IRRIGATION SCHEDULING AND DETERMINATION OF IRRIGATION WATER REQUIREMENT OF PADDY RICE WITH DRIP IRRIGATION USING TAGEM-SUET MODEL

Abstract

Nowadays, as the pressure of drought on water resources increases, new approaches regarding paddy rice irrigation, which has the highest water consumption rate, need to be taken into consideration.One of these approaches is the drip irrigation method, which saves significant amount of water in paddy rice irrigation. In this study, 4 different irrigation programs (25%, 50%, 75% and 100%) in drip irrigation method and ponding methodfor paddy rice in Edirne were examined in TAGEM-SUET. As a result of the study, the evapotranspiration of paddy rice during the production season was calculated as 692.83 mm, the amount of irrigation water was calculated as 162-648 mm in drip irrigation. In the model, it was measured that the optimum drip irrigation program would not cause a decrease in efficiency despite saving 38% of water compared to the ponding method. It is thought that TAGEM-Suet can be a good tool for irrigation planning and management of paddy rice, depending on climatic conditions.

Keywords

• Irrigation scheduling
• modelling
• pady rice
• water deficit

TAGEM-SuET Modeli Kullanılarak Damla Sulama ile Çeltiğin Sulama Programlaması ve Sulama Suyu İhtiyacının Belirlenmesi

Abstract

Kuraklığın gün geçtikçe su kaynakları üzerindeki basksının arttığı günümüzde en çok su tüketimine sahip olan çeltikle ilgili yeni yaklaşımların dikkate alınması gerekmektedir.Bu yaklaşımlardan biri de çeltik sulamasında önemli miktarda su tasarrufu sağlayan damla sulama yöntemidir. Bu çalışmada Edirne için çeltikte damla sulama yönteminde 4 farklı sulama konusu (%25, %50, %75 ve %100) ve göllendirme yöntemi TAGEM-SUET'te incelenmiştir. Araştırma sonucunda çeltik üretim sezonundaki bitki su tüketimi 692.83 mm, sulama suyu miktarı ise damla sulama konularında 162-648 mm hesaplanmıştır. Modelde optimum damla sulama programının, geleneksel göllendirme yöntemine göre %38 oranında su tasarrufu sağlamasına rağmen verimde düşüşe neden olmayacağı belirlenmiştir. TAGEM-SuET'in çeltik bitkisi özelinde iklim koşullarına bağlı olarak sulama planlaması ve yönetimi için iyi bir araç olabileceği düşünülmektedir.

Keywords

• Sulama programlama
• modelleme
• çeltik
• su kısıtı

References

1. Ahmad, M.J. and Choi, K.S.(2021). Climate-Induced perspective variations in irrigation schedules and design water requirements for the rice–wheat system. Agronomy, 11, 2006. doi:10.3390/agronomy11102006
2. Akbar, G., Islam, Z., Umar, M. and Salam, S.(2022). Water productivity of furrow, drip and flood irrigated rice under loam soil. Sarhad Journal of Agriculture, 38(5), 95 103.doi:10.17582/journal.sja/2022/38.5.95.103
3. Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, M.(1998). Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements. Irrigation and DrainagePaper 56. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.
4. Bellitürk, K.(2011). Edirne ili Uzunköprü ilçesi tarım topraklarının beslenme durumlarının belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 8(3), 8-15.
5. Çakmak, B., Yıldırım, M., Aküzüm, T.(2008). Türkiye’de tarimsal sulama yönetimi, sorunlar ve çözüm önerileri. TMMOB 2. Su Politikaları Kongresi, Ankara, 215-224.
6. Çolak, Y.B., Gönen, E., Özfidaner, M. and Baydar, A.(2022). Çeltikte farklı sulama yöntemlerinin klorofil içeriğine etkisi. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 10(1), 45-54. doi:10.33202/comuagri.1082084
7. Demirel, K., Çamoğlu, G., Tatar, Ö., Nar, H., Boran, A., Eroğlu, İ., and Genç, L. (2020). Use of subsurface drip irrigation and water retention barrier to effective use of water in rice. Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 25(2), 108-121.
8. Deveci, S. and Kaptan Ayhan, Ç. (2023). İklim değişikliğinin kentlerdeki yansıması bağlamında Edirne kent merkezinin mevcut durumu. Lapseki Meslek Yüksekokulu Uygulamalı Araştırmalar Dergisi, 4(7), 20-33.

