SULAMA DRENAJ KONFERANSI

Transkript

1 T.C ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü DSİ VI. Bölge Müdürlüğü 5. DÜNYA SU FORUMU BÖLGESEL HAZIRLIK SÜRECİ DSİ YURTİÇİ BÖLGESEL SU TOPLANTILARI SULAMA DRENAJ KONFERANSI BİLDİRİ KİTABI Nisan 2008 ADANA

2 SULAMA DRENAJ KONFERANSI ADANA DÜZENLEYENLER DSİ VI. Bölge Müdürlüğü Çukurova Üniversitesi Mustafa Kemal Üniversitesi YÜRÜTME KURULU Onursal Başkan : Haydar KOÇAKER (DSİ Genel Müdürü) Başkan : Numan Doğan GÜNDÜZ (DSİ VI. Bölge Müdürü) Başkan Yardımcısı : Hidayet ÖKTEM (DSİ VI. Bölge Müdür Yardımcısı) Konferans Sekreteryası : Dr. Ş. Pınar GÜVEL (İnş. Yük. Müh. Planlama Şube Müdürlüğü) Üyeler : Dr. Bülent SELEK Bölge Müdür Yardımcısı B. İbrahim KÜTÜK İşletme ve Bakım Şube Müdürü Mustafa CONTAR Proje ve İnşaat Şube Müdürü Figen YILMAZ Tanıtma ve Sosyal İşler Şube Müdürü Sevgi DONMA ASO İşletme ve Bakım Şube Müdürlüğü Cem EREN Proje ve İnşaat Şube Müdürlüğü BİLİM KURULU Prof. Dr. Salih KIRKGÖZ Ç.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Prof. Dr. Recep YURTAL Ç.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Prof. Dr. Ahmet YÜCEER Ç.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Prof. Dr. Rıza KANBER Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Prof. Dr. Mahmut ÇETİN Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Prof. Dr. Bülent ÖZEKİCİ Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Prof. Dr. Halil KUMBUR Mersin Ü. Mühendislik Fakültesi Prof. Dr. Sermet ÖNDER Mustafa Kemal Ü. Ziraat Fakültesi Dr. Bülent SELEK DSİ VI. Bölge Müdürlüğü B. İbrahim KÜTÜK DSİ VI. Bölge Müdürlüğü Mustafa CONTAR DSİ VI. Bölge Müdürlüğü Sevgi DONMA DSİ VI. Bölge Müdürlüğü 5. DÜNYA SU FORUMU PROGRAM KOMİTESİ ÜYELERİ Prof. Dr. Necati AĞIRALİOĞLU İTÜ İnşaat Fak. Hidrolik ABD Başkanı; Program Komitesi Türk Eş-Başkanı Prof. Dr. İbrahim GÜRER Gazi Üniveresitesi Mühendislik Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Ahmet Mete SAATÇİ Marmara Üni. Müh. Fak. Çevre Müh. Bölüm Bşk.; 5. Dünya Su Forumu Genel Sekreter Vekili Prof. Dr. Doğan ALTINBİLEK ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Hamza ÖZGÜLER Uluslararası Hidrolojik Faaliyetler Şube Müdürü; Program Komitesi Türk Tarafı Odak Noktası Dr. Özlem ŞENOL Dış İlişkiler Müşavir Yrd.; Program Komitesi DSİ Koordinatörü Çiğdem DEMİRCİOĞLU KUŞ Program Komitesi Türk Tarafının Forum Sekretaryasındaki İlgilisi I

3 TAKDİM Kurulduğu 1954 yılından bu yana yarım asrı aşan sürede Ülkemiz su kaynaklarını geliştirme çalışmalarını sürdüren Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü (DSİ), öncelikli hedefini su kaynaklarının en etkin şekilde kullanılması olarak tespit etmiştir. DSİ, belirlenen bu hedefe ulaşmak için; teknik, ekonomik ve aynı zamanda çevreyle uyumlu projeler geliştirmekte ve uygulamaktadır. Ülke nüfusunun yaklaşık %35 ini istihdam eden tarım sektöründe sulu tarımı yaygınlaştırmak, sanayinin ihtiyaç duyduğu enerjiyi yerli hidrolik kaynaklardan karşılamak, insanımıza AB standartlarında içme-kullanma suyu temin etmek ve ülkemizde her yıl maddi ve manevi büyük zararlar meydana getiren taşkınlarla mücadele etmek görevlerimiz arasındadır. Ülkemizin teknik ve ekonomik olarak sulanabilir arazi miktarı 8,5 milyon ha olarak hesaplanmıştır. Günümüz itibarıyla sulamaya açılan 5,13 milyon hektarlık alanın 2,93 milyon hektarı DSİ sulama tesisleridir. DSİ, faaliyetlerini günün gelişen teknolojilerine ayak uydurarak geliştirmektedir. Bu sebeple, 2003 yılından itibaren sulama projelerinde, basınçlı borulu şebeke uygulamalarına geçilmiştir. Böylece hem su tasarrufu sağlanmış hem de modern sulama sistemleri (yağmurlama ve damla sulama) teşvik edilmiş olacaktır. Ülkemizin, teknik ve ekonomik olarak değerlendirilebilir hidroelektrik potansiyeli, yaklaşık olarak yıllık 130 milyar kwh hesaplanmıştır. Günümüz itibariyle Türkiye de hidroelektrik santraller; MW kurulu güce ve toplam potansiyelin %36 sına karşılık gelen GWh yıllık ortalama üretim kapasitesine sahiptir. Hidroelektrik potansiyelin enerjiye dönüştürülmesi sürecinde DSİ, oluşturulan MW kurulu gücün MW ını (%77) gerçekleştirerek bu alanda lider olduğunu göstermiştir. Ülkemizde kapasite bakımından en büyük 25 adet HES in 20 adedi DSİ tarafından inşa edilmiştir yılı sonu itibariyle hizmete alınan 21 adet içme-kullanma suyu temini tesisiyle 26 milyon vatandaşımıza 2,7 milyar m 3 içme-kullanma suyu temin edilmiştir. İnşaatı devam eden 20 adet proje tamamlandığında ise buna ilaveten, 10 milyon vatandaşımıza 1 milyar m 3 içme-kullanma suyu temin edilecektir. Bilindiği gibi, akarsularımızın akış rejimi düzensiz bir seyir izlemektedir. Bu sebeple meydana gelen taşkınlar, depremden sonra en fazla can ve mal kaybına sebep olan tabii afet olarak bilinmektedir. Son 20 yılda meydana gelen taşkınlarda 396 vatandaşımız hayatını kaybetmiş ve yaklaşık 2,5 milyar YTL lik ekonomik kayıp meydana gelmiştir. DSİ, kuruluşundan günümüze kadar 37 si baraj ü taşkın tesisi olmak üzere, toplam adet taşkın koruma tesisini hizmete alarak, 977 bin hektar alan ve bu alan içindeki bütün yerleşim yerlerini taşkından korumuştur. Ülkemizde su denildiğinde akla gelen yegâne kuruluş olan Genel Müdürlüğümüz, Dünyada su konusunda söz sahibi seçkin kuruluşların arasında yer almak ve karar mekanizmalarında söz sahibi olmak maksadıyla 2000 yılında Dünya Su Konseyi ne üye olmuştur. O tarihten bu yana ve özellikle de son yıllarda gösterdiği uluslararası performansı ile Beşinci Dünya Su Forumunun, 2009 yılında İstanbul da gerçekleştirilmesi sağlanmıştır. Önceki Dünya Su Forumlarının, ev sahibi ülkelere sağladığı imkânları göz önünde bulundurduğumuzda, Forumun ülkemiz su sektörünün daha da gelişmesine katkı sağlaması kaçınılmazdır. Bu organizasyonun bir faydası da, ülkemizin uluslararası su kuruluşlarıyla olan ilişkilerinin daha da gelişmesi; anılan kuruluşların yönetim kurullarında aktif görev alan Türk yetkililerin sayısının giderek artması şeklinde ortaya çıkacaktır. II

