Tek yıllık yem bitkisi yetiştiriciliği altındaki su tutucu uygulanmış topraktan meydana gelen sediment ve yüzey akış

Yıl 2019, Cilt: 7 Sayı: 2, 99 - 109, 31.12.2019

Tuğrul Yakupoğlu Erdem Gülümser Medine Doğrusöz Uğur Başaran

https://doi.org/10.33409/tbbbd.668644

Öz

Küresel ısınmanın beraberinde getirdiği iklim değişikliği bütün ekosistemleri olduğu gibi tarımsal ekosistemi de olumsuz yönde
etkilemektedir. Bu olumsuz etkilerin başta sayılabileceklerinden biri tarımda su yetersizliğidir. Bu çalışmanın amacı, mısır (Zea
mays L.) ve soya (Glycine max L.) yetiştiriciliği yapılan bir yarı-kurak iklim bölgesi tarım toprağından meydana gelen yüzeysel
akışlar ve toprak kaybı üzerine, Natural Aquatic® isimli samanlı su tutucunun farklı dozlarının etkilerinin laboratuar koşullarında,
yapay yağış altında belirlenmesidir. Bu amaçla, erozyon tavalarına yerleştirilmiş kil bünyeli bir toprağa farklı dozlarda samanlı su
tutucu uygulanmıştır. Bitki yetiştiriciliği periyodunda ve sonrasındaki bir hafta boyunca tavalar kontrollü şartlarda tutulmuştur.
Bitkiler tavalardan uzaklaştırıldıktan bir hafta sonra tavaların üzerine 360 mm h-1 yoğunlukta yapay yağış 4 dakika süre ile
yağdırılmıştır. Değişken olarak yüzeysel akışın başlama zamanı, kalınlığı ve bu akışla meydana gelen toprak kaybı ölçülmüştür. Elde
edilen sonuçlara göre, yüzeysel akışın başlaması için geçen süre ile oluşan akışın kalınlığı birbiri ile ilişkilidir. Taşınan toprak
miktarına kullanılan su tutucu dozunun etkisi istatistiksel bakımdan önemlidir (P< 0.05). Bitkisiz ve mısır yetiştirilen gruplar için
toprak ve su kayıplarını azaltmada %0.2 ve %0.4 uygulamaları en etkili dozlar iken soya yetiştirilen grupta en etkili uygulama %1
dozudur.

