Mısır bitkisinin su-verim ilişkileri, kök dağılımı ile bitki su stresi indeksinin belirlenmesi ve CERES-maize bitki büyüme modelinin yöreye uyumluluğunun irdelenmesi
Determining the water production function, root distribution and crop water stress index of maize and validation of CERES maize crop growth model under Çukurova
Yazar: CAFER GENÇOĞLAN
Danışman: PROF.DR. ATTİLA YAZAR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1996
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Bitki büyüme = Plant growth ; Bitki su stres indeksi = Crop water stress index ; Mısır = Maize ; Sulama = Irrigation

Özet:
öz Bu çalışma, Çukurova koşullarında yetiştirilen I. ürün mısır bitkisinin su-verim ilişkilerini, su kısıntısının verim ve verim unsurları ile kök dağılımına etkilerini belirlemek; infrared termometre (IRT) ve porometre gözlemlerinden saptanan bitki su stresi indekslerinden (CWSI) yararlanarak sulama programım hazırlamak ve CERES-Maize bitki büyüme modelinin yöreye uyumluluğunu test etmek amacıyla yapılmıştır. Araştırma, denizden yüksekliği ortalama 20 m olan, 36° 59' N, 35° 18' E enlem ve boylamlarında yer alan Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü deneme alanında 1993 ve 1994 yularında killi Mutlu serisi topraklarında TTM-815 mısır çeşidi kullanılarak yürütülmüştür. Bu çalışmada, sulama konulan her 10 günde bir 120 cm'lik toprak profilinde tüketilen suyun %100 (îm), %80 (I*,), %60 (Ieo), %40 (!«,), %20 (I20) ve %0'ı (Io) uygulanması şeklinde oluşturulmuştur. Araştırmada Iı«> konusuna denemenin birinci yılında 6, ikinci yılında ise 7 kez olmak üzere, sırasıyla toplam 752 ve 823 mm su uygulanmıştır. Anılan konuya ilişkin su tüketimi birinci yıl 999 mm, ikinci yıl ise 1052 mm olarak belirlenmiştir. Sözkonusu sulama konusunda dekara verim 1993 yılında 1001.5 kg; 1994 yıkıda ise 1003.4 kg olmuştur. Dane verimi (Y) ile sulama suyu (I) ve su tüketim (ET) miktarları arasında denemenin ilk yılında sırasıyla Y = - 0.00191 f + 2.9 I - 139.34 ( r2 = 0.98** ) ve Y = 1.623 ET - 500.45 (^=0.88**); ikinci yılında ise sırasıyla Y = - 0.0012 I2 + 1.9 I + 222.49 (1^=0.97**) ve Y= 1.042 ET - 14.10 (^=0.88**) şeklinde önemli ilişkiler bulunmuştur. Çalışmada verim etmeninin (ky), 1.08 ile 1.61 arasında değiştiği saptanmıştır. Konulara göre sulama suyu kullanım randımanı (IWUE), 1.0-2.43 kg/da-mm; su kullanım randımanı (WUEet) ise 0.22 ile 1.25 kg/da-mm arasında değişmiştir. Yaprak alan indeksi (LAI), kuru madde miktarı, bitki boyu, bitki basma yaprak sayısı, koçan boyu, koçan basma verim, koçandaki dane dayısı, bitki basma koçan sayısı, bitki başına dane verimi ve sayısı bitkide su stresi arttıkça azalmıştır. Çalışmada, mısır dane veriminin düşmeye başladığı, sulamadan önceki infrared termometre gözlemlerinden belirlenen eşik CWSI değeri 0. 19; porometre gözlemlerinden belirlenen eşik değeri ise 0.26 olarak bulunmuştur. Su stresi arttıkça, toprak profilinde mısır köklerinin daha derinlere doğru gittiği gözlenmiştir. Mısır köklerinin 0-40 cm'lik toprak katmanında yoğunlaştığı ve etkili kök derinliğinin ise 100 cm olduğu saptanmıştır. CERES-Maize bitki büyüme modelinin tarla kapasitesi, solma noktası su içeriklerine ve sulama randımanına duyarlı olduğu; bazı konularda kimi verim ve verim unsurlarım tam olarak kestiremediği belirlenmiştir.

Abstract:
DC Abstract This study was carried out to determine yield-water relationships or production function of the first crop maize, effects of the limited water on yield and yield components, and to establish an irrigation scheduling program for maize using the crop water stress index (CWSI) determined from the observed data of the infrared thermometer and porometer, and to test and validate the CERES-Maize growth model under Çukurova region conditions. Experimental site was located at the Research Field of the Agricultural Structures and Irrigation Department (altitude 20 m sea level above, 36° 59' N, 35° 18' E) on Clayey Mutlu Soil Series. TTM-815 hybrid corn variety was used in this study. Irrigation management treatments were created as 100 %, 80 %, 60 %, 40 %, 20 % and 0 % replenishment of water depleted in the 120 cm soil profile from the 100 % replenishment treatment in every ten days. Iioo treatment plots were irrigated 6 and 7 times in 1993 and 1994, respectively, and a total of 752 mm to 823 mm of irrigation water were applied Iioo irrigation treatment, İn which water use was determined as 999 mm and 1052 mm in 1993 and 1994, respectively. Grain yield obtained from the above mentioned irrigation treatment was 1001.5 kg/da in the first year and 1003.4 kg/da in the second year of the experiment. Significant relationships between grain yield (Y) vs seasonal irrigation (I), and grain yield vs water use (ET) were found in the first year as Y = -0.00191 I2 + 2.9 I - 139.34 (r2 = 0.98 **) and Y = 1.623 ET - 500.45 (r2 = 0.88 **). Corresponding relations for the second year were as Y = -0.0012 I2 + 1.9 I + 222.49 (r2 = 0.97 **) and Y = 1.042 ET - 14.10 (r2 = 0.88 **), respectively. The yield response factor (ky) ranged between 1.08-1.61. Irrigation water use efficiency (IWUE) and water use efficiency (WUEet) were found to be between 1.0-2.43 kg/da-mm and 0.22-1.25 kg/da-mm, respectively for the treatments studied. As crop water stress increased, leaf area index (LAI), dry matter, plant height, numbers of leaves per plant, ear length, ear yield, number of kernels per ear, number of ears per plant, grain yield per plant and number of kernels per plant decreased. In this study, the yield reduction threshold CWSI values were determined using the infrared thermometer (IRT) and porometer readings. These threshold values of crop water stress index for IRT and porometer were 0. 19 and 0.26, respectively. As crop water stress increased, rooting was observed in the deeper soil profile. It was found that roots of maize concentrated in the first 40 cm soil profile. Effective root depth for maize was determined as 100 cm. It was observed that CERES-Maize growth model was sensitive to the irrigation water use efficiency and at soil water contents of field capacity and the permanent wilting point. But the model did not exactly estimate the yield and the yield components obtained from some irrigation treatments.