Tognisse Herve SİNKPEHOUN, Gökçen YÖNTER

Sıvılaştırılmış Hümik Maddenin Yapay Yağış Koşulları Altında Yüzey Akış, Yüzey Akış ve Sıçrama ile Oluşan Toprak Kayıpları Üzerine Etkileri

En önemli doğal kaynaklardan olan toprak, su ve rüzgâr erozyonuyla kaybolmaktadır. Toprak kayıplarını azaltmak için topraklara çeşitli organik materyaller ilave edilmektedir. Bu çalışmada, yüzey akış, yüzey akış ve sıçrama ile oluşan toprak kayıpları üzerine hümik maddelerin etkilerini incelemek için toprak yüzeyine yapay yağış koşullarında altında farklı dozlarda (0, 5, 10, 20 ve 40 ml l-1) sıvılaştırılmış humik maddeler uygulanmıştır. Sıvılaştırılmış humik maddeler, erozyon kapları içinde (30 x 30 x 15 cm; % 9 eğimli) bulunan toprak yüzeyine yeknesak olarak bir el pompasıyla püskürtülmüş ve daha sonra 1 saat yapay yağış (40 mm h-1) uygulanmıştır. Araştırma sonuçları; sıvılaştırılmış humik madde dozlarındaki artışların, yüzey akışı (% 24-45), yüzey akış (% 7-97) ve sıçramayla (% 3-37) oluşan toprak kayıplarını önemli düzeylerde azalttığını göstermiştir (P < 0.01).

Anahtar Kelimeler:

Hümik madde, yüzey akış, toprak kaybı, sıçrama kaybı, yapay yağış

Effects of Liquated Humic Substances on Runoff, Soil Losses by Runoff and by Splash under Artificial Rainfall Conditions

Soil, one of the most important natural resources, is lost by water and wind erosion. Addition of organic materials into the soils is commonly used for reducing soil and water losses. In this study liquated humic substances were applied at different doses (0, 5, 10, 20 and 40 ml l-1) to investigate its effects on runoff and soil losses caused by runoff and splash under artificial rainfall conditions on soil surface. Liquated humic substances were sprayed by a hand type pomp uniformly on the surface of the soil samples in the erosion pans (30 x 30 x 15 cm; at a slope of 9 %) and then simulated rainfall (40 mm h-1) was applied to these pans for 1 hour. The results indicated that, increases in humic substances doses reduced runoff (24-45 %), soil losses by runoff (7-97 %) and by splash (3-37 %), significantly (P < 0.01).

Keywords:

Humic substance, runoff, soil loss, splash loss, artificial rainfall,

PDF

___

Akalan, İ. 1967. Toprak Fiziksel Özellikleri ve Erozyon. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yıllığı, (3-4): 490-503.
Akalan, İ. 1974. Toprak ve Su Muhafazası. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No: 532, Ankara.
Anonymous, 1993. Soil Survey Manual. United States of Department of Agricultural Handbook No: 18. United States Goverment Print Office, Washington.
Anonymous, 1999. SPSS 9 for Windows User’s Guide. Copyright 1999 by SPSS Incoorparation SPSS, Chicago, IL.
Barcelonna, C. and E.A. Rienzi. 2003. Changes produced by cover surface on enrichment rate of sediment from a typic argiudoll. Revista de la Facultad de Agronomia (Universidad de Buenos Aires), 23 (2/3): 141-145.
Bhattacharyya, R, K. Davies, M.A. Fullen, A.C. Booth. 2008. Soil conservation using palm-mat geotextiles on loamy sand soils in the United Kingdom. http://wlv.openrepository.com/wlv/.
Bhattacharyya, R., M. A. Fullen, and K. Davies. 2009. Utilizing palm-leaf geotextile mats to conserve loamy sand soil in the United Kingdom, Agriculture, Ecosystems & Environment, 130 (1–2): 50-58
Bian, H.F., L.X. Sheng, G. Yang and J. Jiang. 2009. The Degradation, Prevention and Treatment of Black Soil in Jilin Province. In: Lifeng X (ed), Proceedings of the 5th WSEAS International Conference on Mathematical Biology and Ecology, 10-12 January 2009, Ningbo, 33–38.
Brandsma, R.T., M.A. Fullen and T.C. Hocking. 1999. Soil conditioner effects on soil structure and erosion. Journal of Soil and Water Conservation, 54 (2): 485-489.
Bubenzer, G.D. and L.D. Meyer. 1965. Simulation of rainfall and soils for laboratory research. Transaction of American Society of Agricultural Engineers, 8: 73-75.
Çetin, T. 1992. Toprakların bazı özelliklerinin yana sıçrama kayıplarına (SSE=Side Splash Erosion) etkisi (Yüksek Lisans Tezi). Ege Üniveristesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bornova/İZMİR.
DMİ, 2013. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü. http:// www.meteoroloji.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilçeleristatistik.aspx. Erişim Tarihi: 23.06.2014.
Erpul, G and M.R. Çanga. 1999. Effect of subsequent simulated rainfalls on runoff and erosion. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 23: 659-665.
Frauenfeld B. and C. Truman. 2004. Variable rainfall intensity effects on runoff and interrill erosion form two coastal plain ultisols in Georgia. Soil Science, 169 (2): 143-154.
Gee, G.W. and J.V. Bauder. 1986. Particle Size Analysis, Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Methods, 2nd Edition. No: 9, 383-411, Madison, Wisconsin, USA.
Gholami, L., S.H. Sadeghi and M. Homaee. 2012. Straw Mulching Effect on Splash Erosion, Runoff, and Sediment Yield from Eroded Plot, Soil Science Society of America Journal, 77 (1): 268-278.
Greenland, D.J. 1977. Interactions between humic and fulvic acids and clay. Soil Science, 111: 34-41.
Hunt, N. and R. Gilkes. 1992. Farm Monitoring Handbook. The University of Western Australia: Netherlands, WA.
Kelh M., C. Everding, J. Botschek and A. Skowronek. 2005. Erosion processes and erodibility of cultivated soils in North Rhine-Wesphalia under artificial rain. I. Site characteristics and results of laboratory experiments. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 168 (1): 34-44.
Kempler, W.D. and R.C. Rosenau. 1986. Aggregate Stability and Size Distribution. In A. Klute et al., Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Minerological Methods, 425-442, 2nd Edition. Agronomy Monograph. Soil Science of America, Madison, USA.
Lal, R. 1988. Soil Erosion Research Methods. Soil and Water Conservation Society, Iowa.
Liu, D., D. She, S. Yu, G. Shao and D. Chen. 2015. Rainfall intensity and slope gradient effects on sediment losses and splash from a saline-sodic soil under coastal reclamation. Catena, 128: 54-62.
Margherita, E., G. Brunetti, C. Garcia-Izquierdo, F. Cavalcante, S. Fiore, N. Senesi. 2006. Humic substances and clay minerals in organically-amended semi-arid soils. Soil Science, 171 (4): 322-333.
Mbagwu, J.S.C. and A. Piccolo. 1989. Changes in soil aggregate stability induced by amendment with humic substances. Soil Technology, 2 (1): 49-57.
Middleton, H.E. 1930. Properties of Soil Which Influence Soil Erosion. United States of Department of Agricultural Technician Bulletin, No: 178.
Mollenhauer, W.C. and D.C. Long. 1964. Influence of rainfall energy on soil loss and infiltration rates: I. Effects over a range of texture. Soil Science of Society American Processing Book, 28: 813-817.
