The Effect of Deficit Irrigation on Yield and Quality of Second Crop Sesame (Sesamum indicum L.)

Year 2022, Volume: 10 Issue: 1, 119 - 129, 25.07.2022

Emir Doğan Kumraltekin Burak Nazmi Candoğan

https://doi.org/10.33202/comuagri.1073522

Abstract

This study was carried out in Bursa, Turkey which has a sub-humid climate, in order to examine the water-yield relationships and responses of yield and quality components under deficit irrigation of second crop sesame plant (Sesamum indicum L.) irrigated with drip irrigation method. Experimental treatments were application of 100% (S1), 75% (S2), 50% (S3), 25% (S4) and 0% (S5) of soil water depleted at effective rooting depth at 7-day intervals. The experiment was applied in 3 replicates according to the completely randomized blocks experimental design. According to the study results, the total amounts of irrigation water applied were between 127.0-354.7 mm. Crop evapotranspiration values varied between 246.0-449.5 mm. Seed yield, oil content and protein content were obtained as between 76.3-189.2 kg da-1, 56.3-62.6% and 18.6-20.4%, respectively. In the study, the seasonal yield response factor (ky) was determined as 1.28. Water use efficiency (WUE) of the sesame plant was found between 0.31-0.43 kg m-3. Irrigation water use efficiency (IWUE) varied between 0.50-0.57 kg m-3. As a result, irrigation treatment S1 can be suggested as an irrigation schedule in order to reach the highest seed yield (189.2 kg da-1) in the second crop sesame plant. When water resources are limited, taking into account the WUE and IWUE values, the S2 treatment (25% water deficit) can be preferred as an irrigation program in terms of water saving.

Keywords

Second crop sesame, Drip irrigation, Deficit irrigation, Yield, Quality

Supporting Institution

-

Project Number

-

Thanks

This article was produced from the MSc dissertation of Emir Doğan Kumraltekin. Many thanks to Prof. Dr. Mehmet Sincik from Bursa Uludağ University, Faculty of Agriculture, Department of Field Crops for conveyance of the knowledge and experiences about sesame cultivation throughout the study.

İkinci Ürün Susamda (Sesamum indicum L.) Kısıntılı Sulamanın Verim ve Kalite Özellikleri Üzerine Etkisi

Abstract

Bu çalışma, ikinci ürün susam bitkisinin (Sesamum indicum L.) damla sulama yöntemi ile uygulanan kısıntılı sulama altında su-verim ilişkilerini ve verim ve kalite bileşenlerinin tepkilerini incelemek amacıyla, yarı-nemli iklime sahip Bursa’da yapılmıştır. Deneme konuları, etkili kök derinliğindeki nem düzeyi her 7 günde bir takip edilerek topraktaki mevcut nemi tarla kapasitesine ulaştırmak için gerekli suyun %100 (S1), %75 (S2), %50 (S3), %25 (S4) ve %0 (S5)’ının uygulanması şeklinde programlanmıştır. Deneme, tesadüf blokları deneme desenine göre 3 tekrarlamalı olarak yürütülmüştür. Araştırma sonuçlarına göre, sulama konuları dikkate alınarak uygulanan sulama suyu miktarları 127.0-354.7 mm arasında gerçekleşmiştir. Bitki su tüketimi değerleri ise 246.0-449.5 mm arasında bulunmuştur. Tane verimi 76.3-189.2 kg da-1, yağ oranı %56.3-62.6 ve protein oranı %18.6-20.4 olarak elde edilmiştir. Araştırmada mevsimlik verim tepki etmeni (ky) 1.28 olarak belirlenmiştir. Susam bitkisinin su kullanım etkinliği (WUE) 0.31-0.43 kg m-3 arasında bulunmuştur. Sulama suyu kullanım etkinliği (IWUE) ise 0.50-0.57 kg m-3 arasında değişmiştir. Sonuç olarak, ikinci ürün olarak yetiştirilen susam bitkisinde en yüksek tane verimine (189.2 kg da-1) ulaşmak için S1 sulama konusu sulama programı olarak önerilebilir. Su kaynaklarının kısıtlı olması koşulunda, WUE ve IWUE değerleri dikkate alınarak S2 konusu (%25 su kısıntısı) su tasarrufu açısından sulama programı olarak tercih edilebilir.

