Farklı Tip Anıza Doğrudan Ekim Makinalarının Değişik Anız

Farklı Tip Anıza Doğrudan Ekim Makinalarının Değişik Anız

 Farklı Tip Anıza Doğrudan Ekim Makinalarının Değişik Anız
Koşullarında, Çizi Özellikleri ve Anız Dağılımı Yönünden
Karşılaştırılması
Ahmet ÇELİK , Sefa ALTIKAT , Nihat TURGUT
Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü,Erzurum
[email protected]
Özet: Doğrudan ekim, su ve toprağı korumayı amaçlayan bir bitkisel üretim yöntemidir. Bu yöntem,
toprak işleme yapılmaksızın, gömücü ayaklarla tohumun doğrudan anızlı tarlaya ekilmesi işlemidir.
Bu ekim yöntemiyle tarla yüzeyinin %25-30’ u kadarına etki edilmektedir. Toprağa etki miktarı
gömücü ayak tipine bağlı olarak değişebilmektedir. Bu çalışmada, farklı tip gömücü ayaklara sahip
anıza doğrudan ekim makinalarının farklı anız koşullarında kullanılması ile elde edilen çizi profili
şekli, çizi kesit alanı, anız dağılımı ile ekim derinliği düzgünlüğüne olan etkileri karşılaştırılmıştır.
Karşılaştırmada, diskli, dar çapa ve geniş çapa tip gömücü ayaklara sahip üç farklı anıza doğrudan
ekim makinası, 12 ve 24 cm’ den oluşan 2 farklı anız yüksekliği ile dik ve yatık olmak üzere 2 farklı
anız konumunda kullanılmıştır.
Elde edilen verilere göre, dar çapa tip gömücü ayaklı makina, diskli ve geniş çapa tip gömücü
ayaklı makinalara göre daha düzgün bir tarla yüzeyi oluştururken, uzun ve dik anız kısa ve yatık
anıza nazaran daha pürüzlü tarla yüzeyine neden olmuştur. Çapa gömücü ayaklı makinaların genel
olarak anızı sürükleyerek bir araya topladıkları ve dik anızın yatık anıza göre daha az sürüklendiği
ortaya çıkmıştır. Diskli tip makina, hem toprağın hem de anızın nemli olması nedeniyle, istenilen
kesme etkisini gösterememiş ve anızı açılan çiziye bükerek gömmüştür. Ekim derinliği yönünden en
iyi sonuç geniş çapa tip gömücü ayaklı makinadan elde edilirken, bu makinayı diskli tip gömücü
ayaklı makina takip etmiştir. Kısa ve yatık anız, uzun ve dik anıza göre daha derin ekime neden
olmuştur. Çizi kesit alanı yönünden en büyük deformasyon alanı, geniş çapa tip gömücü ayaklı
makinada ortaya çıkmıştır. Bu makinayı sırasıyla, diskli ve dar çapa tip makinalar izlemiştir. Anız
yüksekliği ve konumunun toprak kesit alanı ile çizi kesit alanına etkisi önemli bulunmamıştır.
Anahtar kelimeler: Doğrudan ekim makinası, gömücü ayak, disk ayak, çapa ayak, anız, çizi profili
Comparison of Different Types of Direct Seeders on Furrow Properties and
Residue Distribution in Various Residue Conditions
Abstract: Direct seeding is a cropping system which aims to conserve soil moisture and soil. In
this method, without tilling soil, seed is placing in the furrows opened by furrow openers which
disturb only 25 to 35 percent of soil surface. The amount of soil disturbance is affected by furrow
opener types. In this study, different direct seeders had been compared in different residue
conditions on amount of surface and subsurface residue distribution after planting, soil disturbance,
opened furrow type and sowing depth regularity. For this purpose, three direct seeders; disc
opener, narrow hoe opener and wide hoe opener type, two different residue length; 12 and 24 cm
and two different residue position; flat and standing had been considered.
According to obtained data, narrow hoe opener caused smooth surface than disk and wide hoe
furrow openers. Long and standing residue conditions produced rough surface than short and flat
residue conditions. In general, hoe type openers collected residue at the end of rows by dragging
more than disk opener. Standing residue was dragged less than flat residue. Disk opener couldn’t
cut residue enough, as it was expected, because of wet soil and residue conditions. In spite of
cutting, disc opener hairpinned residue more than hoe openers. The best seeding depth regularity
was found with wide hoe opener, disc opener and narrow hoe opener respectively. Long and
standing residue caused shallow seeding depth than short and flat residues. According to furrow
profile the biggest deformation area was found with wide hoe opener followed by disc and narrow
hoe openers respectively. The effect of residue length and position on furrow profile was
unimportant.
Keywords: Direct seeder, furrow opener, disc opener, hoe opener, residue, furrow profile
215
GİRİŞ
Toprak ve su kaynakları ülkelerin en önemli doğal
zenginlikleri arasında yer almaktadır. Tarımsal
üretimde, yenilenemeyen veya yenilenmesi uzun
zaman alan kaynakları korumak ve çevre kirliliğine yol
açan uygulamalardan kaçınmak sürdürülebilir tarımın
temel amaçları arasında yer almaktadır. Dünyada
olduğu gibi Türkiye’ de de gelişen çevre bilinci ve
ekonomik üretim zorunluluğu sonucunda son yıllarda
toprak işlemede köklü değişiklikler yapılmaya
başlanmıştır. Bu değişikliklere bağlı olarak, geleneksel
toprak işlemeye alternatif anıza doğrudan ekim
yöntemine olan ilgi artmaktadır.
