Some physico-chemical soil properties, nutrient element contents and spatial distribution of cabbage crops grown in left coast alluvial lands of Bafra Delta Plain

Yıl 2024, Cilt: 12 Sayı: 1, 27 - 45, 09.06.2024

Ayşe Ertaş , Orhan Dengiz

https://doi.org/10.33409/tbbbd.1457533

Öz

Cabbage is a highly valuable crop in the Bafra region. To achieve optimal yield per unit area, it is crucial to have a thorough understanding of the soil properties and nutrient content of the land. The objective of the present study was to establish the correlation between the physico-chemical properties and nutrient content of soils in the alluvial lands where cabbage is cultivated on the left coast of Bafra Plain in Samsun province. Additionally, spatial distribution maps of these properties were produced. The surface soil pH in the study area ranges from 7.49 to 8.38, and mean values of EC, organic matter, lime (CaCO3) are 0.16 dS m-1, 2.31%, and 4.99%, respectively. Soil clay, silt, and sand contents vary between 12.07-58.93%, 12.11-50.73%, and 6.93-75.82%, respectively. Total nitrogen content is high in 16.27% of the soil samples, available phosphorus content is very high in 39.53% of soil samples, and potassium content is low in 51.16%. The subsurface soils were analyzed and found to have an average pH value of 8.03, an EC value of 0.16 dS m-1, 2.31% organic matter, and 4.99% lime (CaCO3) content. The soils had varying clay, silt, and sand contents, ranging from 7.88-75.69%, 14.27-52.49%, and 10.04-58.77%, respectively. Total nitrogen content was low in 20.9% of the soils, while 39.53% had very high levels of available phosphorus and 51.16% had low potassium content. Micro-nutrient element levels in both surface and subsurface soils were found to be adequate. In addition, the research determined that the exponential, spherical and Gaussian Semivariogram models of Ordinary Kriging interpolation technique were performed to create distribution maps of soil properties.

Anahtar Kelimeler

Physico-chemical soil properties, interplacement, cabbage, Bafra Plain.

Bafra Delta Ovası sol sahil alüviyal arazilerde yetiştirilen lahana bitkisinin bazı fiziko-kimyasal toprak özellikleri, besin element içerikleri ve konumsal dağılımları

Öz

Lahana, bölgede ekonomik değere sahip ürünlerin başında gelmektedir. Birim alandan istenilen verimin alınabilmesi için arazinin toprak özellikleri ve besin elementi düzeyi çok iyi bilinmesi gerekir. Bu çalışmanın amacı, Samsun ili Bafra Ovası sol sahilinde lahana yetiştirilen alüviyal arazilerde yayılım gösteren toprakların fiziko-kimyasal özellikleri ve besin element kapsamı arasındaki ilişkileri belirlemek ve bu özelliklerin dağılım haritalarını üretmektir. Çalışma alanı içerisindeki yüzey topraklarında pH genellikle 7.49-8.38 değişmekte olup, EC değeri 0.16 dS m-1, organik madde %2.31, kireç (CaCO3) içeriği %4.99 ortalama değerlere sahiptir. Toprakların kil, silt ve kum içeriklerinin sırasıyla %12.07-58.93, %12.11-50.73 ve %6.93-75.82 arasında değiştiği belirlenmiştir. Toprakların %16.27’sinde yüksek toplam azot, %39.53’ünde çok yüksek yarayışlı fosfor ve %51.16’sında düşük potasyum içerdiği belirlenmiştir. Yüzey altı topraklarında pH 8.03, EC değeri 0.16 dS m-1, organik madde %2.31, kireç (CaCO3) içeriği %4.99 ortalama değerlere sahiptir. Toprakların kil, silt ve kum içeriklerinin sırasıyla %7.88-75.69, %14.27-52.49 ve %10.04-58.77 arasında değiştiği belirlenmiştir. Toprakların %20.9’ unun düşük düzeyde toplam azot, %39.53’ünde çok yüksek düzeyde yarayışlı fosfor ve %51.16’sında düşük potasyum içerikli oldukları tesbit edilmiştir. Gerek yüzey gerekse de yüzey altı topraklarda mikro besin element içeriklerinin yeterli düzeyde oldukları belirlenmiştir. Araştırma sonucunda, her bir toprak özelliğinin dağılım haritalarının oluşturulması için Ordinary Kriging üssel, küresel ve Gaussiam semivaryogram modelleri uygulanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Fiziko-kimyasal toprak özellikleri, enterplasyon, lahana, Bafra Ovası

