2. KAYNAK ARAŞTIRMASI
2.6. Sorunlu Toprakların Islahı ile İlgili Bazı Çalışmalar
Tuzlu toprakların yıkanması için ihtiyaç duyulan su miktarının tayin ve tespit edilmesi amacıyla pek çok araştırıcı tarla yıkama denemeleri yapmıştır. Reeve ve ark., (1948, 1955, 1957) Colifornia’nın Coachella vadisinde yapmış oldukları tarla denemeleri sonucunda yıkama suyu miktarının hesaplanmasında hiperbolik model elde etmiştir (çizelge 2.6).
Tunçkale (1967), 1962 yılında Aksaray tacin fidanlığında Populus nigra klonları ile kurulan Belediye fidanlığındaki fidanların hemen hepsi yıllar içerisinde kurumuştur. Fidanlıktaki fidanların ölüm nedenlerini araştırmak için 15 toprak profilinden 40 adet toprak örneği alınmıştır. Yapılan toprak analizleri sonuçlarının değerlendirilmesi sonucunda, yaşayan ve ölü fidanların bulunduğu yerlerdeki DSY ve B değerleri arasında önemli farklar olduğu, ölümlerin sebebinin yüksek orandaki DSY ve B kaynaklı olduğunu tespit edilmiştir.
Munsuz (1969), Malya Tarım İşletmesi çorak topraklarının oluş nedenleri ve ıslah çareleri üzerine yaptığı araştırmada şu sonuçları elde etmiştir: Malya, Tarım İşletmesi toprakları, tuzlu-sodyumlu (solonchak) özellikler taşımaktadır. Çoraklaşma sebepleri ise arazinin jeolojik ve hidrojeolojik durumu, iklim faktörleri, drenaj yetersizliği, yüksek taban suyu, taban suyu tuzlulaşması ve arazinin kullanılma şeklidir. Taban suyu düzeyi 1-1.25m'dir. Toprakların dış ve iç drenajının kötü oluşu, suyu belirli bölgelerde toplanması civar arazilerden gelen iç drenaj sularının artezyenik etkisiyle; Seyfe Gölü'nün taban suyunu beslemesi, yüksek taban suyu buharlaşmasının fazla olduğu mevsimlerde kapillarite ile yüzeye doğru hareket etmekte ve buharlaşma sonucu tuzlar üst tabakalarda birikmektedir. Üst tabakanın az geçirgen olmasından ötürü, sular toplanmakta ve buharlaşma sonucunda tuzlar yüzeyde birikmektedir. Bu toprakların ıslahı için; drenaj kanalları açılması ve bölge şartlarına uygun, tuza dayanıklı bitki adaptasyon denemeleri yapılması; arazinin devamlı bitki örtüsü altında bulundurulması ve mer'a olarak kullanılması gerektiğini saptamıştır. 2 ton.da-1' dan fazla uygulanan jips'
in görünür bir etkisi tespit edilememiştir. Gerekli hakiki jips miktarının ise kalibre edilmesi gerekmektedir.
Yılmaz (1978), Burdur-Yazıköy' de tuzlu-sodyumlu toprakların ıslahında gerekli yıkama suyu ve kimyasal ıslah maddesi, yıkama olanakları ve sürelerini tespit etmiştir. B ve toplam çözünebilir tuzların yıkama eğrileri çizilerek; yıkama denklemleri hesaplanmıştır.
Başlangıçtaki çözünebilir tuzların ve B %80'ini yıkamak için gerekli DIN/DS oranları 6.8 ve 20.0'dır. Yıkama eğrileri ve denklemleri, deneme alanı topraklarında B'un çözünebilir tuzlardan daha az yıkandığını göstermektedir. Topraktan değişebilir Na+ fazlasının giderilme hızları uygulanan jips miktarına paralel olarak artmıştır.
Özkara (1981), Ege Bölgesindeki sorunlu topraklarda değişebilir Na+ miktarının,
verilen jips ve yıkama suyu miktarına paralel olarak azalma gösterdiğini, ancak topraktaki doğal jips de sodyumluluğun giderilmesinde önemli rol oynamıştır. Jipssiz (tanık) deneme kolonlarındaki toprakta değişebilir sodyum yüzdesinde belli bir düzeyde düşüş olmasına rağmen, fiziksel özelliklerin düzelmesinde etkinliği az olmuştur.