Anıza doğrudan ekim yönteminde tarla geçiş
sayısının azalmasına paralel olarak toprak sıkışması da
azalmaktadır. Toprak işlenmediğinden dolayı sıra
aralarında olduğu gibi bırakılan önceki bitkiden kalan
artıklar tarla yüzeyini bir örtü gibi kaplamakta, böylece
yağıştan dolayı yüzey akışının azalmasına, hidrolik
iletkenliğin artmasına ve rüzgar ile su erozyonunun
önlenmesine neden olmaktadır. Yüzey artıkları ile
toprak üst kısmındaki organik madde birikiminde
önemli artışlar meydana gelmektedir
Anızlı tarla koşullarında uygulanan anıza doğrudan
ekim yöntemi, geleneksel toprak işleme ve ekim
yöntemine göre; toprakta daha fazla nitrojen
birikimine neden olmakta, yakıt tüketimini azaltmakta
(Yalçın ve Çakır, 2006), toprak agregasyonunu ve
toprağın nem tutma yeteneğini iyileştirmektedir (Hevia
et al., 2007; Huang et al., 2008; Lenssen et al.,
2007a; 2007b). Buna ilaveten anıza doğrudan ekim;
bakteri ve mantar popülasyonunu artırmakta (Cookson
et al., 2008), CO2 ve N2O gazlarının atmosfere
yayılımını ve toprak erozyonunu (Buschiazzo et al.,
2007) azaltmakta böylece uzun vadede ürün verimini
artırmaktadır (Huang et al., 2008).
Anıza doğrudan ekim makinalarının performansına;
toprak, anız, bitki, iklim ve işletme koşulları gibi çeşitli
faktörlerin etkisi bulunmaktadır. Makina tasarımı,
seçimi ve etkin kullanımı için bu faktörlerin ve her
birinin
değişik
alt
seviyelerinden
oluşan
kombinasyonlarının sistematik olarak değerlendirilmesi
oldukça önem arz etmektedir (Çelik, 2008).
Günümüzde anıza doğrudan ekim makinalarında
çok
sayıda
farklı
tipte
gömücü
ayaklar
kullanılmaktadır. Elde edilen tohum yatağı özellikleri
kullanılan gömücü ayak tipine göre değişiklik
göstermektedir (Wilkins et al., 1983). Gömücü
ayakların performansı; tarla koşulları, gömücü ayak
tipi, tarla yüzeyindeki anız miktarı, anız konumu ve
ekilecek ürün çeşidi gibi birçok faktöre bağlıdır
(Morrison, 2002).
Toprak koşulları ve iklimsel faktörlere bağlı olarak
anıza doğrudan ekim makinalarında kullanılan gömücü
ayaklar; ekim derinliği düzgünlüğüne, uygun agregat
dağılımına,
toprağın
nem
tutma
özelliğine,
çimlenmeye ve bitki gelişimine etkili olmaktadır
(Bueno et al., 2002; McLeod et al., 1992).
Gömücü ayaklar; dar (çapa tip ayaklar) ve geniş
batma açılı gömücü ayaklar (balta ve diskli tip gömücü
ayaklar) olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır (Karayel
ve Özmerzi, 2003). Geniş batma açılı gömücü
ayaklarda, gömücü ayağa etki eden bileşke toprak
direnci ayağı topraktan çıkarmaya zorlarken, çapa tip
gömücü ayaklarda bileşke toprak direnci gömücü
ayağın toprağa batmasını sağlar. Bundan dolayı bu
ayakların toprağa batabilmesi için ek ağırlığa ihtiyaç
duyulmaz (Karayel ve Özmerzi, 2003).
Chaudhuri (2001)’ e göre minimum toprak işleme
ve anıza doğrudan ekim yönteminde genel olarak
çapa, dar uç demirli çizel, kanatlı çizel ve üç diskli
gömücü ayaklar kullanılmaktadır.
Diskli gömücü ayaklar, dar uç demirli gömücü
ayaklara göre tohum yatağından daha fazla nem
kaybına neden olmakta (Sartori and Sandri, 1995),
anızı toprağa daha fazla karıştırmakta (Vameralli et
al., 2006) ve kaymak tabakasının sorun olduğu
topraklarda daha etkin şekilde kullanılabilmektedirler
(Hemmat and Khashoei, 2003). Bununla birlikte,
Darmora and Pandney, (1995) yaptıkları bir
araştırmada dar uç demirli gömücü ayakların diskli
gömücü ayaklara göre daha iyi toprak agregasyonu
sağladıklarını ve toprak hacim ağırlığı ve penetrasyon
direnci değerlerinin diskli gömücü ayaklara göre daha
düşük olduğunu belirtmişlerdir.
Karayel ve Özmerzi, 2006, yaptıkları bir
araştırmada, en düşük çizi kesit alanı ve toprak
kabarması değerlerini balta tip gömücü ayakta
gözlemlerken, en büyük çizi kesit alanı, toprak
kabarması ve örselenme katsayısı değerlerini ise çapa
tip gömücü ayakta elde etmişlerdir.
Anız, bir önceki dönem hasat edilen kültür bitkisi
sapı, yaprağı, kökü ile çeşitli yollarla öldürülen yabancı
ot gibi bitki artıklarından oluşmaktadır. Anız, tarla
yüzeyinde değişik formlarda olabilmektedir. Bu
formlar; kısa, uzun, nemli, kuru, gevşek, birbirine
dolanmış, dik, yığın oluşturacak şekilde toplanmış,
yeni hasat edilmiş, üzerinden kış geçmiş, kıyılmış veya
olduğu gibi bırakılmış, toprak yüzeyine serilmiş veya
kısmen toprağa gömülmüş şekilde olabilir. Anız,
gömücü ayakların toprağa batışını engellemek ve diğer
ünitelere dolaşarak tıkanmaya yol açmak gibi
nedenlerle ekim makinası performansını etkilemektedir
(Çelik, 2008).
Anızın çizi açıcı üniteye gösterdiği direnç toprağın
nem içeriği ile doğru orantılı olarak değişmektedir
(Morrison and Allen, 1987; Guerif et al., 2001). Bu
nedenle, ekim performansı yüzeydeki anızın nem
içeriği arttıkça düşmektedir (Morrison and Allen, 1987;
Price, 1999). Kesilmesi güçleşen anız, ya ekim
makinası parçaları üzerine dolaşarak tıkanmaya neden
olur, ya da tohumun bırakıldığı bölgede yığın şeklinde
birikir. Bunun önüne geçmek için ya sıra üzerindeki
anız önceden kaldırılmalı, ya da çizi açıcı ünitenin
önüne takılacak ayrı bir kesici ünite ile anızlar, çizi
216
açıcıya varmadan önce kesilmelidir (Guerif et al.,
2001). Bahrani et al.,(2007)’ e göre doğrudan ekim
makinası performansını arttırmak için mısır ve ayçiçeği
anızında sıra üzerini önceden temizlemekte yarar
vardır.
