Araştırmada kullanılan toprak özellikleri

3. MATERYAL VE YÖNTEM

3.1 Materyal

3.1.2 Araştırmada kullanılan toprak özellikleri

3. MATERYAL VE YÖNTEM

3.1 Materyal

3.1.1 Araştırma yerinin tanıtılması

Çalışma, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü bitişiğindeki, etrafı tel örgü ile çevrilmiş deneme alanında yürütülmüştür. Deneme 2017 ve 2018 üretim yıllarında iki yıl boyunca açıkta yetiştiricilik şeklinde yürütülmüştür.

Denemenin yürütüldüğü alan şekil 3.1’de gösterilmiştir. Deneme alanı koordinatları 39°57'45.4"N ve 32°51'37.5"E dir.

Şekil 3.1 Deneme alanı

3.1.2 Araştırmada kullanılan toprak özellikleri

Araştırmada kullanılan toprak, Ankara Üniversitesi Gümüşdere Yerleşkesi Ziraat Fakültesi deneme tarlalarından üst toprak katmanının 10-40 cm derinliğinden, traktör/kepçe ile kazılarak alınmıştır. Orta bünyeli (tınlı) olan topraklar açık havada kurutulduktan sonra 4 mm’lik eleklerden elenerek kullanıma hazır hale getirilmiştir.

Deneme toprağının kimyasal, fiziksel ve verimlilik yönlerinden analizleri aşağıdaki çizelgede verilmiştir (Çizelge 3.1).

Çizelge 3.1 Deneme toprağına ilişkin bazı özellikler

Analiz Adı Sonuçlar-

Değerlendirme

Kaynak

pH 8.61

Kuvvetli Alkali Kellog 1952

EC (dS/m) 0.25

Tuzsuz Anonymous 1954

Kireç (%) (Kalsimetrik)

13.54

Orta Kireçli Evliya 1964

Organik Madde (%) (Walkley Black)

0.44

Çok Az Schlincting ve Blume 1960 Bünye (%)

(Bouyoucos)

Kil: % 12.50 Kum: % 43.10

Silt: % 44.40 Tın

Bouyoucos 1951

Tarla Kapasitesi (%) 34.8 Anonymous 1954

Solma Noktası (%) 15.2 Anonymous 1954

Azot (%) (Kjeldahl)

0.02

Çok Az FAO 1990

Fosfor (ppm)

(Olsen-Spektrofotometrik)

0.72

Çok Az FAO 1990

Potasyum (ppm) (Amonyum

Asetat-Fleymfotometrik)

60.78

Çok Az FAO 1990

Hacim ağırlık 1.39 g/cm³ Anonymous1954

Ca⁺² (meq/L) 0.692 Anonymous 1993

Mg⁺² (meq/L) 1.204 Anonymous 1993

Na⁺ (meq/L) 0.447 Anonymous 1993

Cl^- (meq/L) 1.640 Anonymous 1993

SO4= (meq/L) 0.570 Anonymous 1993

33 3.1.3 İklim özellikleri

Denemenin yapıldığı bölge karasal iklim kuşağının etkisi altındadır. Yazlar sıcak ve kurak, kışlar soğuk ve yağışlı geçmektedir. Bu nedenle bölge kurak, yazları su ihtiyacı fazla olan iklim tipine girmektedir. Araştırma bölgesinde hakim rüzgar yönü kuzeydoğu olup yıllık ortalama rüzgar hızı 2.1 m/s dir. Ankara ve çevresinde Köppen (1918) iklim sınıflamasına göre BSk iklim tipi (yarı kurak step iklimi-soğuk, yıllık ortalama sıcaklık

< 18.0°C olan bölgelerdir) görülmektedir. Buna göre Ankara’da yıllık ortalama sıcaklığın 18.0°C’den düşük, yaz kuraklığının bulunduğu, yarı-kurak bir iklim hüküm sürmektedir (Akman 1990). Thornthwaite tarafından yapılan iklim sınıflamasına göre Ankara yazları şiddetli, su açığı bulunan, birinci dereceden mezotermal, deniz etkisine yakın, yarı kurak (D s2 b3) bir iklim tipine sahiptir (Çiçek 1996).

