Suşehri Bölgesinde Buğday, Kuru Fasulye ve Nohut Ürün Verimlerinin Küresel İklim Değişikliği ile İlişkisi

Öz

Atmosferde meydana gelen olayların uzun vadeli etkisi iklim olarak tanımlanmaktadır. Tarımsal faaliyetler doğaya bağlı olmaları bakımından iklim değişikliğinden daha fazla etkilenmektedir. Ayrıca tarımsal faaliyetler, iklim değişikliğinden hem etkilenme hem de iklim değişikliğini etkileme açısından önemli bir konumdadır. Bu nedenle, tarımsal faaliyetlerin iklim değişikliğinden nasıl etkilendiğini bilmek önemlidir. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'nin Kelkit Havzası'ndaki Sivas Suşehri'nde iklim ve tarımsal ürün veriminin uzun vadede ki değişimlerini ve birbirleriyle olan ilişkilerini ortaya koymaktır. 1991-2017 yılları arasında ki iklim verileri (hava sıcaklığı, yağış miktarı ve bağıl nem) ve tarımsal ürünlerin (buğday, kuru fasulye ve nohut) verimi kullanılmıştır. Uzun süreli zamansal değişiklikler parametrik olmayan Mann-Kendall trend testi ile test edilmiştir. İlişki testleri ise Cochrane-Orcutt tahmin regresyonu ile analiz edilmiştir. Hava sıcaklığı hem yıllık hem de mevsimsel olarak artış eğilimi gösterirken buğday verimi üzerine de olumsuz etki göstermiştir. Ayrıca, bağıl nem, buğday ile hem yıllık hem de mevsimsel olarak pozitif bir ilişki göstermiştir. İklim verilerinin hiçbiri nohut ve kuru fasulye verimi üzerinde anlamlı bir etki göstermemiştir. Eğer gelecekte sıcaklık artışı devam ederse, bölgedeki tarım ürünlerini olumsuz etkilenmesi kaçınılmaz olacaktır. Bölgede yapılan tarımın ise zamanla daha yüksek rakımlara kayması muhtemeldir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, Suşehri bölgesi de dahil olmak üzere aynı iklim ve coğrafi bölgede bulunan tüm Kelkit Havzasında kullanılabilir.

Anahtar Kelimeler

• İklim değişikliği
• Buğday
• Kuru fasulye
• Nohut
• Suşehri

Relationships of Wheat, Dry Bean and Chickpea Yields with Global Climate Change in Suşehri District, Turkey

Abstract

The long-term impact of atmospheric events is defined as climate. Agricultural activities are more affected by climate change since they mostly rely on nature. Agricultural activities may also induce climate change. Therefore, it is valuable to know how agricultural activities are affected by climate change. Therefore, this study was conducted to assess long-term changes in climate and agricultural products and mutual relationships between them in the Suşehri district of Sivas province located in the Kelkit Basin. Climate (air temperature, precipitation, and relative humidity) and yield (crops of wheat, dry bean, and chickpea) data of the 1991 – 2017 period were used. Long-term temporal changes were tested with the nonparametric Mann-Kendall trend test. Relationships were analyzed with the use of the Cochrane-Orcutt estimation regression. The air temperature showed increasing tendency both annually and seasonally, and also had negative effects on wheat yield. Relative humidity showed a positive relationship with the wheat yields both annually and seasonally. Any climate data did not have a significant effect on chickpea and dry bean yields. If the temperature increase continues in the future, negative effects of climate change on agricultural products of the region will be inevitable. It is likely that agriculture in the region will shift to higher altitudes in time. Present findings could be used for the entire Kelkit Basin, which is located in the same climate and geographical zone as Suşehri district.

Keywords

• Climate change
• Wheat
• Dry bean
• Chickpea
• Suşehri

References

1. Ali, S., Liu, Y., Ishaq, M., Shah, T., Ilyas, A., & Din, I.U. (2017). Climate change and its impact on the yield of major food crops: Evidence from Pakistan. Foods, 6, 39.
2. Altın, T.B., Barak, B,. & Altın, B.N. (2012). Change in precipitation amount and temperature amounts over three decades in central Anatolia, Turkey. Atmospheric and Climate Sciences, 02: 107-125.
3. Bakkenes, M., Eickhout, B., & Alkemade, R. (2006). Impacts of different climate stabilisation scenarios on plant species in Europe. Global Environmental Change, 16(1): 19-28.
4. Bayraç, H.N., & Doğan, E. (2016). Türkiye’de iklim değişikliğinin tarım sektörü üzerine etkileri. Eskişehir Osman Gazi Üniversitesi İktisadi İdari Bilimler Dergisi, 11(1), 23-48.
5. Clarke, H. (2007). Conserving biodiversity in the face of climate change. Agenda, 14(2): 157-170.
6. Cline, W. (2007). Global warming and agriculture impact estimates by country. Center for Global Development Peterson Institute for International Economics, number 4037.
7. Culas, R., & Timsina, K.P. (2019). Land use and profitability in wheat production: The Australian wheat-sheep zone. International Journal of Food and Agricultural Economics, 7(2), 107-126.
8. Çaldağ, B. (2009). Trakya Bölgesi’nin tarımsal meteorolojik özelliklerinin belirlenmesi. (PhD), İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.

