Examination of soil fertility status for field crop production at Bursa Uludag University Agricultural Practice and Research Center

Öz

Fertilization has a very important place among the cultural practices aimed at increasing yield and quality in plant production. It is of great importance that fertilizer applications are made consciously, as a result of scientific evaluation of the data obtained from soil and plant analysis. In this way, in addition to abundant and high-quality production, an economical production will be achieved by not using excessive amounts of fertilizer and pesticide, while at the same time protecting the environment and human health. In this study, some physical and chemical analyses of soil samples taken from 0-30 cm depths of the soil where field crops are produced in the Agricultural Application and Research Center located in Uludağ University campus in Bursa province were carried out. By comparing the obtained results with reference values, an attempt was made to determine the fertility status of the soils and to identify possible nutritional problems of the plants. According to the findings, it was observed that the soils where field crops were grown generally had clay and clay loam texture. It was determined that the soils had pH values (1:2,5 w/v) ranging from 6,07 to 7,97, electrical conductivity (EC) values ranging from 275,0 to 838,0 µS cm-1, CaCO3 contents ranging from 0,40% to 7,81%, and organic matter contents ranging from 0,51% to 3,18%. It was found that nutrient elements in the soils ranged between deficient and excessive limits. Total nitrogen contents of the soil samples were determined between 0,060%-0,151% and available phosphorus contents were determined between 0,780 and 33,92 mg kg-1. Extractable potassium, calcium, magnesium and sodium contents of the soils varied between 60,0-1178.0 mg kg-1, 4378,0-8635,0 mg kg-1, 177,0-1374,0 mg kg-1 and 90,0-211,0 mg kg-1 respectively. It was observed that the values of microelements ranged from 2,22 to 15,32 mg kg-1 for iron, 0,95 to 22,85 mg kg-1 for copper, 0,53 to 2,14 mg kg-1 for zinc, 1,99 to 42,97 mg kg-1 for manganese and 0,29 to 0,61 mg kg-1 for boron. The results of the study showed that the soils did not have a homogeneous structure and the amounts of plant nutrients showed a wide distribution due to differences in application. It has been determined that this situation triggers antagonistic relationships between elements, leading to macro and micro plant nutrient deficiencies in the field. It has been observed that an unconscious fertilization program, not based on soil analysis results, is followed in the fields and that sufficient importance is not given to the use of organic fertilizers. Ensuring homogeneity in the soil in the field and optimizing all nutritional elements should be addressed first. Afterwards, there is a need to create product-based fertilization programs. It has been concluded that it is necessary to program the types and doses of chemical or organic fertilizers and their application methods and times according to the soil analysis results, to prevent unnecessary fertilizer use and for producers to be sensitive to this issue in order to increase the quality and yield in production.

Anahtar Kelimeler

• Nutrient elements
• Interaction
• Quality production
• Yield

Bursa Uludağ Üniversitesi Tarımsal Uygulama ve Araştırma Merkezi arazisinde tarla bitkileri üretimi yapılan toprakların verimlilik durumlarının incelenmesi

