The Effects of Different Irrigation Levels on Fruit Yield and Quality in Pickling Cucumber

Öz

One of the consequences of global climate change, the increase in drought, causes water scarcity in agricultural production. Therefore, it is necessary to use irrigation practices that will ensure the sustainability of the limited water resources and to implement water management. In this study, it was objected to assess the effects of deficit irrigation treatments using drip irrigation system on yield and quality parameters of pickling cucumber cv. Calypso F1 plants in open field conditions. In this experiment, irrigation treatments were performed at four different levels of 100% (S100), 75% (S75), 50% (S50) and 25% (S25) of using the Class A evaporation container. Accordingly, the highest yield per plant was obtained from S100 (244.08 g-1) and S75 (235.81 g/bitki-1) treatments and yield loss was determined along with the S50 (198.25 g/bitki-1) treatment. Besides, plant height, leaf relative water content (LRWC), fruit hardness, pH, chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll and total phenolic content values decreased, water-soluble dry matter (WSDM) increased. Changes in the values of titratable acid (TA) and electrical conductivity (EC) were not found as statistically significant (P<0.05). Significant differences were observed between fruit colour parameters in terms of "L", "a", "b", Chroma (C*) and hue° (P≥0.05). In conclusion, it was determined that S75 treatment can be used in pickling cucumber cv. Calypso F1 production by using the irrigation water effectively and minimizing yield and quality loss in fruits.

Anahtar Kelimeler

• Cucumis sativus L.
• deficit irrigation
• sustainability
• yield

Kısıtlı Sulama Uygulamalarının Turşuluk Hıyarın Meyve Verimi ve Kalitesi Üzerine Etkileri

Öz

Küresel iklim değişikliğinin sonuçlarından biri olan kuraklığın artması, tarımsal üretimde su kıtlığının yaşanmasına neden olmaktadır. Bu nedenle, var olan sınırlı su kaynaklarının sürdürülebilirliğini sağlayacak sulama uygulamalarının kullanılması ve su yönetiminin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, açık tarla koşullarında damlama sulama yöntemi kullanılarak yapılan kısıtlı sulama uygulamalarının Calypso F1 çeşidi turşuluk hıyar bitkilerinde meyve verim ve kalite özellikleri üzerine olan etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Denemede sulama suyu miktarlarının belirlenmesinde A sınıfı buharlaşma kabı kullanılmış; %100 (S100), %75 (S75), %50 (S50) ve %25 (S25) olmak üzere dört farklı seviyede sulama uygulamaları yapılmıştır. Buna göre; bitki başına düşen en yüksek verim S100 (244.08 g-1) ve S75 (235.81 g/bitki-1) uygulamalarından elde edilmiştir. Özellikle, S50 uygulaması (198.25 g/bitki-1) ile birlikte verimde kayıplar meydana geldiği tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra, su miktarının azalması ile bitki boyu, yaprak oransal su kapsamı (YOSK), meyve eti sertliği, pH, toplam fenolik madde, klorofil a, klorofil b ve toplam klorofil miktarı değerlerinin azaldığı; suda çözünebilir kuru madde (SÇKM) miktarının arttığı belirlenmiştir. Titre edilebilir asit (TEA) ve elektriksel iletkenlik (EC) değerlerinde meydana gelen değişimler ise istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (P<0.05). Meyve rengi “L”, “a” “b”, Kroma (C*) ve hue açısı (hue°) değerleri bakımından da uygulamalar arasında önemli farklılıklar saptanmıştır (P≥0.05). Sonuç olarak; Calypso F1 turşuluk hıyar çeşitinde, sulama suyunu etkin kullanarak, meyvelerde verim ve kalite kaybını en aza indirerek üretim yapabilmek için S75 uygulamasının kullanılabileceği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Cucumis sativus L.
• verim
• kısıtlı sulama
• sürdürülebilir tarım

