1. GiRiŞ Dünyadaki besin ihtiyacı, tarımsal üretimde verimliliğin artırılması ile sağlanmaktadır. Tarımsal üretimde yeni geliştirilen yöntemler olmasına rağmen, tarımın temeli toprağa dayanmaktadır. Toprağın uygun olmayan kullanımı ise üretimi sınırlayan en önemli faktörlerdendir.
Bitkilerin su ve besin elementi istekleri ne kadar iyi karşılanırsa karşılansın, onun köklerinin gelişeceği ortam uygun değilse, tarımsal üretimde önemli kayıplar ortaya çıkabilmektedir.
Toprakların fiziksel özelliklerini iyileştirmek, hem bitki yetiştiriciliği hem de toprak koruma açısından oldukça önemlidir. Toprakların fiziksel özelliklerinin geliştirilmesi ürün verimini olumlu yönde etkileyebilmektedir. Fiziksel özelliklerin geliştirilmesinde toprağa karıştırılan materyaller uygun bir bitki büyüme ortamının oluşmasına neden olmaktadır. Aynı zamanda, toprağın yapısını tarım için uygun hale getirmektedir (Demiralay,1993).
Kurak ve yarı kurak alanlarda tarımsal üretimi sınırlandıran en önemli faktör sulamadır. Bu tip alanlarda sulama, tarımsal üretimde çeşitlilik, verim artışı ve ürün kalitesini etkileyen önemli bir faktördür. Kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde kültür bitkilerinin su ihtiyacı karşılanmadığı sürece, tarımsal üretim konusunda yapılan tüm gayretler sonuçsuz kalacaktır. Yani kuraklığın hüküm sürdüğü bölgelerde sulama, tarımsal üretim için vazgeçilmez bir zorunluluktur.
Genel anlamda sulama, yağışlarla karşılanamayan tarım bitkileri su ihtiyacının, ölçülü, kontrollü ve dengeli bir şekilde tarım arazisine verilerek, bitki kök bölgesinde depolanmasını sağlamaktır (Kara, 2005).
Her bitkinin su ihtiyacı aynı değildir. Bazı bitkiler daha çok su tüketirler. Bitki büyüme mevsiminde yağışı sınırlı olan bir bölgede, çok su tüketen bitkiler hiç yetişemezken, su tüketimi daha az olan bazı kültür bitkileri yetişebilir, ancak verimleri düşük olur. Bu yüzden sulama, bazı bitkiler için üretimi artırıcı olurken, bazılarının paterne girmesini sağlayarak bölgede yetiştirilecek bitki çeşidini artırır.
Diğer yandan, aynı iklim bölgesinde yetişen bir bitkiye, farklı özellikteki topraklarda sulamanın etkisi farklıdır. Faydalı su tutma kapasitesi düşük kumlu bir toprakta sulamanın etkisi, tınlı bir toprağa göre daha fazladır (Kara,1983).
Optimum sulamada, tamamen normal koşullar söz konusu olup, bitkiler verim azalması olmayacak şekilde sulanmalı ve topraktaki nem miktarını tarla kapasitesine çıkaracak kadar sulama suyu uygulanmalıdır (Alan,1990).
Bitkiler, toprakta bulunan suyun tamamından yararlanamamaktadır. Bir toprağın bitkilere yarayışlı su miktarı “faydalı su kapasitesi” olarak isimlendirilmektedir. Faydalı su kapasitesinin alt sınırı “devamlı solma noktası” ve üst sınırı da “tarla kapasitesi” olarak kabul edilmektedir. Ancak, tarla kapasitesinin üzerindeki sudan bitkilerin bir dereceye kadar yararlandıkları muhakkaktır. Onun için, faydalı su üst sınırı olarak tarla kapasitesinin kabul edilmesinde pratikte bir sakınca görülmemektedir. Öte yandan, devamlı solma noktasının altındaki sudan da bitkilerin kullanabildiği kesindir. Ancak bu suyun bitkiler tarafından emilme hızı, bitkilerin normal ihtiyaçlarının çok altındadır. Bu nedenle, pratikte yarayışsız su olarak değerlendirilmesinde bir sakınca görülmemiştir (Mertdoğan,1982).
Tarla kapasitesi (TK), toprakta 1/3 atm kuvvetle tutulan su miktarıdır. Sulamadan sonra fazla suyun tamamen drene olup aşağı doğru su hareketinin pratik olarak durduğu anda toprakta tutulan su miktarı olarak tanımlanmaktadır. Tarla kapasitesi, yerçekimi kuvvetine karşılık, toprakta tutulan max su miktarı olarak da nitelendirilebilir.
Solma noktası (SN), toprakta 15 atm kuvvetle tutulan su miktarıdır. Bitkilerin topraktan su alamayarak solmaya başladığı anda toprakta bulunan nem miktarıdır. Aynı zamanda, bitkilerin yaklaşık doymuş atmosfer koşuluna alındığında tekrar kendilerine gelemeyecek şekilde solma göstermeye başladıkları toprak su miktarı olarak tanımlanmaktadır (Kara, 2005).
Faydalı su kapasitesi (FSK) ise, toprakta tarla kapasitesi ile solma noktası arasında tutulan su miktarıdır. Bitkiler bu suyu kullanmaktadırlar. Bu nedenle sulama hesaplarında faydalı su kapasitesi esas alınmaktadır. Tarla kapasitesi ile daimi solma noktası arasındaki nem farkı bitkilerin faydalandığı nem düzeyidir. Bir toprak örneğine ait tayin edilen tarla kapasitesi değerinden devamlı solma noktası değeri çıkarılarak faydalı su kapasitesi elde edilir.
Bir bitkinin tüketebileceği su miktarı, kök bölgesindeki faydalı su kapasitesi kadardır. Belirli bir kök bölgesi derinliğine sahip olunan bir yerde, sulama aralığını faydalı su kapasitesi ile bitkinin günlük su tüketimi belirler. Bir toprakta solma noktasının düşük, tarla kapasitesinin yüksek olması faydalı su kapasitesini, dolayısıyla sulama aralığını artırır. Faydalı su kapasitesini etkileyen faktörlerden önemli olanları; tekstür, organik madde miktarı ve toprak porozitesidir (Kara, 2005).
Faydalı su kapasitesi, sulama zamanının tespiti ve sulama dozunun ayarlanması bakımından önemlidir. Ancak, bitki-toprak etkileşimleri ve bunların kök bölgesi derinliğine etkisi ve iklim faktörlerindeki kararsızlıklar nedeniyle, sulama için tavsiye edilen zaman
farklılık göstermektedir. Genel olarak, toprağın su kapasitesinin %25–75 oranında tükenmesi aralığında sulama yapılması tavsiye edilir (Uzunoğlu,1992).
Özet bir ifade ile, toprak neminin tarla kapasitesi civarında, optimum yarayışlılığa sahip olduğu nem miktarı azaldıkça yarayışlılığın azaldığı ve daha daimi solma noktasına gelmeden, bitki gelişmesinin önemli ölçüde zarar gördüğü söylenebilir. Bu nedenle, toprak yarayışlı neminin tükenmesini veya daimi solma noktasına ulaşmasını beklemeden sulama yapılması gerekir. Sulama zamanının belirlenmesinde gözlemlerden yararlanılabileceği gibi, bitkinin solma belirtileri göstermesi, yapraklarının normalden daha koyu yeşil bir renk alması suya ihtiyaç duyduğunu gösterir. Ancak, bu aşamaya gelmiş bir bitkide ciddi hasarlanmalar meydana gelebilir (Alagöz,1984).
Topraklarda uygulanacak bazı kültürel tedbirler ve toprak düzenleyicilerle faydalı su kapasitesi artırılabilir. Bu amaçla kullanılan düzenleyicilerden birisi de, bilimsel adı kaynaktüf (ignimbirit) olmakla birlikte piyasada ve halk dilinde pomza adının daha sık kullanılması göz önüne alınarak bu çalışmada pomza veya sünger taşı olarak anılan volkanik materyaldir. Tabiatta volkanik kayaç halinde bulunan sünger taşları, parçalanıp öğütülerek çeşitli inceliklerde (çaplarda) materyal olarak piyasaya sunulmaktadır. Pomza, hem toprak tekstür ve porozitesini hem de adsorbsiyon kuvvetini etkileyerek faydalı su kapasitesini değiştirebilmektedir.
Sünger taşları, oluştukları yere göre birbirinden farklı fiziksel ve kimyasal özellik farklılıkları gösterebilmektedirler.
Bu araştırma, toprakların özelliklerini ıslah eden maddeler arasında sünger taşı (pomza)’nın, toprakların faydalı su tutma kapasitesini ve sulama aralığını artırması, dolayısıyla bitki için elverişli bir ortam oluşturması bakımından etkilerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Pomza, fazla miktarda ve daha uzun süre elverişli düzeyde su tutabilme özelliğine sahip olduğundan önemli bir toprak düzenleyicisidir. Düşük tansiyonlarda önemli miktarda su tutabilmektedir. Gözenek büyüklük dağılımı, suyun tutulmasında ve iletiminde önemli rol oynamaktadır. Pomza sayesinde faydalı su kapasitesi artırılarak bitkilerin strese girmeleri önlenmektedir.
İgnimbirit, (sünger taşı, pomza) volkanik olaylar neticesinde oluşmuş, fiziksel ve kimyasal etkilere karşı dayanıklı, süngerimsi, ani soğumadan ve gazların bünyeyi ani terk etmesinden dolayı oldukça gözenekli, camsı, alüminosilikat bileşimli volkanik bir kayaçtır. Tabiattan kayaç şeklinde üretilen sünger taşı, öğütülüp eleme gibi işlemlerden geçirildikten sonra kullanılmaktadır.
Sünger taşı, pomza, bims gibi değişik adlar altında isimlendirilmektedir. Ağırlıklı olarak, inşaat ve tarım sektöründe kullanılmaktadır. Tarım sektöründe pomza, çimlendirme, köklendirme, fide yetiştirme, toprak ıslahı, süs bitkileri yetiştiriciliği ve saklanması amaçları ile inşaat sektöründe ise, ısı ve ses yalıtımında kullanılmaktadır.
Bu araştırmada Konya-Erenkaya mevkiinde üretilerek bims kumu adı altında piyasaya sürülmüş olan sünger taşı, deneme materyali olarak kullanılıp, faydalı su kapasitesine ve dolayısıyla sulama aralığına etkisinin olup olmadığı, varsa hangi ölçüde olduğu araştırılmıştır.