Bahçeci (1984), Aksaray ovası tuzlu-sodyumlu ve B’lu toprakların ıslahında kullanılacak yıkama suyu miktarı ve jips ihtiyaçlarını ve yıkama sürelerini belirlemek amacıyla yaptığı araştırmada; toplam suda çözünebilir tuzların ve B’un yıkanması ile ilgili denklemler şu şekilde çıkarmıştır:
Tuz yıkama denklemini; o
C 0.0594 100 ys C t D 16.489 e D (2.59)
şeklinde elde etmiş.
B yıkama denklemini ise; o
B 0.0617 100 ys B t D 25.01 e D (2.60) Elde ederek, çözünebilir tuzların % 80’ini yıkamak için toprak derinliğinin 5 katı su gerekirken, B yıkanması için 7 kat su gerektiğini, DS fazlalığının giderilmesinin uygulanan jips dozları arttıkça arttığını tespit etmiştir. 100cm toprak derinliğinde 20dS.m-1 değerindeki tuzu 4dS.m-1’e düşürmek için 500cm yıkama suyu verilmesi gerektiğini bulmuştur. Yine B yıkaması için, 18ppm’den 2ppm’e düşürmek için 1260cm suya ihtiyaç olduğunu belirtmiştir.
Sevgilioğlu (1987), Şanlıurfa Harran Ovası tuzlu ve sodyumlu toprakların ıslahında, gerekli jips ve yıkama suyu miktarı ile yıkama süresini saptamıştır. Tesadüf blokları deneme desenine göre üç tekrarlamalı kurulan denemede; 0, 1, 2, 3ton.da-1 jips
düzeylerini araştırmıştır. 9(3x3)m2'lik parsellerde yürütülen denemelerde yıkamalar
aralıklı göllendirme şeklinde yapılmış, her seferinde 30 cm su uygulanmıştır. Her birim suyun toprak yüzeyinden kaybolması ile bir sonraki su uygulaması arasında yaklaşık 48
saat ara verilmiştir. Yıkama suyunun drenajını sağlamak için deneme dört tarafı açık kanallarla askıya alınmış, jips uygulaması toprağın fiziksel özelliklerini olumlu yönde etkileyerek infiltrasyon hızını artırdığını belirtmiştir.
Dorsan (1988) başlangıca göre toprakta kalan tuzun yüzdeleri Dys/Dt ile yıkama
suyu miktarının toprak derinliğine oranı Dys/Dt arsındaki ilişkiyi saptamak amacıyla
grafiksel bir çalışma yapılmış ve elde edilen sonuçlara göre bu ilişkinin yarı logaritmik kağıtta doğrusal olduğu hesaplanmış. Bu sonuçtan hareketle söz konusu ilişkinin matematiksel ifadesi üstel model – c (2.45) olarak saptanmıştır.
Munsuz ve ark. (1998)’de Aksaray Koçaş-TİGEM arazisinde alkali topraklar ile yaptıkları ıslah çalışmasında; iki farklı dozda jips (J1:11ton.da-1 ve J2:12ton.da-1) ve
240cm sulama suyu uygulayarak DSY’nin üzerine etkisini araştırmıştır. Araştırmada 240cm sulama suyu ve 11ton.da-1 jips uygulaması yapmış, 120cm sulama suyu uygulamasında şu sonuçları elde etmiştir: 0-10cm toprak derinliğinde başlangıç DSY 3.90 iken 1.18’e, 10-30cm’de, 4.14 iken 1.46’ya, 30-60cm’de 15.41’den 6.23’e ve 60- 90cm sulama suyunda ise DSY 41.34’den 15.33’e düşmüştür. 22ton.da-1 jips
uygulamasında ise; 0-10cm toprak derinliğinde başlangıç DSY 2.65 iken 1.38’e, 10- 30cm’de, 5.23 iken 1.25’e, 30-60cm’de 21.98’den 6.88’e ve 60-90cm sulama suyunda ise DSY 18.93’den 11.56’ya düşmüştür.
Yılmaz ve ark. (2001), Konya-Çumra İlçesi Erler Köyü’ndeki B’lu topraklarda ıslah için gerekli yıkama suyu miktarını belirlemek amacıyla arazi şartlarında yaptıkları bir çalışmada; 30cm dozlar halinde toplam 210cm yıkama suyu uygulamıştır. Araştırma sonuçlarına göre; topraktaki B’un %31’inin yıkanması için yıkanan toprak derinliğinin 1 katı, %68’inin yıkanması için 3 katı ve %85’inin yıkanması için 5 katı yıkama suyu verilmesi gerektiğini belirlemiş, 1m’lik toprak profilindeki B’un yıkanması için gerekli yıkama suyunu veren yıkama eğrisi ve eşitliğini elde etmiştir.
