Şeftali ağaçlarının ilkbahar geç donlarından otomtik mini yağmurlama sulama yöntemiyle korunması üzerine bir araştırma

T.C.

GAZĠOSMANPAġA ÜNĠVERSĠTESĠ

Sonuç Raporu

Proje No: 2007/19

Projenin BaĢlığı

ġEFTALĠ AĞAÇLARININ ĠLKBAHAR GEÇ DONLARINDAN OTOMATĠK MĠNĠ YAĞMURLAMA SULAMA YÖNTEMĠYLE KORUNMASI ÜZERĠNE

BĠR ARAġTIRMA

Proje Yöneticisi Doç. Dr. Tekin ÖZTEKĠN

Ziraat Fakültesi AraĢtırmacılar ve Birimleri: Yrd. Doç. Dr. Levent GÖKREM

Mühendislik ve Doğa Bilimleri Doç. Dr. Mustafa ÖZGEN Prof. Dr. Hüseyin ġĠMġEK

Ziraat Fakültesi

T.C.

GAZĠOSMANPAġA ÜNĠVERSĠTESĠ

Sonuç Raporu

Proje No: 2007/19

Projenin BaĢlığı:

ġeftali Ağaçlarının Ġlkbahar Geç Donlarından Otomatik Mini Yağmurlama Sulama Yöntemiyle Korunması Üzerine Bir AraĢtırma

Proje Yöneticisi: Doç. Dr. Tekin ÖZTEKĠN

Ziraat Fakültesi

AraĢtırmacılar ve Birimleri: Yrd. Doç. Dr. Levent GÖKREM

Mühendislik ve Doğa Bilimleri Doç. Dr. Mustafa ÖZGEN Prof. Dr. Hüseyin ġĠMġEK

Ziraat Fakültesi

T.C.

GAZĠOSMANPAġA ÜNĠVERSĠTESĠ

Sonuç Raporu

Proje No: 2007/19

Projenin BaĢlığı:

ġeftali Ağaçlarının Ġlkbahar Geç Donlarından Otomatik Mini Yağmurlama Sulama Yöntemiyle Korunması Üzerine Bir AraĢtırma

Proje Yöneticisi: Doç. Dr. Tekin ÖZTEKĠN

Ziraat Fakültesi

AraĢtırmacılar ve Birimleri: Yrd. Doç. Dr. Levent GÖKREM

Mühendislik ve Doğa Bilimleri Doç. Dr. Mustafa ÖZGEN Prof. Dr. Hüseyin ġĠMġEK

Ziraat Fakültesi

i ÖZET

ġEFTALĠ AĞAÇLARININ ĠLKBAHAR GEÇ DONLARINDAN OTOMATĠK MĠNĠ YAĞMURLAMA SULAMA YÖNTEMĠYLE KORUNMASI ÜZERĠNE

BĠR ARAġTIRMA (*)

Bu çalıĢma ile meyve ağaçlarının ilkbahar geç donlarından korunmasında mini yağmurlama baĢlıkları kullanan otomatik bir dondan koruma sistemi geliĢtirildi. Bu raporda, geliĢtirilen sistem detaylı olarak tanıtılmıĢtır. Sistem Ģeftali ağaçlarının dondan korunması amacıyla gönüllü bir çiftçi arazisinde kurularak 2008, 2009 ve 2010 yıllarında test edilmeye çalıĢıldı. Sistem ortam bağıl nemini, rüzgar hızını, hava sıcaklığını ve tomurcuk sıcaklıklarını yaklaĢık olarak yer seviyesinden 1,5 m mesafede otomatik olarak algılayıcılar ile ölçüp sistemde kullanılan bilgisayara istenilen zaman aralığı için kaydedebilmektedir. Sistemin kritik don günü veya günleri öncesi, otomatik olarak çalıĢabilmesi için açılması gerekmektedir. Bu günlerde tomurcuk sıcaklık algılayıcılarının canlı olan tomurcukların içlerine lanolinli krem aracılığıyla yerleĢtirilmesi; tomurcukların geliĢme dönemleri, kullanılan mini yağmurlama baĢlıklarının debileri ve tomurcuk çapları girdi verisi olarak bilgisayar ekranından sisteme girilmelidir. Bu girdilerle beraber sistemde ölçülen parametreler bilgisayar ekranında LABVIEW programı ile yazılan bir program vasıtasıyla gözlemlenebilmektedir. Otomatik olarak çalıĢmasının yanı sıra, sistem geliĢtirilen bilgisayar programına bilgisayar ekranından el ile müdahale edilerek de açılıp kapatılabilmektedir. Bu çalıĢma ile, otomatik bir sistemin geliĢtirilmesi amacının yanı sıra, farklı meme çaplı üç farklı mini yağmurlama baĢlığının Ģeftali tomurcuklarını dondan koruma etkinliklerinin de test edilmesi amaçlanmıĢtı. Sistem 2008, 2009 ve 2010 yıllarında arazide çalıĢır olarak kaldığı halde, sadece 2010 yılı ilkbaharında iki gecelik bir don olayı ile test edilebilmiĢtir. Kullanılan yağmurlama baĢlıklarının etkinliklerini belirlemek için sistemin daha fazla donlu gün için test edilmesi gereklidir.

