Seralarda toprak gözenekliliği, toprak su içeriği ve karbon dioksit uygulamasının solarizasyon üzerine etkisinin araştırılması

Her durumda insan populasyonunun artışı ile önem kazanan global çevre bilinci, tarımda solar enerjinin diğer kullanım alanlarını ve toprak solarizasyonunun önemini arttıracaktır. Toprak solarizasyonunun öncelikli hedefi, toprak sıcaklığını arttırmaktır. Toprakta ısının iletimi, ve depolanmasında ve solarizasyon etkinliğinde termal özelliklerin belirlenmesi önemlidir. Bu araştırmada seralarda toprak işlemesi, su içeriği ve karbondioksit uygulamasının solarizasyon etkinliğine olan etkilerinin irdelenmesi amaçlanmıştır. Araştırma, Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü deneme alanında bulunan iki cam serada (SERA-1, SERA-2) ve Mersin ili Kazanlı beldesinde yer alan bir plastik serada (SERA-3) 2004 ve 2005 yılında iki yıl süre ile yürütülmüştür. Dört farklı solarizasyon konusu test edilmişdir: (+İS) toprak işlemesi yapılmış konu; (+İSCO2) toprak işlemesi yapılmış ve CO2 uygulanmış konu; (-İS) toprak işlemesi yapılmamış konu; (-İSCO2) toprak işlemesi yapılmamış ve karbondioksit uygulanmış konu. Solarizasyon 3 ila 4 hafta süre ile yaz mevsiminde yaklaşık 2m×2m boyutlarındaki parsellerde saydam plastik malç örtü kullanılarak uygulanmıştır. Toprak su içeriği değişimi nötronmetre ile izlenmiştir. Toprak sıcaklıkları sürekli olarak 15 dakika aralıklarla 5, 20 ve 35 cm toprak derinliklerinde ölçülmüştür. Termal düfizivite (D), ısı denkleminden çözülerek türetilmiş sıcaklık-genlik denkleminde toprak sıcaklıkları kullanılarak hesaplanmıştır. Termal difüzivite, su içeriğinin (Pv) artışı ile orantılı şekilde artmıştır. Killi toprakta (SERA-1 ve SERA-2) 20 ve 35 cm derinlikler için en yüksek sıcaklıklar Pv'nin 0.28-0.29 cm3 cm-3 ve 0.31-0.33 cm3 cm-3 olduğu koşullarda elde edilmişken, kumlu topraklarda (SERA-3) anılan derinlikler için 0.13-0.15 cm3 cm-3 ve 0.16-0.19 cm3 cm-3 su içeriklerinde sağlanmıştır. En yüksek toprak sıcaklığı kumlu toprakta 55-57 °C arasında değişmiş iken 5 cm derinlikteki maksimum toprak sıcaklıkları karbondioksit uygulanan konulardan elde edilmiştir. Ancak karbondioksit uygulaması toprağın daha derin katmanlarına doğru ısı iletimine arttırıcı yönde bir etki yapmamıştır. Genelde ortalama maksimum sıcaklıkların konulara göre izlediği sıra +İSCO2 > +İS > -İS > -İSCO2 şeklinde gerçekleşmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, yüksek solarizasyon etkinliğinin yüksek su içeriklerinde ve toprağın işlendiği koşullarda başarılabileceği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Toprak solarizasyonu, toprak termal özellikleri, sıcaklık, termal difüzivite, sera