Van koşullarında damla sulama yöntemi ile sulanan elma ağaçları için teorik bitki su tüketimine dayalı sulama programının oluşturulması

Yıl 2024, Cilt: 39 Sayı: 2, 311 - 332, 28.06.2024

Selçuk Usta

https://doi.org/10.7161/omuanajas.1431627

Öz

Bu çalışmada, damla sulama yöntemi ile sulanacağı öngörülen elma ağaçlarının teorik su tüketimi ve sulama suyu ihtiyaçlarının belirlenerek, sulama programlarının oluşturulması amaçlanmıştır. Çalışma, uzun yıllar ortalama günlük iklim verileri (2012 – 2020) ile 2021 ve 2022 yılı güncel günlük iklim verileri kullanılarak yürütülmüştür. Öncelikle Penman & Monteith (PM) eşitliği FAO-56 modifikasyonu kullanılarak elma ağaçlarının büyüme mevsimi (20 Nisan – 30 Ekim) boyunca günlük ortalama referans bitki su tüketimi (ETo) değerleri tahmin edilmiştir. Daha sonra elma ağaçlarının başlangıç (0.52), orta (1.00) ve son dönem (0.74) bitki katsayıları (kc) ile 190 gün süreli büyüme mevsiminin başlangıç, gelişme, orta ve son dönem uzunlukları dikkate alınarak AutoCAD programı aracılığıyla günlük kc katsayısı grafiği çizilmiştir. Günlük ortalama ETo değerleri bu grafikten okunan kc katsayıları ile düzeltilerek, günlük ortalama bitki su tüketimi (ETc) değerleri elde edilmiştir. Bir boyutlu su dengesi eşitliği kullanılarak, etkili kök derinliği bölgesindeki toprak nemi düzeyinde meydana gelen günlük değişimler belirlenmiştir. Bu bölgedeki kullanılabilir suyun %40’ı elma ağaçları tarafından tüketildiğinde sulama yapılacağı ve mevcut toprak nemini tarla kapasitesine yükseltecek miktardaki sulama suyunun elma ağaçlarına verileceği öngörülmüştür. Elma ağaçlarının ortalama 15 gün süreli her bir sulama aralığındaki ortalama su tüketimi 72.91 mm olarak belirlenmiştir. Her bir sulamada uygulanması gereken ortalama sulama suyu miktarı ise 65.50 mm olarak elde edilmiştir. Son sulamaya kadar ortalama 679.28 mm düzeyine yükselen mevsimlik toplam su tüketiminin sulamada damla sulama yöntemi kullanılması durumunda %14.70 oranında azalarak 579.43 mm düzeyine gerilediği görülmüştür. Bu bitki su tüketimine karşılık olarak uygulanması gereken mevsimlik toplam sulama suyu miktarı ise 523.70 mm olarak belirlenmiştir. Birincisi Haziran ayı ortasında ve sonuncusu ise Eylül ayı sonunda olmak üzere ortalama 8 adet sulama yapılması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Teorik bitki su tüketimine dayalı olarak elde edilen bu sonuçların, Van ili koşullarında elma ağaçları için yapılacak damla sulama uygulamalarında aydınlatıcı olacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Bitki su tüketimi, Elma, Damla sulama, Sulama aralığı ve programı

Irrigation scheduling based on theoretical crop water consumption for apple trees irrigated with drip irrigation method in Van conditions