2011, 40 sayfa

Anahtar Kelimeler: Mini yağmurlama, Dondan koruma, Otomatik sistem, ġeftali ağaçları

* This study is promoted by GaziosmanpaĢa University Scientific Research Projects Commission. (Project No: 2007/19).

ii ABSTRACT

A RESEARCH ON PROTECTION OF PEACH TREES FROM SPRING LATE FROSTS BY AUTOMATIC MINI SPRINKLER IRRIGATION METHOD(*)

With this study an automatic frost protection sytem to protect fruit trees from the spring late frosts by using mini sprinklers was developed. In this report, the developed system was introduced in detail. For the purpose of protecting peach trees from frost, the system was established in a garden of a voluntary farmer and tried to test for the years of 2008, 2009, and 2010. In the system, ambient relative humidity, wind speed, air temperature, and bud temperatures are measured automatically by sensors located about 1,5 m above ground, and then these measured items can be stored in the computer used in the system with required time interval. On these days, the bud temperature sensors need to be inserted within the live buds by lanolin cream. In addition, as the input data to the system, the bud development stage, discharge rates for the used mini sprinklers, and the diameter of bud need to be entered in to the system throughout computer screen. In addition to these inputs, the measured items by the system can be observed on the computer screen through a program written in LABVIEW package software. As well as working automatically, the system can also be turned on or closed off by interfering with the developed program from the computer screen. With this study, as well as the purpose of development of an automatic system, the effectiveness of three different mini sprinkler nozzle diameters on frost protection of peach buds were aimed. While the system remained as work in the field for the years 2008, 2009, and 2010; the system could be tested only in the spring of 2010 with two night frost events. To determine the effectivenesses of the sprinklers, the system needs to be tested for more frost days.

2011, 40 pages

Key words: Mini sprinkler, Frost protection, Automatic system, Peach trees

* This study is promoted by GaziosmanpaĢa University Scientific Research Projects Commission. (Project No: 2007/19).

iii ÖNSÖZ

ġeftali erken çiçek açan meyve türlerinden biri olup, çiçekler açıldıktan sonra meydana gelen ilkbahar geç donlarından çok zarar görür. Son on yıla ait Ģeftali meyvesine iliĢkin Tokat Tarım Ġl Müdürlüğü yıllık istatistik verilerini incelediğimizde, Tokat merkez ilçede meyve veren ağaç sayısında fazla bir değiĢiklik olmazken, verim miktarları yıldan yıla değiĢmiĢtir. DeğiĢime, don olaylarının neden olduğu Tarım Ġl Müdürlüğü uzmanlarınca ifade edilmiĢtir. Yine il müdürlüğü çalıĢanları tarafından yapılan bir çalıĢmada, 2006 yılı fiyatlarına göre, yetiĢkin bir Ģeftali bahçesinin yıllık değiĢken masrafı dekara 165 TL olarak bulunmuĢtur. Özellikle don olaylarının etkili olduğu yıllarda, çiftçi bahçesinden hiçbir gelir alamadığı gibi, üstelik dekara 165 TL’lik birde masraf yapmaktadır. Ayrıca, 2011 yılına kadar hiçbir tarım sigorta Ģirketi, çiftçinin ürününü fenolojik olarak meyve bağlama evresi öncesinde olması durumunda dona karĢı sigorta etmemekteydi. Üstelik çiftçiler zaman zaman bu sigorta ücretinin de pahalı olduğunu dile getirmektedirler. Bu don riskinden dolayı, birçok çiftçinin Tokat ili taban arazilerine yakın kurulmuĢ genç meyve bahçelerini sökerek tarla tarımına yöneldiği dikkat çekicidir.