Kaynakça

• Abakay O, Günal H, 2023. Ergani Ovasında Bazı Toprak Özelliklerinin Mekânsal Dağılımlarının Belirlenmesinde Lokal Polinomal interpolasyon ve Deneysel Bayesyen Kriging Yöntemlerinin Karşılaştırılması. MAS Journal of Applied Sciences, 8(4), 654-668.
• Alaboz P, Demir S, Dengiz O, 2020. Farklı enterpolasyon yöntemleri kullanılarak toprakların nem sabitelerine ait konumsal dağılımların belirlenmesi, Isparta Atabey Ovası örneği. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 17(3): 432-444.
• Alaboz P, Demir S, Dengiz O, 2021. Assessment of various pedotransfer functions for the prediction of the dry bulk density of cultivated soils in a semiarid environment. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 52(7): 724-742.
• Anonim, 2024. https://oka.ka.gov.tr/assets/upload/dosyalar/bafra-ilcesi-tarim-sektoru-raporu.pdf.
• Anonymous, 1982. Methods of Soil Analysis (Ed. A.L. Page). Number 9, Part 2, Madison, Wisconsin, USA, 1159 pp.
• Bouyoucous GJ, 1951. "A recalibration of hydrometer for making mechanical analysis of soils", Agronomy Journal, 43, 9.
• Balkaya A, Yanmaz R, Apaydin A, Kar H, 2005. Morphological characterisation of white head cabbage (Brassica oleracea var. capitata subvar. alba) genotypes in Turkey. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 33(4), 333-341..
• Başar H, 2001. Bursa İli Topraklarının Verimlilik Durumlarının Toprak Analizleri ile İncelenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fak. Dergisi. 15: 69-83.
• Batey T, 2009),. Soil compaction and soil management–a review. Soil use and management, 25(4): 335-345.
• Behera SK, Shukla AK, Prakash C, Tripathi A, Kumar A, Trivedi V, 2020. Establishing management zones of soil sulphur and micronutrients for sustainable crop production. Land Degradation & Development.
• Brady NC, Weil RR, 2008. The Nature and Properties of Soils. 14.th ed., Upper Saddle River. NJ. ISBN 13- 978-0-13-227938-3. Prentice Hall.
• Bruce RC, Rayment GE, 1982. Analytical methods and interpretations used by the Agricultural Chemistry Branch for soil and land use surveys. Queensland Department of Primary Industries.
• Budak M, Günal H, Çelik İ, Acir N, Sirri M, 2018. Dicle havzası toprak özelliklerinin yersel değişimlerinin jeoistatistik ve coğrafi bilgi sistemleri ile belirlenmesi ve haritalanması. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 5(2), 103-115.
• Červenski J, Takač A, 2012. Growing cabbage as a double crop. Ratarstvo i povrtarstvo, 49(1), 75-79. http://dx.doi. org/10.5937/ratpov49-1228.
• Červenski J, Medić-Pap S, 2018. Proizvodnja kupusa [Cabbage Production]. Institute of Field and Vegetable Crops, Novi Sad.
• Çelik A, 2019. Comparing the Microbial Biomass Carbon and Nitrogen Contents of Tobacco Growing Soils with Scanning Electron Microscopy and Some Soil Parameters. Journal of Environmental Protection and Ecology 20, 589–598.
• Çimrin KM, Boysan S, 2006. Van yöresi tarım topraklarının besin elementi durumları ve bunların bazı toprak özellikleri ile ilişkileri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi. Ziraat Fakültesi. Tarım Bilimleri Dergisi. 16(2):105-111.
• Çetinkaya O, Sümer A, 2013. Karamenderes havzası topraklarının yarayışlı mikro besin elementlerinin (Fe. Cu. Zn ve Mn) durumu. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi. 1(1). 57-65.
• Delbari M, Afrasiab P, Gharabaghi B, Amiri M, Salehian A, 2019. Spatial variability analysis and mapping of soil physical and chemical attributes in a salt-affected soil. Arabian Journal of Geosciences.12: 68.