Ekim zamanında, yeterli anız ile kaplı topraktaki
nem içeriği genellikle anızsız topraktakinden daha
yüksektir. Toprak nemi ile toprağın kesilme direnci
arasında ters, anızın kesilme direnci arasında ise
doğru bir ilişki bulunmaktadır. Yumuşak üst toprak
tabakası çizi açıcının kolayca çizi açmasına yol
açarken, aynı yumuşak üst tabaka bitki artıklarının
kesilmesi için yeterli direnç gösteremez. Bu yüzden,
bitki artıkları ya kesilmeden kalır, ya da toprak içine
doğru bükülerek saplanır (Morrison and Allen, 1987;
Doan et al., 2005). Oysa üst kısmı sert olan
topraklarda çizi açıcı için yüksek direnç ortaya
çıkmaktadır. Bu direnç ile bitki artıkları için uygun bir
kesilme ortamı oluşur (Price, 1999).
Çeşitli araştırmalarda, toprak yüzeyinde tutulan
bitki artıklarının toprakta boşluk hacmi, agregat
büyüklüğü ve erozyona dayanıklı agregat oranını
arttırdığı, bunun sonucunda, toprak strüktürünü
iyileştirdiği ortaya çıkmıştır (Hughes and Baker, 1977;
Hewitt and Dexter, 1980). Strüktürdeki olumlu
değişim ile gömücü ayağa gelen reaksiyon değerinde
anızın gömüldüğü topraklara nazaran azalma
meydana gelmektedir.
Anız yüksekliği ekim derinliği ve düzgünlüğünü
etkilemektedir (Bahrani et al., 2007). Uzun anız, ekim
derinliği ve ekim düzgünlüğünde azalmaya ve
tohumun çevreye daha çok yayılmasına yol açarken,
aynı zamanda kısa tip anıza göre makina gömücü
ayağı tarafından daha çok bükülüp toprağa
gömülmektedir (Doan et al., 2005). Green and
Poisson (1999)’ a göre hububatta anız uzunluğu sıra
arası mesafeyi geçmemelidir. Anız uzunluğu arttıkça
çapa tipi gömücü ayaklarda tıkanma meydana gelir.
Genel olarak, 40 cm’den uzun hububat anızının ekim
öncesi parçalanması gerekir (Green and Eliason,
1999). Kışın yağan kardan maksimum düzeyde
yararlanmak için anız boyunun 25 cm’ den daha uzun
bırakılmasında yarar vardır (NRCS, 2005). Uzun anızın
karı ve buna bağlı olarak nemi tutma özelliği kısa
anıza göre daha fazladır.
Bitki çeşidine bağlı olmakla birlikte, anız boyunun
uygun bir düzeyde tutulması gerekir. Özellikle sapı
kalın olan mısır ve ayçiçeği gibi bazı bitkilerde sapların
hem kalın, hem de uzun olması nedeniyle anızın
ekimden önce parçalanması ve tarla yüzeyine
homojen olarak serilmesi gerekir. Green and Poisson
(1999)’ a göre anız parçalama ve tarla yüzeyine serme
işlemi tercihen biçerdöver ile hasat esnasında
yapılmalıdır.
Bu çalışmada, farklı tip gömücü ayaklara sahip
anıza doğrudan ekim makinalarının değişik anız
koşullarında kullanılması ile elde edilen tohum yatağı
özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla,
gömücü ayakların ve anız koşullarının tohum yatağı
bölgesindeki toprak hacim ağırlığı nem içeriği,
penetrayon direnci, çizi kesit alanı, anız dağılımı ve
ekim derinliği düzgünlüğüne olan etkileri üzerinde
durulmuştur.
MATERYAL ve YÖNTEM
Materyal
Araştırma, Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi
Tarımsal Araştırma ve Yayım Merkezi Müdürlüğü
Üretim Alanı’nda, buğday anızlı tarla koşullarında
yürütülmüştür. Deneme alanı, 2008 yılı Ağustos ayı
sonunda, biçerdöver ile iki farklı anız yüksekliği
dikkate alınarak hasat edilmiş ve başka bir işlem
yapılmadan, ilkbahara kadar bekletilmiştir. Deneme
alanı toprağının önemli bazı fiziksel özellikleri Çizelge
1’ de verilmiştir.
Çizelge 1. Deneme alanı toprağının önemli bazı
fiziksel özellikleri (0-10 cm).
Toprak fiziksel
özellikleri
Kısa anız
Uzun anız
Porozite, %
1,45
45,30
1,48
44,20
Nem, %ka
17,75
19,10
Penetrasyon direnci, MPa
0,86
0,75
Hacim ağırlığı, g/cm3
Toprak tekstür sınıfı
Kil
: % 47,5
Kum : % 30,7
Silt
: % 21,8
Killi tın
Denemede, farklı anıza doğrudan ekim makinaları
ile birlikte, ön bitki olarak hasat edilen buğday anızının
yüksekliği ve konumu da faktör olarak dikkate
alınmıştır. Farklı anız yüksekliği elde etmek için
biçerdöver ile hasatta tabla yüksekliği ayarından
yararlanılmış ve buna göre 12 cm ve 24 cm arasında
değişen iki farklı anız yüksekliği elde edilmiştir. Chen
et al. (2004)’ e göre ekim öncesinde birim alandaki
toprak üstü anız miktarı kuru ağırlık esasına göre
belirlenmiştir. Buna göre, birim alandaki kısa anız
miktarı 103 kg/da iken, uzun anız 210 kg/da olmuştur.
Anızın tarla yüzeyini kaplama oranı kısa anızda % 88
ve uzun anızda % 96 olarak belirlenmiştir. Anız
konumu için ekimden bir hafta önce deneme alanının
bir kısmına 10 kPa basınç uygulanacak şekilde düz
merdane çekilerek dik anız yatırılmıştır.
Denemelerde üç farklı anıza doğrudan ekim
makinası karşılaştırılmıştır. Anıza doğrudan ekim
makinaları; yerli yapım diskli gömücü ayaklı, yabancı
yapım dar çapa tip gömücü ayaklı ve yine yabancı
yapım geniş çapa tip gömücü ayaklı makinalardan
oluşmuştur. Makinalara ait önemli bazı teknik özellikler
Çizelge 2’ de, şematik görünüşleri ise Şekil 1’ de
verilmiştir.