Öz

Bitkisel üretimde verim ve kalitenin arttırılmasına yönelik yapılan kültürel uygulamalar içerisinde gübreleme oldukça önemli bir yere sahiptir. Gübre uygulamalarının ise, toprak ve bitki analizleriyle elde edilecek olan verilerin bilimsel olarak değerlendirilmesi sonucunda bilinçli bir şekilde yapılması büyük önem arz etmektedir. Bu sayede bol ve kaliteli üretim yanı sıra, gereğinden fazla gübre ve ilaç kullanılmaması sayesinde ekonomik, aynı zamanda çevre ve insan sağlığının korunduğu bir üretim gerçekleşmiş olacaktır. Bu çalışmada; Bursa ili, Uludağ Üniversitesi yerleşkesinde yer alan Tarımsal Uygulama ve Araştırma Merkezinde tarla bitkileri üretimi yapılan toprakların 0-30 cm derinliklerinden alınan toprak örneklerinin bazı fiziksel ve kimyasal analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçların referans değerlerle karşılaştırılması sağlanarak toprakların verimlilik durumlarının belirlenmesine ve bitkilerin olası beslenme sorunlarının tespit edilmesine çalışılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, tarla bitkileri yetiştiriciliği yapılan toprakların genel olarak kil ve killi tın bünyeli oldukları görülmüştür. Toprakların 6,07-7,79 arasında değişen pH’ya (1:2.5 w/v), 275,0-838,0 µS cm-1 arasında değişen EC’ye, %0,40-7,81 arasında değişen CaCO3’a ve %0,51-3,18 arasında değişen oranlarda organik maddeye sahip oldukları belirlenmiştir. Topraklar arasında besin elementlerinin yetersiz ve fazla sınırlar arasında olduğu araziler tespit edilmiştir. Toprak örneklerinin toplam azot içerikleri %0,060-0,151 arasında ve yarayışlı fosfor içerikleri ise 0,780-33,92 mg kg-1 arasında belirlenmiştir. Toprakların ekstrakte edilebilir potasyum, kalsiyum, magnezyum ve sodyum içerikleri ise sırasıyla 60,0-1178,0 mg kg-1, 4378,0-8635,0 mg kg-1, 177,0-1374,0 mg kg-1 ve 90,0-211,0 mg kg-1 arasında değişim göstermiştir. Mikro elementlerden demirin 2,22-15,32 mg kg-1, bakırın 0,95-22,85 mg kg-1, çinkonun 0,53-2,14 mg kg-1, manganın 1,99-42,97 mg kg-1 ve borun 0,29-0,61 mg kg-1 değerleri arasında değiştiği görülmüştür. Yapılan çalışmanın sonuçlarından toprakların homojen bir yapıya sahip olmadığı, uygulama farklılıkları nedeniyle bitki besin elementi miktarlarının geniş bir dağılım gösterdiği görülmüştür. Bu durumun elementler arasındaki antagonistik ilişkileri tetikleyerek arazide yer yer makro ve mikro bitki besin elemeti noksanlıklarının görülmesine yol açtığı tespit edilmiştir. Arazilerde toprak analizi sonuçlarına dayalı olmayan bilinçsiz bir gübreleme programının izlendiği, organik gübre kullanımına da yeterince önem verilmediği görülmüştür. Arazideki topraklarda homojenliğin sağlanması ve tüm besin elementlerinin de optimum düzeye getirilebilmesi öncelikle ele alınmalıdır. Daha sonrasında ürün bazlı gübreleme programlarının oluşturulmasına gereksinim bulunmaktadır. Kimyasal ve ya organik gübre çeşit ve dozları ile uygulama yöntem ve zamanlarının mutlak surette toprak analiz sonuçlarına göre programlanmasının, gereksiz gübre kullanımının önlenmesinin ve üretim yapanların bu konuya hassasiyet göstermesinin üretimde kalite ve ürün artışı için gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• besin elementleri
• interaksiyon
• kaliteli üretim
• verim

Kaynakça

1. Akça MO, Türkmen F, Taşkın MB, Soba MR, Öztürk HS. 2015. Ankara Üniversitesi Kalecik Araştırma ve Uygulama Çiftliği topraklarının verimlilik durumlarının incelenmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi.3(2):54-63.
2. Akça H, Taban N, Turan MA, Taban S, Ouedraogo AR. 2017. Türkiye’de sarımsak tarımı yapılan toprakların verimlilik durumu. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 5(2), 93-100.
3. Aksoy E, Özsoy G. 2004. Uzaktan algılama ve CBS teknikleri kullanılarak Uludağ Üniversitesi yerleşkesi arazilerinde arazi kullanım haritalaması. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 18(1), 57-68.
4. Başar H. 2001. Bursa ili topraklarının verimlilik durumlarının toprak analizleri ile incelenmesi. Uludağ. Üniv. Zir. Fak. Derg., 5:69-83.
5. Batmaz O. 2019. Orhangazi yöresi kivi bahçelerinin beslenme durumlarının toprak yaprak ve meyve analizleri ile belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Besleme Anabilim Dalı, 75.
6. Bouyoucos G. 1962. Hidrometer method improved for making particle size analysis of soils. Agronomy Journal, 54: 464-465.
7. Bremner JM. 1965. Total nitrogen. Methods of Soil Analysis, Part 2. ed.: Black, C.A., American Soc. Ag. Inc. Pub. Agronomy Series, No.9, Madison, Wisconsin, USA, 1149-1178 pp.
8. Çelik H. 2006. Bursa İli Topraklarının Alınabilir Demir Durumu ve Bu Topraklarda Alınabilir Demir Miktarının Belirlenmesinde Kullanılabilecek Yöntemler. UÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Anabilim dalı. Doktora tezi. Bursa. 102 s.

