Journals / Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi / 2019 / Cilt: 34 - Sayı: 3

Evaluation of spatial and temporal changes of soil salinity and sodicity using geostatistic methods: the case of Bafra plain

Toprakların tuzluluk ve sodikliliğinin alansal ve zamansal değişiminin jeoistatistiksel yöntemlerle değerlendirilmesi: Bafra ovası örneği

Pages
336–350
Publication Date
2019-10-15
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

When the spatial distribution maps of the properties are examined, it is considered that it would be beneficial to plan the applications related to salinity and sodicity variables in the east-west direction.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Selection of appropriate irrigation management in irrigated agricultural areas and drainage management with salinization problems depending on the quality of irrigation water are important factors affecting sustainability.
📊
Key Findings & Data:This study was carried out to determine the spatial changes of salinity and sodicity and to evaluate the effect of irrigation on soil salinity and sodicity in the right coastal areas of Bafra plain in 2010 and 2016.
💡
Conclusion & Impact:When the spatial distribution maps of the properties are examined, it is considered that it would be beneficial to plan the applications related to salinity and sodicity variables in the east-west direction.
🔬Design:Research Article
📍Scope:2010 Verileri
⚙️Variables:Bafra plain · Geographical Information Systems · Geostatistics

Abstract

Selection of appropriate irrigation management in irrigated agricultural areas and drainage management with salinization problems depending on the quality of irrigation water are important factors affecting sustainability. Soil salinity and sodicity are two important features that limit plant production in irrigated agricultural areas. It is important to know the spatial and temporal changes of these properties in order to prevent negative effects on plant development. This study was carried out to determine the spatial changes of salinity and sodicity and to evaluate the effect of irrigation on soil salinity and sodicity in the right coastal areas of Bafra plain in 2010 and 2016. Soil samples were taken from the study area with four different depth in 2010 and 2016. Soil texture, electrical conductivity (EC), soil reaction (pH), exchangeable sodium percentage (ESP) and CaCO3 contents were determined by laboratory analysis. In order to determine the spatial dependence of soil properties, experimental semivariograms were developed and ordinary kriging analysis was performed to estimate the properties at non-sampled points. The EC and ESP values of the soils showed high variability and moderately spatial dependence at all depths and in all periods. The lowest variability was observed in the pH parameter in the study area. Texture contents of the study area soils showed high variability. Geostatistical range values of all variables was found to be greater than 3100 m. Furthermore, the spatial distribution of the EC and ESP of soils has decreased significantly from 2010 to 2016. The reason for this is due to the removal of the salts in the soil from the field by means of the drainage system. High salinity areas and the presence of sodic areas were determined at the east of the study area. This is due to the high groundwater level in these areas. Monitoring of groundwater salinity and depth has been proposed regularly in order to follow the uptake of soluble salts by evaporation during irrigation season in these areas. When the spatial distribution maps of the properties are examined, it is considered that it would be beneficial to plan the applications related to salinity and sodicity variables in the east-west direction.

Özet

Sulu tarım alanlarında uygun sulama yönetiminin seçimi ve sulama suyu kalitesine bağlı olarak tuzlulaşma problemleri ile drenajın yönetimi sürdürülebilirliği etkileyen önemli faktörlerdir. Toprak tuzluluğu ve sodiklik sulanan tarım alanlarındaki bitki üretimini sınırlayan iki önemli özelliktir. Bu özelliklerin alansal ve zamansal değişimlerinin bilinmesi bitki gelişimindeki negatif etkilerini engellemek için önemlidir. Bu çalışma 2010 ve 2016 yıllarında Bafra ovası sağ sahil topraklarındaki tuzluluk ve sodikliğin alansal değişimlerinin belirlenmesi ve sulamanın toprak tuzluluğu ve sodikliği üzerine etkisinin değerlendirilmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışma alanından 2010 ve 2016 yıllarında dört derinlikten bozulmuş toprak örnekleri alınmıştır. Toprakların tekstür, elektriksel iletkenlik (EC), toprak reaksiyonu (pH), değişebilir sodyum yüzdesi (ESP) ve CaCO3 içerikleri laboratuvar analizleri ile belirlenmiştir. Toprak özelliklerinin alansal bağımlılığını belirlemek için deneysel semivariogramlar geliştirilmiş ve örneklenmemiş noktalardaki özellikleri tahmin etmek için ordinary kriging analizi yapılmıştır. Toprakların EC ve ESP değerleri tüm derinliklerde ve tüm dönemlerde yüksek değişkenlik ve orta derecede alansal bağımlılık göstermiştir. Çalışma alanında en düşük değişkenliğin pH parametresinde olduğu görülmüştür. Çalışma alanı topraklarının tekstür içeriklerinin yüksek değişkenlik gösterdiği belirlenmiştir. Tüm değişkenlerin jeoistatistiksel etki uzaklığı 3100 m’den büyük bulunmuştur. Ayrıca toprakların EC ve ESP’sinin alansal dağılımı 2010 yılından 2016 yılına kadar önemli derecede azalmıştır. Bunun nedeni ise topraktaki tuzların yıkanarak drenaj sistemi yardımıyla araziden uzaklaştırılmasına bağlanmıştır. Çalışma alanının doğusunda tuzluluğun yüksek olduğu alanlar ile sodik alanların varlığı belirlenmiştir. Bu durum ise bu alanlarda yeraltı suyu seviyesinin yüksek olmasına bağlanmıştır. Bu alanlarda sulama mevsiminde buharlaşma ile çözünebilir tuzların yukarı taşınmasının takibi için yeraltı suyu tuzluluğu ve derinliğinin düzenli olarak izlenmesi önerilmiştir. Özelliklerin alansal dağılım haritaları incelendiğinde tuzluluk ve sodiklik değişkenlerinin yönetimi ile ilgili uygulamaların daha çok doğu-batı yönünde planlanmasının yararlı olacağı düşünülmektedir.

