Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi

ÖZTAŞ, T aşkın; KARAİBRAHİMOĞLU, Adnan; BAŞBOZKURT, Hakan; GENÇ, Aşır; GÜNDOĞAN, Recep

Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi

Hakan BAŞBOZKURT, (Selçuk Üniversitesi, Fen Fakültesi, İstatistik Bölümü, Konya, Türkiye)

T aşkın ÖZTAŞ, (Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Beslenme Bölümü, Erzurum, Türkiye)

Adnan KARAİBRAHİMOĞLU, (Necmettin Erbakan Üniversitesi, Meram Tıp Fakültesi, Tıp Eğitimi ve Bilişimi Anabilim Dalı, Konya, Türkiye)

Recep GÜNDOĞAN, (Sütçü İmam Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Kahramanmaraş, Türkiye)

Aşır GENÇ (Selçuk Üniversitesi, Fen Fakültesi, İstatistik Bölümü, Konya, Türkiye)

Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi

13 3

Yıl: 2013 Cilt: 44 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 169 - 181 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi

Öz:

ÖZET : Toprak gibi do ğal kaynakların mekânsal de ğişiminin belirlenmesi, söz konusu kaynakların sürdürülebilir kullanım veyönetiminde büyük önem ta şımaktadır. Bu çalışmada; Çamgazi Toplula ştırma ve TİGH (Tarla İçi Geliştirme Hizmetleri) Projesikapsamında Adıyaman ın Merkez ilçesine ait 19 köyü kapsayan alana ait toprak örneklerinde belirlenen; tane büyüklüğ ü (kum, siltve kil), % saturasyon, toprak reaksiyonu (pH), çözünebilir tuz, elektriksel iletkenlik (EC), kireç miktarı, değişebilir Ca+Mg ve Naiçerikleri ile B (Bor) kosantrasyonu gibi özelliklerin mekânsal ba ğımlılıklarının jeoistatiksel metotlarla incelenmesi veharitalanması hedeflenmiştir. İncelenen toprak özeliklerinden kum, silt, Ca+Mg ve Na izotropik lineer model, % saturasyon, pH,EC, kireç, kil ve B ise izotropik üssel model ile tanımlanmıştır. Toprak özelliklerinin mekânsal ba ğımlılıkları varyasyon katsayısı ,variogram ve Morans I indeksine göre de ğerlendirilmiştir. Yapılan araştırmada bu üç yönteme göre saturasyon, tuz, kireç, kil veBun mekânsal ba ğımlılığının orta ve yüksek derecede oldu ğu görülmü ştür. Ayrı ca alansal kriging interpolasyon metodukullanılarak her bir özelliğin çalışma alanında örneklenmeyen alanlardaki değ erleri tahmin edilerek da ğılım desenleriharitalanmıştır. Ara ştırma sonuçlarına göre çalışma alanı topraklarının mekânsal ba ğımlılık derecelerinin genellikle orta ve yüksekdüzeylerde oldu ğu belirlenmiştir. İncelenen toprak özelliklerine ait yersel de ğişim haritaları yardımıyla çalışma alanında daha etkintoprak ve bitki yönetim stratejilerinin belirlenmesi mümkün olabilir.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Ekoloji Ziraat Mühendisliği Ziraat, Toprak Bilimi

Assessment of spatial variability patterns of soil properties by using geostatistical methods

Öz:

ABSTRACT : Defining spatial variability patterns of natural recourses including soil is important for sustainable use andmanagement of these resources. The objective of this study was to define spatial variability patterns of soil characteristics and mapthe soils in the Çamgazi Land Consolidation and TIGH (Developing Services In-Field) Project area which covers 19 villages ofthe center town of Ad ıyaman. Spatial distribution patterns of particle size distribution (sand, silt and clay), saturation percentage,soil reaction (pH), soluble salts, electrical conductivity, CaCO3 content, exchangeable Ca+Mg and Na, and B contents wereanalyzed using geostatistical methods. Sand, silt, exchangeable Ca+Mg and Na were defined with isotropic linear models, butsaturation percentage, pH, EC, CaCO3 , clay and B with isotropic power functions. Spatial dependency of the measured soilproperties determined using the coefficient of variation (CV), variogram analysis and Moran s I statistics.Spatial dependency ofsaturation, salt, lime, clay and B were found moderate and strong. Block Kriging analysis was performed successfully forestimating values at un-sampled areas and finally mapped for producing spatial variability patterns of soil properties. Resultsindicated that most of the measured soil characteristics showed moderate and strong spatial dependency. It may be possible todevelop more effective management strategies for the study area by considering the spatial distribution patterns of measured soilproperties.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Ekoloji Ziraat Mühendisliği Ziraat, Toprak Bilimi