Bohn ve ark. (1977), Rhoades ve ark. (1992) yaptığı çalışmada, topraktaki tuz konsantrasyonunun üç şekilde bitkiler üzerine etkili olduğunu, bunlardan; birincisi, yüksek orandaki tuz ve sodyumun bitkiler üzerinde dolaylı etkiye sahip olduğu ve toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerini olumsuz etkilediği, ikincisi, bitkilerin besin alımını ve metabolizmasını bozarak bitkilerde toksik iyon (bor, klor, sodyum vd.) etkisi yaptığı, üçüncüsü ise, toprak çözeltisinden su alımını engelleyen osmotik basınç etkisini olduğunu tespit etmiştir.
Büyük Konya Havzası’nda Wageningen Ziraat Üniversitesi Tropikal Toprak ilmi Bölümünün bir araştırma ve eğitim programı olan Konya projesi yürütülmüştür. Bu
proje, toprakların tuzlulaşma ve alkalileşmesi üzerine 1964-1968 yaz aylarında yapılmıştır. Yapılan bu çalışmadan, Büyük Konya Havzası’nda tuzluluğun genellikle üç sahada toplandığı tespit edilmiştir: Havzanın orta-batı kısmı, Karapınar’ın kuzeyindeki çukur saha ve havzanın orta- doğu kısmıdır. Kuzey ve güney kısımları tuz etkisinde kalmamıştır. Topraklarda biriken tuzlar başlıca sülfat ve klorürden meydana geldiği tespit edilmiştir. (Anonymous,1970).
Sodyum eriyebilir tuzların miktarı toprak eriyiğinin osmotik basıncını kontrol etmektedir. Sodyum eriyebilir katyon miktarının çok nadir olarak yarısından fazlasını teşkil eder. Bu sebepten önemli olacak oranda absorbe edilmemiştir. Toprak eriyiğinde ve değişebilir komplekslerindeki mevcut kalsiyum ve magnezyumun orantılı miktarları oldukça değişiktir. Özellikle ağır killi (montmorillonit) kurak bölge topraklarında sodyum adsorbsiyonu etkisiyle çimentolaşma olayının yaygın olduğu, bu durumun ileri aşamasında toprak tanecikleri basınç ile sıkışarak, daha sonra topraklar kuruyunca hacimlerinde azalma ve derin çatlaklar ve büyük kesekler meydana getirdiğini ifade etmiştir (FAO,1973).
Goldberg ve Glaubig, (1986); Kubota ve ark. (1948), yaptıkları çalışmalarda, B’un toprakta adsorpsiyonuna bir çok faktör etki yaptığını; ağır bünyeli topraklar, hafif bünyeli topraklardan, kil gruplarından illit, kaolinit ve montmorillonitten daha fazla bor adsorbe ettiğini ifade etmektedir.
B toprakta doğal olarak oluşan bir elementtir. Yüksek konsantrasyonları deniz çökelleri ve kurak-yarı kurak bölgelerinden kaynaklanan toprakta 10 ile 30ppm toprak konsantrasyonu aralığı içinde bulunduğunu Brown ve ark. (1983), araştırmacı Sprague (1972) tarafından ifade edilmiştir. Ancak atık siteleri tarafından tehlikeli olarak topraktaki B’un 300ppm kadar yükseldiğini Eckel ve Langley (1988) çalışmalarında tespit etmiştir.
Bazik topraklardaki kil minerallerinin B’u adsorbe ederek yol açtığı düşük B elverişliliği, genellikle sulama suyunda mevcut olan B ile sağlanabilmektedir. B’un yıkanarak topraktan uzaklaşması da yok denecek kadar azdır. Dolayısıyla özellikle tuzlu ve sodik (sodalı, sodyumlu, alkali) topraklarda B zehirlenmesi, noksanlığına oranla daha büyük bir olasılıktır (Aydemir, 1997).
