Yarı Kurak İklim Koşullarında Nohut Bitkisinin (Cicer Arietinum L) Bitki Su Stresi İndeksi Değerlerinden Faydalanarak Sulama Zamanının Planlanması
Özet
Bu çalışma, 2015 yılında yarı kurak iklim koşullarında damla sulama yöntemiyle yetiştirilen İnci nohut (Cicer arietinum L.) çeşidinin yaprak taç sıcaklıklarından faydalanarak Bitki Su Stresi İndeksi (CWSI) değerlerini belirlemeyi ve bu değerler doğrultusunda sulama zamanını planlamayı amaçlamaktadır. Araştırma, Siirt koşullarında tesadüf blokları deneme desenine göre kurulmuş olup tam sulama (I100) ve hiç sulama yapılmayan (I0) olmak üzere iki farklı sulama konusu uygulanmıştır. Yetişme sezonu boyunca uygulanan toplam sulama suyu miktarı 111 mm, mevsimlik bitki su tüketimi ise 439 mm olarak hesaplanmıştır. Özellikle Haziran ayında kaydedilen 40 °C üzerindeki yüksek sıcaklıklar nohut gelişimini olumsuz etkilemiş ve susuz bırakılan konuda bitki su stres indeksinin yükselmesine yol açmıştır. Ölçümler sonucunda en düşük ortalama CWSI değeri tam sulama yapılan I100 konusunda 0,20, en yüksek CWSI değeri ise susuz I0 konusunda 0,50 olarak bulunmuştur. Elde edilen bulgular doğrultusunda nohut bitkisinde sulama zamanının saptanmasında kritik CWSI eşik değeri 0,36 olarak belirlenmiştir. Bu eşik değer aşıldığında tane verimi, klorofil içeriği, bitki su tüketimi ve su kullanım randımanında istatistiksel olarak önemli düşüşler meydana gelmektedir. Sonuç olarak, yarı kurak iklim koşullarında verim kayıplarını en aza indirmek ve su kaynaklarını tasarruflu kullanmak adına nohut bitkisinin CWSI değeri 0,36 eşik seviyesine ulaşmadan sulanması önerilmektedir.
This study aims to determine Crop Water Stress Index (CWSI) values by utilizing leaf canopy temperatures of the İnci chickpea (Cicer arietinum L.) variety cultivated using the drip irrigation method under semi-arid climate conditions in 2015 and to schedule irrigation timing accordingly. The research was established in Siirt conditions according to a randomized block experimental design, applying two different irrigation treatments: full irrigation (I100) and non-irrigated (I0). The total amount of irrigation water applied throughout the growing season was calculated as 111 mm, and seasonal crop evapotranspiration was 439 mm. High temperatures exceeding 40 °C, especially recorded in June, negatively affected chickpea development and led to an increase in the crop water stress index in the non-irrigated treatment. As a result of measurements, the lowest average CWSI value was found as 0.20 in the fully irrigated I100 treatment, while the highest CWSI value was 0.50 in the non-irrigated I0 treatment. In line with the findings obtained, the critical CWSI threshold value for determining irrigation timing in chickpea was established as 0.36. When this threshold value is exceeded, statistically significant decreases occur in seed yield, chlorophyll content, crop water consumption, and water use efficiency. In conclusion, to minimize yield losses and use water resources efficiently under semi-arid climate conditions, it is recommended to irrigate chickpeas before the CWSI value reaches the threshold level of 0.36.
Referanslar
Anonim, 2022. Bitkisel Üretim İstatistikleri, https://arastirma.tarimorman.gov.tr/ttae/Sayfalar/Detay.aspx?SayfaId=61 (Erişim: 15.03.2022)
FAO, 2019, Dünya Gıda ve Tarım Örgütü İstatistik Yıllığı
TÜİK 2020, Türkiye Tarımsal İstatistik Kurumu
Chartzoulakis, K., Bertaki, M. 2015. Sustainable water management in agriculture under climate change. Agriculture and Agricultural Science Procedia, 4(4):88-98. https://doi.org/10.1016/j.aaspro.2015.03.011
Kıymaz, S., Yazar, A., Hamdy, A., 2002. Sulama Yönetiminin Sulama Birliklerine Devrinden Sonra Aşağı Seyhan Sulaması Projesi Performansının Değerlendirilmesi. Su Havzalarında Toprak ve Su Kaynaklarının Korunması, Geliştirilmesi ve Yönetimi Sempozyumu, 18-20 Eylül 2002, Antakya, Hatay, s. 38
Bian J, Zhang Z, Chen J, Chen H, Cui C, Li X, Chen S, Fu Q. 2019. Simplified evaluation of cotton water stress using high resolution unmanned aerial vehicle thermal imagery. Remote Sensing, 11: 267-284. http://10.3390/rs11030267
Reginato, R.J., Howe. J., 1985. Irrigation scheduling Using Crop Indicators. Journal of Irrigation and Drainage Engineering Asce. 111 (2):125-133.