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Akbas, F., 2011. Tokat Kazova topraklarinin yarayişli fosfor düzeyinin jeoistatistik tahmin ve simulasyon metodlarıyla modellenmesi ve haritalanması. Tarım Bilimleri Derg., 18: 63-76.
Akgül, M., Öztas, T. ve Canbolat, M.Y., 1995. Atatürk Üniversitesi Topraklarında Tekstürel Degisimin Jeoistatistiksel Yöntemlerle Belirlenmesi. İ. Akalın Toprak ve Çevre Semp. I: 82-91, Ankara.
Aksakal, E.L. and T. Oztas, 2009. Changes in Distribution Patterns of Soil Penetration Resistance within a Silage-Corn Field Following the Use of Heavy Harvesting Equipments. Tubitak, 34: p. 173-179.
Allison, L. E., Moodie, C. D., 1965. Carbonate, In: C.A. Black (Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 2, Agronomyno. 9, ASA, SSSA, WI, USA, pp 13791400.
Anselin, L., 2002. Under the Hood Issues in the Specification and İnterpretation of Spatial Regression Models. Agricultural Economics, 27: p. 247-267.
Anselin, L., 2006. The Moran Scatterplot as an ESDA Tool to Assess Local İnstability in Spatial Association, in Spatial Analytical Perspectives on GIS.Taylor and Francis: London. p. 111-125.
Anselin, L., 2009. 30 years of Spatial Econometrics. Regional Science, 89(1): p. 3-25.
Anselin, L., P.V. Amaral and D. Arribas-Bel, 2012. Technical Aspects of Implementing GMM Estimation of the Spatial Error Model in PySAL and GeoDaSpace.
Bourgault, G., Journel, A.G., Rhoaders, L.D., Corwin, D.L.and Lesch, S.M., 1997. Geostatistical Analysis of a Salinity Data Set. Adv. Agron. 58: 254-291.
Bocchi, S., Castrignano, A., Fornaro, F. And Maggiore, T., 2000. Application of Factorial Kriging for Mapping Soil Variation at Field Scale. European Journal of Agronomy 13: 295-308.
Bouyocous, G. J., 1955. A recalibration of the hydrometer method for making mechanical analysis of the soils.Agronomy Journal.4(9):434.
Buchter, B., P.O. Aina, A.S. Azari and D.R.Nielsen, 1991. Soil Spatial Variability Along Transects. Soil Technology 4: 297- 314.
Cambardella C. A., Moorman T.B., Novak J.M., Parkin T.B., Karlen D.L., Turco R. F. & Konopka A. E., 1994. Field scale variability soil properties in central Iowa soils. Soil Science Society America Journal 58:1501-1511
Chen, Y.J., Chen, Y.N., Li, W.H., Liu, J.Z. and Huang, H., 2007. Influence of Intermittent Water Deliveries on the Hydrochemistry of Soil in the Tarim River Acta Geogr. Sin., 62 (9):970980
Cobaner, M.,Cakar,A.,Cetin,M.,Yurtal, M., 2011. Göksu deltasında bazı yeraltı suyu kalite ö ğelerinin probabilistic ve jeoistatistiksel yöntemlerle irdelenmesi. İMO Teknik Dergisi 341:5259-5283
Dible, W. T., Truog, E., Berger, C.C., 1954. Boron determination on soils and plants simpletied curcumin procedure. Anal. Chem. 26: 418.
Eker, O. 2010. Çamgazi Arazi Toplula ştırma ve TİGH Projesi Planlama Toprak Etüdü (PTE) ve Toprak İndeks Raporu. TC Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Tarım Reformu Genel Müdürlüğü.
Goovaerts, P., 1999. Geostatistics in Soil Science: State of the Art and Perspectives. Geoderma, 89 (12): 1-45
GS+, 2009. Gamma Design Software. GS+ Geostatistics for Agronomic and Biological Sciences. Version 9.1 ,MI, USA. Horneck, D.A., Hart, J.M., Topper, K., and Koepsell, B., 1989. Methods of soil analysis used in the Soil Testing Laboratory at Oregon State University. SM 89: 4 Agric. Expt. Sta., 21 pgs. OSU, Corvallis, OR.
IBM Corp. Released 2011. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 20.0. Armonk, NY: IBM Corp.
Iqbal J, Thomasson JA, Jenkins JN, Owens PR, Whisler FD. 2005. Spatial variability analysis of soil physical properties of alluvial soils. Soil Science Society of America Journal 69: 13381350. Cliff AD, Ord JK. 1973. Spatial Autocorrelation. Pion: London.
Isaaks E H & Srivastava R M, 1989. An Introduction to Applied Geostatistics. Oxford University Press: New York
Journel, A.G. and C.H. Hıijbregts, 1978. Mining Geostatistics, Academic Press, New York.
Karabulut, A., 2010. Çukurovada flüviyal Bir Tarim Arazisinde Baz ı Toprak Verimlilik Özelliklerinin Jeoistatistiksel Modellemesi, in Toprak. Ankara Üniv.Yay. p. 167.
Karaman,M.R., Susam,T., Turan, M., Tutar,A., Sahin,S., 2012. Çilek tarımı yap ılan arazide uzaysal do ğal organic madde değişimlerinin jeoistatiksel yöntemlerle belirlenmesi in SAÜ Fen Edebiyat Dergisi.
Klute, A., 1986. Methods of Soil Analysis. Part I. Physical and Mineralogical Methods, 2 nd ed.American Society of Agronomy, Madison, WI.
Knudsen, D., Peterson, G. A. and Pratt, P. F., 1982. Lithium, Sodium and Potassium. Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Migrobiological Properties. Agronomy Monograph No:9 (2 nd Ed.) ASA-SSSA, Madison, Wisconsin. USA.
Kutilek, M.and Nielsen, D.R., 1994. Soil Hydrology: GeoEcology Textbook.
Li, H.B. and Reynolds, J.F., 1995. On Definition and Quantification of Heterogeneity. Oikos, 73:280284
Mardia, K.V. and R.J. Marshall, 1984. Maximum Likelihood Estimation of Models for Residual Covariance in Spatial Regression. Biometrica, 71(1): p. 135-146.
McGrath, D., C. Zhang, and O.T. Carton, 2004. Geostatistical Analyses and Hazard Assessment on Soil Lead in Silvermines Area, Ireland. Environmental Pollution, 127(2): p. 239-248.
Ongun, A.R., 2008. Toprakların Bazı Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerinin Jeoistatistiksel Yöntemlerle Uzaysal De ğişkenliğ inin Saptanmas ı, in Toprak. Ege Üniversitesi: İzmir. p. 131.
Oztas, T., 1995. Jeoistatistigin Toprak Bilimindeki Önemi ve Uygulanısı. İ.Akalın Toprak ve Çevre Semp. I:271- 280, Ankara Page, A.L., Miller, R.H., Keeney D.R., 1982. Methods of Soil Analysis. Part II. Chemical and Microbiological Properties, second ed. American Society of Agronomy, Madison, WI.
Reese, R.E. and Moorhead, K.K., 1996. Spatial Characteristics of Soil Properties Along an Elevational Gradient in a Carolina Bay Wetland. Soil Sci. Soc. Am. J. 60:1273-1277.
Tekin,A.B., Gunal, H.,S ındır, K., Balc ı, Y.,2011. Spatial Structure of available micronutrient contents and their relationships with other soil charecteristics and corn yield. Fresenius Environmental Bulletion, 20: 783-792.
Thomas, G.W., 1982. Exchangeable Cations. Chemical and Microbiological Properties. Agronomy Monography. No: 9, A.S.A.-S.S.S.A., Madison, Winconsin. USA. P. 159- 165.
Tobler, W.R., 1970. A Computer Movie Simulating Urban Growth in the Detroit Region. Economic Geography, 46: p. 234-240.
Turgut, B. ve Öztaş , T., 2012. Bazı Toprak Özelliklerine Ait Yersel De ğişimin Jeoistatistiksel Yöntemlerle Belirlenmesi. Suleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Faküttesi Dergisi, 7(2): p. 10-22 .
Wang, S.Y.,Yu, T.Q., Wang, J.L., Yang, L. & Lu, P., 2008. Preliminary Study on spatial Variability and distribution of Available Micronutrients in Pinggu County, Beijing, China. Agricultural Sciences in China, 7(10), 1235-1244.
Wang, Y.Q. and M.A. Shao, 2013. Spatial Variability of Soil Physical Properties in a Region of the Loess Plateau of Pr China Subject to Wind and Water Erosion. Land Degradation & Development, 24: p. 296-304.
Warrick, A.W., Myers, D.E. and Nielsen, D.E., 1986. Geostatistical Methods Applied to Soil Science. P. 53-57. In A. Klute (ed) Methods of Soil Analyses Part I: Physical and Mineralogical Methods. ASA and SSSA, Madison, WI.
Webster, R. and Oliver, M., 2001. Geostatistics for Environmental Scientist. John Wiley & Sons, Chichster.

