Determination of Spatial Distribution of Some Nutrient Element Contents in Dörtyol Plain Soils


Abstract views: 27 / PDF downloads: 21

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.11671592

Keywords:

Dörtyol plain, Geographic information system, Geostatistics, macro and micro nutrient

Abstract

In this research, some nutrient element contents of the soils in the Dörtyol plain were determined and spatial distribution maps of these elements in the study area were created. By using random sampling method, a total of 48 soil samples were taken from 0-30 cm depth from the study area. During sampling, the geographical coordinates of the sampled points were determined with a GPS device. In the soil samples; Available sodium (Na), potassium (K), Calcium (Ca), magnesium (Mg), phosphorus (P), iron (Fe), copper (Cu), manganese (Mn) and zinc (Zn) were analyzed. Geostatistical methods were used to model the spatial distribution and geographic information systems (GIS) were used in mapping of elements. The K, P, Ca, Na, Mg contents (mg kg-1) varied between 12.18 - 1563.1, 2.4 -133.6, 522.5 - 4363.3, 3.07 - 56.78 and 473.7 - 3278.8, respectively. Among the micronutrients, Fe, Cu, Mn and Zn contents (mg kg-1) varied between 8.8 and 43.5, 0.8 and 9.4, 9.4 and 332.2 and 2.3 and 22.7, respectively. The coefficient of variation (VK) of the soil parameters varied between  37.80 % (Ca) and 120.85 % (K). A0 values ​​of the soils in the study area varied between very wide limits, such as 710 m (for Fe) and 18600 m (for P). Exponential and Spherical models for the majority of elements were determined as the most suitable semivariogram model.

References

Ağca, N., Karakaya, Y., 2023. Sarıseki-Dörtyol Bölgesinde yer alan toprakların bazı besin element içeriklerinin yersel dağılımımın jeoistatistiksel yöntemlerle modellenmesi ve haritalanması. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 11(1): 26 – 37.

Akbaş, F., 2012. Tokat topraklarının yarayışlı fosfor düzeyinin jeoistatistik tahmin ve simülasyon metotlarıyla modellenmesi ve haritalanması. Tarım Bilimleri Dergisi, 18: 63-76.

Akbay, O., Günal, H.. 2023. Ergani ovasında bazı toprak özelliklerinin mekânsal dağılımlarının belirlenmesinde lokal polinomal ınterpolasyon ve deneysel bayesyen kriging yöntemlerinin karşılaştırılması, MAS Uygulamalı Bilimler Dergisi, 8(4): 654–668.

Aksoy, E., Özsoy, G., 2004. Uzaktan algılama ve CBS teknikleri kullanılarak Uludağ Üniversitesi yerleşkesi arazilerinde arazi kullanım haritalaması. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 18(1): 57-68.

Anonim, 2022. Hatay ili iklim verileri. https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m= HATAY (Erişim tarihi: 17.08.2022).

Banwasi, R., S.K., Singh, S.K., Kumar, N., Sahu, K.K., 2020. Assessing the accuracy of geostatistical techniques for mapping soil macronutrients on basaltic landscape of central India. International Journal of Chemical Studies, 8(1): 1014-101.

Başaran, M., Okant, M., 2005. Bazı toprak özelliklerinin Eldivan yöresinde yetiştirilen kirazların beslenme durumu üzerine etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi, 11(2): 115-119.

Bellitürk, K,. 2011. Edirne ili Uzunköprü ilçesi tarım topraklarının beslenme durumlarının belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 8(3): 8-15.

Beyazpirinç, M., Ustu, D., 2018. Türkiye Jeoloji haritaları serisi. Antakya-O36 paftası. No: 267. Maden Teknik Arama Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etüdleri Dairesi. Ankara, 29 S.

Bogunovic, I., Fılıpovic, L., Fılıpovic, V., Pereıra, P,. 2021. Spatial mapping of soil chemical properties using multivariate geostatistics. A study from cropland in eastern Crotia. Journal of Central European Agriculture, 22(1): 201-210.

Cambardella, C.A., Moorman, T.B., Parkin, T.B., Karlen, D.L., Novak, J.M., Turco, R. F., Konopka, A.E., 1994. Field-scale variability of soil properties in central Iow a soils. Soil Science Society of America, 58: 1501-1511.

Cüre, B., 2023. Mustafakemalpaşa ovası (Bursa) toprakları bor içeriğinin CBS içinde konumsal analizi. Yüksek Lisans Tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.

Çetin, E., Eraslan, F., 2015. Afyonkarahisar ili Dinar ilçesi patates ekim alanlarında toprakların verimliliği ve bitkilerin beslenme durumlarının belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 10 (2):135-145.

Doyuran, V., 1982. Erzin ve Dörtyol ovalarının jeolojik ve hidrojeolojik özellikleri. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 25: 151 – 160.

Erdal, İ., Doğan, A., 2018. Burdur ili tahıl yetiştirilen toprakların verimlilik durumlarının belirlenmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 6 (1): 39-45.

Everest, T., Özcan, H., 2018. Toprak verimliliğinin değerlendirilmesinde pedo-jeolojik yaklaşım. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 5(4): 589-603.

FAO, 1990. Micronutrent, assesment at the country level. An international Study (Ed: M. Sillanpaa). FAO Soils Bulletin 63. Published by FAO. 128 p. Roma, Italy.

Foroughifar, H., Jafarzadeh, A.A., Torabı, H., Pakpour, A., Mıransar, M., 2013. Using geostatistics and geographic ınformation system techniques to characterize spatial variability of soil properties, ıncluding micronutrient. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 44:1273–1281.

Gamma Design, 2008. Geostatistics for the Environmental Sciences. Plainwell, Michigan USA.

Gangopadhyay, S.K., Reddy, G.P.O., 2022. Spatial variability of soil nutrients under the rice-fallow system of eastern India using geostatistics and geographic information system. Journal of Soil and Water Conservation, 21(1): 55-66.

Gürel, F., 2020. Uludağ göknarı ve uludağ göknarı-sarıçam meşcerelerinde bazı toprak özelliklerinin uzaysal değişkenliği. Yüksek Lisans Tezi, Çankırı Karatekin Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Çankırı.

Hani, A., Sinaei, N., Gholami, A., 2014. Spatial variability of heavy metals in the soils of Ahwaz using geostatistical Methods. International Journal of Environmental Science and Development, 5(3): 294-298.

Helmke, P.A., Sparks, D.L., 1996. Lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. (D.L. Sparks, Editor). Methods of Soil Analysis, part:3, Chemical methods. Number 5 in the Soil Science Society of America Book Series. 551-574. Soil Science Society of America, Inc. Madison Wisconsin, USA.

Isaaks, H.E., Srivastava, R.M., 1989. Applied geostatistics. Oxfort University press, Inc. 561p.

Laekemariam, F., Kibret, K., Mamo, T., Shiferaw, H., 2018. Accounting spatial variability of soil properties and mapping fertilizer types using geostatistics in Southern Ethiopia. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 49 (1): 124-137.

Libutti, A., Montelone, M., 2017. Soil vs. groundwater: The quality dilemma. Managing nitrogenleaching and salinity control under irrigated agriculture in Mediterranean conditions. Agricultural Water Management, 186: 40–50.

Lindsay, W.L., Norvell, W.A., 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Science Society of America, 42: 421–428.

Olsen, S.R., Cole, V., Watanabe, F.S., Dean, L.A., 1954. Estimation of availeble phosphorus in soil by exctraction sodium bicarbonate. 19 p. Washington, USDA.

Özden, N., Uslu, İ., Sökmen, Ö.,Metinoğlu, F,. 2020. İzmir ili tarım topraklarının verimlilik durumları ile mikroelement kapsamlarının belirlenerek haritalanması. Toprak Su Dergisi, Özel Sayı: 31- 40.

Paz-González, A., Vieira, S.R., Castro, M.T.T., 2000. The effect of cultivation on the spatial variability of selected properties of an umbric horizon. Geoderma, 97: 273-292.

Reza, S.K., Baruah, U., Sarkar, D., 2012. Spatial variability of soil properties in brahmaputra plains of North-eastern India: A Geostatistical Approach. Journal of the Indian Society of Soil Science, 60(2): 108-115.

Reza, S.K., Nayaka, D.C., Chattopadhyaya, T.S., Mukhopadhyaya, S., Singh, S.K., Srinivasan, R., 2016. Spatial distribution of soil physical properties of alluvial soils: a geostatistical approach. Archives of Agronomy and Soil Science, 62(7): 972-981.

Reza, S.K., Nayaka, D.C., Mukhopadhyaya, S., Chattopadhyaya, T., Singh, S.K., 2017. Characterizing spatial variability of soil properties in alluvial soils of India using geostatistics and geographical information system. Archives of Agronomy and Soil Science, 63(11): 1489–1498.

SPSS, 2000. SPSS for windows. Student Version. Release 10.0.9 Spss Inc IL U.S.A

Sharma, R., Sood, K., 2020. Characterization of Spatial Variability of Soil Parameters in Apple Orchards of Himalayan Region Using Geostatistical Analysis. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 1744637. (Published online: 24 Mar 2020).

Suarez, D.L., 1996. Beryllium, magnesium, calcium, strontium, and barium. (Ed: D.L. Sparks). Methods of Soil Analysis, part:3, Chemical methods. Number 5 in the Soil Science Society of America Book Series. 575-602. Soil Science Society of America, Inc. Madison Wisconsin, USA.

Taşova, H., Akın, A., 2019. İç Anadolu Bölgesi topraklarının bazı verimlilik parametrelerinin belirlenerek haritalanması. Mediterranean Agricultural Sciences, 32 (Özel Sayı):1-6.

Töreyen, G., Özdemir, İ., Kurt, T., 2010. ArcGIS 10 desktop uygulama dokümanı. İşlem Coğrafi Bilgi Sistemleri Mühendislik ve Eğitim Ltd. Şti. 208 s. Ankara.

Turan, M.A., Katkat, A.V., Özsoy, G., Taban, S., 2010. Bursa İli alüviyal tarım topraklarının verimlilik durumları ve potansiyel beslenme sorunlarının belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 24 (1): 115-130.

Wang R., Zou, R., Liu, J., Liu, L., Hu, Y., 2021. Spatial distribution of soil nutrients in farmland in a Hilly Region of the Pearl River Delta in China based on geostatistics and the ınverse distance weighting method. Agriculture, 11:50.

Webster, R,, Oliver, M.A,. 2007. Geostatistics for environmental scientists. Chichester: John Wiley & Sons.

Young, F.J., Hammer, R.D., Larsen, D. 1999. Frequency distribution of soil properties on a loess-mantled mussouri watershed. Soil Science Society of America, (63):1640-1646.

Zhou, H.H., Chen, Y.N., Li, W.H., 2010. Soil properties and their spatial patterninan oasis on the tarim river, northwest China. Agricultural Water Management, 97(11):1915-1922.

Published

2024-06-19

How to Cite

AĞCA, N., & AŞKINER, E. D. (2024). Determination of Spatial Distribution of Some Nutrient Element Contents in Dörtyol Plain Soils. MAS Journal of Applied Sciences, 9(2), 331–346. https://doi.org/10.5281/zenodo.11671592

Issue

Section

Articles