SULAMADA TUZLU ATIK SULARIN KULLANIMI VE YÖNETİMİ

Prof. Dr. Ahmet ÖZTÜRK

Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

İnsanların gıda ihtiyacı, dünya nüfusuna paralel olarak artış göstermekte ve tüm dünya ülkelerini ilgilendiren bir sorun olarak güncelliğini korumaktadır. Gıda üretimi ve tüketimi arasındaki denge ancak tarımsal üretimin arttırılması ile sağlanabilecektir. Dünya nüfusunun her kırk yılda bir aşağı yukarı iki misline yükselme eğilimi su kaynaklarını yeryüzünün en önemli servetlerinden birisi haline getirmektedir.

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.

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.

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

1 cmR

REC 1

Sulama suyu kalitesinin tayinindeki kriterler

a. Eriyebilir Tuzların Toplam Konsantrasyonub. Sodyum İyonunun Nisbi Oranı ve SARc. Özel İyonların Toksitelerid. Ağır Metallere. PHf. Diğer Kriterler

a. Eriyebilir Tuzların Toplam KonsantrasyonuSulama suları elektriksel iletkenlik değerine göre 4 sınıfta incelenebilir.0-0.25 dS/m birinci sınıf sular 0.25-0.75 dS/m ikinci sınıf sular 0.75-2.25 dS/m üçüncü sınıf sular 2.25 dS/m< dördüncü sınıf sular olarak ayrılır.

b. Sodyum İyonunun Nispi Oranı ve SAR

2MgCa

NaSAR

100% xKMgCaNa

NaNa

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.

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.

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.

Toprağın tuzlu olması, o toprağın mineral özelliklerine bağlı

olarak geçmişten beri var olan bir durumsa buna primer

tuzluluk denir. Sonradan oluşan toprak tuzluluğunda ise

tuzlulaşma ya doğal olaylar sonucunda ya da insan faktörünün

etkisiyle oluşabilir.

Doğal yollarla tuzlulaşma, toprağın hidrolik özellikleriyle ve

yeraltı suyunun derinlik ve tuzluluğu ile yakından ilgili olup

genellikle yarı kurak iklim kuşağında görülmektedir. İnsan

faktörüyle sulamalar sonucu ortaya çıkabilen tuzlulaşma ise

sekonder tuzlulaşma adını alır ve sulanan bütün alanlarda bir

tehlike olarak önemini korumaktadır.

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.

Sulamalardan Kaynaklanan Tuzlulaşma

Tabansuyundan Kaynaklanan Tuzlulaşma

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.

Tuzluluk-Bitki Verimi İlişkisi

Çeltikte tuz zararı

Tuzluluktan oluşan yaprak yanması

Y=100-(ECe-A)BEşitlikte Y: Oransal verimECe: Saturasyon eriyiği elektriksel iletkenliğiA: Verimin ilk azalmaya başladığı tuzlulukB: Birim tuzluluk artışındaki verim azalması

Tuzluluk-Bitki Verimi İlişkisi

Tuzluluk-Bitki Verimi İlişkisi

Y=Ymax

0 A

BY<Ymax

Y=0

Ver

im

100

TuzlulukToprak tuzluluğu ile verim arasındaki kuramsal ilişki

Y=100-(ECe-A)B

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

Bitkilerin tuzluluğa karşı dayanım sınıfları

Bitki çeşidi

Verim azalma oranları (%) Dayanıklılık

sınıfı0 10 25 50

Pamuk 7.7 9.6 13.0 17.0 Dayanıklı

Buğday 6.0 7.4 9.5 13.0 Orta dayanıklı

Domates 2.5 3.5 5.0 7.6 Orta duyarlı

Portakal 1.7 2.3 3.2 4.8 Duyarlı

Bitkilerde verim azalmalarına karşılık gelen toprak tuzlulukları (dS/m)

Tuzluluk Yönetimi

*Bitki Seçimi * Sulama Yöntemi Seçimi

•Yüzey sulama yöntemleri •Basınçlı sulama yöntemleri

* Yıkama ve Drenaj * Arazi Tesviyesi * Sulama Aralığı * Tohum Yatağı

ATIK SULAR İLE SULAMADoğadaki su kaynaklarının giderek kirlenmesi sonucunda, suyun, istenilen yerde, istenilen miktarda ve istenilen kalitede bulunması her zaman mümkün olmamaktadır. Bundan dolayı düşük kalitedeki sulardan tarımsal amaçlarla, hatta insanların içme ve kullanma ihtiyacını karşılamak amacıyla yararlanılmaktadır. Bu suların zorunlu olarak kullanılması ekolojik dengeyi bozarak insan hayatını ve tarımsal çevreyi tehlikeye sokmaktadır. Bu suların tarımda kullanılması durumunda oluşabilecek zararı en aza indirmek için bir takım tedbirler almak mümkündür.

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).

Sulama Yöntemi Seçimi Yüzey sulama yöntemleri

Sulama Yöntemi Seçimi Basınçlı sulama yöntemleri

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.

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.

Sulama AralığıBitkinin 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.

Yapılan sulamalar ile kök bölgesi tuzluluğu değişimiSulama Sulama Sulama SulamaK

ök b

ölge

si tu

zlul

uğu

Tohum Yatağı

Teşekkür ederim