Öz

This study aims to prepare irrigation schedules by determining the theoretical crop water consumption and irrigation water requirements of apple trees that are envisaged to be irrigated by the drip irrigation method. The study was conducted using long-term average daily climate data (2012 – 2020) and current daily climate data for 2021 and 2022. First of all, daily average reference crop water consumption (ETo) values were estimated during the growing season of apple trees (April 20 – October 30) using the FAO-56 modification of the Penman & Monteith (PM) equation. Then, the daily crop coefficient (kc) graph was drawn via the AutoCAD program by considering the initial (0.52), middle (1.00) and last (0.74) periods kc coefficients of apple trees, and the lengths of the initial, development, middle and last periods of the 190-days growing season. Daily average ETo values were corrected using the kc coefficients read from this graph and daily average crop water consumption (ETc) values were obtained. Using the one-dimensional water balance equation, daily changes in the soil moisture level in the effective root depth zone were determined. It is envisaged that irrigation will be done when 40% of the available water in this zone is consumed by apple trees, and the amount of irrigation water that will increase the level of current soil moisture to field capacity will be given to the apple trees. The average crop water consumption of apple trees in each irrigation interval with an average duration of 15 days was determined as 72.91 mm. The amount of average irrigation water to be applied in each irrigation was obtained as 65.50 mm. It was observed that the seasonal total water consumption, which reached an average of 679.28 mm until the last irrigation, decreased by 14.70% to 579.43 mm when the drip irrigation method was used in irrigation. The total amount of seasonal irrigation water that should be applied in response to this crop water consumption was determined as 523.70 mm. It was concluded that an average of 8 irrigations should be made, the first one in mid-June and the last one at the end of September. It is thought that these results obtained based on theoretical crop water consumption will be informative in drip irrigation applications for apple trees in Van province conditions.