Yazar. A. 1993. Infrared Termometre ile Bitki Su Stresinin Ölçülmesi. S. Şener Edit. Sulama Teknolojisinde Yeni Gelişmeler. Toprak ve Su Kaynakları Araştırma Genel Müdürlüğü. Yayın No: 76. Tarsus.
Wanjura, D.F., Hatfield, J.L., Upchurch, D.R., 1990. Crop water stres index relationships with crop productivity. Irrigation Science 11:93-99. https://doi.org/10.1007/BF00188445
Fischer, R.A. 2001. Selection traits for improving yield potential. Application of Physiology in Wheat Breeding, Eds.: Reynolds, Chapter-13, 148-159 p.
Nielsen, D.C., Gardner, B.R., 1987. Scheduling irrigations for corn with the crop water stress index (CWSI). Applied Agricultural Research 2 (5): 295-300.
Moroni. I.F., Fraysse. M., Presotto. A., Cantamutto. M., 2012. Evaluation of Argentine wild sunflower biotypes for drought stress during reproductive stage. Proc. 18th International Sunflower Conference. Mar del Plata. Argentina. 420-425
Gencoğlan, C.. Yazar. A.. 1999. Çukurova koşullarında yetiştirilen ana ürün mısır bitkisinde infrared termometre değerlerinden yararlanılarak bitki su stresi indeksi (CWSI) ve sulama zamanının belirlenmesi. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 23:87-95 (in Turkish).
Çamoglu, G., Genç, L., Asık, S., 2011. The Effects of water stress on physiological and morphological parameters of sweet corn (Zea mays saccharata Sturt.). Ege University Faculty of Agriculture Journal, 48 (2): 141-149 (in Turkish).
Gago J, Douthe C, Coopman R.E, Gallego P.P, Ribas-Carbo M, Flexas J, Escalona J, Medrano H. 2015. UAVs challenge to assess water stress for sustainable agriculture. Agricultural Water Management 153: 9-19. http://dx.doi.org/10.1016/j.agwat.2015.01.020
Clawson, K.L., Blad, B.L., 1982. Infrared Thermometry for Scheduling Irrigation of Corn. Agron. J. 74: 311-316
Anda A. 2009. Irrigation timing in maize by using the crop water stress index (CWSI). Cereal Research Communications 37(4): 613–620. https://10.1556/CRC.37.2009.4.15
Wichrowska, Dorota, Roman Rolbiecki, Stanisław Rolbiecki, Hicran A. Sadan, Anna Figas, Barbara Jagosz, Atilgan Atilgan, and Ferenc Pal-Fam. 2021. "Effect of Drip Fertigation with Nitrogen Application on Bioactive Compounds and the Nutritional Value of Potato Tubers before and after Their Long-Term Storage" Agriculture 11, no. 11: 1076. https://doi.org/10.3390/agriculture11111076
Begum, H., Ahanger, M. A., Su, Y., Lei, Y., Mustafa, N. S. A., Ahmad, P., Zhang L. 2019. Improved drought tolerance by AMF inoculation in maize (Zea mays) involves physiological and biochemical implications. Plants 8(12):579. https://10.3390/plants8120579
Blake. G.R.., Hartge. K.H., 1986. Bulk density. İn: Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Methods. (ed: A. Klute) Agr. Monogr. 9. ASA and SSSA. Madison WI. P. 363-375
Tüzüner. A., 1990. Toprak ve Su Analiz Laboratuvarları El Kitabı. T.C. Tarım Ormanve Köyişleri Bakanlığı. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü. Ankara/Turkey (in Turkish)
Idso. S.B.. 1982. Non-Water-Stressed Baselines: A Key to Measuring and Interpreting Plant Water Stress. Agric. Meteorol.. 27: 59-70.
Howell, T.A., Yazar, A., Schneider, A.D., Dusek, D.A., Copeland, K.S. 1992. Lepa Irrigation of Corn and Sorghum. Center Pivot Field at Usda-Ars. Conservation and Production Research Laboratory, Bushland, Tx.
Ali M D and Shui L T (2009). Potential evapotranspiration model for MudaIrrigationProject, Malaysia. Water Resources Management 23(1): 57-69.
Gençoğlan, C., 1996. Mısır Bitkisinin Su Verim İlişkileri, Kök Dağılımı ile Bitki Su Stresi İndeksinin Belirlenmesi ve CERES Maize Bitki Büyüme Modelinin Yöreye Uyumluluğunun İrdelenmesi. Ç.Ü. Fen Bilimleri Ens. Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Adana.
