AÇIK VE KAPALI BESLEME SİSTEMLERİNDE DOMATESİN FARKLI TUZLULUK DÜZEYLERİNE TEPKİSİ

Transkript

1 EGE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ (YÜKSEK LİSANS TEZİ) AÇIK VE KAPALI BESLEME SİSTEMLERİNDE DOMATESİN FARKLI TUZLULUK DÜZEYLERİNE TEPKİSİ Ulaş TUNALI Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Bilim Dalı Kodu : Sunuş Tarihi : 19/08/2008 Tez Danışmanı : Prof. Dr. İ.Hakkı TÜZEL Bornova İZMİR 2008

2

3 Ulaş TUNALI tarafından Yüksek Lisans tezi olarak sunulan Açık ve Kapalı Besleme Sistemlerinde Domatesin Farklı Tuzluluk Düzeylerine Tepkisi başlıklı bu çalışma E.Ü. Lisansüstü Eğitim ve Öğretim Yönetmeliği ile E.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Eğitim ve Öğretim Yönergesi nin ilgili hükümleri uyarınca tarafımızdan değerlendirilerek savunmaya değer bulunmuş ve 20/08/2008 tarihinde yapılan tez savunma sınavında aday oybirliği/oyçokluğu ile başarılı bulunmuştur. Jüri Üyeleri: İmza Jüri Başkanı : Raportör Üye : Üye :......

4

5 V ÖZET Açık ve Kapalı Besleme Sistemlerinde Domatesin Farklı Tuzluluk Düzeylerine Tepkisi TUNALI, Ulaş Yüksek Lisans Tezi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. İ. Hakkı TÜZEL Ağustos 2008, 93 sayfa Bu çalışma, yıllarında sonbahar ve ilkbahar üretim dönemlerinde, sera topraksız domates yetiştiriciliğinin açık ve kapalı sistemde farklı tuzluluk düzeyleri altında gerçekleştirilmesi durumunda, verim ve bitki su tüketimi değerlerinin değişiminin saptanması amacıyla gerçekleştirilmiştir. Tesadüf bloklarında bölünmüş parseller deneme desenine göre dört tekrarlı olarak düzenlenen çalışmada; açık ve kapalı besleme sistemlerinde yetiştirilen domates bitkilerinde, besin çözeltisi tuzluluk düzeylerinin 2 (kontrol), 4 ve 6 ds.m -1 olduğu 3 tuzluluk düzeyi denenmiştir. Farklı tuzluluk düzeyleri uygulamaları dikimden üç hafta sonra, besin çözeltisine NaCl ilave edilerek elde edilmiştir. Kapalı sistemde her bir tuzluluk düzeyi için EC değeri 2 birim yükseldiğinde çözelti yenilenmiştir. Gün içerisinde sulamaların zamanlamasında 2 MJ.m -2 lik sera içi toplam solar radyasyon seviyesi esas alınmıştır. Sonbahar döneminde elde edilen toplam verim açık besleme sisteminde 8.05 kg.m -2 ile kg.m -2, kapalı besleme sisteminde ise 6.62 kg.m -2 ile kg.m -2 arasında değişmiştir. Verim, ilkbahar döneminde ise açık besleme sisteminde kg.m -2 ile kg.m -2 arasında değişirken, kapalı besleme sisteminde kg.m -2 ile kg.m -2 arasında değişim göstermiştir. Yapılan bu çalışma ile tuzlu suların kullanılmasının gerektiği koşullarda kapalı sistemlerde özellikle ilkbahar dönemindegerekli önlemler alındığı taktirde domates yetiştiriciliğinin yapılabileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler : Domates, tuzluluk, açık sistem, kapalı sistem, verim, su tüketimi

6 VI

7 VII ABSTRACT Tomato Response to Salinity in Open and Closed Systems TUNALI, Ulaş MSc Thesis, Agricultural Structures and Irrigation Department Supervisor: Prof. Dr. İ. Hakkı TÜZEL August pages This study was carried out during the autumn and spring growing seasons of the years between 2006 and 2007 in order to determine the effects of different salinity levels on yield, fruit quality and water consumption of tomatoes grown by soilless culture. In this study, tomato plants were grown in open and closed nutrition systems. Plants were fed with a complete nutrient solution at the electrical conductivity levels of (1) 2.0 (control), (2) 4.0 and (3) 6.0 ds.m -1. Salinity level of the nutrient solution was increased three weeks after planting by NaCl. Irrigation was based on indoor solar radiation level of 2 MJ.m -2. Recirculating solution was replaced if the EC level was found to exceed the initially set level by 2 ds.m -1 for each treatment. Yield obtained in autumn from open system was between 8.05 kg.m kg.m -2 and 6.62 kg.m kg.m -2 in closed system. In spring yield obtained from open system changed between kg.m kg.m -2. And in closed system yield was between kg.m kg.m -2. The results showed that in saline water conditions, closed system can be used to grow tomato if necessary precautions taken. Keywords : Tomato, salinity, nutrition systems, yield, water consumption

8 VIII

9 IX ÖNSÖZ Topraksız yetiştiricilik, her türlü tarımsal üretimin durgun veya akan besin çözeltilerinde, besin sisinde veya besin eriyiği ile beslenmiş katı ortamlarda gerçekleştirilmesidir. Günümüzde topraksız tarım, çevreye duyarlı sürdürülebilir tarım şekillerinden biri olarak kabul edilmektedir. Bunun en önemli nedeni, topraksız tarımın seralarda toprak dezenfeksiyonu gereğini ortadan kaldırmasıdır. Topraksız tarım, toprak kaynaklı patojenlere karşı kullanımı gelişmiş ülkelerde 2005 de yasaklanmış, gelişmekte olan ülkelerde 2015 de, ülkemizde de 2008 den sonra yasaklanacak olan metil bromit in en önemli alternatiflerinden birisidir. Günümüzde özellikle seracılık konusunda teknolojisi gelişmiş ülkelerde bitki yetiştiriciliğinin neredeyse tamamı topraksız tarım yöntemleri ile gerçekleştirilmesine karşın ülkemizde topraksız yetiştiricilik, üretici düzeyinde, henüz gelişim aşamasındadır. Topraksız tarım tekniği; özellikle toprağın bulunmadığı veya kalitesinin üretim için yeterli olmadığı yerlerde üretim yapılabilmesine ve toprak kökenli sorunların çözülmesi yanında su ve besin maddelerinin etkin olarak kullanımına, erkenci-homojen-kaliteli yüksek verimin elde edilmesine, otomasyonun sağlanarak işgücünün en aza indirilebilmesine ve kapalı sistemlerin kullanılmasıyla- toprak ve yer altı suyu kirliliğinin azaltılmasına veya engellenmesine olanak sağlamaktadır. Kapalı sistemlerle su ve kimyasalların çevreye atılmasını azaltılabilmekte ve su ve gübre kullanımından da %30 a kadar tasarruf sağlanabilmektedir.

10 X Diğer taraftan, bitki büyüme ve gelişimi için sulama suyuyla birlikte uygulanan temel kimyasal gübrelerin aynı zamanda tuzlardan oluşması çoğu zaman bitki gelişimini sınırlayıcı bir etmen olarak karşımıza çıkmasına neden olabilmektedir. Bunun yanında tuzluluk, bilinçsiz su ve gübre kullanımının doğal bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Gerek üretim alanı gerekse de ihracat değerleri bakımından ekonomik potansiyele sahip sera sebze yetiştiriciliğinde; çeşitli nedenlerle karşılaşılan tuzluluğun ve tuz etkisi altındaki bitkilerde, sulamalar sırasında yapılan yıkama uygulamalarının; bitki gelişimi, verimi ve pazara sunum açısından büyük önem taşıyan kalite kriterleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesi konuları önem kazanmaktadır. Yürütülen bu çalışma ile ülkemiz sera sebze yetiştiriciliğinde ilk sırada yer alan ve toprakta tuzluluğa orta derecede duyarlı bir bitki olan domatesin açık ve kapalı besleme sistemlerinde farklı tuzluluk düzeyi koşulları altında yetiştirilmesi durumunda, verim parametrelerinde ortaya çıkacak etkilerin saptanması ve bitki su tüketimine ilişkin değerlerin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışma Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesinde, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü ile Bahçe Bitkileri Bölümlerinin olanaklarından da faydalanılarak yürütülmüş, ayrıca, çalışmanın gerçekleştirilmesinde Ege Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu nun katkıları ile yürütülen 2006-ZRF-020 no lu araştırma projesinden kısmi destek sağlanmıştır. Maddi, ayni ve personel katkılarından dolayı adı geçen kurumlara teşekkürlerimi sunarım.

11 XI TEŞEKKÜR Beni bu konuda çalışmaya yönlendiren ve tez çalışmamın her aşamasında değerli fikir ve görüşlerini paylaşarak, sonsuz destek ve sabır gösteren danışman hocam Prof. Dr. İ. Hakkı TÜZEL e, Çalışmam süresince bölüm olanaklarını kullanmam konusunda sağladığı kolaylıklar yanında görüş ve katkıları ile bana yol gösteren hocam Prof. Dr. Yüksel TÜZEL e, Lisans ve lisansüstü eğitimim süresince görüş ve desteklerini esirgemeyen ve araştırmam süresince bölüm olanaklarını kullanmam konusunda kolaylıklar sağlayan hocam Prof. Dr. Süer ANAÇ a, Araştırmanın devam ettiği süre içerisinde yardımlarıyla her an yanımda olan Arş. Gör. Gölgen B. ÖZTEKİN ve Dr. M.Kamil MERİÇ e, Çalışmamın başlangıcından itibaren gösterdikleri sonsuz sabır, tüm maddi ve manevi destekleri için Yıldız ve Kadir TUNALI ya, Teşekkür ederim.

12 XII

13 XIII İÇİNDEKİLER ÖZET... V ABSTRACT... VII ÖNSÖZ... IX TEŞEKKÜR... XI İÇİNDEKİLER... XIII ŞEKİL DİZİNİ...XV ÇİZELGE DİZİNİ... XIX 1. GİRİŞ LİTERATÜR ÖZETİ Topraksız Tarım ve Topraksız Tarımda Sılamanın Programlanması İle İlgili Çalışmalar Topraksız Tarımda Domatesin Bitki Su Tüketimi, Su Kullanım Randımanı ve Verimin Belirlenmesine Yönelik Çalışmalar Topraksız Tarımda Tuzluluğun Domates Üzerindeki Etkilerine İlişkin Çalışmalar MATERYAL VE YÖNTEM BULGULAR Sonbahar Dönemi Bulguları İklim verileri Verim Besin çözeltisi kullanımı Su kullanım randımanı... 53

14 XIV 4.2 İlkbahar Dönemi BulgularI İklim verileri Verim Besin çözeltisi kullanımı Su kullanım randımanı TARTIŞMA VE SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ... 93

15 XV ŞEKİL DİZİNİ Şekil Sayfa 2.1. Açık sistemin şematik görünümü Kapalı sistemin şematik görünümü Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü PE bitünel serası Araştırmada kullanılan bitki yetiştirme saksıları Kapalı (a) ve açık (b) besleme sisteminde kullanılan sayaçlar Sistem denetim birimi Sera içi depoları Kapalı sistem besleme tankları Kapalı sistem genel görünüm Açık sistem genel görünüm Güneş radyasyonu ölçümünde kullanılan sensör Sonbaharda sera içinde ölçülen haftalık ortalama, minimum ve maksimum sıcaklık değerleri Sonbaharda sera içinde ölçülen haftalık ortalama, maksimum ve minimum oransal nem değerleri Sonbaharda sera içinde ve dışında ölçülen haftalık ortalama solar radyasyon ve buhar basıncı açığı değerleri... 42

16 XVI ŞEKİL DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa Sonbahar bitki yetiştirme döneminde elde edilen toplam verim ve pazarlanabilir verim değerleri Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistemdeki toplam sulama suyu ve bitki su tüketimi değerleri (lt/bitki) Sonbahar döneminde açık sistemdeki sulama suyu miktarları (lt/bitki) Sonbahar döneminde kapalı sistemdeki sulama suyu miktarları (lt/bitki) Sonbahar döneminde açık sistemdeki bitki su tüketimi miktarları (lt/bitki) Sonbahar döneminde kapalı sistemdeki bitki su tüketimi miktarları lt/bitki) Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistem su bütçesi (lt/bitki) Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistem su kullanım randımanları (WUE SSM - kg/m³) Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistem su kullanım randımanları (WUE ET - kg/m³) İlkbaharda sera içinde ölçülen haftalık ortalama, minimum ve maksimum sıcaklık değerleri

