DOMATES ÜRETİMİNDE KARŞILAŞTIRILMASI

Transkript

1 EGE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ (DOKTORA TEZİ) DOMATES ÜRETİMİNDE ÖRTÜ BİTKİLİ ÖRTÜ BİTKİSİZ KOŞULLARDA TOPRAK İŞLEME ve DİKİM TEKNİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Anıl ÇAY Tez Danışmanı: Prof. Dr. Erdem AYKAS Tarım Makinaları Anabilim Dalı Bilim Dalı Kodu : Sunuş Tarihi : Bornova-İZMİR 2011

2

3 Zir. Yük. Müh. Anıl ÇAY tarafından doktora tezi olarak sunulan Domates Üretiminde Örtü Bitkili - Örtü Bitkisiz Koşullarda Toprak İşleme ve Dikim Tekniklerinin Karşılaştırılması başlıklı bu çalışma E.Ü. Lisansüstü Eğitim ve Öğretim Yönetmeliği ile Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Eğitim ve Öğretim Yönergesi nin ilgili hükümleri uyarınca tarafımızdan değerlendirilerek savunmaya değer bulunmuş ve tarihinde yapılan tez savunma sınavında aday oybirliği ile başarılı bulunmuştur. Jüri Üyeleri: İmza Jüri Başkanı : Prof. Dr. Erdem AYKAS... Raportör Üye : Doç. Dr. Harun YALÇIN... Üye : Prof. Dr. Müjdat TOZAN... Üye : Doç. Dr. Sakine ÖZPINAR... Üye : Yrd. Doç. Dr. Bülent YAĞMUR...

4

5 v ÖZET DOMATES ÜRETİMİNDE ÖRTÜ BİTKİLİ-ÖRTÜ BİTKİSİZ KOŞULLARDA TOPRAK İŞLEME VE DİKİM TEKNİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÇAY, Anıl Doktora Tezi, Tarım Makinaları Anabilim Dalı Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Erdem AYKAS Şubat 2011, 200 sayfa Bu çalışmada, domates üretiminde uygulanan geleneksel 1 (G1), geleneksel 2 (G2), azaltılmış 1 (A1), azaltılmış 2 (A2), doğrudan dikim 1 (D1), doğrudan dikim 2 (D2) ve doğrudan dikim 3 (D3) olmak üzere yedi farklı toprak işleme yönteminin, örtü bitkili ve örtü bitkisiz koşullar altında, bazı toprak özellikleri, bitki gelişimi, verim ve hasat sonrası kalite parametreleri üzerine olan etkileri karşılaştırılmıştır. Örtü bitkisi olarak son yıllarda yaygın olarak kullanılan tüylü fiğ (Vicia Villosa) seçilmiştir. Geleneksel dikim makinasının çizi açıcı ünitesi modifiye edilerek, toprak yüzeyinde doğal bitki örtüsü ve örtü bitkisi artıklarının bulunduğu doğrudan dikim alanlarında çalışabilecek kertikli diskler tasarlanmış ve prototipleri imal edilmiştir. Ayrıca, kullanılan makinaların, fide yatağı hazırlığından hasada kadar olan sabit ve değişken giderleri ortaya konmuş ve yöntemlerin üretim giderleri ile birlikte ekonomik analizleri yapılmıştır. Çalışma, Çanakkale ili Biga ilçesinde bulunan Benzerler-Demko A.Ş. nin üretim arazilerinde 2007 ve 2008 yıllarında yürütülmüştür. Toprak fizikel özellikleri açısından yüzeye yakın bölgelerde (0-10 cm) geleneksel toprak işleme yöntemlerinin diğer yöntemlere göre düşük hacim ağırlığı ve yüksek poroziteye sahip olduğu ancak, cm derinlikte bu değerlerin istatistiksel anlamda farksız olduğu belirlenmiştir. Toprak nemini korumak açısından D1 ve D2 yöntemlerinin, ortalama granül çapı, toprak sıcaklığı, tarla kapasitesi, daimi solma noktası ve doygun hidrolik iletkenlik açısından ise D1Ö ve D2Ö yöntemlerinin diğer yöntemlere göre üstün oldukları saptanmıştır. Örtü bitkisi bulunmayan ve ripper uygulanan G1 ve A1 yöntemlerinde toprak organik maddesinin diğer yöntemlere göre düşük olduğu, toprak azotunun

6 vi ise tüm yöntemlerde yeterli düzeyde olduğu saptanmıştır. Alınabilir fosfor ve potasyum açısından, örtü bitkisi uygulamasının önerilebilir olduğu görülmüştür. D1 yönteminde özellikle örtü bitkili alanlardaki fide tutma oranlarının diğer yöntemlere düşük olduğu belirlenmiştir. Bitki boyu, bitki sap çapı, verim ve karlılık açısından G1 ve G2 yöntemleri hem örtü bitkili hem de örtü bitkisiz koşullarda diğer yöntemlere göre daha iyi sonuçlar vermiştir. Hasat sonrası kalite parametrelerinden meyvede kuru madde (brix) ve meyve kabuk direnci parametrelerinde D1 ve D2 yöntemleri geleneksel ve azaltılmış toprak işleme yöntemlerine göre daha yüksek değerler sağlamıştır. Ancak, meyve boyu, meyve çapı, tek meyve ağırlığı açısından da geleneksel yöntemlerin üstün olduğu görülmüştür. Makina sabit ve değişken giderlerinin yanında fide yatağı hazırlığındaki yakıt tüketimi ve giderlerinin geleneksel yöntemlerde doğrudan dikim yöntemlerine oranla oldukça fazla olduğu belirlenmiştir. Ancak, verimin yüksek olmasından ötürü en karlı yöntemin G1 yöntemi olduğu saptanmıştır. Bunun yanında, toprağı korumak ve sürdürülebilir üretim açısından araştırmanın yürütüldüğü iklim ve toprak koşullarında, D2 ve D2Ö yöntemlerinin geleneksel yönteme alternatif ve uygulanabilir yöntemler olduğu belirlenmiştir. Geleneksel dikim makinalarının çizi açıcı ünitelerinin modifikasyonu tek başına doğrudan dikim yönteminin başarısını arttırmada yeterli olmamıştır. Doğrudan dikilen fidelerin yaşaması ve daha iyi gelişebilmesi için performansı yüksek ve ağırlığı arttırılmış makinaların tasarlanması gerekmektedir. bitkisi Anahtar Sözcükler: Domates, toprak işleme, fide dikim makinası, örtü