Bu çalıĢmamız ile, Tokat yöresinde Ģeftali yetiĢtiriciliği açısından dikkatimizi çeken don riskine karĢı, kurulu Ģeftali bahçelerini dondan korumak amacıyla, sürekli çalıĢan yağmurlama sulama yöntemine göre çiftçiye su ve enerji tasarrufu sağlayan ve otomatik olarak çalıĢan bir dondan koruma sistemi geliĢtirilmiĢtir. Bu projeyi destekleyen GaziosmanpaĢa Üniversitesi Bilimsel AraĢtırmalar Komisyonu BaĢkanlığına, sistemi Ģeftali bahçesine kurulmasına izin veren Müzeyyen Kantarcıoğlu’na, sistemin ihtiyacı olan elektriği sistemin kurulduğu bahçeye komĢu olan bahçedeki bağ evinden sağlamamıza izin veren Fikrettin ve YaĢar Domurcuk’a teĢekkür ederiz.

Doç. Dr. Tekin ÖZTEKĠN Ocak 2011

iv ĠÇĠNDEKĠLER Sayfa ÖZET i ABSTRACT ii ÖNSÖZ iii ĠÇĠNDEKĠLER iv SĠMGE VE KISALTMALAR DĠZĠNĠ v ġEKĠLLER DĠZĠNĠ vi ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ viii 1. GĠRĠġ 1 2. KAYNAK ÖZETLERĠ 7 3. MATERYAL ve YÖNTEM 12 4. BULGULAR 18

4.1. Otomatik Dondan Koruma Sisteminin GeliĢtirilmesi 18

4.2. Gözlem ve Ölçüm Sonuçları 28

4.3. Sistem Performansı, Sorunlar ve Uygulanan Çözümler 36

5. TARTIġMA ve SONUÇ 43

6. KAYNAKLAR 46

v SĠMGE VE KISALTMALAR DĠZĠNĠ Simgeler Açıklama m Metre sn Saniye o C Santigrad derece g Gram kg Kilogram cal Kalori ha Hektar % Yüzde mm Milimetre sa Saat da Dekar l Litre km Kilometre o Derece ‘ Dakika “ Saniye Kısaltmalar Açıklama TL Türk Lirası BG Beygir Gücü K Konu AC Alternatif Akım PE Polietilen V Volt

vi

ġEKĠLLER DĠZĠNĠ

ġekil Sayfa

ġekil 1. 2002-2010 yılları aralığında Tokat ili için ağaç baĢına Ģeftali

verimi değiĢimi 3

ġekil 2. Üç tekerrürlü tesadüf blokları deneme deseni 17

ġekil 3. Sistemde yükseltici olarak kullanılan ahĢap kazıklar (yükselticiler) ile spagetti borularının TERM boruları içinden mini yağmurlama

baĢlıklarına su iletilmesi 18

ġekil 4. Ġğne sensörler vasıtasıyla tomurcuk sıcaklıklarının ölçülüp bir

kablo vasıtasıyla ölçülen sıcaklıkların bilgisayara taĢınması 20

ġekil 5. Bilgisayar kasası içine yerleĢtirilen DAQ karı ve bu karta verileri

ileten çok bağlantılı kablo 20

ġekil 6. Mini yağmurlama sulama baĢlıklı otomatik dondan koruma sistem

unsurları 21

ġekil 7. Mini yağmurlama baĢlıklı otomatik dondan koruma sisteminin

LABVĠEW programı ile geliĢtirilen bilgisayar ekran yüzü 24

ġekil 8. Kontrol dolabı içinde, sistemin otomatik olarak çalıĢmasını

sağlayan bilgisayar sistemi, su saatleri, selenoid vanalar ve sisteme yeterli basıncı sağlayan hidrofor tüpü ve motopomp yer almaktadır 27