17 XVII ŞEKİL DİZİNİ (devam) Şekil Sayfa İlkbaharda sera içinde ölçülen haftalık ortalama, minimum ve maksimum oransal nem değerleri İlkbaharda sera içinde ve dışında ölçülen haftalık ortalama solar radyasyon ve buhar basıncı açığı değerleri İlkbaharda elde edilen toplam verim ve pazarlanabilir verim değerleri İlkbahar döneminde açık ve kapalı sistemdeki toplam sulama suyu ve bitki su tüketimi değerleri (lt.bitki -1 ) İlkbahar döneminde açık sistemdeki sulama suyu miktarları (lt.bitki -1 ) İlkbahar döneminde kapalı sistemdeki sulama suyu miktarları (lt.bitki -1 ) İlkbahar döneminde açık sistemdeki bitki su tüketimi miktarları (lt.bitki -1 ) İlkbahar döneminde kapalı sistemdeki bitki su tüketimi miktarları (lt.bitki -1 ) İlkbahar döneminde açık ve kapalı sistem su kullanım randımanları (WUE SSM kg.m - ³) Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistem su kullanım randımanları (WUE ET kg.m - ³)

18 XVIII

19 XIX ÇİZELGE DİZİNİ Çizelge Sayfa 2.1. Farklı iklim koşullarında, farklı yetiştiricilik sistemleri kulanılarak yetiştirilen domates bitkisinin su kullanım randımanı Besin çözeltisinin kimyasal bileşimi ve bu amaçla kullanılan kimyasal kaynaklar Sonbahar dönemine araştırma konularına ilişkin toplam ve pazarlanabilir verim, toplam meyve sayısı, ortalama meyve ağırlığı ve irilik dağılımları Sonbahar dönemine araştırma konularına ilişkin toplam ve pazarlanabilir verim, toplam meyve sayısı, ortalama meyve ağırlığı ve irilik dağılımları.. 59

20 XX

21 1 1. GİRİŞ Akdeniz iklim kuşağındaki kurak ve yarı kurak bölgelerde su kaynakları aşırı kullanılmakta, yağışlar düzensiz bir dağılım göstermekte ve günden güne kısıtlı bir kaynak haline gelmektedir. Bölgedeki su tüketiminin %72 sini tarımsal faaliyetler, %17 sini sanayi ve %10 unu da içme ve kullanma amaçlı su tüketimi oluşturmaktadır. Bununla birlikte, özellikle tarım sektöründe suyun aşırı tüketimi, yanlış yönetimi ve kullanımı verimli tarım topraklarının yaklaşık %30 unun tuzluluk zararı altında kalmasına yol açmaktadır. Ayrıca, aşırı gübre ve kimyasal kullanımı su kaynaklarının kalitesinin hızla düşmesine neden olmaktadır (Hamdy, 2006). Bunun dışında, tarım sektöründe %50 yi aşan su kayıpları meydana gelmektedir. Günümüz teknolojisinin tarımın su ihtiyacını ancak %10 15 oranında azaltabileceği göz önünde bulundurulursa, suyun bitki ölçeğinde daha randımanlı kullanılması zorunludur (Hamdy, 2006). Bölgede su kaynakları açısından yaşanan sıkıntılar ve çevrenin korunması konusunda alınan önlemler üreticileri birim alandan ve birim sudan en yüksek verimi almaya yönelik tarımsal uğraşlara yönlendirmektedir. Bu uğraşların başında da seracılık gelmektedir. Dış koşullara göre nemin daha yüksek, solar radyasyon ve rüzgar hızının daha düşük olması, damla sulama, fertigasyon, iklim kontrolü, bitki hastalık ve zararlılarıyla entegre mücadele ve topraksız tarım gibi gelişmiş teknolojilerin kullanılması nedeniyle sera içindeki verim potansiyeli artarken bitkilerin kullandıkları su miktarları azalmaktadır.

22 2 Bunun sonucunda da, açıkta yetiştiriciliğe göre hem verim hem de toplam gelir açısından daha yüksek su kullanım randımanları elde edilmektedir (Pardossi et al., 2004). Örtüaltı yetiştiriciliği ülkemizde önemli bir tarımsal faaliyet alanı olup birim alandan yüksek verim alınmasını sağlayan ve böylelikle küçük arazilerin bile en karlı biçimde değerlendirilmesini mümkün kılan bir üretim şeklidir yılı itibarı ile Türkiye de toplam örtüaltı alanı ha dır. Bu alanın 30 u (14854 ha) alçak plastik tünel, % 70 i ( ha) ise sera alanlarından oluşmaktadır (DIE, 2006). Ülkemiz seralarında üretim oldukça basit yapılar altında yürütülmekte ve halen geleneksel şekilde toprakta yapılmaktadır. Ayrıca seralarda yetiştirilen türlerin ekonomik önemleri nedeni ile rotasyon yapılmamakta ve üreticiler ardı ardına aynı türü yetiştirmektedirler (Tüzel, 2004). Seralarda uygulanan monokültür; toprak kaynaklı hastalık ve zararlıların artışına ve toprak yorgunluğuna neden olarak, verim ve kalite azalmaları gibi üretimi kısıtlayan çeşitli sorunları da beraberinde getirmektedir (Gül ve ark., 1998). Ayrıca, sera bitki yetiştiriciliğnin yoğun olarak gerçekleştirildiği Akdeniz ve Ege bölgesinde yapılan bazı araştırma sonuçları, sera topraklarında gübrelemenin bilinçsizce yapıldığını, aşırı gübre kullanıldığını, toprakta tuzluluk sorununun görünmeye başladığını ve çevre kirliliğine yol açabilecek uygulamaların yapıldığını açıkça ortaya koymaktadır (Kaplan ve ark., 2002; Anaç ve Eryüce, 2003).

23 3 Tarımsal alanlarda meydana gelen tuzluluk sorunu, daha çok sulama yapılan kurak-yarı kurak bölgelerde yer alan arazilerde ve seralarda yeterli drenajın sağlanamaması, mono kültür uygulamaları, bilinçsiz su ve gübre kullanımının doğal bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır (Hale and Orcutt, 1987; Sivritepe ve Eriş, 1998; Sonneveld, 2001; Sevgican, 2002). Bitkisel üretimin temel unsurlarından olan toprak ve suyun bünyesinde bulunan tuzlar yetiştiriciliği sınırlayan bir faktör olarak karşımıza çıkabilmektedir. Ayrıca, bitki büyüme ve gelişimi için sulama suyuyla birlikte uygulanan temel kimyasal gübrelerin de tuzlardan oluşması zaman zaman bitki gelişimini sınırlayabilmektedir. Tüm bu etmenler bitki kök bölgesi ortamında önemli düzeyde tuz birikimine neden olmakta, bitkisel verim ve kalite düşebilmektedir (Quamme and Stushnoff, 1983). Tuz stresi bitkilerde, türe, bitkinin gelişim dönemindeki sürekliliğine ve etki süresine bağlı olarak, bitki su ilişkilerini (osmotik etki) ve beslenme düzenini (özel iyon etkileri) etkilemektedir. Tuz stresi sonucunda ortaya çıkan su, beslenme ve enerji düzenlerindeki dengesizliklerin her biri, hem birbirlerinden bağımsız olarak, hem de birbirlerinin etkilerini arttırarak bitki gelişimi, verim ve kalite üzerinde olumsuz etkilerde bulunmaktadır (Can, 1999). Tuzluluk problemi sadece topraklı yetiştiricilikte değil, tuz içeriği yüksek suların tarımda kullanımının söz konusu olması ve kullanılan besin çözeltisinin içerdiği tuzların birikimiyle topraksız kültür sistemlerinde de ortaya çıkabilmektedir. Bu durum, bitki kök

24 4 hacimlerinin daha küçük olduğu ortam kültüründe ve özellikle kapalı sistemlerde daha etkili olabilmektedir (Sonneveld et al.,1999). Toprak kaynaklı sorunlara çözüm olan topraksız tarımın, özellikle kapalı sistemler kullanılması halinde, su ve gübre kullanım etkinliğini artırması da, suyun giderek kısıtlı bir kaynak haline gelmeye başladığı günümüzde, bu yöntemin önemini ortaya koymaktadır. Nitekim ülkemizde de topraksız tarım alanları yılları arasında 20 ha dan 180 ha a yükselerek 9 kat artmıştır (Tüzel 2008). Topraksız tarım tekniğiyle tarım alanı olarak kullanılmaya uygun olmayan yerlerde ya da tuzluluk ve alkalilik gibi sorunlar nedeniyle toprağın bitkisel üretime uygun olmadığı yerlerde bitki yetiştiriciliği yapılabilmekte, yüksek verim ve kalitenin elde edilmesi mümkün olabilmektedir (Savvas, 2002). Topraksız tarım sistemleri içinde kapalı sistemlerin su ve besin maddesi kullanım etkinliğini arttırması yanında toprak ve taban suyu kirliliğini azaltmasının çevre kirliliği açısından da önemli olduğu bilinmektedir (Vernooij, 1992; Abak ve ark., 1994; Gül ve ark, 2001). Diğer taraftan, ülkemizde domates yetiştiriciliğine yönelik olarak gerçekleştirilen araştırmalarada, açık besleme sistemlerinde farklı tuzluluk düzeylerinin etkileri saptanmasına karşılık (Tüzel, 2002) kapalı beslenme sistemleriyle gerçekleştirilmiş çalışma yeterli düzeyde değildir.

25 5 Bu araştırmada, ülkemiz sera sebze yetiştiriciliğinde ilk sırada yer alan ve toprakta tuzluluğa orta derecede duyarlı bir bitki olan domatesin (Cuartero, 1999) açık ve kapalı besleme sistemlerinde farklı tuzluluk düzeyi koşulları altında yetiştirilmesi durumunda, veriminde ve bazı verim parametrelerinde ortaya çıkacak etkilerin saptanması ve bitki su tüketimine ilişkin değerlerin belirlenmesi amaçlanmaktadır.

26 6

27 7 2. LİTERATÜR ÖZETİ 2.1 Topraksız Tarım ve Topraksız Tarımda Sılamanın Programlanması İle İlgili Çalışmalar Toprak, ilk akla gelen bitki yetiştirme ortamıdır. Toprak, bitkilere hem destek, hem de besin kaynağı olarak görev yapar. Bununla birlikte, özellikle seralarda gerçekleştirilen yoğun üretim; toprak yorgunluğu, tuzluluk, hastalık ve zararlı populasyonunun artması gibi pek çok soruna yol açmaktadır. Yıldan yıla verimden düşen sera topraklarının özelliklerini iyileştirmek için yapılan uygulamalar; organik gübre kullanımı, toprakların yaz aylarında yıkanıp işlenmesi, dezenfeksiyon yapılması ve sera toprağının değiştirilmesi şeklinde özetlenebilir. Toprak değiştirme, gerek istenilen nitelikte toprak bulma, gerekse fazla işgücü ve harcama gerektirmesi nedeni ile uygulanması çok zor bir işlemdir, ayrıca değiştirilen toprak da serada hızlı bir şekilde sorunlu hale gelmektedir. Gübreleme, yıkama, toprak işleme gibi uygulamalar dezenfeksiyon yapılmadığı durumda bitki gelişimini arttırmada etkisiz kalmakta; sera topraklarında hızlı bir şekilde çoğalan hastalık ve zararlılar toprak dezenfeksiyonunu zorunlu hale getirmektedir. Günümüzde toprak dezenfeksiyonunun zor ve ekonomik olmaması ve toprak dezenfeksiyonunda kullanılan kimyasalların insan ve çevre sağlığını tehdit ettiğinin anlaşılması, pek çok ülkede sera bitki yetiştiriciliğinde topraksız tarım uygulamalarının yaygınlaşmasına yol açmıştır (Tüzel ve ark., 2002).

28 8 Topraksız yetiştiricilik, adından da anlaşılacağı gibi toprak kullanmadan su ve besin maddeleri içeren bir besin çözeltisi içersinde bitki yetiştirme teknolojisidir (Abak ve ark., 1994). Bu açıdan bakıldığında topraksız tarım, su kültürü (hidroponik) ve ortam kültürü (substrat kültürü) olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Su kültüründe bitkiler besin çözeltisi içinde yetiştirilirken (Winsor and Schwarz, 1990; Resh, 1991; Burrage, 1999); ortam kültüründe bitki kökleri organik, inorganik veya sentetik ortamlar içindedir (Schwarz, 1995; Sevgican, 1999). Her iki yetiştirme tekniğinde de bitkilerin besin maddesi ve su gereksinimleri, gelişmeleri için gerekli tüm elementleri içeren besin çözeltileri kullanılarak karşılanmaktadır (Jensen, 1997; Sevgican, 1999; Maloupa, 2002). Topraksız tarımda besin çözeltisinin yönetimi ise açık ve kapalı sistemler olmak üzere iki farklı şekilde yapılmaktadır. Açık sistemde, besin çözeltisi tek yönlü kullanılarak bitki kök bölgesine uygulandıktan sonra drene olan eriyik sistemden uzaklaştırılarak dışarı atılmakta (Şekil 2.1); kapalı sistemde ise besin çözeltisi kök bölgesine uygulandıktan sonra drene olan eriyik toplanıp kontrol edilerek bitki kök bölgesine tekrar uygulanmaktadır (resirkülasyon) (Şekil 2.2) (Winsor and Schwarz, 1990; Resh, 1991, Öztekin ve Meriç, 2007).

