The effects of different drip irrigation systems and irrigation management on cotton lint yield, yield components and lint quality

Abstract

This study was carried out to determine the effects of drip irrigation systems and different amount of irrigation water on cotton lint yield, yield components and fiber quality in        2016-2017 years. The experiment was designed according to the split-plots with three replications. The main plots contained I₁: Surface drip irrigation, I₂: Subsurface drip irrigation (30 cm), I₃: Subsurface drip irrigation (40 cm). Sub-plots are K₁: I= ETc × 1.25, K₂: I= ETc × 1.0 ve K₃: I= ETc × 0.75, and irrigation interval was 5 days. Lint yields varied between 1108-1734 kg ha^-1 for 2016 and 1117-2457 kg ha^-1 for 2017 depending on the treatments. The maximum lint yield (2085 kg ha^-1) was obtained from the treatment of I₃K₁ in both experimental years. Lint yield increased depending on increasing amount of irrigation water. The plant maximum height (85.6 cm) and the highest ginning yield (47.4%). were obtained from the same treatment (I₃K₁)_. In general, increasing water stress increased the shedding rate. Different amounts of irrigation water increased the fiber elongation and maturity index. Different drip irrigation systems have also affected fiber strength, and the maximum values were obtained from the subsurface drip irrigation. There were no any statistically effects of different drip irrigation systems on other fiber quality parameters. Considering the optimum water use and the treatment (I₃K₂) in which crop water requirement was supplied consummately, the subsurface drip irrigation with depth of 40 cm has been recommended.

Keywords

• Surface drip,Sub surface drip,Cotton,Lint yield,Lint quality

Farklı damla sulama sistemleri ve sulama yönetiminin pamuk lif verimi, verim öğeleri ve lif kalitesine etkisi

Abstract

Bu çalışma Diyarbakır koşullarında, 2016-2017 yıllarında, farklı damla sulama sistemleri ve farklı sulama suyu düzeyleri kullanılarak pamuk bitkisinde lif verimi, verim öğeleri ve lif kalite özelliklerinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Tesadüf bloklarında bölünmüş parseller deneme desenine göre 3 tekrarlamalı olarak kurulan denemede ana konuları farklı damla sulama yöntemleri (I₁: Yüzey damla (YD), I₂: Yüzeyaltı damla 30 cm (YAD), I₃: Yüzeyaltı damla 40 cm) alt konuları ise farklı sulama suyu düzeyleri (K₁: 1.25 × ETc (bitki su tüketimi),  K₂: 1.00 × ETc, K₃: 0.75 × ETc) oluşturmuştur. Sulama aralığı 5 gün olarak uygulanmıştır. Lif verimleri 2016 yılında konulara bağlı olarak 1108–1734 kg ha^-1 arasında, 2017 yılında ise 1117–2457 kg ha^-1 arasında değişmiştir. En yüksek lif verimleri her iki deneme yılında da I₃K₁ konusundan elde edilmiş olup, ortalama 2085 kg ha^-1’dır. Bütün damla sulama sistemlerinde sulama suyu arttıkça lif verimi de artmıştır. Benzer şekilde artan sulama suyu ve YD’dan YAD’a doğru gittikçe bitki boyunda artış sağlanmış olup en yüksek değer (85.6 cm) I₃K₁ konusundan elde edilmiştir. En yüksek çırçır randımanı değeri ise I₃K₁ konusundan (% 47.4) elde edilmiştir. Genelde su stresinin artması silkme oranını arttırmıştır. Sulama suyu miktarı arttıkça lif kopma uzaması ve olgunluk indeksi de artmıştır. Farklı damla sulama sistemleri de lif kopma dayanıklılığını artırmıştır. Diğer lif kalite parametreleri arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır. Lif verimi ve diğer özellikler bakımından en iyi sonuç I₃K₁ konusundan elde edilmiş olmasına karşın, optimum su kullanımı göz önüne alındığında bitki su tüketiminin tam olarak verildiği ve 40 cm (YAD) derinliğe gömülü sulama sistemi olan I₃K₂ konusu önerilmiştir.

