SULAMADA TUZLU ATIK SULARIN KULLANIMI VE YÖNETİMİ

... konulu sunumlar: "SULAMADA TUZLU ATIK SULARIN KULLANIMI VE YÖNETİMİ"— Sunum transkripti:

1 SULAMADA TUZLU ATIK SULARIN KULLANIMI VE YÖNETİMİ
Prof. Dr. Ahmet ÖZTÜRK Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

2 Dünyada yeterince su var mı?

3 Dünyanın 3/4’ü sularla kaplı. Acaba bu su çok mu?

4 12742 km Deniz suyu tabakası kalınlığı en derin yerde bile 11 km, Ortalama alınırsa tüm denizlerin derinliği 4 km Dünyanın çapı ile deniz kalınlığı arasındaki oran 4/12742=~1/3000

5 1385 km 12742 km ~ 1/774 Dünyanın hacmi 1.082.841.310.000 km3
Dünyadaki su hacmi km3 12742 km oran ~ 1/774

6 Dünyadaki suyun dağılımı

7 Dünyadaki suyun dağılımı

8 Dünyadaki suyun tatlı ve kullanılabilir durumda olan kısmı toplam suyun 1/100’inden azdır.
Günümüzde, çoğu yörelerde doğal kaynakların azalması veya kirlenmesi, düşük kaliteli tuzlu suların kullanımını zorunlu duruma getirmiştir. Bu nedenle son yıllarda tuzlu suların kullanımı ile insan sağlığı, bitki verimi ve toprak tuzluluğunda ortaya çıkabilecek değişimleri belirlemek amacıyla yapılan araştırmalarda büyük artışlar gözlenmektedir.

9 Tarım alanlarında sulamada kullanılan sular, mutlaka bünyelerinde belirli miktarlarda erimiş katı madde kısaca tuz içerirler. Suların içerdiği tuzların miktar ve cinsleri, suların kalitesini yani kullanım için uygunluklarını gösteren bir ölçüt olmaktadır. Toprak içine sızarak yeraltına ulaşan sular toprak zerreleri ile daha fazla temasta bulunmaları nedeniyle yüzey sularından daha fazla tuzları eritirler ve yüzey sularından daha yüksek tuzluluğa sahiptirler. Dolayısıyla suyun tuzluluğu, içerdiği erimiş katı maddelerin miktarıdır.

10 Tuzluluk nasıl ölçülür?
Sulamada kullanılacak suların tuzluluk dereceleri veya içerdikleri erimiş katı madde miktarlarının ölçütü olarak, elektriksel iletkenlik terimi kullanılmaktadır. Elektriksel iletkenlik, genellikle 25oC olmak üzere belirli bir sıcaklıktaki çözeltinin 1 cm uzunluk ve 1 cm2 kesit alanına sahip sütunun ohm cinsinden direncinin tersi olarak ifade edilmektedir. 1 cm R

11 Sulama suyu kalitesinin tayinindeki kriterler
a. Eriyebilir Tuzların Toplam Konsantrasyonu b. Sodyum İyonunun Nisbi Oranı ve SAR c. Özel İyonların Toksiteleri d. Ağır Metaller e. PH f. Diğer Kriterler

12 a. Eriyebilir Tuzların Toplam Konsantrasyonu
Sulama suları elektriksel iletkenlik değerine göre 4 sınıfta incelenebilir. dS/m birinci sınıf sular dS/m ikinci sınıf sular dS/m üçüncü sınıf sular 2.25 dS/m< dördüncü sınıf sular olarak ayrılır.

13 b. Sodyum İyonunun Nispi Oranı ve SAR

14

15 Toprak tuzluluğu ya toprağın mineral yapısı nedeniyle önceden beri mevcut olabilir ya da sonradan oluşabilir. Toprağın tuzlu olması, onun mineral özelliklerine bağlı olarak geçmişten beri var olan bir durumsa buna primer tuzluluk denir. Sonradan oluşan toprak tuzluluğu ise ya doğal olaylar sonucu ya da insan faktörünün etkisiyle oluşur. Doğada kendiliğinden tuzlulaşma, toprağın hidrolik özellikleriyle ve yeraltı suyunun derinlik ve tuzluluğu ile ilgilidir. İnsan faktörü tarafından oluşturulan toprak tuzluluğu ise sulanan bütün alanlarda meydana gelebilir. Sulamalar nedeniyle oluşan bu tür tuzlulaşmaya sekonder tuzluluk da denir.