Anahtar Kelimeler

Crop water consumption, Drip irrigation, Apple, Irrigation interval and schedule

Kaynakça

• Al Ali, M., Gençoğlan, C., Gençoğlan, S., 2018. Damla sulama yöntemiyle uygulanan farklı düzeylerde sulama suyu miktarının patlıcan su verim ilişkisine etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 1. Uluslararası Tarımsal Yapılar ve Sulama Kongresi Özel Sayısı: 385-393.
• Allen, R.G., Pereire, L.S., Raes, D., Smith, M., 1998. Crop evapotranspiration guidelines for computing crop water requirements. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Irrigation and Drainage Paper No: 56, 300 p, Rome, Italy.
• Anonim, 2001. Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı Bitkisel Üretim Özel İhtisas Komisyonu Meyvecilik Alt Komisyonu Elma Raporu. Available at https://www.sbb.gov.tr/wp-content/uploads/2022/08/Bitkisel-Uretim-OIK-Raporu-Meyvecilik.pdf (Erişim tarihi: 14 Haziran 2023).
• Anonim, 2021. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Tarımsal Sulama Çalışma Grubu. Available at https://cdniys. tarimorman.gov.tr/api/File/GetFile/467/Sayfa/1497/1861/DosyaGaleri/tarimsal_sulama_grubu_calisma_belgesi.pdf (Erişim tarihi: 28 Temmuz 2023).
• Anonim, 2023. Elma bahçelerinde yıllık bakım işleri. Available at https://istanbul.tarimorman.gov.tr/Belgeler/ KutuMenu/Brosurler/Meyvecilik/elmabakim.pdf (Erişim tarihi: 10 Ağustos 2023).
• Aydınşakir, K., Baştuğ, R., Büyüktaş, D., 2003. Antalya yöresinde çim kıyas bitki su tüketimini veren bazı ampirik eşitliklerin tarla ve lizimetre koşularında kalibrasyonu. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(1): 107-119.
• Çakmak, B., Yıldırım, M., Aküzüm, T., 2008. Türkiye’de tarımsal sulama yönetimi sorunlar ve çözüm Önerileri. TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası 2. Su Politikaları Kongresi, 215-224, 20-22 Mart, Ankara.
• Çay, Ş., Tarı, A.F., Dinç, N., Bitgi, S., Özbahçe, A., Palta, Ç., Okur, O., 2009. Farklı sulama programlarının M9 anacına aşılı Granny Smith elma ağaçlarının verim ve kalite özellikleri üzerine etkisi. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, (2): 73-79.
• Çetin, Ö., 2003. Toprak-su ilişkileri ve toprak suyu ölçüm yöntemleri. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Eskişehir Araştırma Enstitüsü, Genel Yayın No: 258, 89 s, Eskişehir.
• Daşcı, E., Kaya, S., Evren, S., Yılmaz, H., Adıgüzel, M.C., 2016. Genç elma ağaçlarının vejetatif gelişim, meyve verimi ve kalitesi üzerine farklı sulama programlarının etkileri. Tarım Bilimleri Dergisi, 22(2): 216-228. doi:10.1501/Tarimbil_0000001382
• DMİ, 2023. Van ili iklim verileri. Meteoroloji Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Doorenbos, J., Pruitt, W.O., 1977. Crop water requirements. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Irrigation and Drainage Paper No: 24, 144 p, Rome, Italy.
• FAO, 2022. Statistical Database.Available at https://www.fao.org/statistics/en (Erişim tarihi: 22 Ekim 2022).
• Goldberg, D., Gornat, B., Rimon, D., 1976. Drip irrigation: principles, design and agricultural practices. Drip Irragation Scientific Publication, 296 p, Israel.
• Günbatılı, F., Demirören, T., 1980. Tokat-Kazova koşullarında elmanın su tüketimi, Tokat Bölge TOPRAKSU Araştırma Enstitüsü, Genel Yayın No:37, 47 s, Tokat.
• Güngör, H., Kanburoğlu, S., 1978. Orta Anadolu koşullarında elmanın su tüketiminin tarla parsellerinde saptanması. Eskişehir Bölge TOPRAKSU Araştırma Enstitüsü, Genel Yayın No: 143, 39 s, Eskişehir.
• Güngör, Y., Erözel, A.Z., 2004. Sulama. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No: 1540, Ders Kitabı No: 493, 292 s, Ankara.
• Horuz, A., Korkmaz, A., Akınoğlu, G., Boz, E., 2016. Bitkilerde demir klorozunun nedenleri ve giderilme yöntemleri. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 4(1): 32-42.
• Jacobs, J.M., Anderson, M.C., Friess, L.C., Diak, G.R., 2004. Solar radiation long wave radiation and emergent wetland evapotranspiration estimates from satellite data in Florida. Hydrological Sciences, 49(3): 461-476. doi:10.1623/hysj.49.3.461.54352
• Jensen, M.E., Allen, R.G., 2016. Evaporation, evapotranspiration, and irrigation water requirements. American Society of Civil Engineers (ASCE), 744 s, New York, USA.
• Karaca, C., Tekelioğlu, B., Büyüktaş, D., Baştuğ, R., 2017. Kıyas bitki su tüketiminde kullanılan eşitliklerin değerlendirilmesi. Akademia Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, ICAE-IWCB 2017 özel sayı: 144-161.
• Karamürsel, D., Küçükyumuk, C., Yıldız, H., 2017. Elma üretiminde farklı malç uygulamaları ve sulama programlarının ekonomik analizi. Derim, 34(2): 147-157. doi:10.16882/derim.2017.310521