• Dengiz O, Özcan H, 2006. Determination of productivity index (PI) of soils of Samsun-Bafra Plain using GIS technique. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences, 20(38), 136-142.
• Dengiz O, 2010. Morphology, physico-chemical properties and classification of soils on terraces of the Tigris River in the south-east Anatolia region of Turkey. Tarim Bilimleri Dergisi, 16(3), 205-212.
• Dengiz O, Gürsoy FE, Sağlam M, 2017. Aluviyal araziler üzerinde oluşmuş farklı toprakların uygun toprak işleme durumlarının belirlenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 32(1), 96-104.
• Durmuş ÖTK, Özdemir N, 2023. Organik polimer ve bazı tarımsal artık uygulamalarının bazı toprak özellikleri ve buğday bitkisinde verime etkileri. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 11(2), 122-131.
• 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, 72 s., Ankara.
• Gvozdenović Đ, Červenski J, Gvozdanovic-Varga J, Vasic M, Jovićević D, Bugarski D, Takač A, 2011. Semenarstvo [Seed Science], vol. III. Institute of Field and Vegetable Crops, Novi Sad.
• Günal E, Acir N, Günal H, 2020. Orta Karadeniz Bölgesinde Tütün Ekim Alanlarının Karbon Depolama Potansiyeli Ve Bitki Beslenme Durumlarının Mesafeye Bağlı Değişkenliği. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, 6(2), 68-81.
• Gözükara G, 2021. Tahıl yetiştirilen toprakların bazı özelliklerinin farklı enterpolasyon yöntemleri ile dağılım durumlarının değerlendirilmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 9(2), 69-78.
• Horuz A, 2002. Bafra ve Çarşamba Ovalarında toprakların azot durumlarını belirlemekte kullanılan bazı kimyasal yöntemlerin mısır bitkisi yetiştirerek tarla denemeleriyle kalibrasyonları. ilişkileri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 121 s., Samsun.
• Horuz A, Dengiz O, 2018. Terme yöresi alüviyal arazilerde yetiştirilen çeltiğin bazı fiziko-kimyasal toprak özellikleriyle besin element kapsamı arasındaki ilişkiler. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 33(1), 58-67.
• Isaaks EH, Srivastava RM, 1989. An introduction to applied geostatistics. New York (NY): Oxford University Press.
• John MK, Chuah HH, Neufeld JH, 1975. Application of improved azomethine-H method to the determination of boron in soils and plants. Analytical letters, 8: 559-568.
• Kacar B, 1994. “Bitki ve toprağın kimyasal analizleri: III. Toprak analizleri”. (Vol. 3). Ankara: Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Eğitim Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları.
• Kalkancı N, Şimşek T, Aslan N, Büyük G, 2021. Tarım topraklarının verimlilik durumlarının tematik düzeyde haritalanarak sürdürülebilir yönetiminin sağlanması: Osmaniye örneği. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 24 (4): 859-870.
• Karaçal İ, Çimrin KM, 1997. Yüzüncü Yıl Üniversitesi kampüs alanı toprak profillerinin Zn durumu ve bu elementin bazı toprak özellikleri ile ilişkileri. I. Ulusal Çinko Kongresi, 12-16 Mayıs, Eskişehir, s.123-130.
• Karaman MR, Brohi AR, Müftüoğlu NM, Öztaş T, Zengin M, 2012. Sürdürülebilir toprak verimliliği kitabı. Güncellenmiş, 3, 42-43.
• Kasap H, 2010. Sebzecilik. T.C Samsun Valiliği İl Tarım Müdürlüğü. https://samsun.tarimorman.gov.tr/Belgeler/Yayinlar/Kitaplarimiz/sebzecilik.pdf
• Lindsay WL, Norvell W, 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil science society of America journal, 42(3), 421-428.
