Büyük Menderes havzası topraklarında fosfor ve potasyum fiksasyonu ve buna etki eden etmenlerin incelenmesi
Phosphorus and potassium fixation Büyük Menderes basin soils and the factors influencing
Yazar: ŞAFAK KIRMIZI
Danışman: PROF.DR. İ. ZEKİ ATALAY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1990
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Büyük Menderes havzası = Great Menderes basin ; Fosfor = Phosphorus ; Potasyum = Potassium ; Toprak = Soil

Özet:
Bu araştırmanın amacı Büyük Menderes havzası topraklarında fosfor ve potasyum fiksasyonunu saptamak ve buna Etki yapan etmenleri incelemektir. Bu amaçla havzada geniş yayılın alanına sahip allüviyal kahverengi orman ve kireçsiz kahverengi büyük toprak gruplarından yöreyi temsil edecek şekilde toplam 70 toprak örneği alınmıştır. Toprak örneklerinin 3G'u allüviyal, 25' i kahverengi orman ve 15' i kireçsiz kahverengi büyük toprak grubuna dahildir. Allüviyal toprak grubu örnekler kumlu tın' dan kil' e değişen 7 ayrımlı tekstüre sahip ve kumlu-tın, tm,killi-tm hakim tekstür sınıfları dır. Allüviyallerde pH 6. 90 - a.GG, CaCD3 % 1.13 - 31.66, toplam N % 0. 047 - D. 178, alınabilir P 0.1 - 13.66 ppm, organik madde % 0.55-2.05, değişebilir K 0.0237 -.. 1.359 me/100 g., değişebilir Ca + Mg 3.24 - 25.42 me/ICG g., KOK 5.65 - 26.63 me/100 g. arasında değişmektedir. Kahverengi örmen topraklar kumlu-tın'dan kumlu-killi-tın'a değişen 4 değişik tekstüre sahiptir. 3u toprak grubu topraklar da kumlu-tın, kumiu-kiili- tın ve tın tekstür hakimdir. Kahverengi orman topraklarda pH 7.20 - 7. EC, C=CG_ >: 1.2S - 5S.52, toplam ii ',İ 0. 042 - 0.147, çimebilir P 0.1 - 5.8 ppm, ercenik madde il 0.14 - 2. CD, değişebilir n 0.212 - 1.603 me/100g., değişebilir Ca + Mg 9.5u - 25.25 me/ 100 g., KDn 10.43-30.00 rne/100 g. araşınca değişmektedir. Araştırmada kullanılan kireçsiz kahverengi toprak larda kumlu tın ve tmlı kum olmak üzere 2 değişik tekstür saptanmıştır. Ou toprak grubu örneklerde pH 6.70 - 7.SC, CaCC, ;i 0.450 - 1.75, toplam !.' ;L G.C2S - 0.214, alınabilir P 0.2 - 12.50 ppm, organik -.zzidz % 0.47 - 3.52, değişebilir M 0.071 - 0.43S ne/100 g., değişebilir Ca + i-ig"7.S7 - 25.23 me/100 y., KOK 7. S3 - 17.53 me/100 ç> araeıncL değişmektedir. Araştırmanın amacına yönelik çalışmaların birinci aşamasında fosfor fiksasyonu ve etkili etmenler incelenmiştir. Araştırma topraklarının fosfor fiksasyon kapasiteleri p3Z uygulanarak belirlenmiştir. Büyük toprak gruplarının ortalama fosfor adsorpsiyon kapasitelerine göre kahverengi Orman (%85.4) allüviyal (3S76. &)}. kireçsiz kahverengi (%67.5) şeklinde sıra izle diği görülmektedir. Büyük toprak grupları fosfor fiksasyon kapasitesi yönün den de, adsorpsiyon kapasitesine benzer şekilde, en fazla kahverengi orman (%69.3) topraklarda görülmekte, bunu kireçsiz kahverengi Co59.6") izlemekte ve en az P fiksasyon kapasitesi ise allüviyal topraklarda (/o51.1) bulunmaktadır. Allüviyal topraklarda P adsorpsî/ ve fiksasyonu üzerine toprak özelliklerinden CaCQ-j.kil, mil, toplam fj, organik medde,KDK,değişebilir Ca + tfg, tarla kapasitesinin pozitif; kum, suda çözünebilir