7 vii ABSTRACT COMPARISON OF TILLAGE AND TRANSPLANTING TECHNIQUES UNDER COVER CROPPED AND NO-COVER CROPPED CONDITIONS IN TOMATO PRODUCTION Çay, Anıl PhD Degree in Agriculture Engineering Supervisor : Prof. Dr. Erdem AYKAS February 2011, 200 pages In this study, the effects of seven different tillage methods, including conventional tillage 1 (G1), conventional tillage 2 (G2), reduced tillage 1 (A1), reduced tillage 2 (A2), direct transplanting 1 (D1), direct transplanting 2 (D2) and direct transplanting 3 (D3) on some soil properties, plant growth, tomato yield and some post harvest quality parameters were compared under cover cropped and nocover cropped conditions in industrial tomato production. Hairy vetch (Vicia villosa) was selected as cover crop material because of its common use in the region. Disc coulter opener of the conventional transplanting machine was modified and new rippled discs were designed. Seedlings were easily transplanted into the soil covered by plant residues with disc coulters. In addition to this parameters, fixed and variable costs of the machines used in tillage methods were determined. Economic analyses were made with fixed costs and production costs from seedling-bed preparation to harvesting. Experimental fields were conducted in the production field of Benzerler-Demko Inc. located in Çanakkale-Biga Province of Turkey. In terms of soil physical properties, bulk density and porosity values for soil profile close to soil surface (0-10 cm) were found lower in conventional tillage methods than other tillage methods, while there was found no statistical differences among the tillage systems at cm soil depths. For conserving the soil moisture D1 and D2 methods and for the values of mean granul diameter, soil temperature, field capacity, permanent wilding point and saturated hydrolic conductivity D1Ö and D2Ö methods were surpassed the other methods.

8 viii According to the results, soil organic matter in plots of G1 and A1 in which ripper used with no cover crop were found lower comparing the other plots According to the measurements of soil nitrogen, all plots had sufficient level. It was also observed that cover crop can be suggested due to its positive effect on available soil phosphorus (P) and potassium (K). Tomato seedlings survival rates in D1 and D1Ö were found lower than the other methods. Plant height, plant steam diameter, tomato yield and net margin values were found higher in G1 and G2 than other seedling preparation methods. In terms of tomato post harvest quality parameters, D1 and D2 had more fruit shell resistance and soluble dry material percentage (brix) than reduced and conventional tillage methods. In addition to this, tomato fruits in conventional tillage methods were found larger than in reduced and direct transplanting methods. It was measured that conventional tillage methods required more fuel consumption for seedling-bed preparation and also required more fixed and variable machinery costs than other tillage methods. But, G1 was found to be the most profitable method because it s higher tomato yield comparing other tillage methods. Beside this, D2 and D2Ö were found alternative applicable methods to the conventional tillage systems in terms of sustainability and soil conservation in the region. Modifications in the coulter disks of the conventional transplanters alone were not sufficient to improve the direct transplanting performance. Direct transplanting machines with optimum weight and better performance should be designed for a better survival seedling rate and plant growth in no-tilled areas. Key words : Tomato, tillage, seedling transplanting machine, cover crop

9 ix TEŞEKKÜR Tez çalışmamın şekillenmesi, yürütülmesi ve sonuçlandırılması aşamasında değerli katkılarıyla bana yol gösteren Sayın Hocam Prof. Dr. Erdem AYKAS a, farklı görüş ve fikirleri ile çalışmamı daha iyiye yönlendiren Sayın Prof. Dr. Müjdat TOZAN ve Sayın Doç Dr. Sakine ÖZPINAR a, teşekkürü daima bir borç bilirim. Çalışmamın yürütülmesinde maddi destek sağlayan; Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu ve Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölüm Başkanlığı'na, deneme alanlarının temini, arazi işlemlerinin yürütülmesi, makine, yakıt ve işçi çalışmalarına verdikleri destek için Sayın Orhan BENZER ve Sayın Zir. Müh. Orhan ORGAN başta olmak üzere tüm Benzerler-Demko çalışanlarına, laboratuvar imkânlarından yararlanmamı sağlayan Bornova Zeytincilik Araştırma Enstitüsü Müdürü Sayın Dr. Seyfi ÖZIŞIK ve enstitü toprak laboratuvarı çalışanlarına, yardım ve destekleri için Ege Üniversitesi ve Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü laboratuvar personeline, Almanya Giessen Üniversitesi nden bölümümüzde staj gördüğü sürede laboratuvar çalışmalarıma yardım eden Sayın Johanna GANTER e, arazi çalışmaları esnasında yardımını esirgemeyen Arş. Gör. Arda AYDIN a, tezimin yazım aşamasında yardımları ile bana katkıda bulunan Arş. Gör. F. Göksel PEKİTKAN a, isimlerini yazamadığım ve desteklerini unutamayacağım çok değerli arkadaşlarıma, daima yanımda olduklarını bildiğim Ege Üniversitesi ve Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü çalışanlarına sonsuz teşekkür ederim. Hayatım boyunca maddi ve manevi desteklerini hep yanımda hissettiğim annem ve babama, ayrıca çalışmalarım esnasında zaman zaman ihmal ettiğim sevgili eşim Selen e ve canım oğlum Ege Can a şükranlarımı sunarım.

10 x

11 xi İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... v ABSTRACT... vii TEŞEKKÜR...ix İÇİNDEKİLER...xi ŞEKİLLER DİZİNİ...xix ÇİZELGELER DİZİNİ...xxiv SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ... xv 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR MATERYAL ve YÖNTEM Materyal Araştırma Alanı Bitkisel Materyaller Araştırmada Kullanılan Tarım Makinaları Araştırmada Kullanılan Laboratuvar Aletleri ve Cihazlar Yöntem Araştırma Planı ve Uygulanan Toprak İşleme Yöntemleri Üretim Süresince Uygulanan Kültürel işlemler Ölçme Analiz ve Değerlendirmeler... 42

12 xii İÇİNDEKİLER (devam) Sayfa 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Toprak Özellikleri Toprak Fiziksel Özellikleri Toprak Kimyasal Özellikleri Bitkisel Özellikler Fide Tutma Oranı Bitki Gelişimi Verim Hasat Sonrası Meyve Kalite Parametreleri Ekonomik Karşılaştırma GENEL DEĞERLENDİRME, SONUÇ ve ÖNERİLER KAYNAKLAR DİZİNİ ÖZGEÇMİŞ EK ÇİZELGELER

13 xiii ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil Sayfa yılında Türkiye nin önemli bazı tarımsal ürünlerinin miktar ve piyasa mali değerleri Dünyada endüstriye yönelik domates üretiminde önemli ülkeler ve üretim miktarları Araştırmanın yürütüldüğü Benzerler-Demko A.Ş. nin coğrafi konumu Araştırma alanlarının coğrafi konumları Vulcan F1 çeşidi domatesin genel görünüşü Denemelerde örtü bitkisi olarak uygulanan tüylü fiğ John Deere 5725 marka model traktör Denemelerde kullanılan 4 gövdeli kulaklı pulluk Çekilir tip goble diskaro Araştırmada kullanılan ripper Araştırmada kullanılan set makinası Araştırmada kullanılan rototiller Araştırmada kullanılan kültivatör Araştırmada kullanılan yardımcı hava akımlı tarla pülverizatörü Ferrari F-Max 3 üniteli fide dikim makinası Kertikli (kabartmalı) yapıya sahip çizi açıcı disk ve dikim makinasına bağlantı düzeni... 26

