The Effect of Physiographical Change on Profile Development and Soil Properties

Yıl 2021, Cilt 8, Sayı 3, 261 - 272, 31.10.2021

Sinan DEMİR Levent BAŞAYİĞİT

https://doi.org/10.19159/tutad.935710

Öz

The transformation of rocks and organic inputs into parent material and soil is a dynamic process controlled by physical, chemical and biological factors. In this process, the parent material, climate, topography, organism and time are known as formation factors. The differences in physiography cause variability in soil properties with the effect of other formation factors. In this study; It is aimed to reveal how the physiographic variability is reflected in the profile morphology and the statistical effects of this reflection on soil properties. Morphological descriptions of four soil profiles (PI, PII, PIII, PIV) were made in the north-south direction to represent the varying physiographic units (shoulder, toeslope, backslope) and some physical and chemical properties of soil samples taken on the basis of the horizon were determined. In addition, the variables in soil properties were evaluated with some statistical parameters. As a result of the study, all profiles were classified as Lithic Xerorthent / Petrocalcic Leptosol. While the profiles on the upper and lower skirts have similar characteristics, it has been determined that the profile in the low plain differs in terms of horizon depth and thickness, soil color, lime content, texture and water characteristics. With this study, it has been revealed that the relationship can be explained more clearly as a result of the evaluation of the change in soil properties with statistical approaches.

Anahtar Kelimeler

Physiography, soil taxonomy, soil properties, soil genesis, marn, entisol

Fizyografyadaki Değişimin Profil Gelişimine ve Toprak Özellikleri Üzerine Etkisi

Öz

Kayaların ve organik girdilerin ana materyale ve toprağa dönüştürülmesi, fiziksel, kimyasal ve biyolojik faktörler tarafından kontrol edilen dinamik bir süreçtir. Bu süreçte ana materyal, iklim, topografya, organizma ve zaman oluşum faktörleri olarak bilinmektedir. Fizyografyadaki farklılıklarda diğer oluşum faktörlerinin etkisiyle toprak özelliklerinde değişkenliğe yol açmaktadır. Bu çalışmada, fizyografik değişkenliğin profil morfolojisine nasıl yansıdığı ve bu yansımanın toprak özelliklerinde istatistik olarak etkilerinin ortaya konması amaçlanmıştır. Değişen fizyografik birimleri (üst etek, alçak plato düzlüğü, alt etek) temsil etmek üzere güney -kuzey doğrultusu üzerinde dört toprak profilinin (PI, PII, PIII, PIV), morfolojik tanımlamaları yapılarak, horizon esasına göre alınan toprak örneklerinin bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca, toprak özelliklerindeki değişkenler bazı istatistiksel parametreler ile değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda, tüm profiller Lithic Xerorthent / Petrocalcic Leptosol olarak sınıflandırılmıştır. Üst ve alt eteklerdeki profiller benzer özelliğe sahip iken, alçak düzlükte yer alan profilin horizon derinliği ve kalınlığı, toprak rengi, kireç içeriği, bünye ve su karakteristikleri yönünden farklılık gösterdiği belirlenmiştir. Bu çalışma ile toprak özelliklerindeki değişimin istatistiksel yaklaşımlarla değerlendirilmesi sonucu ilişkilerin daha net açıklanabileceği ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler

Fizyografya, toprak taksonomisi, toprak özellikleri, toprak oluşumu, marn, entisol

