Comparison of Different Soil Tillage Methods for Sustainable Agriculture in the Transition Climate Zone in Terms of Seedbed Quality and Green Grass Yield of Triticale-Vetch Mixture
DOI:
https://doi.org/10.24925/turjaf.v12i4.484-492.6583Keywords:
Seedbed quality, surface roughness, sustainable soil tillage, the degree of soil fragmentationAbstract
In the research conducted under the conditions of Tokat, silage triticale-vetch mixture-second crop silage corn rotation was applied. The study used four different tillage methods to compare the quality and product yield of the seedbed prepared for silage triticale-vetch mixture. Conventional tillage method (M1), conservation tillage method (M2), reduced tillage method (M3), and direct sowing (M4) methods were applied. Seedbed quality: It was evaluated regarding soil moisture content, bulk density, penetration resistance, degree of soil fragmentation, and surface roughness for depths of 0-10 cm and 10-20 cm. The effect of soil tillage methods on porosity, surface roughness, and green grass yield were statistically insignificant. Although there were statistical differences between the methods regarding soil moisture content (MC), bulk density (BD), penetration resistance (PR), and mean weight diameter values (MWD), the values are within the limit values determined for plant growth. However, crop yield is the same between soil tillage methods. This result shows that alternative tillage methods are applicable when evaluated in sustainable agriculture, which does not create a statistically significant difference in crop yield compared to conventional tillage.
References
Abu-Hamdeh, N. H. (2003). Soil Compaction and Root Distribution for Okra as Affected by Tillage and Vehicle Parameters. Soil Tillage Research, 74, 25-35. DOI:10.1016/S0167-1987(03)00122-3.
Acock, B., & Pachepsky, Y. (1997). Holes in precision fanning: Mechanistic crop models. Spatial modeling of crop yield using soil and topographic data. In “Precision Agriculture ’97. Volume I: Spatial variability in soil and crop.” Stafford J.V. (Ed). Papers presented at the First European Conference on Precision Agriculture. Warwick University Conference Center. UK. 7-10 September, 1997. BIOS Scientific Publishers Limited. Oxford. UK. Pg 397-404.
Adam, K M., & Erbach, D.C. (1992). Secondary tillage toll effect on soil aggregation. Transacions of the ASAE, 35 (6), 1771-1776.
Afacan, H., Başaran, B., Bal, M., Altıntaş, G., Yıldız, E., Mutlu, N., Taşlıoğlu, H.B., Eren, H., & Özgöz, E. (2023). Farklı toprak işleme yöntemlerinin ana ve ikinci ürün rotasyonlarında toprak özellikleri, verim ve enerji etkinliklerinin karşılaştırılması. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü Orta Karadeniz Geçit İklim Kuşağı Tarımsal Araştırma Enstitüsü, Enstitü Yayin No: 340-214/T107, Proje Sonuç Raporu, Tokat.
Altıkat, S. (2005). Farklı toprak parçalama ve ekim sırasında sıkıştırma düzeylerinin buğdayda tarla filizi çıkışına olan etkileri üzerine bir araştırma. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalı, Erzurum.
Amoah ,J. K. O., Amatya, D.M., & Nnaji, S. (2013). Quantifying watershed surface depression storage: determination and application in a hydrologic model. Hydrological Processes, 27, 2401–2413, doi:10.1002/hyp.9364.
Anonymous, (1974). Standard test method for particle size analysis of soil. American Society for Testing and Materials. Annual Book of ASTM Standards, Philadelphia.
Anonymous, (1980). Elek analizi genel kurallar TS 3479. Türk Standartları Enstitüsü.
Ayhan, B. (2014). Aydın yöresinde II. ürün dane mısır üretiminde geleneksel toprak işleme ile toprak işlemesiz tarım yöntemlerinin bazı toprak ve bitki özellikleri üzerine etkisi. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi, Aydın.
Aykas, E., Yalçın, H., & Çakır, E. (2005). Koruyucu toprak işleme yöntemleri ve doğrudan Ekim. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 42(3):195-205.
