Aydın ili Büyük Ova kapsamında yer alan tarım arazilerindeki toprakların organik karbon stokları ve arazi kullanımı ilişkileri
Organic carbon stock and land use relationships in agricultural lands in the Great Plain of Aydin province
- Tez No: 1004152
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖNÜL AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmada, Aydın ili büyük ova kapsamında yer alan tarım arazilerindeki toprakların, organik karbon içeriklerindeki değişimin hali hazırdaki düzeyinin ortaya konması, ilerideki yıllarda analiz yapmadan, zamandan tasarruf ederek izlenebilmesi için yakın kızılötesi yansıma okumaları ile tahmin edilmesi ve elde edilen verilerin arazi kullanımları ile ilişkilendirilerek değerlendirilmesi ve çalışma alanı için izlenebilir bir veri tabanı oluşturulması amaçlanmaktadır. Materyal ve Yöntem: Çalışma, Aydın ilinde, T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı tarafından büyük ova olarak tanımlanmış alan içerisinde yer alan tarım arazilerinde yürütülmüştür. Öncelikle çalışma alanı 2x2 km'lik gridlere bölünmüş ve toprak örneklerinin alınacağı noktalar tespit edilmiştir. Çalışma kapsamında 434 adet lokasyonda 0-20 cm ve 20-40 cm derinliklerden toplam 868 adet toprak örneklemesi gerçekleştirilmiştir. Araziden alındıktan sonra, laboratuvara getirilerek analizlere hazır hale getirilen toprak örneklerinde toprak bünyesi, toprak reaksiyonu, elektriksel iletkenlik, kireç, toplam azot, organik madde ve organik karbon analizleri ve karbon stok hesabı yapılmıştır. Ayrıca farklı tekstüre sahip bazı noktalardan alınan bozulmamış toprak örneklerinde hacim ağırlığı hesabı yapılmıştır. Örnekleme noktalarından alınan daha sonra laboratuvarda 2 mm lik elekten geçirilen toprak örneklerinde yansıma okumaları yapılmıştır. Toprak organik karbonunun tahminine yönelik yapılan Near-Infrared Spektroskopi (NIRS) yansıma okumalarında, (Görünür–yakın kızılötesi (Vis–NIR) spektrumları ve Cubist, PLSR ve RF modelleri kullanılmıştır. Elde edilen verilerin istatistiksel değerlendirmeleri yapılarak yansıma verileri ile organik karbon değerleri karşılaştırılmış ve arazi kullanımları ile ilişkilendirilerek değerlendirilmiştir. Bulgular: Analiz sonuçları incelendiğinde, çalışma alanındaki toprakların çoğunlukla tınlı ve kumlu tınlı bünyeye sahip olduğu; orta ve hafif alkali, tuzsuz, kireçli ve çok kireçli karakterde olduğu ve organik madde içeriklerinin düşük düzeyde bulunduğu belirlenmiştir. Karbon stok hesapları, toprak derinliği, arazi kullanımı, topoğrafya ve tekstür özellikleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Genel olarak, organik karbon stoklarının hem yüzey (0–20 cm) hem de yüzey altı (20–40 cm) derinliklerde düşük seviyelerde olduğu gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, tek yıllık ürünlerin yetiştirildiği alanlardaki (buğday, pamuk, mısır vb.) organik karbon stokları, incir ve zeytin gibi çok yıllık ürünlerin yetiştirildiği alanlara kıyasla daha düşük bulunmuştur. Ayrıca, ova tabanındaki topraklarda, dağlık bölgelere göre daha yüksek karbon stokları tespit edilmiştir. Toprakların kil içerikleri ile organik karbon stokları arasında istatistiksel olarak düşük seviyeli pozitif ilişkiler gözlenirken, kum içerikleri ile organik karbon stokları arasında düşük seviyeli negatif ilişkiler belirlenmiştir. NIRS Okumaları, Görünür–yakın kızılötesi (Vis–NIR) spektrumları kullanılarak toprak organik karbonunun tahminine yönelik Cubist, PLSR ve RF modellerinin kalibrasyon ve doğrulama sonuçlarına göre organik karbon için kalibrasyon setinde yer alan R2 değerleri her üç yöntem için 0,54 ile 0,58 arasında değişmektedir. Validasyon R2 değerleri de 0.25-0.49 arasında değişmektedir. Bu çalışmada kalibrasyon R2 <0,50 olan toprak özelliklerinin belirlenebilirliği kabul edilmemiştir. Bu değerlere göre organik karbon stoklarının tahmininin zayıf olduğu sonucuna varılmıştır. Sonuç: Aydın ili büyük ova kapsamında yer alan yaklaşık 155.000 ha alanda gerçekleştirilen bu çalışmada, ova topraklarında, organik karbon stoklarının arttırılmasının toprakların sürdürülebilir kullanım açısından bir gereklilik olduğu ve bu bağlamda uygun arazi kullanım ve toprak yönetim sistemlerinin oluşturulması gerekliliği ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Objective: This study aims to determine the current level of change in the organic carbon content of soils in agricultural lands located within the great plain of Aydın province, to estimate this change using near-infrared reflectance readings for future monitoring without analysis and thus saving time, to evaluate the obtained data in relation to land uses, and to create a traceable database for the study area. Materials and Methods: This study was conducted in agricultural lands located within the Great Plain area defined by the Turkish Ministry of Agriculture and Forestry in Aydın province. First, the study area was divided into 2x2 km grids, and the points from which soil samples would be taken were determined. A total of 868 soil samples were collected from 434 locations at depths of 0-20 cm and 20-40 cm. In soil samples which were brought to the laboratory and prepared for analysis after being taken from the land, soil texture, soil reaction, electrical conductivity, lime content, total nitrogen, organic matter, and organic carbon analyses were performed, and carbon stock calculations were conducted. Additionally, bulk density were calculated from intact soil samples taken from various points have different textures. Reflectance readings were made in soil samples which were collected from sampling points and subsequently passed through a 2 mm sieve in the laboratory. In NIRS reflectance readings which intended to estimated soil organic carbon visible-near infrared (Vis-NIR) spectra and Cubist, PLSR, and RF models were used. Statistical evaluations of the obtained data were performed, reflectance data were compared with organic carbon values, and evaluated in relation to land use. Findings: When analysis's conclusions were examined, it was defined that the soils in the study area are predominantly loamy and sandy loam; moderately and slightly alkaline, non-saline, calcareous and very calcareous in character; and have low organic matter content. Carbon stock calculations were evaluated taking into account soil depth, land use, topography, and texture characteristics. In general, it was observed that organic carbon stocks were at low levels in both surface (0–20 cm) and subsurface (20–40 cm) depths. Additionally, organic carbon stocks were found to be lower in areas where annual crops (wheat, cotton, maize, etc.) are grown compared to areas where perennial crops such as figs and olives are grown. Furthermore, higher carbon stocks were detected in soils in the plains compared to mountainous regions. While statistically low-level positive correlations were observed between soils' clay content and organic carbon stocks, low-level negative correlations were determined between sand content and organic carbon stocks. According to the calibration and validation results of Cubist, PLSR, and RF models for estimating soil organic carbon by using visible-near-infrared (Vis-NIR) spectra, NIRS readings show that the R2 values in the calibration set for organic carbon range between 0.54 and 0.58 for all three methods. Validation R2 values range between 0.25 and 0.49. In this study, the detectability of soil properties with calibration R2 <0.50 was not accepted. Based on these values, it was concluded that the estimation of organic carbon stocks is weak. Conclusion: In this study which carried out in an area of approximately 155.000 hectares within the Great Plain of Aydın province, revealed that increasing organic carbon stocks in the plain soils is a necessity for sustainable soil use, and that appropriate land use and soil management systems need to be established in this context.
Benzer Tezler
- Aydın ili tarım işletmelerinde sürdürülebilir kalkınma için yeter gelirli işletme büyüklüğünün belirlenmesi
Determination of sufficient income enterprise size for sustainable development in agricultural enterprises in Aydın province
FIRAT ASLAN
Doktora
Türkçe
2024
ZiraatAydın Adnan Menderes ÜniversitesiTarım Ekonomisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKSEL ARMAĞAN
- Aydın ili Germencik ovası topraklarının fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
SEZAİ DELİBACAK
- Çivril Ovası'nda (Denizli) paleocoğrafya araştırmaları
In Civril Plain (Denizli) paleogeography research
TUĞÇE TÜRBEDAROĞLU