EGE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ (DOKTORA TEZİ)

Transkript

1 EGE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ (DOKTORA TEZİ) SERA TOPRAKSIZ DOMATES YETİŞTİRİCİLİĞİNDE SU KULLANIM ETKİNLİĞİ YÖNÜNDEN SULAMA PROGRAMLARININ VE BİTKİ YETİŞTİRME SİSTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI M. Kamil MERİÇ Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Bilim Dalı Kodu: Sunuş Tarihi: Tez Danışmanı: Prof. Dr. İ. Hakkı TÜZEL Bornova - İZMİR

2

3 Sayın M. Kamil MERİÇ tarafından DOKTORA TEZİ olarak sunulan Sera Topraksız Domates Yetiştiriciliğinde Su Kullanım Etkinliği Yönünden Sulama Programlarının ve Bitki Yetiştirme Sistemlerinin Geliştirilmesi adlı bu çalışma, Lisansüstü Eğitim ve Öğretim Yönetmeliği nin 4 üncü madde (c) ve (d) bentleri ve Enstitü yönergesinin ilgili hükümleri dikkate alınarak tarafımızdan değerlendirilmiş olup yapılan sözlü savunma sınavında aday oy... ile başarılı bulunmuştur. Bu nedenle M. Kamil MERİÇ in sunduğu metnin doktora tezi olarak kabulüne oy... ile karar verilmiştir. III 5 Ekim 006 Jüri Başkanı ;... Raportör ;... Üye ;... Üye ;... Üye ;... Bu tezin kabulü, Fen bilimleri Entitüsü Yönetim Kurulu nun... gün ve...sayılı kararı ile onaylanmıştır. Süleyman BORUZANLI Enstitü Sekreteri Prof. Dr. Emür HENDEN Enstitü Müdürü

4 IV

5 ÖZET Sera Topraksız Domates Yetiştiriciliğinde Su Kullanım Etkinliği Yönünden Sulama Programlarının ve Bitki Yetiştirme Sistemlerinin Karşılaştırılması MERİÇ, M. Kamil Doktora Tezi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. İ. Hakkı TÜZEL Araştırma, sera topraksız domates yetiştiriciliğinde farklı yetiştiricilik sistemleri ve sulama programlarının su kullanım randımanı üzerine olan etkilerini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Bu amaçla, yılları arasında, sonbahar ve ilkbahar dönemini kapsayacak şekilde tesadüf blokları bölünmüş parseller deneme desenine uygun olarak iki ayrı deneme kurulmuştur. İlk denemede ortam kültüründe açık ve kapalı olmak üzere besleme sistemi ve her sistem altında sera içine gelen her,.0 ve 4.0 MJ/m güneş radyasyonu toplam değeri için 3 sulama programı denenmiştir. İkinci denemede ise, besin eriyiğinin bitkilere alttan uygulandığı ve yetiştirme ortamı içinde kapillarite ile yükseldiği kapillar sistem yer almıştır. Bu sistem altında iki farklı besin eriyiği dozu (tam doz ve yarım doz) ile iki farklı saksı tipi (yatay ve dikey) kullanılmıştır. Araştırmada, açık sistemden kapalı sisteme göre ortalama %10 daha yüksek verim elde edilirken, sulama konuları açısından en yüksek verimler MJ/m konusunda belirlenmiştir. İlkbahar dönemleri ortalaması olarak, açık sistem ve kapalı sistemden, kapillar sisteme göre %34 ve %1 daha yüksek verim alınmıştır. Özellikle ilkbahar döneminde, kapillar sistemde bitki kök bölgesindeki tuzluluğun gerek verim gerekse bitki gelişimi üzerindeki en büyük kısıtlayıcı etmen olduğu saptanmıştır. Araştırmada uygulanan besin eriyiği açısından kapalı sistemde açık sisteme göre, sonbahar döneminde %5, ilkbahar döneminde %0 su tasarrufu sağlanmıştır. Açık sistemde kapalı sisteme göre sonbaharda %11, ilkbaharda ise %9 daha fazla besin eriyiği tüketilmiştir. Su kullanım randımanları sonbaharda ilkbahara, kapalı sistemde açık sisteme, sulamanın daha uzun aralıklarla yapıldığı konularda daha sık yapılanlara göre daha yüksek elde edilmiştir. Uygulanan besin eriyiği açısından toplam ve pazarlanabilir verime göre belirlenen su kullanım randımanları, kapalı sistemde açık sisteme göre sonbahar döneminde %0, ilkbahar döneminde %13 daha yüksek bulunmuştur. Kapillar sistemde su kullanım randımanları sonbaharda açık sisteme göre %57, kapalı sisteme göre %31 daha yüksek saptanmıştır. İlkbaharda ise açık sistemle aynı, kapalı sisteme göre %10 daha düşük belirlenmiştir. Araştırma süresince kapillar sistemden sera dışına besin eriyiği uzaklaştırılmamıştır. Açık ve kapalı sistemde ise ortalama 1054 ve 373 m 3 /ha besin eriyiği sera dışına atılmıştır. Sonuçlar, ülkemiz koşullarında yüksek su kullanım randımanları sağlayan kapalı sistemlerin desteklenmesi gerektiğini ve sera içine gelen güneş radyasyonunun her MJ/m lik toplam değerinde yapılan sulamaların uygun olduğunu göstermiştir. Kapillar sistemlerin kullanılması durumunda ise özellikle ilkbahar döneminde bitki kök bölgesi tuzluluğunun dikkatli izlenmesi gerektiği ve besin eriyiği reçetelerinin bu yönde geliştirilmesinin önemli olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar kelimeler: Domates, topraksız yetiştiricilik, su kullanım randımanı, açık sistem, kapalı sistem, kapillar sistem. V

6 VI

7 ABSTRACT Comparison of Irrigation Programs and Plant Growing Systems Regarding Water Use Efficiency of Greenhouse Tomatoes Grown in Soilless Culture MERİÇ, M. Kamil Ph.D. Dissertation in Agricultural Structures and Irrigation Supervisor: Prof. Dr. İ. Hakkı TÜZEL VII This study was conducted to determine the effects of different growing systems and irrigation programs on water use efficiency of tomato plants grown in soilless culture in greenhouse conditions. In this purpose, two independent experiments both in randomized split plot design have been established during the period covering two autumn and spring growing seasons between 003 and 005. In the first experiment, two nutrition systems consists of open and closed system and under each system three irrigation programs based on,.0 and 4.0 MJ/m indoor solar radiation levels were tested. In the second, subirrigated system which nutrient solution was supplied from pot base and risen through plant root zone by capillary forces were examined. In this system, two nutrient solution doses (full and half; as concentration of macro elements) and two pot shapes (horizontal and vertical) were tested. In the study, 10% higher yield was obtained in open system compared with closed system and the highest yields was determined in the irrigation program based on indoor solar radiation level of MJ/m. As the average values of spring seasons, in open and closed system 34% and 1% more yields obtained than subirrigated system, respectively. It was determined that root zone salinity in subirrigated system is the most limiting factor both on yield and plant growth, particularly in spring season. When compared with open system, water saving in closed system reached up to 5% and 0% in autumn and spring seasons, respectively. More nutrient solution, 11% in autumn and 9% in spring, was consumed in open system than closed system. Water use efficiencies were higher in autumn than spring, in closed system than open system and in less frequent irrigation treatments than more frequent ones. Water use efficiencies determined according to total and marketable yield related to applied nutrient solution volumes were found higher, 0% in autumn and 13% in spring. In subirrigated system water use efficiencies were determined 57% higher than open system and 31% higher than closed system in autumn. In spring, water use efficiencies were similar to open system and 10% lower than closed system. During the research period, nutrient solution was not thrown out of the greenhouse in subirrigated system. In open and closed system, as average 1054 and 373 m 3 /ha nutrient solution was thrown out from the system. The results revealed that closed system providing high water use efficiencies should be supported and irrigation program based on indoor solar radiation level of MJ/m is suitable for irrigation scheduling. In use of subirrigated systems, it was concluded that, particularly in spring season, root zone salinity should be monitored precisely and suitable nutrient solution recipes should be developed to reduce salt build up. Key words: Tomato, soilless culture, water use efficiency, open system, closed system, subirrigated system.

8 VIII

9 IX TEŞEKKÜR Beni bu konuda çalışmaya yönlendiren ve tez çalışmamın her aşamasında yardımlarını gördüğüm, değerli fikir ve görüşlerini aldığım Hocam Prof. Dr. İ. Hakkı TÜZEL e, Çalışmam sırasında görüşleri, katkıları ve sağladıkları imkanlar nedeniyle Hocalarım Prof. Dr. Yüksel TÜZEL, Prof. Dr. Süer ANAÇ ve Prof. Dr. Ayşe GÜL e, Özverili destek ve yardımlarından dolayı Yrd. Doç. Dr. Yasemin Senem KUKUL a ve Öğr. Gör. Özlem AKAT a Tez çalışmama maddi destek vererek rahat çalışma imkanı sağlayan AVRUPA TOPLULUĞU ECOPONICS PROJESİ (Contract No: ICA3-CT ) ve bu proje kapsamında birlikte çalıştığım tüm ekip arkadaşlarıma, Çalışmamın başlangıcından itibaren bu güne kadar gösterdikleri sonsuz sabır, tüm maddi ve manevi destekleri için Anneme, Babama ve Kardeşime, Teşekkür ederim.

10 X

11 XI İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET...V ABSTRACT... VII TEŞEKKÜR...IX ŞEKİLLER DİZİNİ... XVII ÇİZELGELER DİZİNİ...XXXI 1. GİRİŞ...1. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Topraksız Tarımda Sulamanın Programlanması ile İlgili Çalışmalar Topraksız Tarımda Bitki Su Tüketimi, Su Kullanım Randımanı ve Verimin Belirlenmesi ile İlgili Çalışmalar Kapillar Sulama ile İlgili Çalışmalar MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Bitkisel materyal Yetiştirme ortamı Yöntem Seranın hazırlanması Araştırma konuları Açık sistem ve kapalı sistem Kapillar sistem Bitki bakım işlemleri Verim değerlerinin belirlenmesi Su tüketimi - Verim ilişkilerinin değerlendirilmesi...5

12 XII İÇİNDEKİLER (devam) Bitki katsayılarının değerlendirilmesi BULGULAR İklim Verileri Yıl Sonbahar (003 Sonbahar) Dönemi Yıl İlkbahar (004 İlkbahar) Dönemi Yıl Sonbahar (004 Sonbahar) Dönemi Yıl İlkbahar (005 İlkbahar) Dönemi Verim Yıl Sonbahar (003 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (004 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl Sonbahar (004 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (005 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Dönemlik Verim Sonuçları Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Bitki Su Tüketimi Yıl Sonbahar (003 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (004 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem...105

13 XIII İÇİNDEKİLER (devam) Yıl Sonbahar (004 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (005 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Bitki Su Tüketimi ile Verim Arasındaki İlişkiler Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Su Kullanım Randımanları Yıl Sonbahar (003 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (004 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl Sonbahar (004 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (005 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Bitki Katsayıları Yıl Sonbahar (003 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (004 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl Sonbahar (004 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem...195

14 XIV İÇİNDEKİLER (devam) Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (005 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yaprak Alan İndeksleri (LAI) Yıl Sonbahar (003 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (004 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl Sonbahar (004 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (005 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Bitki Su Tüketimi ile Yaprak Alan İndeksi (LAI) Arasındaki İlişkiler Yıl Sonbahar (003 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (004 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl Sonbahar (004 Sonbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem Yıl İlkbahar (005 İlkbahar) Dönemi Açık Sistem ve Kapalı Sistem Kapillar Sistem...70

15 XV İÇİNDEKİLER (devam) 5. TARTIŞMA ve SONUÇ...74 YARARLANILAN KAYNAKLAR...95 EKLER Ek 1 Araştırma süresince Açık Sitem, Kapalı Sistem ve Kapillar Sistemde ölçülen EC değerleri (ds/m) ÖZGEÇMİŞ...318

16 XVI

17 XVII ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa Şekil 3.1. Araştırmanın yürütüldüğü seranın genel görünümü...35 Şekil 3.. Sera içi ve dışındaki bazı iklim parametrelerinin ölçüldüğü meteoroloji istasyonu...36 Şekil 3.3. Besin eriyiği hazırlama ünitesi (Volmatic AMI900)...36 Şekil 3.4. Deneme konularının şematik görünümü...38 Şekil 3.5. Açık sistemin genel görünümü...39 Şekil 3.6. Kapalı sistemin genel görünümü...39 Şekil 3.7. Solar radyasyon ölçümünde kullanılan sensör Şekil 3.8. Veri depolayıcı...40 Şekil 3.9. Saksı drenaj delikleri...41 Şekil Drene olan besin eriyiğinin boru içine alınacağı noktaların hazırlanması...43 Şekil Kapillar sistemin genel görünümü...48 Şekil 3.1. Kapillar sistemde kullanılan otomatik vanalar...48 Şekil Kapillar sistemde kullanılan saksı tipleri: Yatay (solda) ve Dikey (sağda)...49 Şekil 4.1. Sera içinde ölçülen haftalık en yüksek, en düşük ve ortalama sıcaklık değerleri (1. yıl sonbahar)...53 Şekil 4.. Sera içinde ölçülen haftalık en yüksek, en düşük ve ortalama oransal nem değerleri (1. yıl sonbahar)...54