İki sulama arasında geçen süreye “sulama aralığı” denir. Bu, işçilik giderleri açısından önemlidir. Ayda dört defa yapılan sulama işçilik giderleri, ayda iki defa yapılan sulama giderlerinin iki katı olmaktadır. Pomzanın su tutma kapasitesi yüksek olduğu için, öğütülerek toprağa karıştırılması durumunda, toprağın su tutma kapasitesini yükselterek, sulama aralığını artıracağı düşüncesinden hareket ederek, bu araştırma planlanmıştır.
Su ve hava sirkülasyonu düşük, ağır, killi topraklar ile saksı toprakları gibi topraklara belirli oranlarda karıştırılan pomza materyali, onların hava ve su geçirgenliğini düzeltmektedir. Yine pomza karıştırılan toprakların infiltrasyonu artmakta, buharlaşma ile su kaybı azalmaktadır. Bu nedenle, bitki yetişme ortamında faydalı su kapasitesi her zaman iyi düzeyde olmakta, dolayısıyla bitki gelişimi ve verim artmaktadır. Pomzanın, toprağın suyunu tutan, muhafaza eden özelliği, sulu tarım bitkilerinin susuz ya da çok az sulanarak yetiştirilmesini sağlamaktadır (Erpul ve Bayramin, 2004).
Pomza, nötr pH (6,5–7,5)’ye sahip olduğundan ortam pH’sini düzenler ve besin elementi yarayışlılığını artırır. Fiziksel ve kimyasal yapısının bozulmaması nedeniyle uzun yıllar üst üste kullanım imkânı vardır.
Sünger taşı, suyu tutma özelliği nedeniyle evaporasyonu (toprak yüzeyinden buharlaşma) da etkilemektedir. Yani evaporasyonu azaltmaktadır. Evaporasyonun azalması, sulama aralığını etkileyen diğer bir faktördür. Bu araştırmada, sünger taşının faydalı su kapasitesine etkisi yanında, evaporasyona etkisi de belirlenecektir.
Sulamada su kullanım etkinliğini belirleyen faktörlerden birisi de evaporasyonun evapotransprasyon içerisindeki payı veya oranıdır. Bu oran ne kadar düşük olursa etkinlik artar. Çeşitli önlemlerle evaporasyon düşürüldüğünde, kök bölgesinde depolanan faydalı suyun transprasyonda kullanılan payı veya oranı artar. Bu da su kullanım etkinliğini artırır. Sulamadan kısa bir süre sonra çapa yapmak, bu konuda bilinen en eski önlemdir. Pomza veya benzeri materyallerin evaporasyonu düşürücü etkisinin olabileceği göz önüne alınarak bu araştırmada bu hususa da yer verilmiştir.
2. KAYNAK ARAŞTIRMASI
Konuyla ilgili literatürler, tarih sırasına göre incelenerek, önemli görülenler özet olarak verilmiştir.
Chen ve ark. (1980), parçacık büyüklüğü, gözenekliliği, su tutma kapasitesi, havalanma kapasitesi, hidrolik iletkenliği gibi özelliklerinin uygun olması nedeniyle, pomza ve torf ile bunların belirli hacimlerde karışımlarının sera yetiştiriciliğinde yetişme ortamı olarak kullanılabileceğini belirtmişlerdir.
Leque (1981), topraksız kültürde ve toprak düzenleyicisi olarak kullanılan pomzanın fiziksel özelliklerini incelemiş, substrat porozitesinin % 71,3, su tutma kapasitesinin % 19,6, katyon değişiminin 5 me/100 g ve pH’nın 7–9 arasında olduğunu belirtmiştir.
Dinç ve ark. (1984), domates üretiminde Nevşehir’den sağlanan pomza ve organik toprağı denemişlerdir. Araştırıcılar, pomzanın toprağa göre 15 gün erkencilik sağladığını ve daha yüksek ürün verdiğini belirtmişlerdir. Bu nedenle de pomzanın domates yetiştiriciliğinde kullanılabileceğini vurgulamışlardır.
Verdonck (1984), parçacık iriliklerine göre pomzayı çok ince, orta ve çok iri olarak gruplandırarak, çok ince olanın tarımda kullanılamayacağını, ince pomzanın çam döküntüsü gibi su tutma kapasitesi düşük ortamların su tutma kapasitelerini artırmak için kullanılabileceğini, orta irilikteki pomzanın yetişme ortamı olarak en uygun olduğunu, çok iri pomzanın ise substratlarda havalandırmayı artırmayı sağladığını bildirmiştir.
Karaman ve ark. (1993), bitki yetiştirme ortamı olarak pomza taşının farklı azot dozlarında mısır bitkisinin gelişmesine etkisini belirlemek amacıyla yaptığı çalışmada, pomzanın azotlu gübre etkisinde, bitki su tüketimi, kum madde miktarı ve alınan azot (N), fosfor (P) ve potasyum (K), miktarlarına etkisini araştırmıştır. Azot (N) dozları amonyum sülfat şeklinde gelişme ortamlarına karıştırılmıştır. Deneme sonuçlarına göre, toprağa belli oranlarda karıştırılan pomza taşı, bitki su tüketimini azaltmış, sap ve kök kuru madde miktarını artırmıştır. Genel olarak pomza ve azotlu gübre uygulaması, mısır bitkisine alınan N,P ve K miktarına olumlu etkide bulunmuştur. Sonuç olarak, besin elementlerince takviye edildiği taktirde pomza taşı, bitki yetiştirme ortamı olarak güvenle kullanılabilir.
Paksoy (1995), değişik ortamlarda domates yetiştirerek verim ve kalite özelliklerini araştırmış, perlit ve pomzanın mantar kompost atığı ile ayrı ayrı 1:1 oranında karıştırıldığı zaman, perlit, pomza ve mantar kompost atığının tek başına kullanılmasına göre daha yüksek verim ve kaliteli ürün alındığını belirtmiştir.
Şimşek ve ark. (1997), perlitin Niğde Misli Ovası topraklarının faydalı su kapasiteleri ve infiltrasyon hızı üzerine etkisini araştırmak amacıyla yapmış oldukları bir çalışmada, 40 cm’lik toprak kolonlarında üç farklı irilikteki genleştirilmiş perlitten (süper iri: 0–5 mm, standart: 0–2,5 mm ve süper ince: 0–1,2 mm) hacimsel olarak üç farklı doz (% 5, % 10, % 20) kullanmışlardır. Perlit doz ve dane çapının toprağın bazı fiziksel özelliklerini etkilediğini saptamışlardır.
Şahin ve ark. (1998), pomza ve perlitte farklı tane büyüklüğünde, farklı damlatıcı debileri ve toplam sulama suyu miktarlarının nem dağılımına etkilerini araştırmışlardır. Denemede, toplam 5 lt ve 10 lt’lik su hacimleri, 2 lt/h, 4 lt/h, 6 lt/h ve 8 lt/h’lik debiler halinde uygulanmıştır. Deneme, 80 cm çapındaki drenaj tipli silindirlerde 80 cm derinliğinde örnekler oluşturularak yürütülmüştür. Her uygulamadan sonraki yatay ve düşey yöndeki nem dağılımları belirlenmiştir. Yatay ve düşey nem ilerlemesine; debi, su uygulama miktarı ve tane büyüklüğü çok önemli derecede etkili olmuştur. Materyal olarak perlitte pomzadan daha az yatay ve düşey ilerleme olurken, her iki materyalde de 10 lt su uygulama miktarında yatay ve düşey ilerlemenin daha fazla olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, ıslatılan kesit şeklinin debi ve tane büyüklüğü ile değiştiği gözlenmiştir.
Şahin ve ark. (1998), kum-çakıl filtrelerde pomzanın kullanılabilirliği üzerine bir araştırma yapmışlardır. Kum-çakıl filtreler damla sulama sisteminin önemli bir elemanıdır. Bu filtrelerin çeşitli koşullarda sediment içeren suları temizleme yeteneğinin artırılması yolları aranmıştır. Bu çerçevede filtre materyali olarak pomzanın kullanılabilirliği araştırılmıştır. Pomza, biri geleneksel olmak üzere iki farklı tabaka düzeninde denenmiştir. 1000 ppm yoğunluğunda, 90 mikrondan küçük çaptaki sediment içeren su filtreye uygulanmıştır. Uygulama debisi 300 lt/h olarak seçilmiştir.
Geleneksel kum-çakıl filtrenin tıkanma süresi esas alındığında, değiştirilmiş tabaka düzenlemeli pomzada çıkan sedimentin, geleneksel kum-çakıldan az olduğu belirlenmiştir. Çıkan sediment miktarı pomzada, kum-çakıla göre %74,51 daha az olmuştur. Geleneksel kum-çakıl filtrenin tıkanma süresinde çıkan sediment miktarının pomzada çıktığı süreye göre analiz yapıldığında da, pomzanın yaklaşık %38 daha fazla kullanım süresi sağladığı saptanmıştır.
Şeker (1999), killi tın toprağın pomza, kum ve ahır gübresiyle hazırlanmış karışımlarının sıkıştırma, penetrasyon dirençleri üzerine bir araştırma yapmış ve çeşitli faaliyetler sonucu toprak sıkışması sorunu bulunan tarım alanlarında, seralarda ve yeşil sahalarda basınçlardan kaynaklanan sıkışmanın azaltılmasında pomza, ahır gübresi ve kumun uygun özelliklere sahip olduğunu belirtmiştir. Ancak, sıkışmanın olumsuz etkilerinin
azaltılmasında, pomza ve ahır gübresinin kuma göre daha etkili olduğunu saptamıştır. Karışımlardaki kum oranlarının artışı hacim ağırlığını önemli derecede artırmıştır. Bunun sebebi, kumun yoğunluğunun doğal olarak pomza ve ahır gübresinden daha yüksek olması ve gözenekliliğinin daha düşük olmasıdır. Her üç materyalinde penetrasyon direncini azaltmadaki olumlu etkileri en fazla 6:4 oranlarında hazırlanan karışımlarda saptanmıştır.
