The Effects of Different Irrigation Levels and Vermicompost Doses on Evapotranspiration and Yield of Basil (Ocimum basilicum L.) under Glasshouse Conditions

Abstract

This study was carried out in pots in a glass greenhouse at Isparta University of Applied Sciences, Faculty of Agriculture in 2019 in order to determine the effects of different irrigation levels and vermicompost doses applications on evapotranspiration and yield of basil plant. Soil was used as a growing medium and vermicompost application was done at the rate of 100 and 200 kg da-1 before sowing the seeds. Additional pots which vermicompost were not incorporated were added to the experiment as a control application. Different irrigation water levels (I100: Full Irrigation, I75, I50, I25: limited irrigation and I0: without irrigation) were included to the experiment. The lowest amount of irrigation was in I0 application as 24.8 mm and the highest was in I100V0 as 355 mm. The highest and the lowest evapotranspiration (ET) values for the treatments were determined as 349 mm (I100V0) and 34.3 mm (I0V2), respectively. While green and dry herb yields and plant height values were significantly affected by different irrigation levels (P<0.01), no significant difference was observed between the different vermicompost doses at the same irrigation level in any of the determined parameters. The highest green herb yield was obtained from I100V1 treatment as 1463 kg da-1 and the lowest obtained from I0V2 as 39.5 kg da-1, whereas the highest and lowest dry herb yields were obtained from I100V1 and I0V2 treatments as 297 and 27.1 kg da-1, respectively. In the study, numerically the highest and lowest water use efficiency (WUE) values were calculated as 447 kg da-mm-1 on I75V0 treatment and 115 kg da-mm-1 on the I0V2 treatment. The highest irrigation water use efficiency (IWUE) was found to be 432 kg da-mm-1 for I75V0, and the evapotranspiration coverage rate of irrigation water (IRc) was the highest at I100V2 treatment as 103%. The yield response factor (ky) was determined as 1.18.

Keywords

• Basil
• vermicompost
• evapotranspiration
• yield response factor
• water use efficiency

Farklı Sulama Suyu Düzeyleri ve Vermikompost Dozlarının Cam Sera Koşullarında Yetiştirilen Fesleğen (Ocimum basilicum L.) Bitkisinin Su Tüketimi ve Verimine Etkileri

Abstract

Bu çalışma, farklı sulama suyu düzeyleri ile farklı dozlarda vermikompost (solucan gübresi) uygulamalarının fesleğen bitkisinin su tüketimi ile verime etkilerini belirlemek amacıyla, 2019 yılında Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Ziraat Fakültesinde yer alan cam serada saksılarda yürütülmüştür. Yetiştirme ortamı olarak toprak kullanılmış, tohumlar ekilmeden önce 100 ve 200 kg/da olacak şekilde vermikompost uygulaması yapılmıştır. Vermikompost uygulanmayan saksılar denemeye kontrol uygulaması olarak eklenmiştir. Denemede farklı sulama suyu düzeyi (I100: Tam Sulama, I75, I50, I25: Kısıtlı sulama ve I0: Sulama yapılmayan) konuları yer almıştır. Konulara uygulanan sulama suyu miktarı, en düşük I0 konularında 24.8 mm ve en yüksek I100V0 konusunda 355 mm olarak gerçekleşmiştir. Konulara ilişkin en yüksek ve en düşük bitki su tüketimi (ET) değerleri sırasıyla, 349 mm (I100V0) ve 34.3 mm (I0V2) olarak belirlenmiştir. Yeşil ve kuru herba verimleri ile bitki boyu farklı sulama suyu düzeylerinden istatistiksel olarak önemli düzeyde etkilenirken (P<0.01), anılan hiçbir özellikte aynı sulama düzeyindeki farklı vermikompost dozları arasında önemli düzeyde farklılık bulunmamıştır. Rakamsal olarak en yüksek yeşil herba verimi I100V1 konusundan 1463 kg/da, en düşük ise I0V2 konusunda 39.5 kg/da olarak elde edilirken, en yüksek ve en düşük kuru herba verimleri I100V1 ve I0V2 konularından sırasıyla 297 ve 27.1 kg/da olarak elde edilmiştir. Çalışmada, en yüksek ve en düşük su kullanım randımanları (WUE) sırasıyla, 447 kg/da-mm (I75V0) ve 115 kg/da-mm (I0V2) olarak hesaplanmıştır. En yüksek sulama suyu kullanım randımanı (IWUE) I75V0 konusunda 432 kg/da-mm, uygulanan sulama suyun bitki su tüketimi karşılama yüzdesi (IRc) ise I100V2 konusunda %103 olarak bulunmuştur. Verim tepki etmeni (ky) 1.18 olarak belirlenmiştir.