29 9 Atılan besin Su Sto Sto Asit Gübr elem e E p Besin Eriyiği Drene olan besin eriyiği Su E p Şekil 2.1 Açık sistemin şematik görünümü (Öztekin ve Meriç, 2007). Su Drenaj Stok A Stok B As Gübrel eme p E Besin Eriyiği Drene olan besin eriyiği Su E p Yenilenmiş besin Şekil 2.2 Kapalı sistemin şematik görünümü (Öztekin ve Meriç, 2007). Ortam kültüründe, gerek varolan koşullara, gerekse otomasyona uygunluğu nedeni ile yaygın olarak kullanılan sistem damla sulamadır (Wilson, 1985; Smith, 1987; Adams, 1989). Sistemin otomasyonu, ıslaklığa veya ağırlığa ayarlanabilen çeşitli sensörlerle doğrudan ölçümlerle yapılabildiği gibi (Winsor ve Schwarz, 1990), bitki su tüketimi üzerine çok önemli etkide bulunan güneş radyasyonu (Baille,

30 ) sensörlerinden de dolaylı olarak yararlanılabilmektedir. Bunun dışında önceden programlanan zamanlayıcılar da kullanılabilmektedir. Hall et al. (1988); Szmidt et al. (1988); Varış, (1991); Abak ve ark., (1994), Tüzel ve ark., (1999), ortam kültüründe bitki başına kullanılan ortam miktarlarının 5-8 litre kadar az olabilmesi ve buna ek olarak ortamların farklı fiziksel ve kimyasal özellikler göstermesi, su ve besin maddelerini uygulama programı üzerine önemli ölçüde etki ettiğini belirtmektedir. Genel bir kural olarak, gün içerisinde yapılacak sulamaların, ortam su tutma kapasitesinin %5-10 luk bölümünün buharlaşma ve bitki tüketimi nedeniyle uzaklaşacağı dikkate alınarak yapılması gerektiği ve bu durumda yetiştirme koşullarına göre günde a varan sulama uygulamasının mümkün olabileceği belirtilmektedir. Ayrıca gün içerisinde değişken zamanlarda ancak sabit hacimlerle yapılan sulamaların, sabit zamanda ancak değişken hacimlerle yapılan sulamalardan daha uygun olduğu vurgulanmaktadır (Smith, 1987). Smith (1987) ve Jensen (1997), topraksız yetiştiriciliğin geleneksel yetiştiriciliğe göre sulama ve gübreleme hatalarına karşı daha duyarlı bir yetiştiricilik şekli olduğunu ve bu konudaki başarının ancak besleme ve sulamanın uygun bir şekilde yapıldığında sağlanabileceğini vurgulamaktadır. Diğer taraftan her sulama uygulamasında uygulanan suyun normal koşullarda %15-20, gerekli olduğu durumda ise %30-35 inin drene olmasının besin maddesi dengesinin sağlanması açısından yararlı olduğunu bildirmektedir.

31 Topraksız Tarımda Domatesin Bitki Su Tüketimi, Su Kullanım Randımanı ve Verimin Belirlenmesine Yönelik Çalışmalar Shelford ve ark. (2004), sulamaların solar radyasyon ve ağırlık (tartılı lizimetre) yöntemine göre programlandığı bir araştırmada, her iki yöntemin de sera topraksız domates yetiştiriciliğinde kullanılabileceği belirtilmektedir. Araştırmada domates bitkisinin ortalama su tüketimi her bir yöntem için sırasıyla 1.49 l.gün -1 ve 1.26 l.gün -1 olarak saptanmıştır. Sulamaların solar radyasyona göre programlandığı durumda, yıkama oranı gün içinde sapmalar göstermesine karşın, ağırlık yönteminin kullanıldığı durumda yıkama oranlarında büyük sapmaların görülmediği bildirilmektedir. Aynı araştırmada, solar radyasyon yönteminde gün içindeki sulama aralığı dakika arasında değişirken, ağırlık yönteminde bu değişim sadece gündüz saatlerinde dakika, tüm gün içinde dakika arasında belirlenmiştir. Lizarraga ve ark. (2003), topraksız domates yetiştiriciliğinde yetiştirme dönemi boyunca sabit hacim ve aralıklarda yapılan sulamaların bitkinin değişen su tüketimini karşılayacak kadar esnek bir yöntem olmadığını bildirmişlerdir. Ayrıca, bu tip sulama programının özellikle sabah saatlerinde su ve gübre israfına yol açarken, öğle saatlerinde bitkilerin su stresine girmesine neden olduğunu belirtmişlerdir. Bunun yerine, her 0.81 MJ.m -2 lik güneş radyasyonu değerinde yapılan sulamaların daha uygun olduğu, ancak bunun da akşamları bitki kök bölgesini nemli tutmak amacıyla bir zamanlayıcı kullanılarak desteklenmesine ihtiyaç gösterdiği kanısına varmışlardır.

32 12 Bauerle (1984), domates yetiştiriciliğinde bitkiler genç iken günde bir kez yapılan sulamanın yeterli olabileceğini, ancak sonraki dönemlerde daha sık aralıklarla sulama yapılması gerektiğini bildirmiştir. Özellikle sera içi solar radyasyon miktarının yüksek olduğu günlerde bunun oldukça önemli olduğunu vurgulamıştır. Roh ve ark. (1997), tarafından yapılan çalışmada perlit, kayayünü ve karışımları kullanılmış ve sulamaların miktar ve sıklığını kontrol etmek amacıyla solar radyasyon verilerinden yararlanılmıştır. Bu amaçla sulamalar 10, 20 ve 30 cal.cm -2 birikimli radyasyon değerlerinde yapılmıştır. Buna göre, perlit için 10 cal.cm -2, kayayünü ve karışım için de cal.cm -2 solar radyasyon düzeyinin önerilebilir olduğu belirtilmiştir. Adams (1989), torf torbalarının sulanmasında, güneş radyasyonu değerlerini esas alarak verilmesi gereken suyun %120, %100, %80 ve %60 ı uygulandığında, su gereksiniminin %100 ü karşılanan bitkilerde domates veriminin en yüksek olduğunu bildirmektedir. Uronen (1995), tarafından torf ve kaya yünü ortamları kullanılarak açık sistem ve kapalı sistemde domates bitkisi yetiştirilmiştir. Açık ve kapalı kaya yünü sisteminde besin çözeltisi el ile kontrol edilen damla sulama sistemi ile verilmiştir. Bunun yanında kapalı sistemde besin çözeltisi resirküle edilmiştir. 1. yılda su kullanımı ( l.bitki -1 ) takip eden 2 yıldan ( l.bitki -1 ) daha fazla olmuştur. Torfun kullanıldığı sistemde ise besin çözeltisi kapillarite ile bitki kök bölgesine uygulanmıştır. Kapalı kaya yünü sisteminde drenaj %50 ye ulaşırken, torftan drenaj alınmamıştır. Açık sistemde torftaki verim

33 13 kg.m -2, kaya yününde ise kg.m -2 arasında iken, kapalı sistemde torfta kg.m -2 ve kaya yününde kg.m -2 olarak bulunmuştur. Verimdeki bu farklılığın kapalı sistemlerde yapılan aşırı sulamadan kaynaklanabileceği bildirilmiştir. Bauerle (1984) ve Uronen (1995), domates bitkisinin ortam kültüründe yetiştirildiği koşullarda günlük bitki su tüketiminin dönem başında litre iken olgunlaşma döneminde 2 litreye kadar yükselebileceğini bildirmektedir. Tüzel ve ark. (1999), sonbahar ve ilkbahar dönemlerinde 4 farklı ortamda yetiştirilen domates bitkisinde sera içine gelen her 1.0, 1.7, 2.4, ve 3.1 MJ.m -2 güneş radyasyonu toplam değerinde yapılan sulamaların su tüketimi ve verim üzerine etkilerini belirlemişlerdir. Araştırmada mevsimlik bitki su tüketimleri sonbahar döneminde l.bitki -1, ilkbahar döneminde l.bitki -1 arasında; verim değerleri ise, sonbahar döneminde kg.m -2, ilkbahar döneminde kg.m -2 arasında değişmiştir. Buna göre, bitki gelişim dönemi boyunca bitki su tüketim hızına bağlı olarak sık aralıklarla sulama yapılması, bu açıdan da sera içi güneş radyasyonunun 1 MJ.m -2 düzeyinin özellikle ilkbahar döneminde daha iyi bir uygulama olduğu saptanmıştır. Yıl içinde toplam 30 kg.m -2 den daha fazla ürün alınması nedeniyle topraksız yetiştiriciliğin iyi bir sulama ve gübreleme programıyla desteklenmesi durumunda ülkemiz koşullarında yararlı olacağını belirtmişlerdir. Tüzel ve ark. (2000), sonbahar ve ilkbahar dönemlerinde topraksız domates yetiştiriciliğinde farklı ortam ve domates çeşitleri kullanarak

34 14 açık ve kapalı sistemlerde su ve besin maddesi kullanım miktarları ile verim değerlerinin belirlenmesi amacıyla yürüttükleri çalışmada, açık (15.7 ve 19.0 kg.m -2 ) ve kapalı (17.0 ve 18.0 kg.m -2 ) sistemler arasında verim açısından farklılık bulunmadığını bildirmişlerdir. Araştırmada mevsimlik bitki su tüketimleri sonbaharda l.bitki -1, ilkbaharda ise l.bitki -1 arasında değişirken, kapalı sistemin açık sisteme göre %24 su, %34 gübre tasarrufu sağladığı belirtilmiştir. Alarcon ve ark, (2001), sonbahar döneminde kapalı sistem şeklinde yapılan topraksız domates yetiştiriciliğinde mevsimlik bitki su tüketimini 59.3 l.bitki -1 olarak bildirirken, kapalı sistemin yaklaşık %50 su ve gübre tasarrufu sağladığını vurgulamışlardır. Tüzel ve ark. (1999), tarafından tek ürün domates yetiştiriciliği şeklinde yapılan araştırmada besin çözeltisi günde 1, 2 ve 4 kez uygulanacak şekilde 6 değişik ortamla birlikte denemeye alınmıştır. Programlar içinde günde 2 ve 4 kez sulama yapılan konulardan sırasıyla kg.m -2 ve 19.0 kg.m -2 olmak üzere en yüksek verimler elde edilmiştir. Cherry domatesin tropik bölgede kurulu serada su tüketimi ve veriminin belirlenmesine yönelik Harmanto ve ark., (2005) tarafından yürütülen çalışmada, su tüketim değerleri günde 1 kez ve günde 3 kez olmak üzere iki farklı sulama programı ve 4 farklı sulama miktarına (sera dışı iklim parametreleri dikkate alınarak FAO Penman-Monteith yöntemine göre hesaplanan bitki su tüketimi miktarı, bu miktarın %25, 50 ve 75 i) göre 4.1 ve 5.6 mm.gün -1 (0.3 ve 0.4 l.bitki -1.gün -1 ) olarak bulunmuştur. Sera dışı iklim parametreleri kullanılarak hesaplanan bitki

35 15 su tüketimi miktarının %75 inin bitkilere uygulandığı sulama konusundan 0.44 kg.m -2 ile en yüksek verim alınmıştır. Bitki su tüketimlerinin diğer çalışmalardan elde edilen su tüketimlerine göre daha düşük olması ise seranın tropik iklimde bulunması nedeniyle sera içindeki yüksek oransal neme ve çeşit özelliğine dayandırılmıştır. Rouphael ve Colla (2005a), bitki gelişimi ve verim ile su tüketimi arasındaki ilişkileri etkileyen sera içi iklim faktörlerinin su kullanım randımanı üzerine de etkili olduğunu bildirmekle birlikte, Akdeniz iklim kuşağındaki ülkelerde seracılığın gelişmiş olmasına rağmen su ve radyasyon kullanım randımanı ile iklim parametreleri arasındaki ilişkilerin yeterince ortaya konulamadığını belirtmektedir. Aynı araştırıcılar, yaprak sıcaklığını azaltacak herhangi bir sera içi iklimsel faktörün yaprak buhar basıncını da azaltacağını, dolayısıyla transpirasyonun da azalarak su kullanım randımanının artacağını ifade etmektedirler. Bu amaçla ilkbahar - yaz aylarında seçici geçirgen gölgeleme materyallerinin kullanılarak fotosentez üzerinde herhangi bir olumsuz etki yapmadan sera içi solar radyasyon miktarının azaltıldığı ya da sisleme ile sera içi buhar basıncı açığının düşürüldüğü uygulamaların su kullanım randımanı üzerinde olumlu etki yapacağını bildirmişlerdir. Damla sulama ile birlikte malç uygulamasının yüzeyden olan buharlaşmayı dolayısıyla bitki su tüketimini ve uygulanacak sulama suyu miktarını azalttığı; malç rengi ve materyalinin albedoyu etkilediği ve böylece kök bölgesi sıcaklığını arttırarak kök ve gövde gelişimini etkilediği bildirilmektedir (Amayreh ve Al-Abed, 2005).

