Evaluation of Various Soil Tillage Methods in Terms of Percent Crop Residue Cover and Erosion Control
Abstract
The
aim of this study was to estimate the percent crop residue cover remaining on
the soil surface after field operations with various soil tillage methods on
wheat, barley, oats and rye fields and evaluate these methods in terms of soil
erosion control. Tillage methods were mainly formed as fall tillage, fallow and
spring tillage. Six tillage implements including mouldboard plough, disc plough,
rotary tiller, one-way disc
plough, chisel plough with sweeps and paraplough were selected for fall tillage
and three tillage implements including heavy disc harrow, light disc harrow and
harrow with spike tooth were selected for spring tillage. The percent crop
residue cover before tillage were determined by using a regression equation
which gives the relationship between the amount of crop residue (kg ha-1)
and the percent crop residue cover. The percent crop residue cover after
tillage operation was predicted by using calculation method. Research results
showed that percent crop residue cover remaining on the soil surface after
tillage operation is ≤ 21.99% for Method 11-16, ≤ 42.51% for Method 21-26, between 14.64% to 59.07%
for Method 31-36, between 18.59% to 63.02% for Method 41-46, between 40.90% to
85.33% for Method 51-56, between 42.59% to 87.03% for Method 61-66 and between
45.71% to 90.14% for Method 71-76. Method 11-16 used on barley field,
method 11-13 used on wheat field and method 11-12 used on rye field were
evaluated as the most unsuccessful methods, whereas Method 76 used on oats
field was evaluated as the most successful method in terms of soil erosion
control.
References
- Al-Kaisi, M. and M. Hanna, 2009. Residue Management & Cultural Practices. Resources Conservation Practices, PM 1901a, University Extension, Iowa State University.
- Anonymous, 1992. Estimates of Residue Cover remaining After Single Operation of Selected Tillage Machines. Developed Jointly by the Soil Conservation Service, USDA and the Equipment Manufacturers Institue.
- Anonymous, 2015. Estimating Crop Residue Cover for Soil Erosion Control. Soil Factsheet, Order No: 641.220-1, British Columbia, Ministry of Agriculture.
- Dickey, E. C., D. P. Shelton and P. J. Jasa, 1986. G18-544 Residue Management for Soil Erosion Control. University of Nebraska-Lincoln, Lincoln Extension, 1-1-1981.
- Dickey, E. C., P. W. Harlan and D. Vokal, 1981. G18-544 Crop Residue Management for Water Erosion Control. University of Nebraska-Lincoln, Biological Systems Engineering, 4-1-1981.
- Dickey, E. C. and J. Havlin, 1985. Estimating Crop Residue Using Residue to Help Control Wind and Water Erosion. University of Nebraska-Lincoln, Biological Systems Engineering, Lincoln, NE Leaft No. 3, 1-1-1985.
- Dursun Göknur, İ., 2002a. Bitki Yüzey Artığı Kaplama Oranının Belirlenmesinde Kullanılan Yöntemler. Türk-Koop Ekin Dergisi, 6(21): 60-65.
- Dursun Göknur, İ., 2002b. Yüzey Artıklarıyla Erozyon Kontrolüne Uygun Toprak İşleme ve Ekim Alet-Makina Setlerinin Hesaplama Yöntemiyle Belirlenmesi. Tarım Bilimleri Dergisi, 8(2): 149-156.
- Dursun, İ., 2015. Toprak İşleme Alet ve Makinaları. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No: 1618, Ders Kitabı: 570, Ankara Üniversitesi Basımevi, Ankara, 584 s.
- Dursun, İ., 2017. Farklı Toprak İşleme Yöntemlerinin Erozyon Yönünden Karşılaştırılması. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 34(2): 128-137.
- McCool, D. K., I. E. Hammel and R. L. Papendick, 1995. Surface Residue Management. Crop Residue Management To Reduce Erosion and Improve Soil Quality Northwest, United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service Conservation Research Report Number: 40.
- Meijer, A. D., Heitman, J. L., White, J. G. and R. E. Austin, 2013. Measuring Erosion in Long-term Tillage Plots Using Ground-Based Lidar. Soil & Tillage Research, 126: 1-10.
- Reddy, B. V. S., Sanjana Reddy, P., Bidinger, F. and M. Blümmel, 2003. Crop Management Factors Influencing Yield and Quality of Crop Residues. Field Crop Research, 84(1-2): 57-77.
- Shelton, D., Smith, J. A., Jasa, P. J. ve R. Kanable, 1995. Estimating Percent Residue Cover Using the Calculation Method. G05-1135-A, Field Crops, H-4, Conservation and Management, University of Nebraska.
- Zheng, B., J. B. Campbell, G. Serbin and J. M. Galbraith, 2014. Remote Sensing of Crop Residue and Tillage Practices: Present Capabilities and Future Prospects. Soil & Tillage Research, 138: 26-34.
