Diyot Lazer ile Farklı Enerji Dozu ve Işın Çapı Uygulamalarının Yabancı Ot Gelişimi Üzerindeki Etkileri

Benzer belgeler
Yabancı Ot Mücadelesinde Lazer Uygulamaları. Laser Applications in Weed Control

YARASA VE ÇİFTLİK GÜBRESİNİN BAZI TOPRAK ÖZELLİKLERİ ve BUĞDAY BİTKİSİNİN VERİM PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİSİ

A. SCI, SCI-Expanded KAPSAMINDA ULUSLARARASI HAKEMLİ. A1. Beyhan M.A., A. Tekgüler, T. Yıldız and H. Sauk Investigation

3.5. TARIM MAKİNALARI BÖLÜMÜ

MÜCADELESİ: Ağaçlar arasında hava akımının iyi olması yani fazla sık dikilmemeleri ve gölgede bulunan ağaçların ışık alımının sağlanması

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

MRL Nedir? (Maksimum Kalıntı Limiti) Özden Güngör Ziraat Mühendisleri Odası Genel Merkez Yönetim Kurulu Başkanı 10.Temmuz.

ÖZET. Yüksek Lisans Tezi. Đmge Đ. TOKBAY. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı

Zeytin Bahçelerinde Yabancı Otlar Yabancı Otların Zararları

Melisa Bitkisinin Hasat Parametrelerinin Belirlenmesi

FARKLI SICAKLIKLARIN AVCI BÖCEK SCYMNUS SUBVILLOSUS (GOEZE) (COLEOPTERA: COCCINELLIDAE) UN ERGİN ÖNCESİ DÖNEMLERİNİN ÖLÜM ORANLARINA ETKİLERİ *

Bazı Ceviz (Juglans regia L.) Çeşitlerinin Çimlenme ve Çöğür (Anaçlık) Gelişme Performanslarının Belirlenmesi

Dünyada 3,2 milyon tona, ülkemizde ise 40 bin tona ulaşan pestisit tüketimi bunun en önemli göstergesidir. Pestisit kullanılmaksızın üretim yapılması

TARIMSAL DEĞERLERİ ÖLÇME DENEMELERİ TEKNİK TALİMATI

The Possibilities of the Direct Seeding of Watermelon Seed By Pneumatic Precision Planter

ELMALAR ARASINDA ÇARPIŞMA ENERJİSİNE BAĞLI OLARAK ZEDELENMENİN SAPTANMASI C. AYDIN K. ÇARMAN

AYÇİÇEĞİNDE GÜBRE İHTİYACININ GREENSEEKER VE ANALİZ İLE SAPTANMASI Ahmet Şükrü BAL Danışman: Prof. Dr. Bahattin AKDEMİR Namık Kemal Üniversitesi

Aydın İlindeki Bazı Süt Sağım Tesislerinin Teknik Özellikleri. Technical Properties of Some Milking Parlours in Aydın Province

SERA TASARIMI (Seraların Planlanması)

Archived at

TARIMSAL DEĞERLERİ ÖLÇME DENEMELERİ TEKNİK TALİMATI

KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 9(2), KSU. Journal of Science and Engineering 9(2), 2006

KİŞİSEL BİLGİLER. EĞİTİM BİLGİLERİ. Bitki Koruma Yabancı Ot 2011

Adıyaman Koşullarında Yazlık- Kışlık Kolza (Brassica sp.) Çeşitlerinde Verim ve Verim Öğelerinin Belirlenmesi

*Yaşar Tuncer KAVUT Ahmet Esen ÇELEN Ş. Emre ÇIBIK M. Ali URTEKİN

Bazı aspir genotiplerinin pas hastalığına karşı reaksiyonları hakkında ön çalışma 1

NEDEN ISUBÜ TARIM BİLİMLERİ VE TEKNOLOJİLERİ FAKÜLTESİ?

Ufuk TÜRKER* * A.Ü.Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü, Ankara uturker@agri.ankara.edu.tr

Meyve ve Sebze ile ilgili kavramlar ve GDO

Sürdürülebilir Pestisit Kullanımı

FARKLI YETİŞTİRME ORTAMLARININ SERA VE İKLİM ODASI KOŞULLARINDA PATATES (Solanum tuberosum L.) MİNİ YUMRU ÜRETİMİNE ETKİLERİ

MEVZUATLAR KANUNLAR. TEBLİĞ, TALİMAT ve KARARLAR YÖNETMELİKLER KANUNLAR. Zirai Mücadele ve Zirai Karantina Kanunu

Lazer Nedir? Tek renk elde etmek için optik düzenektir. Elektromanyetik dalganın uyarılarak, ışık halinde yayılması

Tarım alanlarında, herbisitlere karşı yabancı otların oluşturduğu dayanıklılığın seyri Şekil 1 de gösterildiği gibi gelişmektedir.

