Effects of foliar sulfur applications in reducing water stress applied to the cotton plant (Gossypium hirsutum L.) during different development periods

Abstract

The research was carried out in the Amik Plain (Hatay province) in 2015 and 2016 to determine the effects of foliar sulfur applications to reduce the water stress of the cotton (Gossypium hirsutum L.) plants. The cotton plants were studied in three developmental periods: (Vegetative growth, first flower and boll development, boll opening) and irrigation has been taken account during this period. In some development periods, the plants were fully irrigated (T) while others were not irrigated (O). During each developmental period, foliar elemental sulfur was applied to the cotton plants on the leaves at different doses (S₀: 0 ml da^-1, S₁: 150 ml da^-1, S₂: 250 ml da^-1, S₃: 350 ml da^-1). In the first year the average amount of irrigation water ranged from 91 to 1136 mm, in the second year it ranged from 149 to 1078 mm; yearly evapotranspiration ranged from the first year: 1012 to 304 mm values, second year: 1070 to 256 mm. The water usage efficiency ranged from 0.83 to 0.45 kg m^-3, and from 0.76 to 0.43 kg m^-3, respectively. Highest yield in the treatment of OOO was obtained from S₃ dose in the first year and S₂ from the second year. The mentioned treatment when compared to non-sulfur treatment (OOOS₀); in the first year S₃ dose S₃ resulted in a 60% increase in yield, second year S₂ dose resulted in a 27% increase in yield. In the first year The highest yield was obtained in the TTT treatment from the S₂ dose and in the TOO and TOT treatment were obtained from the S₁ dose. When the indicated doses were compared with S₀ doses, it was founded that the yields were increased by %17, %26, %26 for the first year. In the second year the highest yield was received from the TTT, OTT, OTO, TOT, from doses of S₃, S₁, S₃, S₁. When compared to S₀ the yields were increased by %17, %7, %35,%36, respectively.

Keywords

• Cotton,Different developmental stages,Deficit irrigation,Foliar sulfur applications

Yapraktan uygulanan farklı kükürt dozlarının pamuk bitkisinin (Gossypium hirsutum L.) değişik gelişme dönemlerindeki su stresinin azaltılması üzerine etkileri

Abstract

Araştırma, farklı gelişme dönemlerinde su stresine maruz bırakılmış pamuk (Gossypium hirsutum L.) bitkilerinde yapraktan kükürt uygulamalarının su stresinin azaltılmasına etkilerini belirlemek amacıyla 2015 ve 2016 yıllarında Amik Ovasında (Hatay) yürütülmüştür. Denemede pamuk 3 farklı gelişme dönemine (vejetatif gelişme, çiçeklenme ve koza oluşumu, kozaların açılması dönemi) ayrılmış ve kimi dönemlerde tam sulama yapılırken bazı dönemlerde sulama yapılmamıştır. Sulama yapılan (T) ve yağışa dayalı (sulama yapılmayan; O) konularında farklı dozlarda (K₀: 0 ml da^-1, K₁: 150 ml da^-1, K₂: 250 ml da^-1, K₃: 350 ml da^-1) yapraktan elementel gübre uygulaması yapılmıştır. Sulama suyu miktarları ilk yıl 91-136 mm, ikinci yıl 149-1078 mm; bitki su tüketimi yıllara göre sırasıyla 1012-304 mm ve 1070-256 mm; su kullanma randımanları 0.83-0.45 kg m^-3 ve 0.76-0.43 kg m^-3arasında değişmiştir. Kükürt dozu ile verim arasındaki ilişkide; OOO konusunda en yüksek verim ilk yıl K₃ dozundan, ikinci yıl K₂ dozundan elde edilmiştir. Anılan konu kükürt uygulanmayan K₀ ile kıyaslandığında (OOOK₀) ilk yıl K₃ dozu %60, ikinci yıl K₂ dozu %27 oranında verim artışına neden olmuştur. En yüksek verim ilk yıl TTT konusunda K₂ dozundan, TOO ve TOT konularında ise K₁ dozundan elde edilmiştir. Anılan dozlar K₀ dozu ile kıyaslandığında verimi sırasıyla %17, %24, %24 oranında arttırdığı; ikinci yılda ise TTT, OTT, OTO, TOT konularında sırasıyla en yüksek verim K₃, K₁, K₃, K₁ dozlarından elde edilmiş ve K₀ ile kıyaslandığında verim değerleri sırasıyla %17, %7, %35, %26 oranında arttığı saptanmıştır.