APA	BAŞBOZKURT H, ÖZTAŞ T, KARAİBRAHİMOĞLU A, GÜNDOĞAN R, GENÇ A (2013). Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. , 169 - 181.
Chicago	BAŞBOZKURT Hakan,ÖZTAŞ T aşkın,KARAİBRAHİMOĞLU Adnan,GÜNDOĞAN Recep,GENÇ Aşır Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. (2013): 169 - 181.
MLA	BAŞBOZKURT Hakan,ÖZTAŞ T aşkın,KARAİBRAHİMOĞLU Adnan,GÜNDOĞAN Recep,GENÇ Aşır Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. , 2013, ss.169 - 181.
AMA	BAŞBOZKURT H,ÖZTAŞ T,KARAİBRAHİMOĞLU A,GÜNDOĞAN R,GENÇ A Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. . 2013; 169 - 181.
Vancouver	BAŞBOZKURT H,ÖZTAŞ T,KARAİBRAHİMOĞLU A,GÜNDOĞAN R,GENÇ A Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. . 2013; 169 - 181.
IEEE	BAŞBOZKURT H,ÖZTAŞ T,KARAİBRAHİMOĞLU A,GÜNDOĞAN R,GENÇ A "Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi." , ss.169 - 181, 2013.
ISNAD	BAŞBOZKURT, Hakan vd. "Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi". (2013), 169-181.

