Effects of diatomite application on some soil properties and Atterberg limits

Öz

In today's conditions, many soil conditioners are used to change the soil properties in line with their intended use and to eliminate the problems encountered, and studies on their effectiveness are continuing. Although diatomite is a material that has been emphasized as an alternative regulator in recent years, research on this material is still insufficient. In this study, the effects of diatomite application at four different doses (0%, 3%, 6%, 12%) to surface soil samples with loam (L), clay loam (CL) and clay (C) texture on some soil properties and consistency limits were investigated. In the study conducted under greenhouse conditions, an increase in the electrical conductivity (EC) values of the soils and changes towards neutral pH values were observed depending on the diatomite application doses. Statistically significant (p<0.01) increases in liquid and plastic limit values of soils were determined. The level of increase was realized depending on soil texture, organic matter content and exchangeable cation content. The change in the plasticity index value was at a lower level and the soils (%) were ranked as L (19.33) > CL (15.08) > C (-1.75) in this respect.

Anahtar Kelimeler

• Soil properties
• Texture
• Atterberg limits
• Diatomite

Diatomit uygulamasının bazı toprak özellikleri ve Atterberg limitleri üzerine etkileri

Öz

Günümüz koşullarında toprak özeliklerini kullanım amaçları doğrultusunda değiştirmek ve karşılaşılan sorunları gidermek üzere birçok toprak düzenleyicisi kullanılmakta ve etkinlikleri üzerindeki çalışmalar sürdürülmektedir. Diatomit son yıllarda alternatif bir düzenleyici olarak üzerinde durulan bir materyal olmakla birlikte bu materyal ile ilgili araştırmalar henüz yetersiz durumdadır. Bu çalışmada tın (L), killi tın (CL) ve kil (C) tekstüre sahip yüzey toprak örneklerine dört farklı dozda (%0, %3, %6, %12) diatomit uygulamasının bazı toprak özellikleri ile kıvam limitleri üzerine etkileri incelenmiştir. Sera koşullarında yürütülen çalışmada, diatomit uygulama dozlarına bağlı olarak toprakların elektriksel iletkenlik (EC) değerlerinde artış, pH değerlerinde ise nötre doğru değişimler gözlemlenmiştir. Toprakların likit ve plastik limit değerlerinde istatistiksel olarak önemli (p<0.01) artışlar tespit edilmiştir. Artış düzeyi toprak tekstürü, organik madde içeriği ve değişebilir katyon miktarına bağlı olarak gerçekleşmiştir. Plastiklik indeksi değerindeki değişim daha düşük düzeyde kalmış olup topraklar ( %) bu açıdan L (19,33) > CL (15,08) > C (-1,75) şeklinde sıralanmışlardır.

Anahtar Kelimeler

• Toprak özellikleri,
• Tekstür
• Kıvam limitleri
• Diatomid

Kaynakça

1. Aksakal E L, Angin I, Oztas T. 2012. Effects of diatomite on soil physical properties. Catena, 88(1), 1-5.
2. Aksakal E L, Angin I, Oztas T. 2013. Effects of diatomite on soil consistency limits and soil compactibility. Catena, 101, 157-163.
3. Demiralay İ. 1993. Toprak fiziksel analizleri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 143, 13-19.
4. Fang Y, Huang H, Wang X, Zhao Y, Gao Y, Cui X. 2024. Effects of composite soil conditioner on soil properties and corn yield in a saline–alkali soil. Soil Use and Management, 40(3), e13095.
5. Ghobara M M, Ghobara M M, Ghobara M M, Mohamed A. 2019. Diatomite in use: Nature, modifications, commercial applications and prospective trends. Diatoms: fundamentals and applications, 471-509.
6. Gondek K, Mierzwa-Hersztek M. 2023. Effect of soil supplementation with mineral-organic mixtures on the amount of maize biomass and the mobility of trace elements in soil. Soil and Tillage Research, 226, 105558.
7. Hemmat A, Aghilinategh N, Rezainejad Y, Sadeghi M. 2010. Long-term impacts of municipal solid waste compost, sewage sludge and farmyard manure application on organic carbon, bulk density and consistency limits of a calcareous soil in central Iran. Soil Tillage Research 108, 43–50.
8. Kacar B. 2016. Fiziksel ve kimyasal toprak analizleri, Ankara: Nobel Yayıncılık.

9. Kacar B. 1994. Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri III. A.Ü.Ziraat Fak.Eğ.Arş. Vak .Yay. No. 3:
10. Kimsey MJ, Laing LE, Anderson SM, Bruggink J, Campbell S, Diamond D, Vaughan R. 2020. Soil mapping, monitoring, and assessment. Forest and rangeland soils of the United States under changing conditions: A comprehensive science synthesis, 169-188.
11. Kuzina EE, Arefyev AN, Kuzin EN. 2021. Influence of diatomite and its combinations with manure on the fertility of leached black earth soil (chernozem) and on the yield of vegetable crops. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 27(3).
12. Lee J, Fratta D, Palomino AM. 2024. The effect of diatom content on the physical, electrical, and mechanical properties of soils. Acta Geotechnica, 19(4), 2251-2271.
13. Mekuria W, Getnet K, Noble A, Hoanh CT, McCartney M, Langan S. 2011. Economic valuation of organic and clay-based soil amendments in small-scale agriculture in Lao PDR. Field Crops Research, 149, 379-389.
14. Nalbant H. 2013. Uygun olmayan fiziksel koşullara sahip toprakların toprak düzenleyicileri ile iyileştirilmesi üzerine bir araştırma.
15. Özdemir N. 2013. Toprak ve Su Korums. OMÜ Ziraat Fakültesi Ders kitabı No. 22. Samsun.
16. Özdemir N, Öztürk E, Durmuş ÖTK. 2017. Organik düzenleyici uygulamalarının yapay yağış koşulları altında toprak kaybı üzerine etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 32(1), 114-120.
17. Qu JL, Zhao DX. 2016. Comparative research on tillable properties of diatomite-improved soils in the Yangtze River Delta region, China. Science of the Total Environment, 568, 480-488.
18. Richardson MD, Karcher DE. 2001. Addition of inorganic amendments to a mature, sand-based putting green. International Turfgrass Society Research Journal, 2001, Vol. 9, 610-614 ref. 10
19. Samani M, Ahlawat YK., Golchin A, Alikhani HA, Baybordi A, Mishra S. 2024. Modified diatomite for soil remediation and its implications for heavy metal absorption in Calendula officinalis. BMC Plant Biology, 24(1), 357.
20. Taş B, Çetin M. 2012. Biyolojik orijinli tek doğal mineral: diatomit. Tübav Bilim Dergisi, 5(2), 28-46.
21. Wallace A. 2020. Some living plants and some additional products useful as soil conditioners and in various technologies. In Handbook of soil conditioners (pp. 463-510). CRC Press.
22. Waltz FJ, McCarty LB. 2005. Field evaluation of soil amendments used in rootzone mixes for golf course putting greens. International Turfgrass Society Research Journal, 2005, Vol. 10, 1150-1158.