to 2016. The reason for this is dueto the removal of the salts in the soil from the field by means of the drainagesystem. High salinity areas and the presence of sodic areas were determined atthe east of the study area. This is due to the high groundwater level in theseareas. Monitoring of groundwater salinity and depth has been proposed regularlyin order to follow the uptake of soluble salts by evaporation during irrigationseason in these areas. When the spatial distribution maps of the properties areexamined, it is considered that it would be beneficial to plan the applicationsrelated to salinity and sodicity variables in the east-west direction.

 Bafra ovası Coğrafi Bilgi Sistemleri Jeoistatistik Sodiklik Tuzluluk Bafra plain Geographical Information Systems Geostatistics Sodicity Salinity Ahmad, S., Ghafoor, A., Qadir, M., Aziz, M.A., 2011. Amelioration of a calcareous saline-sodic soil by gypsum application and different crop rotations. International Journal of Agriculture & Biology. 8(2)142-146. Akbas, F., 2011. Tokat Kazova topraklarinin yarayişli fosfor düzeyinin jeoistatistik tahmin ve simulasyon metodlarıyla modellenmesi ve haritalanması. Tarım Bilimleri Dergisi, 18: 63-76. Akramkhanov, A., Brus, D., Walvoort, D., 2014. Geostatistical monitoring of soil salinity in Uzbekistan by repeated EMI surveys. Geoderma, 213, 600-607. Allbed, A., Kumar, L., 2013. Soil salinity mapping and monitoring in arid and semi-arid regions using remote sensing technology: a review. Advances in remote sensing, 2(04), 373. Ardahanlioglu, O., Oztas, T., Evren, S., Yilmaz, H., Yildirim, Z. N., 2003. Spatial variability of exchangeable sodium, electrical conductivity, soil pH and boron content in salt-and sodium-affected areas of the Igdir plain (Turkey). Journal of Arid Environments, 54(3), 495-503. Başbozkurt, H., Öztaş, T., Karaibrahimoğlu, A., Gündoğan, R., Genç, A., 2013. Toprak özelliklerinin mekansal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 44(2), 169-181. Bilgili, A. V., 2013. Spatial assessment of soil salinity in the Harran Plain using multiple kriging techniques. Environmental monitoring and assessment, 185(1), 777-795. Cambardella, C., Moorman, T., Parkin, T., Karlen, D., Novak, J., Turco, R., Konopka, A., 1994. Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Soil Science Society of America Journal, 58(5), 1501-1511. Cemek, B., GüLer, M., Kiliç, K., Demir, Y., Arslan, H., 2007. Assessment of spatial variability in some soil properties as related to soil salinity and alkalinity in Bafra plain in northern Turkey. Environmental monitoring and assessment, 124(1-3), 223-234. Dai, F., Zhou, Q., Lv, Z., Wang, X., Liu, G., 2014. Spatial prediction of soil organic matter content integrating artificial neural network and ordinary kriging in Tibetan Plateau. Ecological Indicators, 45, 184-194. Dinh, Q. T., Liang, D., Thi Anh Thu, T., Le, T. D. H., Dinh Vuong, N., Pham, V. T., 2018. Spatial prediction of saline and sodic soils in rice‒shrimp farming land by using integrated artificial neural network/regression model and kriging. Archives of Agronomy and Soil Science, 64(3), 371-383. Elbashier, M. M., Xiaohou, S., Ali, A. A., Osman, B. H., 2016. Modeling of Soil Exchangeable Sodium Percentage Function to Soil Adsorption Ratio on Sandy Clay Loam Soil, International Journal of Plant & Soil Science. 10(5): 1-6. Emadi, M., Baghernejad, M., 2014. Comparison of spatial interpolation techniques for mapping soil pH and salinity in agricultural coastal areas, northern Iran. Archives of Agronomy and Soil Science, 60(9), 1315-1327. Emadi, M., Baghernejad, M., Maftoun, M., 2008. Assessment of some soil properties by spatial variability in saline and sodic soils in Arsanjan plain, Southern Iran. Pakistan journal of biological sciences: PJBS, 11(2), 238-243. Goovaerts, P., 1998. Geostatistical tools for characterizing the spatial variability of microbiological and physico-chemical soil properties. Biology and Fertility of soils, 27(4), 315-334. Joseph, E.A., 2016. Rice cultivation in saline tracts of Kerala: an overview. Int J Fish Aquat Stud. 4:355–358. Journel, A. G., Huijbregts, C. J., 1978. Mining geostatistics (Vol. 600): Academic press London. Juan, P., Mateu, J., Jordan, M., Mataix-Solera, J., Meléndez-Pastor, I., Navarro-Pedreño, J., 2011. Geostatistical methods to identify and map spatial variations of soil salinity. Journal of Geochemical Exploration, 108(1), 62-72. Kılıç, K., Kılıç, S., 2007. Spatial variability of salinity and alkalinity of a field having salination risk in semi-arid climate in northern Turkey. Environmental monitoring and assessment, 127(1-3), 55-65. Li, X.