Tarım ve Orman Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü verilerine göre Ankara’nın uzun yıllar ortalaması yıllık yağış miktarı (1927-2018) 388.1 mm’dir. Yılın en yağışlı geçen ayları 51.8 mm ile Mayıs, 44.1 mm ile Aralık ve 41.9 mm ile Nisan ayı, en kurak geçen ayları ise, 11.4 mm ile Ağustos ve 13.5 mm ile Temmuz ayıdır. Bölgede yıllık sıcaklık ortalaması 12.0°C, ortalama en düşük sıcaklık Ocak ayında -3.3°C, ortalama en yüksek sıcaklık ise Ağustos ayında 30.3°C olarak belirlenmiştir. Meteoroloji Genel Müdürlüğünden elde edilen Ankara ili için uzun yıllar ortalama değerleri (1927 - 2018) çizelge 3.2’de verilmiştir.

3.1.4 Bitki özellikleri

Araştırmada Göynük-98 kuru fasulye (Phaseolus Vulgaris) çeşidi bitkisel materyal olarak seçilmiştir. Bu çeşit, bodur gelişme formunda olup bitki boyu 45-55 cm arasında ve etkili kök derinliği yaklaşık 90 cm’dir. Sülük oluşturmayan bir çeşit olup ilk bakla yüksekliği 16-22 cm arasında değişim göstermektedir. Çiçek rengi beyaz olup, yaprak rengi yeşil, yaprağın şekli oval ve ucu sivridir. Horoz tane tipinde ve tane beyaz renklidir. Baklada tane sayısı 3-5 adet/bakladır. Baklaları kılçıklı olup, 100 tane ağırlığı 54-55 g arasında değişmektedir. Bu çeşidin en önemli özelliği bakteriyel ve virüs

hastalıklarına karşı toleranslı olmasıdır. Baklalar olgunlaştığı zaman bakla açılma özelliği yoktur. Tane verimi iklim ve toprak koşullarına göre 220-250 kg/da arasında değişmektedir. Hasat olum süresi 110-120 gün olup geçci bir çeşittir. En uygun ekim zamanı Orta Anadolu Bölgesi için Nisan sonu Mayıs başıdır. Sıra arası mesafe 45 cm, sıra üzeri mesafe 8-10 cm, birim alana atılacak tohum miktarı ise 10-12 kg/da olmalıdır.

Yapılan denemeler sonucunda; en yüksek tane veriminin drenajı iyi olan tarlalarda karık sulama ile elde edildiği söylenmektedir. Tanede protein oranı % 23-26 arasında değişkenlik göstermektedir. Pişme durumu ıslatılarak 34-37 dakika aralığındadır.

Kademeli olarak tohum üretimi yapılmakta olup geniş alanlarda tarla tarımı şeklinde kuru fasulye üretimi yapılan tüm bölgelere önerilen bir çeşittir (Anonim 2020a).

Çizelge 3.2 Ankara için uzun yıllar ortalama iklim verileri

Uzun Yıllar İçinde Gerçekleşen Ortalama Değerler (1927 - 2018)

ANKARA Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık Yıllık

Ortalama sıcaklık (°C) 0.2 1.7 5.8 11.3 16.1 20.1 23.5 23.4 18.8 13.0 7.1 2.5 12.0 Ortalama en yüksek sıcaklık (°C) 4.2 6.4 11.5 17.4 22.4 26.6 30.3 30.4 26.0 19.9 13.0 6.4 17.9 Ortalama en düşük sıcaklık (°C) -3.3 -2.4 0.6 5.3 9.6 12.9 15.8 15.9 11.8 7.0 2.5 -0.9 6.2 Ortalama güneşlenme süresi (saat) 2.7 3.9 5.2 6.6 8.5 10.2 11.4 10.8 9.2 6.7 4.6 2.6 82.4 Ortalama yağışlı gün sayısı 12.2 11.3 10.7 11.1 12.3 8.6 3.5 2.7 4.0 6.9 8.2 11.7 103.2 Aylık toplam yağış miktarı

Ortalaması (mm) 39.7 35.1 39.1 41.9 51.8 34.3 13.5 11.4 17.6 27.9 31.7 44.1 388.1

36 3.1.5 Sulama suyu özellikleri

Araştırmada üç farklı kalitede sulama suyu kullanılmıştır. Bunlardan iyi kalitedeki su (T1) şehir şebeke suyudur. Diğer 2 farklı kalitedeki su ise (T2 ve T3), çeşitli tuzlar kullanılarak yapay olarak hazırlanmış sulama sularıdır. Şehir şebeke suyu elektriksel iletkenliği 0.25 dS/m olarak belirlenmiştir. Diğer sulama suları, elektriksel iletkenlik değerleri sırasıyla T2= 1.0 dS/m ve T3=2.5 dS/m olacak şekilde hazırlanmıştır.