4 Forum, DSİ nin dışa açılmasının çok açık bir göstergesidir. DSİ, Forum ile küresel manada yeni bir misyon kazanmıştır. Diğer bir ifade ile DSİ, sadece ülke içinde su konularının koordinasyonunu sağlayan bir kuruluş olmakla yetinmemiş, küresel su politikalarının karar mekanizmasında yer almıştır. Böylesine Dünya çapındaki bir su faaliyetinin düzenlenmesinde DSİ nin merkezi rol üstlenmesi tesadüfi değildir. Çünkü DSİ, 54 yıllık bir su kültürü olan; adında su geçen Ülkemizdeki tek merkezi kuruluştur. Beşinci Dünya Su Forumu bölgesel hazırlıkları sürecinde DSİ, ulusal ve uluslararası bölgesel toplantılar yapmaktadır. DSİ öncülüğünde yapılan bu toplantılar, Beşinci Dünya Su Forumu nun bölgesel sürecinde ülkemizin önceki forumların ev sahibi ülkelerden farklı ve orijinal bir yaklaşım sergilediğinin göstergesidir. Bu yaklaşımın özü, hazırlık sürecini daha yerel düzeye yaymak şeklinde özetlenebilir. Ölçeği küçülten bu yaklaşım, yerel konuların Forumda daha iyi temsil edilmesini sağlamaya yöneliktir. Beşinci Dünya Su Forumu organizasyonunun en önemli başarılarından biri de bu olacaktır. Çevre ve Orman Bakanımız Sayın Prof. Dr. Veysel EROĞLU nun talimatıyla DSİ Genel Müdürlüğü tarafından başlatılan ve DSİ nin ilgili Bölge Müdürlüklerince düzenlenmekte olan DSİ Bölge Müdürlükleri Su Konferansları nın gayesi; her Bölge Müdürlüğü için özel olarak belirlenen konu başlığıyla ilgili yerel ve bölgesel paydaşları bir araya getirmek suretiyle, Forumun tematik programının geliştirilmesine azami katkıyı sağlamak; ilgili konu başlığında uygun bir tartışma ortamını hazırlamak ve forum haftası sırasında Dünya su kamuoyuna aktarılabilecek sonuçlar elde etmektir. Bu anlamda, DSİ Genel Müdürlüğü uhdesinde Bölge Müdürlüklerince düzenlenen söz konusu konferanslara DSİ mensupları ve akademik çevrelerin katılımı yanında konuyla ilgili diğer paydaşların da (suyla ilgili kamu kuruluşları ve yerel yönetimler, sivil toplum kuruluşları, su yöneticileri ve su kullanıcıları gibi) en yüksek düzeyde katılımlarının sağlanması hedeflenmektedir. Su Konferanslarını gerçekleştiren Bölge Müdürlüklerimizi bu başarılarından dolayı kutlarım. Su konferanslarının eşgüdümünü yapan Genel Müdürlüğümüz ilgili birimlerine, Forum Sekretaryası çalışanlarına, konferansların bilim, düzenleme ve danışma heyetine teşekkür eder, DSİ Bölgesel Su Konferanslarının neticelerinin Kuruluşumuza ve Ülkemize hayırlı ve uğurlu olmasını dilerim. Haydar KOÇAKER DSİ Genel Müdürü III

5 ÖNSÖZ Dünyada sanayi devrimi ile birlikte yaşanan gelişmeler ve değişimler sonucunda meydana gelen küresel ısınma, iklim değişiklikleri, kuraklık ve hızla çoğalan nüfus neticesinde artan su ihtiyaçlarına karşı temiz su kaynaklarına ulaşmak giderek zorlaşmakta, suyun yaşamsal değeri ve vazgeçilmezliği her geçen gün daha önemli yer tutmaktadır. Ülkemizin su kaynaklarının planlanması, değerlendirilmesi ve yönetilmesinden birinci derecede sorumlu olan kuruluş Devlet Su İşleri dir. DSİ Genel Müdürlüğü ne bağlı 26 bölgeden biri olan Bölge Müdürlüğümüz; merkezi Adana olmak üzere Mersin, Hatay ve Osmaniye illerini kapsayan km² yüz ölçümlü sahada görev yapmaktadır. Görev alanımızda Seyhan, Ceyhan, Doğu Akdeniz ve Asi olmak üzere 4 adet su havzası bulunmaktadır. Bölgemiz, 25,3 km³/yıl olan yerüstü su potansiyeli ile ülkemizin su potansiyelinin % 14 ünü, 1,239 km³/yıl olan yeraltı su potansyeli ile ülkemizin yeraltı su potansiyelinin % 8 ini teşkil etmektedir. Bölgemiz toprak kaynakları açısından oldukça zengindir. Çukurova ve Amik Ovası gibi mümbit arazilerin su ile buluşturulması ve ekolojik şartların uygunluğu yılda birden fazla ürün alınmasına, hatta bazı tür ve çeşitlerde yıl boyu üretim yapılmasına imkan sağlamaktadır. Bölge Müdürlüğümüz kurulduğu günden itibaren, su kaynaklarının planlaması ve değerlendirilmesi konusunda geliştirdiği projeler sonucunda, bölge dahilinde 12 adet baraj, 5 adet gölet olmak üzere toplam 17 adet depolama tesisinin yapımını gerçekleştirmiş ve neticesinde kişiye 325 hm³/yıl içme ve kullanma suyu temin etmiş olup, hidroelektrik santrallerle Gwh enerji sağlamış, bölgenin ekonomik olarak sulanabilirliği tespit edilen ha tarım arazisinin hektarını (% 54) sulu tarıma kavuşturmuştur. Bölgemiz görev alanı içerisinde bulunan tarım arazilerinde, ağırlıklı olarak mısır ve narenciye önemli yer tutmaktadır yılında ton mısır üretimi ile ülkemizin mısır üretiminin %36 sı, ton narenciye üretimi ile ülkemizin narenciye üretiminin % 42 si bölgemizde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bölgemizdeki tüm sulamaya açılan alanlarda yapılan üretimin toplam değeri 2006 yılında YTL olup, DSİ tarafından işletmeye açılan alanlardaki toplam üretim değerinin % 24 ünü teşkil etmektedir. Canlı hayatının vazgeçilmez unsuru olan Su konusunda dünyada yapılan en önemli etkinlik Dünya Su Forumu dur yılında İstanbul da düzenlenecek olan 5. Dünya Su Forumu nun ana teması Su için farklılıkların birleştirilmesi olarak belirlenmiştir. Dünya Su Forumu na altlık oluşturması maksadı ile ülkemiz genelinde 15 DSİ bölge müdürlüğünde; DSİ, Üniversiteler, sivil toplum örgütleri ve ilgili kamu kuruluşlarının işbirliği ve katılımı ile konferanslar düzenlenmiştir. Bu kapsamda Bölge Müdürlüğümüzce düzenlenmiş olan Sulama-Drenaj Konferansı nın gerçekleştirilmesini sağlayan Bilim, Düzenleme ve Danışma Kurullarına, bildiri sahiplerine ve emeği geçen herkese teşekkür ederim. Numan Doğan GÜNDÜZ Bölge Müdürü IV

6 İÇİNDEKİLER Türkiye de Sulama ve Drenaj Sorunları: Genel Bakış 1-45 Rıza KANBER, Mustafa ÜNLÜ Damla Sulama Yönteminde Su ve Gübre Tasarrufu Bülent ÖZEKİCİ Klasik ve Modern Sulama Yöntemlerinin Su Kullanma Randımanlarının İncelenmesi Sermet ÖNDER, Rıza KANBER, Mustafa ÜNLÜ, Derya ÖNDER Ülkemizde Uygulanan Sulama Suyu Ücretlendirme Sisteminin ASO da Bazı İşletmeler Düzeyinde İrdelenmesi Derya ÖNDER, Sermet ÖNDER, Sevgi DONMA Tarımsal Sulamada Su Artırımı: Kısıntılı Sulama Yaklaşımı Mustafa ÜNLÜ, Rıza KANBER, Burçak KAPUR, D. Levent KOÇ, Servet TEKİN Açık ve Kapalı Sistem Drenaj Alanı Topraklarının Tuzluluk ve Alkalilik Parametrelerinin Karşılaştırılması Aynur FAYRAP, Yaşar KARAGÖZ, Yeliz DEVLET, Abdurrahman HANAY Mevcut ve Gelecekteki Sulama Projeleri Bakımından Seyhan Havzasının Değerlendirilmesi Bülent SELEK, İ. Kaan TUNÇOK, Sezar ERCAN Aşağı Seyhan Ovası Akarsu Sulama Sahası Taban Sularında Nitrat Konsantrasyonu ve Oluşturacağı Çevresel Risk Potansiyeli Hayriye İbrikçi, Ebru Karnez, Hacer Oğuz, Mahmut Çetin, Eren Öztekin, Mahmut Dingil, Cevat Kırda, Sevilay Topçu, Hüseyin Efe Sulamadan Dönen Suların Tarımda Kullanımının Sürdürülebilirliği Sevilay Topçu, Mahmut Çetin, Cevat Kırda, Ömer Faruk Karaca, Hüseyin Efe, Sertan Sesveren Arazi Sınıflandırma ve Drenaj Çalışmalarının Cografi Bilgi Sistemi (CBS) Yardımıyla Oluşturulması, Değerlendirilmesi ve Uygulama Projelerinin Yapımı R. Yücel, Ş.Aliyazıcıoğlu, C.Aslan V

