BİTKİ SU TÜKETİMİ

1. Bitkinin Su İhtiyacı

Bitki, yapraklarından sürekli su kaybeder;bünyesindeki su oranını belirli seviyedetutabilmesi için kaybettiği kadar suyu köklerivasıtasıyıla topraktan almak zorundadır. Buyüzden bitkilerin hayatiyetlerini devamettirebilmek için, toprakta belirli oranınüzerinde sürekli nem bulunmalıdır.

Bitki su ihtiyacını etkileyen faktörler

• Bitkinin kökleri vasıtasıyla topraktan aldığısuyu yapraklardaki stomalardan atmosferevermesine transprasyon denir. Bir bitkinintransprasyon miktarı, onun su tüketiminin,dolayısıyla su ihtiyacının bir ölçüsüdür.Transpirasyonu etkileyen faktörler, aynızamanda bitkinin su tüketimini ve dolayısıylasu 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 süresidenir. 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 mevsimiveya 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, topraktaneksilen suyun yağışla karşılanamayan kısmınınbelirlenerek 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 ETp) 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 üsttabakasında en yoğun olarak bulunur; derine indikçeköklerin yayılma yoğunluğu giderek azalır. Bu hususgöz önüne alınarak, sulama ile ilgili hesap veuygulamalarda, bitki kök derinliğinin tamamı değil,köklerin yoğun bulunup su tüketiminin de etkinolduğu belirli bir derinlik esas alınır ki, buna etkili kökderinliği denir. Etkili kök derinliği, bitkiden bitkiyedeğişmekle birlikte, genel olarak bitki kök derinliğinin%80’i olarak alınır

Bitki kök bölgesinde su tüketim oranları.

• Bitkiler, kök bölgesinde depolanmış suyu tüketirken, sutüketimi toprak yüzeyinden derine doğru tüm katmanlardaaynı oranda olmaz. Su tüketim oranı üst katmanlarda dahayüksek olur, derine indikçe bu oran giderek düşer.

Derinlik oranı

% 40

% 30

% 20

% 10% 25

% 25

% 25

% 25

Bit

ki

kök d

eri

nli

ği

Su tüketim oranı

Etk

ili

kök d

eri

nli

ği

Bitki su tüketiminin hesaplanmasında kullanılan yöntemler

• Eko-fizyolojik yöntemler

• Toprak nemi ölçme yöntemi

• Doğrudan ölçme yöntemi

• İklim değerlerine (meteorolojik veriler) dayalı hesap yöntemleri

Bitki Su Tüketiminin Hesaplanması

Toprak nemi ölçerek su tüketimi hesabı

• Su tüketimi hesaplanacak bitkiler, bu amaçlahazırlanmış deneme parsellerindeyetiştirilerek, kök bölgesindeki toprak nemibelirli aralıklarla sürekli ölçülmek suretiyle kökbölgesinden tüketilen su miktarı hesaplanır.Eksilen miktar her seferinde sulama suyuolarak verilir. Bu yönteme tarla denemeparselleri yöntemi denir. Toprak nemi,gravimetrik metodla olduğu gibi doğruölçüldüğü takdirde, bu yöntemle bulunandeğerler gerçeğe çok yakın değerlerdir.

Buharlaşma kabı değerleri ile bitki su tüketimi hesabı

• Serbest su yüzeyinden meydana gelen buharlaşmanınölçülmesinde buharlaşma kapları kullanılmaktadır. bunlardanyaygın olarak kullanılanı, galvanizli saçtan yapılan, daireşeklinde standart A tipi buharlaşma kabıdır. Buharlaşmakaplarının toprak yüzeyinden bir miktar yukarıda bulunması,su kütlesini çevreleyen metal muhafazanın fazla ısınması,doğal su yüzeylerinde ısınma sadece yüzeyden gerçekleştiğihalde bunlarda kabın tabanı dahil tüm yüzeylerdegerçekleşmesi, su hacminin sınırlı olması gibi nedenlerleburada ölçülen değerler gerçek buharlaşma değerlerindenfarklılık göstermektedir. Bu yüzden ölçülen değerlerde bazıdüzeltmeler yapılarak kıyas bitki su tüketimi hesaplanır

Bitki Sulama Suyu İhtiyacı

• Bitki su ihtiyacı doğal yağışlarla karşılanamadığıtakdirde sulama yapılır. Yağışlar ihtiyacın ancak birkısmını karşılayabiliyorsa, kalan kısmı sulama ilekarşılanır. Yani, bitki su ihtiyacından yağışlarlakarşılanan miktarın çıkarılmasıyla bitki sulama suyuihtiyacı bulunur. Buna göre şöyle yazılabilir:

Bitki sulama suyu ihtiyacı = (Bitki su ihtiyacı)

(Yağışlarla karşılanan miktar)

Bitki su ihtiyacının, yağışlarla karşılanan kısmı, etkiliyağış 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 : Aylık ortalama sıcaklık (°C)

P : 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