TOPRAIN KMYASAL ZELLKLER VE SULAMA SUYU TOPRAIN KMYASAL

TOPRAĞIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE SULAMA SUYU

TOPRAĞIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Toprak kimyası başlı başına bir uzmanlık alanıdır ve konuya geniş bir şekilde girilmesi dersin amaçlarının çok dışına çıkar. Bu sebepten dolayı yapılan analizleri isim olarak belirtip fikir sahibi olacak kadar yüzeysel bir giriş yapacağız. Toprağın kimyasal özellikleri denilince toprak içinde , tarım bakımından önemli çeşitli kimyasal element ve bileşiklerin bulunuş şekilleri ve ağırlık yüzdeleri anlaşılır. Çeşitli element ve bileşiklerin saptanması önce toprağın tarıma elverişli olup olmadığını tespiti sonradan sulamaya elverişli olup olmadığının anlaşılması bakımından önemlidir. Özellikle toprağın sulamaya elverişli olup olmadığı kararlaştırılması da toprağın fiziksel yapısını da göz önünde tutmak gerekir. Toprağın kimyasal yapısı zaman içinde değişebilir. Bu değişmede en önemli etkenler başıca, toprakta yapılan tarımın cinsi , toprağın işlenme şartları , gübreleme ve sulama suyunun kalitesidir. Buradan da anlaşılacağı üzere tarım yapılan bir bölgede gerek işleme , gerek gübreleme ve ıslah programının ortaya konulması gerekse yetiştirilecek ürünün saptanması bakımından belirli aralıklarla bu analizlerin yapılması ve bunların sonuçlarına göre hareket edilmesi büyük önem taşımaktadır.

KİMYASAL ANALİZLER Toprak numunesi üzerinde yapılan kimyasal analizler kısaca şöyle sıralanabilir : -Organik karbon yüzdesi tayini -Toplam azot yüzdesi tayini -Değişebilir metalik katyonlar yüzdesi -Toplam kalsiyum + aktif kalsiyum yüzdeleri -Serbest demir yüzdesi -Değişebilir alüminyum yüzdesi -Toplam fosfor + alınabilir fosfor yüzdeleri -Toplam potasyum + alınabilir potasyum yüzdeleri -Nitrit ve nitrat yüzdeleri -Ph -Hümik asit yüzdesi -Tuzlu topraklar için : -kondüktivite -toplam iyon -vb. deneyler (uzmanların isteğine bağlı olarak yapılır). Deneyler için çeşitli laboratuarlarda çeşitli metotlar uygulanabilir. Bu sebepten laboratuar raporlarında daima deneyin hangi metod uygulanarak yapıldığı belirtilir.

Humus ve Humus Asitleri Toprak içindeki organik bileşiklere genel olarak humus adı verilir. toprağa , bazen isteğe bağlı olarak bazen de kendiliğinden karışan hayvansal ve bitkisel atıklar topraktaki organik maddelerin esas kaynağıdır. Bu organik maddeler zamanla ve ısı , su, mikroorganizmalar ve benzeri gibi etkenlerle yavaş değişir ve bitkiler tarafından alınabilir mineral bileşikler , gazlar veya humus kolloidleri şekline dönüşür. özellikle humus kolloidleri zamanla mineralizasyon neticesi topraktaki yeni bitkilerin ihtiyacını karşılar ve böylece karbon ve azot bakımından ‘ biyolojik çevrim ‘ tamamlanmış olur. Topraktaki humusun belirtilmesi için çeşitli göstergeler vardır. Bunlardan en önemlisi KARBON/AZOT ( C/N) oranıdır. Bu oran toprağın humus içeriği konusunda fikir verir. C/N oranı 15 -25 arasında ise toprakta iyi ayrışmamış organik madde var , C/N oranı 8 -12 arasında ise toprakta iyi ayrışmış organik madde var , C/N oranı 10’dan küçük ise organik maddesi az, mineral yapıda bir toprak numunesi var demektir. Toprakta humusun davranışı özellikle su tutma kapasitesi yönünden bazen kilede benzemektedir.