7 Aşağı Seyhan Ovasında İklim Değişikliği ve Buğday, Mısır ve Pamuk Üretimi Üzerine Etkileri Burçak KAPUR, Rıza Kanber, Mustafa Ünlü Sulu Tarım Alanlarında Su, Tuz ve Nitrat Bütçesinin CBS Ortamında Saptanması: Aşağı Seyhan Ovası Örneği Mahmut Çetin, Cevat Kırda, Hayriye İbrikçi, Sevilay Topçu Ömer Faruk Karaca, Ebru Karnez, Hüseyin Efe, Sertan Sesveren Eren Öztekin, Mahmut Dingil, Harun Kaman Jeolojik Yönden Uygun Olmayan Lamas Havzasında Su Yönetimi ve Depolama Faaliyetleri Kemal ÇEVİK Aşağı Seyhan ve Aşağı Ceyhan Ovalarındaki Sürdürülebilir Sulama Yönetiminin İncelenmesi B. İbrahim KÜTÜK, Feryal SAATÇI, Aşağı Seyhan Ovasında Tabansuyu Seviyesi ve Tuzluluktaki Uzun Dönem Değişiklikler Sevgi DONMA, Takanori NAGANO, Taskashi KUME, Süha BERBEROĞLU, Selim KAPUR Pompaj Sulamalarında Yer Seçiminin Önemi ve Performansa Etkisi; Misis, Erdemli ve Samandağ Örneği Mümtaz ALTIPARMAK Aşağı Seyhan Ovasında Mevcut Su Yönetimi ve Sürdürülebilirliği Hüseyin Efe, Sevilay Topçu, Mahmut Çetin, Cevat Kırda Ömer Faruk Karaca, Sertan Sesveren Aşağı Seyhan Ovasında Su Kaynakları Projelerinin Geliştirilmesi ile Lagünlerin İlişkisi Zeliha SELEK, Ayşegül DİNCER, İrfan ASLANKURT Aşağı Seyhan Ovasında Sulu Tarımın Sürdürebilirliğinin Çevresel ve Ekonomik Göstergeleri Fuat Budak Balıkesir ve Kepsut Ovaları Borlu Sulama Sularının Toprak ve Bitki Üzerindeki Kirletici Etkileri Mehtap AKYOL, Mustafa AYAZ Basnıçlı Sulama Yöntemleri ve Su Tasarrufu Dr. Ziya ÇOŞKUN Erzin-Dörtyol Ovası Yeraltısuyu Sulamalarının Zamanlama ve Ekonomik Açıdan Önemi İhsan ÇİÇEK VI

8 AŞAĞI SEYHAN OVASI AKARSU SULAMA SAHASI TABAN SULARINDA NİTRAT KONSANTRASYONU VE OLUŞTURACAĞI ÇEVRESEL RİSK POTANSİYELİ Hayriye İBRİKÇİ 1, Ebru KARNEZ 1, Hacer OĞUZ 1, Mahmut ÇETİN 2, Eren ÖZTEKİN 1, Mahmut DİNGİL 1, Cevat KIRDA 2, Sevilay TOPÇU 2 ve Hüseyin EFE 3 1 Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bölümü, 01330, Adana. 2 Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, 01330, Adana. 3 DSİ VI. Bölge Müdürlüğü, ASO İşletme ve Bakım Şube Müdürlüğü, Adana Özet Taban suyu, derin kuyu suları ve kırsal alanlardaki içme ve kullanma sularının kirlenmesi kullanılan tarımsal girdilerle yakından ilgilidir. Bu girdilerin başında, uygulaması rutin hale gelmiş olan azotlu gübreler bulunmaktadır. Bitkiler için çok gerekli olduğu kadar, fazlası da canlılar için bir o kadar zararlı olan azot, kimyasal özellikleri nedeniyle toprak profilinden çok çabuk yıkanabilmekte ve su kaynaklarını kirletebilmektedir. Bu nedenle, içme sularında Dünya Sağlık Örgütünce belirlenmiş nitrat konsantrasyonu limit değerleri daha da aşağıya çekilmek istenmektedir. Aşağı Seyhan Ovasında yürütülen bu projede, hidrolojik yönden sınırları iyi belirlenmiş Akarsu Sulama Birliği sahasında 2007 su yılında (1 Ekim Eylül 2007) taban suyu nitrat konsantrasyonunda oluşan değişimler incelenmiştir. Taban suyu gözlem kuyularından Ocak, Şubat, Mayıs, Temmuz ve Ekim 2007 de alınan su örneklerinde nitrat analizleri yapılmıştır. Ortalama nitrat (NO 3 ) konsantrasyonu, gözlem periyodunda mg l -1 arasında değişmiştir. Yağış ve iklim koşullarına bağlı olarak taban suyundaki en yüksek konsantrasyon şubat ayında bulunmuştur. Akarsu sulama sahasında risk oluşturabilecek nitrat konsantrasyonu Şubat ayı haricinde genelde toplam alanın yaklaşık %5 i kadardır. Dolayısıyla, araştırma alanındaki taban suları nitrat kirliliği açısından bir risk oluşturmamaktadır. Öte yandan, 2007 su yılında üç metre derinlikteki toprak katmanındaki azotun Mg NO 3 ha -1 (4.97 kg N ha -1 ) azaldığı belirlenmiştir su yılında da ölçülecek olan nitrat konsantrasyonu, izleyen yıllarda sulama alanındakinitratkirlenmesini yansıtması ve gübreleme programlarını da içeren tarımsal uygulamaların gözden geçirilmesi açısından önemli olacaktır. Anahtar Kelimeler: Taban Suyu Nitrat Konsantrasyonu, Nitrat Kirlilik Riski, Akarsu Sulama Sahası 124

9 GROUNDWATER NİTRATE CONCENTRATİON AND ITS ENVİRONMENTAL RİSK POTENTİAL İN LOWER SEYHAN PLAİN, AKARSU IRRİGATİON AREA Abstract Pollution of water resources such as ground water, well waters and drinking and daily usage waters was very closely related to the agricultural inputs. One of the main inputs among the others is commonly used nitrogen fertilizers. Even though nitrogen is very important for survival of the plants, at the same time its excess use is very harmful for all the living populations. Nitrogen, because of its chemistry, easily leaches through the profile and pollutes the water resources. Therefore, nitrate threshold level in drinking water has already been reported by World Health Organization is tried to lower by the related authorities. In this research, conducted in Akarsu Irrigation area, variation in groundwater nitrate concentration throughout the irrigation year (October 1, 2006 to September 30, 2007) was studied. Nitrate concentrations of the groundwater samples were determined in January, February, May, July and October, The average NO 3 concentration during the year was ranged between mg l -1. Based on the climatic conditions and rainy season, the highest NO 3 concentration was found in February. Possible nitrate pollution risk in Akarsu Irrigation area was existed in about 5% of the total area except in February. Therefore, there was almost no NO 3 pollution risk in the area in year The same year, NO 3 amount in the 3-m soil depth was decreased as Mg NO 3 ha -1 (4.97 kg N ha -1 ). To continue to the same measurements in 2008 and also in following years, will establish a database and assist to develop useful agricultural practices including efficient fertilization program. Key Words: Groundwater Nitrate Concentration, Nitrate Pollution Risk, Akarsu Irrigation Area 1. LİTERATÜR ÖZETİ Tarımı yönlendiren en önemli faktörlerin başında gübre ve su, yıllardır önceliğini korumuştur. Son yıldır kimyasal gübreler tüm dünyada olduğu gibi, Çukurovada da fazlasıyla kullanılmaktadır. Azotlu gübreler sulu ve kuru koşullarda kullanılan gübrelerin başında gelmektedir (Schütt, 1977). Toprağa uygulanan azot yalnız bitkiler tarafından alınmayıp, aynı zamanda fiziko-kimyasal ve biyolojik süreçlerin de rol aldığı bir döngü içerisine girmektedir. Bu süreç toprak, iklim ve arazi kullanımına bağlı olarak değişkenlik göstermektedir Azot; toprak tekstürü, sulama suyu miktarı ve zamanı, yağış, gübreleme şekli ve zamanına bağlı olarak toprakta form değiştirmekte, yıkanarak taban suyuna karışmakta ve atmosfere volatilize olmaktadır (Prakasa Rao ve Puttanna, 2000). Özellikle çiftçi koşullarındaki yıkanma çok daha fazladır (Riley ve ark., 2001). Bu dinamizm nedeniyledir ki, birçok gelişmiş ülkede dahi, tarla koşullarında azot çalışması oldukça zor olmakta ve sonuçlar akılcıl bir yaklaşımdan veya model çalışmasından öteye gidememektedir (Riley ve ark., 125