Denemede kullanılan sulama suları, şehir şebeke suyuna NaCl ve CaCl2 tuzları eklenerek oluşturulmuştur. Doğada bolca rastlanan ve erirlikleri yüksek olduğu için bu tuzlar tercih edilmiştir. Sulama sularının tuz miktarlarının hesaplanmasında BASIC tabanlı olarak hazırlanan bir bilgisayar programından yararlanılmıştır (Yurtseven 1993).

Denemede kullanılan şehir şebeke suyunun analiz sonuçları çizelge 3.3’de verilmiştir.

Çizelge 3.3 Şehir şebeke suyu analiz sonuçları

pH EC

dS/m

Katyonlar, me/L Anyonlar, me/L

SAR

Na⁺ K⁺ Ca⁺² Mg⁺² Top CO3-2

HCO3- Cl^- SO4-2 NO3-2 Top

7.11 0.25 0.43 0.07 0.70 1.14 2.34 1.60 0.50 0.24 - 2.34 0.45 Deneme sulama suları hazırlanırken kullanılan tuz miktarları çizelge 3.4’de verilmiştir.

Çizelge 3.4 Sulama sularında kullanılan tuz miktarları

EC (dS/m) SAR NaCl (g/L) CaCl2 (g/L)

1.0 0.75 0.107 0.4497

2.5 0.63 0.148 1.381

3.1.6 Tabansuyu özelliği

Araştırmada hazırlanan tabansuyu, elektriksel iletkenlik değeri 10 dS/m olacak şekilde NaCl, CaCl2 ve MgSO4 tuzlarından hazırlanmıştır. Hazırlanan tabansuyuna ait tuz içerikleri çizelge 3.5’de verilmiştir.

Çizelge 3.5 Araştırmada kullanılan tabansuyunun tuz içerikleri

EC (dS/m) SAR NaCl (g/L) CaCl2 (g/L) MgSO4 (g/L)

10 0.39 0.189 4.15 4.797

3.2 Yöntem

3.2.1 Deneme düzeni

Araştırma, Göynük-98 çeşidi olan kuru fasulyede (Phaseolus vulgaris L.) 3 farklı sulama suyu kalitesinin ve 3 farklı tabansuyu düzeyinin 3 tekerrürlü olarak denendiği tesadüf parsellerinde faktöriyel deneme deseni düzeninde Düzgüneş vd. (1987) tarafından belirtilen esaslara göre lizimetrelerde yürütülmüştür.

Araştırmada kullanılan 3 farklı kalitedeki sulama sularından ilki T1=0.25 dS/m elektriksel iletkenliğe sahip şehir şebeke suyudur. Diğer sulama suları ise şehir şebeke suyuna, hacmi belli plastik kaplarda NaCl ve CaCl2 tuzları eklenerek hazırlanmıştır.

Sulama suyu tuzluluk düzeyleri Maas ve Hoffman (1977) den adapte edilmiş şekliyle FAO 29 da (Ayers and Westcot, 1989) belirtilen eşik değerler dikkate alınarak seçilmiştir. Tuz eklenerek oluşturulan diğer sulama sularının elektriksel iletkenlik değerleri sırasıyla T2=1.0 dS/m ve T3=2.5 dS/m dir. Araştırmada tabansuları, lizimetre tabanından yükseltilerek oluşturulmuş olup, tabansuyu derinlikleri ise toprak yüzeyinden D1=60 cm, D2=80 cm ve tabansuyu bulunmayan D3=100 cm kök derinliği şeklinde ele alınmıştır.