9. Cutforth, H.W., McGinn, S.M., McPhee, E., & Miller, P.R. (2007). Adaptation of pulse crops to the changing climate of the Northern great plains. American Society of Agronomy Meetings, 99,1684-1699.
10. Dellal, İ., & McCarl, B.A. (2007). İklim Değişikliği ve Tarım: Türkiye için Öngörüler. Uluslararası Küresel iklim değişikliği ve Çevresel Etkileri Konferansı, KOSKİ, Konya.
11. Dellal, İ., McCarl, B.A., & Butt, T. (2011). The economic assessment of climate change on Turkish agriculture. Journal of Environmental Protection and Ecology, Vol:12, No:1, 376- 385.
12. Doğan, H.G., & Kan, A. (2019). The effect of precipitation amount and temperature on wheat yield in Turkey: a panel FMOLS and panel VECM approach. Environment, Development and Sustainability, 21, 447–460.
13. Friend, A.D. (1991). Use of a model of photosynthesis and leaf microenvironment to predict optimal stomatal conductance and leaf nitrogen partitioning. Plant, Cell and Environment 14, 895-905.
14. Gümüş, V., Soydan, N.G., Şimşek, O., Algın, H.M., Aköz, M.S., & Yenigun, K. (2017). Seasonal and annual trend analysis of meteorological data in Sanliurfa, Turkey. European Water 59, 131-136.
15. Gürkan, H., Bayraktar, N., & Bulut, H. (2017). İklim değişikliği nedeniyle artan kuraklığın ayçiçeği ve pamuk verimi üzerine etkileri. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi, 20 (Özel Sayı), 216-221.
16. Hamed, K.H., & Rao, A.R. (1998). A modified Mann-Kendall trend test for auto correlated data. Journal of Hydrology, 204: 182–196.
17. Hipel, K.W., & McLeod, A.I. (1994). Time series modeling of water resources and environmental systems. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands.
18. Hughes, L. (2000). Biological consequences of global warming: is the signal already apparent. Trends in Ecology and Evolution, 15(2): 56-61.
19. IPCC. (2007). Climate change 2007: impacts, adaptation and vulnerability, Contribution of Working Group II (AR4). Cambridge: Cambridge University Press.
20. IPCC. (2014), The fifth assessment report (AR5). The Intergovernmental Panel on Climate Change, Geneva, Switzerland,
21. Janjua, P.Z., Samad, G., & Khan, N. (2014). Climate change and wheat production in Pakistan: An autoregressive distributed lag approach. NJAS-Wagening. J. Life Sci., 68, 13–19.
22. Kanber, R., Kapur, B., Ünlü, M., Tekin, S., & Koç, L. (2007). A new approach to evaluation of climatic change effect on agricultural production system: ICCP Project. Pro-ceedings TMMOB 2nd National Conference on Water Politics, Ankara, 83-94.
23. Kayan, N. (2011). Farklı gelişme dönemlerinde uygulanan sulamanın bazı nohut (Cicer arietinum L.) çeşitlerinde fenolojik özellikler ve verime etkisi, Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 20 (2): 24-32.
24. Khasnis, A.A., & Nettleman, M.D. (2005). Global warming and infectious disease. Archives of Medical Research, 36: 689-696.
25. Kuntasal Oğuz, Ö. (2012). Impact of climate change in Turkey: observations and projections, enabling aciıvities for the preparation of Turkey’s second national communication to The UNFCC, Ankara.
26. McCarl, B., Adams, R.M., & Hurd, B.H. (2001). Global climate change and its impact on agriculture. Texas A&M University, Agricultural Economis Department, Course Notes, USA.
27. Mott, K.A., & Parkurst, D.F. (1991). Stomatal response to humidity in air and helox. Plant, Cell and Environment, 14, 509-515,
28. Ogunbameru, B.O., Mustapha, S.B., & Idrisa, Y.L. (2013). Capacity building for climate change. Uluslararası Katılımlı 2. İklim Değişimi Ve Tarım Etkileşimi Çalıştayı, 08-09 Kasım, Şanlıurfa.
29. Özdoğan, M. (2011). Modeling the impacts of climate change on wheat yields in Northwestern Turkey. Agriculture, Ecosystems and Environment, 141, 1–12.
30. Öztürk, İ., Kahraman, T., Avcı, R., Girgin, V.Ç., Şili, Ş., Kılıç, T.H., Tülek, A., & Tuna, B. (2018). Effect of the rainfall and humidity at various growth stage on yield and quality in bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Agriculture & Food, 6, 26-36.
31. Pathak, H., & Wassmann, R. (2007). Introducing greenhouse gas mitigation as a development objective in rice-based agriculture: I. generation of technical coefficients. Agricultural Systems, 94:807–825.
32. Rosenzweig, C., & Iglesias, A. (1994) Implications of climate change for interrnational agriculture: crop modeling study. U.S. Environmental Protection Agency, EPA 230-B-94-003, Climate Change Division, Washington DC.
