Modeling irrigation with nitrate contaminated groundwater

An alternative method to treat the nitrate-contaminated groundwater under the agricultural fields while providing economic benefit is called pump and fertilize. Pump and fertilize, while removing the nitrate in the groundwater, can reduce nitrate and pesticide requirement. However, up to date, there are no studies evaluating the effect of this application under different soil/climate conditions. In order to apply this technology in the field and to determine its effect, a feasibility study needs to be performed. Therefore, we constructed unsaturated zone groundwater models via HYDRUS 1D for one-hectare corn field in prevalent soils and under Eskiþehir, Adana, Þanlýurfa, Düzce climates in Turkey. Our results indicated that even groundwater with 50 mg/L nitrate contamination could provide economic benefit to the agriculture especially where climates and soil types are similar to Þanlýurfa. In this climate using pump and fertilize technique saves 97 kg N/year in a 1-hectare farm. The technique was especially effective for fluvisol, vertisol soils as nitrate leaching are very low, and for cambisol soils since very high nitrogen use efficiency was seen for the climates present in Turkey. Our results indicated that in general the pump and treat efficiency is less effective in wet and cold climates, like in Düzce. As a general result of our study, we concluded that dry and warm climates with relatively permeable soils are more promising for the pump and fertilize application.

Sulamada nitratla kirlenmiþ yeraltýsuyu kullanýmýnýn modellenmesi

Tarým alanlarýnýn altýnda bulunan nitratla kirlenmiþ yeraltýsuyunu temizlemenin ekonomik yarar amaçlý alternatif bir yolu pompala ve gübrele yöntemidir. Pompala ve gübrele yöntemi hem yeraltýsuyunu kirlilikten arýndýrýrken hem de nitrat, pestisit gibi gereksinimleri azaltabilir. Buna ragmen bugüne kadar bu prosesin deðiþik iklim ve toprak koþullarýnda ne düzeyde etkili olduðunu dair bir deðerlendirme bulunmamaktadýr. Bu tekniði arazide uygulayabilmek için öncesinde bir fizibilite çalýþmasý gerekmektedir. Bu nedenle HYDRUS 1D ile doymamýþ bölgelerde 1 hektar mýsýr tarlasýna karþýlýk gelecek yeraltýsuyu modelleri yaparak Türkiye’de yaygýn olan toprak tiplerinin hidrolojik özelliklerini derleyip Eskiþehir, Adana, Þanlýurfa ve Düzce benzeri iklimlerde, pompala ve gübrele yöntemi için en çok gelecek vadeden koþullarý bulduk. Çalýþmamýz bu teknolojinin Þanlýurfa benzeri çok daha kuru ve sýcak iklimlerde 50 mg/L nitrat deðerinde bile oldukça karlý olduðunu ortaya koydu. Bu teknikle birlikte bu iklimde 1 hektar tarlada 97 kg N/yýl telafi edilebileceði görüldü. Ayný zamanda fluvisol ve vertisol toprak tiplerinde nitrat sýzýntýsý en düþükken, cambisol tipi topraklarda nitrojen kullaným verimi bütün iklimler için en yüksek düzeyde bulundu. Düzce gibi oldukça nemli ve soðuk iklimler için ise, bu yöntemin düþük azot kullaným verimleri ve yüksek nitrat sýzýntýlarý nedeniyle uygun olmadýðý görülmüþtür. Sonuç olarak görece kuru iklimler ve geçirgen topraklar pompala ve gübrele yöntemi için uygun bulundu.