9. Çelik H, Asik BB, Gurel S, Katkat AV. 2010. Effects of potassium and iron on macro element up take of maize. Zemdirbyste Agriculture, 97(1): 11-22.
10. Çelik H., Batmaz, O. 2020. Orhangazi Yöresi Kivi Bahçelerinin Beslenme Durumlarının Toprak, Yaprak ve Meyve Analizleri ile Değerlendirilmesi. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, 57 (2): 219-228.
11. Çelik, H., Katkat, A.V. 2005. Bursa İli Şeftali Yetiştiriciliği Yapılan Tarım Topraklarının Potasyum Durumu ve Demir Klorozu ile İlişkisi Tarımda Potasyumun Yeri ve Önemi Çalıştayı.
12. Çelik H, Katkat AV. 2010. Comparison of various chemical extraction methods used for determination of the available iron amounts of calcareous soils. Communications in soil science and plant analysis, 41(3), 290-300.
13. Çelik H, Urhan G. 2020. Keles Yöresi Kiraz Bahçelerinin Beslenme Durumlarının Toprak, Yaprak ve Meyve Analizleri ile Değerlendirilmesi. Bursa Uludag Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 34 (1): 185-200.
14. Eyüpoğlu F. 1999. Türkiye topraklarının verimlilik durumu. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü. Ankara.
15. Eyüpoğlu F, Güçdemir İH, Kurucu N, Talas S. 2000. Orta Anadolu topraklarının bitkiye yarayışlı bor bakımından genel durumu. Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Yayını, Ankara s. 1-47.
16. Eyüpoğlu F, Kurucu N, Talaz S. 1996. Türkiye topraklarının bitkiye yarayışlı bazı mikro elementler (Fe, Cu, Zn, Mn) bakımından genel durumu. T.C. Başbakanlık Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü. Ankara.
17. Food and Agricultural Organization. (FAO) 1990. Micronutrient assesment at the country level. An International Study. FAO Soil Bulletin by Mikko Silanpaa, Rome.
18. Grewelling T, Peech M. 1960. Chemical soil test. Cornel Univ. Agr. Exp. Sta. Bull. Handbook, 60. U. S. Dept.of Agriculture.
19. Gül T. 2021. Mustafakemalpaşa yöresi kimi sebze bahçelerinin beslenme durumlarının toprak, bitki ve meyve analizleri ile belirlenmesi (Master's thesis, Bursa Uludag University (Turkey).
20. Gürel S. 2013. Bursa Yöresinde Armut Plantasyonlarında Görülen Mikro Besin Elemntleri (Fe, Zn ve B) Noksanlıkların Giderilmesi ve Teşhisi. Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 154.
21. Hansen, T.H., De Bang, T.C., Laursen, K.H., Pedas, P., Husted, S., Schjørring, J.K. 2013. Multielement Plant Tissue Analysis Using ICP Spectrometry: Plant mineral nutrients methods and protocols, Ed.: Maathuis, F.J.M., Humana Press, Totowa, NJ. pp: 121-141.
22. Horneck DA, Hanson D. 1998. Determination of potassium and sodium by flame emission spectrophotometry: Handbook of reference methods for plant analysis, Ed.: Karla, Y.P., CRC Pres, Washington, D.C. pp: 157-164.
23. Kalkancı N, Şimşek Semercioğlu T, Aslan N, Büyük G. 2024. Kilis yöresi yağlık zeytinliklerinin beslenme durumunun belirlenmesi. ADYUTAYAM Dergisi, 12(1), 23-31.
24. Karaata EU. 2014. Uludağ üniversitesi ziraat fakültesi tarımsal uygulama ve araştırma merkezi arazi bilgi sisteminin oluşturulması (zftuam-abs) (Yüksek Lisans Tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi (Türkiye).
25. Karaca S, Dengiz O, Turan İD, Özkan B, Dedeoğlu M, Gülser F, Sargin B, Demirkaya S, Ay A. 2021. An assessment of pasture soils quality based on multi-indicator weighting approaches in semi-arid ecosystem. Ecological Indicators, 121, 107001.
