Fındık yetiştiriciliği yapılan su altında kalmış bir alanda toprak verimliliğinin jeoistatistiksel tekniklerle değerlendirilmesi
Evaluation of soil fertility using geostatistical techniques for hazelnut orchard in a waterlogged soil
Yazar: SEZEN KULAÇ
Danışman: PROF. DR. TAYFUN AŞKIN
Ordu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Toprakların verimlilik durumlarının belirlenmesi, sürdürülebilir tarım açısından büyük önem taşımaktadır. Toprak verimliliğinin değerlendirilmesinde, toprak ve bitki özelliklerinin uzaysal değişimlerinin ortaya koyulmasında jeoistatistiksel metodlar iyi bir olanak sağlar. Bu çalışmada, fındık yetiştiriciliği yapılan ve yılın bazı zamanlarında yağışların etkisiyle su altında kalan bir alanın verimlilik durumu, toprak ve bitki özelliklerinin uzaysal değişimleri yardımıyla değerlendirilmiştir. Ordu ili Altınordu ilçesi Cumhuriyet mahallesinde yer alan yaklaşık 3.5'ha'lık alana sahip bir fındık bahçesinde, Tombul fındık çeşidi ocaklarında serbest örnekleme yapılmıştır. Çalışmada, 118 bitki ve 118 adet 0-20 cm derinlikten alınmış yüzey toprak örnekleri kullanılmıştır. Toprak ve bitki örneklerinin seçilen özellikleri, laboratuvar analiz verileri ve arazide gerçekleştirilen bazı testler esas alınarak belirlenmiştir. Toprak özelliklerinden tekstür, hacim ağırlığı,  pH, EC, organik madde, NH4-N+NO3-N, alınabilir P, Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Zn, Mn, B ve Ca:K, Ca:Mg, Mg:K, mikrobiyal biyomas-C ve Cmic:Corg; bitki özelliklerinden klorofil a, klorofil b, toplam klorofil, klorofil a:b; N, P, K Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Zn, Mn, B belirlenerek, her bir özelliğe ait uzaysal değişim, jeoistatistiksel yöntemlerle modellenmiş ve dağılım haritaları oluşturulmuştur. Çalışmada seçilen toprak özelliklerine ait semivaryogramlar yaklaşık 19.8-742.7 m etki aralığına; bitki özelliklerine ait semivaryogramlar ise, 17.1-1532.7 m etki aralığında uzaysal bağımlılık sergilemişlerdir.
Çalışma alanının su altında kalan kısımlarında toprak ve bitki özellikleri bakımından büyük farklılıklar belirlenmiştir. Bu alanlarda EC değerleri daha yüksektir. Çalışma alanında toprak pH değerinin kuvvetli asit karakterden nötr karaktere doğru bir seyir göstermesi, bitkiler tarafından besin elementlerinin alınabilirliğini de etkilemiştir. Araştırma alanında fındık bitkisi yapraklarının Ca, Mg ve mikro besin elementleri bakımından genellikle yeterli, N ve K bakımından ise yetersiz olduğu tespit edilmiştir. Yine çalışma sahasında, bitki ve toprak özelliklerine ait tahmin haritalarının birbirleriyle uyumlu olduğu belirlenmiştir. Toprak ve bitki özelliklerine ilişkin bu haritaların bir arada değerlendirilmesiyle; toprak verimliliğiyle ilgili olarak daha net bilgiler sağlanabilir. Bu çalışma sonucunda jeoistatistiksel metodlar yardımıyla üretilen toprak ve bitki özelliklerine ait haritaların, bu alanda ve benzer fındık bahçelerinde kullanılmasıyla, fındık yetiştiriciliği için alana özgü yönetim uygulamalarıyla çok önemli faydalar sağlanabilir.

Abstract:
Assessment of soil fertility status is crucial for sustainable agriculture. geostatistical methods provide a unique opportunity to determine the spatial variability of plant and soil properties and soil fertility. The objective of this study was to determine the spatial variability of soil fertility and plant nutrition status of a hazelnut orchard in a waterlogged soil affected by rainfall during at sometimes of the season. The study area is located in Ordu province, Altınordu district, Cumhuriyet neighbourhood and covers 3.5 ha. Using random sampling technique, surface soil samples (0-20 cm) were collected from 118 sampling points and plant samples from Tombul variety were collected from each tree. Selected properties of soil and plant samples were determined on the basis of laboratory analysis data and some field tests. Soil properties such as soil texture, bulk density, pH, electrical conductivity (EC), organic matter, NH4-N+NO3-N, available P, Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Zn, Mn, B, Ca:K, Ca:Mg, Mg:K ratio, microbial biomass C, Cmic:Corg; leaf properties such as chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, chlorophyll a:b; N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Zn, Mn, B were analysed and spatial variation for each selected parameter was modelled and mapped using geostatistical methods. Semivariograms for soil properties and leaf properties showed spatial dependence with ranges of influence of about 19.8-742.7 m and 17.1-1532.7 m, respectively.
The maps showed that soil and plant properties were not similar between waterlogged and non-waterlogged areas. Waterlogged soils had higher EC values. Soil pH ranged from strongly acidic to neutral and the pH value also affected uptake of mineral nutrients. It was determined that hazelnut leaves were generally sufficient in terms of Ca, Mg and micronutrients, but insufficient in terms of N and K in the study area. The results also show that in the study area, it was determined that the prediction maps of plant and soil properties were compatible with each other. In this study, the use of geostatistical maps of soil and plant properties in this and similar hazelnut orchards will be very useful in the context of site-specific management practices for hazelnut cultivation.