• Matotan Z, 2006. Tehnologija proizvodnje i sortiment kupusnjača. Glasnik Zaštite Bilja, 29 (4), 4-34.
• Moasheri SA, Foroughifar H, 2013. Estimation of the values of soil absorption ratio using integrated geostatistical and artificial neural network methods. International Journal of Agriculture and Crop Sciences (IJACS), 5(20): 2423-2433.
• Metson, G. H, 1961. The conductivity of oxide cathodes. Part 10: Spontaneous generation of negative ions. Proceedings of the IEE-Part C: Monographs, 108(14), 438-449.
• Nelson DA, Sommers L, 1983. Total carbon, organic carbon, and organic matter. Methods of soil analysis: Part 2 chemical and microbiological properties, 9, 539-579.
• Nielsen DR, Wendroth O, 2003. Spatial and Temporal Statistics: Sampling Field Soils and Their Vegetation. Catena Verlag, Reiskirchen, Germany.
• Olsen SR, 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate (No. 939). US Department of Agriculture.
• 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.
• Özyazıcı M, Özdemir O, Özyazıcı G, Alpay S, 2007. Çarşamba ve Bafra ovalarında seralarda yetiştirilen hıyar bitkisinin demir. bakır. çinko ve mangan beslenme durumunun belirlenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi. 22(2). 162-170.
• Pacci S, Dengiz O, Saygın F, Alaboz P, 2022. SMAF Modeline Göre Çeltik Tarımı Yapılan Bafra Ovası Arazilerinin Toprak Kalite Özelliklerinin Değerlendirilmesi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 9(2), 164-174.
• Paranhos LG, Barrett CE, Zotarelli L, Darnell R, Migliaccio K, Borisova T, 2016: Planting date and in-row plant spacing effects on growth and yield of cabbage under plastic mulch. Scientia Horticulturae, 202, 49-56.
• Pearson K, 1900. X. On the criterion that a given system of deviations from the probable in the case of a correlated system of variables is such that it can be reasonably supposed to have arisen from random sampling. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 50(302): 157-175.
• Rashid A, Ryan J, 2004. Micronutrient constraints to crop production in soils with Mediterranean-type characteristics: A review. Journal of Plant Nutrition 27: 959–975.
• Richards LA, 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soıls, USDA Handbook No: 60.
• Saito H, McKenna A, Zimmerman DA, Coburn TC, 2005. Geostatistical interpolation of object counts collected from multiple strip transects: ordinary kriging versus finite domain kriging. Stoch. Env. Res. Risk Asst. 19, 71–85.
• Sağlam M, 2008. Gökhöyük tarım işletmesinde yaygın toprak serilerinde bazı kalite göstergelerinin uzaysal değişkenliğinin jeoistatistiksel yöntemlerle incelenmesi. Doktora tezi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Sağlam M, Dengiz O, 2013. Multivariate Statistical Analysis of Pedological Similarities in Different Soil Formations. Journal of the Institute of Science and Technology, 3(3), 79-90.
• Saygın F, Dengiz O, 2013. Bafra Ovası sol sahilinde yer alan fener köyü ve yakın çevresinde dağılım gösteren farklı toprakların sınıflandırılması ve dağılım alanlarının belirlenmesi. Topraksu Dergisi, 2(2), 63-72.
• Shukla AK, Behera SK, 2019. All India Coordinated Research Project on micro- and secondary nutrients and pollutant elements in soils and plants: research achievements and future thrusts. Indian Journal of Fertilisers 15(5), 522-543.
• Soil Survey Staff, 1993. Soil survey manual. united states department of agriculture, handbook no.18.
