T.C. N.K.Ü. ZİRAAT FAKÜLTESİ TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA BÖLÜMÜ REKREASYON ALANLARINDA SULAMA Prof. Dr. A. Halim ORTA

TOPRAK-BİTKİ-SU İLİŞKİLERİ BÖLÜM 2 TOPRAK-BİTKİ-SU İLİŞKİLERİ

Toprak-Bitki-Su İlişkileri Sulama Yönünden Önemli Bazı Toprak Özellikleri Toprak, arz kabuğunun fiziksel, kimyasal ve biyolojik parçalanmasından oluşan poroz bir ortamdır. Bu geçirgen ortam, taneler ve onlar arasındaki boşluklardan oluşur. Toprağın katı fazı ile boşluk hacmi arasındaki oran, toprak özelliklerine göre değişiklik gösterir.

Toprak Bünyesi Toprağı oluşturan tanelerin büyüklük dağılımına toprak bünyesi denir. Tanelerin büyüklüğü; 0,002 mm > ise kil 0,002-0,05 mm arasındakiler silt 0,05-2 mm arasındakiler kum 2 mm< ise çakıl

Toprak Bünye Üçgeni

Toprak Yapısı Toprak tanelerinin dizilişi ve kümeleşme biçimi toprak yapısı olarak tanımlanır. Toprak taneleri birbirinden ayrı ise taneli ya da teksel yapı, kümeleşme söz konusu ise agregalı yapı adını almaktadır.

Toprak Fazlarının Ağılık ve Hacim Simgeleri Gaz Sıvı Katı Vg Vw Vs Ve V Wg W Ww Ws Ağırlık değerleri Hacim değerleri

Özgül Ağırlık Toprak taneleri hacim ağırlığının +4°C ’deki arı suyun hacim ağırlığına oranıdır. Toprağın özgül ağırlık değeri 2.40 ile 2.75 arasında değişmektedir. Ortalama 2.65 alınabilir.

Özgül Ağırlık Eşitlikte; Gs = Toprağın özgül ağırlığı, γs = Toprak zerrelerinin hacim ağırlığı, g/cm³, γw = +4 °C sıcaklıktaki arı suyun hacim ağırlığı, g/cm³, Ws = Toprak zerrelerinin ağırlığı, g, Vs = Toprak zerrelerinin hacmi, cm³ tür.

Hacim Ağırlığı Bir toprak örneğinde, toprak taneleri ağırlığının örnek hacmine oranıdır. γt = Ws V Eşitlikte; γt = Toprağın hacim ağırlığı, g/cm³, Ws = Toprak zerrelerinin ağırlığı, g, V = Toprak örneğinin hacmi, cm³’ tür.

n = 100 Ve V Porozite Yalnızca hacim ağırlığı biliniyorsa, Toprak örneğindeki boşluk hacminin örneğin toplam hacmine oranı olarak tanımlanır. n = 100 Ve V Yalnızca hacim ağırlığı biliniyorsa, Eşitliklerde; n = Porozite, %, Ve = Toprak örneğinin toplam gözenek hacmi, cm³, V = Toprak örneğinin hacmi, cm³, γt = Toprağın hacim ağırlığı, g/cm³, Gs = Toprağın özgül ağırlığı, γw = +4 °C sıcaklıktaki arı suyun hacim ağırlığı, g/cm³’tür.

Porozite değeri genel olarak, ağır bünyeli topraklarda %50-65, hafif bünyeli topraklarda %20-45 arasında değişir.

Gözenek (Boşluk) Oranı Toprak örneğindeki boşluk hacminin toprak taneleri hacmine oranının yüzde cinsinden ifadesidir. e = 100 Ve Vs Eşitlikte; e = Gözenek oranı, %, Ve = Toprak örneğinin toplam gözenek hacmi, cm³, Vs = Toprak zerreleri hacmi, cm³ tür.