Dersin Adı D. Kodu Yarıyılı T + U Kredisi AKTS. HERBOLOJİ Güz

Su Yastıkları ve Karık Sulama Yöntemlerinin Tarımsal Mekanizasyon Açısından Karşılaştırılması

TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) SUYUN DANSI

Ölçme Kontrol ve Otomasyon Sistemleri 10

İç Anadolu Bölgesinin Bitki Koruma Makineleri Projeksiyonu

PARMAKLI VE TAMBURLU ÇAYIR BİÇME MAKİNALARINDA ARIZALANMA VE TAMİRE BAĞLI RİSK KATSAYISININ SİMÜLASYONLA BELİRLENMESİ

YURTİÇİ DENEME RAPORU

SERA TARIMI VE ÖNEMİ

Ulusal Tarımsal Mekanizasyon Kongrelerinin Değerlendirilmesi

Uzm. Sedat EREN AĞUSTOS-2015 Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü/DİYARBAKIR

Sürdürülebilir Tarım Yöntemleri Prof.Dr.Emine Olhan Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi

Tarımsal Üretim Uygulamalarında Bulut Hesaplama (Cloud Computing) Teknolojisi

İkinci Ürün Mısırda Farklı Potasyum Doz ve Su Stresi Koşullarının Kaldırılan N, P, K Miktarlarına Etkileri

ÖZET OTOMATİK KÖKLENDİRME SİSTEMİNDE ORTAM NEMİNİN SENSÖRLERLE HASSAS KONTROLÜ. Murat ÇAĞLAR

İçerik. Ürün no.: MLD500-T1L Güvenlik tek ışın fotoelektrik sensör verici

Iğdır İlinin Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyeli. Biogas Potential from Animal Waste of Iğdır Province

RUS BUĞDAY AFİTLERİNE KARŞI BİYOLOJİK KORUMA

ÇEV 219 Biyoçeşitlilik. Ekolojik Etkileşimler. Ekolojik Sistemler

Bahçe Bitkileri 1. SINIF

Prof.Dr.İlkay DELLAL

ĠKLĠM DEĞĠġĠKLĠĞĠ ve TARIM VE GIDA GÜVENCESĠ

MUSTAFA KEMAL ÜNİVERSİTESİ (HATAY) MUSTAFA KEMAL UNIVERSITY (HATAY) 1 Diş Hekimliği Fakültesi Faculty of Dentistry 5 0 1

I Nisan, 2011 KULLANIMI 1, 2

KURAK BIR BÖLGEDE BĠR KISIM TOPRAK ÖZELLIKLERININ MEKANSAL DEĞIġKENLIĞI

Flue Cured Tütün Çeşidinde Farklı Potasyum Formlarının Kaliteye Etkisi

Elektronik-I Laboratuvarı 1. Deney Raporu. Figure 1: Diyot

TÜRKİYE DE PESTİSİT KONUSUNDA YAPILAN ARAŞTIRMA FAALİYETLERİNİN SON DURUMU

Şanlıurfa Kuru Tarım İşletmelerinde Farklı Makina Seti ve Arazi Büyüklüğüne Göre Optimum Ürün Deseninin Belirlenmesi

ORNEMENTAL HORTİKÜLTÜR &ÇİÇEK TASARIMI

Türkiye de Hasat ve Harman Makinalarının Yıllara Göre Değişimi

PESTİSİTLERİN İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ (2. BÖLÜM)

Prof. Dr. Nuray Mücellâ Müftüoğlu ÇOMÜ, Ziraat Fakültesi, Toprak Bölümü Çanakkale. Çay İşletmeleri Genel Müdürlüğü Rize

LASER İLE KESME TEKNİĞİ

Kimi Yembezelyesi Çeşitlerinde (Pisum arvense L.) Sıra Arası Mesafelerinin Tohum Verimi ile Bazı Verim Özelliklerine Etkisi Üzerinde Bir Araştırma

Kabak Çekirdeği Kabuğu ve Pirolizinin Buğday ın Gelişimi ve Bitki Besin Elementi. İçeriklerine Etkisi EMRE CAN KAYA

ISSN: Yıl /Year: 2017 Cilt(Sayı)/Vol.(Issue): 1(Özel) Sayfa/Page: Araştırma Makalesi Research Article

ÖZEL EGE LİSESİ GÜNEBAKAN PANELLER

Dicle Vadisinde Pamuk Üretimi Yapan İşletmelerin Mekanizasyon Özelliklerinin Belirlenmesi Üzerine Bir Çalışma

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI BAHAR YARIYILI ARASINAV PROGRAMI

Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakultesi Bahçe Bitkileri Bolumu Selçuklu/KONYA (Sorumlu Yazar)

Canıtez Çeşidi Nohutta Aynı Yükleme Hızında Ezilme Direnci Değişiminin Neme Bağlı Olarak Belirlenmesi

YRD. DOÇ. DR. KADİR SABANCI

Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü Çanakkale

GAP Bölgesinde Mekanizasyonun Gelişimi ve Sorunları. Development and Problems of Agricultural Mechanization in GAP

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÖNEM PROJESİ TAŞINMAZ DEĞERLEMEDE HEDONİK REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ. Duygu ÖZÇALIK

İLAÇ, ALET VE TOKSİKOLOJİ ARAŞTIRMALARI ÇALIŞMA GRUBU. Dr. A. Alev BURÇAK Bitki Sağlığı Araştırmaları Daire Başkanlığı

Lazer ile şekil verme. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

PAMUK TARIMI TOHUM YATAĞI HAZIRLAMA

Hazırlayan: Tugay ARSLAN

Prof. Dr. Sait GEZGİN, Uzman Nesim DURSUN. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Böl., Konya.