26. Karaman MR, Brohi AR, Müftüoğlu NM, Öztaş T, Zengin M. 2012. Sürdürülebilir toprak verimliliği. Koyulhisar Ziraat Odası Kültür Yayınları No:1, Bursa, 390s.
27. Katkat AV, Ayla F, Güzel İ. 1984. Uludağ Üni̇versi̇tesi̇ Ziraat Fakültesi Uygulama ve Araştırma Çiftliği arazisinin toprak etüdü ve verimlilik durumu. 3, 71-78.
28. Katkat AV, Özgümüş A, Başar H, Altınel B. 1994. Bursa yöresindeki şeftali ağaçlarının demir, çinko, bakır ve mangan ile beslenme durumları. Tübitak Turkish Journal of Agricultural and Forestry, 18:447-456.
29. Miller RW, Gardiner DT. 1998. Soils in our environment. 8. Ed. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 736 pp.
30. Nelson DW, Sommers L. 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter: Methods of soil analysis, Part 2. Chemical and migrobiological properties. Agronomy Monograph No.9 (2 nd Ed.) ASA-SSSA, Madison, Wisconsin, USA, pp 539-579.
31. Nelson RE. 1982. Carbonate and Gypsum: Methods of soil analysis, Part 2. chemical and microbiological properties, Ed.: Page, A.L., American Soc. Ag. Inc. Pub. Agronomy Series, No.9, Madison, Wisconsin, USA, pp 181-196.
32. Ordu D. 2020. Bursa ili Karacabey ilçesi mısır tarımı yapılan toprakların (Yolağzı Bölgesi) verimlilik durumunun belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, BUÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı, Bursa.
33. Özden N, Sökmen Ö, Uslu İ, Aras S. 2022. Manisa ili tarım topraklarının verimlilik durumları ile mikro element kapsamlarının belirlenerek haritalanması. Anadolu Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 32(2), 228-241.
34. Özgüven NÇ, Katkat AV. 1997. Uludağ Üniversitesi araştırma ve uygulama çiftliği topraklarının verimlilik durumunun belirlenmesi. Ulud. Üniv. Zir. Fak. Derg. 13: 43-54.
35. Özgüven N, Katkat AV. 2002. Bursa ili topraklarının bitkiye yarayışlı çinko yönünden genel durumu. Ulud. Üniv. Zir. Fak. Derg. 16: 235-244.
36. Öztürk E. 2022. Bursa ilinde deveci armudu bahçelerinin toprak verimliliği ve bitki besleme durumları (Master's thesis, Bursa Uludag University (Turkey).
37. Öztürk E, Çelik H. 2022. Bursa İlinde Deveci Armudu Bahçelerinin Toprak Verimliliği ve Bitki Besleme Durumları, IV-International Conference of Food, Agriculture, and Veterinary Sciences on the occasion of the 40th Anniversary of Van Yüzüncü Yıl University (pp.433-434). Van, Turkey. Öztürk O, Başar A, Özgümüş A, Katkat A, Altınel B. 1996. Bursa yöresinde şeftali ağaçlarında görülen mikro besin maddeleri noksanlıklarının teşhisi ve tedavisi. T.C. Başbakanlık Köy Hizmetleri Genel Müd. Eskişehir Araştırma Ens. Müd. Yayınları Genel Yayın No:239, Rapor Seri No:187, Eskişehir.
38. Richards LA. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. United States Department of Agriculture Handbook 60: 94.
39. Rhoades JD. 1982. Soluble Salts. Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties, Ed. A.L. Page. American Soc. Ag. Inc. Pub. Agronomy Series, No.9, Madison, Wisconsin, USA, pp: 167-178.
40. Sarğın B, Alaboz P, Karaca S, Dengiz O. 2024. Pythagorean fuzzy SWARA weighting technique for soil quality modeling of cultivated land in semi-arid terrestrial ecosystems. Computers and Electronics in Agriculture, 227, 109466.
41. Sarğın B, Karaca S. 2023. Land suitability assessment for wheat-barley cultivation in a semi-arid region of Eastern Anatolia in Turkey. Peer J, 11, e16396.
42. Seçkin S. 2021. Mustafakemalpaşa ilçesinde armut yetiştiriciliği yapılan bazı bahçelerin beslenme durumlarının toprak, bitki ve meyve analizleri ile belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Besleme Anabilim Dalı.