Özgümüş ve Ataman (1999), Türkiye’nin değişik yörelerinde yer alan pomzaların bitki yetiştirme ortamı olarak kullanım olanaklarının araştırılması amacıyla 27 pomza örneği alarak fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlemiştir. Bu örneklerden üç tanesi ile ayrıca sera denemesi kurulmuş ve kesme çiçek olarak Gerbera (Gerbera jamesonii) yetiştirmiştir. Laboratuar çalışmaları, bir örnek dışında bütün pomza örneklerinin bitki yetiştirme ortamı olarak iyi fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olduğunu göstermiştir. Farklı irilikteki pomzaların su tutma özellikleri ile ilgili analizler, pomzanın genel olarak yüksek bir hava kapasitesine sahip olduğunu, ancak, kolay alınabilir su yüzdesinin ve su tamponlama kapasitesinin düşük olduğunu göstermiştir.
Sera denemesinde kullanılan substratlar arasında istatistiksel olarak önemli bir farklılık görülmemiş olmakla birlikte, pomza ve pomza-torf ortamlarında yetiştirilen Gerberaların çiçek verimleri perlite oranla daha yüksek bulunmuştur.
Çalışma sonuçları çeşitli yörelerden alınan pomza örneklerinin bitki yetiştirme ortamı olarak, tek başlarına veya torf ile karıştırılarak, başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.
Erpul ve Bayramin (2004), tarımsal amaçlı kullanım potansiyellerinin belirlenmesi amacıyla beyaz ve sarı pomza örneklerinin su tutma özelliklerine ait sonuçları belirlemişlerdir. Dört farklı tane büyüklüğünde (>4 mm, 4–2 mm, 2–1 mm ve <1 mm) her bir pomza örneğinin, cm su sütunu olarak 0,10,50,100,333 ve 15000 uygulanan basınçlarda tutabildikleri rutubet kapsamları incelenmiş ve bu özelliklerden yararlanılarak, bitki yetiştirme ortamı olarak kullanılmasında önem oluşturan özellikleri, havalanma kapasitesi, kolaylıkla kullanılabilir su ve tamponlama kapasitesi değerleri belirlenmiştir. Bu değerlere göre, sarı ve beyaz pomzanın 2–1 mm ve <1 mm tane boyutlarının bitki yetiştirme ortamı olarak optimum ve ideal değerlere ulaştığı ve çok yaklaştığı gözlenmiştir. Bu boyuttaki sarı ve beyaz pomzanın kendi içerisinde veya birbirleriyle uygun oranlarda karıştırılması sonucu, havalanma kapasitesi yönünden optimum ve kolaylıkla kullanılabilir su ile tamponlama kapasitesi açısından ideal bir bitki yetiştirme ortamının kolaylıkla elde edileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca sarı ve beyaz pomzaların, ağır bünyeli toprakların fiziksel koşullarının iyileştirilmesinde başarı ile kullanılabileceği tespit edilmiştir.
Szmidt ve ark. (1988), pomza kültürü üzerinde yapılan çalışmalar neticesinde, mineral gübre, kompost artıkları takviyeli %80’e varan miktarda pomzadan oluşan ortamlarda, 1982 yılında 24,4 kg, 1983’de 22,8 kg, 1984’de 26,1 kg, 1985’de 25,5 kg, 1986’da 24,3 kg domates/m2 ürün elde edildiğini saptamışlardır.
Clemens ve Singer (1992), üç çeşit kireçli toprak ve hacimce %15’den fazla pomza karıştırılmış toprağa demir şelatı karıştırılmış pomzalı toprakta yetişen bitkilerin yapraklarındaki klorofil oranının normale göre daha yüksek olduğunu belirlemişlerdir
Hartman ve Zengerle (1979), domatesleri torba içerisindeki pomzalı karışımlarda yetiştirmenin toprakta yetiştirmeye göre daha ekonomik olduğunu, hastalık ve zararlıların azaldığını ortaya koymuşlardır.
Linardakis ve Manios (1991), serada mineral toprak, organik toprak ve pomza ile bunların belirli hacimlerdeki karışımlarında çilek yetiştirmişler ve en fazla çilek ürününü (250 gr meyve/bitki) %80 pomza+%20 toprak karışımından elde etmişlerdir.
Einarsson ve ark. (1993), besince zenginleştirilmiş pomza kültüründe Rhizobium lupini bakterisini çoğaltarak Lupinus nootkatensis tohumlarına aşılamışlar ve bu tohumları erezyona açık kumlu topraklara ekmişlerdir. İlk yılda kontrole göre bu bitkilerin %56’sı iyi bir şekilde nodül oluşturarak gelişim göstermişlerdir.
Munsuz ve Ataman (1977), yaptıkları araştırmalarda genleşmiş perlitin su tutma kapasitesinin çok yüksek olduğunu, dolayısıyla toprakların su tutma kapasitelerinin artırılmasında kullanılabileceğini tespit etmişlerdir.
3. MATERYAL VE METOD 3.1. Materyal
3.1.1. Denemede kullanılan toprak ve deneme yeri
Deneme toprağı, Konya’nın Çumra ilçesinden getirilmiştir; orta bünyeye sahiptir. Toprak, laboratuar ortamında 2mm’lik elekten geçirilerek, farklı çaplardaki sünger taşı (pomza-kaynaktüf-ignimbirit) ile belirli oranlarda karıştırılmıştır. Karışımlar fiziksel ve kimyasal analizlere tabi tutulmuştur. Deneme, Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Araştırma Serasında 2006 yılında yürütülmüştür.
3.1.2. Denemede kullanılan kaynaktüf (pomza)
Araştırmada kullanılan kaynaktüf (pomza), Konya-Antalya yolu’nun 26. km’de Erenkaya Semti Sefaköy yol ayrımındaki 3600 hektarlık arazide kurulu tesislerde ticari adı ile bims kumu olarak üretilmektedir. Materyal, bir ticari firma tarafından çok ince: (0,1 mm), ince: (1 mm), orta ince: (2 mm), orta kaba: (2–4 mm), kaba: (>4 mm) çaplarında tarımsal amaçlı olarak, ayrıca çatı izolasyonunda ve çok amaçlı sanayi sektöründe kullanılmak üzere üretilmektedir.
Kullanılan materyalin jeolojik adı kaynaktüf (ignimbirit) olup, pratikte İtalyanca “pomza”, Almanca “bimsstein”, Fransızca “ponce”, İngilizce “pumice”dir. Türkçe’de ise “sünger taşı”, “topuk taşı”, “köpük taşı”, “hisir taşı”, “küvek”, “kisir” gibi adlarla bilinmektedir. Yöredeki kullanma dilinde kısaca “pomza” olarak adlandırıldığı için, bu çalışmada aynı isimle anılacaktır. Türkçe’ye pomza, ponza, bims, pumis terimleri olarak yerleşmiştir. Bilimsel teknolojide dünyaca kabul görmüş pümis (pumice), olarak adlandırılmaktadır.
Araştırmada kullanılmak üzere, üç farklı irilikteki (çok ince, ince, orta ince) materyaller seçilmiş ve toprağa hacimsel olarak, %10, %20, %30 ve %50 oranlarında karıştırılmıştır.
Pomzanın kimyasal bileşiminde Ca, Mg, K, Fe gibi çözülebilir mineraller bulunmaktadır. Genel olarak bileşimi şöyledir (İşbakan ve ark., 2001) :
SiO2 = %60–75 Fe2O3 = %3,22
Al2O3 = %13–17 Na2O ve K2O = %7–8
CaO = %3,78 MgO = % 1,95
Ayrıca eser miktarda TiO2, SO3 ve C bulunmaktadır. Sertliği Mohs Skalasına göre 5,5–6 civarındadır; pH ise 6,5’tur.
Tabiattan kayaç şeklinde elde edilen sünger taşı, öğütülüp eleme gibi işlemlerden geçirildikten sonra ticari firmalar tarafından piyasaya sunulmaktadır.
Doğada volkanik faaliyetler neticesinde 2 tür pomza oluşmaktadır. Bunlar, asidik ve bazik pomzadır. Diğer bir deyişle, bazik pomzaya “bazaltik pomza” veya “Scoria” da denilmektedir. Bazaltik pomza koyu renkli, kahverengimsi, siyahımsı bir görünüme sahip olup, birim ağırlığı 1000–2000 kg/m3 arasında değişmektedir. Yeryüzünde en yaygın olarak bulunan ve kullanılan türü asidik pomza olup, beyaz, kirli beyaz ve açık grimsi renklerde görünmektedir. Asidik karakterdeki pomzanın birim ağırlığı, gözeneklilik yapısına ve iç yapı karakteristiğine göre 200–1000 kg/m3 arasında değişim göstermektedir. Ülkemizde en yaygın olarak bulunan ve kullanılan asidik pomzanın yoğunluğu 0,5–1 g/cm3 arasında değişmektedir. Her iki pomza türü de oluşum esnasında ani soğuma ve gazların bünyeyi ani terk etmesi sonucu oldukça gözenekli bir yapı kazanmıştır. Gözenekler birbirleri ile bağlantılı değildir.
Doğal olarak volkanik aktivite sırasında genleşen bir materyal olan pomza, genleşme işlemine ihtiyaç göstermeden doğrudan doğruya kullanılabilmektedir. Ancak, istenilen tane büyüklüğüne getirilmesi için kırma ve eleme tesislerinin bulunması gerekir. Bu amaçla, ticari firmalar en büyük rezervlerin bulunduğu illerde faaliyet göstermektedir. Bitlis, Van, Kayseri, Nevşehir, Ağrı illerinde en büyük rezervler bulunmaktadır. Manisa (Kula, Demirci), Şanlı Urfa (Siverek), Mardin (Derik), Isparta (Gölcük) yörelerinde de pomza rezervleri belirlenmiştir. Ülkemizde pomza üretimi, açık ocak işletmeciliği yöntemi ile yapılmaktadır.
Pomza, kendisine özgü bazı özellikleri ile benzer volkanik camsı kayaçlardan (perlit, obsidyen, peks-tayn) rengi, gözenekliliği ve kristal suyunun olmaması nedeniyle pratik olarak ayrılabilmektedir. Kimyasal tepkimeye girmeyen, yanmayan ve patlayıcı olmayan bir maddedir. Ağır metal içermez.