Kaynakça

1. Abdelkhalik, A., Pascual-Seva, N., Nájera, I., Giner, A., Baixauli, C. & Pascual, B. (2019). Yield response of seedless watermelon to different drip irrigation strategies under Mediterranean conditions. Agricultural Water Management, 212, 99-110.
2. Ahmadi, S. H., Andersen, M. N., Plauborg, F., Poulsen, R. T., Jensen, C.R., Sepaskhah, A. R. & Hansen, S. (2010). Effects of irrigation strategies and soils on field grown potatoes: Yield and water productivity. Agricultural Water Management, 97(11), 1923-1930.
3. Akbudak, N. & Üstün, E. G. (2023). The effect of irrigation of pickling cucumber with urban wastewater on product quality and heavy metal accumulation. Gesunde Pflanzen, 75, 593-601.
4. Akbunar, A. B. N. ve Akbudak, N. (2023). Sakız kabağında (Cucurbita pepo L.) Meyve Verimi ve Kalitesi Üzerine Farklı Sulama Seviyesi Uygulamalarının Etkisi. Muş Alparslan Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 3(1), 16-26.
5. Amer, K. H. (2011). Effect of irrigation method and quantity on squash yield and quality. Agricultural Water Management, 98, 1197-1206.
6. Anonim. (2018). Tarımda Toprak ve Suyun Sürdürülebilir Kullanımı. Erişim adresi: https://www.sbb.gov.tr/wp-content/uploads/2020/06/Tar%C4%B1mda-Toprak-ve-Suyun%20S%C3%BCrd%C3%BCr%C3%BClebilir-Kullan%C4%B1m%C4%B1-%C3%96zel-%C4%B0htisas-Komisyonu-Raporu.pdf (Erişim tarihi: 08 Temmuz, 2024).
7. Anonim. (2024a). Calypso F1 Turşuluk Hıyar Çeşidi Tohum Özellikleri. Erişim adresi: https://www.intfarming.com/intfa-hibrit-hiyar-tohumu-calypso-f1-500-gr-satisi (Erişim tarihi: 09 Ağustos, 2024).
8. Anonim. (2024b). Bursa İli Nüfus, Konum, İklim ve Coğrafya Özellikleri. Erişim adresi: https://www.bursa.com.tr/tr/sayfa/nufus-konum-iklim-ve-cografya-47 (Erişim tarihi: 10 Ağustos, 2024).