18 XVIII ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil 4.3. Şekil 4.4. Şekil 4.5. Şekil 4.6. Şekil 4.7. Şekil 4.8. Şekil 4.9. Şekil Şekil Sera içinde ve dışında ölçülen haftalık ortalama solar radyasyon ve sera içinde ölçülen buhar basıncı açığı değerleri (1. yıl sonbahar)...54 Sera içinde ölçülen haftalık en yüksek, en düşük ve ortalama sıcaklık değerleri (1. yıl ilkbahar)...56 Sera içinde ölçülen haftalık en yüksek, en düşük ve ortalama oransal nem değerleri (1. yıl ilkbahar)...57 Sera içinde ve dışında ölçülen haftalık ortalama solar radyasyon ve sera içinde ölçülen buhar basıncı açığı değerleri (1. yıl ilkbahar)...57 Sera içinde ölçülen haftalık en yüksek, en düşük ve ortalama sıcaklık değerleri (. yıl sonbahar)...59 Sera içinde ölçülen haftalık en yüksek, en düşük ve ortalama oransal nem değerleri (. yıl sonbahar)...60 Sera içinde ve dışında ölçülen haftalık ortalama solar radyasyon ve sera içinde ölçülen buhar basıncı açığı değerleri (. yıl sonbahar)...60 Sera içinde ölçülen haftalık en yüksek, en düşük ve ortalama sıcaklık değerleri (. yıl ilkbahar)...6 Sera içinde ölçülen haftalık en yüksek, en düşük ve ortalama oransal nem değerleri (. yıl ilkbahar)...63

19 XIX ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil 4.1. Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil 4.0. Şekil 4.1. Şekil 4.. Şekil 4.3. Sera içinde ve dışında ölçülen haftalık ortalama solar radyasyon ve sera içinde ölçülen buhar basıncı açığı değerleri (. yıl ilkbahar)...63 Sonbahar ve ilkbahar dönemlerinde açık sistem ve kapalı sisteme ilişkin ortalama toplam ve pazarlanabilir verim değerleri...90 Sonbahar ve ilkbahar dönemlerinde kapillar sisteme ilişkin ortalama toplam ve pazarlanabilir verim değerleri yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde uygulanan, tüketilen ve drene olan besin eriyiği miktarları ile yıkama oranları yıl sonbahar döneminde açık sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde tüketilen besin eriyiği miktarları yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde uygulanan, tüketilen ve drene olan besin eriyiği miktarları ile yıkama oranları yıl ilkbahar döneminde açık sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde tüketilen besin eriyiği miktarları...105

20 XX ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil 4.4. Şekil 4.5. Şekil 4.6. Şekil 4.7. Şekil 4.8. Şekil 4.9. Şekil Şekil Şekil 4.3. Şekil Şekil Şekil yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde uygulanan, tüketilen ve drene olan besin eriyiği miktarları ile yıkama oranları yıl sonbahar döneminde açık sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde tüketilen besin eriyiği miktarları yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde uygulanan, tüketilen ve drene olan besin eriyiği miktarları ile yıkama oranları yıl ilkbahar döneminde açık sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde tüketilen besin eriyiği miktarları yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde haftalık bitki su tüketimi değerleri...11 Sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...1

21 XXI ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil 4.4. Şekil İlkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...1 Açık sistem ve kapalı sistemde üretim dönemlerine göre elde edilen bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...13 Açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...13 Sonbahar döneminde kapillar sistemde saksı tiplerine göre bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...16 Sonbahar döneminde kapillar sistemde besin eriyiği dozlarına göre bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...16 İlkbahar döneminde kapillar sistemde saksı tiplerine göre bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...17 İlkbahar döneminde kapillar sistemde besin eriyiği dozlarına göre bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...17 Kapillar sitemde üretim dönemlerine göre elde edilen bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkileri...18

22 XXII ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde toplam verim kullanılarak uygulanan (WUE TV-SSM ) ve tüketilen (WUE TV-ET ) besin eriyiğine göre belirlenen su kullanım randımanları yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde pazarlanabilir verim kullanılarak uygulanan (WUE PV-SSM ) ve tüketilen (WUE PV-ET ) besin eriyiğine göre belirlenen su kullanım randımanları yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde toplam verim (WUE TV ) ve pazarlanabilir verime (WUE PV ) göre belirlenen su kullanım randımanları yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde toplam verim kullanılarak uygulanan (WUE TV-SSM ) ve tüketilen (WUE TV-ET ) besin eriyiğine göre belirlenen su kullanım randımanları yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde pazarlanabilir verim kullanılarak uygulanan (WUE PV-SSM ) ve tüketilen (WUE PV-ET ) besin eriyiğine göre belirlenen su kullanım randımanları yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde toplam verim (WUE TV ) ve pazarlanabilir verime (WUE PV ) göre belirlenen su kullanım randımanları yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde toplam verim kullanılarak uygulanan (WUE TV-SSM ) ve tüketilen (WUE TV-ET ) besin eriyiğine göre belirlenen su kullanım randımanları...144

23 XXIII ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Şekil 4.5. Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde pazarlanabilir verim kullanılarak uygulanan (WUE PV-SSM ) ve tüketilen (WUE PV-ET ) besin eriyiğine göre belirlenen su kullanım randımanları yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde toplam verim (WUE TV ) ve pazarlanabilir verime (WUE PV ) göre belirlenen su kullanım randımanları yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde toplam verim kullanılarak uygulanan (WUE TV-SSM ) ve tüketilen (WUE TV-ET ) besin eriyiğine göre belirlenen su kullanım randımanları yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde pazarlanabilir verim kullanılarak uygulanan (WUE PV-SSM ) ve tüketilen (WUE PV-ET ) besin eriyiğine göre belirlenen su kullanım randımanları yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde toplam verim (WUE TV ) ve pazarlanabilir verime (WUE PV ) göre belirlenen su kullanım randımanları yıl sonbahar döneminde açık sistemde 1 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde açık sistemde MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri...159

24 XXIV ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil 4.6. Şekil Şekil Şekil yıl sonbahar döneminde açık sistemde 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde 1 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde kullanılan farklı saksı tipi için 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde uygulanan farklı besin eriyiği dozu için 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde açık sistemde 1 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri...177

25 XXV ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil 4.7. Şekil yıl ilkbahar döneminde açık sistemde MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde açık sistemde 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde 1 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde kullanılan farklı saksı tipi için 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde uygulanan farklı besin eriyiği dozu için 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri...191

26 XXVI ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil yıl sonbahar döneminde açık sistemde 1 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde açık sistemde MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde açık sistemde 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde 1 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde MJ/m sulama konusunda 4 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde kullanılan farklı saksı tipi için 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri...10

27 XXVII ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil 4.8. Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde uygulanan farklı besin eriyiği dozu için 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde açık sistemde 1 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde açık sistemde MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde açık sistemde 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde 1 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri...1. yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri.... yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri...3. yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri...7

28 XXVIII ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Şekil Şekil 4.9. Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde kullanılan farklı saksı tipi için 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde uygulanan farklı besin eriyiği dozu için 3 farklı yönteme göre hesaplanan bitki katsayıları ve regresyon eşitlikleri yıl sonbahar döneminde açık sistemde LAI değerleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde LAI değerleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde LAI değerleri yıl ilkbahar döneminde açık sistemde LAI değerleri yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde LAI değerleri yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde LAI değerleri yıl sonbahar döneminde açık sistemde LAI değerleri yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde LAI değerleri yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde LAI değerleri yıl ilkbahar döneminde açık sistemde LAI değerleri yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde LAI değerleri...47

29 XXIX ŞEKİLLER DİZİNİ (devam) Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde LAI değerleri yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki ilişkiler yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki ilişkiler yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki ilişkiler yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki ilişkiler yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki ilişkiler...6. yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki ilişkiler yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki ilişkiler yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki ilişkiler...71

30 XXX

31 XXXI ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge.1. Sayfa Farklı iklim koşullarında, farklı yetiştiricilik sistemleri kullanılarak yetiştirilen domates bitkisinin su kullanım randımanı (kg/m 3 )...16 Çizelge 3.1. Yetiştirme dönemleri...35 Çizelge 3.. Çizelge 3.3. Çizelge 4.1. Çizelge 4.. Çizelge 4.3. Çizelge 4.4. Çizelge 4.5. Çizelge 4.6. Çizelge 4.7. Yetiştirme dönemlerine ilişkin bazı özet bilgiler...38 Açık sistem ve kapalı sistemde bitkilere uygulanan besin eriyiğinin kimyasal içeriği...4 Sulama konularının 1 günlük ve dönemlik sulama sayısı (1. yıl Sonbahar)...55 Sulama konularının 1 günlük ve dönemlik sulama sayısı (1. yıl İlkbahar)...58 Sulama konularının 1 günlük ve dönemlik sulama sayısı (. yıl Sonbahar)...61 Sulama konularının 1 günlük ve dönemlik sulama sayısı (. yıl İlkbahar) yıl Sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sisteme ilişkin verim sonuçları yıl Sonbahar döneminde kapillar sisteme ilişkin verim sonuçları yıl İlkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sisteme ilişkin verim sonuçları...7

32 XXXII Çizelge 4.8. Çizelge 4.9. ÇİZELGELER DİZİNİ (devam) 1. yıl İlkbahar döneminde kapillar sisteme ilişkin verim sonuçları yıl Sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sisteme ilişkin verim sonuçları...78 Çizelge yıl Sonbahar döneminde kapillar sisteme ilişkin verim sonuçları...81 Çizelge yıl İlkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sisteme ilişkin verim sonuçları...84 Çizelge yıl İlkbahar döneminde kapillar sisteme ilişkin verim sonuçları...87 Çizelge Açık sistem ve kapalı sistemde regresyon eşitliklerine göre hesaplanan teorik en yüksek verim ve bu verime karşılık gelen su tüketimleri...14 Çizelge Açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkilerine ait regresyon eşitliklerinin varyans analiz tablosu...15 Çizelge Kapillar sistemde hesaplanan regresyon eşitlikleri ve R değerleri...18 Çizelge Kapilar sistemde bitki su tüketimi pazarlanabilir verim ilişkilerine ait regresyon eşitliklerinin varyans analiz tablosu...19 Çizelge yıl sonbahar döneminde açık sistemde 1, ve 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri...161

33 XXXIII ÇİZELGELER DİZİNİ (devam) Çizelge yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde 1, ve 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri Çizelge yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri Çizelge yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri Çizelge yıl ilkbahar döneminde açık sistemde 1, ve 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri Çizelge yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde 1, ve 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri Çizelge yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri...188

34 XXXIV ÇİZELGELER DİZİNİ (devam) Çizelge yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri...19 Çizelge yıl sonbahar döneminde açık sistemde 1, ve 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri Çizelge yıl sonbahar döneminde kapalı sistemde 1, ve 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri...04 Çizelge yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri...08 Çizelge yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri...1 Çizelge yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri... 19

35 XXXV ÇİZELGELER DİZİNİ (devam) Çizelge yıl ilkbahar döneminde kapalı sistemde 1, ve 4 MJ/m sulama konusunda 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve sonundaki kc değerleri...4 Çizelge yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri...8 Çizelge yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde 3 farklı yönteme göre hesaplanan regresyon eşitliklerinin varyans analizleri ve dönem başı, dönem ortası ve dönem sonundaki kc değerleri...3 Çizelge yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki regresyon eşitliklerine ilişkin varyans analizleri...51 Çizelge yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki regresyon eşitliklerine ilişkin varyans analizleri...54 Çizelge yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki regresyon eşitliklerine ilişkin varyans analizleri...57 Çizelge yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki regresyon eşitliklerine ilişkin varyans analizleri...60

36 XXXVI ÇİZELGELER DİZİNİ (devam) Çizelge yıl sonbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki regresyon eşitliklerine ilişkin varyans analizleri...63 Çizelge yıl sonbahar döneminde kapillar sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki regresyon eşitliklerine ilişkin varyans analizleri...66 Çizelge yıl ilkbahar döneminde açık sistem ve kapalı sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki regresyon eşitliklerine ilişkin varyans analizleri...69 Çizelge yıl ilkbahar döneminde kapillar sistemde bitki su tüketimi ile yaprak alan indeksi arasındaki regresyon eşitliklerine ilişkin varyans analizleri...7