ġekil 9. Kontrol dolabına monte edilmiĢ bir yükseltici boru üzerine (yerden yaklaĢık 1,5 m mesafede) monte edilmiĢ rüzgar hız, bağıl nem ve sıcaklık algılayıcılarıyla ortam rüzgar hızının, bağıl neminin

vii

ġekil 10. Otomatik mini yağmurlama sistemiyle ağaç üstünden suyun verilerek dondan korunmaya çalıĢılan bir Ģeftali ağacından

görünüm 39

ġekil 11. Sistemin 19-20 Mart, 2010 tarih aralığında belirli bir süre

viii

ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ

Çizelge Sayfa

Çizelge 1. 2002-2010 yılları itibariyle Tokat ili Ģeftali üretim alanı ve üretim miktarı (Anonim, 2003; Anonim, 2004; Anonim, 2005;

Anonim, 2006; Anonim, 2007; Anonim 2008; Anonim, 2009) 3

Çizelge 2. ġeftali bitkisi tomurcukları için kritik donma sıcaklıkları (o

C) 14

Çizelge 3. Deneme konuları (K) olarak farklı üç meme çaplı Naan firmasının HADAR 7110 kodlu mini yağmurlama baĢlığının bazı özellikleri 15

Çizelge 4. 13-23 Nisan 2008 tarihleri arasında deneme konularındaki her

ağaca ait canlı çiçek sayısı 29

Çizelge 5. Deneme alanındaki Ģeftali tomurcuklarının 2008, 2009 ve 2010

yıllarına ait fenolojik olarak geliĢme aĢamalarına iliĢkin tarihler 30

Çizelge 6. 2008 yılı ilkbaharında kritik don günlerinde Tokat Meteoroloji Bölge Müdürlüğü ve Tokat Hava Alanı Meteoroloji istasyonlarında

ölçülen en düĢük sıcaklıklar (o_{C) ve o günlerdeki Ģeftali fenolojik}

geliĢme durumuna göre kritik sıcaklıklar 31

Çizelge 7. 2009 yılı ilkbaharında kritik don günlerinde Tokat Meteoroloji Bölge Müdürlüğü ve Tokat Hava Alanı Meteoroloji istasyonlarında

ölçülen en düĢük sıcaklıklar (o

C) ve o gündeki Ģeftali fenolojik

geliĢme durumuna göre kritik sıcaklıklar 32

Çizelge 8. 2010 yılı Mart ve Nisan aylarında Tokat Meteoroloji Bölge Müdürlüğü ve GaziosmanpaĢa Üniversitesi Meteoroloji Ġstasyonlarında ölçülen en düĢük günlük sıcaklıklar (o

C) ve o

ix

Çizelge 9. Otomatik dondan koruma sistemi ile LABVĠEW programı ile kaydedilen sonuçların FORTRAN programı ile düzenlenmiĢ haline iliĢkin bir kısmı (T0: Kontrole ait tomurcuk sıcaklığı, T1,2,3: K1, K2

ve K3 konulara ait tomurcuk sıcaklıkları; Thava: hava sıcaklığı;

1. GĠRĠġ

Don olayı, hava sıcaklığının suyun donma noktası sıcaklığı olan 0 o_{C’nin altına}

düĢmesidir. Bu olay tarımsal üretimi etkileyen en önemli faktörlerden birisidir. Tarımsal üretimi bu zarardan korumak için çeĢitli yöntemler kullanılmaktadır (Sezgin ve Özgürel, 1992).