Kaynakça

• Alaboz, P., Demir, S., Başayiğit, L., Işıldar, A.A., 2019. Isparta ili büyük toprak gruplarına göre tahıl yetiştirilen toprakların bazı özelliklerinin belirlenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 28(2): 67-79.
• 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., 2021a. 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.
• Alaboz, P., Dengiz, O., Demir, S., Şenol, H., 2021b. Digital mapping of soil erodibility factors based on decision tree using geostatistical approaches in terrestrial ecosystem. CATENA, 207: 105634.
• Anonim, 2021. Isparta İli Meteorolojik Verileri. Meteoroloji Genel Müdürlüğü, (http://www. mgm.gov.tr/veridegerlendirme/yillik-toplam-yagis verileri.aspx#sfU), (Erişim tarihi: 08.04.2021).
• Anonymous, 2004. National Soil Survey Characterization Data. Soil Survey Staff, Soil Survey Laboratory, National Soil Survey Center. USDA-NRCS, Lincoln, NE.
• Anonymous, 2014. Keys to Soil Taxonomy (12th Ed.), USDA National Resources Conservation Services, Washington DC.
• Anonymous, 2015. World Reference Base for Soil Resources. International Soil Classification System for Naming Soils and Creating Legends for Soil Maps. World Soil Resources Reports No. 106, FAO, Rome, Italy, pp. 181.
• Azlan, A., Aweng, E.R., Ibrahim, C.O., Noorhaidah, A., 2012. Correlation between soil organic matter, total organic matter and water content with climate and depths of soil at different land use in Kelantan, Malaysia. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 16(4): 353-358.
• Başayiğit, L., Şenol, H., Müjdeci, M., 2008. Isparta ili meyve yetiştirme potansiyeli yüksek alanların bazı toprak özelliklerinin coğrafi bilgi sistemleri ile haritalanması. Ziraat Fakültesi Dergisi, 3(2): 1-10.
• Benesty, J., Chen, J., Huang, Y., Cohen, I., 2009. Pearson Correlation Coefficient. In Noise Reduction in Speech Processing, Vol: 2, Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 1-4.
• Bouyoucos, G.J., 1951. A recalibration of the hydrometer method for making mechanical analysis of soils. Agronomy Journal, 43(9): 434-438.
• Burt, R., 2014. Soil Survey Field and Laboratory Methods Manual. United States Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service, National Soil Survey Center, Natural Resources Conservation Service, Kellog Soil Survey Laboratory.
• Colombo, C., Palumbo, G., Sellitto, V.M., Di Iorio, E., Castrignanò, A., Stelluti, M., 2015. The effects of land use and landscape on soil nitrate availability in Southern Italy (Molise region). Geoderma, 239(240): 1-12.
• Conforti, M., Longobucco, T., Scarciglia, F., Niceforo, G., Matteucci, G., Buttafuoco, G., 2020. Interplay between soil formation and geomorphic processes along a soil catena in a Mediterranean mountain landscape: an integrated pedological and geophysical approach. Environmental Earth Sciences, 79(2): 1-16.
• Corine, 2018. Corine Land Use Land Cover Map of Turkey. (https://corinecbs.tarimorman.gov.tr), (Erişim tarihi: 08.04.2021).
• Çelik, P., Dengiz, O., 2018. Akselendi Ovası tarım topraklarının temel toprak özellikleri ve bitki besin elementi durumlarının belirlenmesi ve dağılım haritalarının oluşturulması. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 5(1): 9-18.
• Das, A.K., Purkait, A., 2020. Boron dynamics in soil: classification, sources, factors, fractions, and kinetics. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 51(22): 2778-2790.
• Dedeoğlu, M., Özaytekin, H., Başayiğit, L., 2020. Orta Anadolu Bölgesi aridisol topraklarının özellikleri ve arazi değerlendirmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 35(3): 419-429.
• 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. Tarım Bilimleri Dergisi, 16(3): 205-2012.
• Dengiz, O., Başkan, O., 2010. Characterization of soil profile development on different landscape in semi-arid region of Turkey a case study; Ankara-Soğulca catchment. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 25(2): 106-112.
• Dengiz, O., Usul, M., 2018. Multi-criteria approach with linear combination technique and analytical hierarchy process in land evaluation studies. Eurasian Journal of Soil Science, 7(1): 20-29.
• Görmüş, M., Karaman, E., 1992. Facies changes and new stratigraphical paleontological data in the cretaceous tertiary boundary around Söbüdağ (Çünür‐Isparta). Geosound, 21(1): 43-58.
• Hanay, A., Şahin, Ü., Canbolat, M., Anapalı, Ö., 1996. Sabit seviveli permeametre yönteminde farklı potansivometrik vüklerin toprakların hidrolik iletkenliklerine etkisi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 27(2): 272-283.
• Hu, C., Wright, A.L., Lian, G., 2019. Estimating the spatial distribution of soil properties using environmental variables at a catchment scale in the loess hilly area, China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 16(3): 491.
• Jackson, M.L., 1958. Soil Chemical Analysis. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, USA, pp, 498: 183-204.
• Jenny, H., 1946. Arrangement of soil series and types according to functions of soil-forming factors. Soil Science, 61(5): 375-392.
• Kacar, B., 2009. Toprak Analizleri. Nobel Yayın No: 1387, Fen Bilimleri: 90, Nobel Bilim ve Araştırma Merkezi Yayın No: 44, Genişletilmiş 2. Basım, Ankara, 467s.
• Karaca, S., Dengiz, O., Demirağ Turan, İ., 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.