Anahtar Kelimeler

Erozyon, mısır, soya, su tutucu polimer, toprak, yapay yağış

Kaynakça

• Angers DA, Caron J, 1998. Plant-induced changes in soil structure: processes and feedbacks. Biogeochemistry, 45: 55-72.
• Anonim 2018a. Natural Aquatic® internet sayfası. Available from URL: http://www.naturalaquatic.com.tr/tr
• Anonim 2018b. Türk Akreditasyon Kurumu tarafından yapılan Natural Aquatic® analiz sonuçları Available from URL: http://www.naturalaquatic.com.tr/tr/sayfa/9/analiz-raporu.aspx
• Baker SW, 1990. The use of amendment materials to improve grass establishment on a polypropylene, needle punched reinforcement. J. Sports Turf. Rees. Institute, 66: 76-88.
• Barbucci R, Magnani A, Consumi, M, 2000. Swelling behavior of carboxymethylcellulose hydrogels in relation to cross-linking, pH and charge density. Macromolecules, 33: 7475-7480.
• Bhardwaj A, Shainberg I, Goldstein D, Warrington DN, Levy GJ, 2007. Water retention and hydraulic conductivity of corss-linked polyacrylamides in sandy soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 71: 406-4012.
• Busscher WJ, Bjorneberg DL, Sojka RE, 2009. Field application of PAM as an amendment in deep-tilled US southeastern Coastal Plain soils. Soil Tillage Res. 104(2): 215-220.
• Degens BP, 1997. Macro-aggregation of soils by biological bonding and binding mechanisms and the factors affecting these: a review. Aust. J. Soil Res., 35: 431-459.
• Efe E, Bek Y, Şahin M, 2000. SPSS’de Çözümleri ile İstatistik Yöntemler II. Yayın No: 73, KSÜ Yayınları, Kahramanmaraş.
• Eijkelkamp, 2015. Manual. Available from URL: http://Pkd.Eijkelkamp.Com/Portals/2/Eijkelkamp/Files/Manuals/M1-0906e%20rainfall%20simulator.Pdf
• Ekebafe LO, Ogbeifun DE, Okieimen FE, 2011. Polymer Applications in Agriculture. Biokemistri 23(2): 81-89.
• Eser D, Adak M.S, Biesantsz A, 1998. Orta Anadolu koşullarında farklı toprak işleme, mercimek buğday ve nadas-buğday ekim nöbeti sistemlerinde mercimek ve buğdayda kök uzunluğu yoğunluğu ile toprakta infiltrasyon ölçümleri. DOĞA, Türk Tar. ve Ormancılık Dergisi, 22: 483-489.
• Esposito F, Del Nobile A, Mensitieri G, Nicholais L, 1996. Water sorption in cellulose-based hydrogels. J. Appl. Polymer Sci. 60: 2403-2407.
• Fan T, Stewart BA, Payne WA, Yong W, Luo J, Gao Y, 2005. Long-term fertilizer and water availability effects on cereal yield and soil chemical properties in northwest China. Soil Sci. Soc. Am. J. 69: 842-855.
• Han YG, Yang PL, Xu L, 2005. Experimental studies on increase of yield and soil moisture of fruit tree by using superabsorbent polymers. Sci. Agric. Sin. 38: 2486-2491.
• Han YG., Yang PL, Luo YP, Ren SM, Zhang LX, Xu L, 2010. Porosity change model for watered superabsorbent polymer-treated soil. Environ. Earth Sci. 61: 1197-1205.
• Huttermann A, Orikiriza JB, Agaba H, 2009. Application of superabsorbent polymers for improving the ecological chemistry of degraded or polluted lands. CLEAN Soil Air Water, 37: 517-526.
• Huttermann A, Zommorodi, M, Reise K, 1999. Addition of hydrogels to soil for prolonging the survival of Pinus halepensis seedlings subjected to drought. Soil Tillage Res. 50: 295-304.
• Ingram DL, Yeager TH, 1987. Effects of irrigation frequency and a water absorbing polymer amendment on Ligustrum growth and moisture retention by a container medium. J. Environ. Hort. 5: 19-21.
• Johnson MS, Piper CC, 1997. Cros-linked, water-storing polymers as aids to drought tolerance of tomatoes in growing media. J. Agronomy and Crop Science, 178: 23-27.
• Karimi A, Noshadi M, Ahmadzadeh M, 2009. Effects of super absorbent polymer (Igeta) on crop, soil water and irrigation interval. J. Sci. Technol. Agric. Nat. Res. 12:415-420.
• Kay BD, Angers DA, 2000. “Soil Structure” in Handbook of Soil Science. Editör: Sumner, M.E. Crc Press, Boca Raton, FL. pp. 229–276.
• Kazanskii KS, Dubrovskii SA, 1992. Chemistry and physics of agricultural hydrogels. Adv. Polym. Sci. 104: 97-133.
• Kılıç M, Yönter G, 2005. Yağışla meydana gelen toprak kaybının yüzey akış miktarı ve yağış süresine bağlı değişiminin modellenmesi. Ege Üniv. Ziraat Fak. Derg. 42(1):97-106.
• Kinnell PIA, 2005. Raindrop-İmpact-induced erosion processes and prediction: a review. Hyrological Processes, 19: 2815-2844.
