Harran ovasında bazı yaygın toprak serilerinde değişebilir sodyum oranı (ESR)-sodyum adsorpsiyon oranı (SAR) ilişkilerinin saptanması

Abstract

- 130 - ÖZET Bu araştırmanın amacı, Harran ovasında yaygın olan 6 farklı toprak serisinde, değişebilir sodyum oranı <ESR) ile sodyum adsorpsiyon oranı <SAE) arasındaki matematiksel ilişkileri dört farklı tuz konsantrasyonunda deneysel yollarla saptamak ve bu ilişkilerin katsayılarından yararlanarak toprakların alkali leş me eğilimlerini belirlemektir. Bu araştırmada, araştırma alanının yaklaşık %80'ni kaplayan Akçakale, Cepkenli, Gürgelen, Harran, Kısas ve Sırrın serilerinden genetik katmanlara göre yüzey horizonlarından alınan bozulmuş toprak örnekleri materyal olarak kullanılmıştır. Ayrıca, toprakların ESR-SAE ilişkilerinin belirlenmesi amacıyla, BaCl ve CaCl» tuzları kullanılarak 4 farklı tuz konsantrasyonunda (100, 200, 300 ve 500 me/1) ve 6 farklı SAK (5, 15, 25, 40, 60 ve 80) değerinde 24 farklı çözelti <orjinal çözeltiler) hazırlanmıştır. Yarım mm'lik elekten geçirilmiş toprak örnekleri üç yinelemeli olarak orjinal çözeltilerle üçer defa çalkalanarak dengeye getirilmiş ve denge çözeltileri dökül mey er ek analiz edilmek üzere plastik kutularda toplanmıştır. Sonra dengeye gelen toprak örnekleri üçer defa lif amonyum asetat çözeltisi ile ekstrakte edilmiş ve ekstraksiyon çözeltileri de analiz edilmek amacıyla toplanmıştır. Denemeler sonucunda elde edilen denge çözeltilerinde, SAK değerlerinin hesaplanması amacıyla ifa ve Ca, ekstraksiyon çözeltilerinde ise ESE değerlerinin hesaplanması amacıyla da ifa tayinleri yapılmıştır. Dört farklı tuz konsantrasyonunda yapılan denemeler sonucunda hesaplanan ESE ve SAE değerleri arasındaki ilişkiler doğrusal regresyon analizleri ile irdelenerek her bir toprak örneği için dört ayrı regresyon denklemi hesaplanmıştır. Ayrıca, dört farklı tuz konsantrasyonunda hesaplanan ESE ve SAE değerleri yine- 131 - regresyon analizleri ile irdelenerek her bir horizon, herbir seri ve tüm seriler için tek bir genel regresyon denklemi belirlenmiştir. Ayrıca, araştırmaya konu olan toprak serilerinin temel fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi amacıyla 2 mm* lik elekten geçirilmiş toprak örneklerinde pH, toplam tuz, KDK, DK, kireç, organik madde ve bünye analizleri üçer yinelemeli olarak yapılmıştır. Araştırma sonuçlarında, denge çözeltilerinin sodyum konsantrasyonunun, or j inal çözeltilerin sodyum konsantrasyonlarına yakın değerlerde olduğu ancak, denge çözeltilerinin kalsiyum içeriklerinin genellikle or j inal çözeltilerinkinden daha fazla olduğu görülmektedir. Toplam tuz konsantrasyonunun deneysel olarak arttırılması sonucu, denge ve ordinal çözeltilerin kalsiyum konsantrasyonları arasındaki farklılığın azaldığı gözlemlenmektedir. Tine, denge çözeltilerinin SAR değerlerinin, genellikle, ar j inal çözeltilerinkinden dana düşük olduğu görülmüştür. Toprak örneklerinin or j inal çözeltilerle çalkalanmasından sonra belirli bir tuz konsantrasyonunda, denge çözeltilerinin SAR değerlerinin artmasıyla, tüm örneklerde adsorbe edilen sodyum ve ESR değerleri artmış, buna karşılık SAR değerleri benzer olan denge çözeltilerinde tuz konsantrasyonunun artmasıyla azalmıştır. Or j inal çözeltilerin toplam tuz konsantrasyonu arttıkça ESR- SAR ilişkilerinin katsayıları (kg) genellikle azalmıştır. Toprakların üst ve alt horizonlarındaki ESR ve SAR değerlerine uygulanan regresyon analizleri sonucunda elde edilen seri denklemlerinin kg değerleri 0.0062 ile 0.0124 arasında değişmektedir. En yüksek kg değeri Gürgelen serisinde, en düşük ise Kısas serisinde hesaplanmıştır. Tüm seriler için elde edilen tek bir regresyon denkleminin kg değeri ise 0.0087 olarak saptanmıştır. Bu araştırmada elde edilen ESR-SAR ilişkilerinin regresyon denklemlerinin hemen tümü istatistiksel açıdan 0.001 düzeyinde önemli- 132 - bulunmuştur. Regresyon analizleri ile belirlenen ESR-SAK ilişkilerinin istatistiksel açıdan önemli bulunması, ' bu ilişkileri belirten denklemlerin uygulamada kullanılabileceğini göstermektedir. Ancak her horizon için dört farklı tuz konsantrasyonunda elde edilen denklemlerden tüm seriler için elde edilen regresyon denklemine doğru gidildikçe güvenirlik sınırı genişlemekte, diğer bir deyişle, gerçek değerlerle denklemlerden hesaplama yoluyla elde edilen değerler arasındaki farklılıklar artmaktadır. Araştırma bulgularına göre, kimyasal açıdan toprakların alkalileşme olasılığı sıralaması Gürgelen > Akçakale > Cepkeni i > Harran > Sırrın > Kısas şeklindedir. Bu sıralamadan da görülebileceği gibi, benzer koşullar altında, kimyasal bakımdan alkalileşme olasılığı Gürgelen serisinde en yüksek, Kısas serisinde ise en düşüktür.

