Effects Of Phenology-Based İrrigation Management On Yield Response And Water-Use Efficiency İn Eggplant

Abstract

This study aimed to evaluate the effects of irrigation scheduling aligned with phenological stages on yield response and water-productivity indicators in eggplant (Solanum melongena L.). Full and deficit irrigation levels were imposed at the seedling, full flowering, first fruit set, and harvest stages. The cultivar ‘Pala 49’ was used, and the field trial was conducted under drip irrigation in a randomised complete block design with three replications. In the treatment fully irrigated across all stages (FÇMH), the seasonal irrigation depth was 693 mm, and seasonal crop evapotranspiration (ETc) was 771 mm. The highest marketable yield (41.43 t ha⁻¹) was obtained in FÇMH. Irrigation water productivity (IWP) and water productivity (WP) varied with irrigation level; both indices decreased as the amount of applied irrigation was reduced. The highest IWP (5.92 kg m⁻³) occurred in FÇM–, whereas the highest WP (5.59 kg m⁻³) was observed in FÇMH. The seasonal yield response factor (Ky) was estimated at 1.40, indicating a moderate sensitivity of eggplant to water stress.

Keywords

• Phenology-based irrigation
• Yield response factor (Ky)
• water productivity indicators (WP, IWP)

Patlıcanda Fenolojik Dönemlere Göre Sulama Yönetiminin Verim Tepkisi ve Su Üretkenliği Üzerindeki Etkisi

Öz

Bu çalışma, patlıcanda (Solanum melongena L.) fenolojik dönemlere göre planlanan sulama yönetiminin verim tepkisi ve su üretkenliği göstergeleri üzerindeki etkilerini değerlendirmeyi amaçlamıştır. Denemede fide, tam çiçeklenme, ilk meyve görülmesi ve hasat dönemlerinde tam ve kısıntılı sulama düzeyleri uygulanmıştır. Araştırmada; materyal olarak Pala 49 patlıcan çeşidi kullanılmış ve deneme, tesadüf blokları deneme desenine göre üç tekerrürlü olarak, damla sulama yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Denemede, tüm dönemlerde tam sulanan (FÇMH) konusuna 693 mm su uygulanmış ve bitki su tüketimi 771 mm olarak belirlenmiştir. En yüksek verim 4143 kg da ⁻¹ ile FÇMH konusunda elde edilmiştir. Sulama üretkenliği (IWP) ve su verimliliği (WP) değerleri, sulama seviyelerine bağlı olarak değişmiş; sulama miktarı azaldıkça her iki göstergede de düşüş gözlenmiştir. En yüksek IWP, 5.92 kg m⁻³ ile FÇM- konusunda, en yüksek WP ise 5.59 kg m⁻³ ile FÇMH konusundan elde edilmiştir Mevsimlik verim tepki etmeni (Ky) 1.40 olarak hesaplanmış olup, bu değer patlıcanın su stresine orta düzeyde duyarlı olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Fenolojiye dayalı sulama
• Verim tepkisi faktörü (Ky)
• Su üretkenliği göstergeleri (WP, IWP)

References

1. Kodal, S., 1996. Ankara Beypazarı ekolojisinde yeterli ve kısıtlı su koşullarında sulama programlaması işletme optimizasyonu ve optimum su dağıtımı. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No:1465, Bilimsel Araştırma ve İnceleme No:807, 69s, Ankara.
2. Behboudian, M.H., 1977. Responses of eggplant to drought. I. Plant water balance.
3. Graaf, R., Ende, J., 1981. Transpiration and evapotranspiration of the glasshouse crops. Acta Hort. 119:147-158.
4. Eliades, G., 1992. Irrigation of eggplants grown in heated greenhouses. J. Hort. Sci., 67(1):143-147.
5. Chartzoulakis, K., Drosos, N., 1999. Irrigation requirements of greenhouse vegetables in Crete. Cahiers Options Mediterraneennes, 31:215-221.
6. Ertek, A., Şensoy, S., Yıldız, M., Kabay, T., 2002. Açık su yüzeyi buharlaşmasından yararlanılarak sera koşullarında patlıcan bitkisi için en uygun su miktarı ve sulama aralığının belirlenmesi. KSU J. Science and Engineering 5(2):57-67.
7. Kırnak, H., İsmail, T., Cengiz, K., David, H., 2002. Effects of deficit irrigation on growth, yield and yield quality of eggplant under semi-arid conditions. Aus. Jour. of Agri. Res. 53(12):1367-1373.
8. Hamdy, A., Chouaib, W., Pacucci, G., 2002. Eggplant production in soilless culture under saline irrigation practices and soil conditioner application. Acta Hort. 633.