P, alınabilir un negatif etkileri saptanmıştır. Kahverengi orman topraklarda kil,KDK,C2 + Mg' un pozitif; kum, pH, suda çözünebilir ?, alınabilir P'un negatif etkileri belirlenmiştir. Kireçsiz kahverengi topraklarda ise CaGG, kil, KOK ve Ca + ıv.g 'un pozitif etkileri olmuştur. Eu sonuçlara güre, Büyük Menderes havzası 3 büyük toprak grubuna yapılacak gübreleme çalışmalarında fosfor Piksesyonunu azaltarak enlemlere başvurulması gereği ortaya çıkmaktadır. İkinci aşamada potasyum fiksasyonu vs etkili etmenler incelenmiştir. Büyük Menderes havzası topraklarının potasyum fikeasyon kapasiteleri kireç sizsiz kahverengi (.% 3Ö.1S)^ allüviyal (il 12.33)^- Kahverengi orman Çâ 11.65) şeklinde sıra izlemektedir. Ayrıca topraklara h değişik potasyum taşıyıcısı 1) KC1, 2) K _5G,, 3) KH^PG, ve taşıyıcılardan 350, 7SC, 1170, 1560 ppm K (1,2,3,4 me K/100 g.) uygulanmış ve potasyum fiksasyonu belirlenmiştir. Topray a verilen potasyum miktarı arttıkça potasyum' un fiksasyo- nu /taşıyıcılarda lineer bir şekilde azalmıştır. Artan oranlarda verilen ve değişik taşıyıcılardan fikse edilen ortalama potasyum miktarları, büyük toprak gruplarına güre şu şekilde sıra izlemiştir. Kireçsiz kahverengi Gi 15.E5))> kahverengi orman (yi 15. 3£^ allüviyal (;l 13. 7C), araştırma topraklarında pc- tasyum'un fiksasyonu yününden, potasyum taşıyıcıları -arasında dikkate değer ayrımlılıklar saptanmıştır.Taşıyıcıların etkisi allüviyal topraklarda KC1> K1\!03>KH2P0,> K-SO^, kahverengi orman topraklarda KCl^SG^ KK^PO^ Kî\i03 kireçsiz kahverengi topraklarda KKgPü^- K;i03> HgSQ^ KC1 şeklinde olmuştur. Allüviyal topraklara değişik taşıyıcılardık! potasyum' ur, Piksasyc- nu üzerine kil, toplam fJ,KDK, değişebilir in.değişebilir Ga 4- Mg, ve tarla.kapasitesinin pozitif, kum ve suda eriyebilir potasyum 'un negatif etkileri bulunmuştur. Kahverengi orman topraklarda ise değişik taşıyıcıİ3rdon potasyum' un fiksasyonu ile pH, tarla kapasitesi arasında istatiski yönden güvenilir negatif ilişkiler belirlenmiştir. Kireçsiz kahverengi topraklarda potasyum fiksasyonunu, önemli düzeyde pozitif olarak etkileyen toprak özellikleri toplam fj ve organik madde içeriği olmuştur. Topraklara potasyum' la birlikte ve artan oranlarda verilen amonyum 'un potasyum fiksasyonu üzerine etkileri de araştırılmış 1mg/100 g. potasyum ila birlikte 1,2,3,4 me / 100 g. miktarlarda toprağa verilen amonyum allüviyal, kahverengi orman, kireçsiz kahverengi toprak örneklerinde potasyum fiksasyonunun azalmasına neden olmuştur. Amonyum* un etkisi ile potasyum fiksasyonunds meydana çalan azalma kireçsiz kahverengi topraklarda ortalama % Sk.23, kahverengi orman topraklarda % f+0.63 va allüviyal topraklarda 'i 13.02 olarak belirlenmiştir.. Araştırmada, HEm1 in ve kurutmanın, toprakların doğal' potasyumlarının fiksssycnuna etkileri de incelenmiştir. Gsrak nenu'in ve garaksa kurutmanın potasyum fiksasyonuna. etkisi farklı toprak gruplarında Farklı olmuş tur. 'dazı toprak gruplarında bir kısım potasyum, değişmez formdan değişebilir forma serbest bırakılarken bazı toprak gruplarında ise değişebilir formdaki potasyum değişemez forms fikse olmuştur.

Abstract:
The objektive of this research is to evaluate fixation of phosphorus and potassium in Büyük Menderes basin and some of the impor tant factors influencing. -them. For this purpose 70 representative soil samples in total mere collected from alluvial, brawn forest and non calcic brown great soil groups which are dominant in'.the Büyük Menderes basin. 30 samples of these belong to alluvial, 20 to brown forest and 15 to non calcic brown great soil groups. The samples pertaining alluvial great soil groups have seven different textures, which vary from sandy loam to clay and in which sand-loam, loam, clay-loam are dominant. The analyses showed that the pH of alluvial has varied froms.9Qto 6.00, CaCO, from 1.18 % to 31.66 %, total nitrogen from 0.047 % to 0.178 %, available phosphorus from 0.1 to 13.66 ppm, organic matter from 0.59 % to 2.85 %, exchangeable potassium from 0.237 me/100 g.to 1.359 me/100 g., exchangeable Ca + Mg from 3.24 me/100 g. to 25.42 me/100 g. and cation exchange capacity from 5.65 me/ 100 g. to 26.63 me/ 100 g. The sample pertaining to brown forest great soil group have four different textures, sandy loam, sandy clay loam and loam are dominant texture groups in this great soil group. The pH values of the samples of brown forest soil group are between 7.20 - 7.60, CaCO, between 1.25 % - 58.52 %, total nitrogen between 0.042 % - 0.147 %, available phosphorus between 0.1 - 9.8 ppm, organic matter between 0.14 % - 2.00 %, exchangeable potassium between 0.212 f+- tt- me/1D0 g. - 1.603 me/100 g., exchangeable Ca + Mg between 9.90 - 29.25 me/ 100 g. and cation exchange capacity between from 10.43 me/100 g. to 30.00 me/100 g. The samples pertaining non calcic brown great soil group of this research have two different textures which are sandy loam and loamy - sand.In these soil samples pH values are between 6.70 - 7. 80, CaC03 0.490 % - 1.75 %, total nitrogen 0.028 % - 0.214-%, available phosphorus 0.2 - 13.80 ppm, organic matter 0.47 % - 3.52 %, exchangeable K 0.071 me/100 g. - 0.436 me/100 g. exchangeable Ca + Mg 7.67 me/100 g. - 26.28 me/100 g. and cation exchange capacity varied from 7.83 to 7.93 me/ 100 g. ün the first step af this study aimd at the goal Df this research, fixation of phosphorus and factors influencing this were investigated. The phosphorus fixation capacity of the analyzed soil samples was deter- 32 mined by applying P it was seen that the great soil groups made the following sequence in view of average phosphorus adsorption capacity brown forest (B5.4 %)) allüvialC 76.6 %)Vnon calcic brown (67.5 %)phosphorus fixation capacity of great soil groups were similar to adsorption capacity. The highest phosphorus fixation capacity was observed in brown forest soils (69.3 %); non calcic brown soils followed this ".( 59.6 %) "and the lowest capacity was found in alluvial soils (51..1 %)- In alluvial soils, there are pozitif effects of CaCQ,, clay, silt, -H- *+. 3' " ' total N, organic matter, C.E.C., exchangeable Ca J- Mg and field capacity on the phosphorus adsorption and fixation but sand, water soluble phosp horus, available phosphorus have negatif effects. There are pozitif effects of clay, C.E.C., exchangeable Ca + Mg in the brown forest soils but sand, pH, soluble phosphorus in water have negatif effect. There are positive effect of CaCO,,clay,C.E.C, exchangeable Ca + Mg in non calcic sc-ils. According to these results during the phosphorus fertilization in there great soil groups on the Büyük Menderes basin.it is understood that we have to take some prevention, to make phosphorus fixation less. On the second step, potassium fixation and the factors influencing this were investigated potassium fixation capacity of the soils in the Büyük Menderes basin followed the sequence: non calcic brown (30.18 %) > alluvial (12.83 7ü)^>brown forest (11.85 %). Moreover.four different potas- « sium carriers, such as 1.KC1. 2.HLS0,, 3. KNO,, h. KHnP0, were selected 2 h 3 2 <-, and respectively 350,780,1170,1560 ppm (1,2,3,U me K/1GQ g.) potassium from this carriers applied to the samples and potassium fixation were determined. As the potassium application to the soil increased, it was faound that the rate of potassium fixation in all the carriers linearly decreased. Average potassium amounts that added to soils at increasing rates and fixed from different carriers followed the order according to the great soil groups non calcic brcwn (19.65 yS> Brown forest (15.32 ^alluvial (13.73 >L).It was found that there are significant differences between the potassium carriers in view of potassium fixation in the soils the influences of carriers in the alluvial soils were followed as KC1> KPJ03> KHgPQ^hVSQ^, in the brown forest soils as KC1> H2S0/+> KHgPQ^ KNO,, in the nan calcic soils as KHgPD^ KMJ.^ KgSO^ KC1. There are positive effects of clay total N,C.E£, exchangeable *. -f-+ -n- H, exchengeable Ca + Mg and field capacity on potassium fixation from the different carriers dut sand and water soluble potassium have re negative effects. The were statistically important negatif relationships between the potassium fixation from the different carriers and pH,and field capacity in the brown forest. The characteristics of soil that posi tively influenced potassium fixation in the non calcic soils at the important level were tûtal İM and organic matter content. The effect of ammonium that added soil by increasing rates, with potassium. Dn the fixation of potassium were studied. The ammonium that added to soil at the rate of 1,2,3,4 me/1DD g. with the 1 me/ 100 g. potassium caused to decrease the potassium fixation in the alluvial, brown forest, non calcic brown soil samples. The average of decrease in the potassium fixation owing to effect of ammonium, was calculated, Sk. 63 % in the non calcic brown soils, kQ. SB % in the brown forest and 13.02 % in the alluvial sails. In this research the effects of moisture and drying, on the fixation of natural potassium of the soils, were also investigated. The effects to potassium fixation of both moisture and drying in the different great soil groups were different. In some of the soil groups, the amount of potassium were released from unavailable form to exchangeable forms. Where as in other soil groups, potassium in exchangeable form ware fixed to unavailable form.