TABAN SUYU BTK LKLER Do Dr Hakan ARSLAN

TABAN SUYU BİTKİ İLİŞKİLERİ Doç. Dr. Hakan ARSLAN

Bitki çeşidine ve toprak özelliğine göre taban suyu düzeyinin yüksek oluşu bitki gelişmesine olumsuz etki yaptığı gibi , düşük oluşu da bitkiye gerekli olan suyun derine inen taban suyu nedeni ile alınamamasına sebep olmaktadır. Ø Taban suyu düzeyi bitki, toprak ve iklim faktörlerine bağlı olarak kritik taban suyu düzeyi optimum derinlikte tutulursa ancak bitkilerden en yüksek verim elde etmek mümkün olmaktadır. Ø Bu amaçla bitki gelişme süresi boyunca taban suyu düzeyinin bitkinin etkili kök derinliğinin altında tutulması gerekir. Ø

Bitkilerin normal gelişmeleri için gerekli olan suyun % 80 inin alındığı kök derinliği”etkili kök derinliği”olarak tanımlanır. Ø Bu değer bitki çeşidine göre değişiklik göstermektedir. Sebzelerde 30 -60 cm, tarla bitkilerinde 60 -90 cm ve meyva ağaçlarında 90 -150 cm arasında değişmektedir. Bitki kök derinliği olgunlaşma döneminde en yüksek değere ulaşır. Ø Gelişmenin ilk dönemlerinde etkili kök derinliği daha az olduğundan taban suyu yüksekliğinin bitkiye etkisi daha düşük düzeyde olmaktadır. Ø

Ülkemiz tarım alanlarında yetiştirilen kültür bitkileri için opt taban suyu seviyeleri Tarla Bitkileri Bitki Çeşidi Sebzeler Taban Suyu Düzeyi (cm) Bitki Çeşidi Taban Suyu Düzeyi (cm) Buğday 140 Bezelye 90 Arpa 100 Domates 75 Mısır 90 Biber 80 Pamuk 90 Soğan 80 Şekerpancarı 80 Kabak 80 Patates 100 Havuç 80 Fasulye 120 Lahana 50

Taban suyu düzeyi seçimini etkileyen diğer bir faktörde topraktır. Toprağın özellikle bünyesi ile su yükselmesi arasında yakın bir ilişki vardır. Kaba bünyeli topraklarda kapillerite ile su yükselmesi ince bünyelilere oranla daha azdır. Çeşitli bitkiler ve toprak tipleri için uygun taban suyu düzeyleri aşağıdaki çizelgede verilmektedir. (Arctnich 1980)

Taban Suyu Düzeyi (cm) Bitki Çeşidi Kumlu Tınlı Killi Çayırlar 40 -60 60 -90 Tarla Bitkileri 60 -90 90 -120 120 -150

Toprak Geçirgenlik (Permeabilite Etütleri) Drenaj projelerinde kullanılan önemli kriterlerden birisi de drenaj sorunu olan alanlara ilişkin toprakların geçirgenlik veya permeabilite değerlerinin saptanmasıdır. Ø Toprak geçirgenlik değeri, toprak suyu hareketini belirttiği için topraktan uzaklaştırılacak su miktarının tayininde kullanılan önemli bir parametre olmaktadır. Ø Toprağın, geçirgen bir ortam olarak suyu ve havayı geçirme özelliğine, o toprağın permeabilitesi denilmektedir. Ø

Ø Diğer bir tanımla, belirli bir çaptaki veya kesit alanındaki ve belirli kalınlıktaki bir topraktan belirli bir zamanda geçen suyun miktarı o toprağın permeabilite değerini vermektedir.

Ø Özellikle drenaj çalışmalarında, fazla suyun topraktan çıkarılması için gerekli olan drenaj sisteminin saptanmasında, bu sistemlerin boşaltma ağzı kapasitelerinin, dren aralıklarının saptanmasında, kanal sızmalarının hesaplanmasında, tuzlu toprakların yıkama yoluyla yapılan ıslah çalışmalarında toprakların geçirgenlik değerlerinin bilinmesi gerekmektedir.

Ø Drenaj sistemlerinin projelenmesinde birim alandan birim zamanda drene edilecek su miktarı bilindiğinde açık drenaj kanal boyutları, toprak altına döşenecek dren boru çapının hesaplanması mümkün olmaktadır.

Toprak geçirgenliğine etkili olan başlıca faktörler şunlardır: Ø 1. Toprak gözeneklerinin şekilleri ve hacimleri 2. Ø 3. Ø 4. Ø 5. Ø Toprak taneciklerinin hacimleri Toprak suyunun özgül ağırlığı ve viskozitesi Toprak suyunun sıcaklığı Gözenek içinde sıkışmış hava kabarcıkları

LABORATUVAR KOŞULLARINDA TOPRAK GEÇİRGENLİĞİNİN SAPTANMASI Ø Drenaj alanındaki toprakları temsil edebilecek yerlerden farklı derinliklerde yatay ve düşey yönlerden alınan bozulmuş veya bozulmamış toprak örnekleri laboratuvara getirilerek geçirgenliklerini saptamak amacıyla denemeye alınmaktadır.