10 2001). Azot gübrelemesinin çevredeki olumsuz etkisini, minimum düzeye indirerek tarımsal üretimi ve karlılığı en yüksek düzeye çıkarmak için, N un topraktaki davranışını anlamak gerekir. Beş önemli faktör, azotlu gübrelerin çevreyi ve içme suyunu kirleterek potansiyel toksik etki yaratmasına neden olmaktadır; bunlar: (1) uygulanan gübre azotu formu, (2) bitkiler tarafından azotun kullanım etkinliği, (3) su kaynaklarının kendi hareket ve yapıları, (4) toprakların su kaynakları ile olan ilişkileri ve (5) yöresel iklim koşulları ve sulama yöntemleridir. Azotun çevreye olan olumsuz etkileri üzerine birçok çalışma yapılmıştır (Xing ve Zhu, 2000, Marilla ve ark., 2004, Gallardo ve ark., 2005). Tek ve çok yıllık bitkilerin aşırı düzeyde azotla gübrelenmeleri ve azotun bitki kök bölgesinden taşınıp yer altı ve içme sularına karışması sonucunda, nitratın zararlı etkileri ortaya çıkmaktadır (Lorenz, 1978). Yapılan bu çalışmalarda, fazla uygulanan azotun (i) toprak profilinde yıkanarak özellikle yer altı ve yer üstü su kaynaklarının kirlenmesine (Kaçaroğlu ve Günay, 1997; Tang ve ark., 2004), (ii) insan sağlığı üzerine olan olumsuz etkilerine ve (iii) atmosfere volatilize olduğuna (Prasaka Rao ve Puttanna, 2000) dikkat çekilmiştir. Fazla azot kullanımından dolayı oluşan su kaynaklarındaki nitrat birikimi, kirlilik riski oluşturarak insan sağlığını yakından tehdit etmektedir (Andraski ve ark., 2000; Byre ve ark., 2001, de Ruijter ve ark., 2007). Nitrat kirliliği özellikle içme sularının ana kaynağı olan yer altı sularının yanı sıra, yer üstü sularının kirliliği açısından da ciddi bir sorundur (Andraski ve Bundy, 2002, Jalali, 2005). Bölgemizde yapılan aşırı gübreleme, bu riski daha da arttırmakta olup (İbrikçi ve ark., 2001) mısır alanlarında buğdaya göre daha fazla N yıkanması ve sistemden uzaklaşma kaydedilmektedir (Fang ve ark., 2006). Kültür alanlarına yapılan aşırı azot uygulamaları yer altı ve içme sularında artan nitrat konsantrasyonu olarak karşımıza çıkmaktadır. Yoğun tarım yapılan bölgelerden alınan içme suyu örneklerinde yapılan nitrat analizi sonucunda 120 ppm NO 3 saptanmıştır (İbrikçi ve ark., 2000). Bu rakam Dünya Sağlık Örgütünün kabul ettiği sınır olan 50 ppm NO 3 la karşılaştırıldığında azotlu gübrelerin çevreye verdiği zararların önemi daha da belirginleşmektedir (WHO, 1993). Dünyanın birçok yerinde nitrat kirliliği su kalitesini etkileyen ana etken olarak tespit edilmektedir (Keeney, 1982, Stevenson, 1986, Prasaka Rao and Puttanna, 2000, Marilla ve ark., 2004). Çevre kirlenmesinin yanısıra, ekonomik açıdan değerlendirildiğinde azotlu gübrelerin üretilmesi için oldukça yüksek miktarlarda enerji gerekmektedir (38.6 MJ kg N) (Evers et al., 2000) ve bu nedenle de gübre fiyatları her geçen gün artmaktadır. Ayrıca, son yıllarda küresel ısınmanın etkisiyle dünyada etkisini giderek hissettiren kuraklık nedeni ile yaşanan su yetersizliği de göz önüne alındığında suyun etkili bir biçimde kullanılması da önem kazanmaktadır. Bunun 126

11 için uzun yıllardan beri tarımsal üretimde drenaj suları tekrar sulama için kullanılmaktadır (Tang ve ark., 2004). Dünyada olduğu gibi ülkemizde de sulamadan dönen drenaj suları sulamada su kaynağı olarak kullanılmaktadır. Çukurova yöresinde, sulamadan dönen suların tarımda kullanılması yaygındır. Toprağa fazla miktarda uygulanan azotun önemi su kaynaklarının korunması açısından da son derece önemlidir. Boyutları bu kadar büyük ve çok yönlü olan azot kirlenmesini önlemek amacıyla çeşitli çözüm yolları denenmektedir. Çoğu gelişmiş ülkelerde, azot kullanım etkinliğinin arttırılması ve iyileştirilmesinin yanı sıra, yer altı ve yüzey sularının NO 3 ca kirletilmesi konularında çalışmalar yapılmakta olup, bunların ancak yöresel tarla ve sera denemeleriyle çözümlenebileceği vurgulanmaktadır (Bock ve Hergert, 1991). Sonuçta, bitki tarafından kullanılamayan azot eğer üretim sisteminde mevcut ise, kirlilik yaratacak bir kaynaktır (Halvarson ve ark., 2005). Azotun özellikle fazla gübre kullanımından kaynaklanan bu olumsuz etkileri tüm dünyada gündemde iken, kirlenmeyi minimuma indirecek ve sorunu çözecek çalışmaların gerçek koşullarda ve ekosistemi temsil edecek şekilde yapılması gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı, Aşağı Seyhan Ovası, Akarsu Sulama Sahası taban sularında 2007 yılında oluşan değişimleri gözlemek ve nitrat kirlenme riski açısından değerlendirmektir. 2. MATERYAL VE YÖNTEM 2.1 Taban suyu örneklemesi ve analizleri Bu araştırma Aşağı Seyhan Ovasında yer alan ve ha alanı kapsayan Akarsu Sulama Birliği sulama alanında, 2007 su yılında yürütülmüştür hidrolojik su yılında ekim, ocak, şubat, mayıs, temmuz ve ekim aylarında 108 noktadan (Şekil 1) taban suyu örnekleri alınmış olup, bu örneklerde tuzluluk, nitrat, ph, SAR ve bazı iyonlar (Na, Ca Mg, K, HCO 3, CO 3, SO 4 and Cl) analizleri yapılmıştır. Örnekler, arazinin durumuna göre 3-4 m derinliğe kadar el burguları ile açılmış taban suyu gözlem kuyularından el pompası yardımı ile alınmıştır. Laboratuvara günlük olarak getirilen su örnekleri filitre kağıdı yardımıyla ya hemen süzülerek kimyasal analize hazırlanmış ya da buzdolabında kısa bir süre için bekletilmiştir. Sularda nitrat analizleri belirtilen standart yöntemlere göre yapılmıştır (Standard Methods, 1998). Elde edilen sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirilmek üzere bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Taban suyu örneklerinin 127

