The Effect of Different Irrigation Treatment on Yield and Yield Parameters of Sunflowers in Semi-Arid Conditions

Abstract

In this study, the effects of irrigation applications on different development stages on yield and yield parameters of sunflower were investigated. The research was carried out in Tekirdag province in Thrace region in 2019. In the experiment, 8 different irrigation treatments were created and irrigation was carried out by drip irrigation method. According to the research results, the most positive results were obtained in all yield and yield parameters from I1 treatment (irrigated in late vegetative stage, flowering stage, grain formation stage). On the other hand, the lowest results were obtained for the I8, which was not irrigated. Especially when the seed yield is evaluated, 520.6 kg da-1 yield was obtained from the I1 treatment, while 319.6 kg da-1 yield was obtained from the I8 treatment. In the non-irrigated I8 treatment, about 40% yield reduction has occurred compared to the I1 subject irrigated at each phenological stage. When the treatments are evaluated in terms of oil content and oil yield, 43.6% oil content, and 226.7 kg da-1 oil yield was obtained from the I1 treatment. The I5 treatment gave the most approximate results to the I1 treatment with 43% oil content and 199.3 kg da-1 oil yield. I8 treatment had the lowest values with 39.1% oil content and 124.9 kg da-1 oil yield. It has been determined that irrigation water use efficiency (IWUE) values are between 1.76 kg m-3 and 4.30 kg m-3 and water use efficiency (WUE) values are between 0.96 kg m-3 and 1.24 kg m-3. As a result of the statistical analysis of the IWUE and WUE results, it was observed that there were differences between the irrigation treatments and I6 treatment came to the fore. Under the condition that the irrigation water is sufficient, I1 treatment can be suggested. Under limited water resource conditions, if two irrigations may be applied, I5 treatment (irrigated during flowering and grain formation stages), if only one irrigation may be applied, I6 treatment (irrigated during flowering stage) can be suggested. For high yield and high oil quality in irrigation programming, water deficiency should be avoided during the flowering stage of sunflower.

Keywords

• Sunflower (Helianthus annuus L.)
• Drip irrigation
• Plant growth and development stages
• WUE
• IWUE

Yarı Kurak Koşullarda Farklı Sulama Uygulamalarının Ayçiçeğinin Verim ve Verim Parametreleri Üzerine Etkisi

Abstract

Bu çalışmada ayçiçeğinin farklı gelişme dönemlerinde yapılan sulama uygulamalarının verim ve verim parametrelerine olan etkileri araştırılmıştır. Araştırma Trakya Bölgesinde yer alan Tekirdağ ilinde 2019 yılında gerçekleştirilmiştir. Denemede 8 farklı sulama konusu oluşturulmuş ve sulamalar damla sulama yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Araştırma sonucuna göre verim ve verim parametrelerinde I1 konusu (geç vejetatif dönem, çiçeklenme dönemi, tane oluşum döneminde sulama uygulaması yapılan konu) en olumlu sonuçları vermiştir. Buna karşın sulama yapılmayan I8 konusunda ise en düşük sonuçlar elde edilmiştir. Özellikle verim değerlendirildiğinde I1 konusundan 520.6 kg da-1 verim alınırken, I8 konusundan 319.6 kg da-1 verim elde edilmiştir. Sulanmayan I8 konusunda her dönem sulama yapılan I1 konusuna göre yaklaşık %40 verim azalması meydana gelmiştir. Yağ içeriği ve yağ verimi açısından konular değerlendirildiğinde, I1 konusundan %43.6 yağ içeriği ve 226.7 kg da-1 yağ verimi elde edilmiştir. I5 konusu her dönem sulama yapılan I1 konusuna yakın sonuçlar vermiş ve %43 yağ içeriği ve 199.3 kg da-1 yağ verimi elde edilmiştir. I8 konusu ise %39.1 yağ içeriği ve 124.9 kg da-1 yağ verimiyle en düşük değerlere sahip olmuştur. Sulama suyu kullanım randımanı (IWUE) değerleri 1.76 kg m-3 ile 4.30 kg m-3 aralığında, su kullanım randımanı (WUE) değerleri ise 0.96 kg m-3 ile 1.24 kg m-3 aralığında olduğu ve istatistiksel analiz sonucu konular arasında anlamlı farklılıklar olduğu belirlenmiştir. IWUE ve WUE değerleri üzerine yapılan istatistiksel analizlerde I6 konusunun öne çıktığı görülmüştür. Sulama suyunun yeterli olduğu koşulda I1 konusu önerilebilir. Su kaynağının kısıtlı olduğu koşullarda eğer iki sulama yapılabilirse I5 konusu (çiçeklenme ve tane oluşum dönemlerinde sulanan), tek sulama yapılabilecekse I6 konusu (çiçeklenme döneminde sulanan) önerilebilir. Sulama programlamasında yüksek verim ve yüksek yağ kalitesi için ayçiçeğinde çiçeklenme döneminde su eksikliğinden kaçınılmalıdır.

