Mersin ovasında bitki su gereksinimleri ve sulama sularında kaliteye bağlı olası etkilerin belirlenmesi
Crop water requirements in the Mersin plain and determination of possible effects based on irrigation water quality
Yazar: SERAP BULUT
Danışman: PROF. DR. ÜSTÜN ŞAHİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Narenciye = Citrus ; Su-verim ilişkisi = Water-yield relationship ; Sulama suyu = Irrigation water

Özet:
Narenciye ağırlıklı tarımsal üretim gerçekleştirilen Mersin Ovasında yürütülen bu çalışmada ilk aşamada yetiştiriciliği yapılan tüm bitkilerin net sulama suyu gereksinimleri normal ve ekstrem yıllar (sıcak-kurak ve serin-yağışlı) için belirlenmiş, ikinci aşamada da kullanılan yerüstü suları ile kullanılması söz konusu arıtılmış atıksuların toprak, bitki ve sulama sistemleri açısından yeterlilikleri bazı genel kalite ölçütleri ile değerlendirilerek olası sorunlar ve bu sorunların çözümüne yönelik öneriler tartışılmıştır.
Bitki su tüketimleri Penman-Monteith (FAO) ve Blaney-Criddle (SCS) yöntemleriyle hesaplanmış, normal dağılım olasılık analiziyle de ekstrem yıllara ilişkin su tüketimleri belirlenmiştir. Ovada ortalama olarak serin, normal ve sıcak yıllar da sezonluk bitki su tüketim değerleri sırasıyla Penman-Monteith (FAO) yönteminde 472.9 mm, 540.3 mm, 606.8 mm, Blaney-Criddle (SCS) yönteminde ise 466.7 mm, 505.1 mm, 547.8 mm'dir. Belirlenen bitki su tüketim değerlerinden yine normal olasılık dağılım analiziyle ekstrem yıllar  (yağışlı ve kurak) için belirlenmiş etkili yağışın çıkartılmasıyla hesaplanan serin-yağışlı, normal ve sıcak-kurak yıllara ait sezonluk net sulama suyu gereksinimleri de sırasıyla Penman-Monteith yaklaşımında 243.0 mm, 393.7 mm, 556.8 mm ve Blaney-Criddle yaklaşımında da 237.1 mm, 358.5 mm, 497.9 mm'dir. Ovada en fazla üretimi yapılan narenciye ve mısırın su tüketimlerinin sulama ile karşılanma oranları sıcak-kurak yılda %90 ve üzeri seviyelerine çıkmaktadır.
Mersin ovasında en önemli sulama suyu kaynağı Berdan nehridir. Ayrıca yerüstü su kaynağı olarak TD 11 ve Kölemusalı drenaj kanalı suları ile potansiyel kaynak olarak Karaduvar ve Tarsus atıksu arıtma tesisleri suları da bulunmaktadır. Bu sularda yapılmış kimyasal analizler sonucu katyon (Na, K, Ca, Mg) ve anyon (CO3, HCO3, CI, SO4, NO3) içerikleri ile pH ve elektriksel iletkenlikleri, arıtılmış atık sularda ilave olarak B, Toplam-N, Toplam-P, askıda katı madde, kimyasal oksijen ihtiyacı ve ağır metal içerikleri belirlenmiştir. Analiz sonuçları kullanılarak Yüzde Sodyum, Sodyum Adsorpsiyon Oranı, Düzeltilmiş Sodyum Adsorpsiyon Oranı, Düzeltilen Düzeltilmiş Sodyum Adsorpsiyon Oranı, Kalıcı Sodyum Karbonat, Langelier Saturasyon İndeksi, Potansiyel Tuzluluk, Permeabilite İndeksi ve Sertlik gibi parametreler de hesaplanarak, belirlenmiş ve hesaplanan değerlerle kalite değerlendirmeleri yapılmıştır.
Ovada incelenen sulama suyu kaynaklarının sulamada kısa süreli kullanılmaları önemli sorunlar oluşturmayacak olsa da uzun süreli kullanılmalara bağlı olarak topraklarda tuzluluk ve yapısında bozulmalar, bitkilerde toksik etki ve damla sulama sistemlerinde tıkanmaların söz konusu olabileceği ihtimali dikkate alınarak uygun yaklaşımlarla olası sorunların kontrol edilmesi tarımın sürdürebilirliği açısından yararlı olacaktır.

Abstract:
The collected data from Mersin Plain, produced mainly citrus, used firstly to calculate net irrigation water requirements for all cultivated plants according to normal and extreme years (hot-dry and cool-rainy) and in the second place used surface water resources and possible usage of treated wastewater effects on soil, plant and irrigation systems were evaluated by using some quality criterion, their sustainability, possible problems and their solutions were discussed. 
Evapotranspiration were calculated by using the methods of Penman-Monteith (FAO) and Blaney-Criddle (SCS) and for extreme years, normal distribution probability analyses were used. Average seasonal evapotranspiration values for cool, normal and hot years were 472.9 mm, 540.3 mm, 606.8 mm for Penman-Monteith (FAO) and 466.7 mm, 505.1 mm, 547.8 mm for Blaney-Criddle (SCS), respectively. Effective rainfall were calculated by using normal probability distribution for extreme years (rainy and dry) and subtracted from determined evapotranspiration to have seasonal net irrigation water requirements for cool- rainy, normal and hot-dry years and calculated as   243.0 mm, 393.7 mm, 556.8 mm for Penman–Monteith and 237.1 mm, 358.5 mm and 497.9 mm for Blaney–Criddle, respectively. Water requirements of the most cultivated plants in the plain such as citrus and maize have been found obtainable by irrigation above 90% at the hot-dry year. 

Berdan River is the most important irrigation water source in the Mersin plain. In addition, TD 11 and Kölemusalı drainage channel sources can be evaluated as surface water sources and Karaduvar and Tarsus wastewater as potential water sources. Chemical analysis of those waters were conducted, cations (Na, K, Ca, Mg) and anions (CO3, HCO3, Cl, SO4, NO3),  pH, electrical conductivity were determined for all and B, total -N, total -P, suspended solids, chemical oxygen demand and heavy metal contents were additionally analyzed for wastewaters. Na%, Sodium Absorption Ratio (SAR), adjusted SAR, adjusted Na ratio, residual sodium carbonate, Langelier Saturasyon Index, the potential salinity, permeability index and hardness parameters were evaluated using to determined quality parameters. 

The short-term use of surveyed water sources as irrigation water in the plain would be acceptable, however, under long term irrigation period, the possibility of soil salinity, soil degradation, toxic effects for plants and clogging problems of the drip irrigation systems should be taken in to consideration for sustainable agriculture and should be checked for possible problems by proper approaches.