Kuraklık ve küresel iklim değişikliğine adaptasyonda yeni yaklaşımlar: yüzey ve yüzeyaltı damla yöntemleriyle uygulanan farklı kısıntılı sulama stratejilerinin amarant (Amaranthus cruentus) bitkisinin verim, verim bileşenleri ve su kullanım randımanları üzerine etkileri
New approaches for adaptation to drought and global climate change: effects of different deficit irrigation strategies applied with subsurface and surface drip systems on yield, yield components and water use efficiency of amaranth
Yazar: ENGİN GÖNEN
Danışman: PROF. DR. ÇAĞATAY TANRIVERDİ
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Su ve tuz stresine dayanıklı olan sebze, tahıl ve yem olarak kullanılabilen, FAO tarafından gelecek yüzyılda gıda güvenliğinin sağlanmasına yönelik bitkilerden olan Amarant bitkisinin yetiştirilme olanaklarının araştırılması ülkemiz açısından son derece önemlidir. Bu çalışmanın amacı Akdeniz iklim koşullarında, yüzey ve yüzeyaltı damla yöntemleriye uygulanan farklı sulama rejimlerinin tahıl olarak yetiştirilen amarant bitkisinde su-verim ilişkilerinin belirlenmesi, uygun kısıntılı sulama stratejilerinin saptanması, daha yüksek verim sağlayacak sulama rejimlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma 2018 ve 2019 yılı üretim sezonunda Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Tarsus Toprak ve Su Kaynakları Araştırma Lokasyonunda yürütülmüştür. Araştırmada yüzey damla (YD) ve yüzeyaltı damla (YAD) sulama metotları; beş farklı sulama rejimi (Tam sulama, TS; geleneksel kısıntılı sulama, KS75, KS50, KS25; planlanmış kısıntılı sulama, RDI) ve sulanmayan konu, RF. Tesadüf bloklarında bölünmüş parseller deneme deseni şeklinde dört yinelemeli olarak test edilmiştir. Toprak su içerikleri Time Domain Reflectrometery (TDR) yöntemiyle takip edilmiştir. Amarant bitkisinde hem sulama yöntemlerinin hem de straterjilerinin tane verimi üzerine etkileri 0.01 önem düzeyinde farklı bulunmuştur. Her iki sulama yönteminde de en yüksek tane verimi, tam sulama konularında gözlemlenirken, bunları planlanmış kısıntılı sulama konuları izlemiştir. YAD yöntemi ile elde edilen bitki su tüketiminin, YAD yönteminin, YD yöntemine göre %20 oranında daha az olduğu belirlenmiştir. Çukurova koşularında, her iki sulama yönteminde en yüksek su kullanım randımanı planlanmış kısıntılı konularından elde edilmiştir. Yaprak su potansiyeli (YSP) en yüksek değerleri, her iki sulama yönteminde de su stresi çekmeyen sulama konularında ölçülmüştür. Araştırmada, YSP ile tane verim arasında istatistiksel olarak önemli doğrusal ilişkiler saptanmıştır. Bu durum YSP değerlerinin sulama programlamasında kullanılabileceğini göstermiştir. Her iki sulama yönteminde, uygulanan sulama suyu miktarı arttıkça bitki boyu, yaprak alan indeksi ve kuru madde verimi değerleri de artmıştır. Farklı sulama konularında en yüksek net gelir YADTS ve YDTS konularında elde edilmiştir. Genel olarak azalan sulama suyu ile net gelirde azalma meydana gelmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, yüzeyaltı damla sulama yönteminin yüzey damla yöntemine göre su tasarrufu açısından daha avantajlı olduğu belirlenmiştir. Mümkün olduğu koşullarda tam sulama, suyun kısıtlı olduğu koşullarda ise planlanmış kısıntılı sulama seçeneği önerilmektedir.

Abstract:
Turkey needs to investigate the growing possibilities of the Amarant plant, which is resistant to water and salt stress. Amarant can be used as both cereal and feed, and is one of the plants aimed at ensuring food safety by FAO in the next century. This study aims to determine the water-yield relationships, appropriate constrained irrigation strategies, and the irrigation regimes to provide higher yields in the Mediterranean climate conditions. Water and yield relationships of different irrigation regimes applied to the surface and subsurface drip methods. The study was carried out in the Alata Horticultural Research Institute Directorate, Tarsus Soil and Water Resources Research Location during the 2018 and 2019 production season. In the study, surface drip (SDI) and subsurface drip (SSDI) irrigation methods were tested for five different irrigation regimes (Full irrigation, traditionally constrained irrigation, planned constrained irrigation, and non-irrigated subject RF) randomized parcels in four blocks as a trial pattern. Soil water contents were monitored by Time Domain Reflectometry (TDR) method. In the Amarant plant, the effects of both irrigation methods and their strategies on grain yield were different at the 0.01 significance level. In both irrigation methods, the highest grain yield was observed in full irrigation issues, followed by planned restricted irrigation issues. It has been determined that the water consumption of the plant obtained by the SSDI method is 20% less than that of the SDI method. In Çukurova conditions, the highest water use efficiency in both irrigation methods was obtained from planned constrained issues. The highest values of leaf water potential (LWP) were measured in irrigation subjects that did not suffer water stress in both irrigation methods. In the study, statistically significant linear relationships were determined between YSP and grain yield. This situation showed that LWP values could be used in irrigation programming. In both irrigation methods, as the amount of irrigation water applied increased, the plant height, leaf area index, and dry matter yield values also increased. The highest net income of different irrigation subjects was obtained in SSDI-FI and SDI-FI. In general, net income decreased by decreasing irrigation water. As a result of the study, it has been determined that the subsurface drip irrigation method is more advantageous in terms of water-saving than the surface drip method. Whenever possible, full irrigation is recommended, and when water is limited, planned restricted irrigation is recommended.