 

Keywords

• Pamuk,Farklı Gelişme Dönemleri,Su Kısıtı,Yapraktan kükürt uygulamaları

References

1. Akgöl, B. (2012). Pamukta (Gossypium hirsutum L.) verim, kalite ve kuraklığa dayanıklılık özelliklerinin kalıtımı. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana.
2. Başal, H., Dağdelen, N., Ünay, A., & Yılmaz, E. (2009). Effects of deficit drip irrigation ratios on cotton (Gossypium hirsutum L.) yield and fibre quality. Journal of Agronomy & Crop Science, 195(1):19-29.
3. Bek, Y., & Efe, E. (1988). Araştırma ve Deneme Medotları I. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Ders Kitabı: No:71, s:395.
4. Ben-Asher, J., Alpert, P., & Shechter, M. (2007). Effect of global warming on the secondary factors affecting water use efficiency and irrigation management. http://pdfcast.org/pdf/effect-of-global-warming-on-the secondary-factors-affec ting-water-use-efficiency-and-irrigation manage ment. Erişim tarihi: 5 Ocak 2018.
5. Burt, C.M., O’connor, K., & Ruehr, T. (1995). Fertigation. Irr. Training and Research Center. Cal. Polytec. St. Univ., San Luis Obispo, Ca 93407, ISBN 0-9643634-1-0. p:295
6. Chuanjie, Y., Yi, L., Lin, S., & Na, W. (2015). Effect of deficit irrigation on the growth, water use characteristics and yield of cotton in arid Northwest China. Pedosphere, 25(6):910-924.
7. Coşkun, Z. (2015). Harran ovasında damla sulamanın pamuk verimine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi, Şanlıurfa.
8. Çetin, O., & Bilgel, L. (2002). Effects of different irrigation methods on shedding and yield of cotton. Agricultural Water Management, 54(1):1-15.

9. Dietz, K.J. (1989). Recovery of spinach leaves from suphate and phosphate deficiency. Journal of Plant Physiology, 134(5):551-557.
10. Doorenbos, J., & Kassam, A. H. (1979). Yield Response to Water. FAO 33, 193 pp, Rome.
11. Duke, S.H., & Reisenauer, H.M. (1986). Roles and Requirements of Sulfur in Plant Nutrition. in: Tabatabai, M.A.(Ed), Sulfur in Agriculture, Argon, Monogr, Vol. 27.Asa, Cssa and Sssa, Madison, W. I.,123-168.
12. Howell, T.A., Davis, K.R., McCormick, R.L., Yamada, H., To Walhood, V., & Meek, D.W. (1984). Water use efficiency of narrow row cotton. Irrigation Science, 5(3):195-214.
13. Hussein, F., Janat, M., & Yakoub, A. (2011). Assessment of yield and water use efficiency of drip irrigated cotton (Gossypium hirsutum L.) as affected by deficit irrigation. Turkish Journal Agriculture and Forestry, 35(2011): 611-621.
14. James, L.G. (1988). Principles of Farm Irrigation System Design. Krieger Publishing, New York, p:543
15. Jie, X., Dong, Q., & Li-Na, Z. (2008). Effects of sulfur nutrition on the chlorophyll content of maize leaf under zinc and drought stress. Agricultural Research in The Arid Areas, 2008:1-2.
16. Kaçar, B., & Ünal, A. (2008). Bitki analizleri. Nobel Yayınları.
17. Kaçar, M.M., & Katkat, V. (2007). Farklı su ve gübre sistemlerinin pamuk bitkisinde su stres indeksinin değişiminin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana.
18. Karam, F., Lahoud, R., Masaad, R., Daccache, A., Mounzer, O., & Rouphael, Y. (2006). Water use and lint yield response of drip irrigated cotton to the length of irrigation season. Agricultural Water Management, 85(3):287-295.
19. Keten, M. (2016). Sulama suyunda uygulanan kısıntı seviyelerinin farklı pamuk genotiplerinde su-verim ilişkilerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Kahramanmaraş.
20. Lichtenhaler, H.K., & Welburn, A.R. (1983). Determinations of total caretenoids and chlorophlls a, b, and extract in different solvents. Biochemical Society Transactions. 11, 591.
21. Li-Na, Z., Dong, Q., Li-Li, S., & Wei-Jie, Y. (2005). Effects of sulfur fertilization on the contents of photosynthetic pigments and MDA under drought stress. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2005-08.
22. Loka, D.A. (2012). Effect of water-deficit stress on cotton during reproductive development. PhD Thesis, University of Arkansas, Fayetteville.
23. Loka, D.A., & Oosterhuis, D. (2012). Water Stress and Reproductive Development in Cotton. Department of Crop, Soil, and Environmental Sciences University of Arkansas, Fayetteville, AR 72704, Chapter 5.
24. Orgaz, F., Mateos, L., & Fereres, E. (1992). Season length and cultivar determine optimum evapotranspiration deficit in cotton. Agronomy Journal, 84(4):700-706.
25. Ödemiş, B., Akışcan, Y., Akgöl, B., & Can, D. (2017). Kısıtlı su koşullarında yapraktan uygulanan kükürt dozlarının pamuk bitkisinin kuraklık toleransına etkileri. 214 O 254 TÜBİTAK Projesi Sonuç Raporu, 144 s.
26. Yazar, A., Sezen, S.M., & Sesveren, S. (2002). LEPA and trickle irrigation of cotton in the Southeast Anatolia Project (GAP) area in Turkey. Agricultural Water Management, 54(2):189-203.
27. Yıldırım, O. (2008). Sulama Sistemlerinin Tasarımı. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No: 1565, s:354.
28. Zonta, J.H., Brandão, Z.N., Rodrıgues, J.I.S., & Sofiatti, V. (2017). Cotton response to water deficits at different growth stages. Mossoró, 30(4):980-990.