37 1 1. GİRİŞ Yerkürede mevcut suyun %97 si denizlerde, %.5 i ise buzullar ve karda bulunmaktadır. Kalan %0.75 lik kısım ise aküferlerde, akarsularda ve göllerde kullanılabilir su halindedir. Bu suyun da, %70 inden tarımsal, % sinden sanayi ve %8 inden de içme ve kullanma suyu amacıyla yararlanılmaktadır. Tarımsal amaçlı kullanım kurak ve yarı kurak iklimlerde %90 lık bir paya sahiptir. Sanayi ve içmekullanma amaçlı suya olan ihtiyacın artması, tarımsal su miktarını her geçen gün daha da azaltmaktadır. Bu nedenle, 1 yy. da su kıtlığı tarım sektörü önündeki en büyük engel olarak görülmektedir (Yazar, 006) yılında 6 milyara ulaşan dünya nüfusu her yıl milyon artmaktadır. 050 yılında nüfusun, eğer artış bu hızda devam ederse 14.4, bu hız azalırsa milyara ulaşacağı tahmin edilmektedir. Bu artışın büyük bir kısmının da gelişmekte olan ülkelerde meydana geleceği öngörülmektedir (Howell, 006). Miktar ve kalite açısından azalan su kaynaklarına karşın artan dünya nüfusu, küresel iklim değişikliği ve sürdürülebilir olmayan uygulamalar sonucu tarımsal alanların verimliliklerini kaybetmesi suyun etkin ve sürdürülebilir kullanımını sağlayacak yeni teknolojik çözümlere olan ihtiyacı arttırmaktadır. Su giderek kısıtlı bir kaynak halini aldığı ve pompaj masrafları arttığı sürece, birim sudan elde edilen verim birim alandan elde edilen verimden daha önemli olacaktır (Hiler and Howell, 1983). Akdeniz iklim kuşağındaki kurak ve yarı kurak bölgelerde su kaynakları aşırı kullanılmakta, düzensiz bir dağılım göstermekte ve

38 günden güne kısıtlı bir kaynak haline gelmektedir. Bölgedeki su tüketiminin %7 sini tarımsal faaliyetler, %17 sini sanayi ve %10 u 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 olmakatadır. Bunun dışında, tarım sektöründe %50 yi aşan su kayıpları meydana gelmektedir. Günümüz teknolojisinin tarımın su ihtiyacını ancak %10 15 oranında azaltabileceği gözönünde bulundurulursa, suyun bitki ölçeğinde daha randımanlı kullanılması zorunludur (Hamdy, 006). Bölgede su kaynakları açısından yaşanan sıkıntılar ve çevrenin korunması konusunda alınan tedbirler 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. Bunun sonucunda da, açıkta yetiştiriciliğe göre hem verim hem de toplam gelir açısından daha yüksek su kullanım randımanları elde edilmektedir (Pardossi et al., 004). Topraksız tarım, topraktan bağımsız bir yetiştiricilik şekli olması, toprak kaynaklı problemleri önlemesi ve metil bromid gibi toprak

39 3 dezenfeksiyonunda kullanılan kimyasalların çevreye zarar vermesi ve bu nedenle Montreal Protokolü çerçevesinde 005 yılı sonuna kadar gelişmiş ülkelerde kullanımının yasaklanmış olması gibi nedenlerle hızlı bir gelişme göstermiştir (Van Os et al., 001; Giannakou and Anastasiadis, 005). Ayrıca, bu yetiştiricilik tekniğiyle dünyadaki işlenebilir tarım arazilerinin büyük bir kısmını oluşturan tuzlu ve alkali topraklarda bile seracılığın yapılabilmesi ve yüksek verim ve kalitenin elde edilmesi mümkündür (Savvas, 00). Topraklı yetiştiricilikle karşılaştırıldığında topraksız tarımın verim ve ürün kalitesini arttırması, enerji tasarrufu sağlaması, üretim sezonunun başlangıcında hastalıksız bir kök bölgesi sunması ve sulama ve gübreleme uygulamaları aracılığıyla yetiştiriciye bitki üzerinde daha fazla kontrol imkanı sağlaması seralarda üretici düzeyinde topraksız tarımın giderek daha geniş ölçekte uygulanmasına neden olmaktadır (Van Os, 001). Bu nedenle, son 10 yılda bu yetiştiricilik şekli üzerinde yapılan çalışmalar daha çok belirtilen avantajları sağlayan yeni ve modern sistemlerin ve ekipmanların geliştirilmesi ya da var olanların iyileştirilmesi üzerine odaklanmıştır (Van Os et al., 00). Topraksız yetiştiricilik, günümüzdeki teknoloji ve bilgi birikimiyle üretici düzeyinde uygulanabilir olsa da, kurulum giderleri ve gerekli teknik bilgi, yetiştiricilik önündeki en büyük olumsuzluklar olarak görülmektedir (Savvas, 00). Seracılığın sanayi boyutuna ulaştığı ülkelerde bu problemler daha az sorun yaratırken, özellikle yetiştiriciliğin daha küçük ölçekte yapıldığı Akdeniz ülkelerinde bu problemler daha belirgindir. Bu nedenle, ancak toprak kaynaklı problemlerin kritik, su kaynaklarının kısıtlı, gübreleme nedeniyle çevre kirliliğinin ciddi

40 4 boyutlara ulaştığı durumlarda üreticiler ticari anlamda topraksız tarıma yönelme eğilimindedirler. Topraksız yetiştiricilik, her türlü tarımsal üretimin durgun veya akan besin eriyiklerinde, besin sisinde veya besin eriyiği ile beslenmiş katı ortamlarda gerçekleştirilmesidir. Bu açıdan bakıldığında topraksız yetiştiricilik su kültürü ve ortam kültürü olmak üzere iki ana gruba ayrılabilir. Her iki yetiştirme tekniğinde de bitkilerin besin maddesi ve su gereksinimleri, gelişmeleri için gerekli tüm elementleri içeren besin eriyikleri kullanılarak karşılanmaktadır (Jensen, 1997; Sevgican, 1999; Maloupa, 00). Ortam kültüründe, besin eriyiğinin yönetimi, ortama uygulanması sonrasında drenaj suyunun uzaklaştırılması (açık sistem) veya toplanarak sistemde tekrar dolaştırılması (kapalı sistem) esasına dayandırılmaktadır (Winsor and Schwarz, 1990). Açık sistemlerde ana ilke besin eriyiğinin 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 eriyiğinin kimyasal yapısı uygulanan besin eriyiğinin kimyasal yapısından farklılık göstermektedir. Bu değişim nedeniyle drene olan besin eriyiği tekrar bitki kök bölgesine uygulanamamakta, su ve/veya taze besin eriyiği ile yenilenmesi, zorunlu hallerde ise sistem dışına uzaklaştırılması gerekmektedir. Bu da yenilenmiş besin eriyiğinde istenen EC (elektriksel iletkenlik) değeri göz önüne alınarak gerçekleştirilmektedir (Schröder and Lieth, 00).

41 5 Bir başka bitki yetiştirme tekniği olan kapillar sistemde, bitkilerin su ve besin maddesi gereksinimleri yetiştirme ortamlarının alt kısmından uygulanmaktadır (Schwarz, 1995). Bu şekildeki yetiştiricilikte, sistem dışına besin eriyiği atılmamakla beraber, bitki kök bölgesinde tuz birikimi en büyük problem olarak görülmektedir. Besin eriyiğinin bitki kök bölgesine alttan uygulanması ve kök bölgesi boyunca evaporasyonla yükselmesi nedeniyle, yetiştirme ortamı içinde aşağıdan yukarıya doğru tuz hareketi olmaktadır (Cox, 001; Schröder and Lieth, 00). Topraklı tarımla karşılaştırıldığında, topraksız yetiştiricilik sistemlerinde kök hacminin sınırlı, kök bölgesi su tutma kapasitesinin daha yüksek, buna karşılık mevcut kullanılabilir su ve bitki besin elementlerinin miktarının daha düşük olması sulama sisteminin etkin olmasını, sulamanın sık aralıklarla ve doğru miktarlarda yapılmasını gerektirmektedir. Ayrıca, kimyasal değişimlere karşı bitki kök bölgesi tamponlama kapasitesinin daha az olması yetiştiriciliğin hatalara karşı daha duyarlı olmasına neden olmakta ve sürekli bir kontrolü gerekli kılmaktadır. Uygulamada daha çok ya kök bölgesinde yeterli nem sağlanarak besin maddesi eksikliği ve su stresi önlenmekte ya da kök bölgesinde hava-su dengesi sağlanmaktadır. Bunlara ek olarak çevre koruma önlemleri açısından ciddi yaptırımların uygulandığı ülkelerde drene olan besin eriyiği miktarı minimumda tutulmaya çalışılmaktadır (Schröder and Lieth, 00). Sera sebze yetiştiriciliğinde su tasarrufu kavramı suyun doğrudan kök bölgesine uygulandığı damla sulama yönteminin kullanılmasıyla başlamıştır. İlerleyen dönemlerde topraksız yetiştiricilik yöntemleri ile daha az kök hacmi kullanılarak su ve gübre tasarrufu sağlanacağı

42 6 anlaşılmıştır. Bu konuda en son gelişme olarak da su ve gübrenin üretim sezonu boyunca değişen bitki isteklerine cevap verebilecek şekilde otomasyonla uygulanması çalışmaları gerçekleşmiştir. Günümüzde yenilenemeyen enerji kaynaklarının dikkatsizce kullanılması ve bitkisel üretimde kullanılan kimyasalların ve yetiştirme sistemlerinden uzaklaştırılan besin eriyiklerinin çevreye zarar vermesi su ve gübrelerin tarımsal üretimde kullanımı sırasında bir takım önlemlerin alınmasını gerektirmektedir. Bu önlemlerin başında topraksız yetiştiricilikte yaygın şekilde kullanılan, beraberinde su ve gübre israfını ve çevre kirliliğini de getiren açık sistemlerin, daha fazla su ve gübre tasarrufu sağlayan, çevreyle daha dost kapalı sistemlerle yer değiştirmesi gelmektedir (Van Os, 1999). Topraksız yetiştiricilikte besin eriyiklerinin en uygun şekilde uygulanabilmesi üretim dönemi içinde herhangi bir anda bitkinin su ve besin maddesi isteğini mümkün olduğunca doğru tahminlemekle mümkündür. Bunun yanında bu isteği doğru miktarlarda karşılayacak sistemlerin de seçimi önem kazanmaktadır. Açık sistemlerden kapalı sistemlere geçişin desteklenmesine paralel olarak, kapalı sistemlerde besin eriyiği yönetiminin açık sistemlere göre daha farklı ve zor olması üretici bazında bu sistemlerin kullanımını güçleştirmektedir. Özellikle bitki kök bölgesinde bitki besin elementlerinin yüksek miktarlarda birikmesi ya da çok az miktarlara düşmesi, meydana gelebilecek kök hastalıklarının sistem içinde diğer bitkilere hızla yayılabilmesi ve besin eriyiği dezenfeksiyonunun pahalı olması gibi sorunlar bu sistemlerde uygulamaya yönelik yeni bir takım yaklaşımları gerektirmektedir. Bu

43 7 aşamada ise su ve gübre tasarrufu sağlayan sulama programlarının belirlenmesi önem kazanmaktadır (Papadopoulos, 1998). Günümüz modern topraksız yetiştiricilik sistemlerinde sulamanın programlanması ve uygun sulama programlarının seçimi bitki kök bölgesinde yeterli nemi sağlamanın yanında bitki gelişiminin de kontrol edilmesini sağlamaktadır. Böylelikle uzun dönem yetiştiriciliği yapılabilen domates gibi bitkiler için üretim dönemi boyunca vejetatif ve generatif gelişme arasında denge sağlanabilmektedir. Sulamanın programlanmasında iki sulama arasında geçen süre ve sulama süresinin belirlenmesi en önemli kriterlerdir. İki sulama arasında geçen sürenin sabit tutularak, her bir sulama süresinin %0 30 oranında drenaja izin verecek şekilde deneme yanılma ile belirlenen yöntemde, istenen koşullar çoğu zaman sağlanamamakla beraber bitkinin ihtiyaç duyduğundan çok daha fazla miktarda besin eriyiği uygulanması söz konusu olabilmektedir. Bu tipteki uygulamalar kaynak kullanımı ve sera dışına atılan besin eriyiği miktarlarında görülen artışlar nedeniyle yerini sera içi ikliminin (solar radyasyon, buhar basıncı açığı vb), bitkinin ve bitki kök bölgesinin izlenerek sulamanın programlandığı gelişmiş yöntemlere bırakmaktadır (Klaring, 001; Shelford et al., 004). Ancak bu yöntemlerde de suyun ve bitki besin maddelerinin daha etkin kullanıldığı, besin maddesi eksikliği ve su stresi yaratmayan, aynı zamanda atık besin çözeltisi miktarını en aza indiren sulama programlarının geliştirilmesine ve geliştirilen bu programların çevre dostu topraksız tarım sistemlerine entegre edilmesine ihtiyaç vardır. Bu araştırmada, ülkemizde kolaylıkla sağlanabilen yetiştirme ortamları ile gerçekleştirilen domates yetiştiriciliğinde kullanılabilecek

44 8 çevre dostu basit ve ucuz topraksız tarım sistemleri kullanılarak su kullanım randımanının arttırılması, bu amaçla da farklı bitki yetiştirme sistemlerinin karşılaştırılması ve uygun sulama programlarının saptanması amaçlanmıştır.