9. FAO, (2009).Cropwat 8.0 for windows user guide. Rome, Italy.
10. He, H., Ma, F., Yang, R., Chen, L., Jia, B., Cui, J., Fan, H., Wang, X. and Li, L.(2013). Rice performance and water use efficiency under plastic mulching with drip irrigation. PLoS ONE, 8(12), e83103. doi:10.1371/journal.pone.0083103
11. Hossain, M.B., Yesmin, S., Maniruzzaman, M. and Biswas, J.C.(2017). Irrigation scheduling of rice (Oryza sativa L.) using CROPWAT model in the western region of Bangladesh. The Agriculturists, 15(1), 19-27. doi:10.3329/agric.v15i1.33425
12. Köksal, E.S.(2018). Sulama suyu yönetiminde yeni geliştirilen AGROS bilgisayar yazılımının kullanılma olanakları. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 1. Uluslararası Tarımsal Yapılar ve Sulama Kongresi Özel Sayısı, 457-467.
13. Markovska, O.Y. and Dudchenko, V.V.(2021). Modelling irrigation regimes of different varieties of rice with AquaCrop software. Ecological Engineering & Environmental Technology, 22 (5), 103–109. doi:10.12912/27197050/139312
14. Nar, H., Çamoğlu, G. and Demirel, K.(2018). Çelitikte damla sulama ile su tutma bariyerinin kullanımı. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 6(2), 73-82. doi:10.33202/comuagri.476982
15. Özgenç N. and Erdoğan F.C.(1988). DSİ Sulamalarında bitki su tüketimleri ve sulama suyu ihtiyaçları.DSİ Basım ve Foto-Film İşletme Müdürlüğü Matbaası, Ankara, 88-91.
16. Özer S.(2018). Çeltik (Oryza sativa L.) Yetiştiriciliğinde Bitki su tüketimi bileşenleri ile su- üretim fonksiyonlarının farklı sulama yöntemleri altında belirlenmesi. (Doktora Tezi), Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi.
17. Parthasarathi, T., Vanitha, K., Mohandass, S., Vered, E., Meenakshi, V., Selvakumar, D., Surendran, A. and Lazarovitch, N.(2017). Effect of drip irrigation on growth, physiology, yield and water use of rice. Journal of Agricultural Science, 9(1), 154-163. doi:10.5539/jas.v9n1p154
18. Pekcan, V. and Erdem, T.(2005). Edirne koşullarinda destekleme sulamanin ayçiçeğinin su kullanimi ve verimine etkileri. Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 59-66.
19. Porras-Jorge, R., Ramos-Fernández, L., Ojeda-Bustamante, W. and Ontiveros-Capurata, R.(2020). Performance assessment of the AquaCrop model to estimate rice yields under alternate wetting and drying irrigation in the coast of Peru. Scientia Agropecuaria, 11(3), 309–321. doi:10.17268/sci.agropecu.2020.03.03
20. Shekhar, S., Dubey, A. and Pohshna, C.(2018). Estimation of Irrigation scheduling for different cropping pattern at different growth stage of crop by using the CROPWAT model. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 7(8), 3855-3862. doi:10.20546/ijcmas.2018.708.395
21. Song, L., Oeurng, C. and Hornbuckle, J.(2015). Assessment of rice water requirement by using CROPWAT model. The 15th Science Council of Asia Board Meeting and International Symposium, May 15-16, Japan.
22. Spanu, A., Langasco, I., Serra, M., Deroma, M. A., Spano, N., Barracu, F. and Sanna, G. (2021). Sprinkler irrigation in the production of safe rice by soils heavily polluted by arsenic and cadmium. Chemosphere, 277, 130351. doi:10.1016/j.chemosphere.2021.130351
23. Sürek, H.(2002). Çeltik tarımı. Hasad Yayıncılık, İstanbul.
24. TAGEM, 2021. https://www.tarimorman.gov.tr/TAGEM/Haber/632/Celtikte-DamlaSulama-Sistemlerinin-Kullanim-Olanaklarinin-Arastirilmasi-Projesi-Tamamlandi. Access date: 16.04.2024
25. TAGEM, 2024. https://www.tarimorman.gov.tr/TAGEM/Haber/843/Sulama-Yonetimi-VeBitki-Su-Tuketimi-Sistemi-Tagem-Suet-Ile-Tarimda-Su-Tasarrufu-Ve-Su-VerimliligineRehberlik-Ediyoruz. Access date: 16.04.2024.
26. Tan, X., Shao, D. and Liu, H. (2014). Simulating soil water regime in lowland paddy fields under different water managements using HYDRUS-1D. Agricultural Water Management, 132, 69–78. doi:10.1016/j.agwat.2013.10.009
27. Tas, I., Coskun, Y., Akcura, M., Kaplan, M. and Gokalp, Z.(2022). Economıc analysıs of paddy productıon wıth drıp ırrıgatıon: case study of Dardanelles-Turkey. Current Trends in Natural Sciences, 11(21): 455-473. doi:10.47068/ctns.2022.v11i21.050
28. Tuna B.(2012). Trakya koşulları çeltik (oryza sativa l.) tarımında farklı sulama uygulamaları ve su-verimkalite ilişkilerinin belirlenmesi. Doktara Tezi, Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
29. TÜİK, 2022. https://biruni.tuik.gov.tr/medas/ Access date: 16.04.2024
30. Xu, J., Peng, S., Yang, S., Wang, W., 2012. Ammonia volatilization losses from a rice paddy with different irrigation and nitrogen managements. Agricultural Water Management, 104, 184–192. doi: 10.1016/j.agwat.2011.12.013