Keywords

• Yüzey damla,Yüzey altı damla,Pamuk,Lif verimi,Lif kalitesi

References

1. Allen RG, Pereira LS, Raes D, Smith M (1998) Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. United Nations Food and Agriculture Organization, Irrigation and Drainage Paper 56, Rome.
2. Ayars JE, Schoneman RA, Soppe RW, Mead RM (1998) Irrigating cotton in the presence of shallow ground water, drainage in the 21st century: Food production and the environment. Proc. Seventh Int. Drainage Symposium, ASAE, Orlando, FL, March, pp. 82-89.
3. Ayars JE, Pheneb CJ, Hutmacherc RB, Davisa KR, Schonemana RA, Vaila SS, Meadd RM (1999) Subsurface drip irrigation of row crops: a review of 15 years of research at the Water Management Research Laboratory. Agricultural Water Management 42: 1-27.
4. Balkcom KS, Reeves DW, Shaw JN, Burmester HH, Curtis LM (2006) Cotton yield and fiber quality from irrigated tillage systems in the Tennessee Valley. American Society of Agronomy 98: 596–602.
5. Basal H, Dagdelen N, Unay A, Yılmaz E (2009) Effects of deficit drip irrigation ratios on cotton (Gossypium hirsutum L.) yield and fiber quality. Journal of Agronomy and Crop Science 195: 19-29.
6. Bordovsky JP, Lyle WM (1998) Cotton irrigation with LEPA and subsurface drip systems on the southern high plains. In Proc. Beltwide Cotton Conf. San Diego, CA, Jan. 5-9, pp. 409-412.
7. Breazeale D, Neufeld J, Myer G (2000) Feasibility of subsurface drip irrigation for alfalfa. Journal of the American Society of Farm Managers and Rural Appraisers 58-66.
8. Cetin Ö, Bilgel L (2002) Effects of different irrigation methods on shedding and yield of cotton. Agricultural Water Management 54: 1-15.