45 . ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Topraksız tarım ile ilgili olarak yürütülen bazı çalışmalar aşağıda özetlenmiştir..1. Topraksız Tarımda Sulamanın Programlanması ile İlgili Çalışmalar 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. Genel bir kural olarak, gün içinde yapılacak sulamaların ortam su tutma kapasitesinin %5-10 luk bölümünün buharlaşma ve bitki su tüketimi nedeniyle uzaklaşması durumunda yapılması gerektiği ve bu durumda yetiştirme koşullarına bağlı olarak günde 0-30 a varan su uygulamasının mümkün olabileceğini belirtmektedir. Ayrıca gün içinde değişken zamanlarda ancak sabit hacimlerle yapılan sulamaların, sabit zamanda ancak değişken hacimlerle yapılan sulamalardan daha uygun olduğunu saptamıştır. Diğer taraftan her sulama uygulamasında uygulanan suyun normal koşullarda %15-0, gerekli olduğu durumda ise %30-35 inin drene olmasının besin maddesi dengesinin sağlanması açısından yararlı olduğunu bildirmektedir. Topraksız tarımda sulamaların programlanmasında otomasyondan yararlanılmaktadır. Bazı durumlarda kesme çiçek yetiştiriciliğinde sisleme uygulamaları da solar radyasyona bağlı olarak otomasyonla gerçekleştirilmektedir (Molitor and Fischer, 1999). Bu açıdan bakıldığında, sulamaların solar radyasyona göre programlandığı durumlarda, öncelikle sulamaların ne zaman başlayacağına karar 9

46 10 verilmektedir. Ardından solar radyasyon ölçümlerine bağlı olarak takip eden sulama uygulamalarının zamanları ve süreleri belirlenmektedir. Bu durumda istenen yıkama oranının sağlanması için ya sulamalar arasındaki süre esas alınan radyasyon değeri düşürülerek azaltılmakta ya da su uygulama süresi arttırılmaktadır. Drenajın belirlenmesinde ise hassas ölçümlere gerek duyulmamakta, 7 8 bitkinin bulunduğu bir sıradan elde edilen drenajın ölçülmesi yeterli olmaktadır (Van Kooten et al., 004). 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 ve 1.6 l/gün 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 1 6 dakika arasında değişirken, ağırlık yönteminde bu değişim gündüz saatlerinde 73 6 dakika, tüm gün içinde dakika arasında olmuştur (Shelford et al., 004). Reis et al. (000), sulamaların sera içine gelen güneş radyasyonuna göre programlandığı durumda yetiştirme dönemi boyunca gün içinde 3 30 arasında değişen sulama uygulamasının mümkün olduğunu belirtmektedirler.

47 11 Lizarraga et al. (003), topraksız domates yetiştiriciliğinde yetiştirme dönemi boyunca sabit hacim ve aralıklarda yapılan sulamaların bitkinin değişen su tüketimini karşılayacak kadar esnek bir yöntem olmadığını bildirmektedir. Ayrıca, bu tip sulama programının özellikle sabah saatlerinde su ve gübre kaybına yol açarken, öğle saatlerinde bitkilerin su stresine girmesine neden olduğunu belirtmektedir. Bunun yerine, her 0.81 MJ/m lik güneş radyasyonu değerinde yapılan sulamaların daha uygun olduğunu, ancak bunun da akşamları bitki kök bölgesini nemli tutmak amacıyla bir zamanlayıcı kullanılarak desteklenmesine ihtiyaç gösterdiğini vurgulamaktadır. Bauerle (1984), domates yetiştiriciliğinde bitkiler genç iken günde bir kez yapılan sulamanın yeterli olabileceğini ancak sonraki dönemlerde daha sık aralıklarla sulama yapılması gerektiğini bildirmektedir. Özellikle sera içi solar radyasyon miktarının yüksek olduğu günlerde bunun oldukça önemli olduğunu vurgulamaktadır. Böhme (1995), farklı ortamlar kullanılarak kapalı sistem şeklinde gerçekleştirilen topraksız hıyar yetiştiriciliğinde, uygulanan besin eriyiğinin %1 45 arasında değişen oranlarda drene olduğunu, bitki besleme açısından bu oranların her zaman için göz önünde tutulması gerektiğini, bu nedenle de üretim dönemi boyunca besin eriyiğinin dikkatli bir şekilde kontrol edilmesinin zorunlu olduğunu belirtmektedir. Çalışmada bitkilere l/bitki besin eriyiği uygulandığında l/bitki, l/bitki besin eriyiği uygulandığında ise l/bitki drenaj alındığı bildirilmektedir. Drene olan besin eriyiği miktarının günden güne büyük oranda değişmesi nedeniyle kapalı sistemde besin eriyiği resirkülasyonunun problemlere neden olduğu da dile

48 1 getirilmektedir. Drene olan besin eriyiğinde yüksek miktarlarda kalsiyum, sodyum, klor ve sülfatın ölçüldüğü ve bu tipteki bir besin eriyiğinin sürekli kullanımının bitkilere zarar verebileceği ve meyve kalitesi üzerine olumsuz etkilerde bulunabileceği de belirtilmektedir. Savvas and Manos (1999), bitkilerin gelişme periyodu süresince su ve besin maddelerini değişen miktarlarda tükettiğini, bu nedenle alınan besin maddesi miktarının suya olan oranının besin eriyiğindeki oranlarla aynı olmadığını bildirmektedirler. Bunun sonucunda da, ortam kültüründe, her sulama uygulamasından sonra farklı iyon konsantrasyonlarına sahip atık çözeltinin oluştuğu, bu çözeltinin yeniden kullanılması durumunda ise farklı oranlarda su ve besin maddesiyle yenilenmesi gerektiği belirtilmektedir. Roh et al. (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, 0 ve 30 cal/cm birikimli radyasyon değerlerinde yapılmıştır. Buna göre, perlit için 10 cal/cm, kayayünü ve karışım için de 0 30 cal/cm solar radyasyon düzeyinin önerilebilir olduğu belirtilmektedir. Adams (1991), torf torbalarının sulanmasında, güneş radyasyonu değerlerini esas alarak verilmesi gereken suyun %10, %100, %80 ve %60 ı uygulandığında, su gereksiniminin %100 ü karşılanan bitkilerde domates veriminin en yüksek olduğunu bildirmektedir. Inrocci et al. (003), düşük maliyetle kurulan kapalı sistemde (10 /m den az) sulamaların zamanlayıcı ile kontrol edildiği ve %50 drenaj

49 sağlanacak şekilde elle çalıştırıldığı durumda drenaj oranındaki büyük değişimler nedeniyle etkin bir sulamanın yapılamadığını belirtmektedir. Alarcon et al. (001), kapalı sistemde domates bitkisinin sulama programının oluşturulmasında yetiştirme ortamı içine yerleştirilen ve nem seviyesini ölçen derinliği ayarlanabilir sensörden yararlanmışlardır. Sensörler bitki su tüketimine bağlı olarak ortam içindeki nem değişimini ölçerek sulamaların başlamasını ya da sona ermesini sağlamıştır... Topraksız Tarımda Bitki Su Tüketimi, Su Kullanım Randımanı ve Verimin Belirlenmesi ile İlgili Çalışmalar Sera içinde yetiştirilen bitkilerin su tüketimlerinin solar radyasyon, hava sıcaklığı, hava nemi, yaprak alanı, CO konsantrasyonu ve rüzgar hızı gibi faktörlere bağımlıdır (Stanghellini, 1987). Transpirasyonla solar radyasyon arasında ise güçlü bir ilişki vardır. Transpirasyonu arttıran en büyük etmen stoma boşlukları ile sera havası arasındaki su potansiyeli farkıdır. Stoma boşluklarındaki oransal nem %100 olarak kabul edilmektedir (doymuş buhar basıncı). Doymuş buhar basıncı sıcaklığın etkisi ile üssel olarak arttığından transpirasyon yaprak sıcaklığının artması ile artar. Yaprak sıcaklığını arttıran en büyük faktör de yaprak üzerine gelen solar radyasyondur. Nitekim her 1 J/cm.gün değerindeki radyasyon artışının. ml (. l/m ) su tüketimine neden olduğu bildirilmektedir. (Van Kooten et al., 004). Su ve bitki besin maddelerinin doğru kullanımı yaprak alanı ve yaprak oluşumunu olumlu yönde etkileyerek radyasyon kullanım etkinliğini arttırmakta, özellikle bitki ihtiyaçları dikkate alınarak gerçekleştirilecek gübreleme uygulamaları sadece drenajı ve yeraltı su 13

50 14 kaynaklarının kirliliğini azaltmakla kalmayıp su kullanım randımanını da arttırmaktadır (Tognoni and Serra, 003). Su kullanım randımanı (WUE) terimi farklı şekillerde tanımlanmakla birlikte daha çok bitki gelişimi ile su kullanımı arasındaki ilişkiyi ifade etmek amacıyla kullanılmaktadır (Gregory, 004). Genel anlamda randıman boyutsuz bir terimdir. Girdi ile çıktı arasındaki oranı ifade eder ve teorik olarak maksimum bir değere ihtiyaç duymaktadır (Jones, 004; Gregory, 004). Bununla birlikte tarımsal amaçlı olarak, 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

51 15 transpirasyonla kaybedilen su miktarına karşılık gelen ekonomik verim olarak tanımlanmaktadır (Chaves et al., 004). 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, 004). 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 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., 004). Açıkta yetiştiricilikte su kullanım randımanları incelendiğinde üretimde kullanılan su miktarının çok yüksek boyutlarda olduğu görülmektedir. Ortalama olarak, açıkta yetiştirilen 1 kg domates için 00 ± 100 litre su kullanılmaktadır. Günümüzde İsrail de bu değer damla sulama ile 60 l/kg a düşürülürken, Hollanda seralarında ise 0 l/kg dır. Serayı tamamen kapalı bir sistem haline getirip buharlaşan suyu tekrar geri kazanarak bu değeri teorik limit olan 1.5 l/kg a kadar düşürmek olasıdır (Van Kooten et al., 004). Pardossi et al. (004), bazı Akdeniz ülkelerinde farklı iklim koşullarında farklı sistemler kullanılarak yetiştirilen domates bitkisinin su

52 16 kullanım randımanının (WUE) sera içi koşullarda açıkta yetiştiriciliğe göre daha yüksek olduğunu bildirmektedir (Çizelge.1). Çizelge.1. Farklı iklim koşullarında, farklı yetiştiricilik sistemleri kullanılarak yetiştirilen domates bitkisinin su kullanım randımanı (kg/m 3 ). Yetiştiricilik şekli Ülke Su kullanım randımanı (kg/m 3 ) Tarla koşulları İsrail (Toprak) 17 Isıtılmayan plastik örtülü sera İklim kontrollü topraksız tarım serası Fransa (Toprak) İspanya (Toprak) Fransa (Toprak) İsrail (Toprak) İtalya (Açık sistem) İtalya (Kapalı sistem) Fransa (Açık sistem) Hollanda (Açık sistem) Hollanda (Kapalı sistem) Medrano et al. (001), Akdeniz ikliminin hakim olduğu yüksek solar radyasyon koşullarında sera içi atmosferinin buharlaştırma gücünün dış atmosfere oranla daha yüksek olabileceğini bildirmektedirler. Araştırmada, Mayıs ve Haziran aylarında günlük solar radyasyonun 0 MJ/m ye ulaşabileceği ve hıyar bitkisinin günlük bitki su tüketiminin.8 l/m den (LAI = 1) 4.1 l/m ye (LAI > ) çıkabileceği belirtilmektedir. Bununla birlikte, aynı araştırmada, gece saatlerinde meydana gelen su tüketimi ise l/m olarak bulunmuştur. Inrocci et al. (003), kapalı sistemde cherry domatesin günlük su tüketimini en düşük 0. l/bitki, en yüksek 1 l/bitki olarak bildirmektedir. Aynı çalışmada 7 aylık yetiştirme dönemi boyunca toplam sulama suyu miktarı 6348 m 3 /ha, bitki su tüketimi 407 m 3 /ha, enerji gereksinimi ise KWh/ha olarak bulunmuştur.