Diskli tip gömücü ayaklar 90 yön açısı ve 20 durum
açısı ile makinaya monte edilmiştir. 5 mm kalınlık ve
420 mm çapa sahip olan diskler üzerinde, ekim
217
derinliğini kontrol etme amacıyla 250 mm çapında ve
51 mm genişliğinde bir çıkıntı yer almaktadır. Dar
çapa tip gömücü ayağın genişliği 6 mm iken, geniş
çapa tip gömücü ayak genişliği 30 mm’dir. Derinlik
ayar düzenleri kullanılarak makinalar 40 mm ekim
derinliğine ayarlanmıştır.
1
1
2
1
2
2
3
4
3
3 4
4
5
M1
M2
M3
Şekil 1. Anıza doğrudan ekim makinalarının şematik görünüşü (1: Ekici makara, 2: Tohum borusu, 3:
Gömücü ayak, 4: Kapatma düzeni, 5: Bastırma düzeni).
Denemeye Nisan ayının son haftasında başlanmış,
tohumluk olarak 1000 dane ağırlığı 65 g olan Ebena
adi fiğ çeşidi seçilmiş ve 14 kg/da normda ekim
yapılmıştır.
Denemede
toprak
hacim
ağırlığının
belirlenmesinde,
örnek
alma
silindirlerinden,
penetrasyon
direncinin
belirlenmesinde
analog
göstergeli
Eijkelkamp
marka
toprak
penetrometresinden,
tohum
yatağı
sıcaklığının
belirlenmesinde Barnat 90 tipi dijital toprak
termometresinden,
toprak
nem
içeriğinin
belirlenmesinde Spectrum Field Scout TDR 300 tipi
toprak nemi ölçüm cihazından ve çizi profili
düzgünlüğünün
belirlenmesinde
toprak
profilografından yararlanılmıştır.
Yöntem
Deneme, 3 farklı anıza doğrudan ekim makinası, 2
farklı anız yüksekliği ve 2 farklı anız konumu esas
alınarak 3x2x2 faktöriyel deneme deseninin tam şansa
bağlı bloklar deneme planına göre 3 tekerrürlü olarak
düzenlenmiştir. Deneme alanı 4 m genişlik ve 50 m
uzunluğunda parsellere ayrılmıştır.
Toprak hacim ağırlığını belirlemek amacıyla
denemeden önce ve sonra her parselden üçer
tekerrürlü olmak üzere 5’ er cm aralıklarla, 20 cm
derinliğe kadar toprak örnekleri alınmış ve tartıldıktan
sonra etüvde 105 °C’ de 24 saat kurumaya
bırakılmıştır. Etüvden alınan örnekler tekrar tartılarak
kuru ağırlıkları belirlenmiştir. Toprak örneklerinin kuru
ağırlıkları ile deneme alanı topraklarının özgül
ağırlıkları dikkate alınarak hacim ağırlığı ve porozite
değerleri Demiralay (1993)’te belirtilen eşitlikler
yardımıyla hesaplanmıştır.
Penetrasyon direncini belirlemek amacıyla ekimden
hemen sonra hem sıra üzerinden hem de sıra
arasından olmak üzere 5‘er cm aralıklarla 20 cm
derinliğe kadar ölçümler yapılmış ve Çelik (1998)’ de
verilen eşitlik yardımıyla penetrasyon direnci
belirlenmiştir.
Deneme
alanının
ekimden
sonraki
yüzey
düzgünlüğünü belirlemek için zincir yönteminden
yararlanılmış ve bu amaçla özellikleri Saleh (1993)’ te
belirtilen bir zincir kullanılmıştır. Zincir ekim sıralarına
dik olarak yerleştirildikten sonra iki dik düzlem
arasında kalan boyu ölçülmüş ve yüzeydeki
pürüzlülükten dolayı zincir boyunda meydana gelen
kısalma normal zincir boyuna oranlanarak %
pürüzlülük elde edilmiştir.
Gömücü
ayaklar
yapısal
olarak
farklılık
gösterdikleri için bu farklılığın açılan çizilerin şekline,
deformasyonuna ve ekim derinliği düzgünlüğüne
yansıması
kaçınılmazdır.
Buradan
hareketle,
Çizelge 2. Anıza doğrudan ekim makinalarına
ait bazı teknik özellikler
Teknik özellikler
M1
M2
M3
Gömücü ayak tipi
Diskli
Dar çapa
Geniş çapa
Kapatma düzeni tipi
Zincirli
Düz sürgülü
Yaylı
-
-
Demir
tekerlekli
Ayak sayısı, adet
15
8
16
Sıra arası mesafe,
mm
240
240
190
Toplam kütle, kg
1000
534
1400
Kütle/gömücü ayak
Bastırma düzeni tipi
66,7
66,7
87,5
Traktöre bağlantı
durumu
Çekilir
Asılır
Çekilir
Yapımcı firma ve
modeli
Özdöken
Aitchison /
Seed Matic
Amazonen
/ 250 NT
218
araştırmada çizi profili şekli, çizi kesit alanı, sıra üzeri
ve sıra arası anız dağılımı, ekim derinliğinde anız
dağılımı ve ekim derinliği düzgünlüğü belirlenmiştir.
Çizi
profili
şeklini
belirlemek
için,
toprak
profilografından yararlanılmıştır (Önal, 1971). Ekimden
hemen sonra, açılan çizilere dik olarak yerleştirilen
profilograftan okunan değerlerden hareketle çizi profili
eğrileri çıkarılmıştır. Çizi kesit alanının belirlenmesi için
profilograf ölçümlerinden elde edilen değerler ile ekim
derinliği değerleri dikkate alınmıştır (Önal, 1971).
Deneme alanında ekimden önceki mevcut anızın
tarla yüzeyini kaplama oranı ile ekimden sonra
gömücü ayakların sıra üzeri ve sıra arası anız
dağılımına olan etkisini belirlemek için ip yönteminden
yararlanılmıştır. Bu amaçla, 5 m uzunluğunda, üzeri
10’ar cm aralıklarla işaretlenen bir ip kullanılmıştır.
