Isparta-Atabey ovası topraklarında mikro element yarayışlılığı ile toprak özellikleri arasındaki ilişkilerin temel bileşen analizi ile belirlenmesi

Assessment of relations between micro element availability and soil properties in Isparta-Atabey plain using principal component analysis

Özet

Toprak oluşum süreçlerine ve arazi kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan toprak özellikleri topraklarda mikro element yarayışlılığı üzerine etki etmektedir. Bu çalışmada Isparta-Atabey ovasındaki 21 toprak serisinden alınan 70 toprak örneği incelenen 24 parametre ile toprakların yarayışlı mikro element konsantrasyonları arasındaki ilişkiler tanımlayıcı istatistikler, Pearson korelasyonu ve temel bileşen analiz yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Tanımlayıcı istatistik analizlerden çarpıklık katsayısının yüksek ve pozitif olması, organik madde, fosfor (P), bakır (Cu), demir (Fe) ve çinko (Zn)’ nun büyük oranda topraklarda tarımsal uygulamaların ve/veya kısmen de toprak oluşum süreçlerinin etkisiyle arttığını göstermiştir. Temel bileşen analizi, toprakların davranışlarının tanımlanmasında yedi bileşenin toplam varyansın yaklaşık %80’nini açıklayabildiğini ve bu bileşenlerden iki tanesinin ise topraklardaki mikro elementlerin konsantrasyonundaki değişimi açıklayabildiğini belirlemiştir. Topraklardaki Cu ve Zn konsantrasyonundaki değişimle ilişkili temel bileşenin yarayışlı P, Cu, Zn, amonyum asetat ile ekstrakte edilebilir Mg ile pozitif; kil miktarı ile negatif ilişkili olduğu belirlenmiştir. Temel bileşen 5 ise topraklardaki Fe ve Mn konsantrasyonundaki değişimi pH’nın negatif etkisiyle ilişkilendirmiştir. Sonuç olarak bazı toprakların Zn ve Cu mikroelementleri açısından gübreleme ve zirai mücadele pratiklerinin etkisiyle DTPA ile ekstrakte edilebilen konsantrasyonlarının çevresel açıdan risk oluşturabilecek seviyelere ulaştığı belirlenmiştir.

Abstract

Soil properties influenced by soil formation processes and land use affect micro nutrition availability in soils. This study aims to reveal relationships between 24 measured soil parameters and micro element availability through descriptive statistics, Pearson correlation and principal analysis techniques, in 70 surface samples (0-20 cm) taken from the 21 soil series of Isparta-Atabey plain. Positive and high skewness coefficients indicated that organic matter and available concentrations of phosphorus (P), copper (Cu), iron (Fe), and zinc (Zn) increased due to mainly agricultural practices and/or to relatively lesser extent soil forming processes. Principal component (PC) analysis indicated that seven components explained about 80% of total variance and two of these components were responsible for the variation in microelement concentrations. The principal component related to Cu and Zn in soils showed positive loading with available P, Cu, Zn, ammonium acetate extractable Mg; and negative loading with only clay content of soils. The PC 5 explained the variation in Fe and Mn concentrations in relation to negative loading of soil pH. Consequently, it was determined that the DTPA extractable concentrations of Cu and Zn in some sampling sites have reached environmentally risky levels.