Keywords

• Ayçiçeği (Helianthus annuus L.)
• damla sulama
• bitki büyüme ve gelişme dönemleri
• WUE
• IWUE

References

1. Anonim (2019). Bitkisel Üretim İstatistikleri, Türkiye İstatistik Kurumu www.biruni.tuik.gov.tr/ bitkiselapp/bitkisel.zul, (Erişim tarihi 24.02.2020)
2. Atmaca, B., Erdem, DB. 2016. Tekirdağ Merkez ilçesindeki bazı akarsu yataklarındaki toprakların özellikleri. Toprak Su Dergisi 5 (1): 1-7.
3. Demir, A. O., Göksoy, A. T., Büyükcangaz, H., Turan, Z. M., Köksal, E. S. (2006). Deficit irrigation of sunflower (Helianthus annuus L.) in a sub-humid climate. Irrigation Science, 24(4), 279-289.
4. Erdem, T., Delibas, L., Orta, A. H. (2001). Water-use characteristics of sunflower (Helianthus annuus L.) under deficit irrigation. Pakistan Journal of Biological Sciences, 4(7), 766-769.
5. Erdem, T., Delibas, L. (2003). Yield response of sunflower to water stress under Tekirdag conditions. Helia, 26(38), 149-157.
6. Esmaeilian, Y., Sirousmehr, A., Asgripour, M., Amiri, E. (2012). Comparison of sole and combined nutrient application on yield and biochemical composition of sunflower under water stress. International Journal of applied science and technology, 2(3).
7. FAO (2018). FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC, (Erişim tarihi: 24.02.2020)
8. Farooq, M., S. M. A. Basra, A. Wahid, Z. A. Cheema, M. A. Cheema, A. Khaliq, 2008: Physiological role of exogenously applied glycinebetaine in improving drought tolerance of fine grain aromatic rice (Oryza sativa L.). J. Agron. Crop Sci. 194, 325–333.

9. Flagella, Z., Rotunno, T., Tarantino, E., Di Caterina, R., and De Caro, A. (2002). Changes in seed yield and oil fatty acid composition of high oleic sunflower (Helianthus annuus L.) hybrids in relation to the sowing date and the water regime. European Journal of Agronomy, 17(3), 221-230.
10. Göksoy, A. T., Demir, A. O., Turan, Z. M., Dağüstü, N. (2004). Responses of sunflower (Helianthus annuus L.) to full and limited irrigation at different growth stages. Field Crops Research, 87(2-3), 167-178.
11. Howell, T. A. (2001). Enhancing Water Use Efficiency in Irrigated Agriculture. Agronomy Journal, 93(2), 281.
12. Hussain, M., Malik, M. A., Farooq, M., Khan, M. B., Akram, M., Saleem, M. F. (2009). Exogenous glycinebetaine and salicylic acid application improves water relations, allometry and quality of hybrid sunflower under water deficit conditions. Journal of Agronomy and Crop Science, 195(2), 98-109.
13. James L.G., 1988, Principles of Farm Irrigation Systems Design. John Wiley and Sons. Inc. New York, 543s.
14. Jensen, H. E., Mogenson, P. (1984). Yield and nutrient contents of spring wheat subjected to water stress at various growth stages. Acta Agrica. 34, 527–533.
15. Kanber, R. (1997). Sulama. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Kitabı. Genel Yayın No. 174. Ders Kitapları Yayın No. 52. 530s. Adana.
16. Kaya, M. D., Kolsarici, O. (2011). Seed yield and oil content of some sunflower (Helianthus annuus L.) hybrids irrigated at different growth stages. African Journal of biotechnology, 10(22), 4591-4595.
17. Kazemeini, S. A., Edalat, M., Shekoofa, A. (2009). Interaction effects of deficit irrigation and row spacing on sunflower (Helianthus annuus L.) growth, seed yield and oil yield. African Journal of Agricultural Research, 4(11), 1165-1170.
18. Karam, F., Lahoud, R., Masaad, R., Kabalan, R., Breidi, J., Chalita, C., Rouphael, Y. (2007). Evapotranspiration, seed yield and water use efficiency of drip irrigated sunflower under full and deficit irrigation conditions. Agricultural water management, 90(3), 213-223.
19. Kadayıfçı A., Yıldırım, O. (2000). The response of sunflower grain yield to water. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 24(2), 137-146.
20. LG Seeds Türkiye. Limagrain Company. https://www.lgseeds.com.tr/index.php?route=modules/products&product_id=9 (Erişim tarihi: 24.02.2020)
21. Pekcan, V., Erdem, T. (2005). Edirne Koşullarında Destekleme Sulamanın Ayçiçeğinin Su Kullanımı ve Verimine Etkileri. Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 59-66.
22. Santonoceto, C., Anastasi, U., Riggi, E., Abbate, V. (2003). Accumulation dynamics of dry matter, oil and major fatty acids in sunflower seeds in relation to genotype and water regime. Ital. J. Agron, 7(1), 3-14.
23. Stone, L.R., Schlegel, A.J., Gwin, R.E. Khan, A.H., 1996. Response of Corn, Grain Sorghum and Sunflower to Irrigation to the High Plains of Kansas. Agric. Water Management, 30: 251-259.
24. Tabatabaei, S. A., Rafiee, V., Shakeri, E., Salmani, M. (2012). Responses of sunflower (Helianthus annuus L.) to deficit irrigation at different growth stages. International Journal of Agriculture: Research and Review, 2(5), 624-629.
25. Unger, P. W. (1983). Irrigation effect on sunflower growth, development, and water use. Field Crops Research, 7, 181-194.
26. Yurtsever, N. (1984). Deneysel İstatistik Metotları. Köy Hizmetleri Genel Müd. Yayınları No. 56. Ankara.
27. Yıldırım, O. (2008). Sulama Sistemlerinin Tasarımı. Ankara Üniversitesi Zir. Fak. Yayınları: 1565, Ankara.