12 nitrat içerikleri coğrafi bilgi sistemleri (CBS) kullanılarak haritalanmıştır. Bu amaçla, taban suyu gözlem kuyularının koordinatları GPS kullanılarak arazide belirlenmiştir. Haritalamada, ters uzaklık (IDW) yöntemi kullanılmıştır. Nitrat haritalarının oluşturulmasında izlenen sıra ve IDW yöntemi ile kullanılan parametreler Çetin ve ark. (2007) de ayrıntılı bir şekilde verilmiş olup, burada değinilmemiştir su yılında, taban suyu NO 3 konsantrasyonunun zamansal ve mekansal (yersel) dağılımı ocak, şubat, mayıs, temmuz ve ekim ayları için haritalanmıştır. Şekil 1. Toprak ve taban suyu örnekleme noktaları, akım gözlem istasyonları ve piezometre bataryalarının Akarsu Sulama Havzasındaki yerleri. 3. SONUÇLAR VE TARTIŞMA 3.1. Taban suyu nitrat konsantrasyonu Akarsu sulama alanında taban suyu nitrat ölçümleri ekim 2006; Ocak, Şubat, Mayıs, Temmuz ve Ekim 2007 aylarında yapılmıştır. Yıl içerisinde taban suyu derinliğine, toprak yapısına ve bitki örtüsüne bağlı olarak nitrat konsantrasyon değerleri çeşitli artış ve azalışlar göstermiştir. Genel olarak, taban suyu nitrat konsantrasyonları risk oluşturacak düzeyin çok üzerinde (50 mg NO 3 l - 1 ) ve yaygınlıkta bulunmamıştır. 128

13 Şubat ve temmuz aylarındaki taban suyu nitrat ölçümleri genel olarak örneklemelerin yapıldığı diğer aylardan daha farklı sonuçlar vermiştir. Her iki ayda da ya yağış ya da aşırı sulama suyu kullanımı nedeniyle derine sızma fazla olmuştur. Şubat 2007 dışındaki tüm aylarda ortalama nitrat konsantrasyonu 20 mg l -1 nin altı ve üzeri olmak üzere sırasıyla %84 ve 15 lik bir alansal dağılım göstermiştir (Çizelge 1). Şubat 2007 deki değerler oldukça yüksek bulunmuş ve bu değerler daha geniş alana yayılmıştır. Sulamanın en yüksek olduğu temmuz ayında ise azot konsantrasyonlarının alansal dağılımları diğer aylara benzerlik göstermiştir. Şubat 2007 haricinde, içme sularında kritik düzey olan veya risk oluşturabilecek 50 mg l -1 lik nitrat konsantrasyonu (WHO, 1993) tüm alan bazında ancak %0.2 lik bir alana dağılmıştır (Çizelge 1). Şubat ayında ise bu konsantrasyon dağılımı daha geniş bir alana yayılmış olup ve 50< mg l -1 dağılımı tüm alanın % 24.7 sini oluşturmuştur. Sonbaharda uygulanan azotlu gübreler, bu dönemde henüz bitkilerce tam olarak kullanılmadığı için yağış nedeniyle yıkanmış ve taban suyunda nitrat konsantrasyonunu arttırmıştır. Dolayısıyla taban suyunda oluşabilecek azot risk faktörü bu ayda potansiyel olarak artmıştır. Çizelge yılında Akarsu sulama alanında taban suyu nitrat konsantrasyonlarının (mg l -1 ) alansal dağılımı (%) NO 3 konsantrasyon dağılımı (mg l -1 ) Alansal Ortalama Zaman < < Alansal dağılım (%) Ocak/ ± Şubat/ ± Mayıs/ ± Temmuz/ ± Ekim/ ± Şubat ayında taban suyu derinliği kritik düzeylere kadar yükselmiştir. Sahanın alansal ortalama taban suyu derinliği 1.09 m olarak belirlenmiş; taban suyu, alanın %42 sinde <1.0 m, %43 ünde ise m arasında bulunmuştur. Dolayısıyla, araştırma alanının %85 inde taban suyu derinliği 1.5 m den daha az düzeylere ulaşmıştır. Bu ise, araştırma alanında kış aylarında ciddi boyutlarda drenaj sorunu olduğunu açıkça göstermektedir. Benzer olarak sahada, temmuz ayında da aşırı sulamadan dolayı taban suyu yükselmiştir. Ancak temmuzdaki nitrat konsantrasyonundaki artış ve dağılım (toplam alanın %67.1 inde taban suyu derinliği 1.5 m den daha az bulunmuştur) şubat kadar belirgin olmamıştır, çünkü verilen azot yoğun bitki örtüsünce kaldırılmış veya kaldırılmaktadır (Andraski ve ark. 2000). Dolayısıyla, gerek gübre gerekse toprak azotunun sığ taban suyuna yıkanması ve sızması daha derindeki taban suyuna ulaşımdan daha kolay olabilecektir. Özellikle kil ve kile yakın toprak tekstürünün hakim olduğu 129

14 Çukurova bölgesinde taban suyu derinliği, su kirlenmesi üzerine etki eden önemli bir toprak faktörü olarak karşımıza çıkmaktadır (İbrikçi ve ark. 2000). Toprak tekstürü, su hareketini ve buna bağlı olarak iyon hareketini de etkilediği gibi, iyonların toprağın katı fazında tutulmalarını ve adsorpsiyonlarını da etkilemektedir (De Rujiter ve ark., 2007). Dikkate alınan su yılında taban suyundaki net NO 3 değişimi 3 m derinliğindeki bir toprak katmanı için değerlendirilmiş olup, net TS NO 3 -N değişimi (ΔTSNO 3, 2007 deki nitrat 2006 daki nitrat) olarak ΔTSNO 3 -N= kg N ha -1 ( Mg ha -1 NO 3 ) olarak hesaplanmıştır. Bu rakamlar 2007 yılında NO 3 -N u miktarında bir azalmanın olduğunu göstermektedir. 130

15 Ocak 07 Şubat 07 Mayıs 07 Temmuz 07 Ekim 07 Çalışma alanı sınırı Yerleşim yerleri Sulama ve drenaj kanalları Sol isale kanalı Ana sulama kanalı Yedek sulama kanalı Ana drenajkanalı Yedek drenaj kanalı Kuşaklama kanalı Taban suyu NO3 değeri (ppm) Şekil su yılında taban suyu nitrat konsantrasyonunun zamansal ve Kilometre mekansal değişimi3.2. Taban suyunda nitratın boyutsal ve zamansal dağılımı Ölçümler hem mekansal hem de zamansal olarak değerlendirilerek haritalanmıştır. İlgili haritalara göre en yüksek NO 3 konsantrasyonu ve bunun alansal dağılımı Şubat 2007 de görülmektedir. Özellikle Araplı ve Herekli yerleşimleri civarında yıl boyunca daha fazla nitrata rastlanmıştır. Bunun bir 131

16 nedeni yerleşim alanı olması dolayısıyla daha intensif tarımın ve gübrelemenin yapılmış olmasından kaynaklanabilmektedir (Şekil 2). Tek yıllık bitkilerin ekildiği alanlarda alansal ve boyutsal değişim yıl boyunca gözlenirken, çalışma alanının doğu ve kuzey doğusunda yer alan narenciye alanlarında genelde yüksek nitrat konsantrasyonu sürekliliğini korumaktadır. Sonuç olarak Akarsu sulama alanında taban suyundaki bu nitrat ölçümleri ve değerlerin haritalanması bölgenin azotun oluşturabileceği kirlenme riskini ortaya koyması açısından önemlidir. Bu tür bir değerlendirmenin izleyen yıllarda da yapılıp, gübre programlarının buna göre gözden geçirilmesi açısından önemli olacaktır. 4. TEŞEKKÜR Avrupa Birliği 6. Çerçeve Programı (FP6) kapsamında QUALIWATER: Diagnosis and Control of Salinity and Nitrate Pollution in Mediterranean Irrigated Agriculture isimli proje (Proje No: INCO-CT ) ile desteklenen bu araştırma, Çukurova Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi nce de Katılımlı Araştırma Projesi (Proje No: ZF2006KAP1) çerçevesinde finanse edilmiştir. 5. KAYNAKLAR Andraski, T.W., L.G. Bundy, and K.R. Byre Crop Management and Corn Nitrogen Rate Effects on Nitrate Leaching. J. Environ. Qual. 29: Bock, B.R., and Hergert, G.W., Fertilizer nitrogen management. R.F. Follet et al. (eds) Managing nitrogen for groundwater quality and farm profitability. SSA, Madison, WI, Pp Byre, K.R., J.M. Norman,L.G. Bundy, ve S.T. Gower Nitrogen and Carbon Leaching in Agroecosystems and Their role in Denitrification Potential. J. Environ. Qual. 30: Çetin, M; Kırda, C.; Efe, H.; Topçu, S., Aşağı Seyhan Ovası nda Taban Suyu Derinliği Sulama İlişkilerinin Coğrafi Bilgi Sistemi İle İrdelenmesi. V. Ulusal Hidroloji Kongresi Bildiriler Kitabı, Sayfa: , Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 5 7 Eylül 2007, Ankara. De Rujiter, F.J. and L.J. Boumnas, A.L. Smit and M. Van den Berg Nitrate upper groundwater on farms under tillage as affected by fertilizer use, soil type and groundwater table. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 77:

17 Evers, M.A.A., V.C.R. Hensgens and R. Pothoven, Handboek Meststoffen. Nutriënten Management Instituut NMI bv., Wageningen. Fang,Q., Q. Yu, E. Wang, Y, Chen, G. Zhang and J. Wing Soil nitrate accumulation, leaching and crop nitrogen use as influenced by fertilization and irrigation in an intensive wheat-maize double cropping system in North China Plain. Plant and Soil. 284: Gallardo, A.H., Borja, W.R., and Tase, N., Flow and pattern of Nitrate Pollution in Groundwater: A case Study of An Agricultural Area in Tsukuba City, Japan. Environ. Geol. 48: Halvorson, A.D., Schweissing, F.C., Bartolo, M.E., and Reule, C.A Corn Response to Nitrogen Fertilization in a Soil with High Residual Nitrogen. Agron. J. 97: Ibrikçi, H., Yağbasanlar, T., Keklikçi, Z., Çakmak, İ., Büyük, G., Toklu, F. ve Güzel N., Çukurova Bölgesinde insan sağlığı ve çiftçi ekonomisi açısından buğdayda azot gübrelemesinin optimizasyonu. DPT Kesin Sonuç Raporu. Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü, Adana. Jajali, M., Nitrates leaching from agricultural land in Hamadan, western Iran. Agriculture Ecosystems and Environment, 110, Kaçaroğlu, F., and Günay, G., Groundwater Nitrate Pollution in an Alluvium Aquifer, Eskişehir Urban Area and Its Vicinity, Turkey. Environmental Geology 31: Keeney, D.R., Nitrogen management for maximum efficiency and minimum pollution. F.J. Stevenson (ed.) Nitrogen in agricultural soils. ASA, Madison, WI, Pp Lorenz, O.A., Potential nitrate levels in edible plant parts. D.R. Nelson and J.G. MacDonalds (eds.) Nitrogen in the environment: Soil-plant-nitrogen relationships. Academic Press, New York., Pp Marilla, Y.A., El-Nahal, I., and Agha, M.R Seasonal Variations and Mechanisms of Goundwater Nitrate Pollution in the Gaza Strip. Environmental Geology 47: Prakasa Rao, E.V.S., and K. Puttanna Nitrates, agriculture and environment. Current Sci. 79: Prakasa Rao, E.V.S., and K. Puttanna Strategies for Combating Nitrate Pollution. Current Sci. 91: Riley, W, I. Ortiz-Monasterio and P.A. Matson Nitrogen leaching and soil nitrate, nitrite and ammonium levels under irrigated wheat in Northern Mexico. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 61:

18 Schutt, I.., Nitratuntersuchungen in rohspinat und industrieller sauglings fertignaahrung, Die Nahrung, 21: Standard Methods, 1998, Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation USA. Stevenson, F.J., Cycles in Soils. John Wiley and Sons, New York. Tang, C., Chen, J., Shindo, S., Sakura, Y., Zhang, W., and Shen, Y Assessment of Groundwater Contamination by Nitrates Associated with Wastewater Irrigation: Case Sttudy in Shijiazhuang Region, China. Hydrological Processes 18: WHO, Guidelines for drinking water quality, 2nd edn. 1. Recommendations, WHO, Geneva. Xing, G.X., and Zhu, Z.L An Assesment of N Loss From Agricultural Fields to Environment in China. Nutr. Cyc. Agroeco. 57:

19 SULAMADAN DÖNEN SULARIN TARIMDA KULLANIMININ SÜRDÜRÜLEBİLİRLİĞİ Sevilay TOPÇU 1*, Mahmut ÇETIN 1, Cevat KIRDA 1, Ömer Faruk KARACA 2, Hüseyin EFE 3, Sertan SESVEREN 2 1* Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, Balcalı, Adana. Temas kurulacak kişinin elektronik posta adresi: stopcu@cu.edu.tr 2 Sütçü İmam Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, Kahramanmaraş 3 Devlet Su İşleri 6. Bölge Müdürlüğü, ASO Şube Müdürlüğü, Adana ÖZET Bu çalışma kapsamında sulama şebekesi olmayan Aşağı Seyhan Ovası- IV. Merhale Proje alanında yer alan hektar tarım alanında 55 adet taban suyu gözlem kuyusu tesis edilmiş ve anılan arazilerde düşük kaliteli suların toprak ve taban suyu (TS) tuzluluğuna etkileri araştırılmıştır. Sulama mevsimi başlangıcında arazinin %97.7 sinde TS tuzluluğu sorunu bulunduğu, bu değerin sulamanın pik olduğu temmuz ayında sulama ve toprak kanallardan olan sızmanın seyreltme etkisi nedeniyle düştüğü ve taban suyu kalitesinde az da olsa bir iyileşme olduğu belirlenmiştir. Sulama sezonu öncesinde toprak tuzluluğunun yüksek olduğu alanlar tüm sahanın %43.1 ini oluştururken bu oran sulama sezonu sonunda %28.6 ya düşmüştür. Üst havzada sulanan alanlarda yüzey sulama yöntemleriyle aşırı su uygulanması ve sulama randımanının düşük olması drenaj kanalındaki su kalitesini iyileştirmiş; sulama uygulamaları da topraktaki tuzun derinlere yıkanmasına neden olmuştur. Anahtar sözcükler: Tuzluluk, taban suyu, sulama, düşük kaliteli sular, EM38 135

20 SUSTAINABLE USE OF IRRIGATION RETURN FLOWS IN ABSTRACT AGRICULTURE The aim of this study was to assess the effects of poor quality irrigation return flow on soil and ground water (GW) salinity. Therefore, 55 GW observation wells were installed in an ha agricultural area located in the Lower Seyhan Plain-IV Stage Project Area, that has not yet been equipped with irrigation infrastructures. About 98% of the area had GW salinity problem just before the irrigation season, however, quality of ground water showed partial improvement due to dilution effect of leakage and irrigation in July (peak of irrigation season). Similar to ground water quality, higher soil salinity was observed (43.1% of all study area) at the beginning of irrigation season, nevertheless this ratio decreased to 28.6% at the end of irrigation season. Due to excessive water application through using flood irrigation technique which is the primary cause of low irrigation efficiency, the water quality of drainage channel was higher than expected. Also excessive irrigations caused leaching the salts to the lower depth in the soil profile. Keywords: Salinity, ground water, irrigation, low quality irrigation water, EM38 1.GIRIŞ Tarım, binlerce yıldır olduğu gibi günümüzde de artan dünya nüfusunun gıda, giyim, barınma ve yakacak gibi temel gereksinimlerini karşılamaktadır. Nüfus ve ekonomik gelişmeye paralel olarak hızla artan tüketim, buna karşın başta iklim değişikliği olmak üzere insanoğlunun bilinçsiz ve düşüncesiz uygulamaları ile giderek ciddi boyutlarda azalan su kaynakları, tarımsal üretimi ve verimliliğini olumsuz etkilemektedir. Dünyanın birçok ülkesinde olduğu gibi, Türkiye de de tatlı su kaynaklarının %75 i tarım sektörü tarafından kullanılmaktadır (DSİ, 2006). Su, toprak ve hava gibi üç doğal kaynağı temel girdi olarak kullanan tarım sektörünün sürdürülebilirliği kaynakların doğru yönetimi ve uygun teknik ve teknolojilerin kullanımıyla sağlanabilir. Bir yandan evsel ve endüstriyel amaçlı kullanımlar ile turizm sektörünün artan su ihtiyacının karşılanması, öte yandan birim alandan elde edilen üretimi artırmak için sulamaya açılan yeni tarım alanlarına su götürülebilmesi için son yıllarda düşük kaliteli suların tarımda kullanımları giderek yaygınlaşmaktadır. Bununla birlikte, sürdürülebilir tarımda sağlıklı bir kök bölgesinin yaratılabilmesi verimliliğin ön koşuludur ve bu da ancak toprakta su-hava-tuz düzeyi arasında uygun ve kabul edilebilir bir dengenin sağlanması ile gerçekleştirilebilir. Zira, uygun toprak-su-bitki yönetim stratejilerinin olmaması nedeniyle düşük kalitedeki suların gelişi güzel kullanımı, toprak sağlığı ve çevresini olumsuz yönde etkilemektedir. Sulu tarım alanlarında kontrolsüz ve ölçüsüz sulama uygulamaları sonucu toprakların tuzlu ve alkali hale dönüşmesi önemli bir sorundur. Özellikle drenaj 136