16 Ülkemizde yapılan arazi etütlerine göre sulanabilir özellikteki 12
Ülkemizde yapılan arazi etütlerine göre sulanabilir özellikteki 12.5 milyon ha arazinin yaklaşık 1.5 milyon hektarında tuzlu ve sodyumlu topraklar, 2.8 milyon hektarında ise yaş topraklar oluşmuştur. Bu rakamlara göre sorunlu araziler sulanabilir özellikteki alanlarımızın üçte birini kaplamaktadır. Özellikle ilk sulamaya açılan Konya, Niğde ve Adana gibi illerimizde sorunlu toprakların daha yoğun olduğu görülmektedir.

17 Dünyada sulanan alanların büyük bir kısmında sulamalara paralel olarak tuzluluk ve drenaj problemleri ortaya çıkmaktadır. Bu problemli alanların miktarı kesin bilinmemekteyse de sulanan alanların dörtte birini oluşturduğu tahmin edilmektedir. Tuzluluk probleminin ciddi boyutlarda olduğu ülkeler arasında Avustralya, Çin, Mısır, Hindistan, Irak, Meksika, Pakistan, Suriye, Türkiye ve A.B.D. öncelikle sayılabilir.

18 Sulama suyu tuzluluğundan kaynaklanan toprak tuzluluğunun ortaya çıkardığı sorunların başlıcaları şunlardır. 1. Osmotik sorunlar: Toprak eriyiğindeki tuz konsantrasyonunun artmasıyla osmotik basıncın artması ve dolayısıyla bitki köklerinin topraktaki suyu alamaması olayı (fizyolojik kuraklık), 2. Toksisite sorunları: Toprak eriyiğindeki yüksek konsantrasyonlarda bulunan tuz bileşiklerinin bitkilere toksik (zehir) etki yapması, 3. Dispersiyon sorunu: Tuzlu topraklarda sodyum iyonunun diğer katyonlara göre oransal artışı nedeniyle kil kolloidlerinin dağılması ve toprakların fiziksel özelliklerinin bozulması.

19 Sulamalardan Kaynaklanan Tuzlulaşma

20 Tabansuyundan Kaynaklanan Tuzlulaşma

21 Tuzluluk-Bitki Verimi İlişkisi
Aşırı tuzluluk, stres altındaki bitkinin yaşaması için gerekli biyokimyasal ayarlamayı yapması ve topraktan suyu alması için harcaması gereken enerjiyi artırarak bitki gelişmesini azaltmaktadır. Bitki, yaşaması için harcadığı bu enerjiyi, büyüme ve verim için kullanacağı enerjiden sağlamakta ve verimde azalmalar ortaya çıkmaktadır. Bitkilerin tuzluluğa dayanımı, kök bölgesindeki eriyebilir tuzların belli bir seviyesi için elde edilen verim ile tuzlu olmayan koşullarda elde edilen verimin karşılaştırılması olarak açıklanabilir. Dolayısıyla bitki tuz toleransı, bitkilerin yetişme koşullarına bağlı oransal bir değerdir, elde edilen verim de oransal verimdir.

22 Çeltikte tuz zararı

23 Mısırda tuz zararı

24 Tuzluluktan oluşan yaprak yanması

25 Tuzluluk-Bitki Verimi İlişkisi
Y=100-(ECe-A)B Eşitlikte Y: Oransal verim ECe: Saturasyon eriyiği elektriksel iletkenliği A: Verimin ilk azalmaya başladığı tuzluluk B: Birim tuzluluk artışındaki %verim azalması

26 Tuzluluk-Bitki Verimi İlişkisi
Y=100-(ECe-A)B Y=Ymax 100 Y<Ymax B Verim Y=0 A Tuzluluk Toprak tuzluluğu ile verim arasındaki kuramsal ilişki

27 Çözüm: Oransal verim Y=100-(ECe-A)B Y=100-(6-2.5)8 Y= 100-(3.5)8
Örnek: Elektriksel iletkenliği 6 dS/m olan bir sulama suyu kullanılarak domates bitkisi yetiştirilecektir. Domatesin eşik tuzluluk değeri 2.5 dS/m ve birim tuzluluk artışındaki verim azalması %8 olduğuna göre mevcut su ile sulanan domateste oransal verim ve verim kaybını hesaplayınız. Çözüm: Oransal verim Y=100-(ECe-A)B Y=100-(6-2.5) Y= 100-(3.5)8 Y= Y=72 Y=%72 alınan oransal verim Verim Kaybı %100-%72= %28 verim kaybı oluşmaktadır.