14 xiv ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa Düz yapıya sahip (geleneksel) çizi açıcı disk ve dikim makinasına bağlantı düzeni Kesici disklerin dikim makinası üzerine bağlanması Fide dikim makinasının ön denemelerinden bir görünüş Pomac Cosmo-40 marka model domates hasat makinası Eijkelkamp marka bozulmamış toprak örnekleme seti Araştırmada kullanılan penetrologger ve arazide kullanımı Guelph tipi 2800K1 model toprak permeametresi Araştırmada kullanılan eleme seti ve elekleri Toprak termometresi Meyve kabuğu sertlik ölçüm cihazı Ausjena marka el refraktometresi Geleneksel toprak işleme parsellerinde örtü bitkilerinin kulaklı pulluk ile gömülmesi Azaltılmış toprak işleme parsellerinde örtü bitkilerinin toprağa karıştırılması Öldürülmüş örtü bitkisi bulunan parsellere dikilmiş domates fideleri D2Ö yönteminde örtü bitkilerinin parçalanması işlemi Bozulmamış toprak örneklemesi... 43

15 xv ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa Permeametre ölçümleri için açılacak deliğin hazırlığı Permeametre haznesinin dolumu Organik madde analizi Fosfor tayini için hazırlanmış örnekler ICP cihazı ile alınabilir potasyum okuması Araştırmaya ait deneme deseninde bir bloğun görünümü yılı 0-10 cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı 0-10 cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı 0-10 cm toprak derinliğindeki porozite değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı 0-10 cm toprak derinliğindeki porozite değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı cm toprak derinliğindeki porozite değerlerinin dönemlere bağlı değişimi... 65

16 xvi ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa yılı cm toprak derinliğindeki porozite değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı cm toprak derinliğindeki porozite değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı cm toprak derinliğindeki porozite değerlerinin dönemlere bağlı değişimi yılı ÜP dönemine ait örtü bitkisiz parsellerde toprak penetrasyon direnci değerleri yılı ÜP dönemine ait örtü bitkili parsellerde toprak penetrasyon direnci değerleri yılı ÜP dönemine ait örtü bitkisiz parsellerde toprak penetrasyon direnci değerleri yılı ÜP dönemine ait örtü bitkili parsellerde toprak penetrasyon direnci değerleri yılı HS dönemine ait örtü bitkisiz parsellerde toprak penetrasyon direnci değerleri yılı HS dönemine ait örtü bitkili parsellerde toprak penetrasyon direnci değerleri... 73

17 xvii ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa yılı HS dönemine ait örtü bitkisiz parsellerde toprak penetrasyon direnci değerleri yılı HS dönemine ait örtü bitkili parsellerde toprak penetrasyon direnci değerleri yılı üretim periyodu ilk ölçüm toprak sıcaklığı değerleri( ) yılı üretim periyodu ikinci ölçüm toprak sıcaklığı değerleri ( ) yılı üretim periyodu üçüncü ölçüm toprak sıcaklığı değerleri ( ) yılı üretim periyodu birinci ölçüm toprak sıcaklığı değerleri ( ) yılı üretim periyodu ikinci ölçüm toprak sıcaklığı değerleri ( ) yılı üretim periyodu üçüncü ölçüm toprak sıcaklığı değerleri ( ) yılı örtü bitkisiz parsellerdeki doygun hidrolik iletkenlik değerleri yılı örtü bitkili parsellerdeki doygun hidrolik iletkenlik değerleri yılı örtü bitkisiz parsellerdeki doygun hidrolik iletkenlik değerleri... 86

18 xviii ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa yılı örtü bitkili parsellerdeki doygun hidrolik iletkenlik değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait toprak organik maddesi değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait toprak organik maddesi değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait toprak organik maddesi değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait toprak organik maddesi değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait toplam toprak azotu (%) değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait toplam toprak azotu(%) değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait toplam toprak azotu (%) değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait toplam toprak azotu (%) değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait alınabilir fosfor (P) değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait alınabilir fosfor (P) değerleri... 96

19 xix ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait alınabilir fosfor (P) değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait alınabilir fosfor (P) değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait alınabilir potasyum (K) değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait alınabilir potasyum (K) değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait alınabilir potasyum (K) değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğine ait alınabilir potasyum (K) değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğine toprak ph sı değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğindeki toprak ph sı değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğindeki toprak ph sı değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğindeki toprak ph sı değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğindeki toprak elektriksel iletkenlik değerleri

20 xx ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğindeki toprak elektriksel iletkenlik değerleri yılı TİÖ dönemi 0-30 cm toprak derinliğindeki toprak elektriksel iletkenlik değerleri yılı ÜP dönemi 0-30 cm toprak derinliğindeki toprak elektriksel iletkenlik değerleri yılı bitki boyu birinci ölçüm değerleri (28 Mayıs 2007, dikimden 23 gün sonra) yılı bitki boyu ikinci ölçüm değerleri (12 Haziran 2007, dikimden 38 gün sonra) yılı bitki boyu üçüncü ölçüm değerleri (23 Haziran 2007, dikimden 49 gün sonra) yılı bitki boyu birinci ölçüm değerleri 3 Haziran 2008, dikimden 24 gün sonra) yılı bitki boyu ikinci ölçüm değerleri Haziran 2008, dikimden 38 gün sonra) yılı bitki boyu üçüncü ölçüm değerleri (27 Haziran 2008, dikimden 50 gün sonra) yılı bitki sap çapı birinci ölçüm değerleri (28 Mayıs 2007, dikimden 23 gün sonra) yılı bitki sap çapı ikinci ölçüm değerleri (12 Haziran 2007, dikimden 38 gün sonra)

21 xxi ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa yılı bitki sap çapı üçüncü ölçüm değerleri (23 Haziran 2007, dikimden 49 gün sonra) yılı bitki sap çapı birinci ölçüm değerleri (3 Haziran 2008, dikimden 24 gün sonra) yılı bitki sap çapı ikinci ölçüm değerleri Haziran 2008, dikimden 38 gün sonra) yılı bitki sap çapı üçüncü ölçüm değerleri (27 Haziran 2008, dikimden 50 gün sonra) yılı domates verimi değerleri yılı domates verimi değerleri yılı meyve çapı değerleri yılı meyve çapı değerleri yılı meyve boyu değerleri yılı meyve boyu değerleri yılı tek meyve ağırlığı değerleri yılı tek meyve ağırlığı değerleri yılı meyve kabuk direnci değerleri yılı meyve kabuk direnci değerleri yılı meyvede çözünebilir kuru madde (%brix) değerleri

22 xxii ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa yılı meyvede çözünebilir kuru madde (%brix) değerleri Fide yatağı hazırlığında yöntemler bazında yakıt tüketimi değerleri yılı fide yatağı hazırlığında yakıt bedelleri (TL ha -1 ) yılı fide yatağı hazırlığında yakıt bedelleri (TL ha -1 )