53 17 Mazuela et al. (004), torba kültürü şeklinde gerçekleştirilen topraksız yetiştiricilikte iki farklı ortamda (kavun ve bademden elde edilen kompost ile hindistan cevizi lifi) bitki/m olduğu durumda domatesin su tüketimini sırasıyla 109 mm ve 131 mm olarak bildirmektedir. Urrestarazu et al. (004), hindistan cevizi, perlit ve kayayünü kullanarak topraksız tarımda domates yetiştiriciliği üzerine yaptığı araştırmada, her bir ortam için kök bölgesinde havalandırma yapılmadığı durumda bitki su tüketimini ( bitki/m ) 104.5, 93.9 ve 99.6 mm; havalandırma yapıldığı durumda ise 99.0, 96. ve mm olarak belirlemiştir Castellanos et al. (004), açık sistemde yetiştirilen domates bitkisinin toprakta yetiştirilene göre daha fazla su ve besin maddesi tükettiğini belirtmektedir. Buna göre, sekiz aylık yetiştirme dönemi boyunca, açık sistemde 1147 l/m su uygulanmış, bitki su tüketimi 813 l/m olmuş ve 30. g/l su kullanım randımanı elde edilmiştir. Toprakta ise, 801 l/m su uygulanmış ve 4. g/l su kullanım randımanı elde edilmiştir. Toprakta yüksek su kullanım randımanı elde edilmesi yıkama oranının açık sisteme göre çok daha az olmasına bağlanmış ancak iyi bir sulama programıyla açık sistemde su kullanım randımanının yükseltilebileceği belirtilmiştir. Kapalı sistemlerde kuzey batı Avrupa ülkelerinde her yıl 1 ha sera alanından 10 kg N, 0 kg P ve 1000 m 3 suyun sistem dışına atıldığı, Akdeniz ülkelerinde ise bu değerlerin resirkülasyon yapılmayan

54 18 sistemlerde kg N, kg P ve m 3 su olduğu bildirilmektedir. (Marcelis et al., 000). Lorenzo et al. (004), farklı besin eriyiği elektriksel iletkenlik seviyesi ve 3 farklı sera içi çevre koşulunda perlit ortamında yetiştirilen domates bitkisinin su kullanım randımanını belirlemiştir. Araştırmada, 3 ds/m elektriksel iletkenlik seviyesinde, sisleme uygulamasında 9 g/l, gölgeleme uygulamasında 4 g/l, sıcaklığın ve radyasyonun azaltılmadığı kontrol uygulamasında ise 3 g/l su kullanım randımanı elde etmiştir. Besin eriyiği elektriksel iletkenliği 5 ds/m ye yükseltildiğinde ise su kullanım randımanları kontrol uygulamasında 19 g/l ye, gölgeleme uygulamasında ise 36 g/l ye düşmüştür. Uronen (1995), tarafından torf ve kayayünü ortamları kullanılarak açık sistem ve kapalı sistemde domates bitkisi yetiştirilmiştir. Açık ve kapalı kayayünü sisteminde besin eriyiği el ile kontrol edilen damla sulama sistemi ile verilmiştir. Bunun yanında kapalı sistemde besin eriyiği resirküle edilmiştir. 1. yılda su kullanımı ( l/bitki) takip eden yıldan (9 506 l/bitki) daha fazla olmuştur. Torfun kullanıldığı sistemde ise besin eriyiği kapillarite ile bitki kök bölgesine uygulanmıştır. Kapalı kayayünü sisteminde drenaj %50 ye ulaşırken, torftan drenaj alınmamıştır. Açık sistemde torftaki verim kg/m, kayayününde ise kg/m arasında iken, kapalı sistemde torfta kg/m ve kayayününde kg/m olarak bulunmuştur. Verimdeki bu farklılığın kapalı sistemlerde yapılan aşırı sulamadan kaynaklanabileceği bildirilmiştir.

55 19 Bauerle (1984) ve Uronen (1995), domates bitkisinin ortam kültüründe yetiştirildiği koşullarda günlük bitki su tüketiminin dönem başında litre iken olgunlaşma döneminde litreye kadar yükselebileceğini bildirmektedir. Tüzel and Meriç (001), 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 belirlemiştir. 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 (001), 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 sistemde ve kg/m 3, kapalı sistemde 6.46 ve 56.7 kg/m 3 ; ilkbaharda açık sistemde.97 ve 5 kg/m 3, kapalı sistemde 9.38 ve 6.44 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 %3 daha yüksek belirlenmiştir.

56 0 Tüzel ve ark. (1999a), sonbahar ve ilkbahar dönemlerinde 4 farklı ortamda yetiştirilen domates bitkisinde sera içine gelen her, 1.7,.4, ve 3.1 MJ/m güneş radyasyonu toplam değerinde yapılan sulamaların su tüketimi ve verim üzerine etkilerini belirlemişlerdir. Araştırmada mevsimlik bitki su tüketimleri sonbahar döneminde l/bitki, ilkbahar döneminde l/bitki arasında; verim değerleri ise, sonbahar döneminde kg/m, ilkbahar döneminde kg/m 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 düzeyinin özellikle ilkbahar döneminde daha iyi bir uygulama olduğu saptanmıştır. Yıl içinde toplam 30 kg/m den daha fazla ürün alınması nedeniyle topraksız yetiştiriciliğin iyi bir sulama ve gübreleme programıyla desteklenmesi durumunda ülkemiz koşullarında yararlı olacağını belirtmişlerdir. Tüzel et al. (000), sonbahar ve ilkbahar dönemlerinde topraksız domates yetiştiriciliğinde farklı ortam ve domates çeşitleri kullanarak 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 ) ve kapalı (17.0 ve 18.0 kg/m ) sistemler arasında verim açısından farklılık bulunmadığını bildirmişlerdir. Araştırmada mevsimlik bitki su tüketimleri sonbaharda l/bitki, ilkbaharda ise l/bitki arasında değişirken, kapalı sistemin açık sisteme göre %4 su, %34 gübre tasarrufu sağladığı belirtilmiştir. Lorenzo et al. (003), ilkbahar dönemi domates yetiştiriciliğinde, iki farklı besin eriyiği elektriksel iletkenlik seviyesinde (3.1 ve 5.1 ds/m),

57 1 elektriksel iletkenliği 3.1 ds/m olan besin eriyiğinin kullanıldığı durumda, dışarıdan gölgeleme yapılan serada 37. g/litre, gölgeleme yapılmayan serada ise 3.0 g/litre su kullanım randımanı elde edildiğini bildirmektedirler. Aynı elektriksel iletkenlik seviyesinde gölgeleme yapılan serada 1.1 kg/m, yapılmayanda ise 11.1 kg/m pazarlanabilir verim elde edilmiştir. Toplam bitki su tüketimi de l/m arasında değişmek üzere, gölgeleme yapılan serada yapılmayana göre %3 oranında daha düşük bulunmuştur. Bununla birlikte, her iki serada da yüksek besin eriyiği elektriksel iletkenlik seviyesinin yaprak alan indeksini azalttığı, ancak gölgeleme yapılmayan serada aradaki farkın önemli olduğu belirlenmiştir. Alarcon et al, (001), sonbahar döneminde kapalı sistem şeklinde yapılan ve 119 gün süren topraksız domates yetiştiriciliğinde uygulanan besin eriyiği miktarını l/bitki, drenajı 5.6 l/bitki (%47) mevsimlik bitki su tüketimini 59.3 l/bitki olarak bildirirken, kapalı sistemin yaklaşık %50 gübre tasarrufu sağladığını vurgulamışlardır. Tüzel ve ark. (1999b), tarafından tek ürün domates yetiştiriciliği şeklinde yapılan araştırmada besin eriyiği günde 1, ve 4 kez uygulanacak şekilde 6 değişik ortamla birlikte denemeye alınmıştır. Programlar içinde günde ve 4 kez sulama yapılan konulardan sırasıyla kg/m ve 19.0 kg/m olmak üzere en yüksek verimler elde edilmiştir. Santamaria et al. (003), besleyici film tekniği kullanılarak yetiştirilen domates bitkisinin su tüketimini Nisan ayı içinde.1 l/bitki.gün olarak bildirmekte, ısıtılmayan sera koşullarında bile geceleri

58 meydana gelen bitki su tüketiminin 700 ml/m yi aşabileceğini belirtmektedirler. Cherry domatesin tropik iklimde bulunan serada su tüketimi ve veriminin belirlenmesine yönelik Harmanto et al. (005), 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 %5, 50 ve 75 i) göre 4.1 ve 5.6 mm/gün (0.3 ve 0.4 l/bitki.gün) olarak bulunmuştur. Sera dışı iklim parametreleri kullanılarak hesaplanan bitki su tüketimi miktarının %75 inin bitkilere uygulandığı sulama konusundan 0.44 kg/m 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 and Colla (005a), 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 materyalleri kullanılarak fotosentez üzerinde herhangi bir

59 3 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. Ülkemizde sera domates yetiştiriciliği üzerinde yürütülen bir araştırmada, Haziran Ekim ayları arasında yetiştirilen bitkilerin verimleri 0.5 ve.4 ds/m tuzluluğa sahip deneme konularında sırasıyla 151 ve 1098 g/bitki, mevsimlik su tüketimleri ve l/bitki, su kullanım randımanları ise 8.5 ve 7.6 g/l olarak bulunmuştur (Yurtseven et al., 005). Aranda et al. (001), Ekim Ocak ayları arasında yetiştirilen domates bitkisinde, 0 e 70 mm olmak üzere iki farklı NaCl konsantrasyonunun uygulanması durumunda, yüksek tuz uygulamasında yaprak alanında %6, mevsimlik bitki su tüketiminde ise %4 oranında azalma görüldüğünü bildirmektedirler. Inrocci et al. (003), kapalı sistemde yetiştirilen cherry domatesin 7 aylık yetiştirme dönemi sonunda (18 salkım) toplam verimini 13.8 ton/ha, pazarlanabilir verimini ise 37.9 g/salkım olarak bildirmektedirler. Le Bot et al. (001), gelişmiş domates bitkilerinde besin eriyiğine azot uygulamasının kesilmesinden sonra, haftalık bir gecikmeyle, azot uygulanan bitkilere göre bitki gelişiminde gerileme görüldüğünü, 6 haftalık azot eksikliği sonucunda kontrol bitkilerinden 9.3 kg/m verim alınırken, azot uygulanmayan bitkilerden 7.7 kg/m verim elde edildiğini belirtmektedirler.

60 4 Mazuela et al. (004), topraksız tarımda kavun ve bademden elde edilen kompost ile hindistan cevizi lifi kullanılarak oluşturulan iki farklı ortamda yapılan domates yetiştiriciliğinde bitki sıklığı bitki/m olduğu durumda toplam verimi sırasıyla 7.70 kg/m ve kg/m olarak bildirmektedirler. Peet et al. (004); standart (1.90 ds/m) ve yüksek (3.75 ds/m) olmak üzere iki farklı besin eriyiği elektriksel iletkenlik seviyesi kullanılarak kasım ayında perlit ortamında yetiştirilmeye alınan bitkilerden şubat ayında elde edilen verimler arasında istatistiksel açıdan farklılık bulunmazken, Mart ve Nisan aylarındaki verimler arasında farklılık bulunduğunu bildirmektedirler. Buna göre, standart besin eriyiği elektriksel iletkenliği seviyesinde yüksek olana göre daha yüksek verimler elde edilmiştir. Hardgrave (1993), açık sistem ve kapalı sistemde yetiştirilen domates bitkilerini yıl boyunca karşılaştırmıştır. Her iki yılda da verimin açık sistemde kapalı sisteme göre daha yüksek olduğu bildirilmiştir. Domates bitkisinin farklı tuzluluk seviyelerine sahip besin eriyiği ile sulandığı bir araştırmada, bitkilerin dikimden (Şubat) Mayıs ayı başına kadar geçen süre içinde su tüketimlerinin bitki gelişimi ve sera içi sıcaklığı nedeniyle arttığı gözlenmiştir. Buna göre besin eriyiğine NaCl eklenmediği durumda günlük bitki su tüketimi fide dikiminde 0.1 l/bitki, dikimden 70 gün sonra ise 1.70 l/bitki olarak belirlenmiştir. Mevsimlik bitki su tüketimi ise 4 farklı çeşit için 103, 141, 151 ve 155 l/bitki verim değerleri ise sırasıyla 789, 3310, 343 ve 3170 g/bitki olarak

61 5 gerçekleşmiştir. Araştırmada ayrıca, ortalama su kullanım randımanları pazarlanabilir verim açısından 5 g/l, toplam verim açısından 6 g/l olarak bildirilmiştir (Sanchez et al., 005). Lopez et al. (003), besin eriyiği resirkülasyonunun kısa dönemdeki etkilerini belirlemek amacıyla, besleyici film tekniği ve açık sistemde domates (Lycopersicon esculentum cv. Roma) yetiştirmişlerdir. Mayıs Aralık ayları arasında gerçekleştirilen denemede besleyici film tekniğinde 8.69 kg/m, açık sistemde ise %11 oranında daha yüksek olmak üzere 9.77 kg/m verim elde edilmiştir. Araştırıcılar kapalı sistemin verim ve meyve kalitesini olumsuz yönde etkilediğini bildirmektedirler. Li and Stanghellini (001), besin elementlerinin konsantrasyonları arttırılarak hazırlanan 4 farklı tuzluluk (EC) seviyesindeki (, 6, 8.5 ve 9 ds/m) besin eriyiğinin topraksız domates yetiştiriciliğinde bitki gelişimi üzerine olan etkisini incelemişlerdir. Tuzluluğun bitki gelişimi üzerine etkisi kök bölgesi tuzluluğu 6.5 ds/m yi geçtiğinde ortaya çıkmış ve en belirgin etkisi yaprak gelişimindeki gerileme olmuştur. Buna göre 6.5 ds/m üzerindeki her 1 ds/m lik artışta tek başına yaprak alanı %8 oranında azalırken, yaprak sayısı % oranında artmış, sonuçta toplam yaprak alanı %7 oranında azalmıştır. En yüksek EC seviyesindeki yaprak alan indeksi ise ds/m tuzluluk seviyesine göre %0 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.