21 şebekelerinin yetersizliği ve sulama sonucu yükselen taban suyu, kurak bölgelerde tuzluluğun başlıca nedenidir. Yüksek taban suyu: 1) Kapilarite ile üst katmanlara yükselerek buharlaşması sonucunda bileşimindeki tuzları üst katmanlarda veya bitki kök bölgesinde bırakarak toprakların tuzlulaşmasına ve bitkilerin bundan olumsuz etkilenmesi, 2) Özellikle drenajı bozuk alanlarda bitki kök bölgesine kadar yükselmesi ve buradaki hava-su dengesini bozması olmak üzere iki önemli soruna yol açmaktadır. Taban suyunun tüm bu olumsuzluklarını önlemek için, taban suyu derinliğinin yersel ve zamansal değişimi ve tuzluluk düzeyi gibi konuların çok iyi bilinmesi ve elde edilen sonuçlara göre önlemlerin alınması gerekmektedir. Diğer bir ifadeyle, taban suyu sürekli olarak izlenmeli ve projede öngörülen düzeylerde tutulmalıdır. Taban suyu izleme ve değerlendirme çalışmaları, tarımsal faaliyetlerin sürdürülebilirliği açısından oldukça önemlidir. Başarılı bir sulama ve sulu tarımın sürekliliği; toprak, su, tuz ve bitki ilişkilerinin yakından izlenmesi, oluşabilecek sorunların önceden sezinlenip gereken önlemlerin zamanında alınıp uygulanması ile mümkündür. Sulu tarımda tuzlu suların kullanım stratejisi, arazi düzeyinde toprak tuzluluğunun kontrolünü gerektirmektedir. Buna ek olarak drenaj su miktarındaki azalmayı ve su kaynakları üzerindeki yan etkisini azaltma koşuluyla sulamadan dönen suların tekrar kullanımı söz konusu olabilmektedir. Tuzlu suyun kullanımındaki asıl amaç, sürdürülebilir tarımın eldesi ve nehir havzalarındaki su kaynaklarının kalitesinde devamlılığın sağlanmasıdır (Beltran, 1999). Konya bölgesinde sulu tarımın yaygın olduğu alanlarda yapılan bir çalışmada çiftçilerin %22 sinin sulama suyu olarak drenaj kanallarındaki suyu kullandığı belirlenmiştir (Çiftçi ve ark., 1995). Berekatoğlu (2004) tarafından Harran Ovasında yürütülen bir çalışmada drenaj kanalı su örnekleri ve drenaj kanalından saptırılan sularla sulanan alanlardan alınmış toprak örnekleri incelenmiştir. Su örnekleri incelendiğinde elektriksel iletkenlikleri ds m -1 arasında değiştiği görülmüştür. Sulamanın en yoğun yapıldığı temmuz ve ağustos aylarında ise drenaj sularının elektriksel iletkenlik değerlerinin ds m -1 arasında değiştiği, bunun nedeninin de drenaj kanal sularının mevsimsel olarak değişimi olduğu belirlenmiştir. Alınan toprak örneklerinde elektriksel iletkenlikler ds m -1 arasında değişmiş ve derinliğin artması ile tuzluluk miktarı da artış göstermiştir. Northey ve arkadaşları (2005), Güney Avustralya da yer alan Murrumbidgee sulama sahasında taban suyundaki tuzluluk birikiminin oluşumu ve ölçümü amacıyla yaptıkları bir çalışmada; taban suyu seviyesindeki değişimlerin taban suyu ve su tablasının alt kısımlarında yer alan tuzluluk dalgalanmalarıyla ilişkili olduğunu, su tablasının üst kısımlarındaki tuzluluk değişimlerinin ise doğrudan toprak profilindeki kapiler yükselme ve tuz birikimiyle ilgili olduğunu belirtmişlerdir. Buna ek olarak, bitki su alımı ve tuzlulaşma oranının belirlenmesi için değişen taban suyu seviyesi koşullarında, taban suyu tuzluluğunun zaman ve derinlik ölçümlerinin detaylı bir şekilde yapılmasının gerekliliğini vurgulamışlardır. Tarboton ve ark. (2004) tarafından yapılan çalışmada, derine sızmayı azaltmayı amaçlayan sulama yönetim tekniklerinin yerel taban suyu yüksekliği üzerine doğrudan etkili olduğu ve 137

22 sulama sezonu boyunca ölçülen taban suyu kalitesinin çoğunlukla sulamadan dönen sularla sulanan alanlarda kötüleştiği ortaya konulmuştur. Aşağı Seyhan Ovası sulamalarında yaklaşık, ha alan sulanmakta ve taban suyu ölçümleri için tesis edilmiş binin üzerindeki gözlem kuyusundan yararlanıldığı kaydedilmektedir. Projenin hektarlık bölümünde taban suyu izleme çalışmaları halen sürdürülmekte ve sulamanın en yoğun olduğu aylarda taban suyu 0-1 m arasında yer almaktadır. Drenajı bozuk olan bu alanlarda hektarda tuzluluk sorunu bulunmaktadır (DSİ, 1982; Çetin ve Özcan, 1999). Yüksek taban suyu seviyesi ve tuzluluğu ile toprakların tuzlulaşma ve alkalileşme sorunu düşük kaliteli suların kullanıldığı tarım alanlarında çok daha önemli boyutlara ulaşmaktadır. Örneğin; Çukurova Yöresi nde bulunan Aşağı Seyhan Ovası nın henüz sulama şebekesi götürülmeyen güney kısmında yer alan IV. Merhale Proje Alanında çiftçiler kuru tarımın yanı sıra sulu tarım da yapmaktadır. Sahanın kuzey kısımlarında çok küçük bir alanda kısmen mevcut sulama kanallarının uç tahliye suları tarımsal amaçlı kullanılmasına rağmen, bu miktar IV. Merhale Proje alanı için yeterli değildir. Bu nedenle, mevcut sahadaki tarım arazilerinin büyük bir bölümünün sulanmasında ana drenaj kanallarından saptırılan sular (sulamadan dönen su) kullanılmaktadır. Sulu tarım alanlarında sulamanın taban suyu derinliği ve tuzluluğuna etkilerinin belirlenmesi amacıyla Devlet Su İşleri nce kurulan gözlem kuyuları ağında gözlemler yapılmakla birlikte, uzun yıllardan beri drenaj suları ile sulamanın yapıldığı IV. Merhale Alanı nda DSİ tarafından tesis edilmiş gözlem ağı bulunmamaktadır. Bu çalışmada, sulama şebekesi henüz inşa edilmekte olan, ancak önemli bir kesimi sulamadan dönen sularla sulanan ASO IV. Merhale Projesi Alanı nda bulunan ve Güney Yüreğir Sulama Birliği ne bağlı ha büyüklüğündeki Yemişli Sahası nda taban suyu ile toprakların tuzluluğunun tanımlanması amaçlanmıştır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM Çalışma, Güney Yüreğir sulama birliğine bağlı ha alana sahip Adana- Karataş-Yemişli mevkiinde sulama şebekesi bulunmayan, ancak sulamadan dönen sularla sulanan ASO IV. Merhale projesi P2D1 drenaj kanalı servis alanında yer alan alanda yapılmıştır (Şekil 1). Çalışma alanı, Yüzbaşı köyü yakınındaki YS6 ana sulama kanalı uç sularından iyi kalitede sulama suyu almasına rağmen, bu miktar yeterli değildir. Bu yüzden çoğu çiftçi, sahanın kuzeydoğusundaki YD2-9 yedek drenaj kanalı ve doğu sınırındaki YD2 ana drenaj kanalı üzerinde yer alan su saptırma noktalarından saptırılan düşük kaliteli (sulamadan dönen) sularla sulama yapmaktadır. Toprak geçirgenliğinin düşük olması, sulama açısından mevcut sahada ortaya çıkan en önemli sınırlamadır. Helvacı Serisi nde bulunan 138