28 Toprağın elektriksel iletkenliğine göre tuzluluk sınıfları
ECe(dS/m) Sınıfı Bitki verimi 0 - 2 Tuzsuz Etkilenmez 2 - 4 Hafif tuzlu Duyarlı bitkiler etkilenir 4 - 8 Tuzlu Birçok bitki etkilenir 8 - 16 Çok tuzlu Dayanıklı bitkiler yetişir > 16 Aşırı tuzlu Birkaç dayanıklı bitki yetişir

29 Bitkilerin tuzluluğa karşı dayanım sınıfları

30 Verim azalma oranları (%)
Bitkilerde verim azalmalarına karşılık gelen toprak tuzlulukları (dS/m) Bitki çeşidi Verim azalma oranları (%) Dayanıklılık sınıfı 10 25 50 Pamuk 7.7 9.6 13.0 17.0 Dayanıklı Buğday 6.0 7.4 9.5 Orta dayanıklı Domates 2.5 3.5 5.0 7.6 Orta duyarlı Portakal 1.7 2.3 3.2 4.8 Duyarlı

31 Tuzluluk Yönetimi *Bitki Seçimi * Sulama Yöntemi Seçimi Yüzey sulama yöntemleri Basınçlı sulama yöntemleri * Yıkama ve Drenaj * Arazi Tesviyesi * Sulama Aralığı * Tohum Yatağı

32 Bitki Seçimi Bir yörede, gerekli tedbirler alınmasına rağmen toprak tuzluluğunun kontrolü mümkün olmuyorsa, o yörede ortaya çıkan tuzluluk düzeyinde ekonomik verim sağlayabilecek, tuza dayanımı yüksek bitkilerin yetiştirilmesi yoluna gidilmelidir (Çukurova’da Pamuk tarımı).

33 Sulama Yöntemi Seçimi Yüzey sulama yöntemleri

34 Sulama Yöntemi Seçimi Basınçlı sulama yöntemleri

35 Yıkama ve Drenaj Yıkama, bitki kök bölgesinde birikebilecek tuzların kök bölgesinden uzaklaştırılması için toprağa verilen sudur. Yıkama ihtiyacının belirlenmesinde sulama suyunun elektriksel iletkenliği ve yetiştirilen bitkinin tuz toleransının bilinmesi gerekir. Yıkanma sonucu oluşan tuzlu suyu uzaklaştırmak için mutlaka Drenaj Sistemi gerekmektedir.

36 Arazi Tesviyesi Tuzlu sulama suyu kullanılan tarım alanları, düzgün yüzeye sahip değillerse ve özellikle yüzey sulama yöntemleri uygulandığında, tümsek kısımlarda aşırı tuz birikmesi olacak ve buralarda yetişen bitkiler tuzluluktan olumsuz etkilenecektir. Bu nedenle tuzlu sulama sularının kullanıldığı alanlarda homojen bir sulama yapılmasına ve arazi yüzeyinin tesviye edilmiş olmasına özen göstermek gerekmektedir.

37 Sulama Aralığı Bitkinin su alımını kolaylaştırmak için toprakta yüksek miktarda su bulundurmak, bitkinin tuzdan etkilenmesini azaltacaktır. Kök bölgesinde yüksek miktarda su bulundurmak, kullanılabilir rutubetin az bir kısmının tüketilmesine izin vermekle sağlanabilir. Bu da ancak sık aralıklarla yapılan sulamalar ile sağlanabilir. Sulama Kök bölgesi tuzluluğu Yapılan sulamalar ile kök bölgesi tuzluluğu değişimi

38 Tohum Yatağı

39 Teşekkür ederim