Doyma Derecesi (Saturasyon) Toprakta bulunan su hacminin, toplam gözenek hacmine oranının yüzde cinsinden ifadesidir. S = 100 Vw Ve Eşitlikte; S = Doyma derecesi (saturasyon), %, Vw = Toprakta bulunan suyun hacmi, cm³, Ve = Toplam gözenek hacmi, cm³’ tür.

Örnek 1: Tarladan alınan 100 cm³ hacmindeki toprak örneği tartılmış ve yaş ağırlığı 169 gr. bulunmuştur. Toprak örneği kurutma fırınında 105°C’ta 24 saat bekletildikten sonra tekrar tartılmış ve kuru ağırlığı 137 g. bulunmuştur. Toprak taneleri hacmi 52 cm³ olarak ölçülmüştür. Bu verilere göre toprak örneğinin; Özgül ağırlığını, Hacim ağırlığını, Porozitesini, Boşluk oranını, Doyma derecesini bulunuz.

a) Özgül Ağırlığı;

b) Hacim Ağırlığı:

c) Porozite: n= 100 Gözenek Hacmi: n= 100

d)Gözenek Oranı:

e)Doyma Derecesi:

Sulama Suyu Uygulanacak Toprak Derinliği Sulama sistemlerinin planlanmasında ve işletilmesinde, etkili kök veya etkili toprak derinliği dikkate alınır ve uygulanacak sulama suyu miktarı ve sulama süresi bu değerlere göre hesaplanır.

Etkili kök derinliği; bitkilerin normal gelişmeleri için gerekli olan suyun %80’ini aldıkları derinlik olarak tanımlanır. Etkili toprak derinliği ise, geçirimsiz tabaka ya da taban suyuna kadar olan toprak derinliğidir.

Bitki Köklerinin Su Alım Değerleri % 10 % 20 % 30 % 40 Alınan nem yüzdesi % 25 Kök derinliği (%) Etkili kök derinliği

Sulama Suyu Uygulanacak Toprak Derinliği Bitkilerde kök gelişimi ekim ve dikim ile başlar ve genellikle olgunlaşma döneminde en yüksek değerine ulaşır. Rekreasyon bitkilerinde olgunlaşma söz konusu olmadığından kök derinliği, bitkinin genetik özellikleri ve çevresel koşulların etkisiyle belirlenir.

Toprak Nemi Sulama zamanının ve uygulanacak sulama suyu miktarının belirlenmesinde ise toprak neminin sağlıklı biçimde ölçülmesi ve kantitatif olarak ifadesi en önemli aşamadır. Sulama yönünden toprak nemi 4 biçimde ifade edilmektedir.

1. Kuru ağırlık yüzdesi cinsinden: Toprağın kuru ağırlığı, örneğin kurutma fırınında 105°C’de 24 saat bekletildikten sonra tartılması ile elde edilir. P = 100 W - Ws Ws Eşitlikte; Pw = Toprağın kuru ağırlık yüzdesi cinsinden nem miktarı, %, W = Toprak örneğinin yaş ağırlığı, g, Ws = Toprak örneğinin kuru ağırlığı, g’dır.

2. Hacim yüzdesi cinsinden: Toprak neminin hacim yüzdesi cinsinden ifadesinde aşağıdaki eşitlik kullanılır. Pv = Pw. γt = Pw . γt = 100 W – Ws γt γw Ws Eşitlikte; Pv = Toprak hacminin yüzdesi cinsinden nem miktarı, %, Pw = Toprağın kuru ağırlık yüzdesi cinsinden nem miktarı, %, γt = Toprağın hacim ağırlığı, g/cm³, γw = Suyun hacim ağırlığı, g/cm³, W =Toprak örneğinin yaş ağırlığı, g, Ws = Toprak örneğinin kuru ağırlığı, g’dır.

3. Derinlik cinsinden: d = Pv * D = Pw * γt * D = Pw * γt * D 100 100 * γw 100 Eşitlikte; d = Toprakta derinlik cinsinden nem miktarı, mm, Pv = Toprak hacminin yüzdesi cinsinden nem miktarı, %, D = Toprak derinliği, mm, Pw = Toprağın kuru ağırlık yüzdesi cinsinden nem miktarı, %, γt = Toprağın hacim ağırlığı, g/cm³ ve γw = Suyun hacim ağırlığı, g/cm³’ tür.