Rosenberg (1974)’e göre meteoroloji sözlüğünde ise don, toprak yüzeyinin ve üzerindeki cisimlerin sıcaklıklarının 0 o_{C’nin altına düĢmesi sonucu oluĢan olay olarak}

tanımlanmakta (Yazar ve ark., 1985), ve iki tipi bulunmaktadır:

a) Rüzgar hızının 6-8 m/sn den daha fazla olması ve sıcaklığı 0 oC nin altında bulunan soğuk hava kütlesinin geçmesi sonucu oluĢan rüzgar donu (advektif soğuma); ve

b) Hava sıcaklığının donma noktası üzerinde olduğu açık gecelerde oluĢan radyasyon donu.

Wheaton ve Carolus (1975)’e göre daha uzun süreli ve geniĢ alanları etkileyen adveksiyon tipi dona oranla radyasyon sonucu oluĢan don olayına karĢı sulamanın etkisi fazladır (Yazar ve ark., 1985).

Burke ve ark. (1976)’ya göre bitkiler açık ve soğuk gecelerde gökyüzüne doğru radyasyon yoluyla enerji kaybederler. Bu nedenle bitki yüzeyi sıcaklığı hava sıcaklığından 0,5-2,0 o_{C daha soğuktur. Ayrıca bitkiler temas halinde bulundukları hava}

katmanından enerji aldıklarından bu katmanın sıcaklığı çevredeki hava sıcaklığından daha düĢüktür. Yapraklar, tomurcuklar, çiçekler ve genç meyveler don zararından en fazla etkilenen bitki organları olup genellikle -1 ile -3 oC de ölürler (Yazar ve ark., 1985).

Rosenberg ve ark. (1983) tarafından ifade edildiği üzere bitkinin dona tepkisi, bitki türüne, çeĢidine, doku olgunluk durumuna, ürün boyutuna, budama geçmiĢine, sıcaklık düĢme oranına, en düĢük (minimum) sıcaklığa, dokunun minimum sıcaklıkta kalma

süresine, bitkinin maruz kaldığı sıcaklık geçmiĢinin bir fonksiyonu olan fenolojik geliĢme aĢamasına bağlı olarak değiĢir (Öztekin, 2008).

Ġlkbahar geç donları, meyvecilikle geçimini sağlayan çiftçiler için son derece önemli olup, bu donlu günlerde çiftçiler çok tedirgin ve huzursuz olurlar. Bu ilkbahar geç donları çiçek tomurcuklarına zarar verip onların ölmesine, çiçek sayısının azalarak tozlanma için çiçek sayısının azalmasına, ürünün kalitesinin düĢmesine ve yetiĢtiricilik sezonu sonunda çiftçilerin bahçelerinden yeterince veya hiçbir gelir elde edememelerine neden olurlar. Buna benzer sonuçlar piyasada fiyat dalgalanmalarına da sebep olurlar. Örneğin 2006 ve 2010 yıllarında kendini Tokat ili çevresinde hissettiren ilkbahar geç donları, özellikle taban arazilere yakın erkenci Ģeftali, badem ve kayısı tomurcuklarına büyük zarar vermiĢtir. Bu yıllarda gözlemlenen don olaylarının Tokat il bazında Ģeftali üretimini nasıl etkilediği Çizelge 1 ve ġekil 1’den de gözlemlenebilir. Çizelge ve Ģekilden görülebileceği gibi, hemen hemen de normal seyreden bir verim 2006 ve 2010 yıllarında taban yapmıĢtır.