1. BOZULMUŞ TOPRAK ÖRNEKLERİNDE GEÇİRGENLİĞİN SAPTANMASI Ø Bozulmuş toprak örneklerinde saptanan geçirgenlik değeri, toprağın arazide sahip olduğu doğal koşulları yansıtmadığından drenaj projelerinde kullanılmaz. Ancak toprak ıslah maddelerinin etki derecelerinin belirlenmesi amacıyla kullanılmaktadır.

Ø Arazi topraklarını temsil edebilecek yerlerden farklı derinliklerden alınan bozulmuş toprak örnekleri laboratuvara getirilerek kurutulur ve 2 mm’lik elek altına geçen toprak alınarak özel kaplardaki filtre malzemesi üzerine konulur. Kaplar giriş ve çıkış ağızlarından birbiriyle bağlanır. Kaplar üzerine akan suyun toprak örneği içerisinden geçerek sızan miktarı belirli sürelerde bir kap yardımıyla ölçülür.

2. BOZULMAMIŞ TOPRAK ÖRNEKLERİNDE GEÇİRGENLİĞİN SAPTANMASI Drenaj etüt ve projelemelerinde, doğal koşulları mümkün olduğu kadar yansıtan bozulmamış toprak örneklerinde ölçülen geçirgenlik değerleri kullanılır. Ø Toprağa çakılan çelik silindirler içerisine alınan bozulmamış toprak örnekleri laboratuvarda test edilerek geçirgenlik değerleri saptanmaktadır. Ø Laboratuvarda bozulmamış toprak örneklerinde geçirgenliği saptamak amacıyla; Ø

1. SABİT SEVİYELİ PERMEAMETRE İLE TOPRAK GEÇİRGENLİĞİNİN SAPTANMASI Sabit seviyeli permeametre aletleri ile daha çok orta ve kaba bünyeli toprakların geçirgenlikleri tayin edilmektedir. Ø Bu yöntemde deneme süresince hidrolik eğim ve su seviyesi diğer bir deyişle hidrolik yük sabit durumda tutulur. Ø Belirli hidrolik yük altında topraktan sızan su miktarı belirli süreler içinde ölçülür. Darcy eşitliği kullanılarak toprak örneğinin geçirgenliği veya permeabilitesi hesaplanır. Ø

2. DEĞİŞKEN SEVİYELİ PERMEAMETRE İLE TOPRAK GEÇİRGENLİĞİNİN SAPTANMASI Geçirgenlikleri düşük olan ağır bünyeli topraklardan geçen su miktarı az olduğu için, bu toprakların geçirgenlik değerleri genellikle değişken seviyeli permeametre aleti ile ölçülmektedir. Ø Kısa sürede, hidrolik yükü artırarak toprak örneğinden geçen su miktarını yükseltmek bu yöntemin esasını oluşturmaktadır. Ø Bu alette toprak örneği içerisinden geçen suyun miktarı, denemeye giren suyun geçtiği borudan ölçülerek saptanmaktadır Ø

TABAN SUYU SEVİYESİ ALTINDA TOPRAK GEÇİRGENLİĞİNİN SAPTANMASI Ø 1) BURGU DELİĞİ (AUGER HOLE) YÖNTEMİ Burgu deliği yöntemi arazide taban suyu altındaki toprağın geçirgenliğinin bulunmasında kullanılan en geçerli yöntemdir. Burgu deliği yöntemi toprak geçirgenliğinin arazide belirlenmesi, toprak suyu sıcaklığı ve tuz konsantrasyonunun doğal koşullarda olması, yatay geçirgenlik için ortalama bir değer vermesi ve basit bir yöntem olması nedeniyle en çok tercih edilen yöntemlerden biridir.

Ø Ağır bünyeli topraklarda kuyuların açılmasından bir gün sonra test yapılması uygundur. Ø Hafif bünyeli kumlu topraklarda dengelenme süresi daha kısadır. Bu topraklarda kuyunun açılmasından sonra fazla beklemek kuyu kenarlarının çökmesine ve yanlış sonuçların alınmasına neden olabilir

Yöntem kuyu derinliğindeki tüm profilin, o noktadaki su tablası altındaki ortalama hidrolik iletkenlik değerini verir. Ø Bu yöntemde kuyudan pompa veya kova ile boşaltılan suyun, dengeye ulaşana kadar çevreden sızan suyun kuyudaki yükselme hızı ölçülür. Ø Toprak bünyesi ne kadar ağır olursa olsun bir kuyuda 2 -3 defadan fazla test yapmak sakıncalıdır. Bunun nedeni kuyu kenarlarının çökmesi ve kova ile su boşaltılması sırasında kenarların cilalanması ile kuyu kenarlarındaki doğal yapının bozulmasıdır. Ø