Örtüaltı domates yetiştiriciliğinde değişen sıcaklık ve ışık koşulları ile verim parametreleri arasındaki ilişkinin modellenmesi

Year 2021, Volume: 25 Issue: 4, 438 - 447, 25.12.2021

Melek Özkaplan , Ahmet Balkaya

https://doi.org/10.29050/harranziraat.910583

Cited By: 1

Abstract

Tarım sektöründe bitkisel üretim planlarının oluşturulmasında, matematiksel modellerin kullanımı yetiştiricilere önemli avantajlar sağlamaktadır. Son yıllarda matematiksel modeller yardımıyla kontrollü koşullar altında yetiştirilen çeşitlerin verim potansiyelinin tahmin edilmesi büyük bir önem kazanmıştır. Örtüaltı sebze yetiştiriciliğinde uygun sıcaklık ve ışıklanma faktörlerinin sağlanması, verim unsurlarını olumlu yönde etkilemektedir. Bu çalışmada, topraksız tarımda domates yetiştiriciliğinde farklı sıcaklık ve ışık koşullarının bazı verim unsurları üzerine olan etkileri modellenmiştir. Araştırma; üç farklı yetiştirme döneminde (2014 yılı ilkbahar, 2014 yılı sonbahar ve 2015 yılı ilkbahar), iki farklı substrat ortamında (Hindistan cevizi lifi ve kayayünü) farklı sıcaklık (16.42, 18.14, 22.71, 24.60, 23.96 ve 26.22 °C) ve ışık şiddeti koşullarında (96.10, 182.31, 223.46, 264.54, 432.67 ve 455.93 μmolmˉ²sˉ1) cam serada yürütülmüştür. Araştırmada, bitki başına en yüksek verim değeri (3.40 kg bitki-1) ve meyve sayısının 2015 yılı ilkbahar döneminde 24.60˚C’de ve 432.67 μmolm-2s-1 ışık koşullarında, Hindistan cevizi lifi substratında yetiştirilen bitkilerden elde edildiği belirlenmiştir. Hindistan cevizi lifi substratı için bitki başına verim modeli ise; BBV=-6699.96+639.3432xT+5.5225xL-13.6672xT² olarak bulunmuştur. Bu çalışmada incelenen verim parametreleri için gerçek ve tahmini değerler arasında istatistiki olarak önemli düzeyde bir ilişkinin olduğu tespit edilmiştir. Bu parametreler için regresyon katsayıları, 0.95-0.99 arasında değişim göstermiştir. Böylece sıcaklık ve ışık yoğunluğunun domatesin verimi üzerindeki etkisi ayrıntılı olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlar örtüaltı domates yetiştiriciliği için üretim stratejileri geliştirmek, kaynakların etkin ve verimli kullanılabilesi amacıyla faydalı olacaktır.

Keywords

model, topraksız tarım, sıcaklık, ışık, verim

Supporting Institution

Ondokuz Mayıs Üniversitesi

Project Number

PYO.ZRT.1904.13.024

Thanks

Bu çalışma; sorumlu yazara ait doktora tezinden üretilmiştir. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Bilimsel Araştırma Fonu (PYO.ZRT.1904.13.024) tarafından desteklenmiştir.

Modelling the relationship on changing temperature and light conditions and yield in greenhouse tomato cultivation

Abstract

The use of mathematical models in the creation of crop production plans in the agricultural sector offers significant advantages to growers. In recent years, estimating the yield potential of varieties grown under controlled conditions with the help of mathematical has gained great importance. Providing appropriate temperature and lighting factors in greenhouse vegetable cultivation positively affects the yield factors. In this study, the effects of different light and temperature conditions on some yield components in tomato cultivation in soilless agriculture were modelled. The study was conducted in three different growing periods (spring 2014, autumn2014 and spring 2015), on two different substrate media (cocopeat and rockwool), and under different temperatures (16.42, 18.14, 22.71, 24.60, 23.96 and 26.22 °C) and light intensity conditions (96.10, 182.31, 223.46, 264.54, 432.67 and 455.93 μmolmˉ²sˉ1) in a glasshouse.In this researchit was determined that the highest yield value (3.40 kg plantˉ1) and fruit numbers were obtained from plants grown in cocopeat substrate at 24.60˚C and 432.67 μmolm-2s-1light conditions in the spring of 2015. Plant yield model for cocopeat calculated as BBV=-6699.96+639.3432xT+5.5225xL-13.6672xT². It has been determined that there is a statistically significant relationship between the actual and estimated values for the yield parameters examined in this study. Regression coefficients for the parameters examined varied between 0.95-0.99. Thus, the effect of temperature and light on tomato yield was quantified. These results will be beneficial in order to develop production strategies for greenhouse tomato cultivation and to use the resources effectively and efficiently.