Tarım sektöründe, toprağın özelliklerini ıslah etmekte, suni gübrelerin topaklaşmasını önlemektedir. Çimlendirme, köklendirme, fide yetiştirme, süs bitkisi yetiştiriciliği ve saklanması amaçlarıyla kullanılmaktadır. Pomzanın gözenekleri birbirinden bağımsız olduğu için bu özelliğinden dolayı, ısı ve ses yalıtımı da oldukça yüksektir. Pomza ortamında yetiştirilen bitkilerin günlük sıcaklık değişimleri asgariye indirilebilmektedir. Toprakta kaymak tabakası oluşmasını, çatlamayı, göllenmeyi, şişme ve büzülmeyi engellemektedir.
Toprakta büyük kalıcı yapısal iyileşmeler sağlamaktadır. Suyun, sertleşmiş toprak tabakalarının yüzeyinde gelişigüzel akmasını ve buharlaşmasını önlemektedir. Pomza ile gübrelenmiş topraklarda 2 kat daha fazla su bulunmaktadır (Davraz, 2001).
Toprağın hava almasını, çim ve köklenmenin ideal bir ortamda gelişmesini temin eden pomza, ayrıca toprağın nem dengesini de sağlamaktadır. Sulama esnasında toprağın bünyesindeki fazla suyu tutarak bitki köklerindeki çürümeyi engellemesi, suyla beraber çözelti halinde köklere taşınan gübre ve minerallerin kaybını minimuma indirgemesi, ortamdaki suyun azalması ile toprak pomza tanecikleri arasında nem dengesi kurularak toprağın nem oranının uzun süre korunması uygun tane boyutlarındaki pomza ile sağlanabilmektedir.
3.1.3. Deneme saksıları ve pomza karışımları
Deneme üç tekerrürlü olarak plastik saksılarda yürütülmüştür. Kullanılan saksılar 18,7 cm çapında ve 16 cm derinliğindedir.
Kurutulup ezildikten sonra 2 mm’lik elekten elenen deneme toprağı üç farklı çaptaki pomza ile aşağıda belirtilen oran ve miktarlarda homojen olarak karıştırıldıktan sonra üç kademeli olarak doğal sıkışma işlemine tâbi tutularak saksılara yerleştirilmiştir. Deneme üç tekerrürlü olarak yürütüldüğü için toplam 116,4 lt karışımsız toprak ile toplam 39,6 lt pomza kullanılmıştır. Denemedeki karışım oranları ile toprak ve pomza hacimleri şöyledir:
Pomza Oranı (%) Toprak Hacmi (litre) Pomza Hacmi (litre) 0 4 - 10 3,6 0,4 20 3,2 0,8 30 2,8 1,2 50 2 2
3.2. Metod
3.2.1. Deneme tertibi ve saksılara karışımların doldurulması
Çalışma, Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü Laboratuarı ve fakülte seralarında, 39 adet saksıda 3 tekerrürlü olarak yürütülmüştür.
Araştırmada kullanılan toprak, 2 mm’lik elekten geçirildikten sonra, materyal bölümünde belirtilen oranlardaki pomza ile karıştırılıp 4 litre hacmindeki saksılara yerleştirilmiştir. 4 çeşit pomza oranı (%10, %20, %30, %50) ile 3 çeşit pomza (orta ince 2mm, ince 1mm, çok ince 0,1 mm) seçilmiş olup, ayrıca %0 oranında karışımsız toprak kullanılmıştır. Böylece toplam 13 farklı uygulama ortaya çıkmış ve deneme 3 tekerrürlü olduğu için toplam 39 adet örnek elde edilmiştir.
Saksılara doldurulan pomza karıştırılmış toprakların doğal sıkışma ortamına benzer koşulları kazanması için, karışım malzemesi kademeli olarak üç aşamada saksıya doldurulup 250 gr ağırlığındaki tokmakla saksı üzerine yerleştirilmiş plaka yardımıyla 25 defa vurularak yerleştirilmiştir. Amaç, toprağın doğal sıkışma koşullarını sağlamaktır. Bu işlemden sonra, saksılar tartılmış ve başlangıç kuru ağırlıkları belirlenmiştir.
3.2.2. Saksılarda tarla kapasitesine ulaşılması
Topraklara doğal sıkışma işlemi yapıldıktan sonra tartılıp başlangıç kuru ağırlıkları belirlenmiştir. Daha sonra saksılara alttan, saksı altlığı yoluyla doyma noktasına kadar su verildikten sonra, saksıların kapağı kapatılıp evaporasyon önlenerek su sızmaya terk edilerek 1 hafta bekletilmiştir. Ağırlık sabitleştiğinde sızma durmuş olacağından saksılar belirli aralıklarla ağırlık sabitleşinceye kadar hassas terazi yardımıyla tartılmıştır. Bu işlem üç kez tekrarlanmıştır ve ortalama değerler bulunmuştur.
Sera koşullarında saksılara topraklar doyma noktasına ulaşıncaya kadar verilen toplam su miktarı 1675 ml olmuştur.
Topraklara doyma noktasına kadar suyun verilmesindeki amaç, toprakların kontrollü olarak tarla kapasitesine getirilmesini sağlamaktır. Doyma noktasına kadar su verildikten sonra, saksı altlığında biriken suyun buharlaşması için 1 hafta süre ile beklenmiştir. Topraktan sızan suyun buharlaşması da bu süre içerisinde olmuştur. Böylece topraklar tarla kapasitesine ulaşmıştır.
TK = Doymuşluk kapasitesi – Sızan su
Doymuşluk kapasitesi (max su tutma kapasitesi): Birim hacimdeki toprağın boşluklarının tamamen su ile dolduğu, yani toprak su ile doyduğu zaman içerdiği su miktarına “doymuşluk kapasitesi” veya “max su tutma kapasitesi” denir. Doymuşluk kapasitesi, topraktaki diğer su çeşitlerinin yani sızan su, kapillar su ve higroskopik suyun miktarlarının toplamı kadardır.
Sızan su; toprak içinde herhangi bir kuvvet tarafından tutulmayıp, yerçekimine tabî olarak hareket eden suya denir. Buna, serbest su, yerçekimi suyu, hidrostatik su da denir. Toprak tarafından 1/3 atm’den daha az kuvvetle tutulan sular, yerçekiminin etkisine geçer. Bu yüzden sızan su, toprak tarafından 1/3 ve daha az kuvvetle tutulan su olarak da bilinmektedir.
Higroskopik su; toprak tarafından 15 atm’den daha büyük kuvvetle toprağa bağlanmış bulunan ve bitkilerin yararlanamadığı sudur.
Kapillar su, toprakta 1/3 atm ile 15 atm arasındaki kuvvetle tutulan sudur. Kapillar su, yerçekimi etkisiyle hemen sızmayan, toprak içinde yatay ve dikey her yönde hareket edebilen, buharlaşma kayıpları önlendiği takdirde eksilmemesi gereken ve bitkilerin yararlandığı sudur.
3.2.3. Deneme toprağı ve karışımlarının bazı fiziksel özelliklerinin belirlenmesi Hacim ağırlığı tayini: Bozulmamış toprak örneklerinin alınmasıyla yapılmıştır. Bunun için, 100 cm3lük bozulmamış toprak örnek alma silindirleri ile çakma başlıklı silindir yardımıyla örnekler alınmıştır. Bozulmamış toprak örneklerinden fırın kuru ağırlığın örnek hacmine bölünmesiyle her bir örneğin hacim ağırlığı hesaplanmış ve ortalama değerler bulunmuştur.
Toprağın hacim ağırlığı, birim hacimdeki bozulmamış kuru toprağın ağırlığıdır. Diğer adı “volüm ağırlığıdır.”
Saturasyon (doygunluk yüzdesi) tayini: Hava kurusu örnekler, belirli miktarda saf su ile doygunluk macunu haline getirilip % saturasyon değerleri hesaplanmıştır. Bu yöntemin avantajı, doygunluk yüzdesinin direkt olarak yarayışlı nem aralığıyla irtibatlandırılabilmesidir.
Toprak örneklerinin daha önce hesaplanan % nem değerlerinden yararlanılarak % saturasyon hesabı, aşağıdaki formül yardımı ile hesaplanmıştır. Burada, örneklerin doyma noktasına ulaştığı saf su miktarları önemlidir. Fırın kuru toprak ağırlığı ise, denklem yoluyla bulunmuştur.
Tekstür tayini: Tekstür, toprak kütlesini oluşturan tanelerin (kil, silt, kum) büyüklük bakımından dağılış oranlarını ifade eder.
Toprağın bünyesi (tekstürü), birçok bakımdan toprağın verimliliğini belirler ve sınırlar. Dolayısıyla, toprakların bünye sınıflarının doğru bir şekilde bilinmesi, tarımsal faaliyetleri yönlendirmesi bakımından büyük önem taşır. Toprak tekstürü, toprağın birçok özelliğini belirleyen ve sınırlayan önemli bir kavramdır. Toprağın hava ve su geçirgenliğini, su tutma kapasitesini ve gözenekliliği etkilemektedir.
Toprağı oluşturan grupların (fraksiyon) ortalama çapları;
Kil < 0,002 mm, Silt = 0,002–0,05 mm, Kum = 0,05–2 mm şeklindedir.
Toprak tekstürü tayini, laboratuarda Bouyoucos Metoduna (Demiralay,1993) göre yapılmıştır. Bu metoda göre, toprak-su süspansiyonu oluşturularak bazı fiziksel ve kimyasal proseslerden sonra süspansiyondaki taneciklerin miktarını gr/lt olarak hidrometre ile ölçülmesi esas alınmıştır.
3.2.4. Deneme toprağı ve karışımlarının bazı kimyasal özelliklerinin belirlenmesi Elektriksel iletkenlik (EC): 25 °C’de toprak ekstratının elektriksel iletkenliği, EC metre ile ölçülerek belirlenmiştir. “Elektrikî kondaktivite” olarak isimlendirilir. Tuzluluğu ifade eder (Balay,1992).
Toprağın tuz içeriği, doygun bir toprak macununda veya su içinde daha seyreltik bir toprak süspansiyonunda bir elektriksel iletkenlik ölçümünden tahmin edilebilmektedir. Ancak, çözünebilir tuzların daha iyi bir tahmini, toprağın bir su ekstratının iletkenliğinden elde edilmektedir. Genellikle nem içeriği arttıkça, ekstrat elde edilmesi daha kolay olmaktadır.