• Şendemirci H, Korkmaz A, Akınoğlu G, 2016. Fasülye Bitkisinin (Phaseolus vulgaris L. var. nanus) Demirli Gübrelemeye Responsu ile Toprakların Kloroz İndis Değerleri ve Bazı Özellikleri Arasındaki İlişkiler. Toprak Su Dergisi, 5(1), 37-46.
• Taşan S, 2018. Bafra ovası sağ sahil topraklarının sulama açısından bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki değişimin modeller ile tahmini. Doktora Tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 346s, Samsun.
• Taşan S, Demir Y, 2019. Toprakların tuzluluk ve sodikliliğinin alansal ve zamansal değişiminin jeoistatistiksel yöntemlerle değerlendirilmesi: Bafra ovası örneği. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 34(3), 336-350.
• Tisdale SL, WL, Nelson JD, Beaton JD, Havlin L, 1995. Soil Fertility and Fertilizers (5th Ed.). Printice Hall of India Pr. Ltd. PP. 301-342.
• Troeh FR, Thompson LM, 2005. Soils and soil fertility (Vol. 489). Oxford: Blackwell.
• Tunçay, T, Dengiz, O, 2017. Yarı nemli ilıman iklim koşullarında farklı eğim ve farklı arazi örtüsü altında toprak gelişimi ve agregat stabilitesi değişimi. Toprak Su Dergisi, 6(1), 36-43.
• Tunçay T, Başkan O, Bayramin İ, Dengiz O, Kılıç Ş, 2018. Geostatistical approach as a tool for estimation of field capacity and permanent wilting point in semiarid terrestrial ecosystem. Arch Agron Soil Sci 64(9):1240–1253.
• Turan MA, Katkat AV, Özsoy G, Taban S, 2010. Bursa ili alüviyal tarım topraklarının verimlilik durumları ve potansiyel beslenme sorunlarının belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 24(1). 115-13.
• TUİK, 2022. Türkiye İstatistik Kurumu Tarımsal Üretim İstatistikleri http://tuikapp.tuik.gov.tr/bitkiselapp/bitkisel.zul. 2022.(Erişim tarihi:17.03.2024)
• Ülgen, N, Yurtsever N, 1988. Türkiye gübre ve gübreleme rehberi (3. Baskı). T.C. Tarım Orman Köyişleri Bakanlığı, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Genel Yayın No: 151, 182 s., Ankara.
• Wang R, Zou R, Liu J, Liu L, Hu Y, 2021. Spatial distribution of soil nutrients in farmland in a hilly region of the pearl river delta in China based on geostatistics and the inverse distance weighting method. Agriculture 11, 50.
• Wilding LG, 1985. Soil spatial variability: its documentation, accomodation and implication to soil surveys. In: D.R. Nielsen and J. Bouma (Eds.), Soil Spatial Variability Proceedings of a Workshop of the ISSS and the SSA, Las Vegas PUDOC, Wageningen, 30 November-1 December 1984, pp. 166-187.
• Veum KS, Goyne KW, Kremer RJ, Miles RJ, Sudduth KA, 2014. Biological indicators of soil quality and soil organic matter characteristics in an agricultural management continuum. Biogeochemistry 117, 81–99.
• Yalçın M, Cimrin KM, Tutuş Y, 2018. Hatay ili Kırıkhan–Reyhanlı bölgesi çayır-mera topraklarının besin elementi durumları ve bazı toprak özellikleri ile ilişkileri.
• Yalçın M, Çimrin KM, 2021. Hatay ili Arsuz ilçesi topraklarının besin elementi durumları ve bunların bazı toprak özellikleri ile ilişkileri. Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi. 26(3). 586-599.
• Yalçın M, 2023. Hatay İli Kırıkhan-Reyhanlı Bölgesi Tarımsal Toprakların Bor Durumunun Belirlenmesi. MAS Journal of Applied Sciences, 8(2), 202-212.
• Yau SK, Ryan J, 2008. Boron toxicity tolerance in crops: A viable alternative to soil amelioration. Crop Science 48: 854– 865.
• Yurtsever N, Alkan B, 1975. Karadeniz Bölgesi topraklarının fosfor ihtiyaçlarının tayininde kullanılan bazı toprak analiz metodlarının tarla denemeleriyle kalibrasyonu üzerinde bir araştırma. TÜBİTAK Yayınları No: 220, Toag Serino: 36, Ankara.