36 16 Açık sistemler uygulama kolaylığı sağlamakla birlikte, en büyük dezavantajı; su ve besin elementlerinin dışarı atılması sonucunda, su kullanım randımanını düşürmesi ve yüzey ve yeraltı sularını kirletmesidir (Van Os, 1999a; Gül ve ark., 2001). Nitekim açık sistemde sonbahar ve ilkbahar yetiştiriciliğinde 1 ha sera alanından ortalama olarak sırasıyla 1027 ve 1081 m 3 (Meriç, 2006), 1 yıllık üretimden ise 2000 m 3 besin solüsyonunun sera dışına atıldığı ve bunun da yaklaşık 5 ton gübre içerdiği bildirilmektedir. Bu da toprak ve taban suyu kirliliğine neden olmaktadır (Benoit and Ceustermans, 1995). Kapalı sistemlerde ise kuzey batı Avrupa ülkelerinde her yıl 1 ha sera alanından 120 kg N, 20 kg P ve 1000 m 3 suyun sistem dışına atılırken, Akdeniz ülkelerinde ise bu değerlerin resirkülasyon yapılmayan açık sistemlerde kg N, kg P ve m 3 su olduğu bildirilmektedir. (Marcelis et al., 2000). Schröder ve Lieth (2002), kapalı sistemlere geçişle birlikte, yüzey ve yeraltı sularının kimyasallarla kirlenmesi azaltılabilmekte, geleneksel açık sistem yetiştiriciliğine göre su ve gübre tasarrufu sağlanmaktadır. Kapalı sistemlerde başlıca dezavantajlar ise besin çözeltisinin resirkülasyonu sırasında patojenlerin yayılma riski ve besin elementleri miktarlarında oluşabilecek dengesizliktir. Su kullanım randımanı (WUE) terimi farklı şekillerde tanımlanmakla birlikte daha çok bitki gelişimi ile su kullanımı arasındaki ilişkiyi ifade etmek amacıyla kullanılmaktadır (Gregory, 2004). Genel anlamda randıman boyutsuz bir terimdir. Girdi ile çıktı arasındaki oranı ifade eder ve teorik olarak maksimum bir değere ihtiyaç duymaktadır (Jones, 2004; Gregory, 2004). Bununla birlikte tarımsal amaçlı olarak,

37 17 yaprak ve bitki gibi farklı ölçeklerde farklı amaçlar için tanımlanabilir. Yaprak ölçeğinde, su kullanım randımanı anlık olarak belirlenmektedir. Bu amaçla gaz değişimi ölçümleri kullanılmakta ve karbon asimilasyonunun transpirasyona oranı şeklinde ifade edilmektedir. Bu oran buhar basıncı açığına (VPD) bağımlı olduğundan, farklı buhar basıncı değerlerinde hesaplamalar yapılmak istendiğinde gerçek su kullanım randımanı olarak tanımlanan ve yine anlık değerlere bağlı olan karbon asimilasyonunun stoma iletkenliğine oranı (A/gs) kullanılmaktadır. Bitki ölçeğinde, su kullanım randımanı yetiştirme sezonu boyunca belirlenmekte ve belirli bir süre içinde bitkideki net kuru madde artışının aynı süre içindeki su kaybına oranı olarak tanımlanmaktadır. Ancak, uygulama alanlarına bağlı olarak kuru madde ve su kaybı değişik şekillerde ifade edilebildiğinden, bitki ölçekli su kullanım randımanı fizyolojik/biyolojik ve agronomik anlamda farklı şekillerde kullanılmaktadır. Fizyolojik/biyolojik açıdan genellikle transpirasyonla kaybedilen birim su miktarına karşılık üretilen toplam biyomas veya gövde biyomas miktarı (transpirasyon randımanı) olarak ifade edilirken, agronomik açıdan evapotranspirasyon ya da transpirasyonla kaybedilen su miktarına karşılık gelen ekonomik verim olarak tanımlanmaktadır (Chaves et al., 2004). Bazı durumlarda üretilen biyomas miktarları glikoz eşdeğeri şeklinde de verilmektedir. Glikoz eşdeğeri daha çok farklı kimyasal içeriğe sahip bitkilerin su kullanım randımanlarının karşılaştırılmasında kullanılmaktadır (Jones, 2004). Su kullanım randımanı için kullanılan diğer bir agronomik ifade de elde edilen verime karşılık kullanılan sulama suyu miktarı olarak bilinen sulama suyu kullanım randımanıdır. Bu terim, farklı bitki yetiştirme

38 18 sistemlerinin izlenmesi ve karşılaştırılması açısından önemlidir. Bitkiler arasındaki farklılıklar belirlenmek istendiğinde ise yetiştirme sezonu süresince hesaplanan su kullanım randımanına buhar basıncı açığının etkisini de yansıtmak gerekmektedir. Bu amaçla farklı iklim koşullarında elde edilen değerler ortalama buhar basıncı açığı ile düzeltilerek bitkiler arasında daha güvenli karşılaştırmalar yapmak mümkün olmaktadır (Chaves et al., 2004). Tarla domates yetiştiriciliğinde su kullanım randımanları incelendiğinde üretimde kullanılan su miktarının çok yüksek boyutlarda olduğu görülmektedir. Ortalama olarak, açıkta yetiştirilen 1 kg domates için 200 ± 100 litre su kullanılmaktadır. Günümüzde İsrail de bu değer damla sulama ile 60 l.kg -1 a düşürülürken, Hollanda seralarında ise 20 l.kg -1 dır. Serayı tamamen kapalı bir sistem haline getirip buharlaşan suyu tekrar geri kazanarak bu değeri teorik limit olan 1.5 l.kg -1 a kadar düşürmek olasıdır (Kooten et al., 2004). Pardossi et al. (2004), bazı Akdeniz ülkelerinde farklı iklim koşullarında farklı sistemler kullanılarak yetiştirilen domates bitkisinin su kullanım randımanının (WUE) sera içi koşullarda açıkta yetiştiriciliğe göre daha yüksek olduğunu bildirmektedir (Çizelge 2.1).

39 19 Çizelge 2.1. Farklı İklim Koşullarında, Farklı Yetiştiricilik Sistemleri Kullanılarak Yetiştirilen Domates Bitkisinin Su Kullanım Randımanı (kg.m -3 ). Yetiştiricilik şekli Ülke Tarla koşulları Isıtılmayan plastik örtülü sera İklim kontrollü topraksız tarım serası İsrail (Toprak) Fransa (Toprak) İspanya (Toprak) Fransa (Toprak) İsrail (Toprak) İtalya (Açık sistem) İtalya (Kapalı sistem) Fransa (Açık sistem) Hollanda (Açık sistem) Hollanda (Kapalı sistem) Su kullanım randımanı Tüzel ve Meriç (2001), ilkbahar ve sonbahar dönemlerinde sera topraksız domates yetiştiriciliğinde açık sistem, kapalı sistem ve besleyici film tekniği (NFT) nde bitki su tüketimi ve su kullanım randımanlarını belirlemişlerdir. Buna göre, en yüksek su tüketimi sonbahar ve ilkbaharda NFT den elde edilirken, sonbaharda açık ve kapalı sistemde %10 ve %31; ilkbaharda ise %11 ve %34 daha az su tüketimi meydana gelmiştir. Su kullanım randımanları ise, açık ve kapalı sistemde sonbahar döneminde kg.m -3, ilkbahar döneminde ise kg.m -3 arasında olmuştur. Kapalı sistemde açık sisteme, sonbaharda ise ilkbahara göre daha yüksek su kullanım randımanları elde edilmiştir. Akat ve Tüzel (2001), sonbahar ve ilkbahar dönemlerinde, açık ve kapalı sistemde yetiştirilen domates bitkisinin 4 farklı yetiştirme ortamında su kullanım randımanını irdelemişlerdir. Su kullanım randımanları en yüksek ve en düşük değerler olarak; sonbaharda açık

40 20 sistemde ve kg.m -3, kapalı sistemde ve kg.m -3 ; ilkbaharda açık sistemde, ve kg.m -3 kapalı sistemde ve kg.m -3 olarak bulunmuştur. Ortalama değerler olarak, sonbahar dönemine ilişkin su kullanım randımanları ilkbahar dönemine göre %109, kapalı sisteme ilişkin su kullanım randımanları açık sisteme göre %23 daha yüksek belirlenmiştir. Kapalı sistemlerde, besin çözeltisi yönetimi açık sistemlere göre daha önemlidir. Yetiştiricilik sırasında drenaj çözeltisinin daha sık ölçümlerle (EC, ph, element analizi gibi) denetlenmesi gerekebilir ve daha fazla teknik bilgiye ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle sera içinde daha yüksek sıcaklık ve solar radyasyon değerlerinin görüldüğü ilkbahar yetiştiriciliğinde, ortamın elektriksel iletkenliği daha kolay yükselebildiği için dikkatli olunmalıdır. Ana besin çözeltisinin bitki kök bölgesine damla sulama sistemi aracılığıyla uygulanması sonrasında drene olan besin çözeltisi drenaj tankına toplanır. Bu tanktaki EC ve ph ölçüm sonuçlarına göre su ve besin elementleri ilave edilir. Ticari işletmelerde besin çözeltisi bitkilere uygulanmadan önce olası patojenlerin yayılma riski dezenfeksiyonla ortadan kaldırılmalıdır. Besin çözeltisinin özellikleri bozulduğu zaman (EC, besin elementi içeriği gibi) sisteme tekrar gönderilecek olan besin çözeltisinin tamamen değiştirilmesi gerekebilir. Bu durumda bile, açık sistemle karşılaştırıldığında, sistem dışına uzaklaştırılan besin çözeltisi miktarı çok daha azdır. Kapalı sistem uygulamaları açık sisteme göre daha fazla teknik bilgi gerektirmesine rağmen küçük ölçekli üreticilere de adapte edilebilir. Nitekim Gül et al. (2007) hıyar üretiminin yoğun olarak yapıldığı İzmir in Menderes ilçesinde topraksız tarım konusunda deneyimi ve

41 21 bilgisi olmayan 8 üreticiye kapalı sistem topraksız yetiştirme tekniği ile hıyar yetiştirtmişlerdir. Bölgede nematod ve toprak kaynaklı patojen sorunu bulunmakta ve topraklı yetiştiricilikte genel verim ortalaması kg.m -2 olarak belirtilmektedir. Ancak topraksız tarım uygulamasıyla üreticilerin kendi seralarından elde ettikleri verim değerleri uygulamalara ve yıllara göre 15.1 ile 32.7 kg.m -2 arasında değişmiştir. Bu sonuçlar bölgedeki bulaşık ve bulaşık olmayan topraklarla karşılaştırıldığında yüksek çıkmıştır. Yapılan ekonomik analiz sonucunda da üreticinin yıllık ortalama net getirisi 2071 $/1066 m 2 olarak belirlenmiştir. Üreticiler genellikle düşük seviyede eğitim düzeyine sahip kişiler olup, küçük ölçekli son derece basit yapılı seralarında, kapalı sistemde yetiştiricilik yapabilmişler ve besin çözeltisinin hazırlanmasını, uygulanmasını ve taşınabilir ph ve EC metre kullanarak kontrolünü öğrenebilmişlerdir. Elde edilen sonuçlar, kapalı sistem ortam kültürünün modern işletmeler yanında küçük ölçekli üreticilere de deneyimli kişilerce adapte edilebileceğini göstermiştir. Tahtalı barajı koruma havzasındaki seralarda kapalı sistemde ortam kültürü şeklinde yapılan yetiştiricilik gerek çevre koruma gerekse de bölgedeki çiftçilere gelir sağlama açısından olumlu sonuçlar vermiştir (Gül ve ark., 2004). Açık yada kapalı sistemler olarak kullanılabilen ortam kültüründe, kapalı sistemlerde açık sisteme göre daha az atık su ve besin çözeltisinin ortaya çıktığı bilinmektedir. Kapalı ortam kültüründeki hıyar yetiştiriciliğinde yaklaşık olarak %22 ve %35 oranlarında su ve gübre (Gül ve ark., 1999; Tüzel ve ark., 1999), domates yetiştiriciliğinde ortalama %32 34 oranlarında gübre (Tüzel et al., 2000), gül ve krizantem yetiştiriciliğinde de sırasıyla %48 ve %15 oranlarında gübre

42 22 (Van Os, 1999b) tasarrufu sağlandığı bildirilmiştir. Yine kapalı sistemlerde dışarı atılan su miktarı açık sisteme göre 3.4 kat azaltılmıştır (Tüzel ve ark., 2002). 2.3 Topraksız Tarımda Tuzluluğun Domates Üzerindeki Etkilerine İlişkin Çalışmalar Sonneveld and Voogt (2001), topraksız tarımda, bitkilerin sulanması ve gübrelenmesi topraklı tarımdan farklı olduğunu belirtmektedir. Bu şekilde gerçekleştirilen yetiştiricilikte sulama ve gübrelemenin besin çözeltisi şeklinde hazırlanarak birlikte yapılması, suyun ve gübrenin daha etkin kullanımına olanak sağlamaktadır. Ancak, kullanılan yetiştirme ortamlarının çoğu zaman bitki gelişimi için gerekli besin maddelerini içermemesi, gübrelemenin daha etkin ve kontrollü şekilde yapılmasını gerekli kılmaktadır. Topraksız yetiştirme sistemlerinde kullanılan besin çözeltisinin içerdiği tuzun zamanla bitki kök bölgesi ortamında birikmesi nedeniyle tuzluluk sorunları ortaya çıkmaktadır. Besin çözeltisi dışında çözelti hazırlama amacıyla kullanılan suyun çoğu zaman yüksek düzeyde tuz konsantrasyonuna sahip olduğu bilinmektedir (Sonneveld, 2001). Dolayısıyla, geleneksel tarımla kıyaslandığında topraksız tarımda kullanılan ortam kök hacminin çok küçük olmasına bağlı olarak kök bölgesi ortamında çok daha hızlı bir tuz birikimi söz konusu olmakta ve bu birikim sonunda ciddi tuzluluk sorunu yaşanmaktadır (Sonneveld et al., 2000).