İki yıl boyunca 2017-2018 üretim sezonunda yürütülen bu çalışma, farklı düzeylerdeki sulama suyu tuzluluğu ve farklı seviyelerdeki tabansuyunun fasulyenin (Phaseolus vulgaris L.) gelişme ve verimine etkilerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Ayrıca çalışmada; dikkate alınan koşullar için toprak profilindeki çözelti hareketi ve bitkinin çeşitli organlarına olan tuz taşınımı da incelenmiştir. Çalışmada 100 cm derinliğinde ve 40 cm çapındaki PVC lizimetreler kullanılmıştır. Araştırmada lizimetreler Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü deneme alanına

yerleştirilmiş ve deneme, açıkta yetiştiricilik şeklinde yürütülmüştür. Deneme deseni şekil 3.2‘de verilmiştir.

Tabansuyu derinliği (D),

(m)

Sulama suyu kaliteleri (T), (dS/m)

D1=0.60 D2=0.80 D3=1.00

T1=0.25 O O O O O O O O O

T2=1.0 O O O O O O O O O

T3=2.5 O O O O O O O O O

Şekil 3.2 Deneme deseni

Araştırmada kullanılan deneme toprağı, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi deneme tarlalarından temin edilmiş ve deneme alanına kamyonlarla getirilmiştir. Deneme toprağı, tabansuyundan kapilarite etkisinin kolayca gözlenebileceği orta bünyeli topraklardan seçilmiştir. Deneme toprağı, seçilen bölgede üst toprak katmanının 10-40

cm derinliğinden kazılarak alınmış ve kurutulduktan sonra 4 mm’lik eleklerden elenerek hazır hale getirilmiştir (şekil 3.3).

Şekil 3.3 Deneme toprağının hazırlanması

Lizimetrelerde tabansuyu seviyelerinin istenilen düzeyde tutulabilmesi için Mariotte sifon sistemi için hazırlıklar yapılmıştır. Bunun için ilk olarak lizimetrelerin tabanından çıkış ağızları açılmış ve bu deliklerde tıkanmaların meydana gelmemesi için drenaj filtre malzemesi kullanılmıştır (şekil 3.4).

Şekil 3.4 Lizimetrelerde çıkış ağızlarının oluşturulması

Lizimetreler yerleştirilmeden önce, deneme alanının tesviyesi yapılarak düz bir zemin oluşturulmuştur. Lizimetreler dış etkenlere karşı sağlamlaştırılmış ve bu doğrultuda her bir lizimetrenin altına tahta paletler konularak tesviyeli hale getirilmiştir (şekil 3.5).

Deneme alanındaki düzenlemeler tamamlandıktan sonra; her bir lizimetrenin içerisine toprak doğal birim hacim ağırlığına göre deneme toprağı doldurularak, lizimetreler bitki dikimine hazır hale getirilmiştir. Lizimetrelerin tabanına drenaj suyu çıkışının sağlanması için 5 cm yüksekliğinde kum-çakıl filtre malzemesi yerleştirilmiştir (şekil 3.6).

Şekil 3.5 Deneme alanı tesviyesi

Şekil 3.6 Kum-çakıl filtre malzemelerin yerleştirilmesi

Deneme toprağı yerleştirilirken toprak nem takibinin yapılması için 3 farklı derinlikte (0-30 cm, 30-60 cm ve 60-90 cm) olmak üzere Trace marka TDR probları yerleştirilmiştir (şekil 3.7).

Şekil 3.7 TDR probların yerleştirilmesi

Lizimetreler hazırlanırken 4 adet yedek lizimetre oluşturulmuştur. Bu lizimetreler deneme süresince şehir şebeke suyuyla (Kontrol-S1 konusu ile aynı) sulanmışlar ve gravimetrik olarak nem düzeyinin belirlenmesinde de bu lizimetrelerden faydalanılmıştır.

Bitkiler lizimetrelere dikilmeden önce topraklar doygun hale getirilmiş (şekil 3.8) ve lizimetrelere Mariotte sifon sistemi kurularak (şekil 3.9) sistemin işlerliği kontrol edilmiştir.