62 6 He et al. (1999), topraksız domates yetiştiriciliğinde sonbaharda ilkbahar üretim dönemine göre %49 daha az verim elde edildiğini belirtirken, Cockshull et al. (199), %6.4 ve %3.4 oranındaki iki ayrı gölgeleme derecesinde toplam meyve ağırlığının gölgeleme yapılmayan bitkilere göre sırasıyla %7.5 ve %19.9 oranında azaldığını, toplam meyve sayısının ise artan ışık miktarıyla birlikte arttığını ifade etmektedir. 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 and Al-Abed, 005). Wu et al. (004),.6 ve 4.5 ds/m lik iki farklı besin eriyiği elektriksel iletkenlik seviyesinde, 7 hafta sonunda verimin kg/bitki arasında değiştiğini ve istatistiksel açıdan elektriksel iletkenlik seviyeleri arasında bir farklılık olmadığını bildirmektedirler. Bunun da çok yüksek verim kayıplarına neden olmadan özellikle likopen ve toplam eriyebilir kuru madde açısından kalite özelliklerini arttırdığını belirtmektedirler. Abak ve Çelikel (1994), domates bitkisinin verimini belirlemek amacıyla; tüf, torf, atık mantar kompostu, kayayünü ve toprak (kontrol) kullanmışlardır. Yatay torba kültürü şeklinde yıl yürütülen çalışmada, en yüksek verimler torf (5 kg/m ), kayayünü (3.3 kg/m ) ve atık mantar kompostundan (.4 kg/m ) elde edilmiştir. Bu üç verim arasında belirgin farklılık gözlenmemiştir. Tüf ve topraktan ise sırasıyla, 0.3 kg/m ve kg/m verim alınmıştır.

63 7 Gül ve Sevgican (1994), 10 farklı yetiştirme ortamı kullanarak yürüttükleri çalışmada, domates bitkisinin verimini Şubat Mayıs ayları arasında yapılan hasatlara bağlı olarak 8 11 kg/m olarak bildirmektedirler. Böhme (1996), sulamaların J/cm.gün değerlerinde yapıldığı durumda, hıyar bitkisinden kg/m arasında değişen verimler alındığını ve açık sistemde kapalı sisteme göre daha yüksek verim elde edildiğini belirtmektedir. Aynı çalışmanın. yılında kapalı sistemde bitki su tüketiminin açık sisteme göre 430 litre daha az olduğu bildirilmektedir. Reis et al. (000), sene boyunca sürdürülen topraksız domates yetiştiriciliğinde, açık sistemde %0 40 arasında değişen drenaj oranına karşın, kapalı sistemden uzaklaştırılan besin eriyiğinin sisteme giren taze suyun sadece %5.7 si kadar olduğunu, bunun da su ve besin eriyiği açısından tasarruf sağladığını belirtmektedirler. Aynı araştırmada açık ve kapalı sistemde verim açısından farklılık görülmemiştir. Giuffrida et al. (003), topraksız domates yetiştiriciliğinde kapalı sistemin açık sisteme göre verimi %15 oranında azalttığını, bunun da meyve ağırlığının açık sistemde kapalı sisteme göre %10 oranında artmasından kaynaklandığını belirtmektedirler. Bununla birlikte, açık sistemde 7300 m 3 /ha besin eriyiği uygulanmasına karşın, kapalı sistemde %51 61 arasında daha az besin eriyiğinin uygulandığı bildirilmektedir. Bu sonuçların kapalı sistemlerde bitki su tüketiminin açık sisteme göre daha az olduğunu doğrular nitelikte olduğu dile getirilmektedir. Aynı

64 8 araştırmada su kullanım randımanları ise açık sistemde 18.3 kg/m 3 olarak gerçekleşirken, kapalı sistemde kg/m 3 arasında bulunmuştur..3. Kapillar Sulama ile İlgili Çalışmalar Kapillar sistemler, besin eriyiğinin bitki kök bölgesine alttan uygulandığı, ortam içinde kapillarite ile yükseldiği ve herhangi bir atık çözeltinin oluşmadığı (Zero Runoff System ZRS) sistemlerdir. Besin eriyiği bitki kök bölgesinin altında, saksı tabanına yerleştirilen özel vanalar sayesinde sürekli sabit yükseklikte tutulduğundan, damla sulama sistemlerinde gereken sulama programlaması ihtiyacı bu sistemlerde yoktur. Suyun tüketimi zaman ve miktar açısından doğrudan bitki tarafından belirlenmektedir. Bitki tarafından kullanılmayan besin elementleri ise köklerin daha az bulunduğu yetiştirme ortamının üst kısmında birikmekte ve tuzluluk meydana getirmektedir. 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 yaratabilmektedir. (Lieth, 1996; Reed, 1996b; Buxton and Jia, 1999; Fah, 000; Santamaria et al., 003; Rouphael and Colla, 005a). Ayrıca, bu sistemlerin her koşulda ekonomik açıdan karlı olmadığı da belirtilmektedir (Uva, 001). Bununla birlikte bu sistemlerin herhangi bir atık çözelti oluşturmadığı için su ve gübre tasarrufu sağladığı, ucuz olduğu, iş gücünden tasarruf sağladığı, elektrik enerjisine ihtiyaç duymadığı, su kullanım zaman ve miktarının doğrudan bitkinin kendisinin belirlediği, birbirinden bağımsız saksı ya da saksı gruplarında yetiştiricilik yapıldığından kök hastalıklarıyla ilgili problemlerin yayılmasının sınırlı oluğu, yapraklar ıslatılmadığı için yaprak

65 9 hastalıklarının daha az ortaya çıktığı, farklı bitki türlerinin farklı besin eriyiği ihtiyaçlarının kolaylıkla karşılanabileceği ve üniform bir bitki gelişiminin sağlanabileceği de bildirilmektedir (Knight et al., 1994; Uva et al., 1998; Fah, 000; Green et al., 000; Penisi and Van Iersel, 000; Krishna, 00; Cox, 003). Ticari adı Autopot olan kapillar sulama tekniğine dayalı sistemlerle ilgili detaylı çalışmaların bulunmadığı, bu sistemlerin herhangi bir atık çözelti oluşturmadığı, bitki besin maddesi ve su tüketiminin doğrudan bitkinin kendisi tarafından belirlenmesi nedeniyle avantajları olduğu bildirilmektedir (McIntyre et al., 005; McIntyre and McRae, 005a). McIntyre and McRae, (005b) 33 hafta boyunca ticari adı Autopot olan kapillar sulama tekniği ile yetiştirme ortamı olarak kayayününün kullanıldığı açık sistemi domates yetiştiriciliği açısından karşılaştırmışlardır. Kapillar sistemden elde edilen verim (5 kg/bitki) ve ortalama meyve ağırlığı (49.9 adet/bitki), açık sistemden elde edilen verim (7.14 kg/bitki) ve ortalama meyve ağırlığından (56.4 kg/bitki) daha düşük bulunmuştur. Bununla birlikte açık sistemde uygulanan besin eriyiği miktarı 98 l/bitki olurken kapillar sistemde 94 l/bitki olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, açık sistemde 33 hafta boyunca ortalama %40 yıkama oranı elde edilmiş ve bunun sonucu olarak ortalama 119 l/bitki drenaj sistem dışına uzaklaştırılmıştır ve uzaklaşan besin eriyiğinin ortalama elektriksel iletkenliği uygulanan eriyikten 1. ds/m daha yüksek olmuştur. Kapillar sistemde ise dönem boyunca atık solüsyon oluşmamış ancak 8. haftaya kadar kapillar sistemde saksı tabanında besin eriyiği elektriksel iletkenliği 3.4 ds/m e yükselmiştir. Dönem sonunda, Nisan 004 tarihinde, açık sistemde (17.30$) kapillar sisteme (10$) oranla

66 30 daha yüksek toplam gelir elde edilmiş, açık sistemde drene olan besin eriyiğinin bitki başına maliyeti 0.60$ olmuştur. İşçilik masraflarının kapillar sistemlerde daha düşük olması nedeniyle sistemler arasında daha detaylı ekonomik analizlerin yapılması araştırıcılar tarafından tavsiye edilmektedir. Treder et al. (1999), bitki köklerinin daha çok ortamın orta ve saksı tabanına daha yakın olan alt katmanlarında yoğunlaşması nedeniyle, ortamın üst katmanlarında biriken tuzların genellikle bitki gelişimi açısından bir problem yaratmadığını bildirmektedirler. Incrocci et al. (006), 00 ve 004 ilkbahar dönemlerinde, kapalı sistem ile kapillar sistemin domates bitkisinin su tüketimi ve gelişimi üzerine etkilerini incelemiş ve aynı zamanda kapillar sulama ile resirküle edilen besin eriyiğindeki tuz birikimini belirlemişlerdir. Yaklaşık 3 ay süren araştırmada, kapalı sistemde dönem boyunca elektriksel iletkenlik seviyesinin 6 ds/m eşik değerini geçmesi nedeniyle toplam 6 kez besin eriyiği değişimi yapılırken, kapillar sistemde bu değere ulaşılmaması nedeniyle yenileme olmamıştır. Dikimden sonraki 48. günde kapalı sistemde ilk besin eriyiği yenilemesi yapılmış ve o andaki kümülatif bitki su tüketimi 10 l/m olarak belirlenmiştir. Aynı anda kapillar sistemde besin eriyiğinin elektriksel iletkenliği ise 3.95 ds/m olmuştur. Periyodik yıkamaların kapalı sistemde besin eriyiği elektriksel iletkenliğini hiçbir zaman orijinal seviyesi olan 3 ds/m ye getiremediği bildirilmektedir. Dönem sonunda, kapillar sistemde ve kapalı sistemde, sırasıyla, uygulanan besin eriyiği miktarı 34 l/m ve 373 l/m ; atılan besin eriyiği miktarı 9 l/m ve 6 l/m ; su tüketimi 315 l/m ve 31 l/m, su kullanım randımanı 3.7 g/l ve 9. g/l olarak bulunmuştur. Ortam içindeki tuz

67 31 dağılımı kapillar sistemde köklerin daha az bulunduğu yüzeye yakın üst katmanda daha yüksek (yaklaşık 13 ds/m) orta (7 ds/m) ve alt (4 ds/m) katmanlarda ise daha düşük belirlenmiştir. Kapalı sistemde ise tersine, tüm ortam içinde yaklaşık eşit kök dağılımı belirlenmiş, üst katmanda daha düşük elektriksel iletkenlik seviyesi ölçülürken (yaklaşık 4 ds/m) orta (5.5 ds/m) ve alt (6.5 ds/m) katmanlarda daha yüksek ölçümler elde edilmiştir. Her iki sistem verim ve toplam meyve sayısı açısından değerlendirildiğinde, ortalama değerler olarak, sırasıyla, kapillar sistemde 10.6 kg/m ve 63 adet/m, kapalı sistemde ise 10.9 kg/m ve 63.9 adet/m olarak belirlenmiş, istatistiksel açıdan farklılık bulunmamıştır. Gosiewski and Skapski, (1984), 40 ve 45 cm yüksekliğinde torf içeren altı delikli saksılar içinde kapillar sistem kullanarak domates bitkisi yetiştirmişlerdir. Araştırmada, 40 cm lik ortam yüksekliği kullanıldığında saksı tabanında bulunan besin eriyiğinin yüzeyinden cm yükseklikteki katman içinde en iyi hava su oranı elde edilmiştir. Toplam kök ağırlığının %70 i bu katman içinde bulunurken, sadece %8 i saksı dışında besin eriyiği içinde belirlenmiştir. Saksı tabanındaki tuzluluk yaklaşık 1.5 g KCl/l iken, cm lik katmanda yaklaşık 3 g KCl/l, yüzeyde yaklaşık 5.5 g KCl/l olarak bulunmuştur. Elia et al. (003), kapillar sistemle sulanan iki farklı cherry domates çeşidinde, ortam içindeki besin eriyiği hareketinin evaporasyon ve transpirasyondan etkilendiğini ve bu nedenle de tuz birikiminin yetiştirme ortamının üst kısmında meydana geldiğini bildirmektedir. Aynı araştırmada, 4 ve 6 ds/m lik 3 farklı besin eriyiği elektriksel iletkenliği seviyesinde, saksıların taban kısmındaki elektriksel iletkenlik değerlerinin üst kısımdakine göre daha yüksek olduğu belirtilmektedir.