4. Toprak nem gerilimi (tansiyon) cinsinden: Toprak zerreleri toprakta bulunan su moleküllerini kendilerine doğru çekerler. Bu çekim gücü, toprakta bulunan su miktarı ile ters orantılıdır.

Nem miktarı azaldıkça, suyun tutulma gücü artar ve bitkilerin su alımı güçleşir. Suyun toprakta tutulma gücü negatif olarak ifade edilmektedir. Uygulamada genellikle, negatif basınç yerine tansiyon deyimi kullanıldığından, toprak nem tansiyonu; toprak tanelerinin suyu kendi yüzeyleri etrafında tutma gücü olarak tanımlanabilir. 1 kg/cm² = 10 m = 0.981 b = 0.968 atm

Toprak nem tansiyonunun toprakta bulunan nem miktarının tespitinde kullanılabilmesi için, öncelikle mevcut toprak koşulları için toprak nemi karakteristik eğrilerinin hazırlanması gerekir.

Farklı toprak bünyelerinde toprak nemi karakteristik eğrileri 5 10 15 20 30 kil mil kum Toprak nemi, Pw (%) Toprak rutubet gerilimi (b)

Toprak nem tansiyonu pF cinsinden de ifade edilebilir Toprak nem tansiyonu pF cinsinden de ifade edilebilir. pF değeri cm cinsinden belirtilen toprak rutubet tansiyonunun logaritması alınarak hesaplanır.

Sulama Yönünden Önemli Toprak Nemi Sabiteleri Doyma noktası Tarla kapasitesi Solma noktası Fırın kuru Faydalı olmayan su Faydalı su (kullanılabilir su) Sızan su

Doyma noktası: Toprak gözeneklerinin tamamen su ile dolu olduğu koşulda toprakta bulunan nem miktarıdır. Bu noktada toprak rutubet gerilimi 0 atm’dir. Arazi koşullarında toprak gözenek hacminin en çok % 85-90’ı su ile doldurulabilmektedir.

Tarla kapasitesi: Serbest drenaj koşullarında, toprak zerrelerinin yerçekimine karşı tuttuğu su miktarı olarak tanımlanır. Tarla kapasitesinde toprak rutubet tansiyonu 1/10-2/3 atm arasında değişir.

Solma noktası: Bitkilerin kökleri aracığı ile topraktan su alamadığı ve solmaya başladığı anda toprakta bulunan nem miktarıdır. Solma noktasında toprak nem tansiyonu 7-40 atm arasındadır. Ortalama olarak 15 atm alınabilir.

Fırın kuru: Toprak örneğinin fırında 105 °C sıcaklıkta 24 saat kurutulduktan sonra içerdiği nem miktarıdır. Bu noktada, toprak rutubet tansiyonu 10000 atm civarındadır.

ETÜV

Sulama Yönünden Önemli Toprak Nemi Sınıfları Doyma noktası Tarla kapasitesi Solma noktası Fırın kuru Faydalı olmayan su Faydalı su (kullanılabilir su) Sızan su Şekil’ den izleneceği gibi, sulama açısından toprakta bulunan su; sızan su, faydalı (kullanılabilir) su ve faydalı olmayan (kullanılamayan) su olarak üç sınıfta incelenebilir.

Sulama Yönünden Önemli Toprak Nemi Sınıfları Serbest drenaj koşullarında, tarla kapasitesi ile doyma noktası arasında kalan su yerçekiminin etkisiyle alt katmanlara doğru sızar. Sızan su olarak tanımlanan bu sudan bitkiler yararlanamazlar.

Sulama Yönünden Önemli Toprak Nemi Sınıfları Bitkiler tarla kapasitesi ile solma noktası arasında tutulan sudan yararlanabilirler. Anılan sabiteler arasında kalan suya kullanılabilir veya faydalı su denir. Bu arada tutulabilen nem miktarına ise kullanılabilir su tutma kapasitesi denir ki, sulamada çok önemli bir parametredir.