Şekil 3.8 Lizimetrelerin doygun hale getirilmesi

Şekil 3.9 Mariotte sifon sistemi kurulumu

2017 ve 2018 üretim yıllarında olmak üzere 2 yıl boyunca yürütülen bu çalışmada her iki yılda da bitkiler önce küçük saksılara ekilmiş, 5-6 yapraklı hale gelince lizimetrelere aktarılmıştır. Denemenin ilk yılında saksılara ekim 9 Mayıs 2017, ikinci yılda ise 14 Mayıs 2018 tarihinde yapılmıştır. Şaşırtma işlemi ise ilk yıl 4 Haziran 2017, ikinci yıl ise 16 Haziran 2018’de yapılmıştır. Bitkiler her lizimetreye 3 bitki olacak şekilde dikilmiştir (şekil 3.10).

Şekil 3.10 Bitkilerin lizimetrelere şaşırtılması

Araştırmada kullanılan toprak deneme öncesi A.Ü.Z.F. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü Laboratuvarında analiz edilmiş ve analiz sonucunda her bir lizimetreye 25 mg MAP (Mono Amonyum Fosfat) olacak şekilde gübreleme programı yapılmıştır.

Vejetasyon süresi boyunca toplam iki kez gübreleme yapılmış olup birincisi ilk sulama ile birlikte, ikinci ise çiçeklenme dönemi öncesi uygulanmıştır.

Sulama zamanının belirlenmesinde, toprak nem içeriği dikkate alınmıştır. Şekil 3.7’de gösterilen TDR probları yardımıyla toprak nem ölçümleri yapılmış, etkili toprak derinliği için sulama suyu gereksinimleri hesaplanmıştır. TDR problarına göre deneme öncesinde deneme toprağı için kalibrasyon yapılmıştır. Bazı sulama dönemlerinde topraktaki nemin fazla olmasından kaynaklı TDR ölçümleri yapılamamıştır. Bu yüzden yedek olarak hazırlanan 4 adet lizimetrede gravimetrik ölçümler yapılarak, tabansuyu derinliklerine göre hesaplamalar yapılmış ve sulama suyu gereksinimi belirlenmiştir.

Sulamalar etkili toprak derinliğindeki kullanılabilir nemin, % 50’si tüketildiğinde tarla kapasitesine gelecek şekilde yapılmıştır.

Bitkilerin lizimetrelere dikiminden itibaren yetişme mevsimi boyunca toprakta görülen yabancı otlar elle temizlenmiştir. Fasulyelerin yetişme periyodu boyunca karşılaşılan

yaprak biti ve kırmızı örümcek zararlısına karşı Confidor ve Abamectin adlı ilaçlar uygulanmıştır.

Tabansuyu düzeylerinin istenilen seviyede olup olmadığını gözlemlemek için her bir lizimetreye piyezometre boruları yerleştirilmiştir. Aynı zamanda, istenilen tabansuyu seviyesini aşan fazla suların tahliyesi için de drenaj boruları yerleştirilmiştir (şekil 3.11).

Şekil 3.11 Piyezometre ve drenaj tahliye boruları

Araştırmada toprak profilinin tuzluluk değişimleri aylık periyotlar şeklinde incelenmiştir. Bu amaçla 2017 yılında üç ve 2018 yılında dört defa olmak üzere toprak profilinden 0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm ve 60-80 cm derinliklerden toprak örnekleri alınarak 1:2.5 oranında süzükler hazırlanmış, EC, pH, anyon ve katyon analizleri yapılmıştır (şekil 3.12).

Araştırma sonunda, bitki fiziksel kalite unsurları olarak bilinen bitki boyu, bitki başına dal sayısı, bitki başına bakla sayısı, bakladaki tane sayısı, bitki başına yaprak sayısı, 100 tane ağırlığı, biyolojik verim, hasat indeksi, tane verimi, bitkide tane sayısı değerleri ölçülmüştür. Şekil 3.13’de yetiştirme mevsimi ortalarında araştırmadan bir görüntü yer almaktadır.

Şekil 3.12 Deneme toprak örneklerinin alınması

Şekil 3.13 Fasulyelerin gelişmesinden bir görüntü

Şekil 3.14 Fasulyelerin hasat zamanı

Araştırma sonunda hasat her konuda toplu olarak gerçekleştirilmiştir (şekil 3.14).