Doygunluk ekstratının iletkenliği, toprak tuzluluğunun değerlendirilmesi için genel bir yöntemdir. Bu yöntemde, karakteristik bir noktaya ulaşıncaya kadar toprağa karıştırmak suretiyle saf su ilave edilerek doygun bir toprak macunu hazırlanmakta ve iletkenlik ölçümü yapmaya yetecek bir miktarda ekstrat elde edilmekte ve bir iletkenlik köprüsü aygıtı (EC metre) vasıtasıyla ekstratın iletkenliği ölçülmektedir.
Toprak reaksiyonu (pH): 25 °C’de toprak ekstratında çözünmüş hidrojen iyonu konsantrasyonunun negatif logaritmasıdır. Toprak ekstratının su miktarı ve tuz konsantrasyonu pH değerini etkilemektedir. Toprak ekstratının pH değeri 7’den az ise toprak asidik, 7 ise nötr, 7’den fazla ise toprak bazik karakterlidir (Cevri,1992).
Denemede kullanılan karışım topraklarının ve karışımsız toprağın pH değerlerinin ölçümü, elektriksel iletkenlik (EC) kısmında anlatıldığı gibi, doygunluk macunu hazırlanarak ekstrat elde edilmiş ve pH metre ile her örneğin pH değeri okunmuştur.
Kireç tayini: Laboratuar ortamında volümetrik olarak kalsimetrik metod (Scheibler kalsimetresi) (Gündüz,1997) ile yapılmıştır.
3.2.5. Toprak suyu temel değerlerinin ölçülmesi
Toprak tarafından tutulan su, bitkilerin kullanma durumu, topraktaki çekim ve hareket yönü bakımından higroskopik su, kapillar su ve sızan su olmak üzere üçe ayrılmaktadır.
Higroskopik su, toprak tarafından 15 atm’den daha büyük kuvvetle toprağa bağlanmış bulunan ve bitkilerin yararlanamadığı sudur.
Kapillar su, toprakta 15 atm ile 1/3 atm arasındaki kuvvetle tutulan sudur. Yerçekimi etkisiyle hemen sızmayan, toprak içinde yatay ve dikey her yönde hareket edebilen, buharlaşma kayıpları önlendiği taktirde eksilmemesi gereken sudur. Bitkilerin yararlandığı dolayısıyla sulama suyu ihtiyacında baz olan su kapillar sudur.
Sızan su (serbest su), toprak içinde herhangi bir kuvvet tarafından tutulmayıp, yerçekimine tâbi olarak hareket eden sudur. Buna, “serbest su”, “yerçekimi suyu”, “hidrostatik su” da denir. Toprak tarafından 1/3 atm’den daha az kuvvetle tutulan sular, yerçekiminin etkisine geçer. Bu yüzden sızan su, toprak tarafından 1/3 ve daha az kuvvetle tutulan su olarak da tarif edilmektedir.
Bu toprak suyu çeşitleri arasındaki sınır değerleri ve bu sınır değerler arasındaki toprak suyu miktarları sulamada “toprak suyu temel değerleri”, toprak suyu karakteristik değerleri” veya “toprak suyu sabiteleri” olarak da adlandırılmaktadır. Bunlardan sulama yönünden en önemlileri, tarla kapasitesi, solma noktası ve faydalı su kapasitesidir.
3.2.5.1. Tarla kapasitesinin ölçülmesi
Toprakta yerçekimi kuvveti ile toprağın suyu çekim kuvvetinin dengelendiği nokta olan 1/3 atm kuvvetle toprağa bağlanan su miktarına “tarla kapasitesi” denir. Toprak tansiyonu (pF) olarak ifade edilirse bu değer 2,5’tur.
Tarla kapasitesi laboratuarda 1/3 atm sabit basınç veya vakum ortamı sağlayan su geçirgen membranlı bir düzenekte, doymuş toprak örnekleri sabit ağırlığa düşünceye kadar bekletilip toprak nemi ölçülerek tayin edilmektedir (Sağlam,1978).
3.2.5.2. Solma noktasının ölçülmesi
Solma noktası, toprakta 15 atm kuvvetle tutulan su miktarıdır. Bitkilerin topraktan su alamayıp solmaya başladıkları anda toprakta bulunan su miktarıdır. Toprak tansiyonu olarak ifade edilirse pF değeri 4,2’dir.
Solma noktası, kapillar su ile higroskopik suyun geçiş noktasıdır. Toprak nemi solma noktasına ulaşıp bitki solmaya başladığında sulama yapılınca bitki tekrar canlanabilir, ancak fizyolojik dengesi bozulduğu için verim düşer. Bu yüzden, uygulamada toprak nemi solma noktasına gelmeden önce sulama yapılmalıdır.
Solma noktası, laboratuarda 15 atm basınç sağlayan membranlı bir düzenekte ölçülmektedir.
3.2.5.3. Faydalı su kapasitesinin hesaplanması
Toprakta tarla kapasitesinde tutulan su ile solma noktasında tutulan su miktarının farkına “faydalı su kapasitesi” (FSK) denir. Tarla kapasitesindekinden daha az kuvvetle tutulan su sızarak topraktan uzaklaştığı için bitki bunu kullanmaya fırsat bulamaz; solma noktasındakinden daha büyük kuvvetle tutulan suyu ise bitki bünyesine alamadığı için kullanamaz. Bitkinin kullanarak faydalanabildiği su miktarı ikisi arasında kalan “kapillar su”dur.
Faydalı su kapasitesi, suyun tutulma kuvvetleri olarak tanımlanırsa, toprakta 1/3 atm ile 15 atm arasında tutulan su miktarı olmaktadır. Toprak tansiyonu olarak ifade edilirse, pF değerleri 2,5 ile 4,2 arasında tutulan su miktarıdır.
Sulamada en önemli toprak suyu temel değerleri faydalı su kapasitesidir. Bir toprağın tarla kapasitesi ve solma noktası çok yüksek ise, faydalı su kapasitesi yani bitkilerin kullanabileceği su miktarı düşer. Düşük faydalı su kapasitesi değerine sahip topraklarda bitkiler kısa sürede susuz kalır, bitkileri daha kısa aralıklarla sulamak gerekir, dolayısıyla sulama aralığı azalır. Bu ise, sulama işletmeciliği ve ekonomisi açısından istenmeyen bir durumdur.
Toprak örneklerinin faydalı su kapasitesi, onların tarla kapasitesi ve solma noktası değerlerine bağlıdır. Laboratuar ortamında belirlenen faydalı su kapasitesi değerlerinin hesaplanmasında, her örneğin tarla kapasitesi değerinden solma noktası değeri çıkarılarak farkları belirlenmiştir. FSK = TK-SN formülünden yararlanılmıştır.
3.2.6. Sera koşullarında evaporasyon miktarının ölçülmesi
Pomza, suyu tutma özelliği nedeniyle toprak yüzeyinden buharlaşmayı (evaporasyon) etkilemektedir. Saksılarda sızma işlemi bittikten sonra, kapakları açılmış ve buharlaşmaya bırakılmıştır. Belirli zaman aralıklarında saksılar tartılmış ve eksilen su miktarları hesaplanmıştır. Doyma noktasında saksıdaki mevcut sudan tarla kapasitesinde saksıda bulunması gereken su miktarları belirlenmiş ve bunların farkları alınarak tarla kapasitesinde buharlaşmış bulunan su miktarları ayrı ayrı hesaplanmıştır. Aynı işlem, solma noktası değerleri için de yapılmış ve solma noktasında buharlaşmış bulunan su miktarları da hesaplanmıştır. Ayrıca tarla kapasitesine ve solma noktasına kaç günde ulaşıldığı tespit edilmiştir.
Toprak yüzeyinden doğrudan buharlaşan suya “evaporasyon” denir. Üzerinde bitki bulunmayan topraklarda suyun eksilmesi sadece evaporasyon yoluyla gerçekleşir. Evaporasyonu topraktaki mevcut nem oranı etkilemektedir.
Toprak su ile tamamen doymuş iken su moleküllerinin toprağa bağlanma kuvveti sıfıra yakın olduğundan evaporasyon en yüksek seviyededir. Buna, “potansiyel evaporasyon” denir. Topraktaki nem oranı azaldıkça, su moleküllerinin toprağa bağlanma kuvveti giderek arttığından evaporasyon da azalır.
Toprağın herhangi bir nem oranında meydana gelen evaporasyona “aktüel evaporasyon” yani “gerçekleşen evaporasyon” denir. Evaporasyonla topraktan eksilen su, bitki tarafından kullanılmadan atmosfere karıştığı için, sulama açısından bir kayıptır ve bunun fazla miktarda olması istenmeyen bir durumdur.
4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA
4.1. Toprağın ve Karışımların Bazı Fiziksel Özellikleri İle İlgili Sonuçlar
Deneme toprağı ve çeşitli oranlardaki üç farklı pomza karışımı topraklarının bazı fiziksel özelliklerini belirlemek amacıyla, hacim ağırlığı, % saturasyon ve tekstür tayinleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, çizelge 4.1.’de verilmiştir.
Çizelge 4.1. Deneme Toprağı ve Karışımlarının Bazı Fiziksel Özellikleri
Karışımlar Karışım oranı(%) Hacim ağ.(g/cm3) Saturasyon (%) Kum (%) Silt (%) Kil (%) Bünye Sınıfı Toprak 0 1,27 61,01 38,01 29,74 32,25 Killitın(CL) 10 1,24 60,84 43,19 31,27 25,54 Tın (L) 20 1,23 62,57 45,30 26,70 28,00 Tın (L) 30 1,19 66,09 45,78 28,47 25,75 Tın (L) Orta ince (2mm) 50 1,18 65,97 46,21 24,13 29,66 Killitın(CL) 10 1,23 59,84 42,07 30,22 27,71 Killitın(CL) 20 1,19 66,39 44,29 27,26 28,45 Killitın(CL) 30 1,19 65,02 43,55 30,08 26,37 Killitın(CL) İnce (1mm) 50 1,14 65,82 46,91 22,01 31,08 Killitın(CL) 10 1,20 61,53 39,52 36,23 24,25 Tın(L) 20 1,20 62,19 42,41 33,18 24,41 Tın(L) 30 1,16 64,69 46,39 28,36 25,25 Tın(L) Pomza Dane Çapı Çok ince (0,1mm) 50 1,12 69,76 46,23 28,41 25,36 Killitın(CL)
Çizelge 4.1.’deki sonuçlara göre, pomza karışımı toprağın hacim ağırlığını düşürmüştür. Karışımsız toprağın hacim ağırlığı, 1,27 g/cm3 iken, karışımların tamamında değerler daha düşüktür. Pomza oranı arttıkça, karışımın hacim ağırlığı düşmektedir. Örneğin, orta ince pomza karışımlarında, %10, %20, %30, %50 karışım oranlarında hacim ağırlığı sırasıyla 1,24, 1,23, 1,19, 1,18 g/cm3 olarak belirlenmiştir.
