Antalya koşullarında sera örtü malzemesi olarak kullanılan polietilen örtülerin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin zamana bağlı değişimi ile ışınım geçirgenliğinin bitki gelişimi üzerine etkisi
Time based changings on some physical and mechanical properties of different polyethylene coverings used as greenhouse covering material and ligth transmittance effect on crop growing under Antalya conditions
Yazar: NEFİSE YASEMİN EMEKLİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KENAN BÜYÜKTAŞ ; PROF. DR. ALİ BAŞÇETİNÇELİK
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, CO-EX teknolojisi ile üretilen çok katlı CO-EX UV+IR+EVA ve UV+IR+EVA+AF katkılı iki farklı sera örtü malzemesinin 24 aylık kullanım süresi boyunca bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin zamana bağlı değişimi ile bu örtü malzemelerinin ışınım geçirgenliğinin bitki gelişimi üzerine etkisi incelemiştir. Çalışma Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Araştırma ve Uygulama Arazisinde, 20 m2 (4x5 m) taban alanlı 4 adet model plastik örtülü araştırma serasında 2011-2013 yılları arasında yürütülmüştür.

Araştırmada, sera örtü malzemelerinin fiziksel özellikleri olarak toplam ışınım geçirgenliği ve fotosentetik etkin ışınım (PAR) geçirgenliği belirlenmiştir. Araştırma kapsamında incelenen iki farklı sera örtü malzemesi 2 tekerrürlü olarak 4 adet araştırma serasında 2011 yılı Kasım ayı ile 2013 yılı Kasım ayları arasında denemeye alınmıştır. Sera örtü malzemelerinin toplam ışınım ve PAR geçirgenliklerinin belirlenmesinde aylara bağlı olarak açık gökyüzü koşulları ve saat 06:00-18:00 zaman aralığı dikkate alınmıştır. Sera örtü malzemelerinin toplam ışınım ve PAR geçirgenlikleri sera içinde yatay düzleme ulaşan ışınım enerjisinin (W. m-2) sera dışında yatay düzeleme ulaşan ışınım enerjisine (W. m-2) oranlaması ile saptanmıştır.

Araştırmada, sera örtü malzemelerinin mekanik özellikleri olarak darbe dayanımı, çekme dayanımı ve kopma uzaması gibi bazı mukavemet dayanım değerleri İMECE Plastik A. Ş.'nin test laboratuarında TSE standartlarına uygun olarak yapılan testlerle belirlenmiştir.

Çalışmada, farklı sera örtü malzemelerinin toplam ışınım geçirgenliklerinin bitki gelişimi üzerine etkisini belirlemek amacıyla 2011-2012 ve 2012-2013 yılı güz ve bahar dönemi olmak üzere 2 yıl serada domates yetiştiriciliği yapılmıştır ve her bir üretim döneminde bitkilerin seraya dikiminden hasada kadar olan yetiştirme periyodu boyunca almış oldukları günlük ortalama toplam ışınım (W. m-2) düzeyleri belirlenmiştir. Ayrıca her bir araştırma serasında 6 bitki seçilerek 15 gün aralıklarla izlenmiş ve gözlem bitkilerindeki vejetatif gelişim parametreleri (bitki boy, kök boğaz kalınlığı, yaprak sayısı), verim ve meyve kalite parametreleri (ortalama meyve ağırlığı, meyve çapı, meyve suyunda EC ve pH, suda çözünebilir kuru madde (SÇKM) belirlenmiştir.
Çalışmada, farklı sera örtü malzemeleri altında gerçekleşen sera içi çevre koşuları incelenmiştir. Sera iç-dış ortam sıcaklık ve bağıl nem ölçümleri toplam ışınım ve PAR ölçümlerinin gerçekleştirildiği açık gökyüzü koşulları için gün boyunca 24 saatlik zaman aralığına göre saptanmıştır.

Araştırmada, CO-EX UV+IR+EVA katkılı PE ve CO-EX UV+IR+EVA+AF katkılı PE sera örtü malzemelerinin başlangıç (Kasım 2011 (1. Ay)) toplam ışınım geçirgenlik değerlerinin sırasıyla % 92.7 ve % 83.6 olduğu saptanmıştır. Kullanım ömrünün bitimi (24. Ay) ile anılan örtü malzemelerinin geçirgenlik kaybının sırasıyla          % 7.3 ve % 13.2 oranında azaldığı belirlenmiştir. Çalışmada, CO-EX UV+IR+EVA katkılı PE ve CO-EX UV+IR+EVA+AF katkılı PE sera örtü malzemelerinin başlangıç (Kasım 2011 (1. Ay)) PAR geçirgenlik değerlerinin sırasıyla % 80.1 ve % 83.0 olduğu saptanmıştır. Kullanım ömrünün bitimi (24. Ay) ile anılan örtü malzemelerinin geçirgenlik kaybının sırasıyla % 11.2 ve % 14.0 oranında azaldığı belirlenmiştir.

Araştırmada, CO-EX UV+IR+EVA katkılı PE ve CO-EX UV+IR+EVA+AF katkılı PE sera örtü malzemelerinin başlangıç darbe dayanımları sırasıyla 1161.4 g ve 1164.1 g iken, anılan değerlerin 24 aylık bir periyodun sonunda 632.5 g ve 713.0 g olduğu saptanmıştır. Kullanım ömrü sonunda başlangıç darbe dayanım mukavemetlerinin sırasıyla % 45.5 ve % 38.8 oranında azaldığı belirlenmiştir.