43 23 Kanber ve ark. (1992); Hanson et al. (1993), herhangi bir kültür bitkisinin tuza dayanıklılığı tuzlu ortam içersinde ürün verip vermemesi ile ölçüldüğünü belirtmişlerdir. Tuzluluğun bitkiler üzerindeki etkileri fiziksel, kimyasal ve dolaylı etkiler olmak üzere sınıflandırılabilir. Fiziksel etki, kök bölgesinde ozmotik basıncın yükselmesi sonucunda bitkinin su alımının düşmesi ve buna bağlı olarak besin maddesi alımının yavaşlaması ya da durması olarak tanımlanmaktadır. Kimyasal etki, birtakım tuzların bitki besin maddelerinin alımını zorlaştırması sonucunda metabolizmanın bozularak bitkinin zarar görmesi olarak tanımlanır. Buna toksik etki de denilmektedir. Dolaylı etkiler ise tuzluluk veya sodyumluluğun toprak üzerinde meydana getirdiği değişikliklerin bitki gelişmesine etkisi olarak tanımlanır. Genel olarak toprak tuzluluğu ve tuzlu su ile yapılan sulama ürün yetiştiriciliğini sınırlar. Ürün miktarında azalma, renk ve görünüş değişikliği meydana getirir (Rhoades et al., 1992). Bitki fizyolojisini ve verimini etkileyen tuzluluğun gözle görünür etkileri yüksek tuzluluk seviyelerinde ortaya çıkar. Sözü edilen tuzluluk düzeylerine duyarlılık, bitkilere göre değişir (Haman et al., 1997). Bitkiler, büyüme ve gelişme evrelerinde etkisi altında kaldıkları tuzun çeşit ve miktarına bağlı olarak tuzluluktan farklı şekilde etkilenmektedirler. Bu etkilenme çeşit ve türe göre değişmekle birlikte, bitkilerin farklı organları arasında da değişiklik gösterir. Tuz stresinin bitkilerde yarattığı etkiler; kök, gövde ve sürgün uzunluğunda azalma, özellikle yapraklı türler için önemli olan yaprak alanında küçülme ve yaprak sayısında azalma şeklinde ortaya çıkmaktadır. Ayrıca, bitki yaş ve kuru ağırlıklarında, klorofil miktarında azalmalara, verim kayıplarına, meyve-çiçek kalitesi ve renklerinde

44 24 bozulmalara neden olabilmektedir. Olgun bitkilerin genç bitkilere oranla tuzluluk toleransları daha yüksektir (Hannah, 1998). Açık sistemlerde ana ilke besin çözeltisinin belli oranda drene olmasına izin vererek bitki kök bölgesinde tuz birikimini azaltmaktır. Bu oran ise kullanılan suyun kalitesine ve bitkinin tuza olan hassasiyetine bağlı olarak %10 30 arasında değişmektedir. Kapalı sistemlerde ise bitki kök bölgesinden drene olan besin çözeltisinin kimyasal yapısı uygulanan besin çözeltisinin kimyasal yapısından farklılık göstermektedir. Bu değişim nedeniyle drene olan besin çözeltisi tekrar bitki kök bölgesine uygulanamamakta, su ve/veya taze besin çözeltisi ile yenilenmesi, zorunlu hallerde ise sistem dışına uzaklaştırılması gerekmektedir. Bu da yenilenmiş besin çözeltisinde istenen EC (elektriksel iletkenlik) değeri göz önüne alınarak gerçekleştirilmektedir (Schröder and Lieth, 2002). Açık sistemler ile karşılaştırıldığında, ortam kültürü şeklinde yürütülen kapalı sistemlerde özellikle sera içinde daha yüksek sıcaklıkların görüldüğü dönemlerde, ortamda elektriksel iletkenliğinin artması besin çözeltisi üzerinde sürekli bir izleme ve kontrolu zorunlu kılmaktadır (Böhme, 1995). Nitekim, yılları arasında 2 sonbahar ve 2 ilkbahar dönemi şeklinde yürütülen bir çalışmada, sonbahar dönemlerinde 1 er kez olmak üzere toplam 2; ilkbahar dönemlerinde ise 2 ve 1 kez olmak üzere toplam 3 kez besin çözeltisi değiştirilmiştir (Meriç, 2006). Açık sistemde besin çözeltisinin kök bölgesinden yıkanması ve dolayısıyla bitki kök bölgesine sürekli bir şekilde taze besin çözeltisinin uygulanması, kapalı sistemde ise ortam içindeki birikime bağlı olarak özelliğini kaybetmeye başlamış besin

45 25 çözeltisinin sistemde resirküle edilmesi kapalı sistemde %10 a varan verim azalmasına neden olabilmektedir (Meriç, 2006). Ortam kültürü şeklinde yürütülen kapalı sistemlerde, drene olan besin çözeltisinin toplanarak tekrar bitki kök bölgesine uygulanması, sistemde tuz konsantrasyonunun artmasına neden olmakta (Stanghellini et al., 1998), artan tuz miktarı da bitki kök bölgesinde ozmotik potansiyeli arttırarak bitki su tüketimi ve verimini azaltmaktadır (Klaring et al., 1999; Dorais et al., 2001). Bu nedenle, elektriksel iletkenlik ölçümlerinin bitki kök bölgesindeki toplam iyon konsantrasyonunu yansıttığı, ancak pek çok durumda özel iyon konsantrasyonları üzerinde de kontrol sağlanması gerektiği belirtilmektedir (Sonneveld and Voogt, 2001). Li and Stanghellini (2001), besin elementlerinin konsantrasyonları arttırılarak hazırlanan 4 farklı tuzluluk (EC) seviyesindeki (2, 6, 8.5 ve 9 ds.m -1 ) besin çözeltisinin topraksız domates yetiştiriciliğinde bitki gelişimi üzerine olan etkisini incelemişlerdir. Tuzluluğun bitki gelişimi üzerine etkisi kök bölgesi tuzluluğu 6.5 ds.m -1 yi geçtiğinde ortaya çıkmış ve en belirgin etkisi yaprak gelişimindeki gerileme olmuştur. Buna göre 6.5 ds.m -1 üzerindeki her 1 ds.m -1 lik artışta tek başına yaprak alanı %8 oranında azalırken, yaprak sayısı %2 oranında artmış, sonuçta toplam yaprak alanı %7 oranında azalmıştır. En yüksek EC seviyesindeki yaprak alan indeksi ise 2 ds.m -1 tuzluluk seviyesine göre %20 ye kadar azalma göstermiştir. Bu nedenle de bitki örtüsü içine giren ışık miktarında %8 kadar azalma meydana gelmiş bunun da kuru madde miktarına etki ettiği belirtilmiş ancak istatistiksel yönden bu farklılık önemli bulunmamıştır.

46 26 Sanchez ve ark. (2005), domates bitkisinin farklı tuzluluk seviyelerine sahip besin çözeltisi ile sulandığı bir araştırmada, bitkilerin dikimden (Şubat) mayıs ayı başına kadar geçen süre içinde su tüketimlerinin bitki gelişimi ve sera içi sıcaklığı nedeniyle arttığını gözlemlemiştir. Buna göre, besin çözeltisine NaCl eklenmediği durumda günlük bitki su tüketimi fide dikiminde 0.1 l.bitki -1, dikimden 70 gün sonra ise 1.70 l.bitki -1 olarak belirlenmiştir. Mevsimlik bitki su tüketimi ise 4 farklı çeşit için 103, 141, 151 ve 155 l.bitki -1 verim değerleri ise sırasıyla 2789, 3310, 3432 ve 3170 g.bitki -1 olarak gerçekleşmiştir. Araştırmada ayrıca, ortalama su kullanım randımanları pazarlanabilir verim açısından 25 g.litre -1, toplam verim açısından 26 g.litre -1 olarak bildirilmiştir. Yurtseven ve ark. (2005), ülkemizde sera domates yetiştiriciliği üzerinde yürütttükleri bir araştırmada, Haziran Ekim ayları arasında yetiştirilen bitkilerin verimleri 0.25 ve 2.4 ds.m -1 tuzluluğa sahip deneme konularında sırasıyla 1512 ve 1098 g.bitki -1, mevsimlik su tüketimleri ve l/bitki, su kullanım randımanları ise 8.5 ve 7.6 g.litre -1 olarak bulmuştur. Besin çözeltisinin bitki kök bölgesine alttan uygulandığı ve ortam içinde kapillarite ile yükseldiği sistemlerde bitki tarafından kullanılmayan besin elementlerinin köklerin daha az bulunduğu yetiştirme ortamının üst kısmında biriktiği ve tuzluluk meydana getirdiği belirtilmektedir. Birikim her ne kadar köklerin az olduğu bölgede gerçekleşse de, tuz birikimi nedeniyle bu sistemler üretim sezonunun uzun ve sıcaklığın yüksek olduğu Akdeniz iklim kuşağındaki yetiştiricilik üzerinde olumsuz etkiler yaratmaktadır (Reed, 1996;

47 27 Santamaria ve ark., 2003; Rouphel ve Colla, 2005a). Bununla birlikte bu sistemlerin iş gücünden tasarruf ve üniform bir bitki gelişimi sağladığı da bildirilmektedir (Uva ve ark., 1998). Rouphel ve Colla (2005b), topraksız kabak yetiştiriciliği üzerine yaptıkları araştırmada, kapillar sistem ile sulanan bitkilerin kök bölgesinin üst cm sindeki tuzluluk değerinin ilkbahar dönemi sonunda sonbahar dönemine göre 2 kat daha yüksek olduğunu belirtmektedir. Bu sonucu da ilkbaharda sera içi solar radyasyon ve sıcaklığın sonbahara göre daha yüksek olmasına bağlamaktadırlar. Schwarz ve ark. (1998), EC seviyesini kapalı sistemde 1 ile 9 ds.m - 1 arasında değiştirmişler ve domates veriminin EC 1 den 6 ds.m -1 ye yükseldiğinde %50, 9 ds.m -1 ye yükseldiğinde su alınımının %60 ve yaprak alanının %20 oranında azaldığını bulmuşlardır. Cuartero ve Fernandez (1999), tuzluluğun domateslerde şeker ve asitleri artırarak tadı iyileştirdiğini, raf ömrü ve meyve sertliğini değiştirmediğini yada çok az azalttığını, ancak çiçek burnu çürüklüğü oluşumunu artırdığını bildirmektedirler. Tüzel ve ark. (2001), farklı EC seviyelerine (2, 4, 6 ve 8 ds.m -1 ) sahip besin çözeltilerinde yetiştirdikleri domates çeşitlerinde EC deki artışın verimi azalttığını, ancak bazı kalite parametrelerini (toplam suda çözünebilir kuru madde, titre edilebilir sitlik ve toplam kuru madde) artırdığını belirtmişlerdir. Benzer sonuç 2, 3, 4 ve 5 ds.m -1 nin denemeye alındığı bir araştırmada da bulunmuştur (Eltez ve ark., 2002). Ben-Gal ve Shani (2002), yüksek bor (0.028, 0.185, 0.37, 0.74, mol.m -3 ) ve tuz (1, 3, 6, 9 ds.m -1 ) dozlarının domateste (cv.