23 xxiii ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge Sayfa 1.1. Dünyada taze domates üretiminde önde gelen ülkeler ve üretim miktarları Araştırma alanlarına ait bazı toprak özellikleri Araştırmanın yürütüldüğü bölgeye ait yağış ve ortalama sıcaklık verileri Araştırmada uygulanan yöntemlerdeki toprak işleme ve total herbisit işlemleri Verim değerlerine ait varyans analiz tablosu yılına ait 0-10 cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı ve toplam porozite değerleri yılına ait 0-10 cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı ve toplam porozite değerleri yılına ait cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı ve toplam porozite değerleri yılına ait cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı ve toplam porozite değerleri yılına ait cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı ve toplam porozite değerleri yılına ait cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı ve toplam porozite değerleri Yılı 0-10 cm toprak nemi değerleri Yılı 0-10 cm toprak nemi değerleri... 75

24 xxiv ÇİZELGELER DİZİNİ (devam) Çizelge Sayfa Yılı cm toprak nemi değerleri (%) Yılı cm toprak nemi değerleri (%) Yılı cm toprak nemi değerleri (%) Yılı cm toprak nemi değerleri (%) ve 2008 yılları domates üretim periyoduna ait 0-30 cm toprak derinliğindeki tarla kapasitesi ve solma noktası değerleri yılı üretim periyoduna ait 0-30 cm toprak profilindeki agregat dağılımı (%) ve ortalama agregat çapı (mm) değerleri yılı üretim periyoduna ait 0-30 cm toprak profilindeki agregat dağılımı (%) ve ortalama agregat çapı (mm) değerleri ve 2008 yılında belirlenen fide tutma oranları Toprak işleme yöntemlerindeki makina giderleri Yöntemler bazında üretim giderleri (TL ha -1 ) Ekonomik karşılaştırma

25 xxv SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ Simgeler TK SN Ks OGÇ Açıklamalar Tarla kapsitesi Solma noktası Doygun hidrolik iletkenlik Ortalama granül çapı Kısaltmalar G1 Geleneksel toprak işleme 1 G1Ö Örtü bitkisi uygulanan geleneksel toprak işleme 1 G2 Geleneksel toprak işleme 2 G2Ö Örtü bitkisi uygulanan geleneksel toprak işleme 2 A1 Azaltılmış (koruyucu) toprak işleme 1 A1Ö Örtü bitkisi uygulanan azaltılmış (koruyucu) toprak işleme 1 A2 Azaltılmış (koruyucu) toprak işleme 2 A2Ö Örtü bitkisi uygulanan azaltılmış (koruyucu) toprak işleme 2 D1 Doğrudan dikim 1 D1Ö Örtü bitkisi uygulanan doğrudan dikim 1 D2 Doğrudan dikim 2 D2Ö Örtü bitkisi uygulanan doğrudan dikim 2 D3 Doğrudan dikim 3 D3Ö Örtü bitkisi uygulanan doğrudan dikim 3 TİÖ ÜP HS FTO Toprak işleme öncesi Üretim periyodu Hasat sonrası Fide tutma oranı

26 xxvi

27 1 1. GİRİŞ Toprak; sadece bitkilerin yaşadığı ve biyolojik aktivitenin sürdüğü bir ortam değildir. Aynı zamanda toprak, çevre ve insana zararlı birçok madde için geri dönüşüm ve depolama ünitesi gibi görevleri de üstlenir. Dahası, insanlık için inşa ettiğimiz binalar, barajlar ve yollar gibi birçok yapının da hammadde kaynağıdır (Hillel, 1980). Artan dünya nüfusu ile birlikte topraktan beklentilerimiz de artmış ve daha çok verim alabilmek için birim alandan alınabilecek verimin arttırılması gündeme gelmiştir. Bu sebeple topraklar yoğun bir şekilde işlenmeye başlamış, ayrıca gübreleme, ilaçlama vb. uygulamalar ile de zaten artan tarla trafiği oldukça yoğun bir hal almıştır. Toprak işleme, aynı zamanda tarımsal üretim zinciri içerisinde oldukça yüksek iş gücü ve enerji gerektiren bir uygulamadır. Doğada her koşul altında çeşitli bitki türlerinin yetiştiği bilinmektedir. Ancak, belirli bir amaç için yetiştirilen kültür bitkileri, genelde gevşek bir toprak yapısına ihtiyaç duyarlar. Böylece su ve bitki besin maddelerini topraktan kolaylıkla alabilmekte ve sorunsuzca gelişimlerini devam ettirebilmektedirler. Bunu sağlamak insanlık tarihi boyunca toprağı işlemekle olmuştur. Toprak işlemenin, toprağın fiziksel, kimyasal, biyolojik özelliklerine ve verime etkili olduğu birçok araştırmada rapor edilmektedir. Zaman içerisinde yüksek verim almak için uygulanan bu yoğun toprak işleme ve tarla trafiğinin bazı olumsuz yan etkilerinin olduğu fark edilmeye başlanmıştır. Özellikle son dönemlerde dünyada artan enerji ve su sıkıntısı bilim adamlarını yeni arayışlara itmiş ve alternatif toprak işleme uygulamaları gündeme gelmiştir. Bu uygulamalar azaltılmış toprak işleme, direkt ekim veya dikim ve toprak işlemesiz tarım tekniğidir. Toprağı korumaya ve sürdürülebilirliğe yönelik bu uygulamalar, toprağın doğasına ve florasına olumlu etkiler yapmaktadır ( Çakır ve ark., 2007). Domates, dünyada en çok üretilen, tüketilen ve ticarete konu olan tarım ürünlerinin başında gelmektedir. İnsan beslenmesinde vazgeçilmez ürünlerden olması ve gıda sanayinde dondurulmuş, konserve, salça, ketçap ve turşu gibi çok çeşitli kullanım alanlarının olması nedeniyle sebzeler içerisinde önemli bir yere sahiptir.

28 2 Domates birçok ülkede yetiştirilmekle birlikte, Türkiye uygun iklim koşulları nedeniyle domates üretiminde önemli ülkelerden biridir (Anonymous, 2005; Keskin ve ark., 2003). Ülkemizde 27,5 milyon ha tarım alanı içerisinde sebze tarımının payı %2,37 düzeyindedir. Sebze üretim alanlarımızın yaklaşık %31 ini 270 bin hektarlık payla domates üretim alanları oluşturmaktadır. Bu alanın yaklaşık 220 bin hektarı açık tarla yetiştiriciliği şeklindedir. Dünya da yaklaşık 130 milyon ton domates üretilmektedir. TUİK in 2008 yılı verilerine göre Türkiye, 10,98 milyon tonluk üretimle dünya domates üretiminin yaklaşık %8,4 ünü karşılamakta (Çizelge 1.1) ve üretim bakımından da dünyada üçüncü sırada yer almaktadır (Anonymous, 2010a) yılı TUİK verilerine göre ülkemizde üretilen domatesin mali değeri 2 milyar dolar civarındadır (Şekil 1.1). Dolayısıyla Ülkemiz açısından domates, hem önemli bir ihracat kaynağı hem de, yetiştirildiği bölgelerde çiftçimizin önemli gelir kaynaklarından birini oluşturmaktadır (Keskin ve ark, 2003). Çizelge 1.1. Dünyada taze domates üretiminde önde gelen ülkeler ve üretim miktarları* (Anonymous, 2010a). Yıl Ülke Çin Amerika Türkiye Hindistan Mısır İtalya İran İspanya Brezilya Meksika Dünya * Değerler 1000 ton olarak verilmiştir.