-b., Kang, Y.-h., Wan, S.-q., Chen, X.-l., Chu, L.-l., Xu, J.-c., 2015. First and second-year assessments of the rapid reconstruction and re-vegetation method for reclaiming two saline–sodic, coastal soils with drip-irrigation. Ecological Engineering, 84, 496-505. Liu, G., Li, J., Zhang, X., Wang, X., Lv, Z., Yang, J., Shao, H., Yu, S., 2016. GIS-mapping spatial distribution of soil salinity for Eco-restoring the Yellow River Delta in combination with Electromagnetic Induction. Ecological Engineering, 94, 306-314. Malicki, M., Walczak, R., 1999. Evaluating soil salinity status from bulk electrical conductivity and permittivity. European journal of soil science, 50(3), 505-514. Moasheri, S. A., Foroughifar, H., 2013. Estimation of the values of soil absorption ratio using integrated geostatistical and artificial neural network methods. International Journal of Agriculture and Crop Sciences (IJACS), 5(20), 2423-2433. Mulla, D., McBratney, A., 2000. Soil Spatial Variability. In Handbook of Soil Science: CRC Press. Poshtmasari, H. K., Sarvestani, Z. T., Kamkar, B., Shataei, S., Sadeghi, S., 2012. Comparison of interpolation methods for estimating pH and EC in agricultural fields of Golestan province (north of Iran). International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 4(4), 157-167. Richards, L., 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Handbook No. 60. US Department of Agriculture, Washington, DC. Robbins, C., W., 1984. Sodium adsorption ratio-exchangeable sodium percentage relationships in a high potassium saline-sodic soil. Irrigation Science, 5(3), 173-179. Rodrigues, M. S., Alves, D. C., Cunha, J. C., Lima, A. M. N., Cavalcante, I. H. L., da Silva, K. A., de Melo Junior, J. C. F., 2018. Spatial analysis of soil salinity in a mango irrigated area in semi-arid climate region. Australian Journal of Crop Science, 12(8), 1288. Scudiero, E., Skaggs, T. H., Corwin, D. L., 2017. Simplifying field-scale assessment of spatiotemporal changes of soil salinity. Science of the Total Environment, 587, 273-281. Shahabi, M., Jafarzadeh, A. A., Neyshabouri, M. R., Ghorbani, M. A., Valizadeh Kamran, K., 2017. Spatial modeling of soil salinity using multiple linear regression, ordinary kriging and artificial neural network methods. Archives of Agronomy and Soil Science, 63(2), 151-160. Taşan, S., 2018. Bafra ovası sağ sahil topraklarının sulama açısından bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki değişimin modeller ile tahmini. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 346. Tekin, A. B., Gunal, H., Sindir, K., Balci, Y., 2011. Spatial structure of available micronutrient contents and their relationships with other soil characteristics and corn yield. Fresenius Environmental Bulletin, 20(3), 783-792. Trangmar, B. B., Yost, R. S., Uehara, G., 1986. Application of geostatistics to spatial studies of soil properties. In Advances in agronomy (Vol. 38, pp. 45-94): Elsevier. Webster, R., 2001. Statistics to support soil research and their presentation. European journal of soil science, 52(2), 331-340. Webster, R., Oliver, M. A., 2001. Geostatistics for environmental scientists (Statistics in Practice). Wichelns, D., Qadir, M., 2015. Achieving sustainable irrigation requires effective management of salts, soil salinity, and shallow groundwater. Agricultural Water Management, 157, 31-38. Yurtseven, E., Güngör, Y., 1990. Değişik Tuzluluk Düzeylerindeki Sulama Sularının Toprak Tuzlulaşmasına Etkisi. Doğa Tr. J. Of Agriculture and Forestry, 14, 555-561. Yurtseven, E., Öztürk, H.S., Avcı, S., Altınok, S., Selenay, M.F., 2012. Farklı Sulama suyu kalitesi ve yıkama oranı uygulamalarında profil tuzluluğunun değişimi. Toprak Su Dergisi, 1(1). Yurtseven, E., Sönmez, B., 1996. Sulama suyu tuzluluğunun domates verimine ve toprak tuzluluğuna etkisi. Tr. J. of Agriculture and Forestry, 20(1), 27-33. Zare-Mehrjardi, M., Taghizadeh-Mehrjardi, R., Akbarzadeh, A., 2010. Evaluation of geostatistical techniques for mapping spatial distribution of soil pH, salinity and plant cover affected by environmental factors in Southern Iran. Not Sci Biol. 2:92-103. Zhang, X.-Y., Yue-Yu, S., Zhang, X.-D., Kai, M., Herbert, S., 2007. Spatial variability of nutrient properties in black soil of northeast China. Pedosphere, 17(1), 19-29.