Journals / Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi / 2018 / Cilt: 5 - Sayı: 2

Characterizing Spatial Variability of Soil Properties in Tigris Basin Using Geostatistics and Geographical Information Systems

Dicle Havzası Toprak Özelliklerinin Yersel Değişimlerinin Jeoistatistik ve Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Belirlenmesi ve Haritalanması

Pages
103–115
Publication Date
2018-06-30
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)

The soil maps where the lowest and highest values of each soil characteristic can be easily detected are extremely useful to determine appropriate management methods, remediate problems and optimize the use of inputs.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Assessment, evaluation and mapping of the spatial characteristics of soil properties are crucial to ensure the sustainability of plant production and the development of appropriate management practices in the areas of intensive agricultural production.
📊
Key Findings & Data:One hundred seventy-five soil samples from Diyarbakır and Siirt provinces were collected from 0-20 cm depth at approximate corners of each 5 x 5 km grids.
💡
Conclusion & Impact:The soil maps where the lowest and highest values of each soil characteristic can be easily detected are extremely useful to determine appropriate management methods, remediate problems and optimize the use of inputs.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Dicle Havzası toprakları · jeoistatistik · yersel değişim

Abstract

Assessment, evaluation and mapping of the spatial characteristics of soil properties are crucial to ensure the sustainability of plant production and the development of appropriate management practices in the areas of intensive agricultural production. In this study, some physical and chemical soil characteristics of Dicle Basin, where most of the water reserves of our country are located, and large irrigation projects are taking place, were determined and spatial distributions are modeled and mapped. One hundred seventy-five soil samples from Diyarbakır and Siirt provinces were collected from 0-20 cm depth at approximate corners of each 5 x 5 km grids. Coverage of study area was 4.341 km2. In order to make a more accurate estimation of the changes of soil properties at distances shorter than 5 km, 33 soil samples were taken at 250 m, 750 m and 1750 m distances between two consecutive grid points. Soil samples were analyzed for texture (sand, clay and silt contents), organic matter (OM), lime content, soil reaction (pH), electrical conductivity (EC), available phosphorus and extractable potassium (K). The modeling of spatial variability allowed to predict the soil characteristics of locations that were not sampled and spatial distribution maps was created. The lowest variability in the study area was found for pH (CV=3.9%) and the highest variability was on available phosphorus (CV=137.8%) concentration. The highest range value was obtained for EC (135.4 km) while the smallest range value was obtained for pH (4.74 km). The soil maps where the lowest and highest values of each soil characteristic can be easily detected are extremely useful to determine appropriate management methods, remediate problems and optimize the use of inputs.

Özet

Toprak özelliklerinin mesafeye bağlı değişkenliklerinin belirlenmesi, incelenmesi ve haritalanması yoğun tarımsal üretim yapılan arazilerde uygun amenajmanların geliştirilmesi ve üretimin sürdürülebilirliğinin sağlanması açısından son derece önemlidir. Bu çalışmada ülkemizin su rezervlerinin büyük bir kısmının yer aldığı, önemli sulama projelerinin gerçekleşmekte olduğu Dicle Havzası’nda bir kısım fiziksel ve kimyasal toprak özellikleri belirlenmiş, mesafeye bağlı değişkenlikleri modellenmiş ve haritalanmıştır. Toprak örneklemeleri, Diyarbakır ile Siirt illeri arasında 5 x 5 km gridlere ayrılmış 4.341 km2’lik alanda her gridin yaklaşık köşesinden toplam 175 noktada 0-20 cm derinlikten alınmıştır. Toprak özelliklerinin 5 km’den kısa mesafelerdeki değişimlerinin daha doğru tahmin edilebilmesi amacıyla ardışık iki gridin köşe noktaları arasında 250 m, 750 m ve 1750 m mesafelerden de 33 toprak örneği alınmıştır. Alınan bozulmuş örneklerin tekstür (kum, kil ve silt), organik madde, kireç, toprak reaksiyonu, elektriksel iletkenlik, alınabilir fosfor ve potasyum analizleri yapılmıştır. Mesafeye bağlı değişkenliğin modellenmesi ile örneklenme yapılmayan noktaların ilgili özellikleri tahmin edilmiş ve yersel değişim haritaları oluşturulmuştur. Çalışma alanında en düşük değişkenliğin pH (% VK= 3.9) ve en yüksek değişkenliğin ise alınabilir fosfor (% VK= 137.77) konsantrasyonunda olduğu görülmüştür. En yüksek range değerine sahip toprak özelliği elektriksel iletkenlik (135.4 km) iken en küçük range değeri pH (4.74 km) için elde edilmiştir. Her bir özelliğin en düşük ve en yüksek olduğu yerlerin rahatlıkla tespit edilebildiği toprak haritaları, uygun amenajman yöntemlerinin belirlenmesi, sorunların giderilmesi ve girdilerin en uygun kullanımı açısından son derece yararlı araçlardır.