BOŞ KONTENJAN. Programın Adı KODU

DENEY 1 DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ

DÜŞÜK SICAKLIK STRESİ

Sevim Yasemin ÇİÇEKLİ 1, Coşkun ÖZKAN 2

Ekolojik Yöntemlerle Yetiştirilen Patlıcan ve Biberde Yabancı Ot Mücadele Yöntemlerinin ve Etkinliklerinin Araştırılması

BAHÇE BİTKİLERİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI BÜTÜNLEME SINAVI PROGRAMI Salı

Kesme Gülde Potasyum Dozlarının Gelişme Üzerine Etkileri

RÖNTGEN FİZİĞİ 5 X-ışınlarının özellikleri, kalitesi ve kantitesi. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

Pamukta Muhafaza Islahı

Sait ERTÜRK 1* Mustafa ALKAN 1 Tuğba FIRAT AKDENİZ 1

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

Farklı Ekim Derinliklerinin Yem Bezelyesinin Verim ve Bazı Verim Özellikleri Üzerine Etkileri

Tarım Alanları,Otlak Alanları, Koruma Alanları Öğrt. Gör.Dr. Rüya Bayar

1 BEÜ./ÖĞR.İŞL FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ FİZİK BÖLÜMÜ BÖLÜM KODU : 3111 HAZIRLIK SINIFI

KİŞİSEL BİLGİLER. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü -1997


Transkript:

Tarım Makinaları Bilimi Dergisi (Journal of Agricultural Machinery Science) 2015, 11 (3), 215-220 Diyot Lazer ile Farklı Enerji Dozu ve Işın Çapı Uygulamalarının Yabancı Ot Gelişimi Üzerindeki Etkileri Anıl ÇAY, M. Burak BÜYÜKCAN, Sinan ADAKAYA, Zeynep YAĞIZ Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü anilcay@comu.edu.tr Geliş Tarihi (Received): 01.06.2015 Kabul Tarihi (Accepted): 18.06.2015 Özet: Günümüzde yabancı ot mücadelesinde yaygın olarak kullanılan mekanik ve özellikle kimyasal mücadele yöntemlerinin insan ve çevre sağlığına olan olumsuz etkilerinin fark edilmesi, birçok alternatif yabancı ot kontrol yöntemi geliştirilmesinin önünü açmıştır. Toprak ve çevre korunması ile sürdürülebilirliği hedef alan bu uygulamalar; alevle yakma, solarizasyon, sıcak su uygulaması gibi termal yöntemlerin yanında, malçlama, organik asit ve bazı bitkisel yağ karışımı vb. uygulamalar olarak sıralanabilmektedir. Son yıllarda mekanik teknolojiler, tıp, haberleşme ve birçok alanda kullanılan lazer teknolojisinin yabancı ot mücadelesinde de kullanım olanakları sınırlı da olsa araştırıcıların merakını uyandırmıştır. Bu çalışmada, 2000 mw çıkış gücüne sahip ve 447 nm dalga boyunda ışıma yapan diyot lazerin, farklı ışın çapı ve enerji dozları kullanılarak, yabancı otu simule etmek için kontrollü ortamda yetiştirilen yem bezelyesi (Pisum arvense L.) bitkisi üzerindeki depresif etkileri incelenmiştir. Ayrıca, yabancı ot mücadelesinde önemli bir kıstas olan %90 etkili doz (ED 90 ) değerleri de ele alınan bitki için ortaya konmuştur. Sonuç olarak 447 nm dalga boyunda ışıma yapan ve 2000 mw güce sahip diyot lazerin yabancı ot kontrolünde başarı ile kullanılabileceği ve konu ile ilgili geniş çaplı araştırmaların artarak devam etmesi gerektiği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Yabancı ot mücadelesi, diyot lazer, etkili doz. Effects of Diode Laser Applications with Different Energy Dose and Beam Diameter on the Weed Growth Abstract: Today, it has been recognized that chemical and mechanical weed control methods, widely used in agriculture, have some negative effects on human health and the environment. By those developments, many alternative weed control methods have been improved. These applications targeting to protection of soil, environment and sustainability, can be listed such as boiling water application, mulching, organic acid and some vegetable-oil mixture applications. In recent years, use of laser technology which is used in many areas such as mechanical technology, medicine, communication etc., has aroused the curiosity of researchers. In this study, depressive effects of the diode laser with 2,000 mw output power and 447 nm wave length, on the field pea (Pisum arvense L.) plant which was grown in a controlled environment to simulate weeds, were examined under different beam diameter and energy dose. In addition, 90% effective dose (ED90) values very important criteria in weed control were determined for the plant under consideration. Consequently, diode laser radiation at 447 nm wave length and 2000 MW output-power can be used with success in weed control and large-scale researches on the subject should continue to increase. Keywords: Weed control, diode lasers, effective dose. 215