Badalikova, B. (2010). Chapter 2. Influence of soil tillage on soil compaction. soil engineering. Deduosis, A.P., Bartzanas, T. (Ed). pp:19-30.
Bahtiyar, M. (1996). Toprak fiziği. Trakya Üniversitesi Tekirdağ Ziraat Fakültesi, Yayın No: 260.Tekirdağ.
Barut, Z. B., Çelik, İ., & Turgut, M.M. (2010). Buğday tarımında farklı toprak işleme sistemlerinin toprağın bazı fiziksel özelliklerine etkisi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi (Journal of Agricultural Machinery Science), 6 (4), 237-246.
Baver, L. D., Gardner, W. H., & Gardner, W. R. (1972). Soil Physics. John Wiley and Sons, Inc., New York.
Becher, P. L. H., Breuer, J., & Klingler, B. (1997). An index value for characterizing hardsetting soils by fall-cone penetration. Soil Technology, 10, 47-56.
Bengough, A. G., Bransby, M. F, Hans, J., McKenna, S. J., Roberts, T. J., & Valentine, T. A. (2005). Root responses to soil physical conditions; growth dynamics from field to cell. Journal of Experimental Botany, 57(2): 437-447. DOI: 10.1093/jxb/erj003.
Birkas, M., Jolankai, M., Gyuricza, C., & Percze, A. (2004). Tillage effects on compaction, earthworms and other soil quality indicators in Hungary. Soil and Tillage Research, 78, 185-196. DOI:10.1016/j.still.2004.02.006.
Bodur, S. (2008). Mısır üretiminde korumalı toprak işleme yöntemlerinin geleneksel toprak işleme yöntemi ile makina maliyetleri ve ürün verimi açısından karşılaştırılması. Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı Doktora Tezi.
Bramorski, I., Maria, I. C., Silua, R. L., & Crestana, S. (2012). Relations between soil surface roughness, tortuosity, tillage treatments, rainfall intensity and soil and water losses from a Red Yellow Latosol. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36, 1291-1297.
Bulut, B. (2018). İkinci ürün mısırdan sonra buğdayın sıfır toprak işleme yöntemiyle üretimi üzerine bir araştırma. Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi.
Carter, M. (1990). Relative measures of soil bulk density to characterize compaction in tillage studies on fine sand loams. Canadian Journal of Soil Science, 70, 425-433. DOI:10.4141/CJSS90-042.
Canbolat, M., & Barik, K. (2004). Effect of aggregate size on soil compaction. Proceedings of the International Soil Congress. Erzurum, Turkey.
Çarman, K. (1997). Effect of different tillage systems on soil properties and wheat yield in Middle Anatolia. Soil & Tillage Research, 40, 201-207. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(96)01059-8.
Çelik, A. (1998). Toprak frezesinde değişik tip bıçakların toprağa olan etkilerinin ve güç tüketimlerinin belirlenmesi üzerine bir araştırma. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, Erzurum.
Çelik, İ., Günal, H., Acar, M., Acir, N., Barut, Z., & Budak, M. (2019). strategic tillage may sustain the benefits of long-term no-till a vertisol under mediterranean climate. Soil and Tillage Research, 185: 17-28. DOI: 10.1016/j.still.2018.08.015
Demir, F., Konak, M., Doğan, H., & Hacıesferoğulları, H. (1996). Izgara kulaklı pulluk ile geleneksel kulaklı pulluğun iş kalitesi, güç tüketimi ve toprağın fiziksel özelliklerine etkisi. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 9(11), 161-170.
Demiralay, İ. (1993). Toprak Fiziksel Analizleri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 143, Erzurum.
Diaz-Zorita, M. (2000). Effect off deep tillage and nitrogen fertilization interactions on dryland corn productivity. Soil and Tillage Research, 54, 11-19. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(99)00100-2.