Kimyasal analiz sonuçlarının yorumu Kimyasal analiz sonuçlarına bakarak toprak hakkında sulanabilir yada sulanamaz diye karar vermek ve ya ne gibi tedbirlerle ne tür tarım yapılabileceğinin saptanması bu alanda uzmanlaşmış kişilerin görevidir. sonuçların yorumu konusunda burada sadece birkaç noktaya işaret edecek ve sınırların belirtilmesiyle yetinilecektir. Toprakta , kimyasal yönden , herşeyden önce değişebilir katyonlarla (Ca, Mg , K ) azot ve fosfor dengelerine bakılır ve eksik olan eleman böylece saptanır.

Bir önceki slaytta verilmiş olan bu değerler, sadece mertebeler hakkında bir fikir vermektedir ve kesin değildir. Gerçekte toprakta bulunan elementlerin değişebilir yahut alınabilir kısımlarını, granülometrisini ve yetiştirilecek bitki göz önüne alarak karar vermek gerekir. Deneylerin yorumu konusunda üzerine önemle durulması gereken bir deneyde p. H deneyidir. Bu deney toprak çözeltisi içerisinde çözünmüş H+ iyonlarının konsantrasyonunun göstergesidir ve H+ konsantrasyonunun kologaritmasıdır. p. H , 0 ile 14 arasında deger alır nötr durumu 7 dir. Toprağın asit ve alkali karakteri , p. H değerine bakılarak Tablo 16 ya göre kararlaştırılır

p. H değeri , toprakta bazı bitkilerin yetişme sınırlarını da belirler. Örnek olarak bazı tarımsal bitkiler için uygun p. H değerleri TABLO 10 da verilmiştir.

p. H değeri ve Azot değerlerine bakılarak bir toprağın verimliliğine de karar vermek olasıdır. Örneğin TABLO 17 bu konuda bir fikir verebilir. Yorumlarda esas önemli olan , çeşitli elementler için yeterlilik ve fazlalık sınırları ile bazı elementler için tehlike sınırıdır. Örneğin : KÜKÜRT me/100 gr POTASYUM me/100 gr <1. 5 -3 3 -6 6 -12 12 -24 >24 < 0. 1 -0. 2 -0. 4 >0. 4 zayıf Yetersiz orta iyi çok iyi fazla kötü zayıf orta iyi

-Değişebilir kalsiyum me/100 gr Kalsiyum için karar vermek zordur. Gerçekte bitkilerin çok az Ca ihtiyaçları vardır. Buna karşılık Ca toprağın pek çok özelliklerinie etkiler. Genellikle 0. 5 me/100 gr altında Ca bulunması yetersiz işaretidir. Uygun bir değer 2 -3 me/100 gr değişebilir Ca ‘dur. bununla beraber bu değerler toprak yapısına ve bitki çeşidine çok bağlıdır. -Magnezyum değişebilir me/100 gr Yetersizlik sınırı 0. 1 -0. 17 fazlalık sınırı ise 0. 25 -0. 35 arasındadır. Toprağın kil ve mil yüzdesi bu sınırlara etkir. -Potasyum değişebilir me/100 gr Yetersizlik sınırı toprağın dokusuna bağlı olarak 0. 09 – 0. 10 arasındadır. Kumlu topraklarda daha düşük olabilir. Fazlalık sınırı ise 0. 15 -0. 35 arasındadır. Uygun değer 0. 2 dir. -Fosfor (toplam ) Tarım cinsine ve toprağın bağlama yeteneğe bağlı olarak yetersizlik sınırı 5 -200 ppm olarak verilebilir. Fazlalık sınırı ise 200 -600 ppm arasındadır. Fosfor, özel olarak bitki çiçeklenme faaliyetine etkili olduğu için üzerinde çok çalışılmış ve pek çok deney metodları ile yetersizlik -fazlalık sınırları verilmiştir. -Alüminyum Toprak Ph sınırı 5 -5. 5 civarında bulunduğu yörelerde toprakta Alüminyum da varsa bazı hassas bitkiler (Tütün arpa buğday pamuk) yetişmez. -Manganez de aynen alüminyum gibi p. H 5. 5 civarında etkili olur, dolomit ve kalker ilavesiyle düzeltebilir. Görüldüğü gibi toprağın gerek fiziği, gerekse kimyası son derece geniş kapsamlı ve birbirini etkileyebilen pek çok sayıda değişken ile çalışan bilim dalıdır burada çok kısa bir özeti yapılmak zorunda kalınmıştır.