- 133 - SUMMARY The aim of this research was to determine, experimentally, the mathematical relationships between the exchangeable sodium ratio (ESR) and the sodium adsorption ratio (SAR) at four different total salt concentrations on six different soil series which are widespread in the Harran Plain and to determine alkalinization tendencies of these soils by using coefficiens (Gapon) of the obtained relationships. Disturbed soil samples, collected from two surface horizons of Akçakale, Cepkenli, Gürgelen, Harran, Kısas and Sırrın soil series which comprise about % 60 of the research area, were used as the experimental material. In addition, 24 different solutions (original solutions) were prepared by using HaCl and CaCl2 salts, at four total salt concentrations (100, 200, 300 and 500 me/1) and six SAS values (5, 15, 25, 40, 60 and 80), in order to determine ESR-SAR relationships on the experimental soils. Sieved (0.5 mm) soil samples were equilibrated with original solutions three times and equilibrium solutions were collected in plastic bottles. Then, equilibrated soil samples were extracted three times with 1 H amonium acetate solution and extracts were saved for analyses. All treatments were replicated three times. At the end of the experiment, equilibrium solutions were analysed for 5a and Ca to calculate SAS values and extracts were analysed for Ha to calculate ESR values. The relationships between the calculated ESR and SAR values at four different salt solutions were examined by linear regression analyses upon which four different regression equations were calculated for each horizons. Hext, all ESR and SAR values were calculated at four salt concentrations were pooled and a single regression equation was calculated for each of the- 134 - horizons. In addition, soil samples were analysed for pH, total soluble salts, cation exchange capacity, exchangeable cations, lime, organic matter and particle size distribution. While concentrations of Ha in original solutions and equilibrium solutions were similar, those of Ca were consistently higher in the equilibrium solutions. Differences between Ca concentration of equilibrium and original solutions were reduced as the total salt concentration was increased experimentally. Similarly, The SAR values of equilibrium solutions, in general, were smaller than those of original solutions. Adsorbed sodium and, in turn, the ESS values increased at any given salt concentration as SAR values of equilibrium solutions increased; but, they decreased as the salt concentration of equilibrium solutions, increased at a given constant SAR values. The Gapon coefficients <kg) of ESR-SAR relationships decreased as the total salt concentrations of the original solutions were increased. The values of kg for soil series determined by regression analysis on pooled ESR and SAR data for upper and lower horizons of the soils changed between 0.0062 and 0.0124. The highest kg value was found for Gürgelen series and the lowest for Kısas series. The overall coefficient (kg) of the single regression equation for the experimental area which is determined from the whole data is 0.0087. Coefficients all regression equations which were determined in this research were found to be significant at 0.001 level. This outcome means that all regression equations obtained may be used for estimating ESR values from SAR data. However, when moving from equations determined for horizons to the one determined for the whole experimental area, the differences between the predicted and actual- 135 - ESS values would increase due to the somehow widened confidence range. According to the experimental results, the order of alkalinization tendency of the soils of Harran Plain is : Gürgelen > Akçakale > Cepkeni i > Harran >' Sırrın > Kısas, solely on the basis of their chemical properties.