Keywords

İkinci ürün susam, Damla sulama, Kısıntılı sulama, Verim, Kalite

Project Number

-

References

• Anğın, N., Çatalkaya, V., 2019. Çukurova koşullarında 2. ürün susamın farklı gelişim dönemlerinde yapılan sulamaların verim ve yağ kalitesine etkileri. Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi. 24: 112-119.
• Anonymous, 2021. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Strateji Geliştirme Başkanlığı Tarımsal Yatırımcı Danışma Ofisi, Bursa Tarımsal Yatırım Rehberi 2021.
• Baştuğ, R., Karaca, C., Büyüktaş, D., Aydinşakir, K., Dinç, N., 2016. Lizimetre koşullarında yetiştirilen susamda (Sesamum indicum L.) kısıntılı sulama uygulamalarının bitki su tüketimi, verim ve kalite özelliklerine etkileri. 13. Ulusal Kültürteknik Kongresi. Akdeniz Üniv. Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü. Bildiler Kitabı: 256-266. 12-15 Nisan, Antalya.
• Bayramoğlu, E., Ertek, A., Demirel, Ö., 2013. Su tasarrufu amacıyla peyzaj mimarlığı uygulamalarında kısıntılı sulama yaklaşımı. İnönü Üniversitesi Sanat ve Tasarım Dergisi. 3 (7): 45-53.
• Bürkük,V., 2019. Diyarbakır ekolojik koşullarında tescilli bazı susam (Sesamum indicum L.) çeşitlerinin tarımsal ve kalite özelliklerinin araştırılması. Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. 80 s.
• Derviş, Ö., 1981. Çukurova Koşullarında Susam Su Tüketimi. Tarsus Bölge Toprak su Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları. Genel Yayın No: 103, Rapor No: 53, Tarsus.
• Derviş, Ö., 1986. Çukurova Koşullarında Buğdaydan Sonra İkinci Ürün Susamın Su Tüketimi. T.C. Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Tarsus Köy Hizmetleri Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları. Genel Yayın No: 117, Rapor Seri No: 67, Tarsus.
• Doorenbos, J., Kassam, A.H., 1979. Yield Response to Water. Irrigation and Drainage Paper No: 33 FAO, Rome, p. 193.
• Ebrahimian, E., Seyyedi, S.M., Bybordi, A., Damalas, C.A., 2019. Seed yield and oil quality of sunflower, safflower and sesame under different levels of irrigation water availability. Agricultural Water Management. 218: 149-157.
• El-Lattief, E.A.A., 2015. Impact of irrigation intervals on productivity of sesame under southern Egypt conditions. International Journal of Advanced Research in Engineering and Applied Sciences. 4 (10): 1-9.
• Eskandari, H., Zehtap-Salmasi, S., Golezani, K.G., Gharineh, M.H., 2009. Effects of water limition on grain and oil yields of sesame cultivars. Journal of Food, Agriculture & Environment. 7 (2): 339-342.
• FAO, 2018. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü, Dünyada susam üretimi. http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC, (Erişim tarihi: 24.03.2020).
• Garrity, D.P, Watts, D.G., Sullivan, Y., Gilley, J.R., 1982. Moisture deficits and grain sorghum performance: Evapotranspiration-yield relationship. Agron. J. 74: 815-820.
• Gerçek, S., Boydak, E., Şimşek, M., 2004. Effect of irrigation methods and row spacing on yield and yield components of sesame (Sesame indicum L.). Pakistan Journal of Biological Sciences. 7 (12): 2149-2154.
• Hailu, E.K., Urga, Y.D., Sori, N.A., Borona, F.R., Tufa, K.N., 2018. Sesame yield response to deficit irrigation and water application techniques in irrigated agriculture, Ethiopia. International Journal of Agronomy. Volume 2018, Article ID 5084056, 6 p.
• Howell, T.A. 2001. Enhancing water use efficiency in irrigated agriculture. Agronomy Journal. 93: 281-289.
• Ivanov, P. 1974. Biochemical differentiation of sunflower varieties as a result of breeding. Proc. The 6th Int. Sunflower Conf., July 22–24, Bucharest, Romania (1974), pp. 225-229.
• James, L.G., 1988. Principles of Farm İrrigation System Design, New York: John Wiley & Sons.
• Kassab, O.M., El-Noemani, A.A., El-Zeiny, H.A., 2005. Influence of some irrigation system and water regimes on growth and yield of sesame plants. Journal of Agronomy. 4 (3): 220-224.
• Nadeem, A., Kashani, S., Ahmed, N., Buriro, M., Saeed, Z., Mohammad, F., Ahmed, S., 2015. Growth and yield of sesame (Sesamum indicum L.) under the influence of planting geometry and irrigation regimes. American Journal of Pant Sciences. 6: 980-986.
• El Naim, A.M., Ahmed, M.F., Ibrahim, K.A., 2010. Effect of irrigation and cultivar on seed yield, yield’s components and harvest index of sesame (Sesamum indicum L.). Research Journal of Agriculture and Biological Sciences. 6 (4): 492-497.
• Onurlubaş, H.E., Kızılaslan, H., 2007. Türkiye’de bitkisel yağ sanayindeki gelişmeler ve geleceğe yönelik beklentiler. Tarımsal Ekonomi Araştırma Enstitüsü, Ankara.
• Pomeranz, Y., Clifton, E., 1994. Food Analysis Theory and Practice, 3rd ed. Kluwer Academic Publisher, San Diego
• Sinclair, T.R., Tanner, C.B., Bennett, J.M., 1984. Water–use efficiency in crop production. Texas BioScience. 34: 36–40.
• Stewart, J.I., Hagan, R.M., Pruitt, W.O., 1976. Production Functions and Predicted Irrigation Programs for Principal Crops as Required for Water Resources Planning and Increased Water use Efficiency. Tech. Bureau Recl. No: 14-06-D, 7329, USA.
• Şahin, G. 2014. Türkiye’de üretimi azalan önemli bir yağ bitkisi susam. İnsan ve Toplum Bilimleri Araştırmaları Dergisi. 3 (2): 404-433.
• Şimşek, M., Boydak, E., Kırnak, H., Gerçek, S., Kasap, Y., 2003. Susam bitkisinde farklı sulama ve sıra aralıklarında yağmurlama sulamanın su-verim ilişkisine etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi. 9 (2): 136-142.
• Tan, Ş. 2015. Susam Tarımı. T.C. Gıda Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü, Çiftçi Broşürü, No: 135.
• Tantawy, M.M., Ouda, S.A., Khalil, F.A., 2007. Irrigation optimization for different sesame varieites grown under water stress conditions. Journal of Applied Sciences Research. 3 (1): 7-12.
• Yazar, A., Howell, T.A., Dusek, D.A., Copeland, S., 1999. Evaluation of crop water stress index for LEPA irrigated corn. Irrigation Science. 18: 171-180.
• TÜİK, 2019. Türkiye İstatistik Kurumu, Bitkisel Üretim İstatistikleri. https://data.tuik.gov.tr/Search/Search?text=ya%C4%9Fl%C4%B1%20tohumlar. (Erişim tarihi: 24.03.2020).