Sulama Yönünden Önemli Toprak Nemi Sınıfları Etkili kök bölgesindeki mevcut nem değeri azaldıkça bitkinin su alımı güçleşir ve stres başlar. Bu nedenle peyzaj alanlarının sulanmasında, genel olarak kullanılabilir su tutma kapasitesinin % 30-40’ı tüketildiğinde sulamaya başlanması önerilmektedir.

Değişik bünyeli toprakların kullanılabilir su tutma kapasiteleri Toprak bünyesi Kullanılabilir su tutma kapasitesi (mm/m) Sınırlar Ortalama Kum Tınlı kum Kumlu tın Tın Killi tın ve milli killi tın Kumlu kil, milli kil ve kil 33-62 60-80 85-125 125-190 145-210 135-210 40 70 105 160 175 170

Kullanılabilir su tutma kapasitesi derinlik cinsinden; dk = Pwk * γt * D = TK – SN * γt * D 100 100 Eşitlikte; dk = Kullanılabilir su tutma kapasitesi, mm, Pwk=Kullanılabilir su tutma kapasitesi, %, TK = Tarla kapasitesi, %, SN = Solma noktası, %, γt = Toprağın hacim ağırlığı, g/cm³, D = Toprak derinliği, mm.

Örnek: Tarla kapasitesi %32, solma noktası %19, toprağın hacim ağırlığı 1.4 gr/ ve toprakta ölçülen mevcut nem miktarı %25 olduğuna göre; a)Tarla kapasitesi, solma noktası ve mevcut nemi birim toprak derinliği için derinlik (mm/m) cinsinden ifade ediniz, b)Toprakta mevcut kullanılabilir su miktarını % ve mm/m cinsinden ifade ediniz, c)Kullanılabilir su tutma kapasitesini % ve mm/m cinsinden ifade ediniz.

a)Tarla kapasitesi, solma noktası ve mevcut nemin mm/m cinsinden ifadesi;

b)Kullanılabilir su miktarı % ve mm/m cinsinden ifadesi;

c)Kullanılabilir su tutma kapasitesinin % ve mm/m cinsinden ifadesi

Toprak Örneklerinin Alınması Peyzaj tasarımı yapılan alanlarda sulama siteminin planlanması aşamasında bozulmuş ve bozulmamış toprak örnekleri alınarak laboratuarda bünye, tarla kapasitesi, solma noktası, hacim ağırlığı ve toprak tuzluluğu değerleri belirlenir.

Toprak Neminin Ölçülmesi Sulama programlaması, ne zaman sulayalım ve ne kadar sulayalım sorularının yanıtı olarak tanımlanabilir. Toprak neminin ölçülmesinde değişik yöntemler kullanılmaktadır.

Şekil 2.7:Basamaklı toprak profili 0 cm (toprak yüzeyi) 30 cm 60 cm 90 cm

Elle kontrol yoluyla tahmin: Toprak burgusu ile alınan bozulmuş toprak örneği el ile kontrol edilerek, avuçta bıraktığı ıslaklık, top ve şerit oluşturma durumu ve renginden yararlanarak toprak nemi tahmin edilmeye çalışılır.

