Toprakların redoks potansiyelindeki değişimlerin Fe ve Mn yarayışlılığına etkisi
Effect of redox potential induced changes on Fe and Mn availability in soils
Yazar: SÜLEYMAN ÖREN
Danışman: DOÇ. DR. VELİ UYGUR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Toprakların su altında kalması sonucunda redoks reaksiyonlarında meydana gelen değişimlere bağlı olarak demir ve mangan yarayışlılığı önemli ölçüde değişim göstermektedir. Su altında bırakılan topraklarda redoks potansiyelinin düştüğü, toprak pH'sının asidik ise yükseldiği, alkalin ise düştüğü dolayısıyla nötrleştiği, Fe ve Mn'nin redüksiyona uğrayarak elverişliliğinin arttığı ileri sürülmektedir. Toprak reaksiyonunun nötre yaklaşması neticesinde bitki besin elementlerinin yarayışlılıklarında değişimler meydana gelmektedir. Lokal olarak oksijen yarayışlılığının azaldığı aerobik topraklar, toprak çözeltisine göre muhtemelen daha fazla Fe+2 ve Mn+2 kapsar. Fazla miktarda Fe+3 ve Mn+3,+4 içeren topraklarda bunların çözünürlüğünün çok az olması nedeniyle az bir miktar indirgen koşulların oluşması, bitki için daha fazla Fe+2 ve Mn+2 sağlayabilecektir. Ayrıca kış ayları boyunca toprakların hemen hemen doygun şartlarda kalması redoks potansiyelini düşürmekte ve bu da örnekleme zamanına bağlı olarak topraklarda farklı yarayışlı element konsantrasyonlarına neden olmaktadır. Örneğin kış aylarında ya da erken ilkbaharda alınan toprak örneklerinde yarayışlı Fe ve Mn konsantrasyonu daha yüksek iken kurak mevsimlerde alınan toprak örneklerinde Fe ve Mn daha düşük miktarlarda bulunmaktadır.  Bu amaçla özellikleri farklı 15 yüzey toprağı doygun şartlarda sabit sıcaklıkta 91 gün inkübasyona bırakılmıştır. İnkübasyonun 3, 7, 14, 21, 31, 45, 60, 91. günlerinde pH, ORP, DTPA-Fe ve DTPA-Mn analizleri yapılmıştır. Sonuçlar redoks potansiyelinin DTPA ile ekstrakte edilebilen yarayışlı Fe ve Mn konsantrasyonunu önemli ölçüde etkileyerek değiştirdiği gözlemlenmiştir. Bu değişim, inkübasyon süresine ve toprak özelliklerine bağlı olarak farklılıklar göstermiştir.  Sonuç olarak topraklarda yarayışlı Fe ve Mn konsantrasyonu belirlenirken toprakların rutin analizleri içerisine ORP parametresinin de ilave edilmesinin aynı arazinin farklı dönemlerindeki analiz sonuçlarının karşılaştırılmasında faydalı olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
The plant availability of either Fe or Mn in waterlogged soils is dependent, to some extent, to redox induced chemical reactions. Redox potential in soils decreases due to water logging, as a consequence the soil pH decreases in alkaline soils and increases in acid soils, thus it is said that the availability of Fe and Mn are to increase under such conditions. There are some differences in the plant availability of nutrient elements due to approximation of soil pH to neutrality. Local aerobic conditions in soils consist of relatively higher amounts of Fe+2 and Mn+2. Fe and Mn solubility in sexioxide rich soils can supply higher Fe and Mn to plants due to reducing conditions. The water content near saturation during the winter times reduces the redox potential of soils this also cause changes in nutrient element concentration induced by sampling time. For example winter or spring sampled soils contain relatively higher concentration of available Fe and Mn than the summer or arid period samplings. Thus we aimed to test the effect of saturated-time on available Fe and Mn concentration as a function of soil properties. For this purpose total of 15 surface soil samples with differing physico-chemical properties were incubated at saturated condition and constant temperature (22±2 °C) for 91 days. pH, oxidation reduction potential (ORP), DTPA-Fe and –Mn were measured on 3, 7, 14, 21, 31, 45, 60 and 91st days. Results indicated that redox potential had significant effects on DTPA extractable Fe and Mn concentrations. These changes were function of soil properties and incubation period. It can therefore be concluded that it is beneficial to include the ORP measurement into rutine soil analyses parameters to better evaluate the available Fe and Mn concentration of the same field's soil sampled at differing time sor season.