9. Ertek, A., Şensoy, S., Küçükyumuk, C., Gedik, İ., 2006. Determination of plant-pan coefficients for field-grown eggplant (Solanum melongena L.) using class a pan evaporation value. Agricultural Water Management 85:58-66.
10. Köksal, H., Tarı, A.F., Çakır, R., Kanber, R., Ünlü, M., 2001. Su-verim ilişkileri (değiştirilmiş 2. Baskı). Köy Hizmetleri Ana Projesi (435-1). Konya, 87.
11. Passioura, J., 2004. Increasing crop productivity when water is scarce from breeding to field management. In: Proceedings of the Fourth International Crop Science Congress. Brisbane, Australia, http://www.regional.org.au/au/cs (published on cdrom).
12. Martin de Santa Olalla, F., De Juan, J.A., 1993. Agronomia del riego. Mundi-Prensa, Madrid, 732p.
13. Oweis, T., 1997. Supplemental irrigation. A Highly Efficient Water Use Practice. In: ICARDA (Eds.), 16p.
14. Anonim, 2021. Tescilli sebze çeşitleri. Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü, Yalova, 13s.
15. Garrity, P.D., Watts, D.G., Sullivan, C.Y., Gilley, J.R., 1982. Moisture deficits and grain sorghum performance: evapotranspiration yield relationships. Agron. J., 74:815-820.
16. James, L.G., 1988. Principles of farm irrigation system design. New York, 543p.
17. Howell, T.A., Cuenca, H.A., Solomon, K.H., 1990. Crop Yield response. management of farm irrigation systems. Trans. ASAE Monograph Chap S. USA.
18. Doorenbos, J., Kassam, A.H., 1979. Yield response to water. United Nations FAO Pub. 33, 193p, Roma.
19. Yurtsever, N., 1984. Deneysel istatistik metotları. Köy Hizmetleri Toprak Gübre Araştırma Enstitüsü, Yayın No:121, Teknik Yayın No:56, Ankara.
20. Baştuğ, R., 1987. Çukurova koşullarında pamuk bitkisinin su-üretim fonksiyonunun belirlenmesi üzerine bir araştırma. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
21. Tok, A., Eylen, M., 1996. Tarsus koşullarında damla ve karık sulama yöntemleri ile sulanan patlıcanın su tüketimi. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Tarsus Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, TAEM Genel Yayın No:196, Rapor Serisi No:130, Tarsus.
22. Demirel, K., Genç, L., Bahar, E., İnalpulat, M., Smith, S., Kızıl, Ü., 2014. Yield estimate using spectral indices in eggplant and bell pepper grown under deficit irrigation. Fresenius Environmental Bulletin. Vol.23, No.5.
23. Karam, F., Sabiha, R., Skaf, S., Breidy, J., Rouphael, Y., Balendonck, J., 2011. Yield and water use of eggplants (Solanum melongena L.) under full and deficit irrigation regimes. Agricultural Water Management 98:1307-1316.
24. Pirboneh, H., Ghasemi, M., Bazkiyaei, A.A.G., Bahari, B., Bazkiyaei, Z.B., 2012. Effect of irrigation and straw mulch on yield and yield components of eggplant (Solanum melongena L.). International Research Journal of Applied and Basic Sciences 3(1):46-51.
25. Lovelli, S., Perniola, M., Ferrara, A., Di Tommaso, T., 2007. Yield response factor to water (Ky) and water use efficiency of Carthamus tinctorius L. and Solanum melongena L. Agric. Water Manage., 92:73-80.
26. Chaves, M.M., Maroco, J.P., Pereira, J.S., 2003. Understanding plant responses to drought from genes to whole plant. Funct. Plant Biol. 30:239-264.
27. Aujla, M.S., Thind, H.S., Buttar, G.S., 2007. Fruit yield and water use efficiency of eggplant (Solanum melongena L.) as influenced by different quantities of nitrogen and water applied through drip and furrow irrigation. Scientia Horticulturae 112(2007):142-148.
28. Kara, C., Gündüz, M., Sipahi, N., 1996. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü. Şanlıurfa Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Genel Yayın No:108, Rapor Serisi No:79.
29. Stewart, J.I., Misra, R.D., Pruitt, W.O., Hagan, R.M., 1975. Irrigating corn and sorghum with a deficient water supply. Trans. ASAE, 18:270-280.