SULAMA SUYU

Tabiatta mevcut sular az veya çok oranda erimiş, şekilde mineral tuzlar içerir. Diğer taraftan, doğal akarsular, mineral tuzlara ek olarak askıda mineral ve organik maddeler de taşıyabilir. Tarım yapılan bir bölge devamlı olarak aynı su ile sulanacağı için, zaman içinde bu mineral ve askıdaki maddelerin toprakta birikmesi sonucu, toprak kalitesinde de değişimler meydana gelebilir. Özellikle son çeyrek yüzyılda evlerde çeşitli isimler altında çok sayıda kimyasal maddelerin kullanımının hızlı artması ve özellikle sanayide son derece çeşitli organik ve inorganik kimyasal maddelerin kullanılmaya başlanması toprak kirlenmesi konusunda gündeme getirmiştir. Nehirler boyunca büyük şehirlerin veya kimyasal maddeler kullanan sanayinin mansabında bulunan tarım alanları bu bakımdan büyük bir tehdit altındadır. Klasik olarak suyun sulamaya uygunluğu bazı deneyler sonucu elde edilecek verilere göre kararlaştırılır. Toprağın tarıma elverişliliği fiziksel ve kimyasal bakımdan zahmetli ve masraflı olmakla beraber düzeltilebilir. Fakat suyun ziraate elverişli olmaması durumunda alınacak önlemler hem tesis olarak pahalı hemde işletme olarak tarımla uğraşanların olanakları dışındadır.

SU ANALİZLERİ Sıcaklık sulama suyunun fiziksel özellikler bakımından üzerinde önemle durulacak özelliği sıcaklıktır. Su ve sonuç olarak toprak sıcaklığı bitkilerin büyümesine doğrudan etki yapar. Örneğin ilkbahar sulamaları suyun soğuk oluşu nedeniyle toprağı soğutur ve sonuçta bitkinin gelişmesini engeller: buna karşılık yaz sulamaları büyümeyi hızlandırır. Genel olarak sulama suyu sıcaklığının 15 derece civarında bulunması istenir. Sıcaklığın 7 - 8 dereceden aşağı olması büyümeye zararlı etkiler yapabilir. Bu sebepten soğuk kaynak sularının çıkar çıkmaz sulamaya alınması hatalı olabilir. Biraz bekledikten sonra kullanılması daha uygun olur. Sulama suyunun kimyasal analizi konusunda : Elektrik iletkenliği, p. H , Toplam konsantrasyon, Askıdaki katı madde miktarı , Kalsiyum , Magnezyum, Sodyum, Potasyum, Karbonat, Sülfat , Klor , Nitrat ve özel olarak Demir ve Bor analizleri yapılır.

Anyon ve katyonların su içersindeki miktarları (konsantrasyon) ppm (parts per million ) veya litrede miliekivalan me/lt olarak belirtilir. Bu iki ölçü arasındaki bağıntı : mg/lt=ppm=(me/l) x (atom gram / değerlik) şeklindedir. Elektrik iletkenliği , elektrik direncinin tersidir. Bilindiği gibi elektrik direncinin birimi ohm dur. Elektrik iletkenliğinin birimi ise mho dur. İki kavram arasındaki bağıntı : 1 Elektrik İletkenliği =1 EC = (1/ohm)=1 mho = 1 Siemens 1 mho = 1000 mmhos =10^6 µmhos şeklindedir. Elektrik iletkenliği ve konsantrasyon arasında suyun tuzluluk oranı = ppm / 10^4 = 0. 064 x EC (mho) x 10^6 şeklinde yaklaşık bir bağıntıda vardır. Sulama suyunun sınıflanması ve tarım ve toprak için zararlı olup olmadığının saptanması , toplam konsantrasyon suda erimiş halde bulunan mineral maddelerin , ppm , me/lt , olarak veya daha iyisi micromhos/cm/cm olarak elektrik iletkenliği cinsinden ifade edilir. Elektrik iletkenliği (EC) 25 derece ölçülmüş olmalıdır. Toplam konsantrasyon veya diğer bir deimle tuzluluğun ölçüsü olan elektrik iletkenliğine (EC) bakarak sulama sularını 4 gruba ayırmak mümkündür.