Toprağın durumu ile toprak nemi arasındaki ilişkiler Nem açığı, mm/30 cm Toprak bünyesi Hafif (tınlı kum) Hafif (kumlu tın) Orta (tın) Ağır (killi tın) 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 (Tarla kapasitesi) Sıkıldığında avuçta ıslaklık bırakır. Nemli görünür, zayıf top oluştur. Çok az nemli görünür, birbiriyle yapışması zayıftır. Çok kuru, gevşek, parmaklar arasından akar. (Solma noktası) (Tarla kapasitesi) Çok koyu görünür, sıkıldığında avuçta ıslaklık bırakır, kısa şerit oluşturur. Orta derecede koyu renkli, Çok iyi top oluşturur. Hemen hemen koyu renkli, iyi top oluşturur. Zayıf derecede koyu renkli, zayıf top oluşturur. Nem nedeniyle oluşan renk açık, top oluşturmaz. Nemin oluşturduğu renk değişikliği yok denecek kadar azdır. (solma noktası) (Tarla kapasitesi) Çok koyu görünür, sıkıldığında avuçta ıslaklık bırakır, uzunluğunda şerit oluşturur. Koyu renkli, plastik top biçiminde, ovulduğunda ince dilimler oluşturur. Oldukça koyu renkli, çok iyi top oluşturur. Orta derecede koyu renkli, iyi top oluşturur. Açık renkli, küçük keseklerin parçalanması orta derecede kolaydır. Nemin oluşturduğu renk açık, küçük kesekler serttir. (solma noktası) (Tarla kapasitesi) Çok koyu görünür, sıkıldığında avuçta ıslaklık bırakır, kadar şerit oluşturur. Koyu renkli, kolaylıkla ince dilim oluşturur. Oldukça koyu renkli, ince şerit oluşturur, ovulduğunda ince dilimler oluşturabilir. Orta derecede top oluşturur, küçük kesekler parçalanmaktan çok yassılaşır. Açık koyu renkte kesekler parçalanır. Bazı koyuluklar olup, kesekler sert ve çatlamıştır. (solma noktası)

Gravimetrik yöntem: Yöntemde, her 30 cm’lik katmanı temsil edecek biçimde yaklaşık ortasından, burgu ile alınan 100-150 g civarındaki bozulmuş toprak örneği, mümkün ise hemen arazide, değil ise nem kaybı önlenecek biçimde laboratuara getirilerek tartılır ve yaş ağırlığı belirlenir. Daha sonra örnekler kurutma fırınına konarak, 105 °C’de 24 saat bekletilir ve tartılarak kuru ağırlıkları saptanır. Elde edilen yaş ve kuru ağırlıklardan yararlanılarak, farklı derinlikler için toprak nem miktarları hesaplanır.

Gravimetrik yöntem: Diğer yöntemlerin kalibrasyon eğrilerinin hazırlanmasında da kullanılır. Ancak, yoğun emek ve işgücü gereksinimi, sonuca ulaşmak için 24 saati aşkın zaman gerektirmesi gibi dezavantajları da mevcuttur.

Geçirgen bir bloğun elektriksel direncinden yararlanarak nem ölçümü (Jips blokları): Yöntem, toprağın nem miktarındaki değişmenin, toprak ya da toprağa yerleştirilen jips bloğun elektriksel özelliklerinde değişme meydana getirmesi esasına göre çalışır.

Jips blokları 1-15 atm toprak nemi tansiyonunda, sağlıklı sonuçlar vermektedir.

Yöntemin Avantajları; Yöntemin ucuz olması.

Yöntemin Dezavantajları; Tuzdan etkilenmesi, Kalibrasyon gerektirmesi, Hizmet ömürlerinin kısa olması, Diğer yöntemlere göre daha kaba sonuç vermesi.

Jibs Bloğu Metal elektrod Su çıkış noktası (Damlatıcı) Sayaca bağlanır Fiberglas kumaş Su çıkış noktası (Damlatıcı) Elektrik kablosu

Blok direnci-toprak nemi ilişkileri 5 10 15 20 25 30 35 40 1000 2000 3000 4000 5000 10000 20000 30000 40000 50000 Toprak nemi, Pw (%) Blok direnci (ohm)

Tansiyometreler: Tansiyometreler, toprak neminin ölçüleceği profil boyunca her 30 cm’lik katmanı temsil edecek biçimde yerleştirilir. Aynı yerde farklı derinliklere yerleştirilen tansiyometrelerin oluşturduğu gruba tansiyometre bataryası adı verilir.

Tipik bir tansiyometre Seramik uç Vakum göstergesi Saydam boru Lastik tıpa Tansiyometre gövdesi (içi su dolu)

Tansiyometre

Tansiyometreler: Tansiyometreler, 0-0.85 atm toprak nemi tansiyonunda, başka bir deyişle sık sulamalar ile toprak neminin tarla kapasitesi civarında tutulduğu koşullarda başarıyla kullanılır.