68 3 Üst katmandaki tuz birikiminin bitkinin osmotik stresten daha az etkilenmesini sağlarken ortamın tekrar kullanılabilirliğini kısıtlamaktadır. Bununla birlikte, bazal yaprak yapısının da evaporasyonu etkileyerek kapillarite ile tuz taşınımı üzerine olumsuz etki yarattığı ifade edilmektedir. Nitekim bazal yaprakları daha büyük olan çeşitte üst katmandaki elektriksel iletkenlik küçük olan çeşide göre daha düşük bulunmuştur. Zheng et al. (005), 4 hafta boyunca gerbera bitkisinin 4 farklı besin eriyiği reçetesinde (Tam doz (1.7 ds/m), %50 doz ( ds/m), %5 doz (0.5 ds/m) ve %10 doz (0. ds/m)) kapillar sistemdeki gelişimini ve su tüketimini inceledikleri çalışmada, besin eriyiği konsantrasyonunun %50 ye kadar düşürülmesinin gerbera gelişimini olumsuz yönde etkilemediğini bildirmektedirler. Tüm denemelerde ortamın üst 1/3 lük kısmında alt kısmına göre yaklaşık 3 13 kez daha fazla tuz birikimi meydana gelmekle birlikte, bu birikim düşük besin eriyiği konsantrasyonunun uygulandığı konularda daha az bulunmuştur. Deneme konuları arasında su tüketimleri açısından bir farklılık görülmemiş, ortalama günlük bitki su tüketimi 115 ± 3 ml olarak belirlenmiştir. Saarinen and Reinikainen (1995), damla sulamanın basınç değişimi ve tıkanma gibi nedenlerle sera içinde uniform olmayan bir su dağılımına neden olabileceğini, iklim faktörlerinin sera içinde değişiklik göstermesi nedeniyle aynı bitkinin değişik noktalarda su ihtiyacının farklı olabileceğini belirtmektedir. Bununla birlikte, kapillar sulama sitemin ortam içindeki nemi stabil tuttuğunu, farklı bitki ve ortam koşullarına adapte edilmesinin kolay olduğunu bildirmektedirler. Solar radyasyon dağılımının düzensiz olduğu ya da yüksek buharlaştırma etkisinin

69 33 bulunduğu kuru sera içi iklim koşullarında bile sistemin güvenle kullanılabilirliği, yetiştiriciye sulama zamanı ve miktarı konusunda karar verme zorunluluğu getirmemesi, dışarıdan bir enerjiye ihtiyaç duymaması ve maliyetini düşürebilecek farklı üretim çeşitlerinin geliştirilebilirliği sistemin diğer üstün tarafları olarak görülmektedir. Saarinen and Reinikainen (1995), topraksız tarımda domatesin bitki su tüketimi ve verim değerlerini araştırmıştır. Bu amaçla 3 yıl boyunca açık sistem ile birlikte 6 farklı kapillar paspası (mat) karşılaştırmıştır. Araştırmada, bitki su tüketimi değerlerini 1. ve. yılda açık sitemde 589 ve 709 mm olarak bulurken, bu değerler yıl boyunca kapillar sistemde 456 ile 586 mm arasında değişmiştir. 3. yıla ait su tüketim değerleri araştırmada belirtilmemiştir. Araştırmanın ilk iki yılındaki verim değerleri arasında büyük farklılıklar bulunmamakla birlikte 3. yılda kapillar sistemden elde edilen verim 31.9 ile 34.5 kg/m arasında değişirken açık sistemde 9.9 kg/m olmuştur. Yelanich and Biernbaum (1990), açık sistemde 4 farklı yıkama oranı (%0, %1, %5, %50) ile kapillar sulama kullanarak Atatürk çiçeği (Euphorbia pulcherrima) bitkisi üzerinde yaptıkları araştırmada, kapillar sulamanın bitki gelişimini beklenildiği ölçüde olumsuz etkilemediğini bildirmektedirler. Bununla birlikte, sera dışına atılan besin eriyiği miktarının yıkama oranını azaltarak, daha düşük konsantrasyonlarda besin eriyiği kullanarak ya da kapillar sulama ile azaltılabileceğini belirtmektedirler. Ancak uygulamalar sırasında su kalitesinin mutlaka göz önünde bulundurulması gerektiği de araştırmacılar tarafından ifade edilmektedir.

70 34 Kang and van Iersel (00), 5 farklı Hoagland solüsyonu konsantrasyonunda (tam doz (.0 ds/m) ve tam dozun 0.15 (0.4 ds/m), 0.5 (0.7 ds/m), 0.5 (1.1 ds/m) ve.0 (3.7 ds/m) katı konsantrasyonda) 6 farklı süs bitkisinin gelişimini incelemişlerdir. En uygun besin eriyiği konsantrasyonunun çeşitler açısından farklılık göstermekle birlikte, yüksek konsantrasyonlarda hiçbir çeşitte bitki gelişiminde büyük gerilemeler görülmemiştir. Ortam içinde tuz birikiminin ve kullanılabilir besin elementi miktarının en iyi göstergesinin elektriksel iletkenlik ölçümleri olduğunu bildiren araştırmacılar, yetiştirme ortamına dayalı tuzluluk ölçümlerinin sera içi iklim koşullarına daha az bağımlı olması nedeniyle avantajları olduğunu belirtmektedirler. Rouphael and Colla (005b), topraksız kabak yetiştiriciliği üzerine yaptıkları araştırmada, kapillar sistem ile sulanan bitkilerin kök bölgesinin üst cm sindeki tuzluluk değerinin ilkbahar dönemi sonunda sonbahar dönemine göre kat daha yüksek olduğunu belirtmektedir. Bu sonucu da ilkbaharda sera içi solar radyasyon ve sıcaklığın sonbahara göre daha yüksek olmasına bağlamaktadırlar. Venezia et al. (003), açık ve kapalı sistemde damla sulama ve kapillar sulama kullanılarak oluşturulan 7 farklı sistemde su kullanım randımanlarını l/kg arasında değiştiğini ancak kapillar sistemde su kullanım randımanlarının daha yüksek olduğunu bildirmektedirler. Bununla birlikte yetiştirme ortamının alt kısmında EC değerleri açısından büyük farklılıklar görülmezken (1.3. ds/m), üst kısmında EC değerleri kapillar sistemin kullanıldığı durumda daha yüksek olmak üzere ds/m arasında bulunmuştur.

71 35 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1. Materyal Araştırma, Ege Üniversitesi Kampüsü nde kurulu, Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümüne ait, 800 m büyüklüğündeki PE örtülü serada (Şekil 3.1), yılları arasında, sonbahar ve ilkbahar dönemini kapsayacak şekilde toplam 4 yetiştirme dönemi boyunca sürdürülmüştür (Çizelge 3.1). Serada dondan koruma amaçlı, otomasyonu sağlanmış adet sıcak hava üflemeli ısıtıcı, sera içinde ve dışında bazı iklim parametrelerini (sıcaklık, nem ve solar radyasyon) ölçen meteoroloji istasyonu (Delta-T) (Şekil 3.) ve 005 ilkbahar dönemi başında sulama sistemine dahil edilen besin eriyiği hazırlama ünitesi (Volmatic AMI900) bulunmaktadır (Şekil 3.3). Şekil 3.1. Araştırmanın yürütüldüğü seranın genel görünümü. Çizelge 3.1. Yetiştirme dönemleri. 1. Dönem. Dönem 3. Dönem 4. Dönem 003 Sonbahar 004 İlkbahar 004 Sonbahar 005 İlkbahar

72 36 Şekil 3.. Sera içi ve dışındaki bazı iklim parametrelerinin ölçüldüğü meteoroloji istasyonu. Şekil 3.3. Besin eriyiği hazırlama ünitesi (Volmatic AMI900) Bitkisel materyal Araştırmada bitkisel materyal olarak domates (Lycopersicon esculentum cv. Durinta) kullanılmıştır. Durinta hem sera hem açıkta yetiştiriciliğe uygun, yavaş olgunlaşan, raf ömrü uzun (3 hafta), salkım hasadı yapılan bir çeşittir. Hasada uygun meyve ağırlığı g dır (Artes et al., 1998; Artes et al., 1999).

73 Yetiştirme ortamı Araştırmada yetiştirme ortamı olarak Etibank perlit işletmesinden sağlanan, tanelerinin % 60 ı -5 mm boyutunda, tarımsal amaçlı süper iri perlit kullanılmıştır. 3.. Yöntem Araştırmada bitki yetiştirme sistemi olarak topraksız yetiştiricilik şekillerinden biri olan saksı yetiştiriciliğinde ortam kültürü seçilmiştir. Hazırlık ve denemelerin yürütülmesi aşamasında izlenen yöntemler aşağıda belirtilmiştir Seranın hazırlanması Sera içinde denemenin kurulacağı alan tesviye edilmiş ve drene olan besin eriyiklerinin toplanabilmesi amacıyla eğimlendirilmiştir. Drenaj tanklarının yerleştirilmesi amacıyla da yeterli büyüklük ve derinlikte çukur açılmıştır. Ardından denemenin toprakla olan ilişkisini ortadan kaldırmak amacıyla zemin su geçirebilen siyah plastik örtüyle kaplanmıştır Araştırma konuları Araştırmada açık sistem, kapalı sistem ve kapillar sistem olmak üzere 3 farklı yetiştirme sistemi kullanılarak iki ayrı deneme kurulmuştur (Şekil 3.4). Açık sistem ve kapalı sistemin kullanıldığı birinci denemede besin eriyiği bitki kök bölgesine damla sulama sistemiyle uygulanmıştır. Uygulanan besin eriyiğinin drene olan kısmı açık sistemde sera dışına uzaklaştırılırken kapalı sistemde tekrar kullanılmıştır. Kapillar sistemin kullanıldığı ikinci denemede ise besin eriyiği saksılara alttan uygulanarak

74 38 kök bölgesinde kapillarite ile yükselmesi sağlanmış ve herhangi bir atık çözelti oluşmamıştır. Deneme Konuları Ortam kültürü Kapillar Sistem Açık Sistem Kapalı Sistem Yatay saksılar Dikey saksılar 1 MJ/m MJ/m 4 MJ/m 1 MJ/m MJ/m 4 MJ/m Tam doz (TD) Yarım doz (YD) Tam doz (TD) Yarım doz (YD) Şekil 3.4. Deneme konularının şematik görünümü. Her iki deneme de tesadüf blokları bölünmüş parseller deneme desenine uygun olarak kurulmuştur. Yetiştirme dönemlerine ilişkin bazı özet bilgiler çizelge 3. de verilmiştir. Çizelge 3.. Yetiştirme dönemlerine ilişkin bazı özet bilgiler. Dönem Dikim İlk Hasat Son Hasat 1. YIL 003 Sonbahar İlkbahar YIL 004 Sonbahar İlkbahar

75 Açık sistem ve kapalı sistem Sulama programlarının hazırlanması Açık ve kapalı sistemde (Şekil 3.5 ve 3.6) besin eriyiğinin uygulama zamanlarının belirlenmesinde sera içinde ölçülen güneş radyasyonun değişik toplam değerleri için oluşturulan 3 farklı sulama programı (1 MJ/m, MJ/m ve 4 MJ/m ) denenmiştir. Böylece ana parsellere besin eriyiği uygulama sistemleri, alt parsellere de sulama programları yerleştirilmiştir. Şekil 3.5. Açık sistemin genel görünümü. Şekil 3.6. Kapalı sistemin genel görünümü. Güneş radyasyonunun ölçülmesinde bitki yüksekliğinde ayaralanabilen solar radyasyon ölçümlerinden yararlanılmıştır (Sensör tipi : GS1, Delta-T) (Şekil 3.7).

76 40 Şekil 3.7. Solar radyasyon ölçümünde kullanılan sensör. Sensör tarafından veri depolayıcıya (DL3000, Delta-T) (Şekil 3.8) iletilen bilgiler, bilgisayar ortamında ilgili yazılım kullanılarak derlenmiş, alınan bilgiler sulama programları olarak belirlenen değerlere ulaştığında sistem çalıştırılmıştır. Konulara uygulanacak besin eriyiği miktarları ise saksı drenaj çıkışlarında yapılan gözlemlere dayandırılmış, günlük olarak yaklaşık %15-30 oranında drenaja izin verilmiştir (Winsor and Schwarz, 1990; Lieth, 1996). Bu amaçla su uygulama süreleri bitki gelişim dönemi ve iklim koşulları da dikkate alınarak haftalık olarak düzenlenmiştir. Şekil 3.8. Veri depolayıcı.