(C 1 ) 25 DERECEDE CE<250 micromhos / cm Pek çok cins toprakta , pek çok cins bitki YETİŞTİRİLMESİNE UYGUN SULARDIR. Bazen toprağın hafifçe yıkanması faydalı olabilirse de , çok az geçirimli topraklar hariç normal sulamalarla bu zaten gerçekleşir. (C 2 ) 25 DERECEDE CE , 250 -750 micromhos / cm Toprakta hafif bir yıkama yapacak şekilde sulama yapılması şartıyla kullanılacak sulardır. Bitki cinsi olarak tuzdan pek etkilenmeyenler seçilmelidir. (C 3 ) 25 DERECEDE CE , 750 -2250 micromhos / cm Drenaj ve tahliye olanaklarının uygun olması şartıyla kullanılabilecek sulardır. Tuza dayanımlı bitkiler bile yetiştirilse dikkatli olmalıdır. (CE) 25 DERECEDE CE> 2250 micromhos / cm Çok geçirimli ve iyi drene edilmiş topraklarda başka olanak yoksa kullanılabilecek sulardır. Toprağı da yıkayacak şekilde sulama yapılmalı ve tuza dayanıklı bitkiler yetiştirilmelidir.

Diğer analiz neticelerinin yorumlanması ise şöyle yapılır. SODYUM YÜZDESİ : Özellikle killi toprakların su ve hava geçirme özelliklerine çok tesir eden ve toprağın işlenmesini güçlendiren Na’un yüzdesi hesaplanır. Genellikle Na oranı fazla olan sular yumuşak sulardır. KLOR YÜZDESİ : Suda bulunan anyonların bir analizi olan bir yüzdeliktir. ( CI) aslında sülfat ve nitrat iyonları bitkiler için önemli besin maddeleridir, ancak klor fazla olmamalıdır zehir etkisi yapar. KALICI SODYUM KARBONAT=KSK değeri ile analizi yapılır. Bu değer negatif ise karbonat artığının suda mevcut olmadığını gösterir. KSK=1. 25 me/l değerine kadar olan sular güvenle kullanılabilecek sulama sularıdır. KSK=2. 5 me/l den büyük çıkarsa sulama suyunun karbonat çözeltisi bırakması tehlikesi başlar. DEMİR=Sulama suyunda Fe iyonunun fazla bulunması kil minerallerinin koagülasyona yol açtığı için zararlıdır. Ancak bitkiler içinde özellikle yeşil kısımlarda belli bir faydalı etkisi bulunduğu için gereklidir. Demir fazla olursa su havalandırılarak ve bekletilerek kullanılmalıdır. BOR=Ülkemizde özellikle Batı Anadolu ve Marmara Bölgesinin güneyindeki sularda bulunabilir. Bor bitkilerin yetişmesinde ana elementlerden biri olmasına karşın 3 ppm den fazlası tarım bitkilerinin ve sebzelerin büyümesini önler. Özellikle bazı sert ve yumuşak çekirdekli meyve ağaçları bora karşı çok duyarlıdır.

ASKIDA MADDELER =Bu maddeler eğer kil orjinli ise yakma deneyinde küçük kayıp verir ve tarlada çökelerek geçirimliliği azaltıcı yönde etki yapar ; dolayısıyla tarıma zararlı olabilir. Bu şekildeki maddeler bir çökeltme havuzunda çöktürülerek uzaklaştırılabilir. Yakma deneyinde kayıp büyük ise organik orijinli kolloidler bahis konusudur ki tarıma genellikle faydalıdır. p. H DEĞERİ =Topraktaki tuz ve alkali problemlerinin saptanmasında önemli bir kriter olan p. H değerinin suda 6 -7 civarında bulunması istenir.