Diyot Lazer ile Farklı Enerji Dozu ve Işın Çapı Uygulamalarının Yabancı Ot Gelişimi Üzerindeki Etkileri GİRİŞ Günümüzün en önemli sorunlarından birisi sürekli artan dünya nüfusuna yeterli gıdayı sağlamaktır. Sınırlı olan yeryüzünde yeni tarım arazilerinin açılma imkânı kısıtlı olduğu için her yıl 15-20 milyon ton olan gıda ihtiyacı (FAO, 2012) bilim insanlarını birim alandan daha fazla verim alma çalışmaları yapmaya yöneltmiştir. Verim düşüşüne sebep olan büyük etmenlerden birisi de yabancı otlardır. Yabancı otlar kültür bitkilerinin arasında kendiliğinden yetişen ve onlara zararlı olan bitkilerdir. Bir diğer anlamda kültür bitkisi arasında istenilmeyen diğer tüm bitkilerdir. Yabancı otlar tarımı yapılan kültür bitkisiyle ışık, gıda maddeleri, su ve karbondioksit için mücadele etmekte ve ekonomik kayıplara yol açmaktadır. Örneğin, yapılan bir araştırmada Amerika Birleşik Devletlerinde yabancı otların verdiği zararın yıllık beş milyar dolar civarında olduğu bildirilmektedir (Scheneider, 1985). Kültür bitkisinin çeşidine göre değişmekle beraber yabancı otlar toplam biyokütlenin %90 oranına kadar ulaşabilmektedirler (Lacey, 1985). Bu sebeplerle, bazı küçük işletmelerin, üretim için harcadıkları zaman ve işgücünün %40 ını yabancı ot mücadelesi için kullanabildikleri görülmektedir (Gündüz ve ark., 2006). Yabancı otlar bulundukları ortamda tarımı yapılan bitkinin besinine, suyuna, ışığına ortak olmaktadırlar. Böceklerin yaşamasına ortam oluşturmakta, gölge yaparak toprak sıcaklığını düşürmekte, hasat işlemini zorlaştırmaktadırlar. Yine kuruduklarında yangın riski oluşturmakta ve ayrıca kültür bitkisinde verim ve kalite kayıplarına yol açmaktadırlar. Gelişen ülkelerde yabancı otların tarım arazilerine verdiği zarar toplam 125 milyon ton ürün kaybına neden olmaktadır ki bu ürünler 250 milyon insan için besin kaynağını oluşturmaktadır (FAO, 2012). Bugün tarımda en çok karşılaşılan problemlerden birisi olan yabancı otların kültür bitkisinde sebep olduğu verim ve kalite kayıplarını en aza indirgemek veya azaltmak adına bu soruna yönelik birçok mücadele yöntemi geliştirilmiştir. Yabancı ot kontrolünde en yaygın kullanılan yöntem kimyasal mücadele yöntemidir. Dünyada kullanılan tarım ilaçlarının gruplara göre dağılımında herbisitler % 47 lik bir paya sahiptir (Erkin ve Kişmir, 1996). Tüm bu yüksek maliyetinin yanında kimyasal madde içeren tarım ilaçları su ve toprak kirlenmesinde önemli rol oynamaktadır (Edwards, 1973). Ayrıca, kullanılan kimyasallara karşı yabancı otların direnç kazanması, ile zaman içerisinde insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerinin kanıtlanması, alternatif yabancı ot kontrol metotlarına yönelmeyi zorunlu hale getirmiştir (Krishna and Koger, 2004; Çay ve ark., 2012). Kimyasalların kullanılmadığı en klasik ve sık uygulanan yabancı ot kontrol yöntemleri; toprak işleme (çapalama vb.), elle yolma gibi geleneksel ve çok fazla iş gücü gerektiren yöntemlerdir. Bunun yanında malçlama, solarizasyon, kaynar su uygulaması, alevle yakma, organik asit uygulamaları, bazı bitkisel yağ karışımı ve su jetleri ile kesme gibi alternatif ve henüz yaygın uygulama alanı bulamamış yöntemler de bulunmaktadır. Halen araştırmaları devam eden ve sınırlı sayıda olan yabancı ot kontrol yöntemleri ise, allelopatik etkilere olduğu saptanan örtü bitkilerinin kullanılması (Özeker ve Ulutürk, 2006), böceklerin (phytomyza orobanchia, salyangoz vb.), çeşitli hayvanların ve nematodların kullanılması gibi biyolojik teknikler olarak karşımıza çıkmaktadır (Uygur ve Uygur, 2010). Yabancı ot kontrolü konusunda yeni ve henüz geliştirilmesi devam eden yöntemlerden birisi de lazer teknolojisinin bu amaçla kullanımıdır. Lazer teknolojisi günümüzde, tıp, haberleşme, görüntüleme sistemleri, mekanik teknolojiler vb. birçok değişik sektörde çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır (Yaltırık, 2009). Adını İngilizcedeki Light Amplificationa by the Stimulated Emission of Radiation baş harflerinden alan lazerler keşfinden bu yana özellikle son yıllarda gelişme göstermekte ve bugün hemen her alanda karşımıza çıkmaktadır (Çay ve ark., 2012). Lazer ışığının dalga yapısı, basit bir sinüs dalgası şeklindedir. Hızı teorik olarak saniyede 300.000.000 metre olarak kabul edilmektedir. Lazerler kızılötesi ve morötesi spektrumda yer alabilecekleri gibi, görünür spektrum aralığında da yer alabilirler (Silfvast, 2004). Lazer teknolojisi tarımda da çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Tarım alanında kullanılan lazerleri, mor ötesi lazerler (200-400 nm), Helyum-Neon (He- Ne) lazerleri (632.8 nm), nitrojen lazeri (337.1 nm), argon lazeri( 488 nm), diyot lazerler (510-980 nm) ve CO 2 lazerleri (10.600 nm) olmak üzere sıralanabilir (Hernandez et al., 2010). Tarım alanında lazer ışını uygulaması genellikle, tohum çimlendirilmesi bitkinin ve tohumların fotosentez kapasitesi arttırma ve odunsu materyallerin kesimi ve delimi ile sterilizasyon amacıyla kullanılmaktadır (Hernandez ve ark., 2008). Lazerler sahip oldukları çoklu foton yapısı sayesinde bitki dokularında karşı konulamaz bir elektron akışına ve dolayısıyla aşırı ısınma, kaynama veya patlamaya neden olurlar. Son yıllarda lazerlerin bu özellikleri araştırıcıları, yabancı ot kontrolünde kullanım imkânları konusunda meraklandırmıştır. Oldukça sınırlı olmakla birlikte bazı çalışmalarda lazerlerin 216

