Assessment of Spatial Distribution of Some Soil Properties with Geostatistics Method

Abstract

The objective of this study was to determine spatial variability of particle size distribution, organic matter and lime contents, pH and plant-available P content of soils located in the Experimental Station of Eastern Anatolia Agricultural Research Institution. The research area, about 100 ha, was divided into 100 m interval grids in the north to south and east to west directions, and 68 soil samples were collected from 0-20 cm depth at the corner of each grid. Isotropic-exponential semivariograms were fitted to explain spatial variability of clay and silt contents. Sand content and organic matter were explained with isotropic Gaussian semivariograms and lime and pH with an isotropic spherical semivariogram. Block Kriging analysis, an advanced interpolation technique, was performed to prepare spatial distribution maps. The distribution patterns indicated that, clay content soils closer to the creek bed was the lowest within the research field, but sand content was higher closer to the creek bed. However, silt content showed unstable distribution patterns within study area. Distribution patterns of organic matter showed good agreement with crop type. While organic matter of soil was higher in cereal planted areas and lower in row-crop planted areas. The maximum values of soil lime content and soil pH were obtained at the areas away from the creek bed.

Keywords

• Geostatistics, soil, spatial variability, Kriging

Bazı Toprak Özelliklerine Ait Yersel Degisimin Jeoistatistiksel Yöntemlerle Belirlenmesi

Öz

Bu çalışmada, Doğu Anadolu Tarımsal Araştırma Enstitüsü (DATAE) Pasinler Deneme İstasyonu topraklarının tane büyüklük dağılımı, organik madde ve kireç içeriği, pH ve yarayışlı fosfor miktarındaki değişimin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi ve dağılım modellerinin haritalandırılması amaçlanmıştır. Enstitü arazisinin 100 ha’lık kısmında kuzey-güney ve doğu-batı yönlerinde 100 m aralıklarla gridler oluşturulmuş ve hatların kesim noktalarından 0-20 cm derinliklerden toplam 68 örnek alınmıştır. İncelenen toprak özelliklerinden kil,silt, kum ve pH isotropik eksponensiyel model, kireç ve fosfor isotropik Gaussian model ve organik madde isotropik küresel model ile tanımlanmışlardır. Blok Kriging interpolasyon tekniği kullanılarak elde edilen dağılım haritalarında, kil içeriğinin dere yatağına yakın olan alanlarda daha düşük olduğu aynı bölgelerde kum içeriğinin daha yüksek olduğu, silt içeriğinin değişiminde bir düzensizlik olduğu görülmüştür. Organik madde içeriğinin hububat ekili alanlarda yüksek olduğu fakat çapa bitkilerinin ekili olduğu alanlarda ise düşük olduğu saptanmıştır. Yarayışlı fosfor miktarında ise organik maddenin tersi bir durum gözlemlenmiştir. Arazinin dere yataklarına uzak kısmında kireç içeriğinin ve toprak reaksiyonunun en yüksek değerler aldığı görülmüştür

Anahtar Kelimeler

• Jeoistatistik, toprak, yersel değişkenlik, Kriging.