Su stresi altında farklı yonca çeşitlerinin duyarlılığı, ot verim ve kalitesi
Sussebtibility of various alfalfa cultivars, hay yield and quality under water stress
Yazar: İHSAN SERKAN VAROL
Danışman: PROF. DR. ALİ ÜNLÜKARA ; PROF. DR. MAHMUT KAPLAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Bitki su tüketimi = Plant water consumption ; Kalite = Quality ; Su stresi = Water stress ; Su verimi = Water yield ; Verim = Yield ; Yonca = Alfalfa

Özet:
Bu çalışma, su stresinin yoncanın verim ve kalitesi üzerine etkilerini ortaya koymak, su-verim ve kalite ilişkilerini saptamak, yonca çeşitlerinin su verimliliğini ve su stresine karşı duyarlılığını saptamak amacıyla Erciyes Üniversitesi Tarımsal Araştırma ve Uygulama Merkezi'nde (ERÜTAM) 2020 ve 2021 yıllarında yürütülmüştür. Çalışmada bitki kök bölgesinde tüketilen su, üç farklı oranda (S50, S75 ve S100) ve 12 yonca çeşidine (SHN, Osmanağa, Şahin 42, Minerva, Elçi, Riviera Vicentina, Magna 601, Magnum V, Prosementi, Ezzelina, Sunter ve Nimet) uygulanmıştır Tesadüf Blokları Deneme Deseninde kurulan çalışmada her konu üç kez tekrarlanmıştır. 2020 yılında S50, S75 ve S100 konularına sırasıyla 420 mm, 630 mm ve 840 mm, 2021 yılında ise 406 mm, 609 mm ve 811 mm sulama suyu uygulanmıştır. Bitki su tüketimleri 2020 yılında sırasıyla 659 mm, 841 mm ve 1021 mm, 2021 yılında 596, 779 ve 969 mm olarak saptanmıştır. Çeşitler arasında iki yıllık ortalamalara göre toplam yeşil ot verimleri Nimet çeşidinde 4820 kg/da ile Magna 601 çeşidinde 6498 kg/da arasında, kuru ot verimleri Nimet çeşidinde 1142 kg/da ile Magnum V çeşidinde 1467 kg/da arasında, ham protein verimleri Nimet çeşidinde 222 kg/da, ile Magnum V çeşidinde 307 kg/da arasında değiştiği saptanmıştır. Yonca çeşitlerinin oransal bitki su tüketimi ile dikkate alınan verim parametreleri arasındaki ilişkiler p<0.01 düzeyinde önemli bulunmuştur. Bitki su verimliliği (CWP) ilk yıl 0.65 – 0.76 kg/m3 aralığında, ikinci yıl 0.61 – 0.78 kg/m3 aralığında, sulama suyu verimliliği (IWP) ise 0.91 – 1.02 kg/m3 ve 0.87 – 0.93 kg/m3 aralığında değişmiştir. Su stresi yonca su verimliliğini düşürmüş ve su verimliliği çeşitlere göre önemli derecede farklılık göstermiştir. Yeşil ot verimi dikkate alındığında su stresine duyarlı bulunan yonca, kuru ot ve ham protein verimleri dikkate alındığında daha toleranslı bulunmuştur. Yoncanın su stresine duyarlılığı çeşitler arasında önemli farklılıklar göstermiştir. Artan sulama suyu seviyesi ham protein oranı hariç kalite unsuru olarak incelenen ADF, NDF, ham selüloz ve ham kül oranlarında artışa neden olmuştur. Morfolojik özelliklere ait değerler (bitki boyu, bitkide sap sayısı, ana sap dal sayısı ve kök tacı çapı), su stresinin seviyesi arttıkça azalmıştır. Elde edilen sonuçlar irdelendiğinde, su stresinin farklı yonca çeşitlerinde farklı tepkilere neden olduğu, genel olarak ot kalitesini artırmasına rağmen, ot ve protein verimini azalttığı belirlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Yonca çeşitleri, Su stresi, Verim, Kalite, Bitki su tüketimi, Su Verimliliği

Abstract:
This thesis was conducted at Agricultural Research and Application Center (ERUTAM) of Erciyes University in 2020 and 2021 growing seasons to investigate the effects of water stress on hay yield and quality of alfalfa, to determine water-yield and quality relationships under water stress, to determine water productivity and stress resistance of alfalfa cultivars. The different irrigation levels (S50, S75 and S100) were applied to 12 alfalfa cultivars (SHN, Osmanağa, Şahin 42, Minerva, Elçi, Riviera Vicentina, Magna 601, Magnum V, Prosementi, Ezzelina, Sunter and Nimet). Experiments were conducted in randomized blocks design with 3 replications. Irrigation water amounts applied to S50, S75, and S100 treatments were 420, 630 and, 840 mm respectively in 2020 and 406, 609, and 811 mm in 2021. Plant water consumptions were respectively determined as 659, 841 and 1021 mm in 2020 and 596, 779 and 969 mm in 2021. As the average of two years, green herbage yields varied between 48.20 t/ha (Nimet) and 64.98 t/ha (Magna 601); dry herbage yields between 14.14 t/ha (Nimet) and 14.67 t/ha (Magnum V); crude protein yields between 2.22 t/ha (Nimet) and 3.07 t/ha (Magnum V). Significant relationships were observed between relative water consumption and considered relative yield parameters (p<0.01). Crop water productivity (CWP) values varied between 0.65 – 0.76 kg/m3 in the first year and between 0.61 – 0.78 kg/m3 in the second year; irrigation water productivity (IWP) values varied between 0.91 – 1.02 kg/m3 in 2020 and between 0.87 – 0.93 kg/m3 in 2021. Water productivity decreased by increasing water stress and varied according to the varieties. Alfalfa, founded as sensible to water stress based on herbage yield, responded tolerant to water stress when considering dry hay yield and protein yield. The yield response of alfalfa varied according to the varieties in the experiment. The irrigation water level increased Acid Detergent Fiber, Neutral Detergent Fiber, crude fiber, crude ash as quality parameters except for crude protein ratio. Morphologically observed parameters (plant height, number of stems per plant, number of branches of main stem and root crown diameter) decreased with increasing water stress. When the obtained results were examined, it was determined that water stress caused different responses in different alfalfa cultivars and decreased the grass and protein yield, although it increased the grass quality in general.

Keywords: Alfalfa cultivars, Water stress, Yield, Quality, Water consumption, Water productivity