• Kırnak, H., Akpınar, Y., Irık, H.A., 2022. Toprak nemi belirlenmesinde kullanılan tansiyometrenin arazi kalibrasyonu. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 9(4): 823-829. doi:10.30910/turkjans.990801
• Kıvanç, F., 1991. Isparta-Atabey Ovasında elmanın su tüketimi. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Konya Araştırma Enstitüsü, Genel Yayın No: 142, 68 s, Konya.
• Klocke, N.L., Hubbard, K.G., Kranz, W.L., Watts, D.G., 1990. Evapotranspiration (ET) or Crop Water Use. NebGuide G992, NE Cooperative Extension. Available at https://digitalcommons.unl.edu/cgi/ viewcontent.cgi?article=2196&context=extensionhist (Erişim tarihi: 22 Nisan 2023).
• Köksal, A.İ., Yıldırım, O., Dumanoğlu, H., Kadayıfçı, A., Güneş, N., 2000. Farklı sulama yöntemlerinde elma ağaçlarının su tüketimi. Tarım Bilimleri Dergisi, 6(2): 22-29.
• Küçükyumuk, C., Yıldız, H., Meriç, M.K., 2020. The response of braeburn apple to regulated deficit irrigation. Journal of Agricultural Sciences, 26(2): 154-163. doi:10.15832/ankutbd.491542
• Maiseli, B.J., 2019. Optimum design of chamfer masks using symmetric mean absolute percentage error. EURASIP Journal on Image and Video Processing, 74: 1-15. doi:10.1186/s13640-019-0475-y
• Munsuz, N., 1985. Toprak mekaniği ve teknolojisi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No: 922, Ders Kitabı No: 260, 448 s, Ankara.
• Nalbantoğlu, A., 2014. Aydın bölgesinde yüzey sulama sisteminden toplu basınçlı sulama sistemine geçilen arazilerde sulama uygulamalarının değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 108s, Aydın.
• Orta, A.H., Yüksel, A.N., Erdem, T., 2000. Tekirdağ koşullarında farklı sulama yöntemlerinin elma ağaçlarının su tüketimine etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi, 6(3): 109-115. doi:10.1501/Tarimbil_0000000978
• Öztürk, F.P., Küçükyumuk, C., Kaçal, E., Yıldız, H., 2018. Verim çağındaki elma ağaçlarında yüzey sulama yönteminden damla sulama sistemine geçiş sürecinin ekonomik değerlendirmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 21: 102-108. doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.472705
• Panda, R.K., Behera, S.K., Kashyap, P.S., 2004. Effective management of irrigation water for maize under stressed conditions. Agricultural Water Management, 66(3): 181-203. doi:10.1016/j.agwat.2003.12.001
• Salas, W., Green, P., Froling, C., Li, C., Boles, S., 2006. Estimating irrigation water use in California agriculture. Available at http://www.energy.ca.gov/2006 publications/CEC-500-2006-057/CEC-500-2006-057.PDF. (Erişim Tarihi: 18 Şubat 2022).
• TAGEM, 2022. Türkiye’de sulanan bitkilerin bitki su tüketimleri. Available at https://www.tarim orman.gov.tr/ TAGEM/Belgeler/yayin/Tu%CC%88rkiyede%20Sulanan%20Bitkilerin%20Bitki%20Su%20Tu%CC%88ketimleri.pdf. (Erişim tarihi: 26 Mayıs 2022).
• Tan, C.S., 1990. Irrigation scheduling for fruit crops. Agriculture Canada. Available at http://www.omafra. gov.on.ca/english/crops/facts/90-069.htm (Erişim tarihi: 26 Mayıs 2022).
• Thadchayini, T., Thiruchelvam, S., 2005. An economic evaluation of a drip irrigation project for banana cultivation in Jaffna District. Water Professionals Day Symposium, 111-126, 01 October, Peradeniya, Sri Lanka.
• Trajković, S., Gocić, M., 2010. Comparison of some empirical equations for estimating daily reference evapotranspiration. Facta Universitatis – Series: Architecture and Civil Engineering, 8(2): 163-168. doi:10.2298/FUACE1002163T
• TÜİK, (2022). Meyve ürünleri, içecek ve baharat bitkileri üretim miktarları, 2020. Available at https://data. tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Bitkisel-Uretim-Istatistikleri-2020-33737 (Erişim tarihi: 18 Ağustos 2022).
• Westarp, S., Chieng, S., Schreier, H., 2003. A comparison between low-cost drip irrigation, conventional drip irrigation, and hand watering in Nepal. Agricultural Water Management, 64(2): 143-160. doi:10.1016/S0378-3774(03)00206-3
• Yaman, M., 2013. Van il merkezinin yerleşime uygunluk yönünden değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi. Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 99s, Niğde.
• Yetik, A.K., Aşık, M., 2021. Toprak nem içeriğinin izlenmesi ve tayininde kullanılan yöntemler. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(1): 484-496. doi: 10.35193/bseufbd.842370
• Yıldırım, O., 2008. Sulama sistemleri tasarımı. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No: 1565, Ders Kitabı No: 518, 354 s, Ankara.
• Young, M.H., Wierenga, P.J., Mancino, C.F., 1996. Large weighing lysimeters for water use and deep percolation studies. Soil Science, 161(8): 491-501. doi: 10.1097/00010694-199608000-00004