9. Çetin Ö, Üzen N, Temiz MG, Sessiz A (2013) Güneş enerjisi kullanarak damla sulama ile sulanan pamukta fertigasyonda azotlu gübre yönetimi. Dicle Üni. Bilimsel Araştırmalar Koordinatörlüğü (Proje No: ZF-10-166) Desteklenen Araştırma Sonuç Raporu, Diyarbakır.
10. Dağdelen N, Yılmaz E, Sezgin F, Gürbüz T, Akçay S (2005) Effects of different trickle irrigation regimes on cotton (Gossypium hirsutum L.) yield in Western Turkey. Pakistan of Biological Sciences 8(10): 1387–1391.
11. Dağdelen N, Basal H, Yilmaz E, Gürbüz T, Akçay S (2009) Different drip irrigation regimes affect cotton yield, water use efficiency and fiber quality in western Turkey. Agricultural Water Management 96: 111-120.
12. Darawsheh MK (2010) Cotton fiber quality parameters response to cultivation system as influenced by limited and normal irrigation. Journal of Food, Agriculture & Environment 8(2): 527-530.
13. Ertek A, Kanber R (2000) Determination of appropriate irrigation amount and interval using pan evaporation method on cotton. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 24(2): 293-300 (with an English abstract in Turkish).
14. Gipson JR, Joham HE (1968) Influence of night temperature on growth and development of cotton (Gossypium hirsutum L.). 1. Fruiting and boll development. Agronomy Journal 60: 292-295.
15. Harem E (2007) Türkiye’de tescil edilen pamuk çeşitleri (1959-2007). Nazilli Pamuk Araştırma Enstitü Müdürlüğü yayınları. Yayın no: 65. Nazilli, Türkiye.
16. Hong JR, Jiang ZH, Wu JS, Chen YQ, Shi HX (1984). Influence of low temperature on cotton boll weight at the later stage. Shanghai Agricultural Science and Technology 4: 12-14.
17. Hutmacher RB, Phene CJ, Davis KR Vail SS, Kerby TA, Peters M, Hawk CA, Keeley M, Clark DA, Ballard D, Hudson N (1995) Evapotranspiration, fertility management for subsurface drip acala and pima cotton. Proceedings of 5th International Micro irrigation Congress, April 2-6, 1995, Orlando, Florida, USA, pp. 147-154.
18. İsotçu Ç, Başal (2016) Tam ve kısıtlı sulama koşullarında pamuk (Gossypium hirsutum L.) döl sıralarının verim ve lif kalite özelliklerinin karşılaştırılması. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 13(2): 71-77.
19. Karademir Ç, Karademir E, Doran İ, Altıkat A (2005) Diyarbakır ekolojik koşullarında farklı azot ve fosfor uygulamalarının pamukta verim ve lif teknolojik özelliklere etkisi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 22(1): 55-61.
20. Karademir Ç, Karademir E, Gencer O (2011) Yield and fiber quality of F1 and F2 generations of cotton (Gossypium hirsutum L.) under drought stress conditions, Bulgarian Journal of Agricultural Science 17(6): 795-805.
21. Keller J, Bliesner RD (1990) Sprinkle and trickle irrigation. Published by Van Nostrand Reinhold, New York pp. 651.
22. McWilliams D (2004) Drought strategies for cotton. Cooperative Extension Service Circular College of Agriculture and Home Economics. http://www.cahe.nmsu.edu/pubs/circulars.
23. Özdil N (2003) Pamuk lif özelliklerinin ölçümü ve değerlendirilmesi. Pamukta Eğitim Semineri, 14-17 Ekim 2003, İzmir, s. 237-247.
24. Özer MS, Dağdeviren İ (1986) Harran Ovası koşullarında pamuğun azotlu gübre isteği. Köy Hizmetleri Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları No: 25, Şanlıurfa.
25. Özer MS (1992) Harran Ovası koşullarında pamuğun fosforlu gübre isteği, Köy Hizm. Araştırma Ens. Müd., Yayın No: 25, Rapor Serisi No: 17, Şanlıurfa.
26. Özkara M, Şahin A (1993) Ege bölgesinde farklı sulama programlarının Nazilli-84 ve Nazilli-87 pamuk çeşidinin verim ve bazı kalite özelliklerine etkileri, Menemen Araştırma Enst. Md. Yayınları, Genel Yayın No: 193, Menemen.
27. Plaut Z, Carmi A, Grava A (1996) Cotton root and shoot responses to subsurface drip irrigation and partial wetting of the upper soil profile. Irrigation Science 16: 107-113.
28. Radin JW, Reaves LL, Mauney JR, French OF (1992) Yield enhancement by frequent irrigation during fruiting. Agronomy Journal 54: 551–557.
29. Reddy KR, Davidonis GH, Johnson AS, Vinyard BT (1999) Temperature regime and carbon dioxide enrichment alter cotton boll development and fiber properties. Agronomy Journal 91: 851-858.
30. Reeves HR (2012) Effects of irrigation termination date on cotton yield and fiber quality. M.S. Thesis, Texas Tech Univ., Lubbock, TX.
31. Sezgin F, Yılmaz E, Dağdelen N, Baş S (2001) Pamuk tarımında farklı sulama yöntemi ve su düzeyi uygulamasının su-verim ilişkileri üzerine etkisi. 3. Ulusal Hidroloji Kongresi, 27-29 Haziran 2001, İzmir, s. 545-552.
32. Smith RB, Oster JD, Phene JC (1991) Subsurface drip irrigation produced highest net return in wasteland area study. California Agriculture 45(2): 8-10.
33. Şen S, Korkmaz N, Gündüz M, Kayam Y, Bilir L, Aşık Ş, Avcı M (2013) “Yüzeyaltı damla sulama ile sulanan pamuk ve mısırın sulama programının oluşturulması”. Yıllık Sonuç Raporu. Uluslararası Tarımsal Araştırma ve Eğitim. Merkezi Menemen, İzmir.