Farklı kullanımlar altındaki topraklarda nem ve sıcaklığın karbon mineralizasyonuna etkisi
The effects of soil moisture and temperature on carbon mineralization
Yazar: EMİNE GÜLER
Danışman: DOÇ. DR. RASİM KOÇYİĞİT
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Organik karbon = Organic carbon

Özet:
Karbon, canlı hücre için önemli bir yapıtaşı olup biyolojik sistemin en önemli elementidir. Toprakta karbon tutulması tarım için önemli olup toprağın verimliliğini artırmaktadır. Toprakta organik karbon arazi kullanımı, amenajman ve çevre faktörleri tarafından etkilenmektedir. Çevresel faktörlerden sıcaklık ve nem toprakta organik karbonun ayrışmasını kontrol eden önemli faktörlerdir. Farklı kullanımlar altındaki toprakların sıcaklık ve neme karşı duyarlılıkları farklılık gösterebilir. Organik karbonun ayrışmasındaki artış toprak verimliğinin azalmasına ve atmosfere salınan CO2 miktarının artmasına neden olmaktadır.   Bu çalışmada amaç farklı kullanımlar altındaki (tarım, mera ve orman) toprakların farklı sıcaklık (20 oC ve 35 oC) ve nem koşullarında (tarla kapasitesi (TK) % 30 ve 60) mineralize C içeriğindeki değişimin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışma Tokat ili Almus ilçesindeki tarım, orman ve mera arazilerinde yürütülmüştür. Çalışmada toprak örnekleri 0-5, 5-15 ve 15-30 cm derinliklerden el burgusu yardımıyla alınmıştır. Alınan örnekler analize hazırlandıktan sonra toprakların tekstür, pH, hacim ağırlığı, organik madde, organik C, inorganik C, mikrobiyal biyokütle C ve mineralize C değerleri belirlenmiştir. Mineralize C miktarı tarla kapasitesi % 30 ve 60 nem düzeyine getirilmiş örneklerin 20 ve 35 oC sıcaklıklarda inkübasyonuyla belirlenmiştir. Topraklar genel olarak killi tekstür sınıfında bulunmuştur. pH ve hacim ağırlığındaki değişim önemsiz bulunmuştur. Organik karbon arazi kullanımına göre en yüksek orman toprağında bulunmuştur. Buna bağlı olarak en düşük inorganik karbon değeri orman toprağında bulunmuştur. Mikrobiyal biyokütle C arazi kullanımına bağlı olarak önemli değişiklik göstermiştir. Orman toprağında mikrobiyal biyokütle diğer kullanımlara göre yüksek bulunmuştur. Farklı kullanımlar altındaki toprakların 20 °C sıcaklık ve iki farklı nem koşulunda inkübasyonunda kullanımlar arasında fark yalnızca tarla kapasitesi % 60 nem düzeyinde görülmüştür. Benzer durum 35 oC sıcaklıkta da görülmüştür. Yüksek nem koşullarında kullanımlar arasında önemli farklılık oluşmuştur. Nem miktarındaki artış tarım toprağında mineralize C miktarını önemli düzeyde artırırken, orman toprağında sıcaklıktaki artış önemli olmuştur. Bu durum orman toprağında mineralize C miktarının sıcaklığa daha duyarlı olduğunu ortaya koyarken, tarım toprağının ise nem miktarındaki artışa daha duyarlı olduğunu ortaya koymaktadır.

Abstract:
Carbon (C) is an important compenent of biological system. Carbon storage in agricultural soils increases soil quality and fertility. Soil organic carbon can be affected by land use, soil management, and environmental factors. Soil temperature and moisture is an important environmental factors controlling mineralization of organic C. The response of soil organic C to soil temperature and moisture can vary depending on land use. The increases of mineralization of soil organic C can result a decrease in soil fertility and an increase in atmospheric CO2. The objective of this study was to determine the effect of different temperature (20 oC and 35 oC) and moisture content (%30 and 60% of water holding capacity) on carbon mineralization under different management systems (cultivated, forest, and ariable lands). This study was conducted at agricultural, forest, and ariable lands in Almus, Tokat province. Soil samples were taken from 0-5, 5-15, and 15-30 cm depths using a hand probe. After preparing of soil samples, texture, pH, bulk density, organic matter, organic C, inorganic C, microbial biomass C, and mineralizable C were determined. Mineralizable C was measured by incubating samples at 20 oC and 35 oC with %30 and %60 of water holding capacity. The texture of the study soil was clay. The changes in soil pH and bulk density were significant in this study. The greatest organic C was obtained in forest soil. On the other hand, the lowest inorganic C was measured forest soil. Microbial biomass C varied depending land use and the greatest microbial biomass C was observed in forest soil. The difference in mineralizable C at 20 oC occurred at only %60 of water holding capacity. The similar result was also obtained at 35 oC. The significant differences in mineralizable C among the land uses were measured at greater moisture content. The increases in moisture increased mineralizable C at agricultural soil, on the other hand the increases in soil temperature enhanced mineralizable C in forest soil. This result indicated that forest soil is more sensitive to increases of temperature while agricultural soil is sensitive to moisture content.