• Lobo D, Torres D, Gabriels D, Rodriguez N, Rivero D, 2006. Effect of organic waste compost and a water absorbent polymeric soil conditioner (hydrogel) on the water use efficiency in a Caspium annum (green paper) cultivation. Agroenviron2006 Conference, 453-459, September 4-7, Ghent, Belgium.
• Martin C, Pohl M, Alewell C, Körner C, Rixen C, 2010. Interrill erosion at disturbed alpine sites: Effects of plant functional diversity and vegetation cover. Basic and Applied Ecology, 11: 619-626.
• MGM, 2018. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Meteororloji Genel Müdürlüğü resmi internet sitesi. Available from URL: https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=YOZGAT
• Nciizah AD, Wakindiki IIC, 2014. Rainfall pattern effects on crusting, infiltration and erodibility in some African soils with various texture and mineralogy. Water SA, 40: 57-63.
• Nnadi F, Brave C, 2011. Environmentally friendly superabsorbent polymers for water conservation in agricultural lands. Journal of Soil Science and Environmental Management, 2(7): 206-211.
• Parlak M, 2012. Determination of soil erosion over different land uses by mini rainfall Simulator. Journal of Food, Agriculture & Environment, 10: 3&4, 929-933.
• Pill WG, Jacono CC, 1984. Effects of hydrogel incorporation in peat-lite on tomato growth and water relations. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 15: 799-810.
• Poessen J, Ingelmo-Sanchez F, 1992. Runoff and sediment yield from topsoils with different porosity as affected by rock fragments cover and positions. Catena, 19(5): 451-474.
• Raju KM, Raju MP, Mohan YM, 2003. Synthesis of superabsorbent copolymers as water manageable materials. Polymer Int. 52: 768-772.
• Sinsewat V, Leipner J, Stamp P, Fracheboud Y, 2004. Effect of heat stress on the photosynthetic apparatus in maize (Zea mays L.) grown at control or high temperature. Environmental and Experimental Botany, 52: 123-129.
• Viero PWM, Chiswell KEA., Theron JM, 2002. The effect of a soil amended hydrogel on the establishment of Eucalyptus grandis clone on a sandy clay loam soil in Zululand during winter. Southern Afr. For. J. 193: 65-75.
• Yakupoğlu T, 2017. Düzenleyici Olarak Kullanılan Bazı Polimerlerin Toprak ve Su Kayıpları Üzerine Etkilerinin Agregat Büyüklüğüne Bağlı Olarak Yapay Ardıl Yağışlar Altında Araştırılması. Proje Sonuç Raporu. TÜBİTAK, Proje No: 113O555.
• Yakupoglu T, 2017. Effect of some polymeric materials on runoff and sediment quantity generated from Typic Xerochrept depending on initial aggregate size under sequential simulated rainfall. 1st World Conference on Soil and Water Conservation under Global Change (CONSOWA2017), Abstract Book: 106, .June 12-16, Lleida, Spain.
• Yakupoğlu T, 2018. Bozok yöresinde araştırma amaçlı kullanılan tarım arazilerinin bazı toprak özellikleri ve bölgesel kalkınmaya katkı sağlayacak araştırmalar açısından çeşitli öneriler. III. Uluslararası Bozok Sempozyumu. 3-5 Mayıs, 2018, Yozgat, Türkiye.
• Yakupoglu T, Oztas T, 2016. Effect of polyacrylamide and polyvinyl alcohol on runoff and sediment from an Entisol under simulated rainfall. Eurosoil-2016, Number: 101. October 16-21, İstanbul.
• Yakupoglu, T., Özdemir, N., Dengiz, O., 2012. The effect of PAM and PVA applications on runoff and soil losses under simulated rainfall. International Scientific-Practical Conference on Rational Use of Soil Resources and the Environment. 526-530, November 15-16, Almaty, Kazakhstan.
• Yolcu G, 2001. Bazı Polimerlerin Laboratuar Koşullarında Toprak Özellikleri ile Birlikte Yüzey Akış ve Toprak Kaybı Üzerine Etkileri. Doktora Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
• Yu J, Shainberg I, Yan YI, Levy GJ, Mamedov AI, 2011. Superabsorbents and semiarid soil properties affecting water absorption. Soil & Water & Conservation, 75(6): 2305-2313.
• Yu J, Shi JG, Dang PF, Mamedov AI, Shainberg I, Levy GJ, 2012. Soil and polymer properties affecting water retention by superabsorbent polymers under drying conditions Soil Sci. Soc. Am. J. 76(5): 1758-1767.
• Zheng FL, Gao XT, 2001. Effects of up-slope runoff on erosion processes at down-slope shallow gully erosion areas. Sustaining the Global Farm (eds. Stott DE, Mohtar RH, Steinhardt GC) pp. 737-741.