Uçak, A., B., Öktem, A., Sezer, C., Cengiz, R., İnal., B. 2016. Determination of Arid and Temperature Resistant Sweet Corn (Zea mays saccharata Sturt) Lines. Intennational Journal of Environmental & Agriculture Research (IJOEAR) 2, no. 7: 79-88.
Tanriverdi, C. Atilgan, A. Degirmenci, H. Akyuz, A. Comparasion of crop water stress index (Cwsi) and water deficit index (Wdi) by using remote sensing (Rs) Infrastruct. Ecol. Rural Areas (2017), pp. 879-894, 10.14597/infraeco.2017.3.1.068
Marković, Monika, Goran Krizmanić, Andrija Brkić, Atilgan Atilgan, Božica Japundžić-Palenkić, Davor Petrović, and Željko Barač. 2021. "Sustainable Management of Water Resources in Supplementary Irrigation Management" Applied Sciences 11, no. 6: 2451. https://doi.org/10.3390/app11062451
Karakoy, T., 2008. A Study on Determining Yield and Yield Components on Some Local Genotypes of Chickpea (cicer arietinum l.) Collected From Cukurova And Middle Anatolian Regions. Cukurova University Institute of Science and Technology Department of Agronomy Ph.D., 117 pp, Adana-Turkey.
Der. G., Everitt, B.S., 2002. A Handbook Of Statistical Analyses Using SAS. Second Edition. CRC Press LLC. 2000 N.W. Corporate Blvd.. Boca Raton. Florida 3431. USA.
Gençel, B., 2009. İkinci Ürün Mısır Bitkisinde Bitki Su Stresi İndeksini (CWSI) Kullanarak Uygulanacak Sulama Suyu Miktarının Kestirimi Ç.Ü. Fen Bilimleri Ens. Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Adana.
Ödemiş, R., Baştug, R., 1999. İnfrared Termometre Teknigi Kullanılarak Pamukta Bitki Su stresinin Değerlendirilmesi ve Sulamaların Programlanması. Turkish Journal Of Agriculture and Foresty, 23:31-37.
Sarker, K.K.; Hossain, A.; Timsina, J.; Biswas, S.K.; Kundu, B.C.; Barman, A.; Murad, K.F.L.; Akter, F. 2019. Grain yield and quality of potato tuber and its water productivity are influenced by alternate furrow irrigation in a raised bed system. Agriculture Water Managament 224:105750. https://10.1016/j.agwat.2019.105750
Sarker, K.K.; Hossain, A.; Timsina, J.; Biswas, S.K.; Malone, S.L.; Alam, M.K.; Loescher, H.W.; Bazzaz, M. 2020. Alternate furrow irrigation can maintain grain yield and nutrient content, and increase crop water productivity in dry season maize in sub-tropical climate of South Asia. Agricultural Water Managament 238:106-229. https://10.1016/j.agwat.2020.106229
Wang, J.; Kang, S.; Zhang, F.; Li, Z. 2006. Effects of controlled alternate partial rootzone irrigation on soil microorganism and growth of maize. Sci. Agric. Sin. 39(10): 2056–2062. https://europepmc.org/article/cba/629915
Wang, Y.; Janz, B.; Engedal, T.; Neergaard, A. 2017. Effect of irrigation regimes and nitrogen rates on water use efficiency and nitrogen uptake in maize. Agric. Agricultural Water Management 179: 271–276 http://10.1016/j.agwat.2016.06.007
Tanrıverdi, Ç., Değirmenci, H., Tekinerdoğan, M., Gönen, E., Arslan, F., Atılgan, A., 2018. Precısıon of Drought Based on the Topsis Method. Scıentific Papers-Series AAgronomy, 61, s:516-521.
Erman, M. , Çiftçi, V. , Geçit, H. H. "Nohut Cicer arietinum L. 'ta Özellikler Arası İlişkiler ve Path Katsayısı Analizi Üzerine Bir Araştırma" . Journal of Agricultural Sciences 03 (1997 ): 43-46 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/ankutbd/issue/59699/860281>
Uçak A B., Erman, M., Oğuz, A. (2018). Identification Of Chickpea (Cicer Arietinum.) Genotypes Tolerant To Water Stress. Fresenius Environmental Bulletin, 27(11), 7634-7642.
Uçak A B., Erman M. (2019). Agriculture, Forestry And Aquaculturesciences Research Papers, Bölüm Adı:(Negative Effects Of High Temperature On Yield And Quality Of Corn Genotypes) Gece Akademi, Basım Sayısı:1, Isbn:978-625-7958-52-3, İngilizce (Bilimsel Kitap böl.)