Doygunluk macunu %saturasyon değerleri, %59,84 ile %69,76 arasında değişim göstermiştir. Karışımsız toprağın saturasyon değeri %61,01 iken, %20, %30, %50 oranındaki orta ince, ince ve çok ince pomza karışımlarının % saturasyon miktarları toprağa göre daha yüksek bulunmuştur. Özellikle %50 oranındaki çok ince pomza karıştırılan toprak %69,76 değeri ile en yüksek doygunluk yüzdesi olarak belirlenmiştir. %10’luk karışım oranlarının %saturasyon değerleri toprağın saturasyon değerinden daha azdır. Ancak, çok ince pomza karışımının bu değeri toprağın değerine hemen hemen eşittir.
Toprağa karıştırılan pomzanın çapı 0,1 mm’den büyük olduğu için tüm karışımlarda iri materyal (kum) oranı artarken ince materyal (kil) oranı azalmıştır. İnce pomza karışımlı toprakların kil oranı aynı oranlardaki orta ince ve çok ince pomza karışımı topraklara göre daha yüksek bulunmuştur.
Deneme toprağı ve karışımlarının tane büyüklüklerine göre hangi toprak bünyesine dahil oldukları tekstür üçgeni yardımıyla belirlenmiştir. Hesaplanan kum, silt ve kil miktarları “bünye sınıfları tayin üçgeni” (tekstür üçgeni) üzerinde bir noktada belirlenmiştir. Analizi yapılan deneme toprağı ve karışımlarının bünye sınıfı, noktanın isabet ettiği yerde üçgenden okunmuştur. Karışımsız toprağın bünyesi killi tın olup, orta bünyeli topraklar sınıfına girmektedir. İnce pomzanın tüm karışımlarındaki kil oranı, orta ince ve çok ince pomza karışımlarının kil oranına göre daha yüksek bulunmuştur. İnce pomza karışımlı toprağın bünyesi tüm karışım oranlarında killi tındır. Orta ince ve çok ince pomzanın %10’luk karışım oranları kil oranını düşürmektedir. Her üç materyalin karışım oranı arttıkça kil oranları da artmaktadır. En fazla artış özellikle %50 karışım oranlarında görülmektedir.
Orta ince pomza karışımının kum oranı karışım oranı arttıkça artış göstermektedir. Silt oranı ise, karışımsız toprakta %29,74 olurken, pomza karışımlı topraklarda silt miktarları kum ve kil miktarlarının arasında kalmaktadır.
Orta ince ve çok ince pomzanın %10, %20, %30 karışım oranları tınlı bünyeye sahipken, diğerleri killi tınlı bünyeye sahiptir.
4.2. Toprağın ve Karışımların Bazı Kimyasal Özellikleri İle İlgili Sonuçlar
Deneme toprağı ve çeşitli oranlardaki orta ince, ince ve çok ince pomza karışımlarının bazı kimyasal özelliklerini belirlemek amacıyla, EC, pH ve kireç tayinleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar çizelge 4.2.’de verilmiştir.
Çizelge 4.2.’deki sonuçlara göre, toprak ekstratının EC değerleri 3,58 ilâ 5,75 mS/cm arasında değişim göstermiştir. 4 mS/cm’den az olan EC değerlerine sahip topraklar az tuzlu,
fazla olan değerlere sahip topraklar ise tuzlu olarak sınıflandırılmaktadır (Sönmez ve ark,1996). Karışımsız deneme toprağının EC değeri 5,62 mS/cm olarak tespit edilmiş ve tuzlu topraklar sınıfına dahil olduğu görülmüştür. %10 pomza oranı tuzluluğu fazla etkilememiş, karışımsız toprağın EC değerine yakın bulunmuştur. %10’luk orta incenin EC değeri 5,06 mS/cm, incenin 5,75 mS/cm, çok incenin ise 5,12 mS/cm olmuştur. Pomza oranının artırılmasıyla EC değerleri 3,58 mS/cm ilâ 4,85 mS/cm arasında değişmiştir. %30 ve %50 oranındaki çok ince pomza karışımlarının EC değerleri 4 mS/cm’nin altında bulunmuştur ve sırasıyla 3,97 mS/cm ve 3,58 mS/cm olarak belirlenmiştir. Dolayısıyla, %30 ve %50 oranlarında çok ince pomza karışımları, toprağın tuzluluğunu düşürmektedir.
Çizelge 4.2. Deneme Toprağı ve Karışımlarının Bazı Kimyasal Özellikleri
Karışımlar Karışım oranı(%) EC (mS/cm) pH CaCO3 (%) Toprak 0 5,62 6,6 28,85 10 5,06 6,8 26,04 20 4,85 6,7 19,77 30 4,59 6,6 20,96 Orta ince (2mm) 50 4,04 6,6 14,09 10 5,75 7 25,73 20 4,61 6,7 24,56 30 4,30 6,6 22,16 İnce (1mm) 50 4,30 6,6 15,21 10 5,12 6,9 24,63 20 4,42 6,7 24,24 30 3,97 6,7 21,15 Pomza Dane Çapı Çok ince (0,1mm) 50 3,58 6,8 16,01
Toprak suyunun tuzluluğu, bitki yetiştirilen ortamlarda bitki gelişmesini doğrudan veya dolaylı olarak etkilemektedir. Toprak suyundaki tuz konsantrasyonu fazlalığı, bitkilerin topraktan su almalarını sınırlayarak bitki gelişimini olumsuz yönde etkilemektedir. Dolayısıyla tuzluluk, bitkilerin temel besin elementlerini dengeli bir biçimde alabilmelerini engellemektedir. Ancak, bu araştırmada saksılarda bitkisiz deneme toprağı ve pomza
karışımları kullanıldığı için tuzluluk önemli bir rol oynamamıştır. Ayrıca pomzanın yapısında bir miktar Na+ bulunduğu için ekstraktaki Na+ miktarının önemli ölçüde azalması düşünülemez.
Toprak ekstratının pH değeri 7’den az ise toprak asidik, 7 ise nötr, 7’den fazla ise bazik karakterlidir. Elde edilen sonuçlara göre, pomza, toprak pH değerini 6,6–7 sınırları arasında etkilemiştir. Genellikle pH değerleri pomza karışımlarında nötr ve nötre yakın bulunmuştur. Genel olarak toprakların optimum pH değerleri 6,5–8 arasındadır. Özellikle %10’luk karışımlarda pH değeri toprağın pH’sından ve %20, %30, %50 oranlardaki karışımların pH değerlerinden daha yüksektir. Toprağın pH’sı 6,6 iken, %10’luk pomza karışımlarında orta incede 6,8, incede 7, çok incede 6,9 olmuştur.
Kireç, topraktaki Ca ve Mg karbonatlarının toplamıdır. Karışımsız toprağın kireç içeriği, pomza karışımı bulunan topraklara göre daha yüksek bulunmuştur. Toprağın kireç miktarı %28,85’tir. İnce ve çok ince pomza karışımları oran arttıkça toprağın kireç içeriğini kısmen azaltmıştır. Ancak bu azalma, çok etkili olmamıştır. Dolayısıyla pomza, toprak kirecini önemli oranlarda düşürmemektedir. Çünkü pomzanın yapısında Ca ve Mg belirli miktarlarda bulunduğu için, topraktaki kireç miktarını önemli derecede düşürmemiştir.
Oranları %50 olan orta ince, ince ve çok ince pomza karışımlarının kireç içerikleri diğer oranlara göre daha düşük olup, orta incede daha barizdir. Orta ince karışımının kireç içeriği %14,09, incenin %15,21 ve çok incenin %16,01 olmuştur
4.3. Karışımların Sera Koşullarında Kapillar Doyma Noktasındaki Nem Oranları Sera ortamında saksılara, saksı altlıkları yoluyla doyma noktasına kadar kontrollü bir şekilde su verilmiş ve fazla suyun sızması için, saksıların ağzı evaporasyonu engelleyecek şekilde kapatılarak 1 hafta süre ile beklenmiştir. Topraklar, bu sürenin sonunda tarla kapasitesine ulaştıkları farz edilerek, saksıların ağızları açılıp belirli zaman aralıklarında tartılarak, hacim yüzdesi esasına göre karışımsız toprağın ve pomza karışımlarının hacimsel nem değerlerindeki azalma belirlenmiştir. Çizelge 4.3.’de kapillar doyma noktası ve bir haftalık sızma sonrası nem değerleri, Çizelge 4.4.’de ise, saksıların kapakları açıldıktan itibaren bir haftalık (24–30 Haziran) süre içerisindeki nem değişimleri verilmiştir. Ayrıca, laboratuar ortamında analiz sonucu belirlenen tarla kapasitesi değerleri ile sera ortamında saksılar tartılarak belirlenen bu nem miktarları mukayese edilerek, kaçıncı günde tarla kapasitesine ulaşıldığı da tespit edilmiştir.