29 3 Dünyada ve ülkemizde üretilen domatesin yaklaşık %17 si endüstriye yönelik ürünlerin (salça, püre, sos vb.) üretimi için kullanılmaktadır (Şekil 1.2). Endüstriye yönelik domates üretimimiz toplam dünya üretiminin yaklaşık %8 ini oluşturmaktadır. Japonya, Irak, Rusya ve Arap ülkeleri başta olmak üzere birçok ülkeye domates salçası ihracatımız bulunmaktadır. Üretim Miktarı (1000 MT) 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Üretim (MT) Mali Değer (Milyon Dolar) 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0,000 Mali Değeri (Milyon ABD Doları) Süt Buğday Domates Üzüm Pamuk (iplik) Ürün Yerli Tavuk Eti Elma Tavuk Yumurtası (kabuklu) Patates Şekil yılında Türkiye nin önemli bazı tarımsal ürünlerinin miktar ve piyasa mali değerleri(anonymous, 2010b). Üretim Miktarı (MT) Çin Amerika Türkiye İtalya İran İspanya Brezilya Dünya Ülkeler Şekil 1.2. Dünyada endüstriye yönelik domates üretiminde önemli ülkeler ve üretim miktarları (Anonymous, 2010b). Ülkemizde domates üretimi yapılan yaklaşık 220 bin hektarlık alanın hemen hemen tamamında kulaklı pulluğun vazgeçilmez bir unsur olduğu geleneksel toprak işleme yöntemi kullanılmaktadır. Ancak, dünyada yapılan çalışmalar sonucunda, geleneksel toprak işleme yöntemlerinin uzun yıllar boyunca uygulanmasının başta toprak sıkışması olmak üzere toprağa olumsuz etkileri olduğu bilinmektedir. Sürdürülebilir toprak kullanımı uygulamalarının zorunlu hale geldiği günümüzde, tarımda büyük girdi oluşturan toprak işleme giderlerini

30 4 azaltmak, ürün verimini arttırmak ve ayrıca meyve kalite parametrelerinin yükselmesini sağlamak amacıyla, ürüne ve bölgeye uygun, koruyucu toprak işleme sistemlerinin araştırılması ve bu araştırmaların uzun yıllar devam ettirilmesi gerekmektedir. Son yıllarda domates üretiminde uygulanan toprak işleme ve dikim teknikleri üzerine yürütülen araştırmalarda; geleneksel toprak işleme yöntemine alternatif olarak uygulanan kulaklı pulluğun devreden çıkarıldığı bazı toprak işleme uygulamalarının verimi önemli ölçüde arttırdığı da bildirilmektedir (Çay and Özpınar, 2005; Sainju et al., 2002b; Aref and Teastele, 1993). Domates üretimi için özellikle Amerika Birleşik Devletleri nde (ABD) koruyucu toprak işleme ve çeşitli örtü bitkilerinin toprağın korunmasında ve üretimin iyileştirilmesinde kullanıldığı çalışmalar mevcuttur. Hatta örtü bitkilerinin dikimden önce öldürülmesi için özel makinalar geliştirilmiştir. Toprak yüzeyinde kalan bu artıkların oluşturacağı malçın üzerine dikim yapabilen makinaların tasarımı da halen bazı üniversite ve araştırma enstitülerinde devam etmektedir (Kornecki et al., 2006; Herrero et al., 2001a, Herrero et al., 2001b ). Bu amaçla ülkemiz koşullarında kullanılan dikim makinalarının çizi açıcılarının bitki artıklarıyla kaplı yüzeye başarılı bir dikim yapabilmesi için dalgalı yüzeye sahip çizi açıcı diskler tasarlanmış ve üretilmiştir. Böylece, çalışma kapsamında kullanılan makinalara bu ortamlarda fide dikebilme kabiliyeti sağlanmıştır. Bunlara ek olarak, hızla küreselleşen dünyada diğer domates üreticileri ile rekabet etmemiz açısından maliyeti azaltmak da çok önemlidir. Örneğin ülkemizde 1 ton domates salçasının ortalama satış fiyatı yaklaşık 900 ABD doları iken, en büyük rakiplerimizden biri olan Çin Halk Cumhuriyeti nde bu rakam ortalama 310 ABD dolarıdır. Ayrıca Çin Halk Cumhuriyeti son on yılda ihracatını 6 kat arttırmış ve toplamda 850 bin ton ihracat yapmıştır (Anonymous, 2009a). Tüm bu gelişmeler ışığında gelecek nesillere de yaşam kaynağı oluşturacak olan toprağın korunması, birim alandan alınan verimin arttırılması ve üretim maliyetlerinin düşürülmesi açısından toprağı koruyucu ve sürdürülebilir üretim sistemlerinin uygulanması zorunlu hale gelmiştir. Bu araştırmada ülkemiz domates üretiminde halen uygulanmakta olan geleneksel yöntemler ile koruyucu toprak işleme ve doğrudan dikim uygulamaları karşılaştırılarak, domates üretimi için en uygun toprak işleme yöntemleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Ayrıca, son yıllarda dünya gündeminde koruyucu toprak işleme sistemleri ile birlikte kullanılan örtü bitkisi uygulaması da hem geleneksel

31 5 hem de koruyucu toprak işleme yöntemleri ile birlikte uygulanmıştır. İncelenen toprak işleme yöntemlerinin örtü bitkili ve örtü bitkisiz koşullar altında karşılaştırılmaları yapılmıştır. Araştırma sonunda uygulanmış olan yöntemlerin ekonomik analizi yapılarak, en ekonomik, toprağı koruyan ve sürdürülebilir yöntemler belirlenmeye çalışılmıştır.