Anıl ÇAY, M. Burak BÜYÜKCAN, Sinan ADAKAYA, Zeynep YAĞIZ yabancı otların kesilmesi veya yok edilmesi gibi amaçlarla kullanıldığı görülmektedir. Örneğin; CO 2 lazer kullanarak Horoz ibiği (C. Album), yabani hardal (Sinapis arvensis) ve kara çim (Lolium Perenne) bitkilerini kesmek üzerine yapılan çalışma sonunda CO 2 lazer ile yabani hardalı kesmenin horozibiğini kesmekten daha güç olduğu bildirilmiştir. Kesme işlemi için gerekli enerji miktarları horozibiği için 0,9 J mm -1, yabani hardal için 2,3 J mm -1 dir (Heisel et al., 2001). Mathiassen et al.(2006) iki farklı tip sürekli akışlı diyot lazer ışını ile, kuş otu (Stellaria media), kokusuz papatya (Tripleurospermum inodorum) ve kanola (brassica napus) bitkileri ile mücadele olanaklarını araştırmışlardır. İki farklı ışın çapı ve dalga boyunda uygulanan 5W ve 90W gücündeki her iki lazerin de ele alınan yabancı ot türleri üzerinde başarı ile uygulanabileceği bildirilmektedir. Araştırma sonucunda gücü yüksek olmasına rağmen farklı dalga boyu ve bitki dokusu tepkisi yüzünden 5W gücündeki lazerin 90W gücündeki lazerden daha etkili olduğu saptanmıştır. Bu çalışmada, 2000 mw çıkış gücüne sahip ve 447 nm dalga boyunda (görünür spektrum) ışıma yapan diyot lazerin, farklı ışın çapı ve enerji dozları kullanılarak, yabancı otu simule etmek için kontrollü ortamda yetiştirilen yabani bezelye (Pisum arvense L.) bitkisi üzerindeki depresif etkileri incelenerek, yabancı ot kontrolündeki kullanım olanağı araştırılmıştır. MATERYAL ve YÖNTEM Araştırma kapsamında yabancı otu temsilen yem bezelyesi (Pisum arvense L.) laboratuvar koşullarında 20 litre kapasiteli dikdörtgen saksılarda yetiştirilmiştir. Tohumlar saksılara konulan Potgrond marka hazır bitki yetiştirme ortamına (%50 torf ve %50 toprak karışımı) ekilmiştir. Her bir saksı ve tekerrür için bitki besleme ve sulama uygulamaları günlük kontrollerle eşit olarak uygulanmıştır. Laboratuvar koşullarında bitkinin ihtiyaç duyduğu günlük güneşlenme süresini sağlamak amacıyla zamanlayıcıya sahip bitki çimlendirme ve yetiştirme düzeneği kullanılmıştır (Şekil 1). Bitkiler 5-6 yapraklı döneme ulaştığında (Şekil 2) lazer uygulamalarının yapılacağı her bir tekerrürü ayırmak amacıyla yansıma özelliğine sahip alüminyum ayırıcılar kullanılmıştır. Araştırmada Dragon Leasers Marka, Spartan Model 2000 mw çıkış gücüne sahip diyod lazer kullanılmıştır. Diyot lazere ait teknik özellikler Çizelge 1 de verilmiştir. Şekil 1. Denemede kullanılan çimlendirme ve yetiştirme düzeneği Şekil 2. Lazer uygulaması için 5-6 yapraklı döneme ulaşan bitkiler ve lazer uygulama ünitesi Çizelge 1. Araştırmada kullanılan diyot lazere ait teknik özellikler Işıma Dalga Boyu 447 nm Çıkış Gücü Sapma Ölçüler Çalışma Gerilimi Çevrim Zamanı 2000 mw < 1,5 mrad 26 x 200 mm 6 Volt 3 dakika Denemeler tesadüf parselleri deneme desenine uygun olarak saksılarda ayrılmış bölümlere, üçer tekerrürlü olarak 4 farklı enerji dozu (kontrol hariç) uygulanarak gerçekleştirilmiştir (Çizelge 2). Diyot lazer ilgili alanlara uygulanırken, doz ayarlamalarını gerçekleştirmek için zamanlayıcıdan (timer) yararlanılmış ve lazer kaynağı yatay ve düşey eksende ayarlanabilen manuel ayarlı sabitleme ünitesine monte edilmiştir. Işıma çapı ayarlamaları için odaklama mesafesi kademesiz değiştirilerek 3 ve 5mm ışın çaplarının hedef dokulara ulaştığı kontrol edilerek sabitlenmiştir. Lazer ışını ile bitki meristem dokusunun 217