Hem sıra üzerine, hem de sıra arasına, açılan çizilere
paralel konumda olacak şekilde yerleştirilen ip
üzerindeki işaretlere denk gelen anızlar sayılarak %
değerler elde edilmiştir (Morrison et al., 1985). Çizi
içerisine gömücü ayakların etkisiyle gömülen anız
miktarının belirlenmesinde Chen et al. (2004)
tarafından kullanılan; 20 cm boy, 5 cm genişlik ve 5
cm derinlikte, 1 mm kalınlıkta sac malzemeden yapılan
bir çerçeveden yararlanılmıştır. Çerçeve gömücü ayak
tarafından açılan çiziye paralel olacak şekilde toprağa
gömülmüş, üst yüzeyde serbest olarak kalan anız
uzaklaştırıldıktan sonra, içindeki toprak anız ile birlikte
çıkarılmıştır. Anız topraktan ayrıştırıldıktan sonra
kurumaya bırakılarak tartılmıştır.
Ekim derinliği düzgünlüğünü belirlemek için çim
boyu ölçüm yönteminden yararlanılmıştır (Chen et al.,
2004) Çimlenen bitkilerin toprak üstü yeşil aksamı 10
cm’ ye ulaştıktan sonra bitkiler topraktan sökülmüştür.
Sökülen bitkilerin tohum kalıntısı ile bitkinin toprak
içinde kalan, beyazdan yeşile geçiş sınırı arasındaki
mesafe ölçülerek ekim derinliği belirlenmiştir
Elde edilen bütün veriler SPSS paket programı
kullanılarak varyans analizine tabi tutulmuş ve
ortalamalar karşılaştırılarak değerlendirme yapılmıştır.
özelliklerinden kaynaklanmıştır. Hacim ağırlığı anız
uzunluğu ve anız konumundan etkilenmemiştir.
Çizelge 3. Toprak hacim ağırlığı, g/cm3
Faktörler
Makinalar
M1
Derinlik (cm)
0-5
5-10
10-15
1,37 a
1,41 a
1,44 a
M2
1,18 c
1,23 c
1,29 c
M3
1,25 b
1,35 b
1,41 b
Kısa
1,27 a
1,34 a
1,38 a
Uzun
1,26 a
1,33 a
1,38 a
Anız Yüksekliği
Anız Konumu
Dik
1,26 a
1,33 a
1,38 a
Yatık
1,27 a
1,33 a
1,38 a
Aynı harfi taşıyan ortalamalar arasında istatistiksel olarak fark yoktur. Ekimden sonra sıra üzeri ve sıra arası toprak
penetrasyon direncinin, gömücü ayaklara ve anız
özelliklerine göre değişimi Çizelge 4 ve 5’ te verilmiştir.
Beklendiği gibi, sıra üzeri penetrasyon direnci
değerleri sıra arası değerlerden daha düşük
bulunmuştur.
Makinalar
arasında
sıra
üzeri
penetrasyon direnci yönünden en yüksek değerler
bütün ölçüm derinliklerinde diskli tip makinada elde
edilirken, en düşük değerler dar çapa tipi makinada
gözlenmiştir. Anız yüksekliğinin penetrasyon direnci
üzerinde
istatiksel
olarak
önemli
bir
etkisi
bulunmazken, uzun ve yatık anız penetrasyon direnci
değerlerinde, hacim ağırlığında olduğu gibi artışa
neden olmuştur. Elde edilen verilerden anızın
yatırılması için kullanılan düz merdanenin penetrasyon
direncinde 0-5 ve 5-10 cm derinlikler için önemli artış
meydana getirdiği anlaşılmaktadır. Beklendiği gibi,
ölçüm derinliği arttıkça penetrasyon direnci de
artmıştır (Çizelge 4). Sıra arası penetrasyon direnci
değerleri üzerinde makinaların anız yüksekliği ve
konumunun etkisi önemli bulunmamıştır. İstatiksel
olarak önemli olmasa bile, elde edilen penetrasyon
direnci değerlerinin makinalara, anız yüksekliği ve
konumuna göre değişimi sıra üzeri değerlere benzerlik
göstermiştir (Çizelge 5).
ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA
Kuru tarım yapılan deneme alanı killi tın bünyeli
ağır bir topraktır. Bundan dolayı, erken ilkbaharda ve
%18.54 nem düzeyinde yüksek hacim ağırlığı ve
penetrasyon direncine sahip olduğu görülmektedir.
Ekimden sonra sıra üzerinden ölçülen hacim ağırlığı
değerleri genel olarak 1.18 - 1.44 g/cm3 arasında
değişmiştir (Çizelge 3). Açılan çizilerin etkisi ile
gevşeyen 0-5 cm toprak derinliğindeki hacim ağırlığı
değerleri diğer derinliklere oranla daha düşük
bulunmuştur. Araştırmada en yüksek hacim ağırlığı
diskli gömücü ayağa sahip anıza doğrudan ekim
makinası ile ekilen parsellerde elde edilirken, en düşük
değerler dar çapa tip gömücü ayağa sahip makinada
gözlenmiştir. Bu farklılık, gömücü ayakların yapısal
219
Çizelge
4.
Sıra üzeri penetrasyon
değerleri, MPa
Faktörler
direnci
edilen verilere göre, sıra üzeri ve sıra arası anız
kaplama oranlarında ekim öncesine göre ortalama %5
ile % 30 arasında bir azalma meydana gelmiştir.
Geniş ve dar çapa tip gömücü ayaklı makinaların
genel olarak anızı sürükleyerek bir araya topladıkları
ve diskli tip gömücü ayaklı makinanın, hem toprağın
hem de anızın nemli olması nedeniyle, istenilen
oranda anızı kesemediği gözlenmiştir. Kesilmeyen
anız, çoğunlukla açılan çiziye bükülerek gömülmüştür.
Bundan dolayı anızın tarla yüzeyini kaplama oranında
azalma meydana gelmiştir. Ekim öncesinde olduğu
gibi kısa anızın yüzeyi kaplama oranı hem sıra
üzerinde hem de sıra arasında uzun anıza göre daha
düşük bulunmuştur. Dik anızın tarla yüzeyini kaplama
oranı yatık anıza göre sıra üzerinde benzer, sıra
arasında daha yüksek bulunmuştur. Bu durum dik
anızın yatık anıza göre daha az sürüklenme etkisine
maruz kalmasından kaynaklanmıştır (Çizelge 6).