33. Rosenzweig, C., & Hillel, D. (1998), Climate change and the global harvest: potential impacts of the greenhouse effect on agriculture. Oxford University Press, New York.
34. Sarker, M.A.R., Alam, K., & Gow, J. (2012). Exploring the relationship between climate change and rice yield in Bangladesh: an analysis of time series data. Agriculture System, 112, 11–16.
35. Sayılğan, Ç. (2016). Küresel sıcaklık artışının buğdayda beklenen etkileri ve yüksek sıcaklığa toleranslılığın fizyolojik göstergeleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 26(3): 439-447.
36. Sen, P.K. (1968). Estimates of regression coefficient based on Kendall’s tau. J Am Stat Assoc 63(324):1379–1389.
37. Siqueira, O.J.F., Steinmetz, W.S., Salles, L.A.B., & Fernandes, J.M. (2001). Efeitos potenciais das mudanças climáticas na agricultura brasileira e estratégias adaptativas para algumas culturas. In: mudanças climatıcas globais E A agropecuaria brasileira, 1., jaguariuna, proceedings. jaguariuna: Embrapa Meio Ambiente,. p.33-64.
38. Song, Y., Linderholm, H.W., Chen, D., & Walther, A. (2009). Trends of the thermal growing season in China, 1951–2007. International Journal of Climatology, 30:33-43.
39. Soylu, S., Sade, B. (2012). İklim değişikliğinin tarımsal ürünlere etkisi üzerine bir araştırma projesi. Mevlana Kalkınma Ajansı, Konya.
40. Süzer, S. (2007). Buğday Tarımı ve Önemi. Hasad Bitkisel Üretim Dergisi. 23:64-68.
41. Şehirali, S. (1988). Yemeklik Tane Baklagiller, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları 1089, Ankara.
42. Şehirali S, Erdem T, Erdem Y, Kenar D (2005). Damla sulama yöntemi ile sulanan fasulyenin (Phaseolus vulgaris L.) su kullanım özellikleri, Tarım Bilimleri Dergisi, 11 (2) 212-216.
43. Şen, B. (2009). Bölgesel iklim modelleri kullanılarak Çukurova yöresinde iklim değişikliğinin 1. ve 2. ürün mısır verimine olası etkilerinin belirlenmesi. (PhD), Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, Türkiye.
44. Şen, Ö.L. (2013). Türkiye’de iklim değişikliğinin bütünsel resmi. III. Türkiye İklim Değişikliği Kongresi, TİKDEK 2013 3-5 Haziran 2013, 2-7.
45. Thejll, P., & Schmith, T. (2005). Limitations on regression analysis due to serially correlated residuals: Application to climate reconstruction from proxies. Journal of Geophysical Research 110, D18103.
46. Türkeş, M., Sümer, U.M. & Çetiner, G. (2000). Küresel iklim değişikliği ve olası etkileri. Çevre Bakanlığı, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi Seminer Notları (13 Nisan 2000, İstanbul Sanayi Odası), 7-24, Ankara.
47. Türkeş, M., Sümer, U.M., & Kılıç, G. (2002). Persistence and periodicity in the precipitation amount series of Turkey and associations with 500 hPa geopotential heights. Climate Research 21:59–8.
48. Türkeş, M., & Sümer, U.M. (2004). Spatial and temporal patterns of trends and variability in diurnal temperature ranges of Turkey. Theoretical and Applied Climatology, 77:195–227.
49. Türkeş, M., & Erlat, E. (2005). Climatologic responses of winter precipitation amount in Turkey to variability the North Atlantic Oscillation during the period 1930–2001. Theoretical and Applied Climatology, 81:45–69.
50. Türkeş, M., Koç, T., & Saris, F. (2009). Spatio temporal variability of precipitation amount total series over Turkey. International Journal of Climatology, 29:1056–1074.
51. Uçak, A.B., Ertek, A., Güllü, M., Aykanat, S., & Akyol, A. (2010). Bazı iklim parametrelerinin Çukurova’da yetiştirilen mısır bitkisi verim ve kalitesine etkileri. Gazi Osmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, 27(1), 9-19.
52. Valizadeh, J., Ziaei, S.M., & Mazloumzadeh, S.M. (2014). Assessing climate change impacts on wheat production (a case study). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. Volume 13, Issue 2, June 2014, Pages 107-115.
53. Yang, Y., Liu, D.L., Anwar, M.R., Zuo, H., & Yang, Y. (2014). Impact of future climate change on wheat production in relation to plant-available water capacity in a semiarid environment. Theoretical and Applied Climatology 115:391–410.
54. Zhang, X., Harvey, K.D., Hogg, W.D., & Yuzyk, T.R. (2001), Trends in Canadian streamflow. Water Resources Resarch, 37( 4), 987– 998.
55. Zhang, L., Lei, L., & Yan, D. (2010). Comparison of two regression models for predicting crop yield. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, Honolulu, HI, 2010, pp. 1521-1524.
56. Wilcox, J., Makowski, D.A. (2014). Meta-analysis of the predicted effects of climate change on wheat yields using simulation studies. Field Crop Resarch 156, 180–190.