Hububat tarımında alternatif toprak işleme uygulamalarının rüzgar erozyonuna ve enerji tüketimine etkileri
Effects of alternative soil cultivation practices on wind erosion and energy consumption in cereal agriculture
Yazar: KAZIM GÜR
Danışman: PROF. DR. KAZİM ÇARMAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Enerji = Energy ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada buğday üretiminde; geleneksel uygulama, azaltılmış toprak işleme uygulamaları ve doğrudan ekimden oluşan 5 farklı uygulama karşılaştırılmış; yakıt tüketimi, tarla trafiği, penetrasyon direnci, yüzey düzgünsüzlüğü, kesilme direnci, nem değişimi, mekanik stabilite, stabilite indeksi, anız gömülme oranı, tane verimi ve biyokütle değerleri belirlenmiş, enerji parametereleri hesaplanmıştır. Ayrıca doğrudan ekim uygulamasında ekim işlemi sonrasında diğer uygulamalarda ise toprak işleme sonrasında taşınabilir rüzgar tüneli ile 4 farklı rüzgar hızında erozyon oluşurularak sediment taşınımı izlenmiştir. Düşük hızlarda ( 4 ve 7 m s-1) sediment tutumu gerçekleşmemiş, 10 ve 13 m s-1 rüzgar hızlarında elde edilen sedimentlerle uygulamalara ait erozyon miktarları hesaplanmıştır. 
            Elde edilen sonuçlara göre; farklı uygulamaların yakıt tüketimi değerleri 0.54 L da-1 ile 4.46 L da-1, tarla trafiği değerleri % 50 ile % 190 arasında değişmiştir. Toprağın fiziko mekanik özelliklerinden penetrasyon direnci değerleri 0.69 MPa ile 2.57 MPa, kesilme direnci değerleri 0.34 N cm-2 ile 2.23 Ncm-2 ve tarla yüzey profil düzgünsüzlüğü değerleri ise % 4.56 ile % 29.16 arasında değişmiştir. Toprak nem değerleri açısından yapılan değerlendirme de; toprak işleme sonrası nem değerleri 0-15 cm'de % 6.1 ile      % 9.8, 15-30 cm'de % 6.7 ile % 11.1 bulunmuştur. Uygulamalar toprağın mekanik stabilite ve stabilite indeksi açısından değerlendirildiğinde; sırasıyla 0-2.5 cm'de % 80.01 ile % 89.00, 2.5-5 cm'de % 83.57 ile  % 96.27, 0-2.5 cm'de 2.24 ile 3.82, 2.5-5 cm'de 2.59 ile 6.14 arasında değişmiştir. Toprak erozyonu miktarı, 10 m s-1 rüzgar hızında 54 g m-2 h-1 ile 784 g m-2 h-1, 13 m s-1 rüzgar hızında ise 113 g m-2 h-1 ile 1,212 g m-2 h-1 arasında değişmiştir. Uygulamaların buğday verimi değerleri 2,210 kg ha-1 ile 3,810 kg        ha-1, biyokütle verimi değerleri 6,759 kg ha-1 ile 9,740 kg ha-1, net enerji oranı ise 7.25 ile 11.74 arasında değişmiştir.

Abstract:
In this study; 5 different practices of conventional cultivation,  reduced soil cultivation practices and direct drilling in wheat production were compared; the values of fuel consumption, field traffic, penetration resistance, surface unevenness, cut resistance, moisture change, mechanical stability, stability index, stubble burying rate, grain yield and biomass were determined and energy parameters were calculated. In addition, erosion was created by portable wind tunnel at 4 different wind speeds and sediment transport was observed in direct drilling practice after drilling and in other practices after soil cultivation. Sediment trapping was not realized at low speeds (4 and 7 m s-1) and the amounts of erosion were calculated with sediments obtained at 10 and 13 m s-1 wind speeds.
According to the results obtained; the values of fuel consumption of different practices ranged from 0.54 L da-1 to 4.46 L da-1 and the values of field traffic ranged from 50 % to 190 %. The values of penetration resistance, one of the physico-mechanical properties of soil, ranged from 0.69 MPa to 2.57 MPa, the values of cut resistance ranged from 0.34 N cm-2 to 2.23 N cm-2 and values of the field surface unevenness ranged from 4.56 % to 29.16 %. In the evaluation in terms of the values of soil moisture; the values of moisture after soil cultivation was found as 6.1% to 9.8% at 0-15 cm and 6.7 % to 11.1 %                    at 15-30 cm. When practices were evaluated in terms of the values of soil mechanical stability and stability index, they were changed between 80.01% and 89.00% at 0-2.5 cm, 83.57% and 96.27% at 2.5-5 cm, 2.24 and 3.82 at 0-2.5 cm and 2.59 and 6.14 at 2.5-5 cm, respectively. The amount of soil erosion ranged from 54 g m-2 h-1 to 784 g m-2 h-1 at a wind speed of 10 m s-1 and from 113 g m-2 h-1 to 1,212 g m-2 h-1 at a wind speed of 13 ms-1. The values of wheat yield of the practices ranged from 2,210 kg ha-1 to 3,810 kg ha-1, the values of biomass yield ranged from 6,759 kg ha-1 to 9,740 kg ha-1 and net energy ratio ranged from 7.25 to 11.74.