Organik atık ve polimer uygulamalarının toprakta doğrusal uzama katsayısı ve hacimsel büzülme değeri üzerine etkileri

Öz

Topraklarda ıslanma kuruma süreçleriyle meydana gelen şişme büzülme olayları toprak çatlamalarına neden olarak bitki köklerinin
zarar görmesine ve toprakta su kayıplarına yol açmaktadır. Bu çalışma kumlu tın ve killi tın tekstürüne sahip topraklarda buğday
samanı, fındık zürufu, hümik asit ve PAM uygulamalarının toprakta COLE çubuk (doğrusal uzama katsayısı) ve hacimsel büzülme
değerleri üzerine olan etkilerini belirlemek üzere yürütülmüştür. Bölünen bölünmüş parseller deneme düzeninde yürütülen bu
çalışmada, buğday samanı (%0, 2, 4), fındık zürufu (%0, 2, 4), hümik asit (0, 200 ve 1000 ppm) ve PAM (0, 30 ve 90 ppm)
topraklara 3 farklı dozda üç tekrarlamalı olarak uygulanmıştır. Beş aylık inkübasyon periyodundan sonra saksılarda buğday bitkisi
yetiştirilmiştir. Buğday bitkisinin hasadından sonra topraklarda yapılan analiz ve değerlendirmeler sonucunda, toprakların COLE-
çubuk değerlerinin 0.024-0.140 aralığında; hacimsel büzülme değerlerinin ise 6.86-43.17 aralığında değişim gösterdiği; organik
düzenleyici ve polimer uygulamalarının toprakların doğrusal uzama katsayısı ve hacimsel büzülme değerlerini düşürdüğü tespit
edilmiştir. Etkinliğin killi tın tekstüründeki toprakta daha belirgin olduğu, 2. doz uygulamasının diğer dozlara göre daha etkili
olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Organik atık
• hümik asit
• PAM
• COLE-çubuk
• hacimsel büzülme

Effect of organic waste and polymer applications on COLE-rod and volumetric shrinkage of soils

Öz

Swelling and shrinkage events that occur with wetting and drying processes in soils cause soil cracking, damage to plant roots and
water loss in the soil. This study was carried out to determine the effects of wheat straw, hazelnut slag, humic acid and PAM
applications on COLE-rod (coefficient of linear extensibility) and volumetric shrinkage parameters in soils with sandy loam and clay
loam textures. In this study carried out in a split plots trial design were used with wheat straw (0, 2, 4%), hazelnut slag (0, 2, 4%),
humic acid (0, 200 and 1000 ppm) and PAM (0, 30 and 90 ppm) applied to soils with three repetition. After a five month incubation
period, wheat plants were grown in pots. Swelling-shrinkage parameters in soils were analyzed after the harvest of the wheat
plants. The COLE-rod and volumetric shrinkage values of the soils were determined between 0.024-0.140 and 6.86-43.17,
respectively. The results indicate that organic conditioner and polymer applications to soils reduce the values of COLE-rod and
volumetric shrinkage. In addition, it was determined that the regulating activity was higher in clay loam textured soil and the
second dose application was more effective than the other doses.

Anahtar Kelimeler

• Organic waste
• humic acid
• PAM
• COLE-rod
• volumetric shrinkage

Kaynakça

1. AASHTO, 2001. Standard method of test for determining the shrinkage factors of soils. Am. Ass. State Highway and Transport. Officials, T-92-97. Washington, D.C.
2. ASTM, 1974. Annual book of ASTM standarts. American Society for Testing and Materials. Part 19: 90-92.
3. Ay, F., 2015. Hümik asit ve hümik asit kaynaklarının jeolojik ve ekonomik önemi. Cumhuriyet Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Bilimleri Dergisi (CFD), Cilt: 36, 28-51.
4. Bayraklı, F., 1987. Toprak ve Bitki Analizleri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Yayınları, Yayın No: 17, Samsun.
5. Benz, M., Schink, B., Brune, A., 1998. Humic acid reduction by Propionibacterium freudenreichii and other fermenting bacteria. Appied. Environmental Microbiology. 64: 4507-4512.
6. Bryan R.B, vd. (1992). The influence of some soil conditioners on soil properties: laboratory tests on Kenyan soil samples. Soil Technologies, 5(3): 225-247.
7. Crescimano, G., Iovino, M., Provenzano, G., 1995. Influence of salinity and sodicity on soil structural and hydraulic characteristics. Soil Sci. Soc. Am. J. 59, 1701–1708.
8. Dengiz, O., & Gürsoy, F. E. (2019). Farklı Pedolojik Özelliklere Sahip Toprakların, Morfolojik, Mineralojik ve Bazı Mühendislik Özellikleri. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 6(1), 1-9.

