Arıtma çamuru karıştırılmış ince bünyeli bir toprakta farklı aralıklarla atık su uygulamalarının toprak özelliklerine etkisi
Effect of wastewater application with different intervals on soil properties in fine texutured soil mixed with sewage sludge
Yazar: ABDOUL NASSER ABOUBACAR DAN BADAOU
Danışman: PROF. DR. ÜSTÜN ŞAHİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Kil içeriği yüksek topraklarda tekstürden kaynaklanan olumsuz etkilerin toprak yapısını iyileştirmeye yönelik uygulamalarla düzeltilmesi, sürdürülebilir bir tarım için gereklidir. Bu kapsamda ince bünyeli (killi) bir toprağın (% 47,7 kil, % 18,8 silt, % 33,5 kum) yapısal özelliklerinin pratik uygulamalarla geliştirilmesi amacıyla bir çalışma yürütülmüştür. Çalışmada, stabilize arıtma çamurunun farklı dozlarda (50, 100 ve 150 t/ha) killi toprağa karıştırılması sonrası iki farklı su tipiyle (temiz ve arıtılmış atık su) 3 farklı sulama aralığında (4, 8 ve 12 gün) ıslanma-kuruma süreçlerinin, toprağın kimyasal (pH, EC, organik madde, CaCO3), fiziksel (kütle ve tane yoğunlukları, toplam porozite, makro porozite, ıslak agregat stabilitesi) ve hidrolik (tarla kapasitesi, infiltrasyon hızı) özellikleri üzerine etkileri laboratuvar koşullarında araştırılmıştır. Deneme faktöriyel düzenleme tam şansa bağlı deneme planında 3 tekerrürlü yürütülmüştür. Arıtma çamuru içermeyen ve sulanmayan kontrol konusu da, 3 tekerrürlü olarak deneme içerisinde yer almıştır. 
Stabilize arıtma çamurunun karıştırılması killi toprağın kimyasal, fiziksel ve hidrolik özelliklerini geliştirmiştir. pH azalırken, organik madde ve CaCO3 içeriği artmıştır. Islak agregat stabilitesi, porozite ve makro porozite, tarla kapasitesi, kararlı ve ortalama infiltrasyon hızlarında artışlar olmuş, kütle ve tane yoğunlukları azalmıştır. En fazla arıtma çamuru uygulama dozu en düşük pH ve tane yoğunluğu sağlarken, bu dozda organik madde, CaCO3, ıslak agregat stabilitesi, tarla kapasitesi, kararlı ve ortalama infiltrasyon hızı değerleri en yüksek belirlenmiştir. Ancak toprak tuzluluğunun da doz artışıyla arttığı görülmüş, en yüksek dozda ortalama 2,476 dS/m değeri tespit edilmiştir. Arıtılmış atık suların uygulanması temiz suya göre tuzlulukta, kireç içeriğinde ve kütle yoğunluğunda artış, porozite ve makro porozitede azalış eğilimine neden olmuştur. Yine sulama aralığının artması da tane yoğunluğunu azaltırken tuzluluk, organik madde, ıslak agregat stabilitesinde artışı teşvik etmiş, daha yüksek kararlı ve ortalama infiltrasyon hızı açısından da 8 günlük sulama aralığı en etkili olmuştur. Sonuçlar, killi topraklara arıtma çamuru karıştırılmasının stabilitenin güçlendirilerek su geçirgenliğinin iyileştirilmesinde uygun bir seçenek olacağını, toprak tuzluluğuna dikkat edilerek özellikle 150 ton/ha dozunun daha da etkili olacağını, arıtma çamuruyla birlikte arıtılmış atık suların da kullanılmasının mümkün olduğunu, sulama aralığının da organik maddenin daha uzun süreli korunarak stabilitenin güçlü kalması adına sık tutulmayabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Remediation of soil with high clay content to ameliorate negative impacts of soil texture is essential for sustainable agriculture. In this context a study was carried out to improve structural properties of fine textured soil (high clay content; (47,7% clay, 18,8%  silt, 33,5% sand) with practical applications. In this study, after mixing of stabilized sewage sludge into clay soil in different doses (50, 100 and 150 t/ha) with two different water types (fresh and treated wastewater) in 3 different irrigation intervals (4, 8 and 12 days), the effects of wetting-drying cycles on chemical (pH, EC, organic matter, CaCO3), physical (bulk and particle density, total porosity, macro porosity, wet aggregate stability) and hydraulic properties (field capacity and infiltration rate) of soil were investigated under laboratory conditions. The factorial experiment in a randomized complete block design was performed with three replications.
The mixing of stabilized sewage sludge into the soil improved chemical, physical and hydraulic properties of the fine textured soil. The organic matter and CaCO3 content increased while the pH decreased. An increase was observed in wet aggregate stability, porosity, macro porosity, field capacity, stable and average infiltration rate while bulk and particle density were decreased. While the highest application dose provided the lowest pH and particle density, the highest organic matter, CaCO3, wet aggregate stability, field capacity, stable and average infiltration rate were obtained from the same application dose. However, soil salinity was increased gradually with increased application doses, the mean soil salinity were 2,476 dS/m at the highest application dose. The application of treated wastewater led to an increase in salinity, CaCO3 content and bulk density and a decrease in porosity and macro porosity as compared to fresh water application. The increase in irrigation intervals decreased the particle density, while the increase in salinity, organic matter and wet aggregate stability was promoted, 8-day irrigation interval was the most effective in terms of higher stable and average infiltration rate. The results indicate that; a- mixing sewage sludge into clay soil is an appropriate option to improve infiltration by strengthening the stability, b-the application dose of 150 t/ha found to be more effective under controlled soil salinity conditions, c- the usage of sewage sludge with treated wastewater could be promising, d- partially wider irrigation intervals can be considered in order to maintain stability by keeping organic matter for longer time.