The Effect of Forward Speed of Rotary tiller on Soil Carbon Dioxide Emission

Abstract

In this study, soil CO2 emission was determined after the tillage using by rotary tiller. Data was periodically recorded after the tillage operation for 25 days. For this purpose, three forward speeds of rotary tiller as 0.5 (h1), 1.0 (h2) and 1.5 (h3) m s -1 were used in the trial. The soil CO2 emission was recorded by using portable soil CO2 emission device. Soil carbon dioxide emissions, soil temperature, evaporation and soil moisture are determined simultaneously. Depending on the rotary tiller forward speeds, distribution of soil aggregate size was determined. Additionally, soil bulk density and porosity were determined according to three soil depths. Based on the results; rotary tiller forward speed has been found to be effective on the soil CO2 emissions. Soil CO2 emission of the h1 treatment was higher than h2 and h3 treatments (p< 0.05). Average soil CO2 emission for h1, h2 and h3 treatments were 0.21, 0.15 and 0.15 g m-2 h -1 , respectively. Difference among the soil temperature are not significant. Soil evaporation for h1, h2, and h3 treatments were 3.8, 3.8 and 4.6 g m-2h -1 , respectively. Evaporation of h3 treatment was higher than h1 and h3 treatments (p< 0.05). Soil moisture for h1, h2 and h3 treatments were 18.7%, 19.2%, and 19.1%, respectively. According to average soil moisture, h1 treatment was lower than h2 and h3 treatment (p< 0.05). According to sieve analysis, increasing of forward speeds of rotary tiller has increased the soil particle size. Mean weight diameter for h1, h2, and h3 was found as 0.159, 0.216, and 0.303 mm. Difference between the mean weight diameter was important (p< 0.05). Consequently, with the increase of forward speed of rotary tiller has increased the soil particle size. Increase in the soil particle size led to decrease the soil carbon dioxide emission.

Keywords

• rotary tiller, soil CO2 emission, forward speed, tillage.

Toprak Frezesi ilerleme Hızının Topraktan Karbondioksit Emisyonu Üzerine Etkisi

Öz

Bu çalışmada, toprak frezesi farklı ilerleme hızlarında toprak işlemede kullanılarak toprağı parçalama ve topraktan karbondioksit emisyonu miktarları işleme sonrası 25 gün süresince belirli aralıklarla belirlenmiştir. Bu amaçla toprak frezesi; 0.5 (h1), 1.0 (h2) ve 1.5 (h3) m s -1 olmak üzere üç farklı ilerleme hızlarında kullanılarak toprak işlenmiştir. Toprak CO2 emisyonu, mobil toprak CO2 emisyonu cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Toprak karbondioksit emisyonu ile birlikte, toprak sıcaklığı, buharlaşma ve toprak nemi de belirlenmiştir. İlerleme hızlarına bağlı olarak toprağın parçalanma düzeyini belirlemek için toprak granül irilik dağılımı da saptanmıştır. Ayrıca konulara bağlı olarak derinliğe göre toprak porozitesi ve hacim ağırlıkları da saptanmıştır. Sonuçlara göre; toprak frezesi ilerleme hızlarının toprak CO2 emisyonu üzerine etkili olduğu bulunmuş ve h1 konusundaki CO2 emisyonu h2 ve h3 konularından daha yüksek bulunmuştur. h1, h2 ve h3 konuları için sırasıyla ortalama olarak CO2 emisyonları 0.21, 0.15 ve 0.15 g m-2 h-1 olarak belirlenmiştir (p< 0.05). Konulara bağlı olarak toprak sıcaklıkları arasındaki farklılık önemli bulunmamıştır. Topraktan buharlaşma; h1, h2 ve h3 konuları için sırasıyla 3.8, 3.8 ve 4.6 g m-2 h-1 olarak gerçekleşmiştir. h3 konusundaki buharlaşma diğer iki konudan daha yüksek bulunmuştur (p< 0.05). Toprak nemleri ortalamaları h1, h2 ve h3 konuları için sırasıyla %18.7, %19.2 ve %19.1 olarak belirlenmiştir. Ortalamalara göre h1 konusundaki toprak nemi diğer iki konudan daha düşük bulunmuştur (p< 0.05). Elek analizine göre ilerleme hızı artışı ile toprağın parça boyutu artmıştır. Ortalama ağırlıklı toprak çapları h1, h2 ve h3 için sırasıyla 0.159, 0.216 ve 0.303 mm bulunmuştur. Konulara göre ortalama granül irilikleri arasındaki farklılık önemlidir (p< 0.05). Sonuç olarak ilerleme hızı artışı ile toprağın parça boyutu artmış, toprak CO2 emisyonu ise bunun aksine azalmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Toprak frezesi, toprak CO2 emisyonu, ilerleme hızı, toprak işleme.