BİTKİ SU TÜKETİMİ 1. Bitkinin Su İhtiyacı Bitki, yapraklarından sürekli su kaybeder; bünyesindeki su oranını belirli seviyede tutabilmesi için kaybettiği kadar suyu kökleri vasıtasıyıla topraktan almak zorundadır. Bu yüzden bitkilerin hayatiyetlerini devam ettirebilmek için, toprakta belirli oranın üzerinde sürekli nem bulunmalıdır.
Bitki su ihtiyacını etkileyen faktörler Bitkinin kökleri vasıtasıyla topraktan aldığı suyu yapraklardaki stomalardan atmosfere vermesine transprasyon denir. Bir bitkinin transprasyon miktarı, onun su tüketiminin, dolayısıyla su ihtiyacının bir ölçüsüdür. Transpirasyonu etkileyen faktörler, aynı zamanda bitkinin su tüketimini ve dolayısıyla su ihtiyacını etkileyen faktörlerdir.
Transprasyonu etkileyen bitki faktörleri; Bitki çeşidi, Bitki yetişme safhası, Yaprak özellikleri, Stoma özellikleri, Kök özellikleridir.
Tranprasyonu etkileyen çevre faktörleri (iklim) Güneşlenme, Sıcaklık, Atmosfer nem oranı, Rüzgar
Tranprasyonu etkileyen toprak faktörleri Toprak nem oranı, Toprak havalanması, Toprak suyunun konsantrasyonu (tuz oranı)
Bir bitkinin, herhangi bir bölgede, çimlenmesinden hasat edilmesine kadar geçen süreye yetişme süresi veya vegetasyon süresi denir. Vegetasyon süresi bitki tür, cins ve çeşidine göre değişir. Bu sürenin kısa olduğu çeşitlere erkenci çeşit adı verilir.
Herhangi bir bölgede; ilkbaharın son don tarihi ile sonbaharın ilk don tarihi arasındaki süreye bitki yetişme dönemi, bitki yetişme mevsimi veya vegetasyon dönemi denir. Bitki yetişme dönemi, bölgenin enlem derecesine ve denizden yüksekliğine göre değişir. Mesela, bu süre Antalya da 361, Ankara da 253, Kars ta 128 gündür.
Toprak Suyunun Tüketilmesi Sulama ile ilgili planlamalarda esas olan, topraktan eksilen suyun yağışla karşılanamayan kısmının belirlenerek toprağa tekrar kazandırılmasıdır. Topraktaki su şu şekillerde eksilir: 1-Transprasyon suyu, 2-Bitki bünyesinde depolanan su, 3-Transprasyon dışı, bitki yüzeyinden doğrudan buharlaşan su, 4-Toprak yüzeyinden buharlaşan su.
Toprak Suyunun Tüketilmesi
Evapotranspirasyon Yeterli bir yağış veya sulamadan sonra ıslanan ve üzerinde bitki örtüsü bulunan toprağın tutamadığı fazla sular yerçekimi etkisiyle sızdıktan sonra, yani toprak tarla kapasitesine ulaştıktan sonra, topraktaki nem iki yoldan eksilir: Evaporasyon ve transprasyon. Bunların her ikisine birden evapotransprasyon denir. Buna göre Evapotransprasyon = Evaporasyon + Transprasyon
Aktüel Evapotranspirasyon Evapotransprasyon miktarı, aynı iklim koşullarında toprak nem oranına ve bitki büyüme safhasına göre değişir. Bir yerde, herhangi bir toprak nem oranında meydana gelen evapotransprasyon miktarına aktüel evapotransprasyon (AET) veya gerçekleşen evapotransprasyon denir. Toprak nem oranı tarla kapasitesinde iken aktüel evapotransprasyon (AET) en yüksek seviyededir; toprak nem oranı düştükçe AET giderek azalır.
Potansiyel Evapotranspirasyon Toprakta, bitkilerin kısıtsız olarak istedikleri miktarda su kullanmalarını sağlayacak kadar nemin bulunması durumunda gerçekleşen evapotransprasyona potansiyel evapotransprasyon (PET veya ET p ) denir. Aktüel evapotransprasyonun en yüksek değeri potansiyel evapotransprasyona eşittir. Potansiyel evaporasyon doymuş toprak koşullarında gerçekleşirken, potansiyel evapotransprasyon toprakta hava ve nem koşullarının optimum olduğu durumda, yani tarla kapasitesi koşullarında gerçekleşir. Çünkü su ile doymuş koşullarda evaporasyon en yüksek seviyede olmakla birlikte transprasyon havasızlık nedeniyle durur veya minimum seviyeye düşer.
