Farklı özelliklerdeki topraklarda redoks potansiyelindeki değişimlerin Fe ve Mn yarayışlılığına etkisi

Kış ayları boyunca toprakların hemen hemen doygun şartlarda kalması redoks potansiyelini düşürmekte bu da örnekleme zamanına bağlı olarak topraklarda farklı yarayışlı element konsantrasyonlarına neden olmaktadır. Topraklara giren oksijen miktarına bağlı olarak redoks reaksiyonlarında meydana gelen değişimler demir (Fe) ve mangan (Mn) yarayışlılığını önemli ölçüde değiştirmektedir. Bu nedenle bu çalışmada indirgen koşulların süresine bağlı olarak topraklardaki yarayışlı Fe ve Mn miktarlarının nasıl değiştiği incelenmiştir. Bu amaçla özellikleri farklı 15 yüzey toprağı (0-30 cm) 1:1 toprak su karışımıyla sağlanan indirgen şartlarda sabit sıcaklıkta (22±2 °C) 91 gün inkübasyona bırakılmıştır. İnkübasyonun 3, 7, 14, 21, 31, 45, 60, 91. günlerinde pH, ORP, DTPA-Fe ve DTPA-Mn analizleri yapılmıştır. Sonuçlar redoks potansiyelinin DTPA ile ekstrakte edilebilen yarayışlı Fe ve Mn konsantrasyonunu önemli ölçüde etkileyerek değiştirdiği gözlemlenmiştir. Bu değişim, inkübasyon süresine ve toprak özelliklerine bağlı olarak farklılıklar göstermiştir. Sonuç olarak topraklarda yarayışlı Fe ve Mn konsantrasyonu belirlenirken toprakların rutin analizleri içerisine ORP parametresinin de ilave edilmesinin aynı arazinin farklı dönemlerindeki analiz sonuçlarının karşılaştırılmasında faydalı olacağı düşünülmektedir.

Effect of redox potential induced changes on Fe and Mn availability in soils with differing characteristics

The water content near saturation during the winter times reduces the redox potential of soils this in fact cause changes in nutrient element concentration induced by sampling time. The availability of iron (Fe) and manganese (Mn) prone to very large variations depending on redox induced reactions upon depletion of oxygen diffusion into soils. Thus we aimed to investigate how available Fe and Mn concentrations are affected by saturation-time and soil properties. For this purpose total of 15 surface soil samples (0-30 cm) with differing physico-chemical properties were incubated at near saturation condition by mixing 1:1 soil: water and constant temperature (22±2°C) for 91 days. pH, oxidation reduction potential (ORP), DTPA-Fe and–Mn were measured on 3, 7, 14, 21, 31, 45, 60 and 91st days. Results indicated that redox potential had significant effects on DTPA extractable Fe and Mn concentrations. These changes were function of soil properties and incubation period. It can therefore be concluded that it is beneficial to include the ORP measurement into routine soil analyses parameters to better evaluate the available Fe and Mn concentration of the same field’s soil sampled at differing time or season.

