Aydın ili Germencik ovası topraklarının fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri üzerine bir araştırma /
Yazar: SEZAİ DELİBACAK
Danışman: DR. HÜSEYİN TUNCAY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1996
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Aydın = Aydın ; Germencik Ovası = Germencik Plain ; Mineralojik özellikler = Mineralogical properties ; Toprak = Soil

Özet:
172 ÖZET Araştırma alam olarak Büyük Menderes havzası içinde yer alan Germencik ovasının seçildiği bu çalışmada, ova topraklarının fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri ortaya çıkarılmaya çalışılmıştır. Aynı zamanda ova topraklan özelliklerinin birbirleriyle olan ikili ilişkileri ile, tuzluluk, alkalilik ve bor sorunlarının saptanması hedeflenmiştir. Germencik ovasının da içinde yer aldığı Büyük Menderes havzası, Türkiye'nin batısında ve Ege bölgesi sınırlan içinde yer almaktadır. Temel olarak başkalaşım ve tortul kayaçlar havzada başat durumdadır. Makro iklim özellikleri yönünden Akdeniz iklim tipi görülen Büyük Menderes havzasında iklimde yer yer ayrımlılıklar görülmektedir. Germencik ovasında araştırma özdeği olarak, ovayı temsil eden 16 pedon açılmış ve pedonların ayrımlı katmanlarından 84 adet toprak ve ana özdek örneği alınmıştır. Toprak ve ana özdek örneklerinde bazı fiziksel, kimyasal ve doygunluk ekstraktı analizleri yapılmıştır. Seçilen kimi toprak örneklerinin içerdikleri kil minerali tipleri de ortaya çıkarılmıştır. Araştırma konusu toprakların fiziksel, kimyasal ve doygunluk ekstraktı analiz sonuçlan bilgisayarda değerlendirilerek, ikili ilişkileri saptanmıştır. Yine analiz sonuçları değerlendirilerek, Germencik ovası topraklarında tuzluluk, alkalilik ve bor toksitesi bulunan alanlar ortaya çıkarılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, Germencik ovası topraklarının Ap katmanları çoğunlukla tın ve kumlu tın bünyelidir. Özgül ağırlıkları (dp) 2.57-2.79 g/cm3; hacim ağırlıkları (db) 1.16-1.71 g/cm3; doygunluk yüzdeleri%24-%87; higroskopik nem değerleri %0.50-9.48; tarla kapasiteleri %2. 14-40.88; solma noktası değerleri %0. 97-21. 44 arasında saptanmıştır. Araştırma alanındaki toprakların%21.43'ü yarayışlı su içeriği yönünden çok kötü; %30.95'i kötü; %29.76'sı orta; %17.86'sı da iyi durumdadır. Toplam boşluk değerleri %35. 95-56.87; su ile dolu boşluklar hacmi %0.86-10.99; hava ile dolu boşluklar hacmi %35.09-52.39; toplam mil+kil değerleri %2.40-89.84; bağlanmamış mil+kil değerleri %0. 40-61. 12; stürüktür stabilite indeksi değerleri %2.00-60.00; agregasyon yüzdesi değerleri %1 1.57-50.38; pH değerleri 7.10-8.54; eletriki direnç değerleri 27-2350 ohms; çözünebilir toplam tuz içerikleri %O.Ö30>-1.320; kireç içerikleri %0.62-20.61; %C içerikleri %0.02-1.26; organik173 madde içerikleri %0.03-2.17; değişebilir Na+ 0.03-6.52 me/100g; değişebilir K+ 0.02- 0.72 me/100g; değişebilir Ca++ 0.14-13.00 me/100g; değişebilir Mg++ 0.58-12.02 me/100 g; katyon değişim kapasiteleri (KDK) 2.33-19.57 me/ 100 g; değişebilir sodyum yüzdeleri (ESP) %0.26-41.58; sıcak suda çözünebilir bor içerikleri iz-48.40 ppm değerleri arasında bulunmuştur. Doygunluk ekstraktı analizlerinde, pH 7.20- 7.99; elektriki geçirgenlik (EC) 0.26-24.00 mmhos/cm; Na+ 0.24-39.60 me/1; K" 0.04-1.36 me/1; Ca++ 1.20-120 me/1; Mg++ 0.00-104.00 me/1; Cl' 0.00-210.49 me/1; S04= 0.63-42.3 me/1; HC03" 0.69-5.48 me/1; sodyum adsorbsiyon oranlan (SAR) 0.18-15.78 değerleri arasında saptanmıştır. Araştırma konusu toprakların analiz sonuçlarına göre, 3 ve 1 3 no'lu pedonlar ile, 5 no'lu pedonun C3 katmanında alkalilik sorunu olduğu; aynı pedonların tuzluluk ve bor toksitesi sorunlarını da içerdiği belirlenmiştir. Ayrıca 1, 2, 4, 1 4 ve 1 5 no'lu pedonların bora duyarlı ve yarı duyarlı bitkilerin gelişmesini olumsuz yönde etkileyebilecek düzeylerde bor içerdiği saptanmıştır. Analizler sonucu elde edilen veriler bilgisayarda istatistiksel olarak incelenmiş ve ikili ilişkileri araştırılmıştır. Araştırma konusu örneklerin, fiziksel özelliklerinin ikili ilişkileri kendi aralarında değerlendirildiğinde; %54.41'nin %1 düzeyde çok önemli ve pozitif; %4.04'ünün %5 düzeyde önemli ve pozitif; %19.85'inin %1 düzeyde çok önemli ve negatif; %2. 