77 41 Saksıların hazırlanması Açık sistem ve kapalı sistemde 75x3x16 cm boyutlarında plastik saksılar kullanılmıştır. Saksılar her birinde 3 bitki, bitki başına 6 litre ortam hacmi ve m de 3.48 bitki olacak şekilde düzenlenmiş ve yüzeyleri dikimden sonra buharlaşma kayıplarını önlemek amacıyla siyah plastik örtü ile kapatılmıştır. Besin eriyiğinin drenajının sağlanması amacıyla her saksının başına ve sonuna toplam adet, saksı tabanı seviyesinde, 16 mm çapında drenaj deliği açılmıştır (Şekil 3.9). Şekil 3.9. Saksı drenaj delikleri. Besin eriyiği Açık sistem ve kapalı sistemde bitkilerin besin maddesi gereksinimi ihtiyaç duydukları besin maddelerinin sulama suyuna ilave edilmesiyle ilk 3 yetiştirme döneminde komple besin eriyiği şeklinde karşılanmıştır (Day, 1991). Besin eriyiğinin kimyasal içeriği çizelge 3.3. de verilmiştir.

78 4 Çizelge 3.3. Açık sistem ve kapalı sistemde bitkilere uygulanan besin eriyiğinin kimyasal içeriği. Besin Elementi N P K Ca Mg Fe Mn Zn B Cu Mo Kullanılan Miktar (mg/l) Kullanılan Kimyasal Kaynak NH 4 NO 3 (%33) H 3 PO 4 (%85) KNO 3 ( ) CaNO 3 (%15.5 N, %19 Ca) MgSO 4.7H O (%10 Mg) Sequestrene (%6 Fe) MnSO 4.7H O ZnSO 4.7H O H 3 BO 3 CuSO 4.5H O (NH 4 ) 6 Mo 7 O 4.4H O 4. yetiştirme döneminde ise besin eriyiği hazırlama ünitesi (Bkz. Şekil 3.3) sulama sistemine dahil edilerek, hazırlanan besin eriyiğinin EC ve ph değerlerinin önceden belirlenen sınırlar içinde kalması sağlanmıştır. Sulama sistemi Araştırmada açık sistem ve kapalı sistemde besin eriyiğinin bitki kök bölgesine uygulanmasında damla sulama sistemi kullanılmıştır. Bu amaçla sera dışında ph sı , elektriksel iletkenliği (EC).0.5 ds/m ye ayarlanmış ana besin eriyiği tankından yararlanılmıştır. Ana tanktan santrifüj pompa yardımıyla alınan eriyik, disk filtreden geçirildikten sonra 50 mm çapında PVC ana boru hattı ile sera içine iletilmiştir. Bu eriyik açık sistemde doğrudan 16 mm çaplı PE damla sulama lateralleri ile bitkilere ulaştırılmıştır. Kapalı sistemde ise önce her sulama konusuna ait ilgili besleme tankı bu eriyik ile doldurulmuş, daha sonra yine santrifüj pompalar aracılığıyla bu tanklardan 16 mm çaplı PE damla sulama lateralleri ile bitkilere ulaştırılmıştır. Her iki sistemde de

79 43 her bitki için lateraller üzerine,.4 l/saat debiye sahip, boru üzerine geçik (on-line), basınç düzenleyicili damlatıcılar yerleştirilmiştir. Konulara ilişkin drene olan besin eriyiklerinin toplanması amacıyla saksı drenaj çıkışlarının alt kısmına 50 mm çapında PVC borular yerleştirilmiştir. Boruların saksı drenaj çıkışlarına karşılık gelen noktaları yeterli çapta delinerek eriyik saksılardan boru içine alınmıştır. Böylece drene olan eriyik sera zeminine verilen eğimin de yardımıyla ilgili depolara aktarılmıştır (Şekil 3.10). Şekil Drene olan besin eriyiğinin boru içine alınacağı noktaların hazırlanması. Açık sistemde her konudan drene olan besin eriyiği kendi drenaj tankında toplandıktan sonra, drene olan miktarlar ile EC ve ph değerleri ölçülmüş ve sera dışına uzaklaştırılmıştır (Sonneveld and Voogt, 001). Kapalı sistemde ise drene olan besin eriyiği tekrar kendi besleme tankında toplanmış, eksilen (bitki tarafından kullanılan) besin eriyiği miktarı sera dışındaki ana depodan taze besin eriyiği ile orijinal hacmine tamamlanarak ölçülmüştür. Bu sırada tüm konulara ilişkin tamamlama öncesi ve sonrasında besleme tanklarındaki besin eriyiğinin EC ve ph

80 44 değerleri de ölçülerek sırasıyla ds/m ile düzeyinde tutulmaya çalışılmıştır (Bailey, 1996; Reed, 1996a). Bitki su tüketiminin (Transpirasyon - T) belirlenmesi Araştırmada açık sistemde gerçek bitki su tüketiminin belirlenmesinde su bütçesi yönteminden yararlanılmıştır (Kırda, 1999; Baille, 1996; Castilla, 000). Bu amaçla aşağıdaki eşitlik kullanılmıştır: ( D + ET ) = ΔS I + R (1) Eşitlikte; I = Sulama suyu miktarı (mm) R = Etkili yağış (mm) D = Drenaj (mm) ET = Evapotranspirasyon (mm) ΔS = Ortamdaki nem değişimi (mm) Sera içi koşullarda R = 0 dır. Ayrıca saksı üst yüzeyleri siyah plastik örtü ile kaplandığından buharlaşma miktarı göz ardı edilebilir. Aynı şekilde bitki başına düşen ortam hacminin 6 litre gibi küçük bir değerde olması nedeniyle saksı içinde besin eriyiğinin depolanmadığı varsayılarak ortamdaki nem değişiminin sabit olduğu (sıfır) kabul edilirse eşitlik; T = I D () şekline dönüşür. Eşitlikte; T = Bitki su tüketimi (Transpirasyon) (mm veya l/bitki) I = Sulama suyu miktarı (mm veya l/bitki) D = Drenaj (mm veya l/bitki)

81 45 Açık sistemde konulara uygulanan ve drene olan besin eriyiği miktarları ile kapalı sistemde taze besin eriyiği ile tamamlanan miktarlar ilgili sayaçlardan okunarak tüm konularda gerçek bitki su tüketimleri no lu eşitlik yardımıyla litre/bitki.gün olarak hesaplanmıştır. Kapalı sistemde bitki su tüketimi, her sulama konusuna ait ilgili besin eriyiği tankında bitki su tüketimi nedeniyle eksilen eriyik miktarı taze besin eriyiği şeklinde tekrar eski seviyesine tamamlanarak hesaplanmıştır. Tamamlama için kullanılan besin eriyiği hacmi bitki su tüketimi olarak kabul edilmiştir. Su kullanım randımanlarının (WUE) belirlenmesi Açık sistem ve kapalı sistemde su kullanım randımanları toplam verim ve pazarlanabilir verim için uygulanan sulama suyu miktarı ve bitki su tüketimleri kullanılarak toplam 4 değişik yönteme göre belirlenmiştir. Hesaplamalarda aşağıdaki eşitliklerden yararlanılmıştır (Chaves et al., 004; Gregory, 004; Jones, 004; Howell, 006): WUE TV-SSM = WUE PV-SSM = Toplam verim Sulama suyu miktarı Pazarlanabilir verim Sulama suyu miktarı (kg/m 3 = g/l) (3) (kg/m 3 = g/l) (4) WUE TV-ET = Toplam verim Bitki su tüketimi (kg/m 3 = g/l) (5) WUE PV-ET = Pazarlanabilir verim Bitki su tüketimi (kg/m 3 = g/l) (6)

82 46 Bitki katsayılarının (k c ) belirlenmesi Açık sistem ve kapalı sistemde bitki katsayıları 3 değişik yönteme göre ayrı ayrı belirlenmiştir. İlk yöntemde, FAO-Penman Monteith (1998) eşitliğine göre hesaplanan sera içi referans bitki su tüketimi değerleri (ET 0 ) ile gerçek bitki su tüketimi değerleri kullanılmıştır (Allen et al., 1998; Kanber ve ark., 1999) (eşitlik 7). T k c = (7) ET 0 Penman yöntemine göre sera içi referans bitki su tüketimi değerlerinin hesaplanmasında sera içi rüzgar hızı (u) 0.5 m/s kabul edilmiştir (Allen et al., 1998, Wang et al., 1999). Hesaplamalarda Allen tarafından geliştirilen Ref-ET yazılımından (Allen, 000) yararlanılmıştır. İkinci yöntemde, sera içine yerleştirilen A sınıfı buharlaşma kabından ölçülen sera içi açık su yüzeyi buharlaşma değerleri (E pan ) ile gerçek bitki su tüketimi değerleri kullanılmıştır (eşitlik 8). k c T = (8) k. E p pan Eşitlik 8 de sera içi açık su yüzeyi buharlaşma değerlerinin belirlenmesinde pan katsayısı (k p ) 1 kabul edilmiştir (Castilla, 1996). Üçüncü yöntemde, sera içi solar radyasyon (R s ) değerlerinden hesaplanan açık su yüzeyi buharlaşması değerleri (Allen et al., 1998) (eşitlik 9) ile gerçek bitki su tüketimi değerleri kullanılmıştır (eşitlik 10).

83 47 Rs E solar = (9).45 T k c = (10) E solar Bitki gelişim parametrelerinin belirlenmesi Açık sistem ve kapalı sistemde bitki gelişiminin belirlenebilmesi amacıyla yaprak alanı ölçümleri haftalık periyotlarda yürütülmüştür. Ölçümler her bir sulama konusunda 4 bitki üzerinde en boy ölçümleri şeklinde gerçekleştirilmiştir. Yaprak boyu olarak petiol uzunluğu, yaprak eni olarak da petiole dik en uzun mesafe ölçülmüştür. Ölçümlere ek olarak yetiştirme dönemi süresince LAI değerlerinin hesaplanabilmesi amacıyla değişik en-boy değerlerini kapsayacak şekilde yaprak örnekleri alınmıştır. Alınan yaprak örneklerinin en-boy değerlerinin ölçümü sonucunda elde edilen alanlar ile SigmaScan Pro yazılımı ile bilgisayar ortamında hesaplanan gerçek alanları arasında regresyon analizi yapılmıştır. Dönem boyunca gerçekleştirilen en-boy ölçümlerinden elde edilen alanlar regresyon analizi sonucunda elde edilen eşitlikte yerine yazılarak yaprak alan indeksi değerleri m /m olarak elde edilmiştir (Schwarz and Claring, 001; Blanco and Folegatti, 003; Blanco and Folegatti, 005) Kapillar sistem Kapillar sistemde (Şekil 3.11) besin eriyiğinin bitki kök bölgesine uygulanmasında özel olarak geliştirilmiş otomatik vanalar kullanılmıştır (Şekil 3.1). İlgili depolardan kılcal borular yardımıyla alınan besin

84 48 eriyikleri önce filtrelerden geçirilmiştir. Daha sonra vanalar yardımıyla saksı tabanında sabit seviyede tutularak ortam içinde kapillarite ile yükselmesi sağlanmıştır. Böylece bitki kök bölgesine sürekli besin eriyiği uygulaması mümkün olmuştur. Şekil Kapillar sistemin genel görünümü. Şekil 3.1. Kapillar sistemde kullanılan otomatik vanalar. Kapillar sistemde farklı saksı tipi ile farklı besin eriyiği dozu denenmiştir. Böylece ana parsellere saksı tipleri, alt parsellere de besin eriyiği dozları yerleştirilmiştir. Saksıların hazırlanması Kapillar sistemde yatay ve dikey olmak üzere farklı saksı tipi kullanılmıştır (Şekil 3.13).

85 49 Şekil Kapillar sistemde kullanılan saksı tipleri: Yatay (solda) ve Dikey (sağda). Yatay saksılar strofordan imal edilmiş olup boyutları 103x1x3 cm dir. Her saksıda 5 bitki, bitki başına 6 litre ortam hacmi ve m de 3.48 bitki olacak şekilde düzenlenmiştir. Dikimden önce saksıların içi tabanı ve yan yüzeyleri örtecek biçimde geçirgen siyah örtü ile kaplanmıştır. Daha sonra saksılar perlit ile doldurulup dikime hazır hale getirilmiştir. Dikey saksılar ise sert plastikten imal edilmiş olup çapı 5.5 cm yüksekliği cm dir. Dikimden önce saksıların altına besin eriyiğinin uygulanabilmesi için özel saksı altlıkları yerleştirilmiştir. Saksıların tabanı ise geçirgen siyah örtü ile kaplanmıştır. Vanalar yardımıyla bu altlıklar içinde seviyesi sabit tutulan besin eriyiği, saksı tabanında bulunan deliklerden saksı içine girerek, ortam içinde kapillarite ile yükselmiştir. Bu saksılar her saksıda 1 bitki, bitki başına 6 litre ortam hacmi ve m de 3.48 bitki olacak şekilde düzenlenmiştir. Kapillar sistemde açık ve kapalı sistemin aksine saksı yüzeyleri dikimden sonra siyah plastik örtü ile kapatılmamıştır.