Serik Ovası'nda (Antalya) NLEAP bilgisayar modeli ile simule edilen nitrat yıkanma göstergelerinin uzaysal değişkenliği
Spatial variability of nitrate leaching indices simulated by NLEAP computer model in Serik Plain (Antalya)
Yazar: BUKET YETGİN UZ
Danışman: PROF. DR. SABİT ERŞAHİN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Akifer sistem = Aquifer system

Özet:
Yeraltı sularının nitratla kirlenmesi dünyada en önemli çevre problemlerinden biri haline gelmiştir. Yeraltı sularının kirlenme ihtimalinin yüksek olduğu alanların belirlenmesi ve bu alanlarda kirlenmenin nedeni ve sonuçlarının hızlı, güvenli ve ekonomik olarak analiz edilmesi için gerekli çalışmaların yapılması kaçınılmazdır. Bu çalışma, Serik Ovasında yaklaşık 36 600 ha' lık bir alanda NLEAP bilgisayar modeli ile simule edilen nitrat yıkanma indislerinin uzaysal değişkenliğini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Bu amaçla, 250 jeo-referanslı noktadan toprak örnekleri ve eş zamanlı olarak taban suyu gözlem kuyularından su örnekleri alınmıştır. Her bir örnekleme noktası için NLEAP modeli kullanılarak 0-150 cm toprak derinliğinde yıkanmaya hazır nitrat-N (NAL), 0-150 cm toprak derinliği altına yıkanan nitrat-N (NL), hareket riski indeksi (MRI) ve yıllık yıkanma risk potansiyeli (ALRP) tahmin edilmiştir. Jeoistatistiksel modelleme ile oluşturulan semivaryogram parametreleri kullanılarak bu indislere ilişkin kriging haritaları oluşturulmuştur. NLEAP modellemesi sonucunda çalışma alanında özellikle aşırı gübre uygulamalarına bağlı olarak 187 noktada NAL değeri kritik değer olan 179 kg N/ ha'dan yüksek, NL değeri ise 220 noktada kritik değer olan 90 kg N/ ha'dan yüksek bulunmuştur. Bu da toprakta yetiştirme sezonu sonunda yüksek miktarda nitrat-N'un kök bölgesinden aküfere doğru hareket ettiğini göstermektedir. Çalışma alanının büyük bir bölümünde sulama suyunun aşırı kullanımından ve ovanın toprak özelliklerinden dolayı MRI değeri yüksek çıkmıştır. Sığ aküferlerin bulunduğu yerlerde ve özellikle ovanın orta kesimlerinden Köprüçay Irmağı boyunca güneye doğru olan alanda yıllık yıkanma riski potansiyeli (ALRP) ?çok aşırı? ve ?aşırı? çıkmıştır. Aynı zamanda, bu nitrat yıkanma indisleri ile kum ve kil içeriği gibi toprakların fiziksel özelliklerinin uzaysal desenleri arasında önemli bir ilişki bulunmuştur. Bölgede taban suyu nitrat içeriğinin sınır değer olarak kabul edilen 50 mg/L'yi aştığı alanların olduğu belirlenmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, Serik Ovasındaki aküferlerin nitratla kirlenme riskinin oldukça yüksek olduğu belirlenmiş olup, bu aküferlerde olası bir nitrat kirliliğinin önüne geçmek için gerekli tedbirlerin zaman kaybetmeden alınması gerekmektedir.

Abstract:
Nitrate contamination of groundwater (aquifer) is one of the most important environmental problems worldwide. Research should be conducted to determine likely areas to be affected by nitrate contamination, and if any, to analyze causes and consequences of nitrate pollution of aquifers in these area. This study was conducted to determine spatial variability of nitrate leaching indices simulated by NLEAP computer model in Serik Plain covering approximately 36 600 ha. For this purpose, soil samples were collected concomitantly from 250 geo- referenced points and water samples from ground water monitoring wells. Nitrate available for leaching (NAL) in 0-150 cm soil depth, nitrate leached (NL) below 0-150 cm soil depth, movement risk index (MRI), and annual leaching risk potential (ALRP) for each sampling point were predicted by NLEAP model. Kriging maps of these variables were built using semivariogram parameters calculated by geostatistics. Results showed that NAL values were above the critical value of 179 kg N/ ha in 187 out of 250 sampling points, while NL values were above 90 kg N /ha in 220 sampling points. This indicated that, at the end of the plant production period, high amount of nitrate-N moved below the root zone to aquifer. In most of the study area, MRI values were high, mainly due to excessive irrigation water usage and soil characteristics of the plain. The parameter NLRP was ?extreme? to ?very extreme? in the locality oriented from middle to the south of the study area, along the Köprüçay River. Considerable similarities were observed between spatial pattern of nitrate leaching indices (NAL, NL, MRI, and ALRP) and soil physical properties such as sand and clay contents. Some localities with groundwater nitrate content, which exceeds the threshold value of 50 mg/L were detected. It was concluded that nitrate contamination of aquifers in the in Serik Plain is highly likely and that necessary measures should be taken urgently to mitigate nitrate possible contamination of these aquifers.