Araştırmada, CO-EX UV+IR+EVA katkılı PE ve CO-EX UV+IR+EVA+AF katkılı PE sera örtü malzemelerinin başlangıç çekme dayanımları makine işleniş yönünde (MD) sırasıyla 21.2 N mm-2 ve 18.9 N mm-2 olduğu saptanmıştır. Anılan değerlerin 24 aylık bir periyodun sonunda 20.5 N mm-2 ve 17.3 N mm-2 iken, 24 aylık bir periyodun sonunda % 3.3 ve % 8.5 oranında azaldığı saptanmıştır. CO-EX UV+IR+EVA katkılı PE ve CO-EX UV+IR+EVA+AF katkılı PE sera örtü malzemelerinin başlangıç çekme dayanımlarının makine işleniş yönünün tersi yönünde (TD) sırasıyla 17.6 N mm-2 ve 20.7 N mm-2 olarak ölçülmüştür. Belirtilen değerlerin 24 aylık bir periyodun sonunda 16.9 N mm-2 ve 16.7 N mm-2 olduğu belirlenmiştir. Değerlerin 24 aylık bir periyodun sonunda sırasıyla % 4.0 ve % 19.3 oranında azaldığı saptanmıştır.

Çalışmada, CO-EX UV+IR+EVA ve UV+IR+EVA+AF katkılı PE sera örtü malzemeleri ile kaplı araştırma seralarından elde edilen sera iç ve dış ortam sıcaklık ve bağıl nem değerlerinin deneme süresince genellikle bitkisel üretim için uygun sınırlar arasında değiştiği belirlenmiştir.

Araştırmada, CO-EX UV+IR+EVA ve UV+IR+EVA+AF katkılı PE sera örtü malzemelerinin toplam ışınım geçirgenliğinin bitki gelişimi üzerine etkisi incelendiğinde bitkilerin yetiştirme periyodu boyunca almış oldukları günlük ortalama toplam ışınımın enerjilerinin vejetatif gelişim parametreleri, verim ve meyve kalite parametreleri üzerine etkisi istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır.

Abstract:
In this study, some physical and mechanical properties changings during the useful life of greenhouse covering materials for 24 months produced by CO-EX technology with multi-layered CO-EX UV+IR+EVA and UV+IR+EVA+AF additives was investigated and the effect of light transmissions on crop growing. This experiment was conducted at Akdeniz University Agricultural Faculty Research and Application Field during the time of 2011-2013 years. Four model greenhouses which has 20 m2 (4x5 m) floor area were used.

As physical properties, global radiation and photosynthetically active radiation (PAR) transmittance of greenhouse covering materials were determined. Two different greenhouse covering materials were examined with two replications as four model greenhouses from November 2011 to November 2013. 06:00-18:00 time period in five open sky days was considered for determination of greenhouse covering materials global radiation and photosynthetically active radiation (PAR) transmittance as monthly. Global radiation and PAR transmittance of plastic films were determined by inside and outside radiation ratio. 

Greenhouse covering material mechanical specifications such as impact resistance, tensile strength and elongation at break were determined according to TSE standarts in the labortory of IMECE Plastic Inc..

Tomato growing was realized during 2 years (2011-2012 and 2012-1013 fall and spring seasons) for determining the effect of global radiation tranmittance on crop growing. Daily mean global radiation (W m-2) received by crops were determined during each growing period. Furthermore, crops were selected in each greenhouse as 6 replicated and the crops were monitored 15 days intervals. Vegetative growing parameters (crop height, body thickness, leaf number), yield and fruit quality parameters (average fruit weight and size, EC and pH of fruit juice, water soluble dry matter) were measured.

In this research, greenhouse environment conditions were also investigated. The temperature and relative humidity were measured along 24 hours at selected open sky days for global radiation and PAR measurements.
Initial global radiation transmittance of CO-EX UV+IR+EVA added PE and CO-EX UV+IR+EVA+AF added PE greenhouse covering materials were determined as 92.7% and 83.6%, respectively. The plastic films of type UV+IR+EVA and  UV+IR+EVA+AF had losses of global radiation transmission of 7.3 % and 13.2 % at the end of the useful life, respectively. Initial PAR transmittance of CO-EX UV+IR+EVA added PE and CO-EX UV+IR+EVA+AF added PE greenhouse covering materials were determined as 80.1% and 83%, respectively. The plastic films of type UV+IR+EVA and UV+IR+EVA+AF had losses of PAR transmission of 11.2 % and 14.0 % at the end of useful life, respectively. 

Initial impact resistance of CO-EX UV+IR+EVA added PE and CO-EX UV+IR+EVA+AF added PE greenhouse covering materials were determined as 1161.4 g and 1164.1 g, respectively. These values were determined as 632.5 g and 713.0 g after 24 months. As a result, impact resistance of the plastic films reduced as 45.5 % and         38.8 %, respectively.

Initial tensile strength at machine direction (MD) of CO-EX UV+IR+EVA added PE and CO-EX UV+IR+EVA+AF added PE greenhouse covering materials were determined as 21.2 N mm-2 and 18.9 N mm-2, respectively. These values were determined as 20.5 N mm-2 and 17.3 N mm-2 after 24 months. As a result, tensile strength at MD of the plastic films reduced as 3.3 % and 8.5 %, respectively. Initial tensile strength at transverse direction (TD) of CO-EX UV+IR+EVA added PE and CO-EX UV+IR+EVA+AF added PE greenhouse covering materials were measured as           17.6 N mm-2 and 20.7 N mm-2, respectively. These values were determined as 16.9 N mm-2 and 16.7 N mm-2 after 24 months. As a result, tensile strength at TD of the plastic films reduced as 4.0 % and 19.3 %, respectively.

Greenhouses inside and outside temperatures and relative humidiy values were changed in suitable levels for crop growing during experiment.

CO-EX UV+IR+EVA and UV+IR+EVA+AF added PE films global radiation tranmittance did not effect on vegetative growing, yield and fruit quality as statistically.