DSİ, (1974). Yukarı Yeşilırmak Projesi, Kazova Ovası Detaylı Arazi Tasarruf ve Drenaj Raporu, Etüt Raporları No: 17-790, Cilt:2, Ankara.
Erbach, D. C. (1987). Measurement of soil bulk density and moisture. Transactions of the ASAE 30(4): 922-929.
Ehlers, W., Kopke, V., Hesse, F., & Bohm, W. (1983). Penetration resistance and growth of oats in tilled and untilled loess soil. Soil and Tillage Research, 3: 261-275. https://doi.org/10.1016/0167-1987(83)90027-2.
Fragin, A. G. (1986). Mathematical-Experimental method of estimating the structural state of the soil. Soviet Soil Science, 18(3), 125-127.
Gajri, P. R, Arona, V. K., & Prihar, S.S. (2002). Tillage for sustainable cropping. Chapter 2. Tillage Systems. United States Soil Conservation Service, 13.
Gökçebay, B. (1986). Tarım makinaları I. Ankara Üniversitesi. Ziraat Fakültesi Yayınları: 979, Ders Kitabı. 289, 395 s., Ankara.
Gürsoy, S., & Kolay, B. (2012). Buğday hasadı sonrası farklı toprak işleme yöntemlerinin toprağın bazı fiziksel özelliklerine ve mercimeğin çıkış oranına etkisi. Selçuk Tarım Ve Gıda Bilimleri Dergisi, 26 (3): 50-56.
Hauer, G., Klik, A., Jester, W., & Truman C. C. (2001). Field investigations of rainfall impact on soil erosion and soil surface roughness. Pp. 467-470 in Soil Erosion Research for the 21st Century, Proc. Int. Symp. (3-5 January 2001, Honolulu, HI, USA). Eds. J.C. Ascough II and D.C. Flanagan. St. Joseph, MI: ASAE.701P0007.
Hakansson, 1. (1990). A method for characterizing the state of compactness of the plough layer. Soil Tillage Research, 16,105-120. DOI:10.1016/0167-1987(90)90024-8.
Hakansson, I., & Lipiec, J. (2000). A review of the usefulness of relative bulk density values in studies of structure and compaction. Soil and Tillage Research, 53:71-85. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(99)00095-1.
Hu, H., Tıan, F., & Hu, H. (2011). Soil particle size distribution and its relationship with soil water and salt under mulched drip irrigation in Xinjiang of China. Science China Technological Sciences, 54(6): 1568-1574. DOI:10.1007/s11431-010-4276-x
Husnjak, S., Filibovic, D., & Kosatic, S. (2002). Influence of different tillage systems on soil physical properties and crop yield. Rostlinna Vyroba, 48 (6): 249-254. DOI:10.17221/4236-PSE.
Johnson, W.H., & Taylor, G.S. (1960). Tillage treatment for corn on clay soils. Transactions of the ASAE 3(2): 4-7.
Keçecioğlu, G., & Gülsoylu, E. (2002). Toprak işleme makinaları. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No: 545, 265 s, İzmir.
Kuş, E., & Yıldırım, Y. (2017). Geleneksel ve azaltılmış toprak işleme şartlarına bağlı olarak bazı toprak özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(4): 51-61.
Küçükalbay, M., & Akbolat, D. (2015). Nohut yetiştiriciliğinde farklı toprak işleme ve ekim yöntemlerinin incelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 10 (2):1-10, 2015.
Lhotsky, J., Vachal, J., & Ehrlich, J. (1984). Soustava Opatrenik Zurodnovani Zhutnelych Pud. Metodika Pro Zavadeni Vysledku Vyzkumu Do Zemedelske Praxec 14-38 s. in: Badalikova, B., 2010. Chapter 2. Influence of Soil Tillage on Soil Compaction. Soil Engineering. Deduosis, A.P., Bartzanas, T. (Eds). P:19-30.
Luttrell, D. X. (1963). The effect of tillage operations on bulk density and other physical properties of the soil. Ph.D. diss., Iowa State Univ., Ames, IA.