Etkili kök derinliği Bitki kökleri, toprak profilinin yüzeye yakın en üst tabakasında en yoğun olarak bulunur; derine indikçe köklerin yayılma yoğunluğu giderek azalır. Bu husus göz önüne alınarak, sulama ile ilgili hesap ve uygulamalarda, bitki kök derinliğinin tamamı değil, köklerin yoğun bulunup su tüketiminin de etkin olduğu belirli bir derinlik esas alınır ki, buna etkili kök derinliği denir. Etkili kök derinliği, bitkiden bitkiye değişmekle birlikte, genel olarak bitki kök derinliğinin %80 i olarak alınır
Bitki kök bölgesinde su tüketim oranları. Bitkiler, kök bölgesinde depolanmış suyu tüketirken, su tüketimi toprak yüzeyinden derine doğru tüm katmanlarda aynı oranda olmaz. Su tüketim oranı üst katmanlarda daha yüksek olur, derine indikçe bu oran giderek düşer. Derinlik oranı Su tüketim oranı % 25 % 40 Etkili kök derinliği % 25 % 25 % 25 % 30 % 20 % 10 Bitki kök derinliği
Bitki Su Tüketiminin Hesaplanması Bitki su tüketiminin hesaplanmasında kullanılan yöntemler Eko-fizyolojik yöntemler Toprak nemi ölçme yöntemi Doğrudan ölçme yöntemi İklim değerlerine (meteorolojik veriler) dayalı hesap yöntemleri
Toprak nemi ölçerek su tüketimi hesabı Su tüketimi hesaplanacak bitkiler, bu amaçla hazırlanmış deneme parsellerinde yetiştirilerek, kök bölgesindeki toprak nemi belirli aralıklarla sürekli ölçülmek suretiyle kök bölgesinden tüketilen su miktarı hesaplanır. Eksilen miktar her seferinde sulama suyu olarak verilir. Bu yönteme tarla deneme parselleri yöntemi denir. Toprak nemi, gravimetrik metodla olduğu gibi doğru ölçüldüğü takdirde, bu yöntemle bulunan değerler gerçeğe çok yakın değerlerdir.
Buharlaşma kabı değerleri ile bitki su tüketimi hesabı Serbest su yüzeyinden meydana gelen buharlaşmanın ölçülmesinde buharlaşma kapları kullanılmaktadır. bunlardan yaygın olarak kullanılanı, galvanizli saçtan yapılan, daire şeklinde standart A tipi buharlaşma kabıdır. Buharlaşma kaplarının toprak yüzeyinden bir miktar yukarıda bulunması, su kütlesini çevreleyen metal muhafazanın fazla ısınması, doğal su yüzeylerinde ısınma sadece yüzeyden gerçekleştiği halde bunlarda kabın tabanı dahil tüm yüzeylerde gerçekleşmesi, su hacminin sınırlı olması gibi nedenlerle burada ölçülen değerler gerçek buharlaşma değerlerinden farklılık göstermektedir. Bu yüzden ölçülen değerlerde bazı düzeltmeler yapılarak kıyas bitki su tüketimi hesaplanır
Bitki Sulama Suyu İhtiyacı Bitki su ihtiyacı doğal yağışlarla karşılanamadığı takdirde sulama yapılır. Yağışlar ihtiyacın ancak bir kısmını karşılayabiliyorsa, kalan kısmı sulama ile karşılanır. Yani, bitki su ihtiyacından yağışlarla karşılanan miktarın çıkarılmasıyla bitki sulama suyu ihtiyacı bulunur. Buna göre şöyle yazılabilir: Bitki sulama suyu ihtiyacı = (Bitki su ihtiyacı) (Yağışlarla karşılanan miktar) Bitki su ihtiyacının, yağışlarla karşılanan kısmı, etkili yağış olarak ifade edilir.
BLANEY CRİDDLE METODU İLE AYLIK VE MEVSİMLİK SU İHTİYAÇLARININ HESAPLANMASI
Bitki Su Tüketimi Hesabı : Bu metotla aylık ve mevsimlik evapotransprasyonun hesaplandığı formül şu şekildedir. u=k x f u : Aylık evapotransprasyon. k : Aylık bitki su tüketimi katsayısı. f : Aylık bitki su tüketim faktörü. (Aylık iklim faktörü)
f değeri aylık ortalama sıcaklık ve güneşlenme oranına bağlı olup aşağıdaki formülle ifade edilir. t P : Aylık ortalama sıcaklık ( C) : Güneşlenme oranı
P Değerlerinin Bulunması : P değerleri meteoroloji bültenlerinden doğrudan alınır. P değerleri hesapla bulunabileceği gibi her enlem ve ay için hesaplanmış olarak hazır cetveller halinde de verilebilir. Aşağıdaki tabloda 34 43 enlem dereceleri arasında kalan bölgelerin P değerleri verilmiştir.