🔖

Cite This Article

TAŞAN, S., DEMİR, Y. (2019). Evaluation of spatial and temporal changes of soil salinity and sodicity using geostatistic methods: the case of Bafra plain. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, Cilt: 34 - Sayı: 3, 336–350. https://ajindex.com/articles/135567

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

  1. Abrol, I. P., Yadav, J. S. P., Massoud, F. I., 1988. Saltaffected soils and their management (FAO Soil Bulletin, vol. 39). Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. Abrol, I.P., Chhabra, R., Gupta, P.K., 1980. A fresh look at the diagnostic criteria for sodic soils. I. International Symposium on Salt Affected Soils. 142-147, Feb. 18-21, Central Soil Salinity Reserch Institute, Karnal. Ahmad, S., Ghafoor, A., Qadir, M., Aziz, M.A., 2011. Amelioration of a calcareous saline-sodic soil by gypsum application and different crop rotations. International Journal of Agriculture & Biology. 8(2):142-146.
  2. Akbaş, F., 2011. Tokat Kazova topraklarinin yarayişli fosfor düzeyinin jeoistatistik tahmin ve simulasyon metodlarıyla modellenmesi ve haritalanması. Tarım Bilimleri Dergisi, 18: 63-76.
  3. Akramkhanov, A., Brus, D., Walvoort, D., 2014. Geostatistical monitoring of soil salinity in Uzbekistan by repeated EMI surveys. Geoderma, 213:600-607.
  4. Allbed, A., Kumar, L., 2013. Soil salinity mapping and monitoring in arid and semi-arid regions using remote sensing technology: a review. Advances in remote sensing, 2(04): 373. Ardahanlioglu, O., Oztas, T., Evren, S., Yilmaz, H., Yildirim, Z. N., 2003. Spatial variability of exchangeable sodium, electrical conductivity, soil pH and boron content in salt-and sodium-affected areas of the Igdir plain (Turkey). Journal of Arid Environments, 54(3): 495-503.
  5. Başbozkurt, H., Öztaş, T., Karaibrahimoğlu, A., Gündoğan, R., Genç, A., 2013. Toprak özelliklerinin mekansal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 44(2):169-181.
  6. Batarseh, M., 2017. Sustainable Management of Calcareous Saline-Sodic Soil in Arid Environments: The Leaching Process in the Jordan Valley. Applied and Environmental Soil Science, Volume 2017, Article ID 1092838:1-9.
  7. Bhargava, G.P., Abrol, I.P., 1978. Characteristics of some typical salt-affected soils of Uttar Pradesh. Report No. 6. Central Soil Salinity Research Institute, Karnal. Bilgili, A. V., 2013. Spatial assessment of soil salinity in the Harran Plain using multiple kriging techniques. Environmental monitoring and assessment, 185(1): 777-795. Bouyoucos G. J., 1951. A recalibration of the hydrometer method for making mechanical analysis of the soils. Agronomy Iournal, 43(9): 343-348.
  8. Büyükgüner, E., 2007. Farklı kullanım altındaki toprakların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Bili