9. Ertop, S. 2002. Organik madde nedir. Topraktaki organik maddenin toprağın organik maddesini arttırma yolları nelerdir. Tez çalışması. Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta.
10. Gee, G.W., and Bauder., 1986. Particle size analysis. In: A. Clute (Ed) Methods of Soil Analysis. Part I Agronomy No:9 Am. Soc. of Agron. Madison, Wisconsin, USA.
11. Grossman, R. B., Brasher, B. R., Franzmeier, D. P., & Walker, J. L. (1968). Linear extensibility as calculated from natural‐clod bulk density measurements. Soil Science Society of America Journal, 32(4), 570-573.
12. Imbufe, A.U., Pattı, A.F., Burrow, D., Surapanenı, A., Jackson, W.R. and Mılner, A.D. (2005). Effects of potassium humate on aggregate stability of two soils from Victoria, Australia. Geoderma, 125(3-4): 321-330.
13. İslam, E. (2016). Fındık zürufu kompostunun toprak mekaniksel özellikleri üzerine etkisi (Master's thesis, Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
14. Kacar, B., 1994. Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri, III. Toprak Analizleri. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Eğitim Araş. ve Gel.Vakfı Yay., No:3 Ankara.
15. Klopp, H.K. 2015. Soil Salinity and Sodicity Impacts on Soil Shrinkage, Water Movement and Retention. North Dakota State University. M.S. Thes., North Dakota State Univ., Fargo
16. Klopp, H. W., Arriaga, F. J., Likos, W. J., & Bleam, W. F. (2019). Atterberg limits and shrink/swell capacity of soil as indicators for sodium sensitivity within a gradient of soil exchangeable sodium percentage and salinity. Geoderma, 353, 449-458.
17. Malongweni, S. O., Kihara, Y., Sato, K., Tokunari, T., Sobuda, T., Mrubata, K., & Masunaga, T. (2019). Impact of agricultural waste on the shrink–swell behavior and cracking dynamics of expansive soils. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 8(4), 339-349.
18. Minitab, Inc. 2013. Minitab 17.1 (Computer Sofware). State College, PA: Minitab, Inc.
19. Nelson J.D, Miller, D.J., 1992. Expansive soils problems and practice in foundation and pavement engineering, John Wiley & Sons, Inc. New York.
20. Nelson, D.W., and Sommer, L.E., 1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter. p.539-579. In A.L. Page (ed) Methods of Soil Analysis. 2nd ed. ASA Monogr. 9(2). Amer. Soc. Agron. Madison, WI.
21. Özdemir, N., Durmuş, Ö. T. K., Ekberli, İ., & Zorba, İ. (2016). Düzenleyici Uygulamasının Farklı Reaksiyona Sahip Toprakların Bazı Mekanik Özellikleri Üzerine Etkileri. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 3(2), 130-138.
22. Özdemir, N., Öztürk, E., & Durmuş, Ö. T. K. (2017). Organik düzenleyici uygulamalarının yapay yağış koşulları altında toprak kaybı üzerine etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 32(1), 114.
23. Puppala, A. J. and Musenda, C., (2000), "Effects of fiber reinforcement on strength and volume change in expansive soils", Transportation Res. Rec., No.1736, 134-140.
24. Rowell, D.L., 1996. Soil Science: Methods and Applications. Wesley Longman Ltd, Harlow.
25. Schafer W .M, Singer M J (1976). A new method of measuring shrink-swell potential using soil pastes. Soil Sci. Soc. Am. J, 40: 805-806.
26. Smith, C.W., Hadas, A., Dan, J., Koyumdjisky, H., 1985. Shrinkage and Atterberg limits in relation to other properties of principal soil types in Israel. Geoderma 35, 47–65.
27. Soil Survey Staff. (1993). Soil survey manual. IICA CO 631.4 S6831s 1952.
28. Sojka, R.E. and Lentz, R.D. (1994). Time for yet another look at soil conditioners. Soil Sci., 158: 233-234.
29. Sönmez, K., Öztaş T. 1988. Iğdır Ovası yüzey topraklarının bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri ile mekaniksel özellikleri arasındaki ilişkiler. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, 19 (1-4): 145-153s.
30. Thomas, P. J. (1998). Quantifying properties and variability of expansive soils in selected map units (Doctoral dissertation, Virginia Tech).
31. Yakupoğlu, T., Özdemir, N. 2006. Erozyona uğramış topraklarda organik atık uygulamalarının bazı mekaniksel özelliklere etkisi. O.M.Ü Ziraat Fakültesi Dergisi, Samsun, 21(2):173-178.
32. Yakupoğlu, T. (2010). Samsun ili minoz ve gölet havzalarında yaygınlık gösteren toprakların su erozyonuna duyarlılıklarının laboratuvar koşullarında belirlenmesi. Doktora tezi, OMÜ Fen Bil. Ens., Samsun.
33. Zong Y, Chen D, Lu S (2014) Impact of biochars on swell-shrinkage behavior, mechanical strength, and surface cracking of clayey soil. Plant Nutr Soil Sci 177:920–926.