Yağış ve tuzlu sulama suyu döngülerinin toprak fiziksel ve hidrolik özelliklerine etkileri

Abstract

Sulama suyu kalitesi başta drenaj ve erezyon problemlerine neden olan toprak hidrolik özellikleri olmak üzere toprakta yapısal bozulmalara neden olabilmektedir. Özellikle sulama suyunun SAR ve tuzluluk düzeyleri arasındaki ilişki, toprak tekstürünün etkisi, toprak içeriğindeki kalsiyum ve sulamalardan sonra meydana gelecek yağışlar da eklendiğinde çok daha karmaşık ancak henüz tam olarak anlaşılmayan bir mekanızma olduğu ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, yukarıda sıralanan etmenlerin toprağın hidrolik özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, killi tın (CL) ve tın (L) tekstürlü bozulmamış toprak örnekleri materyal olarak alınmış ve elektriksel iletkenliği 4 ve 8 dS/m, SAR değeri 10 ve 20 olan dört farklı kalitede hazırlanmış düşük kaliteli su ve yağmur suyunu simüle etmek amacıyla saf su uygulanmıştır. Böylece killi tın (CL), tın (L) ve CaCl2 çözeltisiyle doygunluğa ulaştırılmış kalsiyuma doygun killi tın (Ca-Doy-CL) ve kalsiyuma doygun tın (Ca-Doy-L) toprak olacak şekilde dört farklı toprak kullanılmıştır. Toprak örnekleri hidrolik iletkenlik cihazında doygun akış koşulları oluşturularak her bir düşük kaliteli su 3 hafta süreyle uygulanmış ve takibinde 2 hafta süreyle saf su uygulanmıştır. Farklı kalitede suların oluşturulmasında NaHCO3, NaCl ve CaCl2 tuzları kullanılmıştır. Farklı kalitede hazırlanmış su uygulamalarının toprakların doygun hidrolik iletkenliği, agregat ortalama ağırlıklı çapları, toprak su karakteristik eğrileri, hacim ağırlıkları ve porozitelerinde yaptığı etkiler ile tuzlu sodyumlu su uygulamalarının ardından yağmur suyunun doygun hidrolik iletkenliğe yaptığı etkileri araştırılmıştır. Araştırmada tüm topraklarda, su kalitesi ve zamana bağlı olarak hidrolik iletkenlik değerlerinde meydana gelen azalma istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0.001). Hidrolik iletkenlik değerlerinde meydana gelen azalma su uygulamalarına göre karşılaştırıldığında T1S2>T2S2>T1S1>T2S1 şeklinde meydana geldiği bulunmuştur. Toprak tekstürleri karşılaştırıldığında, CL toprakta meydana gelen hidrolik iletkenlik azalması L toprağa göre daha fazla olmuştur. Kalsiyuma doyurulmuş topraklarda ise başlangıç durumunda, doyurulmamış topraklara oranla daha yüksek hidrolik iletkenlik gözlenirken, ilerleyen günlerde kalsiyuma doyurulmamış topraklarla benzer seviyelere düşmüştür. Düşük kaliteli su uygulamaları sonrası uygulanan yağmur suyu (saf su), tüm topraklarda hidrolik iletkenlik değerlerini daha da şiddetli bir düzeyde azaltmıştır. Hidrolik iletkenlik değerlerindeki azalmanın ana mekanizmasının toprakta meydana gelen şişme, dispersiyon ve kil hareketi olduğu görülmüştür. Düşük kaliteli suların uygulanması sonrası tüm topraklarda su tutulumu ve hacim ağırlıklarının arttığı buna karşılık agregat ortalama ağırlıklı çap ve porozite değerlerinin azaldığı belirlenmiştir.