___

  • Aydın A, Sezen Y (1995) Değişik Azotlu Gübrelerin Suya Doygun Koşullarda Urfa Yöresi Toprak Örneklerinin Fe, Mn, Zn ve Cu Elverişliliğine Etkisi. İlhan Akalan Toprak ve Çevre Sempozyumu, II, B146-155, Ankara.
  • Barik K, Kant C, Aydın A (2005) Daphan ve Pasinler Ovası toprak örneklerine suya doygun koşullarda farklı azotlu gübre uygulamalarının toprakların Fe, Mn, Zn ve Cu elverişliliğine etkisi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 37(1): 9-15.
  • Berkman ET, Reise SP (2012) A Conceptual Guide to Statistics Using SPSS. SAGE Publications, Los Angeles, USA.
  • Bremner JM (1996) Nitrogen-total. In: Sparks DL, Page AL, Helmke PA, Loeppert RH, Soltanpour PN, Tabatabai MA, Johnston CT, Sumner ME (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part 3 Chemical Methods. ASA/SSSA, Madison, WI, USA, pp. 1085-1022.
  • Condon AG, Richards RA (1992) Exploiting genetic variation in transpiration efficiency in wheat: An agronomic view. Ehleringer JR, Hall AE, Farquhar GD (Eds), Stable Isotopes and Plant Carbon-Water Relations. Academic Press, San Diego, California, USA, pp. 435- 450.
  • Datta SK (1981) Principles and Practices of Rice Production. Wiley Interscience, New York, U.S.A.
  • Dellwig O, Leipe T, Marz C, Glockzin M, Pollehne F, Schnetger B, Yakushev EV, Bottcher ME, Brumsack HJ (2010) A new particulate Mn-Fe-P-shuttle at the redox cline of anoxic basins. Geochimica Et Cosmochimica Acta 74: 7100-7115.
  • Fageria NK, Moraes OP, Vasconcelos MJ (2011) Yield and yield components of upland rice as influenced by nitrogen sources. Journal of Plant Nutrition 34: 361-370.
  • Gee GW, Bauder JW (1986) Particle-size analysis. In: Klute A. (ed.), Methods of Soil Analysis. Part 1. 2nd ed. ASA/SSSA, Madison, WI., USA. pp. 383-411.
  • Ghosh SN, Kar AK, Dhua SP (1976) Effect of sampling variation on Eh, pH and available P, Fe and Mn in submerged rice soil. Indian Society of Soil Science 24(1): 86-87.
  • Kuo S (1996) Phosphorus. In: Sparks DL, Page AL, Helmke PA, Loeppert RH, Soltanpour PN, Tabatabai MA, Johnston CT, Sumner ME (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part Part 3 Chemical Methods. ASA/SSSA, Madison, WI, USA, pp. 869-920.
  • Landau S, Everitt BS (2004) A Handbook of Statistical Analyses Using SPSS. Chapman &Hall/CRC Press LLC, London, UK.
  • Latrille C, Elsass F, van Oort F, Denaix L (2001) Physical speciation of trace metals in Fe-Mn concretions from a rendzic lithosol developed on Sinemurian limestones (France). Geoderma 100: 127-146.
  • Lindsay WL, Norvel WA (1978) Development of DTPA soil test for Zn, Fe, Mn and Cu. Soil Science Society of America Journal 42(3): 421-28.
  • Lindsay WL (1979) Chemical Equilibria in Soils. JohnWiley & Sons, New York, USA.
  • Lindsay WL, Sadiq M (1983) Use of pe + pH to predict and interpret metal solubility relationships in soils. Science of Total Environment 28: 169-178.
  • Lindsay WL (2001) Chemical Equilibria in Soils. The Blackburn Press, USA.
  • Liu F, Colombo C, Adamo P, He JZ, Violante A (2002) Trace elements in manganese-iron nodules from a Chinese Alfisol. Soil Science Society of America Journal 66: 661–670.
  • Lowley DR (1991) Dissimilarity in Fe(III) and Mn(IV) reduction. Microbiological Reviews 55: 259-289.
  • Nasnodkar MR, Nayak GN (2017) Chemical speciation and bio-availability of selected trace metals in the mudflat core sediments of the tropical estuaries, India. Environmental Earth Sciences, 76: 727.
  • Nelson DW, Sommers LR (1996) Total carbon, organic carbon and organic matter. In: Sparks DL, Page AL, Helmke PA, Loeppert RH, Soltanpour PN, Tabatabai MA, Johnston CT, Sumner ME (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part 3 Chemical Methods. ASA/SSSA, Madison, WI, USA, pp. 961-1010.
  • Ören S (2018) Toprakların redoks potansiyelindeki değişimlerin Fe ve Mn yarayışlılığına etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
  • Patrick JWH, Reddy CN (1978) Chemical Changes in Rice Soils. In: IRRI, Ed., Soils and Rice, The International Rice Research Institute, Manila, pp. 361-379.
  • Patrick WH, Henderson RE (1981) Reduction and re-oxidation cycles of manganese and iron in flooded soil and in water solution. Soil Science Society of America Journal 45: 855-859.
  • Patrick WH, Gambrell RP, Faulkner SP (1996) Redox and measurement of soils In Sparks DL et al. (Eds). Methods of Soil Analysis, Part 3, Chemical Methods, Soil Society of America Book series No. 5, Soil Science Society of America, Madison, WI, pp. 1255-1273.
  • Ponnamperuma FN (1972) The chemistry of submerged soils. Advances in Agronomy 24: 29-96.
  • Ponnamperuma FN (1978) Electrochemical changes in submerged soils and the growth of rice. Soils and Rice. International Rice Research Institute, Los Bafios, Philippines, s. 421-441.
  • Rao MB, Venkateswalu J (1974) The Physico-chemical changes of the newly flooded soils. Indian Society of Soil Science 22(1): 13-18.
  • Shaheen SM, Rinklebe J (2014) Geochemical fractions of chromium, copper, and zinc and their vertical distribution in floodplain soil profiles along the Central Elbe River, Germany. Geoderma 228: 142-159.
  • Sogaard EG, Madsen HT (2013) Groundwater chemistry and treatment: Application to Danish waterworks. In: Elshorbagy W. (Ed.), Water Treatment. InTech, pp. 223-246.
  • Sparks DL, Page AL, Helmke PA, Loeppert RH, Soltanpour PN, Tabatabai MA, Sumner ME (1996) Methods of Soil Analysis. Part 3-Chemical methods. Soil Science Society of America Inc., USA.
  • Suda A, Makino T (2016) Functional effects of manganese and iron oxides on the dynamics of trace elements in soils with a special focus on arsenic and cadmium: A review. Geoderma 270: 68-75.
  • Sumner ME, Miller WP (1996) Cation exchange capacity and exchange coefficients. In: Sparks DL, Page AL, Helmke PA, Loeppert RH, Soltanpour PN, Tabatabai MA, Johnston CT, Sumner ME (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part 3 Chemical Methods. ASA/SSSA, Madison, WI, USA. pp. 1201-1230.
  • Szymanski W, Skiba M (2013) Distribution, morphology, and chemical composition of Fe-Mn nodules in Albeluvisols of the Carpathian foothills, Poland. Pedosphere 23: 445-454.
  • Takai Y, Koyama T, Kamure T (1957) Microbial metobolism of paddy soils. Journal of Agricultural Chemical Society 31: 211–220.
  • Usta S (1995) Toprak Kimyası. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Yayın no: 1387, Ankara.
Mediterranean Agricultural Sciences-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1988
  • Yayıncı: Akdeniz Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Bazı maddelerin Heterorhabditis bacteriophora HBH ırkının in vitro kitle üretimi üzerine etkileri

