Determination of the Effect of Different Irrigation Regimes on Some Quality Properties of Cucumber

Year 2023, Volume: 20 Issue: 2, 318 - 333, 22.05.2023

Harun Kaman , Ömer Özbek , Ersin Polat

https://doi.org/10.33462/jotaf.1093951

Cited By: 1

Abstract

Bu araştırmada; farklı kısıntılı sulama suyu düzeylerinin geleneksel kısıntılı sulama ve yarı ıslatmalı sulama teknikleriyle uygulanması sonucu hıyar bitkisinde taze ve kuru biyokütle, bitki gövde çapı, yaprak sayısı, meyve boyu, meyve çapı, meyve ağırlığı, suda çözünebilir kuru madde gibi kalite parametrelerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Kontrol konu (Tam sulama) ile birlikte yedi sulama (DI75, APRD75, FPRD75, DI50, APRD50, FPRD50) konusu ele alınmıştır. DI75, APRD75 ve FPRD75 konularının sulama suyu Tam sulama konusuna kıyasla 25% daha azdır. DI50, APRD50 ve FPRD50 konularının sulama suyu ise Tam sulama konusuna kıyasla 50% daha azdır. DI75 ve DI50 bitki kök bölgesinin her iki tarafının ıslatıldığı geleneksel kısıntılı sulama uygulamalarıdır. APRD75 ve APRD50 konularında bitki kök bölgesinin görece olarak bir yarısının ıslatılıp diğer yarsının kuru bırakıldığı ve ıslak/kuru kısımların her sulamada yer değiştirildiği uygulamadır. FPRD75 ve FPRD50 konularında tüm sezon boyunca sabit bir şekilde bitki kök bölgesinin görece olarak bir yarısının ıslatılıp diğer yarsının kuru bırakıldığı uygulamadır. Tam sulama konusuna kıyasla %25 ve 50% su kısıntısı seviyelerinin geleneksel kısıntılı sulama ve yarı ıslatmalı sulama teknikleriyle uygulanması sonucu biyokütle miktarını etkilediği ortaya çıkmıştır. Ancak, bitki gövde çapı, meyve boyu, meyve çapı, meyve ağırlığı ve suda çözünebilir kuru madde parametrelerini etkilemediği belirlenmiştir. Araştırmada elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde; su uygulama tekniklerinin (DI, APRD, FPRD) aynı miktarda su verildiği şartlarda hem bitki gelişimine hem de verime önemli etkisi olduğu görülmüştür. Sulama suyunun kısıntı düzeyi artıkça verimde azalma saptanmıştır. Ancak, sulama suyu miktarındaki azalış ile verimdeki düşme oranı aynı olmamıştır. Sulama suyundan tasarruf sağlamaya yönelik araştırmalar özellikle suyun kıt ve pahalı olduğu kurak ve yarı kurak bölgelerde önemini gittikçe artırmaktadır. Bu bağlamda, verimdeki düşüş sulama suyundaki azalma oranından daha küçük kalması PRD konularının bir avantajı olarak görülebilir.

Keywords

Damla sulama, kısıntılı sulama, kısmi kök kuruluğu, biyokütle, meyve çapı, meyve ağırlığı

Supporting Institution

Akdeniz Üniversitesi

Determination of the Effect of Different Irrigation Regimes on Some Quality Properties of Cucumber

Abstract

This study aimed to examine the effects of varying levels of deficit irrigation applied through partial root drying (PRD) and conventional deficit irrigation on some parameters of cucumber plant such as fresh and dried biomass, plant stem diameter, number of leaf, fruit length, fruit diameter, fruit weight, water soluble dry matter (WSDM). Seven irrigation treatments (DI75, APRD75, FPRD75, DI50, APRD50, FPRD50) were examined together with the control treatment (FULL). The irrigation water of the treatments DI75, APRD75 and FPRD75 are 25% less than the FULL treatment. The irrigation water of the DI50, APRD50 and FPRD50 treatments is 50% less than the FULL treatment. DI75 and DI50 are traditional deficit irrigation applications in which both sides of the plant root zone are wetted. In APRD75 and APRD50 treatments, one half of the plant root zone is wetted and the other half is left dry and the wet/dry parts are switched in each irrigation application. In FPRD75 and FPRD50 treatments, one half of the plant root zone is wetted and the other half is left dry for a fixed period during the entire season. It has been revealed that 25% and 50% water deficit levels affect the amount of biomass as a result of the application of conventional deficit irrigation and partial root drying (PRD) techniques when compared to the FULL treatment. However, it has been found that the parameters such as plant stem diameter, fruit length, fruit diameter, fruit weight and WSDM are not affected. When the results obtained in the research are evaluated; it has been observed that water application techniques (DI, APRD, FPRD) have a significant effect on both plant development and yield when the same amount of water is given. As irrigation water constraint increases, the yield has been found to decrease. However, the decrease in the amount of irrigation water and the decrease in yield have not been the same. Research aiming to save irrigation water is increasingly important, especially in arid and semi-arid regions where water is scarce and expensive. In this regard, the fact that the decrease in yield remains smaller than the rate of decrease in irrigation water can be seen as an advantage of PRD treatments.