Keywords

Model, Soilless agriculture, Temperature, Light, Yield

Project Number

PYO.ZRT.1904.13.024

References

• Bozköylü, A., & Daşgan, H. (2010). Sera topraksız domates yetiştiriciliğinde kimyasal ve organik gübrelemenin karşılaştırılması. TÜBAV Bilim Dergisi, 3(2), 174-181.
• Çeçen, S. & Çakmakçı, S. (1996). Yüksek sıcaklığın bitkilerin gelişimi üzerine etkileri. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 9 (1) , 216-231.
• Gül, A. (2018). Soilless cultivation in Turkey. XXX. International Horticultural Congress, 12-16 Ağustos, İstanbul, Turkey. http://www.ihc2018. org/files/downloads/Vol57-N03-2.pdf.
• Güneş, A., İnal, A., Karaman, M. R. & Geboloğlu, N. (2012). Topraksız yetiştiricilik sisteminde bitki besleme yöntemi, Gübretaş Rehber Kitaplar Dizisi: 2.
• Dannehl, D., Suhl, J., Ulrichs, C., & Schmidt, U. (2015). Evaluation of substitutes for rock wool as growing substrate for hydroponic tomato production. Journal of Applied Botany and Food Quality, 88(1).
• De Koning, A. N. M. (1994). Development and dry matter distribution in glasshouse tomato: a quantitative approach. (Yayımlanmamış doktora tezi) Wageningen Agricultural University, Wageningen.
• Dorais, M., Andre, G. & Trudel M. J. (1991). Annual greenhouse tomato production under a sequential intercropping system using supplemental light. Scientia Horticulturae, (45). 225-234.
• Dueck, T. A., Janse, J., Li, T., Kempkes, F.L.K. & Eveleens Clark, B. A. (2012). Influence of diffuse glass on the growth and production of tomato. Acta Horticulturae (956). 75-82.
• Dönmez, İ. (2015). Bazı bölgesel organik atıkların topraksız tarımda (torba kültürü) kullanılabilme imkanlarının belirlenmesi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi) Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
• Eriş, A. (2007). Bahçe Bitkileri Fizyolojisi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları Ders Kitabı: 152. Bursa.
• FAO, (2019). Statistical data of FAO. Retrieved from: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC.
• Kandemir, D. (2005). Sera şartlarında sıcaklık ve ışığın biberde (Capsicum annuum L.) büyüme, gelişme ve verim üzerine kantitatif etkileri (Yayımlanmamış doktora tezi). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
• Kandemir, D., Kurtar, E. S. & Demirsoy, M. (2016). Türkiye örtüaltı domates yetiştiriciliğindeki gelişmeler. Türkiye Tohumcular Birliği Dergisi, 5(17), 22-27.
• Kandemir, D. & Uzun, S. (2019). Farklı ışık ve sıcaklık şartlarının sera biber yetiştiriciliğinde büyüme parametreleri üzerine kantitatif etkilerinin modellenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 34 (1), 1-11. DOI: 10.7161/omuanajas.473656.
• Kılıç, P. (2014). Topraksız domates yetiştiriciliğinde kullanılan farklı ortamların verim, kalite ve bitki besin elementi tüketimi üzerine etkileri (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
• Odabaş, M., Gülümser, A. & Uzun, S. (2007). The quantitative effects of temperature and light on growth, development and yield of faba bean (Vicia faba L.). I. growth. International Journal of Agricultural Research, 2(9): 765-775.
• Öner, F. (2005). Işık ve sıcaklığın mısırda (Zea mays L.) büyüme, gelişme ve verime kantitatif etkileri (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
• Özkaplan, M. (2019a). Tarımda matematiksel model kullanımı. 3. Uluslararası Unidokap Karadeniz Sempozyumu, (ss. 456-461), 21-23 Haziran, Tokat, Türkiye.
• Özkaplan, M. (2019b). Çevreci ve sürdürülebilir üretim tekniği: Hidroponik. 3. Uluslararası Unidokap Karadeniz Sempozyumu, (ss. 445-448), 21-23 Haziran, Tokat, Türkiye.
• Özkaplan, M. & Balkaya, A. (2019). Işık ve sıcaklığın topraksız tarım koşullarında salkım domatesin meyve kalitesine etkisi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 34 (3) , 227-238. DOI: 10.7161/omuanajas.551680.