30. Kirda, C., 2002. Deficit irrigation scheduling based on plant growth stages showing water stress tolerance. Deficit Irrigation Practice. Water Rep. 22. FAO, Rome, pp:3-10.
31. Dutta, D., Tafardar, P.K., 2008. Crop-water productivity of eggplant (Solanum melongena L.) as influenced by irrigation and mulch in semi-arid region of west Bengal, India. Department of Agronomy, Department of Soil and Water Conservation, Bidhan Chandra Krishi Viswavidyalaya (BCKV), Mohanpur-741252, Nadia, West Bengal, India.
32. Karam, F., Saliba, R., Skaf, S., Breidy, J., Rouphael, Y., Balendock, J., 2009. Yield and water use of eggplants (Solanum melongena L.) under full and deficit irrigation regimes. Agricultural Water Management 98:1307-1316.
33. Ayas, S., 2017. The effects of irrigation regimes on the yield and water use of eggplant (Solanum melongena L.). Toprak-Su Dergisi 6(2):49-58.
34. Özbek, N., 1969. Deneme tekniği (1. sera denemesi, tekniği ve metotları). Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No:406, Ankara, 346s.
35. Brown, A.C., 1975. Apples. In: J. Janick, J.N. Moore (Eds.): Advances in fruit breeding. Prudue University Press, West Lafayette, Indiana, ABD. pp:3-37.
36. Büyükyılmaz, M., Bulagay, A.N., Burak, M., 1994. Marmara Bölgesi için ümitvar armut çeşitleri-3. Bahçe 23(1-2):79-92.
37. Turhan, Ş., Tipi, T., Erol, A.O., 2004. EurepGap uygulamalarının Türk yaş meyve-sebze üretimi ve rekabet gücü üzerine etkileri. Türkiye 6. Tarım Ekonomisi Kongresi, 16-18.09.2004, Tokat, 1:315-322.
38. Kaşka, N., Yılmaz, M., 1974. Bahçe bitkileri yetiştirme tekniği (Çeviri: "Plant propagation" H.T.Hartman, D.E.Kester). Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No:79, 610s.
39. Uglu, G., Büyükcangaz, H., 2019. The effect of full and deficit irrigation applied at different growth stages of eggplant (Solanum melongena L.) on yield and yield components under sub-humid conditions. Fresenius Environmental Bulletin, Vol.28, 9689-9696.
40. Bello, A.S., Huda, S., Alsafran, M., Abu-Dieyeh, M.H., Chen, Z.-H., Ahmed, T., 2024. Enhancing eggplant (Solanum melongena L.) yield and water use efficiency through optimized irrigation and nitrogen practices in open field conditions. Journal of Agriculture and Food Research, 18, 101527. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2024.101527qspace.qu.edu.qa.
41. Ouma, G., Wanyama, J., Kabenge, I., Jjagwe, J., Diana, M., Muyonga, J., 2024. Assessing the effect of deficit drip irrigation regimes on crop performance of eggplant. Scientia Horticulturae, 325, 112648. https://doi.org/10.1016/j.scienta. 2023.112648 Cabi Digital Library+1.
42. Zhou, C., Zhang, H., Yu, S., Chen, X., Li, F., Wang, Y., Wang, Y., Liu, L., 2023. Optimizing water and nitrogen management strategies to improve their use efficiency, eggplant yield and fruit quality. Frontiers in Plant Science, 14, 1211122. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.12111 22 Frontiers.
43. Damasceno, L.F., Cova, A.M.W., Gheyi, H.R., de Almeida, W.F., Dias, J.A.A.L., Ribeiro, V. de S., 2022. Production and water consumption of eggplant under salt stress and continuous drip and pulse drip irrigation. Revista Caatinga 35(2):450-459. https://doi.org/10.1590/1983-21252022v35n 220rc.
44. Wakchaure, G.C., et al. 2025. Grafting wild rootstocks as a climate-resilient strategy under deficit irrigation: responses in eggplant. Agricultural Water Management, 300, 108220. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2025.108220.
45. Tezcan, A., 2025. Yield response of greenhouse grown grafted eggplant to partial root drying and conventional deficit irrigation. Tarım Bilimleri Dergisi 31(2):516-531 (pdf).