9. Anonim. (2024c). Bursa ili 2022 Yılı İklim Verileri. Erişim adresi: https://tr.climate-data.org/asya/tuerkiye/bursa/niluefer-53103/ (Erişim tarihi: 03 Temmuz, 2024).
10. Coyago-Cruz, E., Corell, M., Moriana, A., Hernanz, D., Stinco, C. M., Mapelli-Brahm, P. & Meléndez-Martínez, A. J. (2022). Effect of regulated deficit irrigation on commercial quality parameters, carotenoids, phenolics and sugars of the black cherry tomato (Solanum lycopersicum L.) ʽSunchocolaʼ. Journal of Food Composition and Analysis, 105, 104220.
11. Çetinsoy, M. F. (2014). Açıkta Hıyar Yetiştiriciliğinde Yapraktan Uygulanan Selenyum ve Silisyumun Etkileri. (Yüksek Lisans Tezi), Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezDetay.jsp?id=dxJIsWV4a_2RuSZlB7Yxfw&no=xumBAkaLez34HOr39BhoTw
12. De Cantuário, F. S., Salomão, L.C., Da Silva Curvêlo, C.R., De Jesus Guimarães, J., Luz, J. M. Q., Ferreira, L. L. & Pereira, A. I. A. (2021). Growth and yield traits of pickling cucumber plants to measure the impact of different irrigation management practices. Australian Journal of Crop Science, 15(02), 271-277.
13. Demir, H., Kaman, H., Sönmez, İ., Mohamoud, S. S., Polat, E. & Üçok, Z. (2022). Yield, quality and plant nutrient contents of lettuce under different deficit irrigation conditions. Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus, 21(1), 115-129.
14. Demirel, K., Genç, L., Çamoğlu, G. ve Açık, G. (2010). Karpuz Bitkisinde Yaprak Su İçeriği ve Klorofil Okumalarından Yararlanılarak Su Stresinin Belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 7(3), 155-162.
15. DSİ, (2020). Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Tarım Raporu. Erişim adresi: https://www.dsi.gov.tr/Sayfa/Detay/720 (Erişim tarihi: 01 Ağustos, 2024).
16. Duraktekin, G., Bozkurt Çolak, Y., Atağ, G., Özfidaner, M., Baydar, A. ve Gönen, E. (2018). Karpuzda Kısıntılı Sulamanın Verim ve Su Kullanım Randımanı Üzerine Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 1. Uluslararası Tarımsal Yapılar ve Sulama Kongresi Özel Sayısı, 218-222.
17. Duran, U. T. (2023). Hıyar (Cucumis sativus L.) Bitkisinde Arıtılmış Su Kullanılarak Yapılan Kısıntılı Sulama Uygulamalarının Verim, Kalite ve Ağır Metal İçerikleri Üzerine Olan Etkileri. (Doktora Tezi), Erişim adresi: https://acikerisim.uludag.edu.tr/items/4b4821d1-c879-4ad7-8cbb-bb8ce13adf53
18. Abdelkhalik, A., Pascual-Seva, N., Nájera, I., Giner, A., Baixauli, C. & Pascual, B. (2019). Yield response of seedless watermelon to different drip irrigation strategies under Mediterranean conditions. Agricultural Water Management, 212, 99-110.
19. Ahmadi, S. H., Andersen, M. N., Plauborg, F., Poulsen, R. T., Jensen, C.R., Sepaskhah, A. R. & Hansen, S. (2010). Effects of irrigation strategies and soils on field grown potatoes: Yield and water productivity. Agricultural Water Management, 97(11), 1923-1930.
20. Akbudak, N. & Üstün, E. G. (2023). The effect of irrigation of pickling cucumber with urban wastewater on product quality and heavy metal accumulation. Gesunde Pflanzen, 75, 593-601.
21. Akbunar, A. B. N. ve Akbudak, N. (2023). Sakız kabağında (Cucurbita pepo L.) Meyve Verimi ve Kalitesi Üzerine Farklı Sulama Seviyesi Uygulamalarının Etkisi. Muş Alparslan Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 3(1), 16-26.
22. Amer, K. H. (2011). Effect of irrigation method and quantity on squash yield and quality. Agricultural Water Management, 98, 1197-1206.
23. Anonim. (2018). Tarımda Toprak ve Suyun Sürdürülebilir Kullanımı. Erişim adresi: https://www.sbb.gov.tr/wp-content/uploads/2020/06/Tar%C4%B1mda-Toprak-ve-Suyun%20S%C3%BCrd%C3%BCr%C3%BClebilir-Kullan%C4%B1m%C4%B1-%C3%96zel-%C4%B0htisas-Komisyonu-Raporu.pdf (Erişim tarihi: 08 Temmuz, 2024).
