Relationships between erodibility and soil loss

Öz

This study was conducted to the determine effects of farmyard manure, rice husk and municipal waste compost on soil erodibility and soil loss occurred by runoff in two different soil groups under greenhouse conditions. Soils used in this study are classified as Lithic Ustorthent and Typic Calciustept located in Minöz Basin of Samsun province. Organic conditioners were applied to the degraded soils of basin according to dry weight basis at four different doses (0, 2, 4 and 6 %) in the simulation experiments conducted under greenhouse conditions. This study was planned in a randomized plot design as a factorial experiment design with two replications. After 12 weeks incubation period, 15 % slope was given to erosion pans and artificial rainfall with the intensities of 55 mm h -1 and 70 mm h-1 were applied for one hour to measure soil loss values occurred by runoff. At the end of the experiment, it was determined that organic conditioners reduced soil erodibility and losses. Municipal waste compost was more effective than rice husk compost and farmyard manure in reducing soil losses occurred from runoff pans. Effectiveness of organic conditioners showed differences depend on application doses and the lowest soil loss was obtained at the maximum dose of applications.

Anahtar Kelimeler

• Erodibility
• erosion
• rainfall simulation
• organic conditioner

Erozyona duyarlılık ve toprak kaybı arasındaki ilişkiler

Öz

Bu çalışmada organik düzenleyici (çiftlik gübresi, çeltik kavuzu ve kentsel atık) uygulamalarına bağlı olarak yapay yağış koşullarında yüzey akışla oluşan toprak kaybı ve erozyona duyarlılık parametreleri arasındaki ilişkiler irdelenmiştir. Çalışmada Samsun ili sınırları içerisinde bulunan Minoz Havzası’nda yayılım gösteren Lithic Ustorthent ve Typic Calciustept olarak sınıflandırılan topraklar kullanılmıştır. Çalışmada simulasyon ve kalite parametrelerinin belirlenebilmesi için iki farklı deneme kurulmuş ve havzaya ait bozulmuş toprak örneklerine düzenleyiciler(çiftlik gübresi, çeltik kavuzu ve kentsel atık), organik madde içeriğini % 0, 2, 4 ve 6 artıracak şekilde 4 farklı dozda uygulanmıştır. Deneme sonucunda topraklara uygulanan organik düzenleyicilerin toprakların aşınmaya karşı dayanıklılıklarını artırdığı ve yapay yağış koşullarında toprak kayıplarını azalttığı, düzenleyicilerin etkinliklerinin 55 mm h-1 intensiteli yağışta 70 mm h-1 intensiteli yağışa göre daha belirgin olduğu gözlemlenmiştir. Düzenleyicilerin ve dozların etkinlikleri topraklar arasında (AÇgöstermiştir. Toprak aşınım parametreleriyle yüzey akışla oluşan toprak kayıpları arasında farklı seviyelerde önemli ilişkiler elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Aşınabilirlik
• erozyon
• yapay yağmurlama
• organik düzenleyiciler

Kaynakça

1. Albiach, R., Canet, R., Pomares, F., Ingelmo, F. 2001. Organic matter components, aggregate stability and biological activity in a horticultural soil fertilized with different rates of two sewage sludges during ten years. Bioresource Technology, 77: 109-114.
2. Bandyopadhyay, K.K., Misra, A.K., Ghosh, P.K., Hati, K.M. 2010. Effect of integrated use of farmyard manure and chemical fertilizers on soil physical properties and productivity of soybean. Soil and Tillage Research, 110(1): 115-125.
3. Bayraklı, F., 1987. Toprak ve Bitki Analizleri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Yayınları, No:17, Samsun.
4. Black, C.A., 1965. Methods of Soil Analysis Part I, American Society of Agronomy, No: 9, Inc. Madison.
5. Carter, M.R., Stewart, B.A., 1996. Structure and Organic Matter Storage in Agricultural Soils, CRC press, Boca Raton, Florida.
6. Cebel, H., Akgül, S., Doğan, O., Elbaşı, F. 2013. Türkiye büyük toprak gruplarının erozyona duyarlılık “K” faktörleri. Toprak Su Dergisi, 2(1): 30-45
7. Çepel, N. 1997. Toprak Kirliliği Erozyon ve Çevreye Verdiği Zararlar. Tema Vakfı Yayını No: 14, İstanbul.
8. Çepel, N., Yüksel, M., Işık, K., Altın, M., Orak A., Neyişçi T., Sarı, M., Ergün, C. 2006. Erozyon, Doğa ve Çevre. I. Basım, Tema Vakfı Yayını, İstanbul.