APA	BAŞBOZKURT H, ÖZTAŞ T, KARAİBRAHİMOĞLU A, GÜNDOĞAN R, GENÇ A (2013). Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 44(2), 169 - 181.
Chicago	BAŞBOZKURT Hakan,ÖZTAŞ T aşkın,KARAİBRAHİMOĞLU Adnan,GÜNDOĞAN Recep,GENÇ Aşır Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 44, no.2 (2013): 169 - 181.
MLA	BAŞBOZKURT Hakan,ÖZTAŞ T aşkın,KARAİBRAHİMOĞLU Adnan,GÜNDOĞAN Recep,GENÇ Aşır Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, vol.44, no.2, 2013, ss.169 - 181.
AMA	BAŞBOZKURT H,ÖZTAŞ T,KARAİBRAHİMOĞLU A,GÜNDOĞAN R,GENÇ A Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2013; 44(2): 169 - 181.
Vancouver	BAŞBOZKURT H,ÖZTAŞ T,KARAİBRAHİMOĞLU A,GÜNDOĞAN R,GENÇ A Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2013; 44(2): 169 - 181.
IEEE	BAŞBOZKURT H,ÖZTAŞ T,KARAİBRAHİMOĞLU A,GÜNDOĞAN R,GENÇ A "Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi." Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 44, ss.169 - 181, 2013.
ISNAD	BAŞBOZKURT, Hakan vd. "Toprak özelliklerinin mekânsal değişim desenlerinin jeoistatistiksel yöntemlerle belirlenmesi". Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 44/2 (2013), 169-181.