Diyot Lazer ile Farklı Enerji Dozu ve Işın Çapı Uygulamalarının Yabancı Ot Gelişimi Üzerindeki Etkileri hemen altındaki sap kısmında bulunan bitki öz suyu (pith) hücreleri hedeflenmiştir. Uygulama süreleri sayesinde farklı dozlarda uygulanan lazer radyasyonuna bağlı olarak hedef bitkilerin maruz bırakıldığı enerji miktarları (joule) ve enerji yoğunlukları (j mm -2 ) Çizelge 2 de verilmiştir. Lazer, uygulamalar esnasında sürekli akış modunda kullanılmıştır. Tüm ayarlama ve uygulama aşamalarında 447 nm dalga boyuna özel güvenlik gözlükleri kullanılmıştır. Çizelge 2. Hedef bitkilerin maruz bırakıldığı toplam enerji, enerji yoğunluğu ve ışınım çapı değerleri* Uygulama Süresi Toplam Enerji Enerji Yoğunluğu Işın Çapı (saniye) (Joule) (J mm -2 ) (mm) 2 3,96 0,56 4 7,91 1,12 5 9,89 1,40 3 6 11,87 1,68 3 5,94 0,30 6 11,87 0,60 10 19,79 1,01 5 14 27,70 1,41 *: Işın çapı, uygulama süresi ve lazer gücü kullanılarak hesaplanmıştır. Çıkış sonrasında saksılarda ayrılmış uygulama alanlarındaki bitki sayıları el ile yolunarak eşitlenmiştir. Lazer uygulamalarından 21 gün sonra bitkiler 5-6 yapraklı dönemlerinde ve 8-10 cm boya ulaştıklarında toprağa temas ettikleri en yakın mesafeden kesilerek hasat edilmiş ve canlı (yaş) ve kuru ağırlıkları hassas terazilerde tartılarak kayıt edilmiştir. Elde edilen yaş ağırlıklar ile enerji miktarları arasında DataFit programı kullanılarak yapılan doğrusal olmayan regresyon analizleri, (Seefeld ve ark., 1995) ve (Mathiassen ve ark., 2006) da bildirilen ve doz-tepki logaritmik regresyon eşitliği kullanılarak doğrulanmıştır. G= (D C) 1+ e ( ( ) ( ) (1) Eşitlikte, G: yaş veya kuru bitki ağırlığını (g), D ve C doz tepki eğrisinin en yüksek ve en düşük asimptotuna eşlenen en yüksek ve en düşük düşey eksen değerini (g), ED 50 : Bitkilerin % 50 (yabancı ot çalışmalarında % 90) ağırlık kaybettikleri (yaş veya kuru) etkili doz değerini (joule), b: doz-tepki eğrisinin ED 50 seviyesindeki eğimini (tanjant f[x]), z: ilgili seviyedeki enerji miktarını (doz) ifade etmektedir. Konu ile ilgili yapılan benzer çalışmalarda belirlendiğinden, C değerleri sıfır olarak kabul edilmiş ve hesaplamalara katılmamıştır (Mathiassen ve ark., 2006). Ayrıca, ölçüm ve hesaplamalarda ED 50 dozu yerine, yabancı ot kontrolünde dünyada kabul görmüş olan ve yabancı otun %90 oranında azaldığı eşik olan ED 90 doz değerleri kullanılmıştır (Wöltjen ve ark., 2008) BULGULAR ve TARTIŞMA Araştırmada elde edilen veriler incelendiğinde (Şekil 3) birim alana uygulanan enerji yoğunluğunun bitki yaş ve kuru biyokütlesi (bağıl) üzerine istatistiksel anlamda önemli etkiler yaptığı (p<0,01) görülmüştür. 3 mm çapındaki lazer ışınımı ile yeşil bitki ağırlıklarını (bağıl) % 10 seviyesine düşürmek için 1,75 j mm -2 enerji yoğunluğuna ihtiyaç duyulurken, 5 mm çapında uygulanan lazer için bu değer 1,31 j mm -2 olarak belirlenmiştir. Kuru biyokütle değerleri için ise bu değerler sırasıyla 3 mm için 1,82 j mm -2, 5 mm çap için ise 1,44 j mm -2 olarak bulunmuştur. Denemeler esnasında yapılan gözlemlerde bitki ölüm oranlarının 5 mm çaptaki lazer ışınında 3 mm den fazla olduğu görülmüştür. Ancak, bitkilerde meydana gelen depresif etkiler ve gelişim bozukluğuna bağlı toplam biyokütle azalmaları, 3 mm çaptaki uygulamalarda 5 mm çapa göre daha yüksek olmuştur. Bu durumun, lazer ışınımının 3 ve 5 mm çaplarda aynı güç seviyelerinde uygulandığında küçük çapta daha yoğun enerjinin olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Bitkideki hasarlı bölgenin küçük olmasının bazı güçlü morfolojiye sahip bitkileri öldürmek için yeterli olmadığı ancak, birim alana verilen enerjinin düşük olduğu 5 mm çapındaki uygulamalarda 3 mm ışın çapı uygulananlardan daha hızlı toparlanabildiği görülmüştür. Diğer bir ifadeyle lazer aynı enerji ile büyük çapta uygulandığında, bitki üzerinde kalıcı ve ölümcül hasara neden olmaz ise, fiziksel olarak daha güçlü ve daha sağlıklı bitkiler yaşamlarını sürdürebilmektedirler. Çap küçüldüğünde (3 mm) ise bitkiler hayatta kalsa dahi büyük çapa (5 mm) göre dokularındaki kalıcı hasar fazla olmuş ve bu sebeple bu bitkilerde depresif etkilenme daha yüksek olmuştur. Bunun kanıtı olarak ED 90 seviyesine ulaşmak için harcanan toplam enerji (Şekil 4), ölüm oranlarının tersine 3 mm çapında uygulama yapıldığında (11,69 joule), 5 mm lik çapa göre (25,38 joule) oldukça düşük olmuştur. 218