32 6 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülkemizde ve diğer dünya ülkelerinde domates üretiminde uygulanan ve uygulanabilecek olan toprak işleme yöntemleri ve bunların verim, bitki gelişimi, toprağın fiziksel ve kimyasal yapısına olan etkileri gibi temaların incelenmesi amacı ile birçok araştırma yapılmış ve halen yapılmaya devam edilmektedir. Domates üretimi için özellikle Amerika Birleşik Devletleri nde koruyucu toprak işleme ve çeşitli örtü bitkilerinin toprağın korunmasında ve üretimin iyileştirilmesi amacıyla kullanıldığı çalışmalar mevcuttur. Bu çalışmalar doğrultusunda örtü bitkilerinin dikimden önce mekanik olarak öldürülmesi için özel makinalar geliştirilmiştir. Toprak yüzeyinde kalan bu artıkların oluşturacağı malçın üzerine dikim yapabilen makinaların tasarımı çalışmaları da halen bazı üniversite ve araştırma enstitülerinde devam etmektedir. Bu çalışmalardan bazıları aşağıda özetlenmiştir. Adekiya and Ojeniyi, (2002) farklı fide yatağı hazırlığı yöntemlerinin toprak özellikleri ve domatesin bazı performans ve gelişim parametreleri üzerine etkilerini karşılaştırdıkları çalışmalarında; sırta dikimin domatesin kök gelişimi ve kalite performansı için iyi sonuç verdiğini bildirmişlerdir. Sıfır toprak işleme uygulanan parsellerde toprak hacim ağırlığının yükseldiğini ve bundan domates bitkisinin köklerinin olumsuz etkilendiği de kaydedilmiştir. Domatesin optimum gelişimi için toprak işlemeye ihtiyaç duyduğu belirtilen çalışmada, sırta dikilen domateslerin meyve ağırlıklarının, işlenmemiş toprağa dikilen domateslerin iki katı kadar ağır olabildiği saptanmıştır. Agele et al. (2000), domates üretiminde üç farklı toprak işleme sisteminin domates bitkisinin gelişimine, verimine, bazı bitkisel özelliklerine ve toprak özellikleri üzerine olan etkilerini araştırmıştır. Sonuç olarak; sırta dikim yapılan parsellerdeki domates veriminin geleneksel toprak işleme yapılan yönteme göre yüksek olduğu belirlenmiştir. Çalışmada, fazla sayıda toprak işleme uygulamasının toprak sıkışmasını arttırdığını bildirmiştir. Aref and Teasdale (1993), muhafazaya yönelik toprak işleme yöntemi olarak kabul edilen toprak işlemesiz tarım yöntemi ile çeşitli örtü bitkileri kullanarak yetiştirdikleri domates bitkilerinde, fiğden yapılan malçın kullanıldığı toprak işlemesiz yöntemdeki domates veriminin 114,8 ton ha -1 olup bu yöntemin diğer örtü bitkilerinin kullanıldığı yöntemler arasında en yüksek verime sahip olduğunu bildirmişlerdir. Ayrıca, azaltılmış toprak işlemenin ve toprak işlemesiz

33 7 tarım yönteminin toprak erozyonunu önlediği ve toprağın su kaybını azalttığı sonucuna varmışlardır. Armecin et al. (2005), 6 yıl sürdürdükleri çalışmalarında, örtü bitkilerinin verim, toprak organik karbonu, toprak azotu ve toprak erozyon üzerine etkilerini incelemişlerdir. Araştırma sonunda; yeşil gübre olarak da kullanılan örtü bitkilerinin ürün verimini, toprak organik karbonunu ve toprak azotunu önemli derecede arttırdığını ifade etmişlerdir. Bunun yanında, örtü bitkisi uygulanan parsellerde toprak erozyonunun azaldığını da belirlemişlerdir. Astier et al. (2006), 2 yıl süren çalışmalarında toprak işleme ve yeşil gübrelemenin mısır verimi ve toprak kalitesi üzerine etkilerini incelemişlerdir. Toprak fosforunun hem toprak işleme hem de örtü bitkisi olarak kullanılan fiğden dolayı yükseldiğini belirlemişlerdir. En yüksek toprak fosforunun örtü bitkisi olarak fiğin kullanıldığı geleneksel toprak işleme parsellerinde olduğu bildirilmekte ve toprak özelliklerinin iyileşmesi ve veriminde yükselmesinde yeşil gübrelemenin etkili olduğunu vurgulamışlardır. Aykas ve ark. (2010), yabancı ot oluşumunu engelleme, topraktaki organik madde miktarını artırma, erozyonu önleme, toprak neminin korunmasını sağlama, hastalık ve zararlı kontrolü gibi çok sayıda yararı bulunan örtü bitkilerinin öldürülmesinde farklı yöntemler kullanıldığını belirtmişlerdir. Organik tarımda toprak işleme ve herbisit kullanmadan örtü bitkilerinin öldürülmesi büyük önem taşıdığını vurgulayan araştırmacılar, yetiştirilen örtü bitkilerinin kimyasal kullanmaksızın öldürülmesinde biçerek toprak yüzeyinde bırakma ve toprağa gömmenin yanında son yıllarda mekanik ot öldürücülerin de (crimper-roller) devreye girdiğini belirtmişlerdir. Castro et al. (2008), Güney İspanya (Jaén) bölgesinde yürüttükleri çalışmada beş farklı toprak yönetim ve yetiştirme sisteminin (geleneksel toprak işleme: T, çıplak toprakta toprak işlemesiz yöntem: NC, örtü bitkisi + herbisit: CH, örtü bitkisi + biçme: CM, örtü bitkisi+biçme+bir kez diskaro geçişi: CMD), toprak organik karbonu ve azot miktarına etkilerini incelemişlerdir. Çalışma sonuçlarına göre yeşil biyokütle NC hariç bütün yöntemlerde toprak hacim ağırlığı üzerinde etkili olmuştur. Örtü bitkisinin öldürüldüğü CH ve CM yöntemlerinde toprak yüzeyindeki organik madde miktarının diğer yöntemlere göre fazla olduğu belirlenmiş ve toprak derinliği arttıkça, diğer yöntemlerde homojen olan organik karbon miktarında bu iki yöntemde bir azalma olduğu vurgulanmıştır cm toprak derinliğinde ise örtü bitkisinin biçilip gömüldüğü

34 8 CMD yöntemi 42,1 ve 39 Mg ha -1 ile en yüksek toprak organik karbonunun sağlandığı yöntem olarak bildirilmiştir. Toprak yüzeyinin çıplak bırakıldığı NC yönteminde ise en düşük organik karbon oranı saptanmıştır. Sonuç olarak, örtü bitkisi içeren koruyucu toprak işleme yöntemlerinin önemli ölçüde önerilebilir olduğu belirlenen çalışmada; her ne kadar yüksek organik madde sağlasa da biçilen örtü bitkisinin gömüldüğü (CMD) ve geleneksel üretim yöntemlerinin (T) erozyon açısından olumsuzluklar oluşturulabileceği belirtilmiştir. Bu durumun toprak işleme programı oluşturulurken göz önüne alınması gerektiği rapor edilmiştir. Chi Lu et al. (2001) sürdürülebilir besin üretiminde örtü bitkileri ile ilgili yaptıkları çalışmada; örtü bitkilerinin yüzey artıklarını arttırarak toprak erozyonunu önlediğini, azot gübrelemesinin etkinliğini arttırdığını bildirmişlerdir. Özellikle tüylü fiğin toprak azotunu arttırmada yardımcı olduğu vurgulanmıştır. Ayrıca örtü bitkilerinin yabancı otların gelişimini engelledikleri, yararlı predatör böceklere ortam yarattığını ve özenle seçilen örtü bitkilerinin nematod ve toprak altı zararlılarının yaşam alanını da kısıtladığı vurgulanmıştır. Özellikle çalışma içerisinde; domates üretiminde yapılan bazı toprak işleme ve örtü bitkisi çalışmalarında verimin yüksek olduğunu ve toprağın örtü bitkileri ve koruyucu toprak işlemeden olumlu olarak etkilendiği bildirilmektedir. Craig et al.(1999), farklı gübrelemenin ve farklı toprak işleme sistemlerinin (Geleneksel toprak işleme, azaltılmış toprak işleme ve toprak işlemesiz tarım sistemi) domateslerin hastalık, verim ve gelişimlerine etkilerini karşılaştırdıkları çalışmada, 7 farklı kombinasyon uygulandığı belirtilmiştir. Araştırma sonucunda toprak işlemesiz tarım sisteminin uygulandığı domateslerin, geleneksel toprak işleme sistemi ile üretilen domateslere göre yapıca oldukça iri olduğu fakat verim olarak geleneksel yöntemlerle üretilen domatesler kadar verimli olmadığı rapor edilmektedir. Çalışma sonunda, toplam pazarlanabilirlik açısından ise toprak işleme yöntemleri arasında bir farklılık olmadığı da vurgulanmaktadır. Çakır ve ark., (2003) buğday bitkisinde doğrudan ekim, minimum ve geleneksel toprak işlemenin verim ve ekonomik analizi üzerine yaptıkları çalışmada, doğrudan ekimin en iyi sonucu verdiğini belirtmişlerdir. Doğrudan ekim 0,89 L da -1 yakıt tüketimi ve 12,49 da h -1 iş başarısı sağlamıştır. Ele alınan minimum toprak işleme yöntemlerinde, goble diskaroda iş başarısını 4,71 da h -1 ve diğer bir minimum toprak işleme yöntemi olan rototillerin iş başarısını 3,64 da h -1 olarak bulmuşlardır. En düşük iş başarısınının da pullukla (2,73 da h -1 ) olduğu belirlemişlerdir.

