Aşağı seyhan ovasında toprak kalitesinin değerlendirilmesi ve izlenmesinde amenajmana hassas indikatörlerin belirlenmesi
Determination of management-sensitive indicators in assessment and monitoring of soil quality in lower seyhan plain
Yazar: MERT ACAR
Danışman: PROF. DR. İSMAİL ÇELİK
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Aşağı Seyhan Ovası, uzun süredir yapılan geleneksel tarımsal uygulamalar nedeniyle topraklarının doğal fonksiyonlarını kaybetme riski ile karşı karşıyadır. Bu tez çalışmasının temel amaçları; 1.) Genetik olarak farklı 3 seriye ait toprakların çeşitli fonksiyonları ve genel kalitesinin değerlendirilmesi için gerekli minimum veri setlerinin (MVS) belirlenmesi, 2.) Skorlama ve ağırlıklandırma yöntemlerinin karşılaştırılması ve toprak kalite indekslerinin (TKİ) belirlenmesi ve 3.) TKİ ve göstergelerin çalışma alanındaki değişkenliklerinin jeoistatistiksel olarak modellenmesi ve güncellenebilir sayısal haritalarının oluşturulmasıdır. Araştırmada, örnekleme alanı olarak Arıklı, Çanakçı ve Helvacı toprak serileri seçilmiştir. Toprak örneklemesi grid sistemine göre Eylül 2018'de 0-20 cm derinlikte yapılmıştır. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikler toprak kalite göstergeleri olarak seçilmiştir. Göstergeler, doğrusal ve doğrusal olmayan skorlama eğrileri ile skorlanmış ve basit eklemeli, temel bileşenler analizi (PCA) ve analitik hiyerarşi süreci (AHP) yöntemleri kullanılarak ağırlıklandırılmıştır. Çalışmada, fonksiyonlar da dahil olmak üzere toplam 12 adet TKİ belirlenmiştir. Doğrusal olarak skorlanan göstergelerin skorları çoğunlukla yüksek olduğundan, fonksiyon ve TKİ değerleri de yüksek olmuştur. Bunun aksine, doğrusal olmayan skorlamada daha düşük değerler elde edilmiştir. Arıklı, Çanakçı ve Helvacı serilerinde ortalama TKİ sırasıyla %38.9-82.5, %67.1-78.8 ve %46.6-76.7 arasında olup, Arıklı ve Çanakçı serisinde Helvacı serisine kıyasla TKİ daha yüksektir. Basit eklemeli yönteme kıyasla PCA ve AHP ile ağırlıklandırmanın, doğrusala kıyasla doğrusal olmayan skorlama yönteminin ve toplam veri setine kıyasla MVS'nin duyarlılığı daha yüksektir. TKİ üzerine amenajmanın etkilerini değerlendirmek için hacim ağırlığı, penetrasyon direnci, pH, organik karbon, mikrobiyal biyokütle karbonu ve beta glikosidaz enzim aktivitesi hassas göstergeler olarak belirlenmiştir. Sonuçlar, toprak kalitesinde tespit edilen yetersizliğin mevcut amenajman yöntemlerinin gözden geçirilmesini, toprak kalitesini iyileştirecek uygulamaların adapte edilmesini ve uygulamaların toprak kalitesi üzerine etkilerinin izlenmesi gereğini ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler: Toprak kalitesi, Minimum veri seti, Ağırlıklandırma, Skorlama, Jeoistatistik

Abstract:
The Lower Seyhan Plain is experiencing a risk of losing natural functions of soils due to long-term conventional agricultural practices. The main objectives of this thesis are to; 1.) Determine the minimum data sets (MDS) required to assess various functions and overall quality of 3 genetically different soil series, 2.) Compare the scoring and weighting methods and determine the soil quality indices (SQI) and 3.) Geostatistically model the variability of the SQI and indicators in the study area and create updatable digital maps. Arıklı, Çanakçı and Helvacı soil series were chosen as the sampling area in the thesis. Soil sampling was carried out at a depth of 0-20 cm in September 2018 according to the grid system. Physical, chemical and biological properties were selected as soil quality indicators. The indicators were scored using linear and non-linear scoring curves and weighted using simple additive, principal component analysis (PCA) and analytical hierarchy process (AHP) methods. A total of 12 SQIs were identified in the study, including functions. The scores of the linearly scored indicators were mostly high, which resulted in high values for function and SQI. In contrast, lower values were obtained in non-linear scoring. The average SQI in Arıklı, Çanakçı and Helvacı series were between 38.9-82.5%, 67.1-78.8% and 46.6-76.7% respectively, and the SQI values in Arıklı and Çanakçı series were higher compared to Helvacı series. The sensitivity of weighting by PCA and AHP compared to the simple additive method, the non-linear scoring method compared to linear, and the MDS compared to the total data set are higher. Bulk density, penetration resistance, pH, organic carbon, microbial biomass carbon and beta glycosidase enzyme activity were determined as the sensitive indicators to assess the effects of management on SQI. The results showed that poor soil quality requires a comprehensive assessment of current management practices, adaptation of practices to improve soil quality, and monitor the effects of management practices on soil quality.

Key Words: Soil quality, Minimum data set, Weighting, Scoring, Geostatistics