Derinlik (cm)
Makinalar
0-5
5-10
10-15
15-20
M1
1,00 a
1,10 a
1,33 a
1,66 a
M2
0,75 b
0,81 c
1,05 c
1,40 a
M3
0,82 b
0,93 b
1,17 b
1,51 a
Kısa
0,86 a
0,98 a
1,23 a
1,56 a
Uzun
0,85 a
0,91 a
1,14 a
1,48 a
Dik
0,74 b
0,85 b
1,14 a
1,50 a
Yatık
0,97 a
1,05 a
1,22 a
1,54 a
Anız Yüksekliği
Anız Konumu
Çizelge
5.
Sıra arası penetrasyon
değerleri, MPa
Faktörler
Makinalar
direnci
Çizelge 6. Yüzey pürüzlülüğü (YP), sıra üzeri
(SÜAD) ve sıra arası (SAAD) anız
dağılımı.
Derinlik (cm)
0-5
5-10
10-15
15-20
M1
0,42
0,53
0,71
0,89
M2
0,45
0,57
0,70
0,97
M3
0,48
0,51
0,63
0,81
Muameleler
0,45
0,54
0,69
0,90
Uzun
0,45
0,53
0,67
0,88
Dik
0,43
0,53
0,69
0,86
0,47
0,54
0,67
0,92
SAAD
%
M1
13,95 a
70,69 a
72,66 c
M2
9,34 b
60,82 b
80,27 b
M3
13,14 a
56,27 c
87,77 a
Kısa
11,21 b
60,56 b
78,42 b
Uzun
13,08 a
64,64 a
82,06 a
Dik
12,58 a
62,26 a
82,61 a
Yatık
11,71 a
62,95 a
77,87 b
Anız Yüksekliği
Anız Konumu
Yatık
SÜAD
%
Makinalar
Anız Yüksekliği
Kısa
YP
%
Anız Konumu
Anıza doğrudan ekimin geleneksel toprak işleme
ve ekime göre önemli avantajlarından biride düzgün
bir tarla yüzeyi bırakabilmesidir. Çizi açmada gömücü
ayağın yapısal özelliğine bağlı olarak toprağa etki artıp
azalabilmektedir. Etkinin artması ile tarla yüzeyinde
dalgalı bir yapı ortaya çıkmaktadır. Gömücü ayakların
arkasından gelen kapatma ve bastırma düzenleri bu
bakımdan
bir
düzeltme
etkisi
meydana
getirebilmektedir. Elde edilen sonuçlara göre, diskli ve
geniş çapa tip gömücü ayaklı makinalar birbirine
benzer kaba ve engebeli yüzey elde ederken, dar çapa
tip gömücü ayaklı makina daha düzgün tarla yüzeyi
meydana getirmiştir. Uzun ve dik anız kısa ve yatık
anıza göre daha pürüzlü tarla yüzeyi oluşmasına
neden olmuştur (Çizelge 6).
Ekim esnasında hem gömücü ayakların, hem de
kapatıcı ünitelerin sıra üzeri ve sıra arasındaki anızı
açılan çiziye gömme etkisiyle birlikte, öne ve sağa sola
sürükleme etkisi de bulunmaktadır. Bu etki nedeniyle
tarla yüzeyinin anız ile kaplı miktarında ekimden
önceye göre azalma meydana gelmektedir. Bu
azalmanın, anız tipine bağlı olmak ile birlikte, %10-15
arasında olması arzu edilmektedir (McVay, 2003). Elde
Makinalar tarafından sürüklenerek toplanan,
gömücü ayaklar üzerinde biriken ve çiziye gömülen
anız değerleri Çizelge 7’ de verilmiştir. Hem gömücü
ayaklar tarafından sürüklenerek toplanan, hem de
çiziye gömülen anız değerleri yönünden makinalar
arasında istatistiksel olarak önemli farklılıklar
bulunmaktadır. En fazla anız toplanması ile en az
çiziye gömülme dar çapa tip gömücü ayaklı makinada
ortaya çıkarken, en az toplanma ve en fazla çiziye
gömülme diskli tip makinada elde edilmiştir. Anız
yüksekliği arttıkça, doğal olarak miktarında da artma
olduğundan dolayı, toplanma miktarında da çok
önemli düzeyde artış meydana gelmiştir. Çiziye
gömülme miktarı yönünden uzun anız kısa anızdan
daha fazla olmasına karşın bu artış istatistiksel olarak
önemsiz çıkmıştır. Anız konumunun toplanma ve çiziye
gömülmeye
etkisi
istatistiksel
olarak
önemli
bulunmamıştır (Çizelge 7).
220
Ekim derinliği bir ekim makinası için en önemli
performans kriterlerinden birisidir. Başarılı bir ekimde,
makinanın tohumu istenilen derinliğe bırakması esas
amaçtır. Denemede, makinalar arasında geniş çapa tip
makinanın 40 mm hedef ekim derinliği civarında bir
derinliğe tohumu bıraktığı görülmektedir. Geniş çapa
tip gömücü ayaklı makinadan sonra diskli gömücü
ayaklı makina hedef derinliğe yakın değerde tohum
bırakmıştır. Hedef ekim derinliğinden en büyük sapma
dar çapa ayaklı makinada ortaya çıkmıştır (Çizelge 8).
Gömücü ayak başına düşen makina ağırlığı arttıkça
gömücü ayağın anızı parçalayarak toprağa batması ve
hedef ekim derinliğini elde etmesi kolaylaşır. Grisso et
al. (2006)’ a göre anıza doğrudan ekim makinalarında
gömücü ayak başına düşen kütle değeri 225 kg’ dan
daha fazla olmalıdır. Araştırmada, geniş çapa tip
gömücü ayaklı makinanın kütlesi diğer iki makinadan
daha fazla olduğu için toprağa daha fazla batmıştır.
Gömücü ayak başına kütle değeri aynı olan diğer iki
makinadan diskli tip olanı diskin ince ve keskin
olmasından dolayı toprağa daha fazla batmıştır. Ekim
derinliği üzerinde hem anız yüksekliği, hem de anız
konumunun istatistiksel olarak önemli bir etkisi
bulunmaktadır. Kısa ve yatık anız, uzun ve dik anıza
nazaran daha büyük ekim derinliğine neden olmuştur.
