Solma noktasının nem tayininde yeni bir yaklaşım: Difüzyon toprak nem ilişkisi

Abstract

Bu çalışmanın amacı difüzyon-toprak nem ilişkisine bağlı olarak toprakların sürekli solma noktası (PWP) değerlerini matematiksel olarak açıklamak ve model ile simüle edilen PWP verilerini, biyolojik yöntemle (denemelerle sonuçları) ve laboratuar yöntemiyle (basınç levhasında -15Atm’e karşılık gelen nem içeriği) ölçülen PWP değerlerleri ile karşılaştırarak modeli test etmektir. Modelleme çalışmalarında, toprak nem içeriğine karşı, i) toplam nem difüzyonu (D), ii) sıvı (Dl)-buhar (Dv) fazları nem difüzyonu ve iii) Dv/D eğrileri oluşturulmuştur. Bu grafikler üzerinde, D eğrisinde rölatif minimum nokta, Dl-Dv eğrilerinin kesişim noktası ve Dv/D eğrisinde oranın 1 olduğu minimum nem içeriği PWP olarak. Yıl 2011’de killi tın (CL) ve kumlu killi tın (SCL) toprak ile, buğdayda kardeşlenme sonrası ve sapa kalkama sonrası; ayçiçeği bitkisinde ise vejetatif gelişme sonrası ve tabla oluşumu sonrası dönemlerde bitkilere su stresine maruz bırakılmış ve ölümlerin gerçekleştiği PWP’ler saksılarda klorofil ölçümleri ile belirlenmiştir. Deneysel yöntemle elde edilen solma noktası değerleri killi tın toprakta her iki bitki için de % 7,5; kumlu killi tın toprakta ise buğdayda her iki gelişme periyodunda da % 5,5; ayçiçeğinde ise vejetatif gelişme sonrasında % 6, tabla oluşumu sonrasında % 6,8 olarak belirlenmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre, D eğrisindeki rölatif minimum değer ile Dl-Dv eğrilerinin kesişim noktası değerleri aynı olup CL için %7, SCL için %5; Dv/D eğrisindeki maksimum değer ise CL ve SCL için sırasıyla %4 ve %3 olarak tespit edilmiştir. Buna göre D’deki rölatif minimum değer veya Dl-Dv eğrilerinin kesişim noktası ölçülen biyolojik verilerle çok iyi bir uyum göstermiştir. Laboratuarda bulanan PWP değerleri (CL: 21,35; SCL: 15,74) ise hem biyolojik hem de simülasyon değerlerinden çok büyüktür.

The objectives of this research were to define the permanent wilting point (PWP) theoretically from diffusion-soil moisture relationship and to test the MODEL with the biological (real field trail) and laboratory (corresponding moisture content at pressure plate value of -15 Atm) methods. In modelling studies, against soil moisture i) total water diffusion (D), ii) liquid (Dl) versus vapour (Dv) diffusion and iii) Dv/D curves were formed. The relative minimum point on D, crossing point on Dl-Dv and minimum moisture content point where Dv/D became 1 were accepted as PWP. As for the biological method, PWP were observed in 2011 by pot trails in clay loam and sandy clay loam soils for wheat (following tillering and stem elongation stages) and sunflower (following miniature terminal bud and %50 flowering stages) by chlorophyll measurements. Experimental PWP values for CL were the same for both plants, 7,5% whereas they were 5,5% for both stages of wheat and 6% and 6,8% for miniature terminal bud and %50 flowering stages of sunflower, respectively, in SCL soils. As for the simulation results, the relative minimum point on D and crossing point on Dl-Dv curves were the same, 7% and 5% for CL and SCL, respectively while the maximum water contents on Dv/D curves, where the ratio became 1, were 4% and 3%, respectively for CL and SCL. This showed that the relative minimum point on D or crossing point on Dl-Dv curves could be accepted as PWP since they were in good agreement with the biological results. However, the laboratory results of 21,35% and 15,74% for CL and SCL were significantly greater that of both simulation and biological methods.