24. Anonim. (2024a). Calypso F1 Turşuluk Hıyar Çeşidi Tohum Özellikleri. Erişim adresi: https://www.intfarming.com/intfa-hibrit-hiyar-tohumu-calypso-f1-500-gr-satisi (Erişim tarihi: 09 Ağustos, 2024).
25. Anonim. (2024b). Bursa İli Nüfus, Konum, İklim ve Coğrafya Özellikleri. Erişim adresi: https://www.bursa.com.tr/tr/sayfa/nufus-konum-iklim-ve-cografya-47 (Erişim tarihi: 10 Ağustos, 2024).
26. Anonim. (2024c). Bursa ili 2022 Yılı İklim Verileri. Erişim adresi: https://tr.climate-data.org/asya/tuerkiye/bursa/niluefer-53103/ (Erişim tarihi: 03 Temmuz, 2024).
27. Coyago-Cruz, E., Corell, M., Moriana, A., Hernanz, D., Stinco, C. M., Mapelli-Brahm, P. & Meléndez-Martínez, A. J. (2022). Effect of regulated deficit irrigation on commercial quality parameters, carotenoids, phenolics and sugars of the black cherry tomato (Solanum lycopersicum L.) ʽSunchocolaʼ. Journal of Food Composition and Analysis, 105, 104220.
28. Çetinsoy, M. F. (2014). Açıkta Hıyar Yetiştiriciliğinde Yapraktan Uygulanan Selenyum ve Silisyumun Etkileri. (Yüksek Lisans Tezi), Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezDetay.jsp?id=dxJIsWV4a_2RuSZlB7Yxfw&no=xumBAkaLez34HOr39BhoTw
29. De Cantuário, F. S., Salomão, L.C., Da Silva Curvêlo, C.R., De Jesus Guimarães, J., Luz, J. M. Q., Ferreira, L. L. & Pereira, A. I. A. (2021). Growth and yield traits of pickling cucumber plants to measure the impact of different irrigation management practices. Australian Journal of Crop Science, 15(02), 271-277.
30. Demir, H., Kaman, H., Sönmez, İ., Mohamoud, S. S., Polat, E. & Üçok, Z. (2022). Yield, quality and plant nutrient contents of lettuce under different deficit irrigation conditions. Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus, 21(1), 115-129.
31. Demirel, K., Genç, L., Çamoğlu, G. ve Açık, G. (2010). Karpuz Bitkisinde Yaprak Su İçeriği ve Klorofil Okumalarından Yararlanılarak Su Stresinin Belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 7(3), 155-162.
32. DSİ, (2020). Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Tarım Raporu. Erişim adresi: https://www.dsi.gov.tr/Sayfa/Detay/720 (Erişim tarihi: 01 Ağustos, 2024).
33. Duraktekin, G., Bozkurt Çolak, Y., Atağ, G., Özfidaner, M., Baydar, A. ve Gönen, E. (2018). Karpuzda Kısıntılı Sulamanın Verim ve Su Kullanım Randımanı Üzerine Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 1. Uluslararası Tarımsal Yapılar ve Sulama Kongresi Özel Sayısı, 218-222.
34. Duran, U. T. (2023). Hıyar (Cucumis sativus L.) Bitkisinde Arıtılmış Su Kullanılarak Yapılan Kısıntılı Sulama Uygulamalarının Verim, Kalite ve Ağır Metal İçerikleri Üzerine Olan Etkileri. (Doktora Tezi), Erişim adresi: https://acikerisim.uludag.edu.tr/items/4b4821d1-c879-4ad7-8cbb-bb8ce13adf53
35. Eşiyok, D. (2012). Kışlık ve Yazlık Sebze Yetiştiriciliği. Mete Basım Matbaacılık Hizmetleri. İzmir, Türkiye.
36. Fan, Z., Herrick, J. E., Saltzman, R., Matteis, C., Yudina, A., Nocella, N. & Van Zee, J. (2017). Measurement of soil color: a comparison between smartphone camera and the Munsell color charts. Soil Science Society of America Journal, 81(5), 1139-1146.
37. FAO, (2022). Food and Agriculture Organization of the United Nations Crop Statistics, 2022. URL: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC (Accessed date: 10 August, 2024).
38. Fereres, E. & Soriano, M. A. (2007). Deficit irrigation for reducing agricultural water use. Journal of Experimental Botany, 58(2), 147-159.