Toprak kesit alanı, gömücü ayakların toprak üst
yüzeyinde meydana getirdiği deformasyon genişliği ve
yüksekliği dikkate alınarak belirlenen değerleri, çizi
kesit alanı ise gömücü ayaklar tarafından gevşetilen
toprağın çiziden boşaltılması ile ortaya çıkan ilerleme
yönüne dik yöndeki kesit alanını ifade etmekte olup
toprak ve çizi kesit alanlarının küçük olması arzu
edilmektedir. Kesit alanları küçüldükçe toprağa olan
etki de o oranda azalmakta, bunun sonucunda güç ve
yakıt tüketiminde azalma ile birlikte, toprak ve nem
kaybı da azalır. Elde edilen verilere göre, geniş çapa
tip gömücü ayaklı makinanın büyük deformasyon alanı
ile büyük çizi kesit alanına sahip olduğu
görülmektedir. Geniş çapa tip makinayı sırasıyla, diskli
ve dar çapa tip makinalar izlemektedir. Araştırmada,
anız yüksekliği ve konumunun toprak kesit alanı ile çizi
kesit alanına etkisi istatistiksel olarak önemli
bulunmamıştır (Çizelge 8). Makinaların anız yüksekliği
ile konumuna göre toprak kesit alanları Şekil 2’ de, çizi
kesit alanları ise Şekil 3’ te görülmektedir.
Çizelge 8. Ekim derinliği, çizi kesiti ve toprak
kesit alanları
Muameleler
Çizelge 7. Ekim sırası boyunca sürüklenerek
biriken, gömücü ayaklar üzerinde
tutulan ve çiziye gömülen anız
miktarları, g.
Gömücü ayak
tarafından
toplanan
anız, g/50 m
Gömücü ayak
başına çiziye
gömülen
anız, g/m
M1
27,17 c
111,7 a
M2
266,01 a
60,6 b
M3
71,17 b
91,3 a
Muameleler
M1
83,1 a
Uzun
167,40 a
92,6 a
Dik
142,46 a
80,3 a
Yatık
100,44 a
95,4 a
Çizi
kesit
alanı,
mm2
31,17 b
3320 b
2965 b
M2
24,15 c
2480 c
2474 c
M3
41,51 a
4330 a
3568 a
Kısa (12 cm)
34,28 a
3345 a
3058 a
Uzun (24 cm)
30,27 b
3409 a
2946 a
Dik
33,86 a
3326 a
3061 a
Yatık
30,69 b
3427 a
2943 a
Anız Yüksekliği
Anız Konumu
Anız Yüksekliği
75,50 b
Toprak
kesit
alanı,
mm2
Makinalar
Makinalar
Kısa
Ekim
derinliği,
mm
Anız Konumu
221
40
40
40
20
20
20
0
0
0
1
6
11
16
21
26
1
31
6
11
16
21
26
0
6
11
16
21
26
-20
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
-40
M2
M1
-40
M2
M1
-60
-80
-80
-40
M3
M3
-60
-60
-80
Kısa ve dik anız
M2
M2
M3
M3
-60
23
-20
M1
M1
-40
20
1
-20
-20
40
Uzun ve dik anız
-80
Kısa ve yatık anız
Uzun ve yatık anız
Şekil 2. Toprak kesitlerinin görünüşü
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
-10
-10
-30
-30
5
6
7
8
9
10
11
1
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-30
-30
M1
-50
-70
Kısa ve dik anız
M1
M1
-50
M2
M2
M3
M3
-50
M3
M1
-50
M3
-70
-70
Uzun ve dik anız
Kısa ve yatık anız
10
-10
M2
M3
-70
Uzun ve yatık anız
Şekil 3. Çizi kesitlerinin görünüşü
LİTERATÜR LİSTESİ
Bahrani, M.J., M.H. Raufat and H. Ghadiri, 2007. Influence of
Wheat Residue Management on Irrigated Corn Grain
Production in a Reduced Tillage System. Soil & Tillage
Research 94: 305–309.
Bueno, J., J.L. Hernandez, M. Alvarez and C. Amiama, 2002.
Seeding Opener and Fertiliser Placement in No-Tillage
Silage Corn Production. In: Proceedings of the
International Conference on Agricultural Engineering,
vol. 1. Budapest, Hungary, 30 June–4 July, pp. 71–76.
Buschiazzo, D.E., T. M. Zobeckd and S.A. Abascal, 2007.
Wind Erosion Quantity and Quality of an Entic Haplustoll
of the Semi-Arid Pampas of Argentina. Journal of Arid
Environments 69: 29–39.
Chaudhuri, D. 2001. Performance Evaluation of Various
Types of Furrow Openers on Seed Drills A Review.
Journal of Agricultural Engineering Research 79(2): 125137.
Chen, Y., S. Tessier and B. Irvine, 2004. Drill and Crop
Performances
as
Affected
by
Different
Drill
Configurations for No-Till Seeding. Soil & Tillage
Research 77: 147–155.
Cookson, R., D.V. Murphy and M. M. Roper, 2008.
Characterizing the Relationships between Soil Organic
Matter Components and Microbial Function and
Composition along a Tillage Disturbance Gradient. Soil
Biology and Biochemistry 40: 763–777.
Çelik, A., 1998. Toprak Frezesinde Değişik Tip Bıçakların
Toprağa Olan Etkilerinin ve Güç Tüketimlerinin
Belirlenmesi Üzerine Bir Araştırma. Atatürk Üniv. Fen
Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalı,
Basılmamış Doktora Tezi, Erzurum.
Çelik, A., 2008. Anıza Doğrudan Ekim Makinalarının
Performansına Etkili Olan Faktörler. 3. Koruyucu Toprak
İşleme ve Doğrudan Ekim Çalıştayı, 16-17 Aralık
Eskişehir.
Darmora, D.P. and K.P. Pandey, 1995. Evaluation of
Performance of Furrow Openers of Combined Seed and
Fertiliser. Soil & Tillage Research 34 (2): 127–139.
Demiralay, İ., 1993. Toprak Fiziksel Analizleri. Atatürk
Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No: 143, Erzurum.
Doan, V., Y. Chen and B. Irvine, 2005. Effect of Oat Stubble
Height on the Performance of No-Till Seeder Openers.