Oğuz, İ. (1993). Köy Hizmetleri Tokat Araştırma Enstitüsü Arazisinin toprak, etüt haritalaması ve sınıflandırılması, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Tokat.
Önal, İ. (1995). Ekim bakım ve gübreleme makinaları. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 490, s.52-65, İzmir.
Özgöz, E, Günal, H., &Bayram, M. (2015). Toprak işleme. Ed: S. Erşahin, T. Öztaş, A. Namlı, G. Karahan. Toprak amenajmanı, Gazi Kitapevi, s. 533-568, Ankara, ISBN:978-605-344-278-3.
Pierce, F.J., Larson, W.E., Dowdy, R.H., & Graham, W. A. P. (1983). Productivity of Soils: Assessing Long-Term Changes Due to Erosion. Journal of Soil and Water Conservation, 38(1): 39-44.
Sa, J. C. M., Tivet, F., Lal, R., Briedis, C., Hartman, D.C., dos Santos, J. Z., & dos Santos, J. B. (2014). Long-term tillage systems impacts on soil C dynamics, soil resilience and agronomic productivity of a Brazilian Oxisol. Soil and Tillage Research, 136: 38-50. DOI: 10.1016/j.still.2013.09.010.
So, H. B., Grabski, A., & Desborough, P. (2009). The impact of 14 years of conventional and no-till cultivation on the physical properties and crop yields of a loam silt at Grafton NSW, Australia. Soil and Tillage Research, 104(1): 180- 184. https://doi.org/10.1016/j.still.2008.10.017.
SPSS, (2017). “SPSS for Windows”. Student Version.Release 10.0.9 SPSS Inc IL USA.
Steyn, J. T., & Tolmay, J. P. C. (1995). The effects of tillage systems on soil bulk density and penetrometer resistance of a sandy clay loam soil. South African Journal of Plant and Soil. 12(2), 86-90. https://doi.org/10.1080/02571862.1995.10634342.
Stipeševıć, B., Brozović, B., Jug, D., Jug, I., Vukadinovıć, V., & Đurđević, B. (2019). Effects of tillage method and fertilizer type on the yield of Sudan grass (Sorghum bicolor L.). Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 43: 378-387. doi:10.3906/tar-1805-17.
USDA-NRCS, (1996). Soil quality resource concerns: Compaction. USDA-NRCS Soil Quality Inst., Ames, IA. http:// www.statlab.iastate.edu/survey/SQI/sqihome.shtml.
Ülger, P., Güzel, E., Kayışoğlu, B., Eker, B., Akdemir, B., Pınar, Y., Bayhan, Y., & Sağlam, C. (2002). Tarım Makinaları İlkeleri. T.Ü. Ziraat Fakültesi Ders Kitabı, No: 29. Fakülteler Matbaası, 2. Baskı İstanbul. 435 s.
Vázquez, E. V., Bertol, I., Siqueira, G. M., Paz-Ferreiro, J., & Dafonte, J. D. (2010). Evolution of the soil surface roughness using geostatistical analysis. Bragantia. 69, 141-152. https://doi.org/10.1590/S0006-87052010000500015
Vepraskas, M. J., & Wagger, M. G. (1989). Cone ındex values diagnostic of where subsoiling can ıncrease corn root Rowth. Soil Science Society of America, Proceedings, 53, 1499–1505.
Yalçın, H., Demir, V., Yürdem, H., & Sungur, N. (1997). Buğday tarımında azaltılmış toprak işleme yöntemlerinin karşılaştırılması üzerine bir araştırma. Tarımsal Mekanizasyon 17. Ulusal Kongresi, Bildiriler Kitabı, Tokat, (1): 415-423.
Zeren, Y., Işık, A., & Özgüven, Ö. F. (1993). Gap Bölgesinde ikinci ürün tane mısır yetiştirmede farklı toprak işleme yöntemlerinin karşılaştırılması. 5. Uluslararası Mekanizasyon ve Enerji Kongresi, İzmir, 43-54.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
