Toprağın morfolojik ve parametrik özelliklerinden doygun hidrolik iletkenliğinin tahmini

Doygun toprakta hidrolik iletkenliği (Ks) tanımlamak için, hacim ağırlığı, tekstür, organik madde, gözenek büyüklüğü dağılımı gibi mevcut toprak özellikleri kullanılarak yapılan çok sayıda çalışma mevcuttur. Ancak, toprağın doygun hidrolik iletkenliği üzerinde güçlü bir etkisi olmasına rağmen, toprak yapısının tip, büyüklük ve dayanıklılığı; gözenek ve köklerin tip, oryantasyon ve miktarı ve yapışkanlık ve plastiklik gibi toprak morfolojik özellikleri ile doygun hidrolik iletkenlik arasındaki ilişkileri tanımlamayı amaçlayan çalışmalar çok azdır. Bu çalışmanın amacı, doygun hidrolik iletkenliği tahmin etmek için toprak parametrik özellikleri ile birlikte toprak morfolojik özelliklerinin de değerlendirilmesidir. Çalışmada, Çankırı ili Kızılırmak ilçesinde çeltik yetiştirilen alanlar ve bu alanlara bitişik meralardan alınan bozulmamış toprak örnekleri kullanılmıştır. Bozulmamış toprak örnekleri çalışma alanında rastgele seçilen 60 noktadan, traktörün üç-nokta askı sistemine bağlanan özel bir örnekleme düzeneğine monte edilen plastik toprak örnekleyicileri (15 cm uzunluğunda ve 8 cm çapında) ile üst toprak (0-15 cm) ve alt topraktan (15-30 cm) olmak üzere iki farklı derinlikten (120 adet) alınmıştır. Toprak parametrik özelliklerinin analizleri için aynı örnek nıktalarından bozulmuş toprak örnekleri alınmıştır. Doygun hidrolik iletkenlik, toprak kolonlarında sabit yük seviyeli hidrolik iletkenlik seti kullanılarak ölçülmüştür. Doygun hidrolik iletkenlik ölçümünü takiben, buharlaşmayı önlemek için toprak kolonlarının üstü kapatılmış ve laboratuvarda bekletilmiştir. Kolonlardan su akışı durduğunda, hacim ağırlığı örnekleri alınmış ve penetrasyon direnci ölçülmüştür. Daha sonra topraklar kolonlardan çıkarılmış ve toprak profil tanımlamalarında kullanılan tanımlama kartları yardımıyla örneklerde toprak rengi, toprak yapısı, gözeneklilik, kökler, kıvam, yapışkanlık, plastiklik ve uzama katsayısı gibi toprak morfolojik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca, bozulmuş toprak örneklerinde toprak tekstürü, hacim ağırlığı, pH, tarla kapasitesi ve solma noktası, katyon değişim kapasitesi, özgül yüzey alanı, agregat stabilitesi, organik madde miktarı ve kireç içeriği ölçümleri yapılmıştır. Laboratuvarda ölçülen doygun hidrolik iletkenlik (Ks) değerlerinin aritmetik ortalamsı 0.83 cmsa-1 olup, maksimum 2.71 ve minimum 0.0036 cm sa-1 arasında değişmektedir. Parametrik özellikler içerisinde en fazla değişkenliği Ks (%80) ve en düşük değişkenliği toprak reaksiyonu (pH) (%5.68); morfolojik özellikler içerisinde ise en yüksek değişkenliği kök miktarı (%61) ve en düşük değişkenliği ise yapı tipi (%19) göstermiştir. Ölçülen Ks değerleri ile toprak morfolojik ve parametrik özellikleri arasındaki ilişki çoklu doğrusal regresyon kullanılarak değerlendirilmiştir. Toprak yapışkanlık, yapı sınıfı, gözenek büyüklüğü, plastiklik ve gözenek miktarı özellikleri ile Ks arasında önemli ilişki bulunmuştur. Bu özellikler kullanılarak geliştirilen çoklu regresyon eşitliğinin Ks'teki değişkenliğin %94'ünü tanımladığı ve ölçülen ve tahmin edilen değerler arasında %95'lik bir uyum olduğu görülmüştür. Dinamik süreçlerin tahmininde toprak veritabanlarında mevcut olan toprak morfolojik özelliklerinin temel toprak özellikleri ile kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.