Çizelge 4.3. Karışımların Kapillar Doyma Noktası ve Sızma Sonrası Nem Değerleri (hacim %)
Pomza Çap Dağılımı
Toprak (2mm) (1mm) (0,1mm) Karışım oranı (%) Günler 0 10 20 30 50 10 20 30 50 10 20 30 50 18.06.(1.gün) 47,39 46,13 45,76 44,33 43,42 45,92 44,49 44,41 42,21 44,93 44,93 43,32 41,30 24.06.(7.gün) 43,52 42,07 42,16 41,88 42,25 42,01 41,15 41,56 39,95 40,08 40,05 38,34 39,29 FARK 3,87 4,06 3,60 2,45 1,17 3,91 3,34 2,85 2,26 4,85 4,88 4,98 2,01
Çizelge 4.4. Karışımların Evaporasyon Süresince Nem Değerleri (hacim %)
Pomza Çap Dağılımı
Toprak (2mm) (1mm) (0,1mm) Karışım oranı (%) Günler 0 10 20 30 50 10 20 30 50 10 20 30 50 24.06.(1.gün) 43,52 42,07 42,16 41,88 42,25 42,01 41,15 41,56 39,95 40,08 40,05 38,34 39,29 25.06.(2.gün) 40,15 38,68 38,64 37,53 37,39 38,40 37,81 38,34 36,95 36,69 37,08 35,12 34,30 26.06.(3.gün) 37,41 35,98 36,19 34,93 34,98 35,79 35,35 36,15 34,63 34,27 34,29 32,79 32,15 27.06.(4.gün) 33,79 32,33 32,48 32,27 31,64 32,18 31,74 32,99 31,33 30,70 30,80 29,53 29,04 28.06.(5.gün) 30,92 29,61 29,70 29,64 29,14 29,36 29,03 30,10 28,87 27,94 28,05 26,92 26,44 29.06.(6.gün) 29,45 27,98 27,93 27,95 27,69 28 27,31 28,64 27,41 26,48 26,23 25,33 24,96 30.06.(7.gün) 27,05 25,80 25,69 25,79 25,70 25,79 25,20 26,46 25,38 24,33 24,04 23,30 22,98 03.07.(10.gün) 19,77 18,78 19,06 19,01 19,64 18,89 18,19 19,24 18,73 17,56 16,98 16,63 16,46 06.07.(13.gün) 14,94 14,32 14,56 14,80 14,59 14,18 13,57 14,16 13,65 13,20 13,11 12,70 12,39 09.07.(16.gün) 12,06 11,59 11,86 11,49 11,63 11,38 10,85 11,24 10,87 10,53 10,69 10,50 10,23
4.4. Pomza Karışımlarının Faydalı Su Kapasitesine Etkisi
Giriş bölümünde değinildiği üzere, bu araştırmanın amacı, öğütülmüş sünger taşının (pomza), toprak suyunun sulama ile ilgili temel değerlerini (tarla kapasitesi, solma noktası, faydalı su kapasitesi) nasıl etkilediğini tespit etmektir. Farklı çaplardaki pomzanın toprağa farklı oranlarda ilave edilmesiyle elde edilen karışımların tarla kapasitesi (TK), solma noktası (SN) ve faydalı su kapasitesi (FSK) değerleri çizelge 4.5.’de verilmiştir.
Çizelgedeki değerlerden şu sonuçlar çıkarılabilir:
1. Pomza karışımları, toprağın tarla kapasitesini yükseltmiştir. Karışımsız toprağın tarla kapasitesi %34,07 iken, pomza karışımı topraklarda tarla kapasitesi %41,47’ye kadar artış göstermiştir. Orta ince ve çok ince pomza karışımlarında pomza oranı arttıkça tarla kapasitesi de artarken, ince pomza karışımında oranlar arasında önemli farklılık görülmemiştir.
2. Pomza karışımlarının solma noktasına etkisi değişkenlik göstermiştir. Orta ince pomza, tüm karışım oranlarında solma noktasını düşürürken, ince ve çok ince pomzaların %10’luk karışım oranlarında solma noktası düşmüş, diğer karışım oranlarında çok az artmış veya aynı kalmıştır. Karışımsız toprağın solma noktası %23,68 iken, orta ince pomza karışımı topraklarda solma noktası, %10,%20, %30, %50 oranlarında sırasıyla %18,30 , %18,92 , %18,81 , %19,30 olmuştur. %20 ve %30 pomza karışım oranlarındaki ince materyalin solma noktası birbirine eşit bulunmuş (%24,63), %20 ve %30 oranlarındaki çok ince materyalin solma noktası ise birbirine çok yakın miktarlarda bulunmuştur. Bu miktarlar sırasıyla %24,42 ile %24,46 olmuştur. Karışım oranı %50 olan ince ve çok ince pomza karışımlarının solma noktaları sırasıyla %23,19 ile %23,18 olarak tespit edilmiş ve %23,68 olan karışımsız toprağa hemen hemen eşit miktarda bulunmuştur. %10 oranındaki orta ince pomza karışımının solma noktası değeri %18,30 ile en düşük seviyededir. 3. Tüm pomza karışımları genel anlamda, tarla kapasitesinde olduğu gibi, faydalı su
kapasitesini artırmıştır.
Faydalı su kapasitesini en fazla artıran orta ince materyaldir.
Orta ince pomza karışım oranı arttıkça faydalı su kapasitesi de artmıştır. Materyal inceldikçe faydalı su kapasitesi artış oranı azalmıştır.
Çizelge 4.5. Toprak ve Pomza Karışımlarının TK, SN, FSK Değerleri (hacim %) Karışımlar Karışım oranı (%) Tarla kapasitesi Solma noktası Faydalı su kapasitesi Toprak 0 34,07 23,68 10,39 10 35,19 18,30 16,89 20 37,85 18,92 18,93 30 39,66 18,81 20,85 Orta ince (2mm) 50 41,47 19,30 22,17 10 37,63 19,95 17,68 20 38,61 24,63 13,98 30 37,75 24,63 13,12 İnce (1mm) 50 37,98 23,19 14,79 10 33,50 18,02 15,48 20 35,91 24,42 11,49 30 36,94 24,46 12,48 Pomza Dane Çapı Çok ince (0,1mm) 50 38,13 23,18 14,95
Karışımsız toprağın faydalı su kapasitesi %10,39 iken, en yüksek faydalı su kapasitesi %22,17 ile %50 oranındaki orta ince pomzada görülmüştür. Bu miktar toprağın faydalı su kapasitesinin 2 katından da fazladır. Buna göre, orta ince pomza, ince ve çok ince pomzaya göre daha avantajlıdır.
4. İnce ve çok ince pomza karışımları arasında faydalı su kapasitesi yönünden önemli bir fark görülmemiştir.
5. Orta ince pomzanın karışım oranı arttıkça faydalı su kapasitesi giderek artmaktadır. Fakat % artış oranı ile FSK artış oranı paralel değildir. %10 karışımda FSK %16,89 iken, karışım oranı 3 kat artırıldığında yani %30 olduğunda FSK ancak %20,85’e çıkabilmektedir. Dolayısıyla, FSK ona paralel olarak 3 kat artmamaktadır.
6. Topraklara 2 mm çapında pomza karıştırılırken, FSK’nin artması yönünden çok yüksek oranlara gerek yoktur. %10 yada %20 ilave edilmesi durumunda FSK’yi iki katına yakın artırabilmektedir.
faydalı su kapasitesi değerleri sırasıyla şekil 4.1., 4.2., 4.3.’de grafiksel olarak verilmiştir.
Şekil 4.1: Toprak ve Karışımların TK Değerleri (hacim %) 25 30 35 40 45 0 10 20 30 50
Pomza karışım oranı (%)
T K ( % ) toprak orta ince ince çok ince
Şekil 4.2: Toprak ve Karışımların SN Değerleri (hacim % ) 10 15 20 25 30 0 10 20 30 50
Pomza karışım oranı (%)
S N ( % ) toprak orta ince ince çok ince
Şekil 4.3: Toprak ve Karışımların FSK Değerleri (hacim %) 5 10 15 20 25 0 10 20 30 50
Pomza karışım oranı (%)
F S K ( % ) toprak orta ince ince çok ince
4.5. Karışımlarda Tarla Kapasitesi, Solma Noktası ve Faydalı Su Kapasitesi Değişim Oranları
Farklı çap ve oranlardaki pomza karışımlarının hacim oranına göre toprağın tarla kapasitesi, solma noktası ve faydalı su kapasitesinde yaptığı değişiklik oransal olarak (%) hesaplanıp bu oranlar çizelge 4.6.’da verilmiştir.
Çizelge 4.6. Pomza Karışımlarının TK, SN, FSK Değişim Oranları (hacim %)
Karışımlar Karışım Oranı (%) TK değişim Oranı (%) SN değişim Oranı (%) FSK artış Oranı (%) Toprak 0 - - -10 +3,28 -22,72 62,56 20 +11,09 -20,11 82,19 30 +16,40 -20,57 100,67 Orta ince (2 mm) 50 +21,71 -18,50 113,37 10 +10,44 -15,76 70,16 20 +13,32 +4,01 34,55 30 +10,80 +4,01 26,27 İnce (1mm) 50 +11,47 -2,07 42,34 10 -1,68 -23,91 48,98 20 +5,40 +3,12 10,58 30 +8,42 +3,29 20,11 Pomza Dane Çapı Çok ince (0,1 mm) 50 +11,91 -2,12 43,88
Çizelge 4.6.’da açıkça görüldüğü üzere, çok ince pomzanın %10’luk karışımı hariç, tüm karışımlarda tarla kapasitesinde karışımsız toprağa göre %3,28 ile %21,71 arasında artış olmuştur. Orta ince ve çok ince pomza karışımlarında karışım oranı arttıkça tarla kapasitesi artış oranı da yükselirken, ince (1mm) pomza karışım oranı artışı tarla kapasitesi artışını fazla etkilememiştir. Nitekim bunlarda %10’luk karışımda %10,44 artış gözlenirken, %30’luk karışımda %10,80 artış olmuştur; yani aralarında hemen hemen hiç fark yoktur.
Çizelge 4.6.’daki artış oranlarının daha iyi gözlenebilmesi için, şekil 4.4.’deki grafiksel gösterim hazırlanmıştır.
Şekil 4.4: Pomza Karışımlarında TK Değişim Oranları (hacim %) 0 5 10 15 20 25 10 20 30 50
Pomza karışım oranı (%)
T K d eğ iş im o ra n ı (% ) orta ince ince çok ince
Çizelge 4.6.’ya göre solma noktası değişim oranı en fazla orta ince (2mm) pomza karışımında olup, karışım oranları arasında önemli fark görülmemiştir. İnce ve çok ince pomza karışımlarındaki değişim oranları heterojen bir dağılım göstermiştir; %10’luk karışımlarda önemli düşme olurken, %20 ve %30’luk karışımlarda az miktarda artış görülmüştür. Solma noktası değişim oranları grafiksel olarak şekil 4.5.’de gösterilmiştir.
Şekil 4.5: Pomza Karışımlarında SN Değişim Oranları (hacim %) 0 5 10 15 20 25 30 10 20 30 50
Pomza karışım oranı (%)
S N d eğ iş im o ra n ı (% ) orta ince ince çok ince
Pomza, faydalı su kapasitesini %10,58 ile %113,37 arasında değişen oranlarda artırmıştır. Artış oranı en fazla orta ince (2mm çaplı) pomzada görülmüştür. Daha sonra incede, en az artış oranı da çok ince pomzada görülmüştür.