Canadian Biosystems Engng. 47 (2): 37-44
Green, M. and D. Poisson, 1999. Residue Management for
Successful Direct Seeding. A. Agriculture, Food and Rural
Development.
www1.agric.gov.ab.ca/$department/
deptdocs-nsfall/agdex1205
Green, M. and M. Eliason, 1999. Equipment Issues in Crop
Residue Management for Direct Seeding. A. Agriculture,
Food
and
Rural
Development.
www1.agric.gov.ab.ca/$department/deptdocs.nsf/all/agd
ex1352.
Grisso, R., D. Holshouser and R. Pitman, 2006. Planter / drill
considerations for conservation tillage systems. Virginia
Cooperative Extension Publication No: 442-457, Virginia
State University, USA.
Guerif, J., G. Richard, C. Dürr, J.M. Machet, S. Recous and J.
Roger-Estrade, 2001. A Review of Tillage Effects on Crop
Residue Management, Seedbed Conditions and Seedling
Establishment. Soil & Tillage Research 61: 13-32.
Hemmat, A., A.A. Khashoei, 2003. Emergence of Irrigated
Cotton in Flatland Planting in Relation to Furrow Opener
Type and Crustbreaking Treatments for Cambisols in
Central Iran. Soil & Tillage Research 70 (2): 153–162.
Hevia, G.G., M. Mendez and D.E. Buschiazzo, 2007. Tillage
Affects Soil Aggregation Parameters Linked with Wind
Erosion. Geoderma 140: 90–96.
Hewitt, J.S., and A.R. Dexter. 1980. Effects of Tillage and
Stubble Management on the Structure of a Swelling Soil.
J. Soil Sci. 31: 203-215.
Huang, G.B., R.Z., Zhang, G.D. Lic, L.L. Li, K.Y. Chan,
D.P. Heenan, W. Chen, M.J. Unkovich, M.J. Robertson,
B.R. Cullis and W.D. Bellotti, 2008. Productivity and
Sustainability of a Spring Wheat–Field Pea Rotation in a
Semi-Arid Environment Under Conventional and
Conservation Tillage Systems. Field Crops Research, 107:
43–55
Hughes, K.A. and C.J. Baker. 1977. The Effects of Tillage and
Zero Tillage Systems on Soil Aggregates in a Silt Loam.
J. Agric. Engr. Research 22(3):291-301.
222
Morrison, J.E., T.J. Gerik and L. A. Bartek, 1985. Standing
Stubble Protection of Soil From Wind-Driven Rain drop
Impact. Transaction of the ASAE 28 (2): 484 - 488.
NRCS, 2005. Conservation Practice Standard 329-1. Residue
and Tillage Management No-till / Strip – till / Direct seed.
http://www.nrcs.usda.gov/technical/standards/nhcp.html
Önal, İ., 1971. Pamuk Ekiminde Mekanik Esaslar ve Ekim
Organları Üzerine Bir Araştırma. Ege Üniversitesi, Ziraat
Fakültesi, Zirai Alet ve Makinalar Kürsüsü, Basılmamış
Doktora Tezi Bornova, İzmir.
Price, T., 1999. What Should My No-till Planter Look
Like.https://transact.nt.gov.au/ebiz/dbird/techpublication
s.nsf/ b2ff165af0ec6aeb69256efe004f5a7f/$file/311.pdf
Saleh, A., 1993.Soil Roughness Measurement: Chain Method.
J. Soil and Water Conservation 48 (6):527-529.
Sartori, L. and R., Sandri, 1995. Technical and Qualitative
Aspects of Three No-tillage Row Crop Planters on Large
Amount of Residues. Proceedings of the Second
ECWorkshop. Silsoe, UK, 15– 17 May 1995, pp. 171–181.
Vamerali, T., M. Bertocco and L. Sartori, 2006. Effects of A
New Wide-Sweep Opener for No-till Planter on Seed
Zone Properties and Root Establishment In Maize (Zea
mays, L.): A Comparison with Double-disk Opener. Soil
&Tillage Research 89: 196–209
Wilkins, D.E., G.A. Muilenburg, R.R. Allmaras and C.E.
Johnson, 1983. Grain-drill Opener Effects on Wheat
Emergence. Transaction of the ASAE, 26 (3): 651–655,
660.
Yalcin,H. ve E., Cakir, 2006. Tillage Effects and Energy
Efficiencies of Subsoiling and Direct seeding in Light Soil
on Yield of Second Crop Corn for Silage in Western
Turkey. Soil & Tillage Research 90: 250–255.
Karayel, D. ve A. Özmerzi,
2003. Doğrudan Ekim
Makinalarında Kullanılan Gömücü Ayaklar. Koruyucu
Toprak İşleme ve Doğrudan Ekim Çalıştayı, 163 – 186.
22 -23 Ekim, İzmir
Karayel, D. ve A., Özmerzi, 2006. Gömücü Ayakların Çizi
Kesit Alanı ve Toprak Kabarmasına Etkisi.
Akdeniz
Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 19(2):279–287.
Lenssen, A.W., G.D. Johnson and G.R. Carlson, 2007 b.
Cropping Sequence and Tillage System Influences
Annual Crop Production and Water Use in Semi-arid
Montana, USA. Field Crops Research 100: 32–43.
Lenssen, A.W., J.T. Waddell, G.D. Johnson, G.R. and
Carlson, 2007 a. Diversified Cropping Systems in Semiarid Montana: Nitrogen Use During Drought Soil &Tillage
Research 94: 362–375.
McLeod, J.G., F.B. Dyck, C.A. Campbell, C.L. Vera, 1992.
Evaluation of Four Zero Tillage Drills Equipped with
Different Row Openers for Seeding Winter Wheat in the
Semi-arid prairies. Soil & Tillage Reserach, 25 (1): 1–16.
McVay, K.A., 2003. The Value of Crop Residue. MF-2604,
Kansas State University, Department of Agronomy.
http://www.oznet.ksu.edu
Morrison, J.E. and R.R. Allen, 1987. Planter and Drill
Requirements for Soils with Surface Residues. Southern
Region No-till Conference Proceedings, p:44-58, College
Station, Texas, USA.
Morrison, J.E., 2002. Compatibility Among Three Tillage
Systems and Types of Planter Press Wheels and Furrow
Openers for Vertisol Clay Soils. Appl. Eng. Agric. 18 (3):
293–295.
223