Biyokömürün Farklı Tekstürdeki Toprakların Proctor Sıkıştırma Testi Parametreleri Üzerine Etkileri
Effects of Biochar on Proctor Compaction Test Parameters of Different Textured Soils
Yazar: Bakan, Abdullah; Aksakal, Ekrem Lütfi
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 16 No. 1, 2025
Anahtar kelimeler: Soil Physics ; Toprak Fiziği ; Soil Mechanics ; Toprak Mekaniği ; Biochar,organic carbon,aggregate stability,soil structure,soilcompaction ; organik karbon,agregat stabilitesi,toprak strüktürü,toprak sıkışması,Biyokömür

Toprak sıkışması, toprağın üretkenliğini etkileyen önemli bir faktör olup, topraklardaki hacimsel değişimler, doğal olaylar ve mekaniksel dış kuvvetler nedeniyle meydana gelir. Toprak fiziksel koşullarının bozulması, su, hava, sıcaklık ve çimlenme gibi faktörlere olumsuz etki yaparak kök gelişimini ve sürgün çıkışını engeller, bitkisel üretimin düşmesine neden olur. Söz konusu olumsuzlukları minimize etmenin en etkili yöntemlerinde biri organik kaynaklı toprak düzenleyicilerin toprağa uygulanmasıdır. Bu çalışmada, farklı tekstürlerdeki topraklara (kil, tın, kumlu tın) farklı dozlarda biyokömür (BC) uygulamasının (%0, %0,5, %1, %2, %4) toprağın organik karbon (OC), agregat stabilitesi (AS) ve Proctor sıkışma testi parametreleri olan optimum nem içeriği (OMC) ile maksimum hacim ağırlığı (MBD) üzerine etkileri incelenmiştir. Biyokömür uygulaması araştırma topraklarının organik karbon (OC) içeriğini ve agregat stabilitesi (AS) değerlerini istatistiksel olarak önemli düzeyde (p<0.001) artırmıştır. Daha yüksek dozlarda uygulanan biyokömür dozları daha belirgin iyileştirmelere yol açmış, genel ortalamalar incelendiğinde kontrol grubunda %0.73 olan OC değeri %4 biyokömür uygulamasında %1.4 olarak belirlenmiştir. AS ise kontrolde %26.98 iken %4 biyokömür uygulamasında %46.03 olarak belirlenmiştir. Optimum nem içeriği (OMC) biyokömür uygulamasıyla genel ortalamada %20.56’dan %31.15’e yükselmiş ve oransal olarak %51.51 oranında bir artış gösterirken, maksimum hacim ağırlık (MBD) 1.71 g/cm3’den 1.54 g/cm3’e düşmüş ve oransal olarak %9.94 oranında bir azalış göstermiştir. Korelasyon analizi, BC ile OC, AS ve OMC arasında güçlü pozitif ilişkiler olduğunu gösterirken; MBD ile BC, OC ve AS arasında önemli negatif korelasyon olduğunu göstermiştir. Bulgularımız, biyokömür uygulamasının toprakların özelliklerini iyileştirerek sıkışmaya karşı direncini artırdığını ve sıkışmayı azalttığını ortaya koymaktadır. Bu iyileştirmeler daha iyi toprak sağlığına, artan tarımsal üretkenliğe ve artan çevresel dayanıklılığa katkıda bulunarak biyokömürü sürdürülebilir arazi yönetimi için toprak iyileştiricisi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Soil compaction is a critical factor limiting soil productivity, commonly caused by volumetric changes, natural events, and mechanical forces. The degradation of soil physical properties adversely affects essential factors such as water availability, air exchange, temperature regulation, and seed germination, ultimately restricting root development and shoot emergence, which leads to reduced plant growth and yield. One of the most effective strategies to mitigate soil compaction is the application of organic-based soil amendments. This study investigated the effects of biochar (BC) applied at different rates (0%, 0.5%, 1%, 2%, and 4%) to soils with varying textures (clay, loam, and sandy loam) on key soil quality indicators: soil organic carbon (OC), aggregate stability (AS), and Proctor compaction parameters including optimum moisture content (OMC) and maximum bulk density (MBD). The results demonstrated that biochar significantly improved OC and AS across all soil types (p < 0.001). The OC increased from 0.73% in the control to 1.40% with 4% BC, while AS improved from 26.98% to 46.03%. Biochar also enhanced OMC from 20.56% to 31.15% (a 51.51% increase) and reduced MBD from 1.71 g /cm³ to 1.54 g /cm³ (a 9.94% decrease). Correlation analysis indicated strong positive relationships between BC and OC, AS, and OMC, and significant negative correlations between MBD and BC, OC, and AS. These findings suggest that biochar application enhances soil structure and resilience against compaction, supporting improved soil health, agricultural productivity, and environmental sustainability. Therefore, biochar represents a promising amendment for sustainable land management.