Keywords

• Fesleğen
• vermikompost
• bitki su tüketimi
• verim tepki etmeni
• su kullanım randımanı

References

1. Açıkbaş, B. & Bellitürk, K. (2016). Vermikompostun Trakya İlkeren/5BBAşı Kombinasyonundaki Asma Fidanlarının Bitki Besin Elementi İçeriklerine Etkisi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 13(4), 131-138.
2. Ali, M. H., Hoque, M. R., Hassan, A. A. & Khair A. (2007). Effects of deficit irrigation on yield, water productivity, and economic returns of wheat. Agricultural water management, 92(3), 151–161.
3. Arabacı, O. & Bayram, E. (2004). The Effect Of Nitrogen Fertilization and Different Plant Densities on Some Agronomic and Technologic Characteristic Of Ocimum basilicum L. Journal of Argonomy, 3(4), 255-262. https://doi.org/10.3923/ja.2004.255.262
4. Asgharipour, M. & Rafiei, M. (2011). Effect of Different Organic Amendments and Drought on the Growth and Yield of Basil in the Greenhouse. Advances in Environmental Biology, 5(6), 1233-1239.
5. Aslan, D. F. (2014) Farklı Reyhan (Ocimum basilicum L.) Genotiplerinde Ontogenetik ve Morfogenetik Varyabilitenin Belirlenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Aydın, 106 s.
6. Ateş, N. & Coşkan, A. (2016). Toprak Solucanı, Organik ve Mineral Gübreli Koşullarda Mısır Bitkisi Performansını Artırdı. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 31(3), 39-49.
7. Balyan, S. S. & Pushpangadan, P. (1988). A study on the Taxonomical Status and Geographic Distribution of the Genus Ocimum. The Pafai Journal, 10(2), 13-19.
8. Bekele, S. & Tilahun, K. (2007). Regulated deficit irrigation scheduling of onion in a semiarid region of Ethiopia. Agricultural Water Management, 89(1-2), 148-52.