P değerinin enterpolasyonla buluması; Projede ki 37 10' enlem derecesinde Şubat ayı P değeri hesaplaması; 37 enlem derecesinde Şubat ayı P değeri : 6,82 38 enlem derecesinde Şubat ayı P değeri : 6,78 1' enlem derecesinde P değeri değişimi = 10' enlem derecesinde P değeri değişimi =0,0007 x 10 =0,007 37 10' enlem derecesinde Şubat ayı P değeri = 6,82-0,007 =6,81
Burada dikkat edilmesi gereken bir husus f değerinin bir aylık olarak hesaplanmış olmasıdır. Yetişme döneminin başında ve sonunda ayın tamamında su tüketimi olmayabilir. Bu yüzden tüketilen dönemin f değeri orantı ile bulunur. Şöyle ki; Projedeki yoncanın yetişme dönemi 25 Mart 30 Ekim tarihleri arasındadır (Yoncanın mart ayı içerisindeki yetişme devresi 6 gündür [(31-25)=6]. Bu durumda Mart ayındaki f değeri : olarak hesaplanır.
k Bitki Su Tüketim Katsayısının Bulunması : k katsayısı, sıcaklık derecesine ve bitkinin büyüme devrelerine göre değişmektedir. Çok hassas olmayan hesaplamalarda sabit k değerleri kullanılmaktadır. k nın daha hassas hesaplanabilmesi için aşağıdaki formül kullanılmaktadır. k = kt. kc kt = 0,031t + 0,240 kt = Sıcaklık katsayısı kc = Bitki büyüme katsayısı
Sulama ile Verilecek Su Miktarının Hesaplanması : Bir sulama proje alanının su ihtiyacı hesaplanırken; bitki su tüketimi, bitki su ihtiyacına eşit alınır. Hesaplanan ihtiyaçtan, tabii yağışlarla karşılanan miktarın çıkarılmasıyla, sulama ile karşılanacak miktar bulur.
Toprağa düşen yağışın tamamı bitkinin kök bölgesinde depolanmayıp bazı kayıplara uğrar. Bu kayıplar yüzey akışı ve derine sızmadır. Bu yüzden düşen yağışın tamamının bitki tarafından kullanılacağı kabul edilmez. Düşen yağışın bitki kök bölgesinde depolanan ve bitki tarafından kullanılabilen kısmına etkili yağış denir. Bitki su tüketiminde de etkili yağış dikkate alınır. Düşen yağışın ne kadarının etkili yağış olduğunu hesaplanmanda diyagramlar kullanılır. Bu diyagramlar yaklaşık etkili yağış değerlerini verir.
Bir sulama alanında yetiştirilen bitkilerin toplam alana oranları yüzde ile gösterilir. Bütün bitkilerin oranlarına Bitki Deseni denir ve % ile gösterilir. Her bitki için ayrı ayrı bulunan aylık veya yıllık sulama suyu ihtiyaçları (u- re ) bu oranlarla çarpılır. Hepsinin toplamı genel bitki su ihtiyacını verir.
Bu projedeki bitki sulama suyu ihtiyacı tablo olarak verilmiştir. Aşağıdaki tabloda bazı aylarda bitkilerin su ihtiyaçları (-) çıkmıştır. Bu o ayda etkili yağışın bitki su ihtiyacından fazla olduğunu gösterir. Burada dikkat edilecek husus bu (-) çıkan değerlerin toplamda göz önünde bulundurulmamasıdır. Çünkü buradaki fazla olan su diğer bitkilerin su ihtiyaçlarını karşılamada kullanılmaz. Eğer toplamdan bu değerler çıkarılırsa diğer bitkilere eksik su hesaplanmış olur.
Sulama modülü ve Kanal kapasite hesabı Bir sulama proje sahasında birim alanın sulama suyu ihtiyacının karşılanabilmesi için gerekli olan sürekli debiye sulama modülü denir. Kanal kapasitesi hesabında sulama modülü en yüksek su ihtiyacının olduğu aya göre hesaplanır. Bu ay yukarıdaki tabloda 147,33 mm ile Temmuz ayıdır.
CropWat
CropWat