Neal, J.H. 1938. The Effect of The Degree of Slope and Rainfall Characteristics on Runoff and Soil Erosion. Agricultural of Experiments of Strategies Research Bulletin, No: 280.
Nelson, D.W. and L.E. Sommers. 1982. Total Carbon, Organic Carbon and Organic Matter. Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd Edition. No:9, 539-579, Madison, Wisconsin, USA.
Nelson, R.E. 1982. Carbonate and Gypsum. Methods of Soil Analysis. Part 2. 2nd Edition. No:9, 181-197, Madison, Wisconsin, USA.
Özdemir, N, E. Öztürk ve Ö.D. Kop. 2017. Organik düzenleyici uygulamalarının yapay yağış koşulları altında toprak kaybı üzerine etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 32 (1): 114-120.
Pansu, M. and J. Gautheyroux. 2006. Handbook of Soil Analysis: Mineralogical, Organic and Inorganic Methods. Springer Verlag, Berlin.
Piccolo, A. and J.S.C. Mbagwu. 1997. Exogenous humic substances as conditioners for the rehabilition of degraded soils. Agro Food Industry Hı-Technology, 8 (2): 2-4.
Piccolo, A., G. Pietramellara and J.SC. Mbagwu. 1997. Reduction in soil loss from erosion susceptible soils amended with humic substances from oxidized coal. Soil Technology, 10: 235-245.
Richards, L.A. 1954. Diognosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. United States of Department of Agricultural Handbook 60. United States of Goverment Print Office, Washington.
Ritchey, K.D., L.D. Norton, A. Hass, J.M. Gonzalez and D.J. Snuffer. 2012. Effect of selected soil conditioners on soil properties, erosion, runoff and rye growth in nonfertile acid soil. Journal of Soil and Water Conservation, 67 (4): 264-274.
Sadeghi S. H. R., L. Gholami, M. Homaee and A. K. Darvishan. 2015. Reducing sediment concentration and soil loss using organic and inorganic amendments at plot scale, Solid Earth, 6, 445–455.
Schlichting, E. und H.P. Blume. 1965. Bodenkundliches Praktikum. Verlag Paul Parey In Hamburg und Berlin.
Taysun, A. 1986. Gediz Havzasında Rendzina Tarım Topraklarında Yapay Yağmurlayıcı Yardımıyla Taşlar, Bitki Artıkları ve Polivinilalkolün (PVA) Toprak Özellikleri ile Birlikte Erozyona Etkileri Üzerine Araştırmalar. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No: 474.
Taysun, A. 1989. Toprak ve Su Korunumu. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Teksir No: 92-III, Bornova.
Tejada, M. and J.L. Gonzalez. 2006. Effects of two beet vinase forms on soil physical properties and soil loss. Catena, 68 (1): 41-50.
Teo, J.A., C. Ray and S.A. EI-Swaf. 2006. Screening of polymers on selected Hawaii soils for erosion reduction and particle settling. Hydrological Processes, 20 (1): 109-125.
Theng, B.K.G. 1982. Clay-polymer interactions: Summary and perspectives. Clays ClayMiner, 30: 1-10.
Vaezi, A.R., M. Ahmadi and A. Cerda. 2017. Contribution of raindrop impact to the change of soil physical properties and water erosion under semi-arid rainfalls. Science of the Total Environment, 583: 382-392.
Yönter, G. ve A. Taysun. 2004. Farklı çaplardaki taş örtü oranlarının yapay yağmurlayıcı koşulları altında su erozyonuna etkisi, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 41(3): 185-196.
Yönter, G. ve H. Uysal. 2007. Menemen Uygulama Çiftliği Topraklarında Laboratuvar Koşulları Altında Uygulanan Polivinilalkol (PVA) ve Poliakrilamid’in (PAM) Su Erozyonu ve Kaymak Tabakası Dirençleri Üzerine Etkileri. Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Proje Kesin Raporu, Proje No: 2005-ZRF-056.
Yönter, G. 2010. Effects of polyvinylalcohol (PVA) and polyacrylamide (PAM) as soil conditioners on erosion by runoff and by splash under laboratory conditions. EKOLOJİ, 19(77): 35-41.
Yönter, G. ve H. Uysal. 2014. Farklı Fiziksel ve Kimyasal Özelliklere Sahip Typic Xerofluvent Topraklara Uygulanan Doğal Katkı Maddelerinin Laboratuvar Koşullarında Yüzey Akış, Toprak Kaybı ve İnfiltrasyon Üzerine Etkileri. Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Proje Kesin Raporu, Proje No: 2012-ZRF-017.
Yönter, G. ve H. Uysal. 2017. Farklı Fiziksel ve Kimyasal Özelliklere Sahip Topraklara Uygulanan Hümik Maddenin Laboratuvar Koşullarında Yüzey Akış, Toprak Kaybı ve Drene Olan Su Miktarları Üzerine Etkileri. Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Proje Kesin Raporu, Proje No: 2015-ZRF-058.
Zanchi, C and D. Torri. 1980. Evaluation of rainfall energy in central Italy. In: M.De Boodt and D. Gabriels (Editors), Assessment of Erosion. John Wiley, London, pp. 133-142.