Denemenin birinci yılında 28 Eylül 2017, ikinci yılında ise 29 Eylül 2018’de hasat gerçekleştirilmiştir. Deneme bitkisi, kuru fasulye çeşidi olduğundan bitkinin arazide

tamamen kuruması beklenmiş, hasat sonrası fasulyeler laboratuvarda hava kurusu hale getirilmiştir. Daha sonra bitki kısımlarında analizler yapılacağı için gerekli ayrımlar yapılarak, kurutma fırınında kurutularak analizlere hazır hale getirilmiştir.

3.2.2 Laboratuvar çalışmalarında uygulanan yöntemler

Denemenin çeşitli aşamalarında alınan toprak, su ve bitki örnekleri A.Ü.Z.F. Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü Su Kalitesi ve Drenaj Laboratuvarı ile Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü laboratuvarlarında analiz edilmiştir. Bu analizlerde uygulanan yöntemler aşağıda açıklanmıştır.

3.2.2.1 Su ve toprak analizleri

Deneme toprağında tarla kapasitesi, solma noktası, hacim ağırlığı ile bünye sınıfı ve tuzluluk analizleri yapılmıştır (Bouyoucos 1951, Anonymous 1954, Blake 1965, Peterson ve Calvin 1965).

Tarla kapasitesi: Anonymous (1954)’de belirtilen esaslara göre, bozulmuş toprak örneğinde poroz levhalı basınç aleti ile örnekler doyurulduktan sonra 1/3 atm değerinde basınç uygulanarak saptanmıştır.

Solma noktası: Anonymous (1954)’de belirtilen esaslara göre, poroz levhalı basınç aleti ile örnekler doyurulduktan sonra 15 atm değerinde basınç uygulanarak belirlenmiştir.

Toprak bünyesi: Bouyoucos (1951)’de belirtilen esaslara göre, hidrometre yöntemi ile yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre, bünye sınıfının belirlenmesinde sınıflandırma üçgeninden yararlanılmıştır.

Hacim ağırlığı: Yeşilsoy ve Güzeliş’in (1966) belirttiği esaslara göre silindir yöntemi ile belirlenmiştir.

Bu çalışma kapsamında sulama suyunda, toprak çözeltisi örneklerinde ve toprak saturasyon ekstraktında kimyasal kalite analizleri amacıyla aşağıdaki analizler yapılmıştır.

Elektriksel iletkenlik: Anonymous (1954)’de belirtilen esaslara göre, 25^oC’de elektriksel iletkenlik aleti (YSI 3000) ile belirlenmiştir.

pH ölçümü: Laboratuvarda cam elektrotlu pH metre (Martini Mi 151) ile ölçülmüştür (Anonymous 1954).

Anyonlar (Klor, Sülfat, Flor, Nitrat, Nitrit, Brom, Fosfat): Anonymous (1993)’de belirtilen esaslara göre Ion-pac AG9-SC kolon ile 9 mM sodyum karbonat uygulaması ile iyon kromatografisi (DIONEX ICS 1600) kullanılarak belirlenmiştir.

Katyonlar (Sodyum, Potasyum, Kalsiyum, Magnezyum, Lityum, Amonyum):

Anonymous (1993)’de belirtilen esaslara göre Ion-Pac CG12A kolon ile 20 mN metansülfonik asit uygulaması ile iyon kromatografisi (DIONEX ICS 1600) kullanarak belirlenmiştir.

CO3-2 ve HCO3- : Anonymous (1954)’de belirtilen esaslara göre, sülfürik asit titrasyonu ile belirlenmiştir.

3.2.2.2 Bitki analizleri

Bitki örnekleri, hasattan sonra A.Ü.Z.F. Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü laboratuvarına getirilerek, hava kurusu ağırlığa geldikten sonra, 65°C’de durağan ağırlığa gelinceye dek kurutulmuş ve öğütülmüştür. Bitki kök, gövde, sap, yaprak, tane ve kapsül olmak üzere 6 parçaya ayrılmıştır. Bitki örneklerinin mineral element içeriklerinin belirlenmesi için, yaş yakma yöntemine göre Nitrik-Perklorik asit karışımı ile süzükler hazırlanmıştır. Mavi bant filtre kağıdı ile süzülen örneklerin element

ölçümleri belirtilen yöntemlere göre yapılmıştır (Kacar ve İnal 2008). Bitki analizlerinin tamamı A.Ü.Z.F.Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü Laboratuvarlarında yapılmıştır. Yapılan tüm analizlerin detayları aşağıda verilmiştir.