48 ) etkilerini araştırmışlar ve artan bor konsantrasyonunun verim ve transpirasyonu azalttığını ancak bitkiler tuz stresine maruz kaldıklarında bu etkinin azaldığını saptamışlardır. Yaprak dokularında artan bor konsantrasyonu verimi azaltırken, artan tuzluluk bor birikimini azaltmıştır. Sulama suyundaki ve topraktaki bor konsantrasyonunun verimle korelasyonu bitki dokularındaki bor konsantrasyonuna göre daha iyi bulunmuştur. Elektriksel geçirgenliği farklı (2, 6, yarım gün 2 ve yarım gün 6 ds.m -1 ) besin çözeltisi uygulanarak yetiştirilen domates bitkilerinden elde edilen verim ve bitki su tüketim değerleri tuzluluğun artması ile azalmıştır (Tüzel ve ark., 2003). Santamaria ve ark. (2003), Diana ve Naomi domates çeşitlerini (1) gece ve gündüz düşük(2 ds.m -1 ) ve (2) gece yüksek (6 ds.m -1 ) ve gündüz düşük EC (2 ds.m -1 ) koşullarında yetiştirdiklerinde gece 6 ds.m -1 uygulamasının verimi ve günlük su tüketimini değiştirmediğini bildirmişlerdir. Olympios ve ark. (2003), sulama suyunda dört tuzluluk seviyesini (1.7 kontrol, 3.7, 5.7 ve 8.7 ds.m -1 ) domateste farklı gelişme dönemlerinde (79 günlük yetiştirme döneminin son %75 inde; son %50 sinde; ilk %50 sinde ve tüm dönem) uygulamışlar ve tuzluluğun artışı ile gelişme ve verimin azaldığını ve bu azalmanın kontrole göre artan tuz seviyeleri ile verimde %20.3, 30.2 ve 49; bitki boyunda %2.9, 12.2 ve 20.1 oranlarında olduğunu saptamışlardır. Başlangıçta iyi kalitede su uyguladıktan sonra tuz stresi yaşandığında tuzun olumsuz etkisi daha az olurken, tersi uygulandığında zarar daha fazla olmuştur.

49 29 Maggio ve ark. (2007), hidroponik olarak yetiştirilen domateslerde sekiz farklı tuzluluk seviyesini [2.5 (kontrol); 4.2; 6.0; 7.8; 9.6; 11.4; 13.2 ve 15.0 ds.m -1 ] denemeye almışlar ve yaklaşık olarak 9.6 ds.m -1 de bitki kökleri ve üst aksamında ABA seviyesinin (1) ABA ya olan stoma tepkisindeki hassasiyetin azalmasına, (2) genç ve yaşlı yapraklar arasında Na+ iyonunun dağılımındaki değişmesine ve (3) kök/sürgün oranındaki artışa uygun olarak önemli bir azalma gösterdiğini saptamışlardır.

50 30

51 31 3. MATERYAL VE YÖNTEM Araştırma, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü ne ait, Bornova da Kuzey-Güney yönünde kurulu bulunan polietilen örtülü serada yürütülmüştür (Şekil 2.1). Sera yay şeklinde iki çatılı olup, eni 16 m, uzunluğu 50 m, yan yüksekliği 2.5 m ve çatı yüksekliği 4.0 m dir. Yan yüzeyler ve çatılarda bulunan havalandırma açıklıkları içeriye zararlı girişini engellemek üzere net ile kaplanmıştır. Sera içersinde otomasyonu sağlanmış sıcak hava üflemeli 2 adet ısıtıcı ile sera içerisinde ve dışarısında bazı meteorolojik verileri ölçmek amacıyla iklim sensörleri bulunmaktadır. Araştırma süresince serada yalnızca dondan koruma amacıyla ısıtma yapılmıştır. Şekil 3.1. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü PE bitünel serası Araştırmada bitkisel materyal olarak Durinta F 1 domates çeşidi kullanılmıştır. Araştırmada, saksı kültürü yetiştirme tekniği

52 32 uygulanmıştır. Bu amaçla, boyutları 75x23x16 cm olan beyaz renkli plastik yatay saksılardan faydalanılmıştır. Fideler her saksıda üç bitki yer alacak biçimde (Şekil 3.2) seraya dikilmişlerdir (3,48 bitki/m 2 ). Yetiştirme ortamı, bitki başına 6 litre kök hacmi olmak üzere plastik saksılara (18 litre/saksı) doldurulmuştur. Kullanılan saksıların alt kısımlarına araştırma süresince uygulanan besin çözeltisi fazlasının drenaj yoluyla dışarı atılabilmesi amacıyla drenaj delikleri açılmıştır (Şekil 3.2). Şekil 3.2 Araştırmada kullanılan bitki yetiştirme saksıları. Her konudan drene olan çözeltinin toplanmasında, saksıların alt kısmına yapılan çıkış açıklıklarından boşalan eriyiğin, saksıların yanına monte edilmiş ve buharlaşma kayıplarına izin vermeyecek şekilde düzenlenmiş 50 mm çapındaki PVC borulara akması sağlanmış ve bu borular yardımıyla ilgili depolara taşınmışlardır.

53 33 Araştırmada, besin çözeltisinin bitkilere uygulanmasında damla sulama sistemi kullanılmıştır. Lateral üzerine 3 lt.h -1 debiye sahip online basınç düzenleyicili damlatıcılar bağlanmıştır. Çalışmaya alınan her konuya uygulanan besin çözeltisi miktarları, elektrikli vanalar ve kalibrasyonu yapılmış sayaçlardan yararlanılarak günlük olarak kaydedilmiştir. (Şekil. 3.3). (a) Şekil 3.3 Kapalı (a) ve açık (b) besleme sisteminde kullanılan sayaçlar. (b) Sera dışında oluşturulan ve elektrik jeneratörü ile destekli sistem denetim biriminde besin çözeltisi tankları da kullanılarak sistemin otomasyonu sağlanmıştır (Şekil 3.4). Sistem denetim biriminden sağlanan besin çözeltisi (EC = 2ds.m -1, ph = ), sera içerisinde bulunan 3 depoya doldurulduktan sonra sera içersinde bulunan her depoda NaCl ilavesi ile deneme konuları olan tuz düzeyleri ayrı ayrı ayarlanmıştır (Şekil 3.5).

54 34 Şekil 3.4 Sistem denetim birimi Araştırmada sera dışında bulunan tankta Day (1991) e göre hazırlanan besin çözeltisi kullanılmıştır. Hazırlanan besin çözeltisinin ph sı arasında tutulmuştur (Çizelge 3.1). Çizelge 3.1 Besin Çözeltisinin Kimyasal Bileşimi Ve Bu Amaçla Kullanılan Kimyasal Kaynaklar. Besin Kullanılan elementi miktar (mg/l) Kullanılan kimyasal kaynak N * NH 4 NO 3 (%33) P 40 H 3 PO 4 (%85) K * KNO 3 ( ) Ca 150** Ca(NO 3 ) 2 (%15.5 N, %19 Ca) Mg 50 MgSO 4.7H 2 O (%10 Mg) Fe 2 Sequestrene (%6 Fe) Mn 0.75 MnSO 4.H 2 O

55 35 Besin Kullanılan elementi miktar (mg/l) Kullanılan kimyasal kaynak Zn 0.5 ZnSO 4.7H 2 O B 0.4 H 3 BO 3 Cu 0.1 CuSO 4.5H 2 O Mo 0.05 (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24.4H 2 O Çalışmada açık ve kapalı sistemlerde yetiştirilen domates bitkisinde 2 ds.m -1 (Kontrol), 4 ds.m -1 ve 6 ds.m -1 olan 3 ayrı tuzluluk düzeyinin etkileri araştırılmıştır. Çalışma tesadüf bloklarında bölünmüş parseller deneme desenine göre 4 tekrarlı olarak kurulmuştur. Ana parsellerde besleme sistemleri, alt parsellerde farklı tuzluluk düzeyleri denenmiştir. Bitkilere tuz uygulamasına fideler saksılara aktarıldıktan 3 hafta sonra başlanmıştır. Araştırma 25/08/ /01/2007 ve 12/03/ /07/2007 tarihleri arasında, sonbahar ve ilkbahar olmak üzere iki bitki yetiştirme dönemi boyunca yürütülmüştür. Açık besleme sisteminde farklı tuzluluk düzeylerindeki besin çözeltileri sera içersinde bulunan depolardan uygulanmıştır (Şekil 3.5). Araştırmada açık sistemden drene olan besin çözeltisi hacimsel olarak belirlendikten sonra seradan uzaklaştırılmıştır. Her bir konuya ait drene olan besin çözeltisi miktarının sera dışına atılması için ise dalgıç pompa kullanılmıştır.

56 36 Şekil 3.5. Sera içi depoları Kapalı besleme sisteminde ise 3 ayrı tuzluluk düzeyinin oluşturulduğu depolardan (Şekil 3.5) alınan besin çözeltileri bitki yetiştirme seviyesinin altına her tekerrür için ayrı yerleştirilen daha 200 litre hacimli küçük tanklara doldurulmuşlardır (Şekil 3.6). Bitkilere besin çözeltisinin uygulanması bu tanklardan yapılmıştır. Bu sistemde drene olan çözelti tekrar kendi besleme tanklarına boşaltılarak döngülü kullanımı sağlanmıştır. Bitki su tüketimine bağlı olarak tanklarda azalan besin çözeltileri günlük olarak, sera içersinde bulunan ana tanklardan otomatik olarak doldurulmuştur. Bu sistemde de, tüm konulara uygulanan, atılan ve resirküle edilen besin çözeltileri hacimsel olarak ölçülmüştür.

57 37 Şekil 3.6. Kapalı sistem besleme tankları Kapalı sistemde besin tanklarında bulunan besin çözeltisinin elektriksel iletkenlik değeri olması gereken düzeyi 2dS.m -1 aştığında, besleme tankındaki çözelti hacimsel olarak ölçülerek sera dışına atılmış ve besleme tankı yeniden ilgili solüsyon ile doldurulmuştur. Şekil 3.7. Kapalı sistem genel görünüm

58 38 Şekil 3.8. Açık sistem genel görünüm Araştırma süresince, açık ve kapalı besleme sistemlerinde besin çözeltisi uygulamalarının zamanlamasında, bitki yüksekliğindeki solar radyasyon ölçümlerinden sağlanan toplam değerlerden yararlanılmıştır (Şekil 3.9). Sera içinde oluşan güneş radyasyonu 2MJ.m -2 ye ulaştığında sistem çalıştırılmıştır. Şekil 3.9 Güneş radyasyonu ölçümünde kullanılan sensör.

59 39 Konulara uygulanacak çözelti miktarları ise saksı drenaj çıkışlarında yapılan gözlemlere dayandırılmış ve kontrol konularda günlük olarak yaklaşık % 30 düzeyinde drenaja izin verilmiştir (Winsor ve Schwarz, 1990). Bu amaçla su uygulama süreleri, bitki gelişim dönemleri ve günlük ölçümler dikkate alınarak haftalık olarak düzenlenmiştir. Araştırmada her konuya ait bitki su tüketimleri, uygulanan ve drene olan miktarlar arasındaki ilişkiden, su bütçesi yönteminden (Kırda, 1999; Baille, 1996; Castilla, 2000) yararlanılarak saptanmıştır. ET I D Eşitlikte; ET = Bitki su tüketimi (l.bitki -1 ) I = Sulama suyu miktarı (l.bitki -1 ) D = Drenaj (l.bitki -1 ) Kapalı sistemde besin tanklarına eklenen besin çözeltisi ve konulara uygulanan besin çözeltisi miktarları ile açık sistemde konulara uygulanan ve drene olan besin çözeltisi miktarları ilgili sayaçlardan günlük olarak okunarak tüm konularda gerçek bitki su tüketimi değerleri belirlenmiştir.

60 40 Açık ve kapalı sistemlerde su kullanım randımanın belirlenmesinde ise aşağıdaki eşitlikler kullanılmıştır (Gregory, P.J., 2004) : WUE SSM = Verim Sulama suyumiktarı (kg/m 3 ) Verim WUE ET = ET (kg/m 3 ) Meyveler her hasatta çaplarına göre 4 ayrı şekilde sınıflandırılmıştır. Bu sınıflandırmaya göre çapı 5.5 cm den büyük olan meyveler 1.sınıf, 5.5> >4.5 2.sınıf, 4.5> >3.5 3.sınıf ve çapı 3.5 cm den küçük olan meyveler 4.sınıf olarak Kabul edilmiştir. Her hasatta toplam meyve sayısı ve meyve ağırlığı değerleri de belirlenmiş ve dönem sonunda elde edilen sonuçlar TARIST istatistiksel analiz programıyla değerlendirilerek varyans analizi uygulanmıştır.