Tansiyometre kalibrasyon eğrisi 100 10 20 30 Toprak nemi, Pw (%) Tansiyometre okumaları (mb) 200 300 400 500 600 700

Tansiyometreler: Düşük toprak nemi düzeylerinde, seramik uçtan gövdeye hava girmekte ve ölçmeler sağlıklı yapılamamaktadır.

Yöntemin Avantajları; Araçların ucuz olmaları, Kolay kullanımları, Sağlıklı sonuç vermeleri, Tuzdan etkilenmemeleri, Her tür toprak bünyesinde kullanılabilmeleri.

Nötron yöntemi: Yöntemin esası, hızlı nötron saçan bir radyoaktif kaynaktan çıkan nötronların, toprak suyunda bulunan hidrojen iyonları tarafından yavaşlatılması ve yavaşlatılmış nötron sayısının sayaçlarla ölçülmesidir. Toprak nem ölçmelerinin yapılacağı yerlere, ölçüm yapılacak derinliğe kadar, genelde alüminyum malzemeden yapılmış, altı kapalı ölçüm tüpleri (Access tüpleri) yerleştirilir.

Nötronmetre Nötron kaynağı Göstergeler Access tüpü 0.56

Nötron yöntemi: Ölçmelerin çok hızlı ve kolay yapılabilmesi nedeniyle, her 15 veya 20 cm’lik katmanlar için değerler kolaylıkla alınabilir. Bu ölçüm aralığı, profildeki nem dağılımının daha hassas izlenmesini sağlar. Değerler, sayım oranı, hacim, yüzde ve derinlik cinsinden belirlenebilir. Ancak, bu koşulda gravimetrik yöntemle kalibrasyon eğrisi hazırlanmalıdır.

Nötron yönteminde kalibrasyon eğrisi

Yöntemin Avantajları; Oldukça sağlıklı sonuç verir, Tuzdan etkilenmez, Kullanımı hızlı ve kolaydır, Dilenen derinliğe kadar okuma yapabilir,

Yöntemin Dezavantajları; Nötron kaçışı nedeniyle üst 20-30 cm’lik katmanda kullanılamaz, Pahalı bir yöntemdir, Radyoaktif madde içerdiğinden kullanımı uzmanlık ve dikkat gerektirmektedir.

Toprağın dielektrik sabitesini ölçen yöntemler: Uygulamada oldukça yeni olan bu yöntemin esası, toprak suyunun dielektrik sabitesinin ölçülmesi ve bu değer ile toprağın nem içeriği arasında ilişki kurulmasıdır. Uygulamada bu amaçla kullanılan, TDR (Time Domain Reflectrometry) ve FDR (Frequency Domain Reflectrometry) olarak adlandırılan iki ayrı teknoloji mevcuttur.

Toprağın dielektrik sabitesini ölçen yöntemler: TDR yönteminde, toprağa batırılan iki elektrot aracılığıyla yollanan yüksek frekanslı elektromanyetik dalgaların toprak suyuna çarparak geri dönenleri ve gidiş-dönüş arasında kalan zaman özel bir sayaçla kaydedilir.

TDR (Time Domain Reflektrometry) 0.25 Elektrotlar Sayaç

TDR (Time Domain Reflektrometry)

Yöntemin Avantajları; Üst toprak katmanındaki nem okumasını da olası kılar, Radyoaktif madde içermediğinden tehlike arz etmez, Toprak tuzluluğundan etkilenmez, İlk yatırım masrafı oldukça düşüktür.

Yöntemin Dezavantajları; Her toprak tipi için kalibrasyon gerektirmektedir, Ölçüm derinliğinin kısıtlıdır.

Toprağın dielektrik sabitesini ölçen yöntemler: FDR yönteminde, toprağa dilenen derinlikte yerleştirilen ölçüm tüpüne salınan bir probe aracılığıyla radyo dalgaları (yaklaşık 150 Mhz) verilerek toprağın kapasitans değeri ölçülür. Yöntemin TDR’ dan farkı, ölçüm tüpü yardımıyla derin katmanlardan da ölçüm yapabilmesidir.