Girgin ve ark. (1995), Denizli–Çivril Ovası tuzlu–sodyumlu ve B’lu topraklarının ıslahı için yapmış oldukları çalışmada, topraktaki eriyebilir tuzların ve B’un yıkama denklemini oluşturmuştur (çizelge 2.7. “2. üstel model-c”). 0–100cm toprak derinliğindeki tuzların %70’inin yıkanabilmesi için toprak derinliğinin 7.9 katı su
uygulanmasını, yine aynı toprak katı için mevcut B’un %70’inin yıkanması için toprak derinliğinin 8.2 katı su verilmesi gerektiğini tespit etmiştir. Ayrıca parsele sadece 240cm yıkama suyu uygulanmasıyla 100cm’lik toprak profili itibariyle yaklaşık 4ton.da-1 jips’e eşdeğer bir ıslah gerçekleşirken, bu miktar 2.5ton.da-1 jips uygulamasıyla hızlı bir artış göstererek 9ton.da-1 jips ve eşdeğer düzeye çıkmıştır.
Öztürk ve Özkan (2002) kolonda yaptıkları çalışmada, çözünebilir maddelerin farklı yıkama suyundaki hızlarını tespit etmiştir.Yıkama suyunun yıkama etkinliği yanında suyun topraktan drene olması ve suda çözünen tuzların ortamda uzaklaştırılması yıkamanın etkinliğinde önemli bir faktördür. Özellikle ağır bünyeli toprakların yıkanmasında suyun topraktan drene edilmesinde güçlükler ortaya çıktığı yapılan çalışmalarla ortaya konmuştur. Bu tür çalışmalarda kolon yıkama denemeleri yapılmaktadır.
Bu çalışmalardan bir tanesi Erşahin ve ark. (2005) yaptıkları çalışmadır. Bu çalışmada, laboratuvarda alkali ve alkali olmayan toprak katmanları arasına kum katmanları yerleştirerek oluşturulan kolon denemeleriyle simüle etmiş ve kum tabakasının altındaki alkali topraktan sodyumun kapillar taşınmasını engellediğini tespit edilmiştir. Bu süreci “Kapillariteyi Kırma İşlemi” olarak isimlendirmiştir. Bu amaçla, Tokat’ın Erbaa ilçesinde şiddetli alkalilik gösteren topraklarda 0.5, 10, 15 ve 20cm kalınlığında kum katmanı oluşturarak, daha sonra bu katmanlar üzerinde 30cm kalınlığında alkali olmayan toprak koyarak ıslah çalışmalarını yürütmüştür. Çalışmalarında çözünen tuzun kapilarite ile tekrar yüzeye çıkmasını önleme amacıyla yapmıştır.
Tejada ve Gonzalez (2005) elektriksel iletkenlikteki bir artışın, toprak strüktür stabilitesi, hacim ağırlığı ve geçirgenliği olumsuz biçimde etkilediğini kanıtlamışlardır.
Makoı ve Verplancke (2010), 20 cm derinliğinde toprak kolonları kullanarak tuzlu bir toprakta yaptıkları çalışmada; jips uygulama biçimlerinin toprağın bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerine olan etkilerini araştırmıştır. Sonuçta, bu çalışma ile benzer biçimde jipsin tüm toprak profiline karıştırılması durumunda Ece değerlerinin ve diğer
kimyasal parametrelerin (ECe, NaX, SAR, DSY) en etkin biçimde düştüğünü
saptamıştır.
Koç (2011) yaptığı çalışmasında, denemede tuzlu su ile başlayarak toprağın hidrolik iletkenliğini arttırmayı amaçlamış, daha sonra denemeye tedricen şebeke suyuna doğru seyreltme yaparak geçmiştir. Uygulaması m2’ye 13 ve20kg jips hem
bozulmuş toprak örneklerinin ilk 5cm’ne ve tüm profile, büyük toprak tanklarında 10cm’ye ve tüm profile ve monolitin ilk 5cm’ne ve profilin tamamına dikey malç şeklinde uygulayarak etkilerini kıyaslamıştır.
Koç (2011), (Rafael ve ark., 2009) yaptığı çalışmada, tuz zehirlenmesi, tüm dünyada tuzlu ve sodyumlu topraklarda çevre ekolojik niteliği ve bitkisel verimi sınırlayan temel toprak sorunlarından birisidir. Aşırı tuz miktarı, toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri, mikrobiyal işlemleri ve bitki gelişmesini azaltan etkilere sahiptir.
Omar ve ark. (1998), kaba ve ince bünyeli iki farklı toprakta laboratuvar denemesi kurarak B ve tuz hareketi üzerine bilgisayar simülasyon yıkama modeli uygulamış ve elde edilen EC ve B değerleri bilgisayar program modeli ile tahmin edilen sonuçlarla uyum göstermiştir.