🔖

Cite This Article

BUDAK, M., GÜNAL, H., ÇELİK, İ., ACİR, N., SIRRI, M. (2018). Characterizing Spatial Variability of Soil Properties in Tigris Basin Using Geostatistics and Geographical Information Systems. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, Cilt: 5 - Sayı: 2, 103–115. https://ajindex.com/articles/206621

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (11)

  1. Allison, L.E., Moodie, C.D., 1965. Carbonate. In: C.A. Black et al. (Ed.) Methods of soil Analaysis, Part 2. Agronomy Series, American Society of Agronomy U.S.A., p: 1379-1400.
  2. Arshad, M.A., Coen, G.M., 1992. Characterization of soil quality: Physical and chemical criteria. American Journal of Alternative Agriculture, 7(1-2): 25-31.
  3. Barik, K., Aksakal, E.L., Islam, K.R., Sari, S., Angin, I., 2014. Spatial variability in soil compaction properties associated with field traffic operations. Catena, 120: 122-133.
  4. Budak, M., 2012. Tuzlu alkali toprakların oluşumu, sınıflandırılması ve klasik toprak etüd ve jeoistatistik yöntemlerle haritalanması. Doktora tezi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat. Cambardella, C.A., Moorman, T.B., Parkin, T.B., Karlen, D.L., Novak, J.M., Turco, R.F., Konopka, A.E., 1994. Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Soil Science Society of America Journal, 58(5): 1501-1511.
  5. Cao, S., Lu, A., Wang, J., Huo, L., 2017. Modeling and mapping of cadmium in soils based on qualitative and quantitative auxiliary variables in a cadmium contaminated area. Science of the Total Environment, 580: 430-439.
  6. Çelik, R., 2015. Temporal changes in the groundwater level in the Upper Tigris Basin, Turkey, determined by a GIS technique. Journal of African Earth Sciences, 107: 134-143.
  7. De Soto, I.S., Virto, I., Barré, P., Fernández-Ugalde, O., Antón, R., Martínez, I., Chaduteau, C., Enrique A., Bescansa, P., 2017. A model for field-based evidences of the impact of irrigation on carbonates in the tilled layer of semi-arid Mediterranean soils. Geoderma, 297: 48-60.
  8. Denton, O.A., Aduramigba-Modupe, V.O., Ojo, A.O., Adeoyolanu, O.D., Are, K.S., Adelana, A.O., Oke, A.O., 2017. Assessment of spatial variability and mapping of soil properties for sustainable agricultural production using geographic information system techniques (GIS). Cogent Food and Agriculture, 3(1): 1-12.
  9. Deutsch, V., Journel, A.G., 1992. Geostatistical Software Library and User’s Guide. Oxford University Press,
  10. New York. Dexter, A.R., 2004. Soil physical quality: Part I. Theory, effects of soil texture, density, and organic matter, and effects on root growth. Geoderma, 120(3): 201- 214. Dexter, A.R., Richard, G., Arrouays, D., Czyz, E.A., Jolivet, C., Duval, O., 2008. Complexed organic matter controls soil physical properties. Geoderm, 144(3-4): 620-627.
  11. Dey, P., Karwariya, S., Bhogal, N.S., 2017. Spatial variability analysis of soil properties usi