FDR (Frequency Domain Reflectrometry 359 Ölçüm tüpü Sayaç Probe

Toprakta Suyun Hareketi Doymuş koşullarda su hareketi: Toprak gözeneklerinin su ile dolu olduğu koşulda oluşan su hareketidir. Yeraltı suyunun çalışan kuyulara doğru akışı, taban suyunun kapalı drenaj borularına akışı, sulama sırasında suyun üst katmanlardaki hareketi doymuş koşullardaki su hareketine örnek olarak verilebilir.

Doymamış koşullarda su hareketi: Bu koşulda gözeneklerin tamamı su ile dolu değildir. Sulama sırasında, sulamadan sonra ve bitkilerin su alım sırasında oluşan akış doymamış koşullardaki su hareketine örnek olarak verilebilir.

Sulama sırasında suyun toprakta hareketi: Sulama süresince su infiltrasyonla toprağa girer ve yerçekimi ile kapillar kuvvetlerin etkisiyle toprak içerinde alt katmanlara ve yanlara doğru hareket eder. Bu sırada, toprak profilinde yukarıdan aşağıya doğru, çok ıslak, ıslak ve tarla kapasitesi civarı olmak üzere üç farklı nem bölgesi oluşur.

Sulama sırasında suyun topraktaki Uygulanan sulama suyu Çok ıslak Islak Tarla kapasitesi civarı Tarla kapasitesinden düşük Doyma noktası Yerçekimi ile aşağıya doğru nem hareketi Kapillarite ile aşağıya doğru nem hareketi Nem hareketi yok

Sulama sırasında suyun toprakta hareketi: Etkili kök derinliğinin tamamı belirli bir sürede tarla kapasitesine ulaşır. Bu süre, hafif bünyeli topraklarda birkaç saat, ağır bünyeli topraklarda ise 24-48 saat kadardır.

Sulamadan sonra suyun toprakta hareketi: Sulamadan sonra suyun topraktaki hareketi toprak katmanlarına göre farklılık göstermektedir. Şekilden izleneceği gibi, ilk 10-15 cm’lik üst katmana buharlaşma bölgesi adı verilir.

Sulamadan sonra suyun topraktaki hareketi Buharlaşma bölgesi Asıl kök bölgesi, nem hareketi köklere ve yukarı doğru İkinci derece kök bölgesi, nem hareketi köklere ve aşağıya doğru 10-15 cm 15-45 cm 45-90 cm

Sulamadan sonra suyun toprakta hareketi: Bitki köklerinin yoğun olarak bulunduğu asıl kök bölgesi, genellikle 15-45 cm arasındaki toprak katmanıdır. Bu bölgedeki suyun önemli bir bölümü bitki kökleri ile alınır, ksilem dokusu ile üst organlara taşınır ve yapraklardan olan terleme ile atmosfere verilir.

Sulamadan sonra suyun toprakta hareketi: Asıl kök bölgesi altında yer alan ikinci derece kök bölgesi, genellikle 45-90 cm derinliktedir. Hareket biçimleri, kontrollü bir sulama sonucunda oluşacak nem hareketleridir. Gereğinden fazla su uygulanması durumunda, kötü drenaj koşulunda taban suyu yükselmesi veya aşırı buharlaşma ile toprak yüzeyinde tuz birikimi gibi sorunların oluşması kaçınılmazdır.

Suyun bitki köklerine doğru hareketi: Bitkiler toprakta tutulan suyu kök uçları ile emerler. Hava nem dengesinin iyi tesis edildiği koşulda her gün çok sayıda kılcal kök oluşur. Kök hücreleri arasında oluşan yüksek ozmotik basınç söz konusu emilimi sağlar. Ozmotik basıncın toprak rutubet tansiyonundan yüksek olduğu koşulda köklerin su alımı gerçekleşir.