35 9 Çay and Özpınar. (2005), yaptıkları çalışmada Çanakkale ili domates üretimi için geleneksel toprak işleme yöntemli ve buna alternatif olarak ele aldıkları koruyucu toprak işleme yöntemini karşılaştırmışlardır. Fide yatağı hazırlığının, toprak özellikleri, verim, meyve kalitesi ve maliyete etkilerini karşılaştırdıkları çalışmalarında, koruyucu toprak işleme uygulaması olarak seçilen derin toprak işlemenin verimi önemli ölçüde arttırdığını, üretim maliyetini düşürdüğünü ve toprak sıkışıklığını engellediğini bildirmişlerdir. Bitki gelişimi ve meyve kalitesi yönünden uygulamalar arasında fark olmadığı da ifade edilmiştir. Fageria et al., (2005) örtü bitkilerinin verimi arttırmada, toprak fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini iyileştirerek önemli rol oynadıklarını belirtmişlerdir. Domates gibi kökleri derine nüfus eden bitkilerin, örtü bitkilerinin toprak azotu, karbonu ve C/N dengesini derinlere kadar değiştirdiği için, bu parametrelerden daha kolay faydalanabildikleri kaydedilmiştir. Garibay et al. (1997) silajlık mısırda öldürülmüş ve yaşayan örtü bitkilerinin ve toprak işleme interaksiyonun, mısır verimi ve kalite parametreleri üzerine etkilerini inceledikleri çalışmalarında, toplam verimin ve kalitenin toprak işleme ve örtü bitkisi uygulamalarından direk etkilendiği sonucuna varmışlardır. Ancak, yaşayan örtü bitkilerinin kültür bitkisi ile azot rekabetine girdiği saptanan çalışmada, bunun botaniksel iyileştirilmelerle aşılabileceği sonucuna varılmıştır. Toplam ürün veriminin ve kalitesinin örtü bitkileri kullanımı ile arttığı vurgulanmıştır. Gomez et al. (1999), geleneksel toprak işleme ve toprak işlemesiz sistemlerin 15 yıllık uzun bir dönemde bazı toprak fiziksel özellikleri ile infiltrasyon ve verime olan etkilerini araştırmışlardır. Çalışma güney İspanya da bulunan bir zeytin arazisinde yürütülmüştür. Toprak işleme sistemleri, ağaç kanopilerinin altında ve ağaç sıra aralığında olmak üzere 2 farklı bölge oluşturmuştur. Yüzey organik madde miktarı, hacim ağırlığı, penetrasyon direnci ve hidrolik iletkenlik hem toprak işleme sistemlerine hem de sıra aralığı ve ağaç kanopisi bölgelerinde istatistiksel farklılık göstermiştir. 15. yıl sonunda toprak işlemesiz tarımın yapıldığı parsellerdeki hacim ağırlığı ve penetrasyon direnci değerlerinin geleneksel yöntemdekine göre yüksek olduğu saptanmıştır. Bu sıkışmanın ağaç sıra aralarında toprak hidrolik iletkenliğini düşürdüğü bulunmuş ancak, bu azalmaya rağmen toprak işlemesiz tarım yapılan toprakların infiltrasyon potansiyelinin yüksek olduğu bildirilmiştir. Araştırmanın yürütüldüğü yıllarda yağışın düşük olduğu bir yıl hariç verim değerleri arasında istatistiksel bir farklılığın olmadığı rapor edilen çalışmada, yağışın sıra dışı düşük olduğu bu yılda

36 10 toprak işlemesiz sistemin uygulandığı parsellerde verimin geleneksel parsellere göre daha yüksek olduğu bildirilmiştir. Hernández et al. (2005), yaptıkları çalışmada zeytin tarımında 5 farklı toprak işleme sisteminin toprak su içeriği ve bazı toprak kimyasal özellikleri üzerine etkilerini incelemişlerdir. Araştırmada geleneksel toprak işleme (CT), doğal bitki örtüsü ile birlikte toprak işlemesiz yöntem (NT/NC), yer altı üçgülü ve doğal bitki örtüsünün (subterranean clover) kullanıldığı örtü bitkili yöntem (NT/SC), adi fiğin ( Vicia Sativa L.) kullanıldığı toprak işlemesiz yöntem (VC) ve toprak işlemesiz yöntemle birlikte herbisitin kullanıldığı (NT/herb) yöntemler karşılaştırılmıştır. Gerek doğal bitki örtüsünün gerekse örtü bitkisi uygulamalarının toprak yüzeyindeki oluşturdukları örtünün erozyonu önleme bakımından tatmin edici sonuçlar sağladığı bildirilmiştir. Tarla kapasitesi ve daimi solma noktası arasında kalan bitkilerin yararlanacağı kullanışlı nem seviyesini arttırmada yüzeydeki örtü bitkisinin olumlu etkileri olduğu rapor edilmiştir. Yer altı üçgülü uygulanan parsellerde nem oranının diğer toprak işleme uygulamalarından farklı olduğu ancak yöntemler arasında istatistiksel farkın olmadığı da bildirilmiştir. Ayrıca organik madde içeriği ve azot gibi bitki gelişimini önemli ölçüde etkileyen bazı toprak kimyasal özelliklerinin iyileşebilmesi için örtü bitkili toprak işleme veya toprak işlemesiz örtü bitkisi uygulamaları önerilmektedir. Herrero et al. (2001b) de domates üretimindeki yoğun toprak işlemenin yüksek maliyet gerektirdiğini ve toprak kalitesini düşürdüğünü, bu yüzden alternetif fide yatağı hazırlığının zorunlu olduğunu bildirmektedirler. Çalışmada doğrudan dikim uygulandığında toprak organik karbonunun çalışmanın ikinci yılında %8 arttığı, topraktaki solucan aktivitesininde yine toprak işlemesiz yöntemde fazla olduğu bildirilmektedir. Toprak penetrasyon direncinin 30 cm nin altında toprak işlemesiz yöntemde, standart (geleneksel) toprak işlemeden düşük olduğu rapor edilmiştir. Çalışma sonunda domates üretimindeki fide yatağı hazırlığının yeniliklere açık olduğu ve bu konudaki çalışmaların en uygun koşulları sağlamak için devam ettirilmesi gerektiği savunulmaktadır. Korucu (2002), Çukurova Bölgesi nde ikinci ürün mısırın doğrudan ekim olanaklarının araştırılması ile ilgili yapmış olduğu çalışmada yöntemlerin yakıt tüketimini, çalışma sürelerini, toprak organik madde içeriğini ve dane verimi değerlerini karşılaştırmıştır. Çalışmada en yüksek yakıt tüketimi ve çalışma süresi gereksiniminin geleneksel yöntemde olduğu, en düşük yakıt tüketimi ve çalışma süresi gereksiniminin ise anızın alçak biçildiği ve doğrudan ekimin yapıldığı