61 41 4. BULGULAR 4.1 Sonbahar Dönemi Bulguları İklim verileri Sonbahar dönemi süresince sera içerisinde ölçülen haftalık minimum, maksimum ve ortalama sıcaklık (Şekil 4.1.1) ve oransal nem (Şekil 4.1.2) değerleri ve sonbahar dönemi süresince sera içerisinde ve dışarısında ölçülen solar radyasyon değerleri ve sera içerisinde hesaplanan buhar basıncı açığı değerleri (Şekil 4.1.3) aşağıda verilmiştir. Şekil Sonbaharda sera içinde ölçülen haftalık ortalama, minimum ve maksimum sıcaklık değerleri

62 42 Şekil Sonbaharda sera içinde ölçülen haftalık ortalama, maksimum ve minimum oransal nem değerleri Şekil Sonbaharda sera içinde ve dışında ölçülen haftalık ortalama solar radyasyon ve buhar basıncı açığı değerleri

63 43 Sera içinde ölçülen sıcaklık değerleri 18. Haftaya ( ) kadar azalmış daha sonraki haftalarda artış göstermiştir (Şekil 4.1.1). Ortalama değer açısından en yüksek sıcaklık 29.0 o C ile 1. haftada, en düşük sıcaklık ise 8.5 o C ile 18. haftada ölçülmüştür. Sera içi oransal nem değerleri sıcaklığın azalmasıyla önce artış göstermiş, haftalardan itibaren sera içi sıcaklığın artmasına bağlı olarak azalmıştır (Şekil 4.1.2). Ortalama değer açısından en yüksek sera içi oransal nem %85.0 ile 15. Haftada ( ), en düşük oransal nem ise %24.5 ile 1. haftada ölçülmüştür. Sera içinde ve dışında ölçülen solar radyasyon değerleri dönem içinde 19. haftaya kadar ( ) azalan bir seyir izlemiş, bu haftadan sonra artış göstermiştir. Sera içinde en yüksek haftalık ortalama solar radyasyon değeri 9.1 MJ.m -2.gün ile 5. haftada, en düşük değer ise 3.18 MJ.m -2.gün ile 19. haftada ölçülmüştür (Şekil 4.1.3). Sera içi buhar basıncı açığı değerleri dönem boyunca gerek solar radyasyon gerekse de sıcaklık değerlerine benzer bir seyir izlemiştir (Şekil 4.1.3). Dönem başında 2.86 kpa olan sera içi buhar basıncı açığı 7. hafta sonrasında 0.5 kpa nın altına kadar düşmüş ve dönem sonuna kadar yükselmemiştir.

64 Verim Hasatlar tarihinde başlamış, tarihinde sona ermiştir. Dönem boyunca toplam 8 kez hasat yapılmıştır. Araştırmadan sağlanan toplam verim değerleri konulara göre açık besleme sisteminde 8.05 kg.m -2 ile kg.m -2, kapalı besleme sisteminde ise 6.62 kg.m -2 ile kg.m -2 arasında değişim göstermiştir. Şekil Sonbahar bitki yetiştirme döneminde elde edilen toplam verim ve pazarlanabilir verim değerleri Deneme konularının toplam ve pazarlanabilir verim ile meyve sayısı, ortalama meyve ağırlığı ve farklı meyve sınıflarına dahil olan meyve sayısının toplam meyve sayısına oranı üzerine etkileri Çizelge 4.1. de verilmiştir.

65 Çizelge 4.1. Sonbahar Dönemine Araştırma Konularına İlişkin Toplam ve Pazarlanabilir Verim, Toplam Meyve Sayısı, Ortalama Meyve Ağırlığı ve İrilik Dağılımları. Toplam Sistem Tuzluluk İnteraksiyonlar Açık Kapalı Verim (kg.m -2 ) Pazarlanabilir Verim (kg.m - Meyve Sayısı (adet.m -2 ) 2 ) Toplam Ortalama Meyve Ağırlığı (g) 4.Sınıf (%) 3.Sınıf (%) 2.Sınıf (%) 1.Sınıf (%) Açık a a a a a a Kapalı b b b b b b LSD(0.05) öd öd ds a a a a a b c a 4 ds b b a b a b b b 6 ds c c b c b a a c LSD(0.05) ds a a a a b b a 4 ds a a b b b b a 6 ds b b a c a a b LSD(0.05) öd ds a a a a b b c a 4 ds b b a a b b b a 6 ds c c b b a a a b LSD(0.05)

66 46 Açık ve kapalı sistem arasında verim yönünden istatistiksel olarak farklılık bulunmuştur. Buna göre açık sistemde, ortalama olarak, kg.m -2, kapalı sistemde ise göre kg.m -2 toplam verim elde edilmiştir. Pazarlanabilir verim yönünden de benzer sonuçlar elde edilmiş yüksek verim açık besleme sisteminden sağlanmıştır. Farklı tuz düzeyleri arasında en yüksek toplam ve pazarlanabilir verimler gerek açık gerekse kapalı besleme sistemlerinde kontrol (2 ds.m -1 ) konularından sağlanmıştır. Bunu sırasıyla 4 ds.m -1 ve 6 ds.m -1 konuları izlemiştir. Toplam verim yönünden, 2 ds.m -1 konusunda açık sistemde kg.m -2, kapalı sistemde ise kg.m -2, 4 ds.m -1 konusunda açık sistemde kg.m -2, kapalı sistemde ise kg.m -2, 6 ds.m -1 konusunda açık sistemde kg.m -2, kapalı sistemde ise kg.m -2 verim elde edilmiştir. Pazarlanabilir verim yönünden yapılan analizde de toplam verime benzer eğilimlerin olduğu saptanmıştır. Toplam meyve sayısına besleme sistemlerinin etkisi bulunmazken tuzluluk düzeyleri arasında fark bulunmuştur. Açık besleme sisteminde 107 adet.m -2 ile 112 adet.m -2, kapalı besleme sisteminde ise 100 adet.m -2 ile 123 adet.m -2 adet meyve elde edilmiştir. Gerek açık gerekse kapalı besleme sistemlerinde 6 ds.m -1 tuz düzeyinde en az meyve adedi elde edilmiştir. Ortalama meyve ağırlığı üzerine gerek besleme sistemlerinin gerekse farklı tuz düzeylerinin önemli düzeyde etkide bulunduğu saptanmıştır. Açık besleme ve kapalı besleme sistemlerinde ortalama meyve ağırlıkları sırasıyla 88.3 ve 80.5 g olarak saptanmıştır. Her iki 46

67 47 besleme sisteminde de en yüksek meyve ağırlıkları sırasıyla g ve 89.7 g ile 2 ds.m -1 konusundan sağlanırken yüksek tuzluluk düzeyinin söz konusu değeri azalttığı saptanmıştır. Bu yönden elde edilen değerler yönünden yapılan değerlendirmede sırasıyla 75.4 g ve 67 g ortalama meyve ağırlıkları 6 ds.m -1 konusundan elde edilmiştir. Toplam meyve sayısı içinde daha fazla 1. boy meyve, açık besleme sisteminden sağlanmıştır. Tuzluluk düzeyleri arasında ise en yüksek 1. boy meyve oranı gerek açık gerekse kapalı besleme sistemlerinde, 2 ds.m -1 konusundan elde edilmiş bunu sırasıyla 4 ve 6 ds.m -1 konuları izlemiştir. Diğer boy meyve oranlarında da doğal olarak 6 ds.m -1 konusu ilk sırayı almıştır Besin çözeltisi kullanımı Açık ve kapalı sistemlerde sonbahar dönemine ait toplam ve haftalık sulama suyu miktarları Şekil 4.1.5, ve de ve bitki su tüketimi miktarları ise Şekil 4.1.5, ve da verilmiştir.

68 48 Şekil Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistemdeki toplam sulama suyu ve bitki su tüketimi değerleri (lt/bitki) Şekil Sonbahar döneminde açık sistemdeki sulama suyu miktarları (lt/bitki)

69 49 Şekil Sonbahar döneminde kapalı sistemdeki sulama suyu miktarları (lt/bitki) Şekil Sonbahar döneminde açık sistemdeki bitki su tüketimi miktarları (lt/bitki)

70 50 Şekil Sonbahar döneminde kapalı sistemdeki bitki su tüketimi miktarları (lt/bitki) Dönem boyunca uygulanan sulama suyu miktarı açık sistemde l.bitki -1, kapalı sistemde ise (resirküle edilen) l.bitki -1 arasında değişmiştir. Ortalama değer olarak açık sistemde 96.8 l.bitki -1, kapalı sistemde ise l.bitki -1 sulama suyu uygulanmıştır. Araştırma konularına ilişkin bitkilerin mevsimlik su tüketimleri, uygulanan ve drene olan miktarlar arasındaki farklardan yararlanılarak hesaplanmıştır. Buna göre, araştırma konularında, mevsimlik su tüketim değerleri açık sistemde l.bitki -1, kapalı sistemde ise l.bitki -1 arasında değişmiştir. Ortalama değer olarak açık sistemde 72.0 l.bitki -1, kapalı sistemde ise 53.1 l.bitki -1 bitki su tüketimi belirlenmiş, açık sistemde bitki su tüketimi kapalı sisteme göre %36 oranında daha yüksek bulunmuştur.

71 51 Tuzluluk konuları açısından bakıldığında açık sistemde her 2 ds.m -1 tuz konsantrasyonu artışına karşılık olarak bitki su tüketimi önce %10 sonra da %28 oranında azalma göstermiştir. Kapalı sistemde ise bitki su tüketimi ilk 2dS.m -1 lik artışla %12 daha sonra ise %50 lik bir azalma göstermiştir. Araştırma süresince, açık ve kapalı sistemlerdeki bitki su tüketimlerinin gelişim dönemi boyunca farklı yetiştirme ortamları içerisindeki değişimleri incelendiğinde, su tüketimlerinin birbirlerine benzer özellikler gösterdiği anlaşılmaktadır. Fide dikiminden sonraki ilk haftalarda bitki su tüketim miktarı düşük düzeydeyken, özellikle 3-5. haftalar arasında en yüksek su tüketimleri meydana gelmiştir. Söz konusu haftalarda, haftalık değerler 5 litre.bitki -1 nin üzerine ulaşırken sonraki sürelerde, sera içi iklimine bağlı olarak azalmalar meydana gelmiştir. Bitki gelişim dönemi boyunca, açık sistemde sera dışına atılan besin çözeltisi (drenaj) miktarları konulara göre 17,15 32,01 litre.bitki - 1 arasında değişmiştir(şekil ). Atılan su, açık sistemde drene olan tüm su miktarı iken kapalı sistemde ise konuya ait EC eşiğini aştığında sistemden atılan ve sezon sonunda besleme tankında kalan suyun toplamını ifade etmektedir. Harcanan toplam su değeri de açık sistemde bitkiye sağlanan su değeri iken kapalı sistemde ise sisteme sağlanan su değerini ifade etmektedir. Kapalı sistemde ise besin çözeltisinin EC değerleri önceden belirlenen değeri, 4 ds konusunda bir ve 6 ds konusunda 2 defa aştığından 3 defa su değişimi yapılmış ve dönem sonunda tanklardaki çözelti atılmıştır. Buna göre kapalı sistemde konulara göre atılan miktarlar 14,24 32,95 litre.bitki -1 arasında olmuştur. Açık sistemde tüm konuların ortalamasında 26,47 litre.bitki -1

72 52 su atılırken, kapalı sistemde bu miktar 24,50 litre.bitki -1 dir. Başka bir deyişle açık sistemden sera dışına atılan miktar kapalı sisteme oranla 1,08 kez daha yüksek olmuştur. Elde edilen bulgulardan, konulara uygulanan ve atılan çözelti miktarları birlikte değerlendirildiğinde, kapalı sistemin açık sisteme oranla konulara göre % 0 - % 20 arasında su tasarrufu sağladığı saptanmıştır. Araştırmadaki tüm konular için ortalama değer %10,8 olmuştur. Şekil Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistem su bütçesi

73 Su kullanım randımanı Açık ve kapalı sisteme ait su kullanım randımanı değerleri Şekil ve de verilmiştir. Şekil Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistem su kullanım randımanları Araştırma döneminde, konulara göre su kullanım randımanı değerleri gerek su tüketimleri gerekse kullanılan sulama suyu miktarlarına bağlı olarak değişiklikler göstermiştir. Toplam verim açısından yapılan su kullanım randımanı değerlendirmesinde, açık sistemde WUE SSM değerleri kg.m -3, kapalı sistemde ise WUE SSM değerleri kg.m -3 arasında değişmiştir (Şekil ).

74 54 Şekil Sonbahar döneminde açık ve kapalı sistem bitki su tüketimine göre hesaplanan su kullanım randımanları Bitki su tüketimi sonuçlarına bağlı olarak hesaplanan ortalama su kullanım randımanı değerleri açık ve kapalı besleme sistemleri için sırasıyla 37,90 ve 49,92 kg.m -3 olarak bulunmuştur. Sözkonusu değerler, kullanılan sulama suyu miktarları yönünden ise 28,00 ile 33,92 kg.m -3 olarak gerçekleşmiştir. Başka bir anlatımla, ortalama WUE ET ortalama WUE SSM den açık besleme sisteminde 1,35 kez, kapalı besleme sisteminde ise 1,47 kez daha yüksek bulunmuştur. Diğer taraftan, kullanılan sulama suyu miktarları yönünden kapalı besleme sisteminden sağlanan ortalama WUE açık sisteme oranla 1,18 kez daha yüksek olarak belirlenmiştir.