• Karacan, T.N., Özaytekin, H.H., Dedeoğlu, M., 2016. Orta Anadolu’da yarı kurak iklim şartları altında ana materyale bağlı olarak bazı verimlilik parametrelerinin değerlendirilmesi. Çukurova Tarım Gıda Bilimleri Dergisi, 31(3): 61-71.
• Karahan, G., Erşahin, S., Öztürk, H.S., 2014. Toprak koşullarına bağlı olarak tarla kapasitesi dinamiği. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 30(1): 1-9.
• Karaman, M.E., Meriç, E., Tansel, İ., 1988. Çünür (Isparta) dolaylarında Kretase-Tersiyer geçişi. Akdeniz Üniversitesi Isparta Mühendislik Fakültesi Dergisi, 4: 80-100.
• Kars, N., Eekberli, İ., 2019. Çarşamba Ovası’nda işlenen tarım alanlarının bazı fiziksel ve kimyasal toprak özelliklerinin incelenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 34(2): 210-219.
• Owliaie, H., Ghiri, M.N., Shakeri, S., 2018. Soil-landscape relationship as indicated by pedogenesis data on selected soils from Southwestern, Iran. Eurasian Journal of Soil Science, 7(2): 167-180.
• Özyazıcı, M.A., Dengiz, O., Aydoğan, M., Bayraklı, B., Kesim, E., Urla, Ö., Yıldız, H., Ünal, E., 2015. Orta ve Doğu Karadeniz Bölgesi tarım topraklarının bazı makro ve mikro bitki besin maddesi konsantrasyonları ve ters mesafe ağırlık yöntemi (IDW) ile haritalanması. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 16(2): 187-202.
• Özyazıcı, M.A., Dengiz, O., Aydoğan, M., Bayraklı, B., Kesim, E., Urla, Ö., Yıldız, H., Ünal, E., 2016. Orta ve Doğu Karadeniz Bölgesi tarım topraklarının temel verimlilik düzeyleri ve alansal dağılımları. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 31(1): 136-148.
• 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.
• Peech, M., Alexander, L.T., Dean, L.A., Fielding Reed, J., 1947. Methods of Soil Analysis for Soil-Fertility İnvestigations. Washington, D.C., U.S. Department of Agriculture, No. 757.
• Polat, K., Oğuz, İ., Koçyiğit, R., 2021. Yarı kurak iklim koşullarında eğimin farklı bölümlerinin aşınıma duyarlılıklarının karşılaştırılması. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 7(1): 115-125.
• Rasool, T., Dar, A.Q., Wani, M.A., 2020. Quantification of spatial variability of soil physical properties in a lesser Himalayan sub-basin of India. Eurasian Soil Science, 53(3): 362-376.
• Sağlam, M., 2013. Çok değişkenli istatistiksel yöntemler ile toprak özelliklerinin gruplandırılması. Toprak Su Dergisi, 2(1): 7-14.
• Sağlam, M., Dengiz, O., 2015. Similarity analysis of soils formed on limestone/marl-alluvial parent material and different topography using some physical and chemical properties via cluster and multidimensional scaling methods. Environmental Monitoring and Assessment, 187(3): 1-12.
• Sorokin, A., Owens, P., Láng, V., Jiang, Z.D., Michéli, E., Krasilnikov, P., 2021. “Black soils” in the Russian soil classification system, the US Soil Taxonomy and the WRB: Quantitative correlation and implications for pedodiversity assessment. CATENA, 196: 104824.
• Şenol, H., Alaboz, P., Demir, S., Dengiz, O., 2020b. Computational intelligence applied to soil quality index using GIS and geostatistical approaches in semiarid ecosystem. Arabian Journal of Geosciences, 13(23): 1-20.
• Şenol, H., Alaboz, P., Dengiz, O., 2020a. Evaluation of the physico-chemical and nutrient elements status of soils formed on different parent materials using ınterpolation method. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 35(3): 505-516.
• Şenol, H., Özaytekin, H.H., Akgül, M., Alaboz, P., 2014. Effect of aspect on weathering rates and clay mineralogy of soils developed on andesite/trachyandesite parent materials under semi-arid conditions. Tarım Bilimleri Dergisi, 20(3): 288-301.
• Tukey, J.W., 1977. Exploratory Data Analysis. Addison-Wesley Publishing Company, Vol. 2, pp. 131-160.
• Tunçay, T., Dengiz, O., Bayramin, I., Kilic, S., Baskan, O., 2019. Chemical weathering indices applied to soils developed on old lake sediments in a semi-arid region of Turkey. Eurasian Journal of Soil Science, 8(1): 60-72.
• Vasu, D., Singh, S.K., Sahu, N., Tiwary, P., Chandran, P., Duraisami, V.P., Ramamurthy, V., Lalitha, M., Kalaiselvi, B., 2017a. Assessment of spatial variability of soil properties using geospatial techniques for farm level nutrient management. Soil and Tillage Research, 169: 25-34.
• Vasu, D., Singh, S.K., Tiwary, P., Chandran, P., Ray, S.K., Duraisami, V.P., 2017b. Pedogenic processes and soil–landform relationships for identification of yield-limiting soil properties. Soil Research, 55(3): 273-284.
• Wilding, L.G., 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.
• Wilson, S.G., Lambert, J.J., Nanzyo, M., Dahlgren, R.A., 2017. Soil genesis and mineralogy across a volcanic lithosequence. Geoderma, 285: 301-312.
• Wolf, B., 1971. The determination of boron in soil extracts, plant materials, composts, manures, water and nutrient solutions. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2(5): 363-374.
• Yalçınkaya, S., 1989. Isparta-Ağlasun (Burdur) dolaylarının jeolojisi. Doktora tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Yıldız, A., Toker, V., 1991. Çünür köyü yöresindeki (Isparta kuzeyi) üst kretase-eosen yaşlı birimlerin plantik foraminiferler ile biyostratigrafik incelenmesi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 34(2): 43-58.