Toplam fosfor (P): Bitki örneklerinin yaş yakma yöntemine göre yakılmasıyla elde edilen çözeltideki toplam fosfor (P), Perkin Elmer Optima 2100 DV optik emisyon (ICP-OES) spektrometresinde belirlenmiştir (Kacar ve İnal 2008).

Toplam potasyum ve sodyum (K ve Na): Bitki örneklerinin yaş yakma yöntemine göre yakılmasıyla elde edilen çözeltideki toplam potasyum ve sodyum Perkin Elmer Optima 2100 DV optik emisyon (ICP-OES) spektrometresinde belirlenmiştir (Kacar ve İnal 2008).

Toplam kalsiyum ve magnezyum (Ca ve Mg): Bitki örneklerinin yaş yakma yöntemine göre yakılmasıyla elde edilen çözeltideki toplam kalsiyum ve magnezyum (Ca ve Mg), Perkin Elmer Optima 2100 DV optik emisyon (ICP-OES) spektrometresinde belirlenmiştir (Kacar ve İnal 2008).

Toplam demir, bakır, çinko ve mangan (Fe, Cu, Zn ve Mn): Bitki örneklerinin yaş yakma yöntemine göre yakılmasıyla elde edilen çözeltideki toplam demir (Fe), bakır (Cu), çinko (Zn) ve mangan (Mn) Perkin Elmer Optima 2100 DV optik emisyon (ICP-OES) spektrometresinde belirlenmiştir (Kacar ve İnal 2008).

3.2.2.3 Bitki verim ve agronomik ölçüm değerleri

Bitki su tüketimi: Bitki su tüketiminin deneysel koşullarda belirlenmesi amacıyla su bütçesi eşitliğinden yararlanılmıştır. Bitki su tüketimi ölçmeleri, toprak nem değişimi yöntemine göre, toplam büyüme mevsimi için yapılmıştır (Jensen vd. 1990). Bitki su tüketiminin hesaplanmasında kullanılan su bütçesi eşitliği şu şekildedir (Van Hoorn ve Van Alpen 1990);

49 S

R ET G P

I     

Burada; I=Etkili sulama suyu (mm), P=Etkili yağış (mm), G=Kapilar yükselme, ET=Evapotranspirasyon, R=Derine sızma (mm) ve ∆S=Depolamadaki değişim değerleridir.

Su kullanım etkinliği (SKE): Genelde iki şekilde tanımlanabilir (Letey 1993);

1) Su kullanım etkinliği (SKE); birim tüketilen su için elde edilen verim (kg/m³), 2) Sulama suyu kullanım etkinliği (SSKE); birim uygulanan sulama suyu için elde edilen verim (kg/m³) olarak ifade edilmektedir.

I verim SSKE

ET verim

SKE _c

/ /



şeklinde hesaplanabilmektedir. Burada eşitliklerde verim yerine bitki biyokütle verimi de kullanılabilir. Çalışmada SSKE (IWUE) parametresi hesaplanmış ve denemenin iki yılı karşılaştırılmıştır (Rajak vd. 2006).

Bitki boyu (cm): Hasat döneminde toprak yüzeyi ile bitkinin doğal halde iken en üst noktası arasındaki dikey açıklık ölçülerek belirlenmiştir (Birsin ve Adak 2009, Adak ve Yiğitarslan 2016).

Bitkide dal sayısı (adet/bitki): Hasatta lizimetre içindeki üç adet bitkide dal sayımı yapılmış ve bitki başına düşen ortalama dal sayısı belirlenmiştir (Birsin ve Adak 2009, Adak ve Yiğitarslan 2016).

Bitkide bakla sayısı (adet/bitki): Hasatta lizimetre içindeki bitkilerin bakla sayıları belirlenmiş ve bitki başına oranlanarak hesaplanmıştır (Birsin ve Adak 2009, Adak ve Yiğitarslan 2016).

Baklada tane sayısı (adet/bakla): Lizimetre içindeki bitkilerde bakla ve tane sayımı yapılmış, tane sayısı bakla sayısına bölünerek baklada tane sayısı bulunmuştur (Birsin ve Adak 2009, Adak ve Yiğitarslan 2016).