43. Sillanpaa M. 1990. Micronutrient assessment at the country level: An international study. FAO Soils Bulletin. N. 63. Rome.
44. Sökmen Ö, Özden N, Göçmez S, Doyuran N. 2024. Manisa İli Demirci ve Selendi İlçeleri Tarım Topraklarının Verimlilik Durumlarının Belirlenmesi ve Haritalanması. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(2), 517-532. https://doi.org/10.33462/jotaf.1317296
45. Sönmez B. 2003. Türkiye çoraklık kontrol rehberi. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Teknik Yayın No: 33. Ankara.
46. Sönmez B. Özbahçe A, Akgül S, Keçeci M. 2018. Türkiye topraklarının bazı verimlilik ve organik karbon (TOK) içeriğinin coğrafi veri tabanının oluşturulması, Tarım ve Orman Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü, Proje Sonuç Raporu, TAGEM/TSKAD/11/A13/P03 Ankara.
47. Taşkın MB, Türkmen F, Akça MO, Soba MR, Öztürk HS. 2018. Ankara Üniversitesi Ayaş araştırma ve uygulama çiftliği topraklarının verimlilik durumlarının incelenmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 6 (2), 122-133.
48. Taşova H, Akın A. 2013. Marmara Bölgesi Topraklarının Bitki Besin Maddesi Kapsamlarının Belirlenmesi, Veri Tabanının Oluşturulması ve Haritalanması. Toprak Su Dergisi Cilt 2 Sayı 2 (83-95).
49. Turan MA, Katkat AV, Özsoy G, Taban S. 2010. Bursa İli Alüviyal Tarım Topraklarının Verimlilik Durumları ve Potansiyel Beslenme Sorunlarının Belirlenmesi. U. Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, Cilt 24, Sayı 1, 115-130.
50. Tümsavaş Z. 2002. Bursa ili kolüvyal büyük toprak grubu topraklarının verimlilik durumunun belirlenmesi. ANADOLU Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 12 (1):131-144.
51. Tümsavaş Z. 2003. Bursa ili vertisol büyük toprak grubu topraklarının verimlilik durumlarının toprak analizleriyle belirlenmesi. Ulud. Üniv. Zir. Fak. Derg., 17(2): 9-21.
52. Tümsavaş Z, Aksoy E. 2008. Bursa Yöresi Rendzina Büyük Toprak Grubu Topraklarının Bazı Özellikleri ve Besin Maddesi İçerikleri. U.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, Cilt 22, Sayı 1, 95-106.
53. Uyanöz R, Karaca Ü, Zengin M. 2012. Konya ili Taşkent ve Hadim ilçeleri kiraz bahçelerinin beslenme durumları. Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi, 26(2):40-45.
54. Uysal E, Daş Kılıç ÖB, Albayrak B, Üğlü G, Bıyıklı M, Rahmanoğlu N, Şen OF. 2017. Bursa yöresinde yetiştirilen sanayi domateslerinin beslenme durumlarının belirlenmesi. Bahçe, 46 (1):9-20.
55. Uysal E, Katkat AV. 2005. Bursa ve Çevresinde Yetiştirilen Kiraz Ağaçlarının Demir, Çinko, Mangan ve Bakır ile Beslenme Durumları. Uludag. Üniv. Zir. Fak. Derg., 19 (2): 47-59.
56. Uysal E, Katkat AV. 2007. Bursa yöresinde yetiştirilen kiraz ağaçlarının azot, fosfor, potasyum, kalsiyum ve magnezyum ile beslenme durumları. Anadolu Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 17 (1); 71 – 84.
57. Watanabe FS, Olsen SR. 1965. Test of an ascorbic acid method for determining phosphorus in water and NaHCO3 extracts from soil. Soil Science Society of America Journal 29:677−78.
58. Wolf B. 1971. The determination of boron in soil extracts, plant materials, composts, manures, water and nutrient solutions. Soil Science and Plant Analysis, 2(5): 363-374.
59. Zengin M, Özbahçe A. 2011. Bitkilerin iklim ve toprak istekleri. Atlas Akademi Yayınları No:04, Konya, 167.