Toprağın Su Alma (İnfiltrasyon) Hızı Toprağın su alma (infiltrasyon) hızı, belirli zaman süresinde yüzeyden düşey olarak toprağa giren su derinliği olarak tanımlanır. Hız boyutuna sahiptir ve genellikle cm/h veya mm/h birimleri ile ifade edilir.

Toprağın su alma hızı; Sulama yöntemlerinin seçiminde, Yağmurlama sulama yönteminde başlık debisi ve tertip aralıklarının, Damla sulama yönteminde damlatıcı debisi ve damlatıcı aralığının, Tüm sulama yöntemlerinde ise sulama süresinin belirlenmesinde başvurulan çok önemli bir parametredir.

İnfiltrasyon hızına etki eden birçok faktör mevcuttur. Bunlardan önemli olanları, Toprak bünyesi,yapısı, organik madde ve nem içeriği, Toprağın işlenme durumu, Bitki örtüsü, Sıkışma düzeyi, Toprak yüzeyindeki su yüksekliği, Topraktaki tuzların nitelik ve niceliğidir.

Toprağın Su Alma (İnfiltrasyon) Hızı Su alma hızı değerleri hafif bünyeli topraklarda yüksek, ağır bünyeli topraklarda düşük, kireçli topraklarda yüksek, sodyumlu topraklarda düşüktür.

Değişik toprak bünyesi için su alma hızı değerleri Su alma hızı, mm/h Kumlu Kumlu tın Tınlı Killi-tınlı Siltli-killi Killi 25.0 – 250.0 13.0 – 76.0 8.0 – 20.0 2.5 – 15.0 0.3 – 5.0 0.1 – 1.0

Çift Silindir İnfiltrometre Ölçmeleri Çift silindir infiltrometre iç içe geçmiş iki metal silindirden oluşmaktadır. İnfiltrasyon ölçmelerinin birbirine yakın olacak biçimde birden fazla yerde yapılması ve elde edilen değerlerin ortalamalarının kullanılması gerekmektedir. Ölçme işleminden önce, araziyi temsil eden, karınca ve köstebek yuvaları ile bitki köklerinin oluşturabileceği kanalcıkların, silindire zarar verebilecek çakıl ve kayaların bulunmadığı düz bir yer seçilir.

Çift silindirli infiltrometre kesiti ve ölçme aracı 40 cm 20-25 cm Çengelli çubuk Ölçü göstergesi Toprak yüzeyi Ölçme aracı 10-15 cm cm 15-20 cm cm

Çift Silindir İnfiltrometre Ölçmeleri Elde edilen ölçme sonuçlarından yararlanılarak eklemeli zaman, su alma hızı, ortalama su alma hızı ve eklemeli su alma değerleri hesaplanır. Eklemeli zaman değerlerine karşılık gelen su alma hızı, ortalama su alma hızı ve eklemeli su alma değerleri bir milimetrik kağıda işaretlenirse eğri biçiminde ilişkiler elde edilir.

Su alma hızı ve eklemeli su alma eğrileri

Eklemeli zaman değerlerine karşılık gelen su alma hızı, ortalama su alma hızı ve eklemeli su alma değerleri tam logaritmik kağıda işaretlendiğinde ise doğrusal ilişkiler elde edilir.

eşitlikleri ile ifade edilmektedir. Eşitliklerde; Bu ilişkiler; I = aT-b ve D = aTb eşitlikleri ile ifade edilmektedir. Eşitliklerde; I : Su alma hızı, mm/h, D : Eklemeli su alma, mm, T : Eklemeli zaman, dak, a : Doğrunun ordinatı kestiği noktanın değeri, b : Doğrunun eğimi, (tan α)’ dır.

Çift Silindir İnfiltrometre Ölçmeleri Peyzaj alanlarında infiltrasyon hızı ölçümleri planlamadan önce boş arazide yapılır ve elde edilen gerçek infiltrasyon hızı değerleri, yağmurlama başlıklarının debi ve tertip aralıklarının belirlenmesinde kullanılır.

TEŞEKKÜRLER