En fazla artış oranının görüldüğü orta ince pomza karışımlarında karışım oranı arttıkça faydalı su kapasitesi artışı giderek artmaktadır. Nitekim %10’luk karışımda faydalı su kapasitesi %62,56 iken, %20’likte %82,19 , %30’lukta %100,67 ve %50’likte %113,37’dir.
İnce (1mm) ve çok ince (0,1 mm) pomza karışımlarında faydalı su kapasitesi artış oranı %70,16 ve %48,98 ile en fazla %10’luk karışımda görülürken, %20’likte artış oranı %34,55 ve %10,58’e düşmüştür. %30’lukta sırasıyla %26,27 ve %20,11 olmuştur. %50’likte ise tekrar bir miktar yükselerek %42,34 ve %43,88’e ulaşmıştır.
Sonuç olarak, pomza karışımlarında iri taneli materyal kullanılması daha yararlı olacaktır. Ayrıca karışım oranı %30’u geçtikten sonra, faydalı su kapasitesi artış oranında artış trendi düşmektedir. Örneğin, orta ince pomza karışımında %10’da artış oranı %62,56 iken, %30’da %100,67 olmuş, %50’de %113,37 olmuştur. Yani pomza karışım oranı %30’dan %50’ye %20 artarken, faydalı su kapasitesi artış oranı %100,67’den %113,37’ye dolayısıyla, %12,7 artabilmiştir.
Karışımlarda pomzasız toprağa göre faydalı su kapasitesi (FSK) artış oranları şekil 4.6.’da grafiksel olarak gösterilmiştir.
Şekil 4.6: Pomza Karışımlarında FSK Artış Oranları (hacim %) 0 20 40 60 80 100 120 10 20 30 50
Pomza karışım oranı (%)
F S K a rt ış o ra n ı (% ) orta ince ince çok ince
4.6. Sera Koşullarında Evaporasyon Miktarları
Sera koşullarında içerisinde toprak ve belirli oranlarda pomza karışımı bulunan deneme saksılarından belirli zaman aralıklarında buharlaşan su miktarları hacimsel olarak belirlenmiştir. Bunun için saksı kapakları açıldıktan (24 Haziran) sonra 6 Ağustos’a kadar belirli zaman aralıklarında saksılar tartılarak evaporasyon miktarları gravimetrik olarak hesaplanmıştır. Tartımlar ilk hafta boyunca hergün yapılmış, giderek tartı aralıkları 3 ile 5 gün artırılarak bir buçuk aylık sürede toplam 16 kez tartım yapılmıştır. Başlangıçtan son güne kadar bazı tarihlerdeki kümülatif evaporasyon miktarları çizelge 4.7.’de verilmiştir.
Buharlaşma miktarı ne kadar düşük olursa, toprak bünyesinde su daha fazla tutulur. Eğer karışımlar topraktan evaporasyonu azaltabilirse, toprakta su daha uzun süre tutulacak ve bunu bitkinin kullanmasına fırsat verecektir.
Çizelge 4.7.’den de görüldüğü gibi, karışımsız topraktan ilk günde 136,33 cm3, %50 oranındaki orta ince pomza karışımından 110,29 cm3 buharlaşma olmaktadır. Aynı gün ince pomzanın karışım oranı artırıldıkça, buharlaşma miktarı da giderek azalmakta, %50 karışımda en düşük seviyede olmaktadır. Bu seviye 79,91 cm3’tür. Karışımsız topraktan meydana gelen buharlaşma ile %50 oranındaki ince pomza karışımından meydana gelen buharlaşma arasındaki fark 56,42 cm3 iken, karışımsız toprak ile %50 oranındaki orta ince pomza karışımından meydana gelen buharlaşma farkı 26,04 cm3 olmaktadır. Buharlaşma farkının daha fazla olduğu ince pomza karışımı, orta ince pomza karışımına göre bünyesinde suyu daha uzun süre muhafaza etmektedir. Karışımsız topraktan su daha çabuk buharlaşmakta, pomza karışımları ise buharlaşmayı geciktirmektedir. Özellikle %50 karışım oranları suyun tutulmasında önemli rol oynamaktadır.
Çok ince pomza karışımları buharlaşmayı önemli derecede etkilememektedir. Hatta karışımsız toprağa göre yüksek hacimlerde buharlaşma görülmektedir. Karışım oranı artırılsa da buharlaşma miktarları hemen hemen değişmemekte ancak, %50 karışım oranında 142,90 cm3’e kadar düşüş olmaktadır. Fakat bu miktar karışımsız topraktan meydana gelen buharlaşmaya göre yine de fazladır.
Buharlaşmanın başlangıcının birinci gününde (24 Haziran) evaporasyonun önemli derecede az olduğu karışımlar ince pomza ile orta ince pomzanın %50 karışım oranlarıdır. Karışım oranı arttıkça, evaporasyon miktarı azalmaktadır.
Karışımsız topraktan meydana gelen buharlaşma miktarı, üçüncü günde (26 Haziran), tüm pomza karışımlarının %10 karışım oranlarından meydana gelen buharlaşmadan daha azdır. Karışımsız toprakta evaporasyon 352,66 cm3 iken, bu karışım oranındaki orta ince
Çizelge 4.7. Deneme Süresince Belirli Tarihlerdeki Kümülatif Evaporasyon Miktarları (cm3) Toprak (2mm) (1mm) (0,1 mm) Karışım oranı Günler (%) 0 10 20 30 50 10 20 30 50 10 20 30 50 24.06.(1.gün) 136,33 143,90 127,53 129,95 110,29 137,86 117,46 100,59 79,91 171,06 171,68 175,70 142,90 26.06.(3.gün) 352,66 359,75 339 332,70 302,37 357,74 322,07 291,77 269,68 375,19 374,55 371,81 326,67 27.06.(4.gün) 480,66 489 470,40 458,29 422,28 484,95 449,21 403,30 387,31 500,89 497,73 486,92 438,39 30.06.(7.gün) 718,65 720,81 711,26 687,27 635,12 710,96 680,39 633,85 599,21 725,18 735,57 706,77 655,09 03.07.(10.gün) 975,98 969,55 946,31 927,20 852,30 954,41 927,82 889,39 836,27 963,97 984,76 942,16 888,26 06.07.(13.gün) 1146,31 1127,78 1105,81 1076,52 1033,23 1121,33 1090,26 1069,02 1017,06 1117,70 1120,85 1081,33 1033,81 12.07.(19.gün) 1326,64 1300,99 1279,18 1268,96 1245,41 1296,97 1260,83 1246,45 1184,36 1278,36 1271,74 1224,45 1173,17 22.07.(29.gün) 1490,30 1458,24 1444,49 1432,03 1364,74 1453,56 1408,59 1393,91 1325,34 1422,01 1413,50 1353,86 1298,72 06.08.(44.gün) 1653,62 1618,73 1604,31 1584,48 1515,29 1608,86 1558,23 1541,99 1463,32 1565,35 1562,18 1493,62 1437,50
pomza evaporasyonu 359,75 cm3, ince pomza 357,74 cm3, çok ince pomza ise 375,19 cm3 hacminde etkilemektedir. Dolayısıyla üçüncü günde, düşük karışım oranları evaporasyonu karışımsız toprağa göre düşürememiştir. Ancak karışım oranı artırıldığı taktirde evaporasyonu düşürebilmiştir. İnce pomza karışımları, orta ince pomza karışımlarına göre evaporasyonu daha fazla etkilemektedir. Özellikle %50 karışım oranında bu etki daha bariz bir şekilde görülmektedir. Bu karışım oranına göre, orta ince pomza karışımından 302,37 cm3, ince pomza karışımından da 269,68 cm3 evaporasyon olmaktadır. Çok ince pomza karışımları, topraktan meydana gelen buharlaşmaya göre, evaporasyonu düşürmemekte, ancak %50 karışım oranında 326,67 cm3’e düşmektedir.Çok ince pomzanın düşük karışım oranları evaporasyonu azaltmamakta, yüksek karışım oranı ise düşürmektedir.
Şekil 4.7.’de sera koşullarında 3. günde topraktan ve pomza karışımlarından meydana gelen evaporasyon miktarları sütun grafik olarak görülmektedir.
Solma noktasına ulaşıncaya kadar orta ince pomza ile ince pomzanın karışım oranı arttıkça, evaporasyon giderek azalmaktadır. Karışımsız toprağa göre, çok ince pomzanın %10 karışım oranında, solma noktasına ulaşıncaya kadar evaporasyon yüksek iken, solma noktasında azalma göstermektedir.
Solma noktasına 10. günde (3 Temmuz) ulaşılmaktadır. Solma noktasında, karışımsız toprakta görülen evaporasyon miktarı 975,98 cm3 iken, çok ince pomzanın %20 karışım oranı hariç, her üç pomzanın da tüm karışım oranları evaporasyonu daha da azaltmaktadır. Çok ince pomzanın %20 karışım oranında evaporasyon 984,76 cm3 hacmindedir.
Solma noktasında tüm pomza karışımlarının %10 ile %50 karışım oranları arasındaki buharlaşma farkları önemli bulunmuştur. Orta ince pomza karışımının en düşük ve en yüksek karışım oranları arasında meydana gelen buharlaşma farkı, 117,25 cm3, ince pomza karışımlarında 118,14 cm3, çok ince pomza karışımlarında ise, 75,71 cm3 olmaktadır. Buharlaşma farkının az olması, su kaybının yüksek olması demektir. Çok ince pomzada buharlaşma farkı en düşük olduğu için su kaybı da fazladır. İnce pomzada ise düşüktür.
Karışımsız toprak ile %50 pomza karışımlarının buharlaşma farkı göz önüne alındığında bu fark; orta ince pomzada 123,68 cm3, ince pomzada 139,71 cm3, çok ince pomzada 87,72 cm3 olmaktadır.
Sera içi ortamda buharlaşmanın yüksek olması sebebiyle, çok ince pomza karışımlarında, orta ince ve ince pomza karışımlarına göre daha fazla su kaybı görülmektedir. Ancak, karışımsız topraktan meydana gelen buharlaşma, pomza karıştırılan topraklara göre daha fazladır. Bu nedenle su tüketimini asgariye indirebilmek ve tüketim randımanını artırabilmek amacıyla, topraklara ince ya da orta ince pomza karıştırılmalıdır.
