Sıçrama erozyonunun belirlenmesinde suya duyarlı kartların (SDK) kullanım etkinliği ve yeni parametrik yaklaşımlar
Usability of water sensitive paper and new parametric approaches in assessment of splash erosion
Yazar: SERDAR SARI
Danışman: PROF. DR. TAŞKIN ÖZTAŞ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Sıçrama erozyonu = Splash erosion

Özet:
Sıçrama erozyonu yağmur damlalarının toprağa çarpması ve dispersiyon ortamındaki toprak tanelerinin havaya sıçramasıyla ortaya çıkan, su erozyonu sürecinin ilk aşamasıdır. Bu araştırmada; i) sıçrama erozyonu ile meydana gelen toprak ve su kayıplarının belirlenmesinde suya duyarlı kartların (SDK) kullanım etkinliğinin belirlenmesi, ii) sıçrama erozyonunun belirlenmesinde yeni parametrik yaklaşımların (D10 çapı: sıçrama erozyonuyla uzaklaşan damlaların ortalama çapı ve yüzey kaplama oranı) değerlendirilmesi iii) toprak ve su kayıplarının alansal değişim paternlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle ortaya konulması ve iv) polivinilalkol (PVA) uygulamasının erozyon kayıplarının azaltılmasındaki etkinliği ve önerilen parametrelerdeki değişkenliğinin saptanması amaçlanmıştır. Yapay yağmur koşulları altında PVA ile muamele edilen kil, tın ve kumlu tın tekstür sınıfındaki topraklarda sıçrama erozyonu ile meydana gelen toprak ve su kayıplarındaki değişimler eğim, mesafe ve yönün fonksiyonu olarak belirlenmiş ve sıçrama alanı içerisindeki değişim paterni ortaya konulmuştur. D10 çapının yüksek olduğu toprakta yüzey kaplama oranınında yüksek olduğu belirlenmiş olup, D10 çapı ile yüzey kaplama oranı arasında çok önemli pozitif bir ilişki belirlenmiştir. Sıçrama ile taşınan toprak miktarı en fazla killi, en az ise kumlu-tınlı toprakta meydana gelmiştir. Sıçrama ile taşınan toprak materyalinin %49'u eğim aşağı, %34'ü yanal ve %17'si eğim yukarı yönde gerçekleşmiştir. PVA uygulamasının D10 çapını %29, yüzey kaplama oranını %47 ve sıçrayan toprak miktarını %64 oranında azalttığı belirlenmiştir. Sıçrama erozyonu ile uzaklaşan toprak ve su miktarı üzerine toprak tekstürünün, PVA uygulamasının, toprak nem düzeyinin, sıçramanın meydana geldiği yön ve mesafenin etkili birer faktör olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Splash erosion, the first step in water erosion process, occurs as results of collusion of rain drops with soil aggregates and splashing soil particulates in to the air. The objectives of this dissertation study were i) to test usability of water sensitive paper (WSP) in assessment of soil and water losses due to splash erosion, ii) to evaluate new parametric approaches (D10 diameter and surface coverage rate) in measuring splash erosion, iii) to map spatial variability patterns of soil and water losses using geostatistical methods, and iv) to determine the effects of polyviniylalcohol (PVA) applications on soil and water losses and suggested parametric indicators. Soil and water losses by splash erosion were determined in PVA-treated three soils with different textural compositions (clay, loam and sandy loam) under artificial rainfall conditions as a function of slope, splash distance and direction, and distribution patterns within the splash area were analyzed. A significant positive correlation between D10 diameter and surface coverage rate explained that the higher the D10 diameter, the higher the surface coverage rate. Amounts of soil lost by splash erosion was the highest in clay textured soil, but the lowest in sandy loam textured soil. About half of the splashed soil material moved in the direction of downslope, 34% in the sides and 17% in upslope directions. PVA application reduced D10, surface coverage rate and the amount of splashed soil material with the rates of 29, 47 and 64% respectively. It was concluded that soil and water losses by splash erosion were significantly affected by soil texture, PVA application, initial soil moisture content, direction and splash distance.