Özellikle radyasyon donundan meyve ağaçlarını korumada kullanılan bir yöntem de rüzgar makinalarıdır. Yazar ve Oğuzer (1989), çalıĢmalarında rüzgar makinalarının don için etkinliklerine iliĢkin bilgiler sunmuĢlardır. Yazarlar makalelerinde, narenciye bahçelerinin dondan korunmasında rüzgar makinalarının kullanımının giderek arttığını ifade etmiĢlerdir. Açık, durgun ve soğuk gecelerde toprak ve bitkiler radyasyon yoluyla enerji kaybederler. Bu nedenle bitki yüzeyi sıcaklığı çevresindeki hava sıcaklığından birkaç derece daha soğuktur. Radyasyon donu oluĢtuğunda, hava sıcaklığı bitki tacı üzerinde belirli bir yükseklikte donma noktasından daha yüksektir. Böyle durumlarda, rüzgar makinaları kullanılarak üstteki sıcak hava ile alttaki soğuk hava karıĢtırılarak bitkilerin dondan korunması mümkündür. Aynı makalede yazarlar, Shaw (1970)’i kaynak göstererek rüzgar makinalarının ısıtıcılarla birlikte kullanılabileceklerini de ifade etmiĢlerdir. Ayrıca, makalede rüzgar makinalarının etkinliklerinin kuvvetli inverziyon koĢullarında arttığı ifade edilmiĢtir.

3

Çizelge 1. 2002-2010 yılları itibariyle Tokat ili Ģeftali üretim alanı ve üretim miktarı (Anonim, 2003; Anonim, 2004; Anonim, 2005; Anonim, 2006; Anonim, 2007; Anonim 2008; Anonim, 2009).

Ürün Adı Üretim YILLAR

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010*

ġeftali

Alan (ha) 1,106 1,095 1,099 1,076 1,122 1,087 708 712 706

Meyve Veren (ağaç) 373,045 359,549 370,899 374,494 382,168 373,044 246,594 249,494 248,449 Meyve Vermeyen (ağaç) 99,800 87,555 78,499 77,945 81,976 69,052 50,600 47,365 41,478

Verim kg/ağaç 22 22 18 22 12 40 38 30 26

Üretim (ton) 8,234 7,926 6,675 8,210 4,528 8,727 9,397 7,536 6,435

*: Tokat Tarım Ġl Müdürlüğünden temin edilmiĢ olup henüz yayınlanmamıĢtır Verim (kg/ağaç) 10 20 30 40 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Verim (kg/ağaç)

Yazar ve Kanber (1992) ise, su ile çevre modifikasyonuna iliĢkin temel ilkeler ile dondan korunmada alttan ve üstten yağmurlama, ısı stresinin azaltılması için yağmurlama, tomurcuklanmanın geciktirilmesi veya fenolojik geliĢmenin kontrol edilmesi amacıyla yağmurlamanın esaslarını çalıĢmalarında açıklamıĢlardır. Yazarlar, dondan korunmada üstten yağmurlamanın bitkiyi istenilen sıcaklıkta tutmak için bitki yüzeylerinde ince bir su filminin donmasıyla açığa çıkan enerjinin kullanımını esas aldığını vurgulamıĢlardır. Su filmi yüzeyinden radyasyon, konveksiyon ve buharlaĢma ile enerji (ısı) kaybedildiğinde, aynı miktar ısı, sublimasyon (donma) ile bu kaybı karĢılamak için sıvı sudan alınır. Su filminin bulunmadığı durumda, bu soğuma bitki yüzeyi sıcaklığını düĢürür. Tüm bitki yüzeyi sıvı su filmi ile kaplı olduğu sürece, sıcaklık 0 o_{C civarında kalır. Korukçu ve ark. (1992)’de ise yağmurlama sulama sistemi}

ile tomurcuklanmanın geciktirilmesi üzerinde durulmuĢtur.

Dondan korunmak amacıyla üstten yağmurlama, bitkiyi istenilen sıcaklıkta tutmak için bitki yüzeylerinde ince bir su filminin donmasıyla açığa çıkan enerjinin kullanımını esas alır. Tüm bitki yüzeyi su filmi ile kaplı olduğu sürece sıcaklık 0 o_{C civarında kalır ve}

bitkinin dondan korunması sağlanır (Yazar ve ark., 1993).

