Toprağa uygulanan değişik tuzların farklı konsantrasyonlarının tamamlayıcı iyonlar üzerine etkisi

Abstract

ÖZET Bu araştırma laboratuvar koşullarında, Bayburt, Rize ve Erzurum bölgesi toprak örnekleri Üzerinde yapılmıştır. Bu amaçla dört farklı nötral tuzun, beş farklı konsantrasyonu ile toprak örnekleri dengeye getirilmiş, değişebilir kat yonların birbirleri Üzerine tamamlayıcı iyon etkisi ve toprak kolloidlerince tutunma güçleri araştırılmıştır. Deneme için Bayburt bölgesinden 4, Rize bölgesinden 4 ve Erzurum bölgesinden 6 adet toprak örneği kullanılmıştır. Toprak örnekleri 2 mm'lik elekten geçirilmiş ve 5 ' er gram tartılarak, 100 ml'lik plastik tüplere konulmuştur. Her bir toprak örneğinin üzerine CaCİ2> MgCİ2» KC1 ve NaCl nötral tuz çözeltilerinin 5 farklı konsantrasyonundan (0.01 N, 0.05 N, 0.1 N, 0.5 N, 1.0 N) 50'şer mi ilave edilmiştir. Bir saat çalkalayıcıda çalkalanan örneklerde toprak solüsyon dengesinin sağlanması için, 25°C'ye ayarlı fırında 16 saat bekletilmiştir. Santrifüj leme işleminden sonra süzülen örnekler üzerinde değişebilir katyonlar belirlenmiştir. Plastik tüplerde kalan toprak örnekleri 100 mi etil alkol ile yıkanmış, santrifüjlenmiş ve filtre edilmiştir. Yıkamayı müteakip 100 mi, 1.0 N'lik Amonyum Asetat ile denge durumuna getirilen toprak örnekleri, tekrar süzgeç kağıdından geçirildikten sonra elde edilen süzük 100 ml'lik cam balonlarda toplanmış ve toplanan süzükte değişebilir katyonların analizleri yapılmıştır. Araştırma konusu toprakların mekanik yapıları Bouyoucus Hidrometre yöntemi ile belirlenmiş olup, genel olarak `killi` ve `killi tın` sınıfına girmişlerdir, örneklerin Potansiyometrik olarak belirlenen pH'ları, Rize topraklarında asit, diğerlerinde alkalin reaksiyon göstermiştir. Toprakların organik madde içerikleri, Smith-Weldon yöntemi ile belirlenmiş ve `orta` ve `yüksek` sınıfına dahil olmuşlardır. Toprakların kireç miktarları Scheibler Kalsimet-1 1 resi yöntemi ile Volumetrik olarak saptanmıştır. Sodyum Asetat ve Amonyum Asetat yöntemi ile belirlenen Katyon Değişim Kapasiteleri ise 19.80-48.48 me/100g arasında bulunmuştur. Toprak örneklerinin değişebilir katyonları, alev fotometresinde okunmak sureti ile belirlenmiş ve değişebilir Ca, 5.17-41.12 me/100g arasında, değişebilir Mg, 1.25-6.71 me/100g arasında, değişebilir K, 0.99-4.24 me/100g ara sında, değişebilir Na, 0.27-1.65 me/100g arasında bulun muştur. Ayrıca BaCİ2~Trietanolamin yöntemi ile belirlenen Rize bölgesi topraklarının değişebilir Al+H miktarları 7.25-13.00 me/100g arasında değerler göstermiştir. Yapılan analiz sonuçlarına göre her Uç bölge toprağında da CaCİ2 denge çözeltisi, toprakta mevcut olan değişebilir katyonları oransal olarak en yüksek miktarda değiştirirken, bu çözeltiyi sırası ile MgCİ2ı KC1 ve NaCl denge çözeltileri izlemiştir. Katyonların değişim miktarları oransal olarak denge çözeltisi konsantrasyonunun 0.01 N'Lik değerinde en düsUk değerde iken, katyonların adsorbsiyonu, değerlik artısı ve konsantrasyon artısına bağlı olarak artış göstermiştir. Toprakların değişim yüzeylerinde Aynı değerliğe sahip iyonlar içerisinde dehidrate (susuz) çapı büyük olan iyonun adsorbsiyonu daha düşük olarak gerçekleşmiştir. Ayrıca katyon adsorbs iyonunda değişim materyalinin yapısınında önemli derecede etkili olduğu görülmüştür. Buna göre topraklarda, Ca iyonu büyük bir güçle tutulurken, Na iyonu diğer iyonlara göre çok zayıf bir güçle adsorbe olmuş ve Ca > Mg > K > Na seklinde bir sıralama ortaya çıkmıştır.

Ill EFFECTS OF DIFFERENT SALTS AND CONCENTRATION ON THE COMPLEMENTARY IONS SUMMARY This study was conducted in order to investigate mutual complementary ion effect of exchangeable cations and their rate of adsorbtion by soil colloids under laboratory conditions on 14 soil samples collected from Bayburt (4 specimens), Rize (4) and Erzurum (6). 5 g sieved air dry soil samples were inserted in 100 ml polyethylen tubes and 50 ml solutions from 5 different concentrations (0.01 N, 0.05 N, 0.1 N, 0.5 N and 1.0 N) of neutral CaCİ2» MgCİ2» KC1 and NaCl solutions were added to each sample. Mixtures were then incubated for 16 hours at 25 °C in an electric and shaking afterwards for 1 hour in order to provide soil solution equilibrium. Exchangeable cations were determined in 50 ml extracts collected from soil samples after discarding equilibrated solution by centrifuging and filtering (Whatman No: 42). Remaining residues of soil samples in polyethylen tubes washed with 100 ml Ethyl Alcohol, centrifuged filtered and treated with 100 ml Amonium Asetate, then centrifuged and refiltered again and collected in 100 ml glass balls and exchangeable cations were determined in extracts. Partical size analysis by hydrometer method, showed `clay` and `clay loam` textural class. pH of samples determined potansiyometrically, was acidic in Rize soils and the rest of the samples were alkaline. Organic mater contens of the samples, determined by Smith-Weldon method, were at `medium` to `high` levels. Lime content of samples were analyzed volumetrical ly by Scheibler Calcimeter method, which ranged between 0.10 and 13.15 percent. CationIV Exchange Capacity determined by Sodium Asetate and Amonium Asetate methods, ranged between 19.80 and 48.48 me/100g. Exchangeable cations of the samples were 5.17-41.12 for Ca, 1.25-6.71 for Mg, 0.99-4.24 for K and 0.27-1.65 for Na. Moreover, exchangeable Al+H levels of acidic Rize soils, determined using BaCİ2~Triethanolamin solution, ranged between 7.25-13.00 me/100g On the basis of percentage CaCİ2 was the most important equilibriating solution. This equilibriating solution followed by MgCİ2, KC1 and NaCl equilibriating solutions. Exchanging strength of cations in equilibrating solution increased depending on concentration and charge of cation. Amongst the ions having equal ionic charge adsorbtion ions decreased with increased hydration and ionic diameter. Furthermore, the effect of cation adsorbtion on structure of changeable material was found to be significant. Thus, Ca ions in soils were adsorbed with a grater strength than that of Na ions, others taking place in between (Ca>Mg>K>Na).