Anıl ÇAY, M. Burak BÜYÜKCAN, Sinan ADAKAYA, Zeynep YAĞIZ (i) Işın Çapı: 3 mm (ii) Işın Çapı: 3 mm (iii) Işın Çapı: 5 mm (iv) Işın Çapı:5 mm Şekil 3. Lazer enerji yoğunluğunun (J mm -2 ) bağıl bitki ağılığına etkisi (i:3 mm ışın çapı, yaş biyokütle, ii: 3mm ışın çapı, kuru biyokütle, iii:5 mm ışın çapı, yaş biyokütle, iv: 5 mm ışın çapı, kuru biyokütle) Şekil 4. Farklı çaplarda uygulanan enerji miktarının bitki biyokütlesi ve ED 90 değerleri. Mathiassen ve ark., (2006) da papatya bitkisi için ED 90 değerleri 5 W,532 nm dalga boyunda ve 0,9-1,8 mm çaplarda 1,7 ile 3,5 joule arasında değişirken, daha yüksek güçte uygulanan (90 W) lazer ile bu değerlerin 29 ile 102 joule arasında değiştiği bildirilmektedir. Aynı çalışmada ışın çapının bitki hayatta kalma oranına anlamlı etkisinin olmadığı bildirilirken, bir diğer çalışmada bitki fiziksel ve morfolojik yapısının bu durum üzerine oldukça etkili olduğu ve hayatta kalma oranının değişkenlik gösterebildiği rapor edilmiştir (Wöltjen ve ark., 2008). Özellikle herbisitler kullanılarak yabancı ot mücadelesi üzerine yapılan araştırmalarda, yabancı otun verdiği tepkilere göre, çok değişik dozda ve çeşitte kimyasallar kullanılmakta ve kültür bitkisi de göz önüne alınarak çok yüksek bütçelerle araştırma geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. Bu uygulamalarda hemen hemen her kültür bitkisine göre ayrı bir herbisit bulunmaktadır. Lazer çok ucuz, kullanımı kolay ve çevreci bir yöntemdir. Lazer uygulamasındaki en büyük handikap ise, ana bitki (kültür bitkisi) lazere maruz kaldığında, aynı yabancı ot gibi zarar görebileceğidir. Lazerler yalnızca sıra arası uygulamalar için uygulanacaksa oldukça basit düzenekler olarak görülmektedir. Ancak, tüm yetiştirme alanına uygulanamazlar. Yani, kimyasal yöntemlerden farklı olarak lazer uygulamasında, kültür bitkilerinin yabancı ottan ayrıştırılması gerekir. Bu konudaki çalışmaların başarısı özellikle görüntü işleme teknolojisinin gelişmesiyle birlikte hızla artmaktadır 219