100 tane ağırlığı (g): Tane kuruduktan sonra her lizimetreden alınan ürün içinden rastgele seçilen 4 paralel halindeki 100 tanenin ağırlık ortalaması alınarak % 14 neme göre düzeltilmiş 100 tane ağırlığı belirlenmiştir (Birsin ve Adak 2009, Adak ve Yiğitarslan 2016).

Tane verimi (kg/da): Lizimetrelerdeki bitkilerde bulunan tanelerin ağırlıkları alınmış ve elde edilen değer kg/da’a oranlanarak belirlenmiştir (Birsin ve Adak 2009, Adak ve Yiğitarslan 2016).

Biyolojik verim (Toplam verim, kg/da): Lizimetrelerden hasat edilen bitkilerin ağırlıkları alınmış ve elde edilen değer kg/da’a oranlanarak belirlenmiştir (Birsin ve Adak 2009, Adak ve Yiğitarslan 2016).

Hasat indeksi (%): Lizimetrelerden hasat edilen bitkilerin tane veriminin biyolojik verime oranlanması ile % olarak belirlenmiştir (Birsin ve Adak 2009, Adak ve Yiğitarslan 2016).

3.2.3 İstatistiksel analizler

Bu çalışmada, istatistik analizlerin değerlendirilmesi 3 ayrı aşama olarak verilmiştir.

Tüm veriler ortalama±standart hata şeklinde verilmiş olup, yapılan varyans analizlerindeki 1. tip hata olasılığı (α) % 5 olarak alınmıştır. Denemelerde uygulama konularının incelenen özellikler üzerine etkisini belirlemek için, ele alınan özellik bakımından istatistik analizlerde SPSS 18.0 (SPPS Inc, Chicago, IL, USA) istatistik paket programı kullanılmıştır. Araştırmadaki tüm varyans analizlerinin sonucunda hangi faktörün seviye ortalamaları arasındaki farkların veya interaksiyon(lar)ın varlığı bakımından istatistik olarak önemli olduğu ise % 5 önem düzeyinde Duncan çoklu karşılaştırma testi ile ortaya konulmuştur.

Deneme sonunda elde edilen bitki verim ve agronomik ölçüm sonuçlarına ait istatistiksel değerlendirme, tesadüf parselleri deneme tertibinde 2x3x3 faktöriyel deneme desenine göre yapılmıştır. İstatistik modelde, bağımsız faktör olarak yıl, sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği alınırken, faktör seviye ortalamaları arasında istatistik olarak bir farkın olup olmadığı ve ikili ve üçlü interaksiyonun varlığı araştırılmıştır. Çalışmada ele alınan özellikler; bitki boyu (cm), bitki başına dal sayısı (adet/bitki), bitkide bakla sayısı (adet/bitki), bakladaki tane sayısı, 100 tane ağırlığı (g), toplam verim (kg/da), tane verimi (kg/da), hasat indeksi (%), bitki su tüketimi ve sulama suyu kullanım etkinliği’dir. Bu özelliklerden bitki başına dal sayısı (adet/bitki), bitkide bakla sayısı (adet/bitki), bakladaki tane sayısı (adet/bakla), bitki başına dal sayısı (adet/bitki), bitkide bakla sayısı (adet/bitki) ve bakladaki tane sayısına , hasat indeksi (%) ve sulama suyu kullanım etkinliği özelliklerine ise ters açı (arcsin) transformasyonu uygulandıktan sonra varyans analizi uygulanmıştır.

Toprak profil tuzluluğunun takibi için yapılan analizlerde elde edilen verilerin istatistiksel analizi, tesadüf parselleri deneme tertibinde 2x3x3x4 faktöriyel deneme desenine göre yapılmıştır. İstatistik modelde, bağımsız faktör olarak yıl, sulama suyu kalitesi, tabansuyu derinliği ve toprak derinliği alınırken, faktör seviye ortalamaları arasında istatistik olarak bir farkın olup olmadığı ve ikili, üçlü ve dörtlü interaksiyonun varlığı araştırılmıştır. Çalışmanın istatistik analizinde, toprak EC özelliğine varyans analizi uygulanmıştır.

Bitki kısımlarında makro ve mikro mineral element okumalarına ilişkin elde edilen

Belgede ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ (sayfa 45-0)