• Özkaplan, M. & Balkaya, A. (2020). Topraksız tarımda domates yetiştiriciliğinde bitki gelişme parametreleri ile sıcaklık ve ışık arasındaki ilişkilerin modellenmesi. Mediterranean Agricultural Sciences, 33 (2), 181-187.
• Öztekin, G. B., Tüzel, Y. & Tüzel, İ. H. (2017). Serada topraksız domates yetiştiriciliğinde silisyumun tuz stresine etkisi. Akademik Ziraat Dergisi, 6, 243-256.
• Prasad, L.B., Babu Adhikari, P., Soo Yoon, C. & Hee Kang W. (2012). Yield and fruit quality of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars established at different plantingbed size and growing substrates. Horticulture, Environment and Biotechnology, 53, 102-107.
• Reshma, T. & Sarath, P. S. (2017). Standardization of growing media for the hydroponic cultivation of tomato. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 6(7), 626-631.
• Sagheer, A., Mohammed, M., Riad, K. & Alhajhoj, M. (2021). A cloud-based ıot platform for precision control of soilless greenhouse cultivation. Sensors, 21(1), 223.
• Savvas, D., Gianquinto, G., Tuzel, Y. & Gruda, N. (2013). 12. Soilless culture. Good Agricultural Practices for greenhouse vegetable crops, 303.
• Sevgican, A. (1999). Örtüaltı Sebzeciliği. Cilt I Ege Üniversitesi. Ziraat Fakültesi Yayınları No: 528. Seligman, N. G. (1990). The crop model record: promise or poor show?. In Theoretical production ecology: Reflections and prospects, (pp. 249-263).
• Toprak, E. & Gül A. (2013). Topraksız tarımda kullanılan ortam domates verimi ve kalitesini etkiliyor mu? Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, 6 (2), 41-47.
• TUİK, (2020). Türkiye istatistik kurumu. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Bitkisel-Uretim-Istatistikleri-2020-33737
• Tüzel, Y. & Gül, A. (2008). Seralarda iyi tarım uygulamaları. Bahçe Ürünlerinde Çevre Dostu Uygulamaların Yaygınlaştırılması ve İş Olanağı Yaratılması için Ziraat Mühendislerinin Kapasitelerinin Geliştirilmesine Yönelik Eğitim Projesi. Proje No: TR0205.01/002/02/011, İzmir.
• Tüzel, Y., Gül, A., Tüzel, I. H. & Öztekin, G. B. (2019). Different soilless culture systems and their management. Journal of Agricultural, Food Environmental Sciences. 73, 7–12.
• Tüzel, Y., Gül, A., Öztekin, G. B., Engindeniz, S., Boyacı, F., Duyar, H. & Cebeci, E. (2020). Türkiye’de örtüaltı yetiştiriciliği ve yeni gelişmeler. Türkiye Ziraat Mühendisliği IX. Teknik Kongresi, 725-750.
• Uzun, S. (1996). The quantitative effects of temperature and light environment on the growth, development and yield of tomato and aubergine (Unpublished PhD thesis). The University of Reading, England.
• Uzun, S. (2000). Sıcaklık ve ışığın bitki büyüme, gelişme ve verimine etkisi (III. Verim). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15 (1), 105-108.
• Uzun, S. (2001). Serada domates ve patlıcan yetiştiriciliğinde bazı büyüme ve verim parametreleri ile sıcaklık ve ışık arasındaki ilişkiler. 6. Ulusal Seracılık Sempozyumu, (pp. 97-102) 5-7 Eylül, Türkiye (Muğla).
• Vázquez-Cruz, M. A., Espinosa-Calderón, A., Jiménez-Sánchez, A. R. & Guzmán-Cruz, R. (2014). Mathematical modeling of biosystems. Springer, Cham. In Biosystems Engineering: Biofactories for Food Production in the Century XXI, 51-76.
• Wada T., Ikeda H., Matsushita K., Kambara A., Hirai H. & Abe K. (2006). Effect of shading in summer on yield and quality of tomatoes grown on a single-truss system. Journal Japanese Society for Horticultural Science. 7551–58. 10.2503/jjshs.75.51.
• Yarşı, G. & Çelik, Y. (2019) Silifke’de topraksız tarım. Erasmus Fen, Mühendislik ve Mimarlık Bilimlerinde Uluslararası Akademik Çalışmalar Sempozyumu. (ss. 5-11). 5-6 Nisan, İzmir, Türkiye.
• Yıldız, D. (2013). Gölgelemenin sırık domates yetiştiriciliğinde verim, kalite ve bazı agronomik özellikler üzerine etkisi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat.