Manisa ve çevresindeki tarım alanlarında radyoaktif izleyici kullanılarak toprak erozyonunun araştırılması
Investigation of soil erosion rates using radioactive tracer in Manisa and surrounding agricultural areas
Yazar: NURCAN TOPÇU
Danışman: PROF. DR. TAHSİN BABACAN
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Toprak erozyonu = Soil erosion

Özet:
Toprak erozyonu, tarım alanlarını ve tabiatı etkileyen, günümüzün en önemli çevresel problemlerinden biridir. Tarım arazilerindeki toprak kaybı, ürün üretim potansiyelinin azalmasına, yüzey suyu kalitesinin düşmesine ve drenaj şebekelerinde zarara sebep olur. Erozyon hızının ölçülmesinde çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. 137Cs radyonüklidi, erozyon ve birikim çalışmalarında yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. 
Bu çalışmada, Manisa ve çevresinde erozyona uğradığı düşünülen tarım alanlarından seçilen beş bölgeden alınan örneklerde, toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerinin tayini yapılmıştır. Ayrıca bu beş bölgenin 137Cs konsantrasyonu HpGe dedektörü ile belirlenerek erozyon hızı hesaplanmıştır. İncelenen bölgedeki toprak örneklerinin % organik madde içeriklerinin 0,32- 5,88 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Erozyon hızı tayininde Orantılı Model ve Basitleştirilmiş Kütlesel Denge Modeli kullanılmıştır. Orantılı Model ile yapılan değerlendirmede erozyon hızının -0,38 ile - 45,05 t ha-1 y-1 arasında; birikim hızının +0,93 ile +23,93 t ha-1 y-1 arasında değiştiği hesaplanmıştır. Basitleştirilmiş kütlesel denge modeli ile hesaplama yapıldığında, erozyon hızının, -0,38 ile -70,01 t ha-1 y-1  arasında,  birikim hızının, +0,92 ile +19,81 t ha-1 y-1 arasında değerler aldığı bulunmuştur. Her iki model ile bulunan sonuçların 30,00 t ha-1y-1'a kadar olan miktarlarda birbiri ile uyum içinde olduğu gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda incelenen topraklarda erozyonun varolduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Toprak Erozyonu, Manisa, 137Cs, Orantılı Model, Basitleştirilmiş Kütlesel Denge Modeli

Abstract:
Soil erosion affects both agricultural and natural landscapes, and is one of the most important of today's environmental problems. The loss of soil from farmland can induce reduction of crop production potential, decrease surface water quality and damaged drainage networks. There are many methods to measure the rate of erosion. 137Cs technique has been widely used as tracers to study the erosion and deposition of soils. 
In this study, the physical and chemical properties of the soil were determined in samples taken from five regions selected from agriculture areas in Manisa and surrounding areas. In addition, the concentration of 137Cs of these areas was determined by the HPGe detector and than the erosion rate was calculated. It has been found that the organic matter content of the soil samples in the examined area changes between 0,32 and 5,88 %.  Erosion and deposition rates at five different sites were calculated by both Proportional Model and Simplified Mass Balance Model. With Proportional Model, erosion and deposition rates varied between -0,38 and -45,05 t ha-1y-1, +0,93 and +23,93 t ha-1y-1, respectively. With Simplified Mass Balance Model, erosion and deposition rates varied between -0,38 and -70,01 t ha-1y-1, +0,92 and +19,81 t ha-1y-1, respectively. It is observed that there is a good agreement between two models up to 30,00 t ha-1y-1 soil loss and gain. It is concluded that the erosion problem exists in these agriculturel areas.

Keywords: Soil erosion, Manisa, 137Cs, Proportional Model, Simplified Mass Balance Model