75 İlkbahar Dönemi Bulguları İklim verileri İlkbahar dönemi süresince sera içerisinde ölçülen haftalık minimum, maksimum ve ortalama sıcaklık (Şekil 4.2.1) ve oransal nem (Şekil 4.2.2) değerleri ve sonbahar dönemi süresince sera içerisinde ve dışarısında ölçülen solar radyasyon değerleri ve sera içerisinde hesaplanan buhar basıncı açığı değerleri (Şekil 4.2.3) aşağıda verilmiştir. Şekil İlkbaharda sera içinde ölçülen haftalık ortalama, minimum ve maksimum sıcaklık değerleri

76 56 Şekil İlkbaharda sera içinde ölçülen haftalık ortalama, minimum ve maksimum oransal nem değerleri Şekil İlkbaharda sera içinde ve dışında ölçülen haftalık ortalama solar radyasyon ve buhar basıncı açığı değerleri

77 57 Sera içinde ölçülen sıcaklık değerleri 15. Haftaya ( ) kadar artmış daha sonraki haftalarda azalma göstermiştir (Bkz. Şekil 4.2.1). Ortalama değer açısından en yüksek sıcaklık 31.1 o C ile 15. haftada, en düşük sıcaklık ise o C ile 1. haftada ölçülmüştür. Ortalama değer açısından en yüksek sera içi oransal nem %66.3 ile 11. Haftada ( ), en düşük oransal nem ise %33.2 ile 18. haftada ölçülmüştür. Sera içinde ve dışında ölçülen solar radyasyon değerleri dönem içinde artan bir seyir izlemiş, sadece 9. haftada yaptığı çıkış sonrası bir azalma göstermiştir. Sera içinde en yüksek haftalık ortalama solar radyasyon değeri 16.7 MJ.m -2.gün ile 14. haftada, en düşük değer ise 6.9 MJ.m -2.gün ile 2. haftada ölçülmüştür (Bkz. Şekil 4.2.3). Sera içi buhar basıncı açığı değerleri dönem boyunca gerek solar radyasyon gerekse de sıcaklık değerlerine benzer bir seyir izlemiştir (Bkz. Şekil 4.2.3). Dönem başında 0.72 kpa olan sera içi buhar basıncı açığı 4. hafta sonrasında 2 kpa nın üstüne çıkmış ve dönem sonuna kadar kpa arasında devam etmiştir.

78 Verim Hasatlar tarihinde başlamış, tarihinde sona ermiştir. Dönem boyunca toplam 9 kez hasat yapılmıştır. Toplam verim değerleri konulara göre açık besleme sisteminde kg.m -2 ile kg.m -2, kapalı besleme sisteminde ise kg.m -2 ile kg.m -2 arasında değişim göstermiştir. Şekil İlkbahar bitki yetiştirme döneminde elde edilen toplam verim ve pazarlanabilir verim değerleri Deneme konularının toplam ve pazarlanabilir verim ile toplam meyve sayısı, ortalama meyve ağırlığı ve farklı meyve sınıflarına dahil olan meyve sayısının toplam meyve sayısına oranı üzerine etkileri Çizelge 4.2. de, verilmiştir.

79 Çizelge 4.2. İlkbahar Döneminde Araştırma Konularına İlişkin Toplam ve Pazarlanabilir Verim, Toplam Meyve Sayısı, Ortalama Meyve Ağırlığı ve İrilik Dağılımları Sistem Tuzluluk Toplam Verim (kg/m2) Pazarlanabilir Verim (kg/m2) Toplam Meyve Sayısı (adet/m2) Ortalama Meyve Ağırlığı (g) 4.Sınıf (%) 3.Sınıf (%) 2.Sınıf (%) 1.Sınıf (%) Açık a a a Kapalı b b b LSD(0.05) öd öd öd öd öd 2 ds a a a a b a a a 4 ds b b a b a b a b 6 ds c c b b a c b b LSD(0.05) İnteraksiyonlar Açık Kapalı 2 ds a a a a b a 4 ds b b a b a b 6 ds c c b b a b LSD(0.05) öd öd ds a a a a b c a a 4 ds b b b b a b a b 6 ds c b a b a a b b LSD(0.05)

80 60 Açık ve kapalı sistem arasında verim yönünden istatistiksel olarak farklılık bulunmamıştır. Açık sistemde, ortalama olarak, kg.m -2, kapalı sistemde ise göre kg.m -2 toplam verim elde edilmiştir. Pazarlanabilir verim yönünden de benzer sonuçlar elde edilmiş yüksek verim açık besleme sisteminden sağlanmıştır. Farklı tuz düzeyleri arasında en yüksek toplam ve pazarlanabilir verimler gerek açık gerekse kapalı besleme sistemlerinde kontrol (2 ds.m -1 ) konuslarından sağlanmıştır. Bunu sırasıyla 4 ds.m -1 ve 6 ds.m -1 konuları izlemiştir. Toplam verim yönünden, 2 ds.m -1 konusunda açık sistemde kg.m -2, kapalı sistemde ise kg.m -2, 4 ds.m -1 konusunda açık sistemde kg.m -2, kapalı sistemde ise kg.m -2, 6 ds.m -1 konusunda açık sistemde kg.m -2, kapalı sistemde ise kg.m -2 verim elde edilmiştir. Pazarlanabilir verim yönünden yapılan analizde de toplam verime benzer eğlimlerin olduğu saptanmıştır. Toplam meyve sayısına besleme sistemlerinin etkisi bulunmazken tuzluluk düzeyleri arasında arasında fark bulunmuştur. Açık besleme sisteminde 125 adet.m -2 ile 179 adet.m -2, kapalı besleme sisteminde ise 147 adet.m -2 ile 173 adet.m -2 adet meyve elde edilmiştir. Gerek açık gerekse kapalı besleme sistemlerinde 6 ds.m -1 tuz düzeyinde en az meyve adedi elde edilmiştir. Ortalama meyve ağırlığı üzerine besleme sistemlerinin etkisi istatistiksel yönden önemli bulunmazken farklı tuz düzeylerinin önemli düzeyde etkide bulunduğu saptanmıştır. Açık besleme ve kapalı besleme sistemlerinde ortalama meyeve ağırlıkları sırasıyla 51.3 ve 47.6 g olarak

81 61 saptanmıştır. Her iki besleme sisteminde de en yüksek meyve ağırlıkları sırasıyla 62.3 g ve 67.5 g ile 2 ds.m -1 konusundan sağlanırken yüksek tuzluluk düzeyinin sözkonusu değeri azalttığı saptanmıştır. Bu yönden elde edilen değerler yönünden yapılan değerlendirmede sırasıyla 42.2 g ve 33.8 g ortalama meyve ağırlıkları 6 ds.m -1 konusundan elde edilmiştir. Toplam meyve sayısı içinde daha fazla 1. boy meyve açık besleme sisteminden sağlanmıştır. Tuzluluk düzeyleri arasında ise en yüksek 1. boy meyve oranı gerek açık gerekse kapalı besleme sistemlerinde 2 ds.m -1 konusundan elde edilmiş bunu sırasıyla 4 ve 6 ds.m -1 konuları izlemştir. Diğer boy meyve oranlarınde da doğal olarak 6 ds.m -1 konusu ilk sırayı almıştır Besin çözeltisi kullanımı Açık ve kapalı sistemlerde ilkbahar dönemine ait toplam ve haftalık sulama suyu miktarları Şekil 4.2.5, ve de ve bitki su tüketimi miktarları ise Şekil 4.2.5, ve de verilmiştir.

82 62 Şekil İlkbahar döneminde açık ve kapalı sistemdeki toplam sulama suyu ve bitki su tüketimi değerleri (lt/bitki) Şekil İlkbahar döneminde açık sistemdeki sulama suyu miktarları (lt/bitki)

83 63 Şekil İlkbahar döneminde kapalı sistemdeki sulama suyu miktarları (lt/bitki) Şekil İlkbahar döneminde açık sistemdeki bitki su tüketimi miktarları (lt/bitki)

84 64 Şekil İlkbahar döneminde kapalı sistemdeki bitki su tüketimi miktarları (lt/bitki) Dönem boyunca uygulanan sulama suyu miktarı açık sistemde l.bitki -1, kapalı sistemde ise l.bitki -1 arasında değişmiştir. Ortalama değer olarak açık sistemde l.bitki -1, kapalı sistemde ise l.bitki -1 sulama suyu uygulanmıştır. Araştırma konularında, mevsimlik su tüketim değerleri açık sistemde l.bitki -1, kapalı sistemde ise l.bitki -1 arasında değişmiştir. Ortalama değer olarak açık sistemde l.bitki -1, kapalı sistemde ise 83.1 l.bitki -1 bitki su tüketimi belirlenmiş, açık sistemde bitki su tüketimi kapalı sisteme göre %55 oranında daha yüksek bulunmuştur. Tuzluluk konuları açısından bakıldığında açık sistemde her 2 ds.m -1 tuz konsantrasyonu artışına karşılık olarak bitki su tüketimi önce değişiklik göstermemiş sonra da %23 oranında azalma göstermiştir.

85 65 Kapalı sistemde ise bitki su tüketimi ilk 2dS/m lik artışla %13 daha sonra ise %17 lik bir azalma göstermiştir. Araştırma süresince, açık ve kapalı sistemlerdeki bitki su tüketimlerinin gelişim dönemi boyunca farklı yetiştirme ortamları içerisindeki değişimleri incelendiğinde, su tüketimlerinin birbirlerine benzer özellikler gösterdiği anlaşılmaktadır. Fide dikiminden sonraki ilk haftalarda bitki su tüketim miktarı düşük düzeydeyken, özellikle 3-5. haftalar arasında en yüksek su tüketimleri meydana gelmiştir. Söz konusu haftalarda, haftalık değerler 5 litre.bitki -1 nin üzerine ulaşırken sonraki sürelerde, sera içi iklimine bağlı olarak azalmalar meydana gelmiştir. Bitki gelişim dönemi boyunca, açık sistemde sera dışına atılan besin çözeltisi (drenaj) miktarları konulara göre 12,59 35,27 litre.bitki - 1 arasında değişmiştir (Şekil ). Kapalı sistemde ise besin çözeltisinin EC değerleri önceden belirlenen değeri, 2 ds konusunda bir ve 6 ds konusunda 2 kez aştığından 3 defa su değişimi yapılmış ve dönem sonunda tanklardaki çözelti atılmıştır. Buna göre kapalı sistemde konulara göre atılan miktarlar 9,85 18,68 litre.bitki -1 arasında olmuştur. Açık sistemde konuların ortalamasında 24,40 litre.bitki -1 su atılırken, kapalı sistemde bu miktar 14,45 litre.bitki -1 dir. Başka bir deyişle açık sistemden sera dışına atılan miktar kapalı sisteme oranla 1,69 kez daha yüksek olmuştur. Elde edilen bulgulardan, konulara uygulanan ve atılan çözelti miktarları birlikte değerlendirildiğinde, kapalı sistemin açık sisteme oranla konulara göre % 0 - % 61 arasında su tasarrufu sağladığı saptanmıştır. Araştırmadaki tüm konular için ortalama değer %23,5 olmuştur.

86 66 Şekil İlkbahar döneminde açık ve kapalı sistem su bütçesi (lt/bitki)

87 Su kullanım randımanı Açık ve kapalı sisteme ait su kullanım randımanı değerleri Şekil ve de verilmiştir. Şekil İlkbahar döneminde açık ve kapalı sistem sulama suyu miktarına göre su kullanım randımanları (kg/m³) Araştırma döneminde, konulara göre su kullanım randımanı değerleri gerek su tüketimleri gerekse kullanılan sulama suyu miktarlarına bağlı olarak değişiklikler göstermiştir. Toplam verim açısından yapılan su kullanım randımanı değerlendirmesinde, açık sistemde WUE SSM değerleri kg.m -3, kapalı sistemde ise WUE SSM değerleri 16, kg.m -3 arasında değişmiştir (Şekil ).

88 68 Şekil İlkbahar döneminde açık ve kapalı sistem bitki su tüketimine göre hesaplanan su kullanım randımanları Bitki su tüketimi sonuçlarına bağlı olarak hesaplanan ortalama su kullanım randımanı değerleri açık ve kapalı besleme sistemleri için sırasıyla 17,46 ve 25,54 kg.m -3 olarak bulunmuştur. Söz konusu değerler, kullanılan sulama suyu miktarları yönünden ise 14,88 ile 21,77 kg.m -3 olarak gerçekleşmiştir. Başka bir anlatımla, ortalama WUE ET ortalama WUE SSM den açık besleme sisteminde 1,17 kez, kapalı besleme sisteminde ise de 1,17 kez daha yüksek bulunmuştur. Diğer taraftan, kullanılan sulama suyu miktarları yönünden kapalı besleme sisteminden sağlanan ortalama WUE açık sisteme oranla 1,46 kez daha yüksek olarak belirlenmiştir.