Keywords

Drip irrigation, deficit irrigation, partial root drying, biomass, fruit diameter, fruit weight

References

• Abd El-Mageed, T. A., Semida, W. M., Taha, R. S. and Rady, M. M. (2018). Effect of summer-fall deficit irrigation on morpho-physiological, anatomical responses, fruit yield and water use efficiency of cucumber under salt affected soil. Scientia Horticulturae, 237: 148-155.
• Akın, S., Şimşek, M., Sarıoğlu, A. ve Keskiner, A. D. (2020). Mikoriza uygulaması ve farklı sulama seviyelerinin geç dönemde yetiştirilen hıyarın verim ve verim bileşenleri üzerine etkisi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 24 (2): 241-249.
• Ali, A. B., Elshaikh, N. A., Hussien, G., Abdallah, F. E. and Hassan, S. (2020). Biochar addition for enhanced cucumber fruit quality under deficit irrigation. Bioscience Journal 36 (6): 1930-1937.
• Ali, M., Gençoğlan, C., Gençoğlan, S. and Uçak, A. B. (2021). Yield and water use of eggplants (Solanum melongena L.) under different irrigation regimes and fertilizers. Journal of Tekirdag Agricultural Faculty, 18(3): 533-544.
• Anonim (1998). 1997 Yılı Çalışma Raporu. T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Tarım İl Müdürlüğü, Antalya, 71ss.
• Anonim (2000). Antalya İli Uzun Yıllık Iklim Verileri. Antalya Meteoroloji Bölge Müdürlüğü, Antalya.
• Anonim (2022). https://biruni.tuik.gov.tr/medas/?kn=92&locale=tr, (Erişim Tarihi: 22.02.2022).
• Azder, G., Göçmen, E. and İstanbulluoğlu, A. (2020). Effects of different irrigation levels on yield and yield components of capia pepper (Capsicum annum CV. Kapija) in Tekirdağ conditions. Journal of Tekirdağ Agricultural Faculty, 17(3): 422-431.
• Başak, H. (2020). Prohexadione-calcium uygulama yöntemlerinin hıyar (Cucumis sativus L.) fide gelişimi ve yaprak pigmentasyonu üzerine etkileri. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 36(2): 274-279.
• Bozkurt, S. ve Sayılıkan Mansuroğlu, G. S. (2017). Sera hıyar yetiştiriciliğinde farklı damla sulama lateral derinlikleri ve sulama düzeylerinin bitki gelişimi ve verime etkileri. Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(2): 61-66.
• Cemek, B., Apan, M., Demir, Y. ve Kara. T. (2005). Sera koşullarında farklı sulama suyu miktarlarının hıyar bitkisinin büyüme, gelişme ve verimi üzerine etkisi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 20 (3): 27-33.
• Dasgan, H. Y., Kuşvuran, Ş. and Kirda, C. (2013). Using of partial root drying (PRD) in soilless grown cucumber by 41% deficit irrigation-II. Turkish Soil Water Journal, 2(2): 1249-1256.
• Davies, W.J., Zhang, J. (1991). Root signals and the regulation of growth and development of plants in drying soil. Annual Review Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 42: 55-76.
• Davies, J. W., Tardieu, F. and Trejo, C. L. (1994). How do chemical signals work in plants that grow in drying soil? Plant Physiology, 104: 309-314.
• Demirsoy, M. ve Aydın, M. (2020) İlkbahar dönemi hıyar (Cucumis sativus L.) fidesi yetiştiriciliğinde farklı işık kaynaklarının fide kalitesine etkileri. Uluslararası Anadolu Ziraat Mühendisliği Bilimleri Dergisi, 2(2): 16-22.
• Djaman, K., Irmak, S., Rathje, W. R., Martin, D. L. and Eisenhauer, D. E. (2013). Maize evapotranspiration, yield production functions, biomass, grain yield, harvest index, and yield response factors under full and limited irrigation. Transactions of the ASABE, 56(2): 373-393.
• Dursun, A., Ekinci, M., Yıldırım, E., Karagöz, F. ve Kul, R. (2017). Serada hıyar (Cucumis sativus L.) yetiştiriciliğinde potasyum sülfat ve magnezyum sülfat’ın verim üzerine etkileri. Akademik Ziraat Dergisi, 6: 211-218.
• Eck, H. V. (1986). Effects of water deficits on yield, yield components, and water use efficiency of irrigated corn. Agronomy Journal, 78 (6): 1035-1040.
• FAO (2021). http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC, (Erişim Tarihi: 22.02.2021).