Tufan Can ULU, Alper SUSURLUK

Farklı uç alma dönemleri ve farklı dozlarda azot uygulamalarının Merlot (Vitis vinifera L.) üzüm çeşidinde salkım ve tane özellikleri üzerine etkilerinin belirlenmesi

İlknur KORKUTAL, Elman BAHAR, Gülderen KAYGUSUZ

Erzurum ilinde taze fasulye üretim maliyeti

Emine AŞKAN, Vedat DAĞDEMİR, Serkan TERCAN

İtalyan çimi (Lolium multiflorum L.) + Tüylü fiğ (Vicia villosa L.) karışımlarında farklı hasat zamanları ve karışım oranlarının verim ve kalite özelliklerine etkisi

Yaşar Tuncer KAVUT, Hakan GEREN

Muğla ilinde küçükbaş hayvan yetiştiriciliğinin yapısal özellikleri

Mustafa Kemal AYDIN, Mahmut KESKİN

Antalya ili seracılık işletmelerinde vergilendirme algısının vergilendirilme düzey ve usulü ile kar etkinsizliği arasındaki ilişkilerin incelenmesi

Makbule Nisa MENCET YELBOĞA, Cengiz SAYIN, Rahmiye Figen CEYLAN, Meral ÖZALP, Eda İLBASMIŞ, Oya SAV

Mısır saplarının peletlenmesi ve pelet özelliklerinin belirlenmesi

Hasan YILMAZ

Doğal floradan toplanan bazı fiğ türlerinin (Vicia sp.) morfolojik özellikleri

Cengiz ERDURMUŞ, Semiha KİREMİTÇİ, Mehmet ÖTEN

Farklı özelliklerdeki topraklarda redoks potansiyelindeki değişimlerin Fe ve Mn yarayışlılığına etkisi

Süleyman ÖREN, Veli UYGUR, Enise SUKUŞU

Türk arpa (Hordeum vulgare L.) köy çeşitlerinin küllemeye karşı dayanıklılığın belirlenmesi

Mehmet TEKİN, Ahmet ÇAT, Mürsel ÇATAL, Taner AKAR