39. Ghahremani, Z., Mikaealzadeh, M., Barzegar, T. & Ranjbar, M. E. (2021). Foliar application of ascorbic acid and gamma aminobutyric acid can improve important properties of deficit irrigated cucumber plants (Cucumis sativus cv. us). Gesunde Pflanzen, 73(4), 1-8.
40. Gleick, P. (2002). The World’s Water: The Biennial Report on Freshwater Resources. Island Press.
41. Handley, L.W., Pharr, D. M. & McFeeters, R. F. (1983). Carbohydrate changes during maturation of cucumber fruit. Plant Physiology, 72(2), 498-502.
42. Helrich, K. (1990). Official Methods of Analysis of the Association of Analytical Chemistry. Arbington, Virginia, 22201, USA, 62-63.
43. Kaman, H., Özbek, Ö. & Polat, E. (2017). Sera Koşullarında Hıyar Bitkisi Üzerine Sulamanın Etkisi. Akademik Ziraat Dergisi, 6, 281-288.
44. Karaca Bilgen, G., Özbahçe, A., Yeter, T., Görgişen, C., Bahçeci Alsan, P. & Avağ, K. (2018). Farklı Sulama Seviyeleri ve Malç Uygulamalarında Turşuluk Hıyarın Verim Su İlişkileri. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 1. Uluslararası Tarımsal Yapılar ve Sulama Kongresi Özel Sayısı, 328-339.
45. Kuslu, Y., Şahin, Ü., Kızıloğlu, F. M. & Memiş, S. (2014). Fruit yield and quality and irrigation water use efficiency of summer squash drip-irrigated with different irrigation quantities in a semi-arid agricultural area. Journal of Integrative Agriculture, 13(11), 2518-2526.
46. Kuşçu, H., Turhan, A., Özmen, N., Aydınol, P. & Demir, A. O. (2015). Bursa Ekolojik Koşullarında Karpuzun Su Kullanım Etkinliği, Verim ve Meyve Kalitesi Üzerine Farklı Sulama Rejimlerinin Etkileri. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 28(1), 21-26.
47. Li, X., Zhang, H. & Li, F. (2021). Application of increasing yield and quality of melon crops subjected to regulated deficit irrigation. In Proceedings of the 2nd Conference on Artificial Intelligence and Healthcare, pp: 11-17.
48. MGM, (2024). Meteoroloji Genel Müdürlüğü illere ait resmi istatistikler. Erişim adresi: https://www.mgm.gov.tr/Veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=BURSA (Erişim tarihi: 05 Ağustos, 2024).
49. Najarian, M., Mohammadi-Ghehsareh, A., Fallahzade, J. & Peykanpour, E. (2018). Responses of cucumber (Cucumis sativus L.) to ozonated water under varying drought stress intensities. Journal of Plant Nutrition, 41(1), 1-9.
50. Nejadsahebi, M., Moallemi, N. & Landi, A. (2010). Effects of cycocel and irrigation regimes on some physiological parameters of three olive cultivars. American Journal of Applied Sciences, 7(4), 459-465.
51. Olszowy, M. (2019). What is responsible for antioxidant properties of polyphenolic compounds from plants?. Plant Physiology and Biochemistry, 144, 135-143.
52. Özdüven, F. F. (2016). Salisilik Asit Uygulamalarının Kısıtlı Su Koşullarında Yetiştirilen Yazlık Kabakta (Cucurbita pepo L.) Bitki Gelişimi ve Verime Etkileri. (Doktora Tezi), Erişim adresi: https://acikerisim.nku.edu.tr/xmlui/handle/20.500.11776/371.
53. Özer, S. (2012). Kabak (Cucurbita pepo L.) Bitkisinin Sulama Zamanının Planlanmasında Bitkiye Dayalı Ölçüm Tekniklerinin Kullanım Olanakları. (Yüksek Lisans Tezi). Erişim adresi: https://acikerisim.nku.edu.tr/xmlui/handle/20.500.11776/953.
54. TÜİK, (2023). Türkiye İstatistik Kurumu Bitkisel Üretim İstatistikleri. Erişim adresi: https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=tarim-111&dil=1 (Erişim tarihi: 10 Ağustos, 2024).
55. Yıldırım, O. & Madanoğlu, K. (1985). A-Sınıfı Buharlaşma Kaplarının Bitki Su Tüketiminin Tahmininde Kullanılması. Köy Hizmetleri Araştırma Ana Projesi, No: 433, Ankara.