Diyot Lazer ile Farklı Enerji Dozu ve Işın Çapı Uygulamalarının Yabancı Ot Gelişimi Üzerindeki Etkileri (Marx ve ark., 2012). Bir diğer önemli husus ise bitkinin lazer ışınımının ne kadarını absorbe ettiğidir. Bitkilerin hücre ve doku yapısı, sahip olduğu renk tonu ile su içeriği birbirinden farklılık gösterebilir. Diğer bir ifadeyle uygulanan ışınımın ne kadarının soğrulduğu, ne kadarının yansıdığı ne kadarının da bitki dokusundan arkaya geçebildiği oldukça önemlidir. Bu konuda yapılacak yeni araştırmalar ile her bir yabancı ota özel en uygun dalga boyunun saptanması amacıyla absorbsiyon karakteristiklerinin ortaya konduğu veri tabanlarının geliştirilmesi gerektiği bildirilmiştir (Wöltjen ve ark., 2008). SONUÇ Hali hazırda sürdürülebilirlik kavramıyla birlikte ortaya çıkan biyolojik mücadele benzeri yöntemlerin amacı yabancı otların veya zararlıların tamamen yok edilmesi değil, ekonomik zarar eşiğinin altında tutulmasıdır. Bu nedenle araştırma kapsamında ele LİTERATÜR LİSTESİ Çay, A., Büyükcan M. B., Ürkmez Ü., Özpinar S., "Yabancı Ot Mücadelesinde Lazer Uygulamaları", Tarımsal mekanizasyon 27. Ulusal Kongresi, Samsun, Türkiye, 5-7 Eylül 2012, Cilt.1, No.1, s: 271-279. Edwards, C. A., 1973. Environmental pollution by pesticides. Environmental pollution by pesticides. Plenum Press, London; 1 edition,542 p. Erkin, E. ve Kişmir A., 1996. Dünya da ve Türkiye de Tarım İlaçlarının Kullanımı. T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü, Koruma ve Kontrol Genel Müdürlüğü, II.Ulusal Zirai Mücadele İlaçları Sempozyumu, 18-20 Kasım 1996, Ankara, s:3-11. FAO (Food and Agriculture Organisation), 2012. Pesticide Residues in Food, 2012 Report. Gündüz, Ş., Kersting, U., ve Kahramanoğlu, İ., 2006. Turunçgil bahçelerindeki yabancı otlar ve entegre mücadele yöntemleri Akdeniz ihracatçı birlikleri Mersin- Türkiye 2006. Heisel, T., J Schou, S. Christensen and C. Andreasen, 2001. Cutting weeds with a C0 2 laser. Weed research 41, 19-29 pp. Hernandez, A. C., P. A. Dominguez, O. A. Cruz, R. Ivanov, C. A. Carball, and B. R. Zepeda, 2010. Laser in agriculture. Int. Agrophys, 24, 407-422pp. Hernandez A. C., M. Mezzalama, N. Lozano, O.A. Cruz, E. Martinez, R. Ivanov and A. P. Domínguez, 2008. Optical absorption coefficient of laser irradiated wheat seeds determined by photoacoustic spectroscopy. Eur. Physical J. Special Topics, 153, 519-522. Krishna, N. R. and C. H. Koger, 2004. Live and killed vetch cover crop effects on weeds and yield in glyphosateresistant corn, Weed Technology, (18), 835-840 pp. alınan 2000 mw güce sahip 447 nm dalga boyunda ışıma yapan diyot lazerin yabancı ot kontrolünde alternatif bir yöntem olarak başarıyla kullanılabileceği belirlenmiştir. Yabancı ot mücadelesindeki asıl amaç; yabancı otları tamamen öldürmekten ziyade ana bitki ile rekabet edemeyecek kadar güçsüz duruma getirmek olmalıdır. Çevre ve insan sağlığı üzerine olumsuz etkileri kanıtlanmış olan kimyasal mücadele yöntemleri yerine geçebilecek ve oldukça çevreci olan diyot lazerler üzerine yapılan araştırmaların ilgili veri tabanlarına odaklanarak, farklı üretim desenleri için artarak devam ettirilmesi gerekmektedir. TEŞEKKÜR Araştırma esnasında veri değerlendirmesi ve istatistiksel analizlere olan katkılarından dolayı Doç. Dr. Habib KOCABIYIK a ve ÇOMÜ Matematik Bölümü öğretim elemanı Dr. Aykut OR a teşekkürlerimizi sunarız. Lacey, A. J., 1985. Weed Control. In Pesticide application: principles and practice, P.T. Haskell (ed),456-85. Oxford: Oxsford University Press. Marx, C., Barcikowski, Hustedt S, Haferkamp M., H. and Rath T., 2012. Design and application of a weed damage model for laser-based weed control Biosyst. Engineering (113), pp:148 157. Mathiassen, S. K., Bak, T., Christensen S. and Kudsk P., 2006. The Effect of laser treatment as a weed control method. Biosystems Engineering, 95 (4), 497 505 pp. Özeker, E. ve Ulutürk M, 2006. Organik Tarımda Örtü Bitkilerinin Kullanımı. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 43 (2), 153-164. Schneider, R. P., 1985. Weed Control Technology: Needs, development, constraints. Proceedings 10th Conference of the Asian-Pasific Weed Science Society, Chiangmai, Vol.2, 379-384. Silfvast, W. T., 2004. Lazer Fundementals. Cambiridge University Press, The Edinburgh Building, Cambridege CB2 2RU, UK. Uygur, S. ve Uygur F. N., 2010. Yabancı otların biyolojik mücadelesi http://www. Biyolojik-mücadele. org.tr/ dergi_detay.asp?id=72. Son erişim: 10.03.2015. Wöltjen, C., Haferkamp H., Rath T. and Herzog D., 2008. Plant growth depression by selective irradiation of the meristem with CO 2 and diode lasers. Biosystems Engineering, (101), pp:31-324. Yaltırık, M., 2009, Lazer. İstanbul Üniversitesi, Diş Hekimliği Fakültesi, Ders notları. http://www. istanbul.edu.tr/dishekimligi/dersnotlari/lazer.pdf, son erişim: 19.04.2015. 220