Farklı Toprak İşleme Yöntemlerinin Bitki Yüzey Artığı Kaplama Yüzdesi ve Erozyon Kontrolü Yönünden Değerlendirilmesi
Abstract
Bu
araştırmada; buğday, arpa, yulaf ve çavdarın bitki yüzey artıklarıyla kaplı
toprak koşullarında, çeşitli toprak işleme yöntemleriyle çalışmadan sonra
toprak yüzeyinde kalan bitki yüzey artığı kaplama yüzdesinin tahmin edilmesi ve
yöntemlerin erozyon kontrolü yönünden karşılaştırılması amaçlanmıştır. Seçilen
toprak işleme yöntemleri esas olarak sonbahar toprak işlemesi, nadas ve
ilkbahar toprak işlemesinden oluşmaktadır. Sonbahar toprak işlemesinde kulaklı
pulluk, diskli pulluk, rototiller, diskli anız bozma pulluğu, uzun kanatlı kazayağı
uç demirli çizel ve parabolik pulluk olmak üzere 6 farklı; ilkbahar toprak
işlemesinde ise ağır diskli tırmık, hafif diskli tırmık ve düz dişli tırmık
olmak üzere 3 farklı ekipmanın kullanılması öngörülmüştür. Toprak işlemeden
önceki bitki yüzey artığı kaplama yüzdesinin tahmininde bitki yüzey artığı
miktarı (kg ha-1) ile bitki yüzey artığı kaplama yüzdesi arasındaki
ilişkiyi veren bir regresyon eşitliğinden, toprak işlemeden sonraki bitki yüzey
artığı kaplama yüzdesinin tahmin edilmesinde ise hesaplama yönteminden
yararlanılmıştır. Araştırma sonucunda, toprak
işlemeden sonraki bitki yüzey artığı kaplama yüzdelerinin Yöntem 11-16’ da ≤ %
21.99 olduğu, Yöntem 21-26’ da ≤ % 42.51 olduğu, Yöntem 31-36’ da %
14.64-59.07, Yöntem 41-46’ da % 18.59-63.02, Yöntem 51-56’ da ≤ % 40.90-85.33, Yöntem 61-66’ da % 42.59-87.03 ve Yöntem 71-76’ da ise %
45.71-90.14 arasında değiştiği bulunmuştur. Arpanın yüzey artıklarıyla
kaplı tarla koşulunda Yöntem 11-16, buğdayın yüzey artıklarıyla kaplı tarla
koşulunda Yöntem 11-13 ve çavdarın yüzey artıklarıyla kaplı tarla koşulunda ise
Yöntem 11-12 erozyonun önlenmesi yönünden en başarısız yöntemler olarak
değerlendirilmiştir. Toprak erozyonunun
önlenmesi yönünden en başarılı yöntemin ise yulafın bitki yüzey artıklarıyla
kaplı tarla koşulunda Yöntem 76 ile çalışılması olduğu belirlenmiştir.
References
- Al-Kaisi, M. and M. Hanna, 2009. Residue Management & Cultural Practices. Resources Conservation Practices, PM 1901a, University Extension, Iowa State University.
- Anonymous, 1992. Estimates of Residue Cover remaining After Single Operation of Selected Tillage Machines. Developed Jointly by the Soil Conservation Service, USDA and the Equipment Manufacturers Institue.
- Anonymous, 2015. Estimating Crop Residue Cover for Soil Erosion Control. Soil Factsheet, Order No: 641.220-1, British Columbia, Ministry of Agriculture.
- Dickey, E. C., D. P. Shelton and P. J. Jasa, 1986. G18-544 Residue Management for Soil Erosion Control. University of Nebraska-Lincoln, Lincoln Extension, 1-1-1981.
- Dickey, E. C., P. W. Harlan and D. Vokal, 1981. G18-544 Crop Residue Management for Water Erosion Control. University of Nebraska-Lincoln, Biological Systems Engineering, 4-1-1981.
- Dickey, E. C. and J. Havlin, 1985. Estimating Crop Residue Using Residue to Help Control Wind and Water Erosion. University of Nebraska-Lincoln, Biological Systems Engineering, Lincoln, NE Leaft No. 3, 1-1-1985.
- Dursun Göknur, İ., 2002a. Bitki Yüzey Artığı Kaplama Oranının Belirlenmesinde Kullanılan Yöntemler. Türk-Koop Ekin Dergisi, 6(21): 60-65.
- Dursun Göknur, İ., 2002b. Yüzey Artıklarıyla Erozyon Kontrolüne Uygun Toprak İşleme ve Ekim Alet-Makina Setlerinin Hesaplama Yöntemiyle Belirlenmesi. Tarım Bilimleri Dergisi, 8(2): 149-156.
- Dursun, İ., 2015. Toprak İşleme Alet ve Makinaları. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No: 1618, Ders Kitabı: 570, Ankara Üniversitesi Basımevi, Ankara, 584 s.
- Dursun, İ., 2017. Farklı Toprak İşleme Yöntemlerinin Erozyon Yönünden Karşılaştırılması. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 34(2): 128-137.
- McCool, D. K., I. E. Hammel and R. L. Papendick, 1995. Surface Residue Management. Crop Residue Management To Reduce Erosion and Improve Soil Quality Northwest, United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service Conservation Research Report Number: 40.
- Meijer, A. D., Heitman, J. L., White, J. G. and R. E. Austin, 2013. Measuring Erosion in Long-term Tillage Plots Using Ground-Based Lidar. Soil & Tillage Research, 126: 1-10.
- Reddy, B. V. S., Sanjana Reddy, P., Bidinger, F. and M. Blümmel, 2003. Crop Management Factors Influencing Yield and Quality of Crop Residues. Field Crop Research, 84(1-2): 57-77.
- Shelton, D., Smith, J. A., Jasa, P. J. ve R. Kanable, 1995. Estimating Percent Residue Cover Using the Calculation Method. G05-1135-A, Field Crops, H-4, Conservation and Management, University of Nebraska.
- Zheng, B., J. B. Campbell, G. Serbin and J. M. Galbraith, 2014. Remote Sensing of Crop Residue and Tillage Practices: Present Capabilities and Future Prospects. Soil & Tillage Research, 138: 26-34.
Details
| Subjects | Engineering |
|---|---|
| Journal Section | Araştırma Makaleleri |
| Authors | |
| Publication Date | April 15, 2018 |
| Published in Issue | Year 2018 Volume: 7 Issue: 1 |