Yukarıda Yazar ve Kanber (1992)’de de değinildiği gibi yağmurlama sulama ile dondan korunmanın temelini, suyun donarken çevreye verdiği 80 cal/g ısı oluĢturmaktadır. Dondan zarar görebilecek bitki kısımlarına homojen veya eĢit olarak uygulanan su, bitki yüzeyinde ince bir buz filmi oluĢturur ve ısı iletkenliği yüksek olan buz, açığa çıkan bu enerjinin etkin bir biçimde bitki yüzeylerine taĢınmasını sağlar. Böylece uygun miktarda su uygulandığı sürece bitki yüzeyi sıcaklığı 0 o_{C civarında tutulur. Ancak yağmurlama}

süresi çok uzun veya su uygulama ve rüzgar hızı oldukça yüksekse, bitki aksamının buz yükü nedeniyle kırılma ve zararlanma olasılığı yüksek olur (Yazar ve ark., 1985). Gerber ve Harrison (1964)’e göre ise, eğer çok az su uygulanmıĢsa, bitki yağmurlama uygulanmamıĢ durumdakinden daha fazla zarar görür (Yazar ve ark., 1985). Bunun nedeni ilgili fiziksel olayların incelenmesi sonucu daha açık olarak görülmektedir. Su donduğunda serbest enerji açığa çıkmakta, buna karĢı buharlaĢma için enerji gerekmektedir. Donma sırasında açığa çıkan enerjinin yaklaĢık yedi katı buharlaĢmada kullanılmaktadır. Bu nedenle, enerji kaybını karĢılayabilmek için buharlaĢan her bir

5

gram suya karĢılık yedi gram suyun donması gerekir. Eğer yetersiz su uygulanması nedeniyle buharlaĢma kayıpları baskın duruma gelirse, bitki yüzeyi sıcaklığı hızlı bir Ģekilde ıslak termometre sıcaklığına ulaĢır (Stegman ve ark., 1980).

EĢit bir buz katmanıyla kaplı yüzeyi üzerinde oluĢan buz uzantıları, suyun donmasına yeterince süre tanınmadan fazla su uygulandığının bir göstergesidir. Buzun süt-beyaz görünümünden (içersinde havanın hapsedildiğini gösterir) çok, saydam olması bitki yüzeylerinin dondurulmadığının diğer bir kanıtıdır (Barfield ve ark., 1992; Stegman ve ark., 1980).

Gerber ve Martsolf (1966)’ya göre dondan korunmada değiĢik rüzgar ve sıcaklık koĢullarında yağmurlama hızı değerleri, Çizelge 2’de verilmiĢ olup, bu değerlerden 2,5-7,5 mm/sa arasında değiĢen değerlerin uygulanabilirliliği daha fazladır (Yazar ve ark., 1985). Yağmurlamaya, ıslak termometre sıcaklığının dondan korunması istenilen bitki kısımları için kritik sayılan sıcaklık düzeyinin 2 o_{C üzerinde olduğu anda baĢlanılmalı}

ve ıslak termometre sıcaklığının yeniden kritik sıcaklığın yaklaĢık 2 o_{C üstüne çıktığı}

ana dek sürdürülmelidir. Uygulamada, bitki yüzeyindeki buzların yükselen hava sıcaklığı nedeniyle erimeye baĢlamasına değin sistem çalıĢtırılmalıdır (Yazar ve ark., 1985).

Hava tahminleri, hangi yörelerde don olacağını önceden haber vermekle birlikte bunlar yalnızca geniĢ alanlar için geçerlidirler. Buna karĢın küçük alanlar için yanıltıcı olabilirler. Bu nedenle bitki boyunu temsil edecek yüksekliğe yerleĢtirilen termometreler yardımıyla sıcaklık sürekli olarak kontrol edilir ve kritik düzeye ulaĢtığında yağmurlama sistemi çalıĢtırılmaya baĢlanır. GeliĢmiĢ ülkelerde, meyve bahçeleri don uyarı sistemleri ile donatılmakta, hava sıcaklığı kritik sıcaklığa eriĢtiğinde yağmurlama sistemi kendiliğinden çalıĢmaya baĢlamaktadır (Yazar ve ark., 1985).