9. De Neve, S., Hofman, G. 2000. Influence of soil compaction on carbon and nitrogen mineralization of soil organic matter and crop residues. Biology and Fertility of Soils, 30: 544-549.
10. Dinç, U., Kapur, S., Özbek, H., Şenol S. 1999. Toprak Genesisi ve Sınıflandırılması. 3. Baskı, Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Kitabı, No: C–130, Adana.
11. Dinç, U., Şenol S., Kapur S., Cangir, C., Atalay, İ. 2001. Türkiye Toprakları. Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Genel Yayın No: 51, Adana.
12. Eriksen, G.N., Coale, F.J., Bollero, G.A. 1999. Soil nitrogen and maize production in municipal solid waste amended soil, Agrononmy Journal, 91: 1009-1016.
13. Erpul, G., Çanga, M.R. 2001. Toprak erozyon çalışmaları için bir yapay yağmurlama aletinin tasarım prensipleri ve yapay yağış karakteristikleri. Tarım Bilimleri Dergisi, 7(1): 75-83.
14. Fließbach, A., Martens, R., Reber, H.H. 1994. Soil microbial biomass and microbial activity in soils treated with heavy metal contaminated sewage sludge. Soil Biology and Biochemistry, 26: 1201-1205.
15. Giusquiani, P.L., Pagliai, M., Gigliotti, G., Businelli, D., Benetti, A. 1995. Urban waste compost: effects on physical, chemical and biochemical soil properties. Journal of Environmental Quality, 24 (1): 175-182.
16. Haynes, R.J., Naidu, R. 1998. Influence of lime, fertilizer and manure applications on soil organic matter content and soil physical conditions: a review. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 51: 123-137.
17. Kacar, B. 1972. Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri: II. Bitki Analizleri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 453, Uygulama Kılavuzu: 155.
18. Kacar, B., 1994. Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri: III. Toprak Analizleri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Eğitim Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları, No:3. Ankara.
19. Kadlec, V., Holubík,O. Procházková, E.,Urbanová, J., Martin Tıppl, M. 2012. Soil organic carbon dynamics and its influence on the soil erodibility factor. Soil & Water Res., 7: (3): 97-108.
20. Kadlec, V., Holubík, O., Procházková, E., Urbanová, J., Martin Tıpp, M., 2012. Soil Organic Carbon Dynamics and its Influence on the Soil Erodibility Factor. Soil & Water Res., 7(3): 97-108.
21. Karaoğlu, M., Çanga, M.R. 2002. The consecutive simulated rainfall, slope and phosphogypsum’s effects on runoff and erosion, International Conference on Sustainable Land Use Management, Sharing Experiences for Sustainable Use of Natural Sources. June 10-13, Çanakkale, Turkey. Proceeding Book, p: 282-289. ISBN: 975-96629-1-4.
22. Lal, R. 2003. Soil erosion and global carbon budget, Environmental International, 29(84): 437-450.
23. Madejon, E., Lopez, R., Murillo, J.M., Cabrera, F. 2001. Agricultural use of three (sugar-beet) vinasse composts: effect on crops and chemical properties of a cambisol soil in the Guadalquivir river valley (SW Spain). Agriculture Ecosystems and Environment, 84(81): 55-65.
24. Martinez, F., Casermeiro, M.A., Morales, D., Cuevas, G., Walter, I. 2003. Effects of run-off water quantity and quality of urban organic wastes applied in a degraded semi-arid ecosystem. The Science of The Total Environment, 305: 13-21.
25. Mbagwu, J.S.C., Lal, R., Scott, T.W. 1984. Effects of desurfacing of Alfisols and Ultisols in Southern Nigeria: I. crop performance. Soil Science Society of America Journal, 48: 828-833.
26. Olson, T.C. 1977. Restoring the productivity of a glacial till soil after topsoil removal. Journal of Soil Water Conservation, 32: 130-132.
27. Özdemir, N. 1998. Toprak Fiziği. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 30, Samsun.
28. Özdemir, N. 2002. Toprak ve Su Koruma. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 22, Samsun.
29. Özdemir, N. 2013. Toprak ve Su Koruma, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 22, 3. Baskı , Samsun.
30. Pimentel, D., Kounang, N. 1998. Ecology of soil erosion in ecosystems. Ecosystems, 1: 416-426.
31. Pinamonti, F., Zorzi, G. 1996. Experiences of compost use in agriculture and in land reclamation projects, Editors: de-Bertoldi, M., Sequi, P., Lammers, B., Papi, T., The science of composting, Blackie Academic and Professional, Glasgow, 517-527.
32. Richards, L.A. 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. Agriculture Handbook No: 60, 105-106.
33. Rowell, D.L. 1996. Soil Science Methods and Applications, Wesley Longman Limited, Harlow, U.K.
34. Sağlam, M.T., 1997. Toprak ve suyun kimyasal analiz yöntemleri. Trakya Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No: 189, Ders Kitabı No: 5, 2. Baskı, Tekirdağ.
35. Sikora, L.J., Enkiri, N.K. 1999. Growth of tall fescue in compost/ fertilizer blends. Soil Science, 164: 62-69.
36. Schawb, G., Fangmeier, D., Elliot, W., Frevert, R. 1993. Soil and water conservation engineering. John Wiley & Sons, Inc., NY. 507 p.
37. Taysun, A. 1989. Toprak ve su korunumu, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Teksir No: 92-III, Bornova, İzmir.
38. Tejada, M., Gonzalez, J.L. 2003a. Effects of the application of a compost originating from crushed cotton gin residues on wheat yield under dryland conditions, European Journal of Agronomy, 19: 357-368.
39. Tejada, M., Gonzalez, J.L., 2003b. Application of a byproduct of the two-step olive oil mill process on rice yield. Agrochimica,, 47: 94-102.
40. Tejada, M., Gonzalez, J.L. 2004. Effects of application of a byproduct of the two-step olive oil mill process on maize yield. Agronomy Journal, 96: 692-699.
41. Trinsoutrot, J., Nicolardot, B., Justes, E., Recous, S. 2000. Decomposition in the field of residues of oilseed rape grown at two levels of nitrogen fertilization. Effects on the dynamics of soil mineral nitrogen between successive crops. Nutrient Cycling Agroecosystems, 56: 125-137.
42. Tunç, E., Schröder, D. 2010. Ankara’nın batısındaki tarım topraklarında USLE ile erozyon boyutunun tespiti. Ekoloji, 19(75): 58-63.
43. U.S. Salinity Laboratory Staff, 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils, Agriculture Handbook No: 60, USDA.
44. Yakupoğlu, T. 2010. Samsun ili Minoz ve Gölet Havzalarında yaygınlık gösteren toprakların su erozyonuna duyarlılıklarının laboratuar koşullarında belirlenmesi, Doktora Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun, 27668