23 çalışma alanı toprakları genel olarak ince bünyeli ve yüksek kil içeriklidir. Tüm toprak profillerinin kireçli olduğu topraklarda ortalama kireç miktarı %20 civarındadır. Çalışma alanında, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümünce yürütülen QUALIWATER isimli Avrupa Birliği projesi çerçevesinde 55 adet taban suyu gözlem kuyusu açılmıştır. Bu kuyularda taban suyu kalite gözlemleri sulama öncesi, pik sulama sezonunda, sulama sonrası gibi kritik dönemlerde yapılmıştır. Kara Deniz Ankara Ege Denizi Antalya Akdeniz Adana Suriye Irak İran Şekil 1. Çalışma alanının konumu ve taban suyu gözlem kuyularının dağılımı 139

24 Çalışma alanında düşük kaliteli suların kullanılmasının 0-1 m derinliğindeki toprak profili tuzluluğuna etkilerinin belirlenmesinde EM38 tuzluluk ölçer aleti kullanılmıştır. EM38 ile yapılan okumalar, belirli zamanlarda değişik mekânlardan alınan toprak örnekleri kullanılarak kalibre edilmiştir. Arazide taban suyu tuzluluğu gözlemleri 2006 ve 2007 yıllarında kış yağışı öncesi, sonrası ve sulama öncesi, sulamanın yoğun olarak yapıldığı temmuz ayı ile sulama sonrası dönemleri kapsayacak şekilde değişik zamanlarda yapılmıştır. Toprak tuzluluğu ölçümleri ise Eylül-2006 ile Mart-Haziran-Temmuz-Eylül-2007 de olmak üzere farklı dönemlerde yapılmıştır. Arazi gözlemleri ve laboratuar sonuçları CBS ortamında değerlendirilmiş; haritaları çizilmiş ve zonal istatistikleri belirlenmiştir. 3. BULGULAR VE TARTIŞMA Taban suyu örneklemesine ek olarak ana drenaj kanalından saptırılan suyun kalitesini belirlemek amacıyla 7 tanesi drenaj kanalı, 1 tanesi de sulama kanalı olmak üzere toplam 8 farklı saptırma noktasından su örnekleri alınmıştır. Taban suyu tuzluluğu ve toprak tuzluluğu sorunlarının yersel ve zamansal değişimlerinin saptanabilmesi için çalışma alanında 50 m x 50 m boyutlu gridler oluşturulmuş; her bir değişkenin grid hücrelerindeki değerleri n=12, ağırlık kuvvet değeri β=2 ve düzgünleştirme parametresi δ=0 alınarak (Wingle, 1992; Çetin ve ark., 2007) ters uzaklık enterpolasyon tekniği ile CBS ortamında kestirilmiş ve haritaları çizilmiştir. ArcView GIS 3.3 paket programı (ESRI, 1996) Spatial Analyst modülü zonal istatistikleri kullanılarak taban suyu ve toprak tuzluluğunun şiddet ve yayılımları elde edilmiştir Taban suyu (TS) tuzluluğu değişimleri Alansal bazda ortalama TS tuzluluğu 2006 yılında mayıs, temmuz (Şekil 2) ve eylül aylarında sırasıyla 28.8, 18.4 ve 24.9 ds m -1 olarak belirlenmiştir yılında ise taban suyu tuzluluğu tüm alanda ortalama 20 ds m -1 değerinden daha büyük olmuştur (Çizelge 1). Akdeniz den (Karataş) alınan 3 adet su örneğinde deniz suyunun ortalama toplam tuzluluk değeri TDS=41.03 g l -1 dolaylarında bulunmuştur. Sulamada kullanılan su kaynağının ortalama tuzluluğunun ECi= ds m -1 olduğu göz önüne alındığında, taban suyunun oldukça konsantre hale geldiği; toprak kanallardaki sızma ve aşırı su kullanımı temmuz ayındaki TS tuzluluğunda seyreltme işlevi görmüş ve bu nedenle temmuz ayında taban suyunun tuz konsantrasyonu diğer aylara kıyasla daha düşük olmuştur. Benzer durum 2007 yılında da görülmekle birlikte genel olarak 2007 yılında temmuz ayında taban suyu tuz konsantrasyonu aynı yılın diğer aylarına kıyasla önemli bir düşme göstermemiştir (Çizelge 1). Daha önce yapılan çalışmalarda da ASO da sulama şebekesi olmayan alanlarda bu tür sorunların ortaya çıkabileceği (Çetin ve Özcan, 1999) ve ASO IV. Merhale Projesi kapsamındaki çalışma alanını da kapsayan bazı alanlarda oldukça yüksek TS tuzluluğunun (>100 ds m -1 ) 140

25 gözlendiği rapor edilmiştir (DSİ, 1982). Drenaj mühendisliği bakımından kritik değer olarak kabul edilen TS tuzluluğun 5 ds m -1 den daha büyük (Çetin ve Kırda, 2003; DSİ, 1982) olduğu alanların yayılımı 2007 yılının mayıs ayında %97, temmuzda %93 ve eylül ayında %97 bulunmuştur (Çizelge 1) yılında da benzer olan bu dağılım TS kalitesinin oldukça düşük olduğunun bir göstergesidir Toprak tuzluluğu değişimleri Toprak örneklerinin çamur süzüğü (ECe) değerlerine göre kalibre edilen EM38 ölçüm sonuçları CBS ortamında haritalanmış ve toprak tuzluluğunun şiddet ve yayılımlarını belirlemek amacıyla zonal istatistikler hesaplanmıştır (Çizelge 2). Alansal ECe ortalama değerleri, toprak derinliği arttıkça toprak tuzluluğunun da arttığını göstermektedir. Toprakların 0-1 m derinliğinde sulama mevsimi öncesinde (Mart/2007), çalışma alanının %26.5 inde toprak tuzluluğunun ECe>8 ds m -1 olduğu saptanmıştır. Bununla birlikte, alanın %73.4 ünde toprak tuzluluğu sorununa rastlanmamıştır (Çizelge 2). Sulama mevsimi sonunda ise (Eylül/2006) çalışma alanının %36.0 sında toprak tuzluluğu sorunu bulunmazken (ECe<4 ds m -1 ); %28.6 sında yüksek tuzluluk (ECe>8 ds m -1 ) sorunu olduğu belirlenmiştir. YS6 ana sulama kanalından saptırılan iyi kaliteli sulama suyunun (ECi< 0.6 ds m -1 ) ya da bu kanalın suyu ile kısmen seyreltilmiş drenaj kanalı sularının kullanıldığı Yemişli, Çukurkamış, Çimeli ve Helvacı yerleşimleri civarındaki arazilerde 0-1 m lik toprak katmanında herhangi bir tuzluluk sorunu saptanmamıştır (Şekil 2). Benzer sorunsuz durum YD2 drenaj kanalındaki su saptırma noktaları civarındaki arazilerde de görülmüştür (Şekil 2). Çetin ve ark. (2007) tarafından, çalışma alanının membasında yer alan sulanan alanlarda yüzey sulama yöntemleriyle aşırı su uygulanması ve düşük sulama oranı nedeniyle sulama randımanının düşük olduğu belirlenmiştir. Bu durum, Çetin ve ark. (2007) ile Demir ve Antepli (2004) tarafından da işaret edildiği gibi ASO da mansapta yer alan drenaj kanallarında seyreltme etkisi yaparak su kalitesinin beklenenden daha yüksek olmasına neden olmaktadır. Bu tür bir mekanizma, çalışma alanı gibi mansap alanlarda yer alan çiftçilerin drenaj kanal sularını kullanmalarını sürdürülebilir kılmaktadır. Sulama mevsimi başlangıcındaki toprak tuzluluğunun, mevsim sonundaki toprak tuzluluğuna göre daha yüksek ve daha geniş alanları kapladığı; dolayısıyla, kış yağışlarının bir önceki sulama mevsiminde oluşan tuz birikimini beklentilerin aksine yıkayamadığı belirlenmiştir. Bu süreçte, topografyanın ve yetersiz çıkış ağzı koşullarının en önemli faktörler olduğu söylenebilir. 141