- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Issue: 32 Special Issue
- Evaluation of Seasonal Effects of Tillage and Drainage Management Practices on Soil Physical Propert...
Evaluation of Seasonal Effects of Tillage and Drainage Management Practices on Soil Physical Properties and Infiltration Characteristics in a Silt-Loam Soil
Authors : Rıfat Akiş, Rattan Lal
Pages : 1011-1023
Doi:10.31590/ejosat.1050860
View : 9 | Download : 6
Publication Date : 2021-12-31
Article Type : Other
Abstract :Yüzey akış, buharlaşma-terleme, ve toprak su tutma kapasitesi gibi toprak hidrolojik süreçlerinin daha iyi tahmin edilmesi ve anlaşılması için toprak işleme ve drenaj yönetiminin toprakta infiltrasyon karekteristiklerine etkilerinin araştırılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmanın amaçları i) toprak işleme ve drenaj tekniklerinin toprak fiziksel özelliklerine ve toprakta infiltrasyona etkilerini izlemek ve ii) deneme parsellerinden ölçümlerle üretilen infiltrasyon modellerinin tahmin süreçlerindeki hassasiyetlerinin tahminci model ve optimize edilen model arasında karşılaştırmaktır. Araştırmanın yapıldığı arazi Crosby-Kokomo toprak serileri (ince, karışık, mezik, Aerik Okrakualf (havalanma problemi olmayan okrik epipedona sahip sıklıkla su basmasına maruz kalan Alfısol) ve ince, karışık, mezik, sıklıkla su basmasına maruz kalan tipik arcillik horizonlu Mollisol) büyük toprak guruplarını içermektedir. Deneme deseni üç paralelli, ikişer doza sahip, iki toprak işleme ve iki drenaj faktörünü içeren 2-faktöriyel rastgele deneme deseni olup, deneme konuları (çizel işleme (CH), sıfır işleme (NT) ve drenajlı (D) ve drenajsız (UD)) parsellerden meydana gelmektedir. Toprak kuru hacim ağırlığı (ρb), doygunluk hidrolik iletkenlik değeri (Ksat), toprak nem karakteristik eğrisi (SWRC), süzme kapasitesi ve piyezometrik su yükü seviyesi her parselde ölçülmüştür. Toprak drenaj debileri parsellerdeki her lateral boruda ve drenaj sistem çıkış ağzında ölçülmüştür. Araştırma sonuçları her iki toprak işleme yöntemi içerisinde her iki toprak derinliğinde de drenajsız uygulamaların drenajlı uygulamalara göre her zaman daha yüksek Ksat değerine sahip olduklarını göstermiştir. Her iki drenaj uygulaması içerisinde her iki derinlik için yapılan karşılaştırmada çizel parseller sıfır işleme parsellerinden her zaman daha büyük Ksat değerlerine sahip olmuşlardır. Yüzey toprağında drenajlı parseller toprak hacim ağırlığını sırasıyla sıfır işleme+drenajsız uygulama parsellerinde %4,2-0,8 kadar düşürürken, yüzey altı toprak katmanında (15-30 cm katmanı) çizel+drenajsız parsellerde %4,61-6,7 kadar azaltmıştır. Çizel+drenajsız parseller hariç, drenajsız uygulamalar her iki derinlik katmanında da drenajlı uygulamalara göre bütün toprak işleme parsellerinde daha yüksek kuru hacim ağırlığı değerine sahip olmuştur. Sıfır işleme+drenaj uygulamaları çizel toprak işlemeye göre her iki toprak derinliğinde de daha yüksek kuru hacim ağırlığı değerlerine sahiptirler. Drenaj parselleri drenajsız parsellere göre gözenek çapı dağılımını önemli derecede artırmıştır (p<0,05). Drenajlı parseller (%9.37) drenajsız parsellere (%8.96) göre önemli miktarda daha fazla depo por ve etkili por (-10kPa negatif basınçta su dolu porlar) hacmine sahip bulunmuştur(p<0.05). Sıfır işlemeli parseller çizel parsellere göre daha anlık yüksek infiltrasyon değerlerine sahip olmuştur ve drenajlı parseller drenajsız parsellere göre daha yüksek infiltrasyon oranı ve eklemeli infiltrasyon değerlerine sahip olmuşlardır. Toprak fiziksel özelliklerinde meydana gelen değişimler güçlü bir şekilde ve önemli derecede mevsime, toprak derinliğine ve yağış miktarlarına bağlı olduğu görülmektedir (p<0,05). Optimize edilmiş infiltrasyon modelleri her bir deneme konusu için tahminci modele göre daha geniş bir aralığı tahmin etme özelliğine sahip oldukları görülmüştür. Buda gösteriyor ki optimizasyon süreci tarla ölçümleriyle elde edilen tahminci modelden daha yüksek hassasiyet ve geçerlilik derecesine sahiptir. Sonuç olarak, toprak kuru hacim ağırlığı, Ksat, yüksek makropor miktarları, toprağın infiltrasyon oranları, su tutma kapasitesi ve drenaj debilerine karşı tepkisini mevsimsel olarak korumalı tarım ve drenaj etkisi altında önemli derecede etkileyebilmekte ve bu etki nedeniyle korumalı tarım ve drenaj pratikleri daha çok su tutma potansiyeli tetiklemektedir/geliştirmektedir.Keywords : Drenaj, Süzme, Toprak işleme