9. Bellitürk, K. (2018). Vermicomposting in Turkey: Challenges and Opportunities in Future. Eurasian Journal of Forest Science, 6(4), 32-41.
10. Boran, D. (2015). Farklı Isıl Teknikleri Uygulanmış Solucan Gübresinin Kalite Parametrelerinin Belirlenmesi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara, 84 s.
11. Borivoj, P., Dušan A., Livija, M. & Ksenija, M. (2017). Effect of Drip lrrigation on Yield, Evapotranspiration and Water Use Efficiency of Sweet Basil (Ocimum basilicum L.). Ratarstvo i Povrtarstvo, 54(3), 124-129. https://doi:10.5937/ratpov54-14808
12. Bossuyt, H., Six, J., & Hendrix, P. F. (2005). Protection of soil carbon by microaggregates within earthworm casts. Soil Biology and Biochemistry, 37(2), 251-258.
13. Cabar, B. S. (2016). Farklı Fesleğen (Ocimum basilicum L.) Hatlarının Trakya Koşullarında Verim ve Kalite ile İlgili Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi. Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ, 73 s.
14. Coşkan, A. & Yılmaz, K. (2015). Effects of vermicompost extract tea on tomato seedling production. Soil Science in International Year of Soils 2015, Ekim 19-23, 80-83.
15. Demiralay, İ. (1993). Toprak Fiziksel Analizleri. Erzurum, Atatürk Üniversitesi Yayınları.
16. Doorenbos, J. & Kassam, A. H. (1979). Yield Response to Water. Rome, FAO Irrigation and Drainage.
17. Ekren, S., Sönmez, Ç., Özçakal, E., Kurttaş, Y. S. K., Bayram, E. & Gürgülü, H. (2012). The Effect of Different Irrigation Water Levels on Yield and Quality Characteristics of Purple Basil (Ocimum basilicum L.). Agricultural Water Management, 109, 155–161. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2012.03.004
18. Fereres, E. & Soriano, M. A. (2007). Deficit irrigation for reducing agricultural water use. Journal of Experimental Botany, 58(2), 147–159.
19. Geerts, S. & Raes, D. (2009). Deficit irrigation as an on-farm strategy to maximize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Management, 96, 1275– 1284.
20. Günay, E. & Telci, İ. (2017). Isparta Ekolojik Koşullarında Bazı Reyhan (Ocimum basilicum L.) Genotiplerinin Verim ve Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 12(2), 100-109.
21. Güner, A., Aslan, S., Ekim, T., Vural, M. & Babaç, M.T., (2012). Türkiye Bitkileri Listesi (Damarlı Bitkiler), Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi ve Flora Araştırmaları Derneği Yayını, İstanbul.
22. Howell, T.A., Cuenca, R.H., & Solomon, K.H. (1990). Management of Farm Irrigation Systems. ASAE, St. Joseph, Ml, (pp.311–312).
23. James, L.G. (1988). Principles of Farm Irrigation System Design. John Wiley and Sons.
24. Kaçar, O., Göksu, E. & Azkan, N. (2009). Agronomic Properties and Essential Oil Composition of Basil Varieties of Landraces (Ocimum basilicum L.) in Turkey. Asian Journal of Chemistry, 21(4), 3151-3160.
25. Karaca, M., Kara, Ş. M. & Özcan, M. M. (2017). Bazı Fesleğen (Ocimum basilicum L.) Popülasyonlarının Herba Verimi ve Uçucu Yağ Oranının Belirlenmesi. Ordu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(2), 160-169.
26. Karık, Ü., Çicek, F., Oğur, E., Çınar, O. & Birol, B. (2014). Menemen Ekolojik Koşullarında Bazı Ticari ve Yerel Fesleğen (Ocimum Basilicum L.) Çeşitlerinin Morfolojik, Verim ve Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi. Anadolu Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 24(2), 10 – 20.
27. Kirkham, M. B. (2005). Principles of soil and plant water relations. Elsevier Academic Press.
28. Korukçu, A. (1992). Sulamadaki Gelişmelerin Türkiye’ye Etkisi. Ankara, Toprak Su Araştırma Enstitüsü Yayınları.
29. Köse, İ. (2017). Bitki Sıklığının Fesleğende (Ocimum Basilicum L.) Herba Verimi ve Uçucu Yağ İçeriği Üzerine Etkisi. Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ordu, 44 s.
30. Kulan, E. G. (2013). Eskişehir Koşullarında Yetiştirilen Reyhan (Ocimum basilicum) Bitkisinin Bazı Bitkisel Özelliklerin ve Diurnal Varyabilitesinin Belirlenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir, 99 s.
31. MGM (2019). İllere Ait Mevsim Normalleri (1991-2018). Meteroloji Genel Müdürlüğü, Ankara.
32. Moghaddam, A. M. D. (2010). Fesleğen (Ocimum basilicum L.)’ de Farklı Bitki Sıklığı ve Azot Dozlarının Verim, Verim Ögeleri, Uçucu Yağ Oranı ve Bileşenler Üzerine Etkileri. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Ankara, 153 s.
33. Nacar, Ş. (1997). Farklı Yörelerden Sağlanan Fesleğen (Ocimum basilicum L.) Bitkilerinde Değişik Dikim Sıklıklarının Verim ve Kaliteye Etkisi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Adana, 159 s.
34. Omer, E. A., Said-Al Ahl, H. A. H. & Hendawy, S. F. (2008). Production, Chemical Composition and Volatileoil of Different Basil Species/Varieties Cultivated Under Egyptian Soil Salinity Conditions. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 4(4), 293-300.
35. Omidbaigi, R. (2004). Production and Prossesing of Medicinal Plants. Tehran, Tarbiat Modarres University Press.
36. Palada, M. C., Crossman, S. M. A. & Kowalski, J. A. (1995). Water Use of Basil as Influenced by Drip Irrigation Levels and Mulching. Caribbean Food Crops Society, 31, 143-149. https://doi.org/10.22004/ag.econ.257064
37. Sifola, M. I. & Barbieri, G. (2006). Growth, Yield and Essential Oil Content of Three Cultivars of Basil Grown Under Different Levels of Nitrogen in The Field. Scientia Horticulturae, 108, 408–413. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2006.02.002
38. Sönmez, Ç., Soysal, A. Ö. Ş., Yıldırım, A., Berberoğlu, F. & Bayram, E. (2019). Farklı Biçim Zamanlarının Yeşil ve Mor Fesleğen (Ocimum basilicum L.) Tiplerinde Bazı Verim ve Kalite Özellikleri Üzerine Etkisi. Anadolu Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 29(1), 39-49. https://doi.org/10.18615/anadolu.568803
39. Tanrıverdi, Ç., Değirmenci, H., Gönen, E. & Boyacı, S. (2016). A Comparison of the Gravimetric and TDR Methods in Terms of Determining the Soil Water Content of the Corn Plant. Scientific Papers Series A Agronomy, 59, 153-158.
40. Tejada, M. & González, J. L. (2009). Application of Two Vermicomposts on A Rice Crop: Effects on Soil Biological Properties and Rice Quality and Yield. Agronomy Journal, 101, 336–344. https://doi.org/10.2134/agronj2008.0211
41. Telci, İ. (2005). Reyhan (Ocimum basilicum L.) Genotiplerinde Uygun Biçim Yüksekliklerinin Belirlenmesi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(2), 77-83.
42. TÜİK (2019). Senaryolara göre nüfus, 2018-2080. Türkiye İstatistik Kurumu, Ankara.
43. Yaldız, G., Çamlıca M., Eratalar, S. A. & Kulak, M. (2017). Farklı Dozda Kıbele Gübre Uygulamasının Fesleğen (Ocimum basilicum L.) Verimine Etkisi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(1), 363-370. https://doi.org/10.21597/jist.2017127449
44. Yılmaz, E., Ozen, N. & Ozen, M. (2017). Determination of Changes in Yield and Quality of Tomato Seedlings (Solanum lycopersicon cv. Sedef F1) in Different Soilless Growing Media. Mediterranean Agricultural Sciences, 30(2), 163-168.
45. Yılmaz, F. I. & Kurt, S. (2018). Biyokömür ve Vermikompost Uygulamalarının Toprağın Bazı Biyolojik Özellikleri Üzerine Etkisi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 6(2), 143-150.