37 11 yöntemlerde olduğu bildirilmektedir. En yüksek verim 6831 kg ha -1 ile kuruya yapılan geleneksel ekim yöntemi ile elde edilirken, bunu 6758 kg ha -1 kuruya ikiz düz disk + 8 dalgalı diskle alçak anıza yapılan doğrudan ekim yönteminin izlediğini bildirmiştir. Sonuçta yüksek ürün verimine rağmen, geleneksel yöntemdeki giderlerin diğer uygulamalara oranla daha yüksek olması nedeniyle, kuruya ikiz düz disk + 8 dalgalı diskle biçilmiş alçak anıza yapılan doğrudan ekim yönteminin en karlı yöntem olduğunu rapor edilmektedir. Mitchell et al. (2002), domates üretiminde yürütmüş oldukları azaltılmış toprak işlemeyle ilgili çalışmalarında, azaltılmış toprak işlemenin maliyeti azalttığını, toprak ve su kaynaklarının sürdürülebilirliği açısından olumlu etkileri olduğunu bildirmişlerdir. Ancak kesin sonuçlara ulaşılması açısından konu ile ilgili çalışmaların uzun yıllar boyunca devam ettirilmesi gerektiğini de belirtmiştirler. Murillo et al. (1998), ayçiçeği tarımında geleneksel ve koruyucu toprak işleme yöntemlerinin bitki gelişimi, verim, yağ verimi ve bazı toprak özellikleri üzerine etkilerini incelemişlerdir. Çalışmada, geleneksel toprak işlemede bitki gelişiminin daha iyi olmasına rağmen, çizel ve diskaronun kullanıldığı koruyucu toprak işleme yönteminde toprağın ilk 5 cm sinde toprak organik maddesinin ve toplam azotun yüksek olduğu bildirilmiş ancak, 5-30 cm toprak derinliğinde ise toprak azotu kg ha -1 aralığında olup istatistiksel bir farklılığın olmadığı da kaydedilmektedir. Tohum kalitesinin toprak işleme yöntemlerinden etkilenmediği bildirilen çalışmada, koruyucu toprak işlemenin kurak koşullar altında toprak organik maddesi ve toplam azotunu arttırdığı da rapor edilmiştir. Üç yıl süren denemelerin birinci ve üçüncü yıllarında verimde bir farklılığa rastlanmazken ( kg ha -1 ), ikici yılda kuraklık yüzünden verim düşüşleri yaşandığı ancak, koruyucu toprak işlemenin 1521 kg ha -1 verime sahip olurken geleneksel toprak işleme yönteminde verim 473 kg ha -1 olarak bildirilmiştir. Sonuçta koruyucu toprak işlemenin özellikle kurak koşullar altında etkili olduğu vurgulanmıştır. Nyakatawa et al. (2001) Amerika da pamuk üretiminde örtü bitkileri ve koruyucu toprak işleme sistemlerinin bazı toprak özellikleri üzerine etkilerini inceledikleri çalışmalarında, toprak organik maddesinin ve azot içeriğinin örtü bitkilerinden etkilenerek arttığını saptamışlardır. Özellikle toprak erozyonunun

38 12 sorun olduğu bölgelerde koruyucu toprak işleme ve örtü bitkisi uygulamalarının uygulanabilir olduğu sonucuna varılmıştır. Önal ve Aykas, (1992), toprak işlemenin amaçlarını; toprak verimliliğinin korunması ve geliştirilmesi, erozyonun azaltılması, toprak sıkışıklığının önlenmesi, topraktaki flora ve faunanın korunması, çeşitliliğinin muhafazası şeklinde sıralamışlardır. Bu amaçlara varmak için devirmeli toprak işlemeden vazgeçilmesi, tarladaki geçiş sayısının azaltılması, bitki artıklarının yüzeye veya yüzeye yakın bırakılması, toprağı az sıkıştıran tarım iş makinası ve traktörlerin kullanılması gerektiğini rapor etmişledir. Sainju and Singh (1997), toprak özelliklerini iyileştirmenin, sebze üretiminde de ürün kalitesini ve verimini doğrudan etkileyebileceğini belirtmişlerdir. Bu durumda ürün kalitesinin, toprak özelliklerinin ve dolayısıyla ürün veriminin toprak işleme uygulamalarından direkt olarak etkilendiğini de bildirilmektedir. Sainju et al. (2000), toprak işlemesiz üretim, çizelle azaltılmış toprak işleme ve kulaklı pulluğun kullanıldığı geleneksel toprak işleme yöntemlerinin örtü bitkisi ve farklı azot dozları ile birlikte domates verimi ve meyvedeki azot miktarı üzerine etkilerini incelemişlerdir. Toprak işlemesiz yöntemde en düşük domates veriminin olduğu belirlenen çalışmada, kulaklı pulluk uygulanan yöntemde diğer yöntemlere göre yüksek domates verimi, yüksek meyve azotu olduğunu bildirmektedirler. Tüylü fiğin alınabilir azotu sağlamakta gübrelemeye göre düşük etkinliği olduğu rapor edilmiş ve araştırmanın yürütüldüğü bölge için en uygun ve sürdürülebilir üretim için, çizel gibi aletlerin kullanıldığı azaltılmış toprak işleme ile birlikte mineral gübreleme yapılarak sağlanabildiği savunulmaktadır. Sainju et al. (2002a) da farklı toprak işleme ve örtü bitkisi uygulamalarının domates ve mısırda toprak azotu, organik karbonu, verim ve uygulanabilirlik üzerine yaptıkları çalışmada; 6 yıl boyunca değişimleri izlemişler ve çalışma sonunda tüylü fiğin kullanıldığı koruyucu toprak işleme sistemlerinin toprak organik maddesini arttırmakta önemli etkileri olduğunu belirtmişlerdir. Ayrıca toprak işleme sistemlerin ve örtü bitkilerinin toprak özelliklerini iyileştirmede önemli rol oynadığı da vurgulanmıştır. Yaffa et al. (2000), farklı toprak işleme yöntemleri, örtü bitkisi ve farklı azot dozlarının domates verimine etkisini inceledikleri çalışmalarında; kulaklı pulluk