• Göçmen, E. and Erdem, T. (2019). Effects of different lateral layout and irrigation regimes on water use and vegetative growth parameters of young walnut trees. Journal of Tekirdağ Agricultural Faculty, 16(2): 181-191.
• Hossain, S. A. A. M., Wang, L. and Liu, H. (2018). Improved greenhouse cucumber production under deficit water and fertilization in Northern China. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11(4): 58-64.
• Kaman, H., Kirda, C., Cetin, M. and Topcu, S. (2006). Salt accumulation in the root zones of tomato and cotton irrigated with partial root-drying technique. Irrigation and Drainage, 55: 533-544.
• Kaman, H., Özbek, Ö. ve Polat, E. (2022). Serada yetiştirilen hıyarın yarı ıslatmalı sulama ve geleneksel kısıntılı sulamaya tepkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 25(2): 337-347.
• Kapluhan, E. (2013). Türkiye’de kuraklık ve kuraklığın tarıma etkisi. Marmara Coğrafya Dergisi, (27): 487-510.
• Kırbay, E. ve Özer, H. (2015). Farklı gölgeleme uygulamalarının örtüaltında organik olarak yetiştirilen hıyarın (Cucumis sativus L.) verim ve kalite üzerine etkisi. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 1(1): 7-14.
• Kirda, C. and Baytorun, N. (1999). Fertigation under saline conditions: Irrigation management minimizing soil salinity risk. Ryan, J. (ed.), 2000. Plant Nutrient Management under Pressurized Irrigation Systems in the Mediterranean Region. Proceedings of the IMPHOS International Fertigation Workshop Organized by the World Phosphate Institute (IMPHOS), 25-27 April, pp. 288-296, Amman, Jordan. ICARDA, Aleppo, Syria.
• Kirda, C., Cetin, M., Dasgan, Y., Topcu, S., Kaman, H., Ekici, B., Derici, M. R. and Ozguven, A. I. (2004). Yield response of greenhouse grown tomato to partial root drying and conventional deficit irrigation. Agricultural Water Management, 69: 191-201.
• Parkash, V., Singh, S., Deb, S. K., Ritchie, G. L. and Wallace, R. W. (2021). Effect of deficit irrigation on physiology, plant growth, and fruit yield of cucumber cultivars. Plant Stress, 1: 100004.
• Payero, J. O., Tarkalson, D. D., Irmak, S., Davison, D. and Petersen, J. L. (2009). Effect of timing of a deficit-irrigation allocation on corn evapotranspiration, yield, water use efficiency, and dry mass. Agricultural Water Management, 96(10): 1387-1397.
• Sarı, M., Aksoy, T., Köseoğlu, T., Kaplan, M., Kılıç, Ş. ve Pilanalı, N. (1993). Akdeniz Üniversitesi Yerleşim Alanının Detaylı Toprak Etüdü ve Ideal Arazi Kullanım Planlaması. Akdeniz Üniversitesi Yayınları, Antalya, 145 ss.
• Söylemez, S., Esin, Ş. ve Pakyürek, A. Y. (2020). Kısıtlı sulama koşullarında yetiştirilen hıyarın verim ve bazı kalite özelliklerine waterpad polimer uygulamasının etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 7(4): 1031-1042.
• Tarakçıoğlu, C. (2017). Damla sulamayla farklı zamanlarda uygulanan azot dozlarının hıyarın verim ile bazı bitki besin maddesi içerikleri üzerine etkisi. Akademik Ziraat Dergisi, 6: 219-226.
• Turhan, A., Kuşçu, H. ve Demir, A. O. (2015). Sulama suyu tuzluluğunun hıyarın verim, meyve özellikleri ve su kullanım etkinliği üzerine etkisi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 32(3): 29-38.
• Yağcıoğlu, M. (2018). Hıyarda (Cucumis sativus L.) tohum iriliği ile düşük sıcaklıkta çimlenme yeteneğinin karşılıklı melezleme ve genomik bağlantı analizleriyle QTL haritalanması. (Doktora tezi) Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı, Ankara.
• Yücel Engindeniz, D. (2017). Serada hıyar yetiştiriciliğinin ekonomik yönleri ve yatırım özellikleri (Economic aspects and investment characteristics of greenhouse cucumber growing in Turkey). Tarım Ekonomisi Dergisi, 23(1): 123-132.
• Zhang, J., Schurr, U. and Davies, W. J. (1987). Control of stomatal behaviour by abscisic acid which apparently originates in roots. Journal of Experimental Botany, 38 (7): 1174-1181.