21 'inin de %5 düzeyde önemli ve negatif ilişkiye sahip olduğu bulunmuştur. Örneklerin kimyasal özelliklerinin ikili ilişkileri değerlendirildiğinde; %47.53'ünün %1 düzeyde çok önemli ve pozitif; %11.97'sinin %5 düzeyde önemli ve pozitif; %9.68'inin %1 düzeyde çok önemli ve negatif; %3.87'sinin %5 düzeyde önemli ve negatif ilişkiye sahip oldukları saptanmıştır. Germencik ovası topraklarının fiziksel ve kimyasal özelliklerinin tümünün ikili ilişkileri değerlendirildiğinde; %47.35'inin %1 düzeyde çok önemli ve pozitif; %10.67'sinin %5 düzeyde önemli ve pozitif; %11.60'ının %1 düzeyde çok önemli ve negatif; %2.10'unun %5 düzeyde önemli ve negatif ilişkiye sahip oldukları belirlenmiştir. Germencik ovasında açılan pedonlardan seçilen 1, 2, 5, 6, 7, 8, 10 no'lu pedonların Ap katmanlarına ait kil minerali tipleri, katmanların kil fraksiyonlarında X-Işını Kırınım Yöntemine göre saptandı. Buna göre pedonların Ap katmanlarında illit ve kaolin grubu kil mineralleri başat olarak bulunurken, düşük nicelikte de vermikulit kil minerali içerdikleri ortaya çıkarılmıştır.174 Özellikle alkalilik, tuzluluk ve bor toksitesi sorunlarının birlikte bulunduğu 3. 5 ve 13 no'lu pedonların temsil ettiği alanlarda, ayrıca sorunların diğer alanlarda da oluşmasına engel olmak için, bazı önlemlerin alınması zorunludur. Etkili bir drenaj sisteminin kurulması, geçirimsiz, bir katman varlısında, derinliğe bnü.U olarak ei/el. subsoiler ya da riper çekilerek topraktaki tuzların ve sodyumun yıkanmasının kolaylaştırılması; değişebilir sodyumun ortamdan uzaklaştırabilmesi için sorunlu alanlara jips ve kükürt işletmeleri flotasyon artıklarının uygulanması, bu uygulamanın yeterli suyun bulunmaması nedeniyle, sonbahar ve kış mevsimlerinde yapılması; sulama için ana kaynak durumundaki Büyük Menderes nehrinin her türlü kirlilikten korunması bu önlemlerin başlıcalarıdır. SUMMARY In this study which Germencik plain soils of Büyük Menderes watershed was selected as the searching area, it was aimed to determine some physical, chemical and mineralogical properties of the soils. At the same time statistical correlations of soils properties, salinity, alkalinity and boron problems were investigated. Büyük Menderes watershed which covers the Germencik plain is located in the west of Turkey within the boundaries of Ege region. Metamorphic and sedimentary rocks are based at the watershed. Mediterranean type of climatic conditions are effective in Menderes watershed. However, small climatic condition differences can be seen locally. At the Germencik plain, as the search material, 1 6 representative soil pedons were dug and 84 soil samples were taken from different layers. Some physical, chemical and saturation extract analyses were made on soils and main material samples. Also clay mineral types have been determined in the chosen soil samples. The values of physical, chemical and saturation extract analyses were used to get their statistical correlations by using computer. Also, the areas which contain salinity, alkalinity and boron toxicity problems have been elicited by the evaluation of the analysis results. According to the searching results, Ap layers of the Germencik plain soils were mostly loam and sandy loam in texture. Their specific weights (dp) were found

Abstract:
174 Özellikle alkalilik, tuzluluk ve bor toksitesi sorunlarının birlikte bulunduğu 3. 5 ve 13 no'lu pedonların temsil ettiği alanlarda, ayrıca sorunların diğer alanlarda da oluşmasına engel olmak için, bazı önlemlerin alınması zorunludur. Etkili bir drenaj sisteminin kurulması, geçirimsiz, bir katman varlısında, derinliğe bnü.U olarak ei/el. subsoiler ya da riper çekilerek topraktaki tuzların ve sodyumun yıkanmasının kolaylaştırılması; değişebilir sodyumun ortamdan uzaklaştırabilmesi için sorunlu alanlara jips ve kükürt işletmeleri flotasyon artıklarının uygulanması, bu uygulamanın yeterli suyun bulunmaması nedeniyle, sonbahar ve kış mevsimlerinde yapılması; sulama için ana kaynak durumundaki Büyük Menderes nehrinin her türlü kirlilikten korunması bu önlemlerin başlıcalarıdır. SUMMARY In this study which Germencik plain soils of Büyük Menderes watershed was selected as the searching area, it was aimed to determine some physical, chemical and mineralogical properties of the soils. At the same time statistical correlations of soils properties, salinity, alkalinity and boron problems were investigated. Büyük Menderes watershed which covers the Germencik plain is located in the west of Turkey within the boundaries of Ege region. Metamorphic and sedimentary rocks are based at the watershed. Mediterranean type of climatic conditions are effective in Menderes watershed. However, small climatic condition differences can be seen locally. At the Germencik plain, as the search material, 1 6 representative soil pedons were dug and 84 soil samples were taken from different layers. Some physical, chemical and saturation extract analyses were made on soils and main material samples. Also clay mineral types have been determined in the chosen soil samples. The values of physical, chemical and saturation extract analyses were used to get their statistical correlations by using computer. Also, the areas which contain salinity, alkalinity and boron toxicity problems have been elicited by the evaluation of the analysis results. According to the searching results, Ap layers of the Germencik plain soils were mostly loam and sandy loam in texture. Their specific weights (dp) were found175 as 2.57-2.79 g/cm3; volume weights (db) 1.16-1.71 g/cm3; saturation percentages 24-87%; values of the hygroscopic moisture 0.50-9.48%; field capacities 2.14- 40.88%; values of the wilting points were found between 0.97-21.44%. The available water contents of the soils in the 21.43% part of the search area were found in very bad condition; while 30.95% of them are in bad condition; 29.76% in average condition and 17.86% in good condition. Porosity values were found between 35.95-56.87%; water porosity 0.86-10.99%; air porosity 35.09-52.39%; total silt+clay 2.40-89.84%; non aggregated silt+clay 0.40-61. 12%; structure stability index values 2.00-60.00%; aggregation percentages 11.57-50.38%; pH values 7.10- 8.54; values of electrical resistance 27-2350 ohms; total water soluble salts <0.030- 1.320%; CaC03 values 0.62-20.61%; organic C containing 0.02-1.26%; organic matter 0.03-2.17%; exchangeable Na+ 0.03-6.52 me/100 g; exchangeable K4 0.02- 0.72 me/100 g; exchangeable Ca++ 0.14-13.00 me/100 g; exchangeable Mg" 0.58- 12.02 me/100 g; cation exchange capacities (CEC) 2.33-19.57 me/100 g; exchangeable sodium percentages (ESP) 0.26-41.58%; soluble boron presentation in hot water trace-48.40. Analysis of saturation extracts, pH was found between 7.20- 7.99; electrical conductivities (EC) 260-24000 ujnhos/cm; Na* 0.24-39.60 me/1; K* 0.04-1.36 me/1; Ca + 1.20-120 me/1; Mg++ 0.00-104.00 me/1; CI" 0.00-210.49 me/1; SO«f 0.63-42.3 me/1; HCO?" 0.69-5.48 me/1; sodium adsorption ratios (SAR) were found between 0.18-15.78. According to the results of the analyses of the searching soils, pedons which numbered as 3, 13 and C3 layer of 5th. pedon have alkalinity, salinity and boron toxicity problems. Beside of that, pedons which numbered as 1, 2, 4, 14 and 15 have been contained boron level which can effect negatively on plants sensitive and semisensitive to boron. The information from results of analyses was studied statistically on computer and researched correlations of them. According to the results of the correlation of the physical properties of soil samples from working area, 54.41% parts of them have 1% very important and positive relationships, 19.85% parts of them have 1% very important and negative relationships and 2.21% parts of them have 5% important and negative relationships. Correlation of the chemical properties shows that 47.53% parts of them have 1%176 very important and positive, 11.95% parts of them have 5% important and positive, 9.68% parts of them have 1% very important and negative, 3.87% parts of them have 5% important and negative relationships. Results of the correlation the chemical and physical properties of the soil from Germencik plain shows that; 47.35% parts of them have 1% very important and positive, 10.67% parts of them have 5% very important and positive, 11.60% parts of them have 1% very important and negative, 2.10% parts of them have 5% important and negative relationships. Types of clay minerals of Ap horizons from pedons which numbered as 1, 2, 5, 6, 7, 8, 10 and chosen where Germencik plain have been analyzed by using x-ray diffractometer method. According to the results of the analyses, illite and kaolinite group clay minerals have been detected dominantly, beside of that, less amount of vermicullite clay mineral presentation has been carried out. It is compulsory that to take some measures to stop the problems especially alkalinity, salinity and boron toxicity which have been detected on the region where the pedons numbered as 3, 5 and 13. Installing the effective drainage system; if any hardpan is presented for getting easy to leach natrium and salts in soils must be used the subsoiler and riper upon the deepness of the soils; gypsum and sulphur factory floatation waste products must be applied for leaching away exchangeable natrium where the region has the problem; this application can be realized autumn and winter seasons because of less water; the Büyük Menderes river, the protection from every pollutions the main irrigation resource, are basic of the measures.