Bu çalıĢmanın amacı, yörede Ģeftali yetiĢtiriciliği açısından dikkatimizi çeken ilkbahar geç don riskine karĢı, kurulu Ģeftali bahçelerini bu dondan korumak amacıyla, sürekli çalıĢan yağmurlama sulama yöntemine göre çiftçiye su ve enerji tasarrufu sağlayan, otomatik olarak çalıĢan, her ağaç üzerine bir adet yerleĢtirilen mini yağmurlama baĢlıklı

bir dondan koruma sistemi geliĢtirmek ve bu sistemi test etmektir. GeliĢtirilen sistem ile, aynı zamanda, üç farklı meme çaplı mini yağmurlama baĢlıklarının dondan koruma etkinliklerinin belirlenmesi de amaçlanmıĢtır. Sistemin geliĢtirilmesi GaziosmanpaĢa Üniversitesi Bilimsel AraĢtırmalar Komisyonu BaĢkanlığınca Desteklenen bir proje sayesinde sağlanmıĢtır (Proje No: 2007/19). Bu raporda geliĢtirilen sistem detaylı olarak tanıtılarak, sistemin testi için sistemin kurulduğu Ģeftali ağaçlarından elde edilen ölçüm verileri ve sistem kayıtlarına iliĢkin sonuçlar sunulmuĢtur. Bu raporda ayrıca, sistemin çalıĢır hale getirilinceye kadar karĢılaĢılan problemler ve uygulanan çözüm teknikleri sunulmuĢtur. GeliĢtirilen sistemin test aĢaması ve test edilen mini yağmurlama baĢlıklarının etkinliklerinin belirlenmesi, Ģeftali ağaçlarının çiçeklenme döneminde doğa koĢullarının don oluĢturmasına bağlı kaldığı için yeterince gerçekleĢtirilemedi.

2. KAYNAK ÖZETLERĠ

ġeftali, iyi adaptasyon kabiliyeti nedeniyle hemen hemen Ülkemizin her ilinde yetiĢtiriciliğine rastlanır (Özçağıran ve ark., 2005). Tokat ilinde de, toplam meyve üretimi içinde 3. sırada yer alır (Anonim, 2006). Özellikle Kazova çiftçileri için iyi bir gelir kaynağıdır. Tokat yöresinde ekonomik olarak yetiĢtiriciliği yapılan 20 kadar çeĢit olduğu belirtiliyor (Günbatılı, 1979). Tokat ili yaklaĢık 706 ha alandaki Ģeftali alanından, 8 bin tonluk üretimi ile önemli bir yer tutar (Anonim, 2010).

Yörede, Ģeftali yetiĢtiriciliğini sınırlayan en önemli ekolojik koĢulların baĢında ilkbahar geç donları gelir. Bunun yanında diğer ekolojik faktörler, toprak ve su kaynakları da önemli etmenlerdir. Yöredeki meyve bahçelerinde, dona karĢı herhangi bir etkin koruyucu önlem alınmamaktadır. Son yıllarda ise özellikle Kazova’nın YeĢilırmak nehir yatağına yakın taban arazilerdeki Ģeftali bahçeleri sökülerek yamaç arazilere kaydırılmıĢtır.

Tokat ilinde Ģeftali ağaçlarının ilkbahar geç donlarından korunmasında, çiftçilerin nadirde olsa donlu günlerde lastik, sap, saman yakma, kıĢlık yağlı ilaç kullanarak çiçeklenmeyi geciktirme gibi önlemlere baĢvurdukları görülmektedir. Fakat genel bazda tüm bahçeyi koruyucu etkin bir önlem uygulanmamaktadır. Fakat, birçok ülkede dona karĢı etkin önlemler alınmaktadır. Örneğin Arjantin’deki Chubut nehri vadisindeki Ģeftali bahçelerinin üstten yağmurlama sulama yöntemiyle % 57’sinin korunduğu, Cittadini (2006) tarafından ifade edilmiĢtir.

Öztekin (2008) de, Tokat Ģehir merkezi etrafındaki Ģeftali bahçelerinin ilkbahar geç donlarına karĢı riski analiz edilmiĢ, yazar bu bahçelerde don riskinin % 37 olduğunu bulmuĢtur. Son beĢ yıl içerisinde de, 2006 ve 2010 yıllarında Tokat ili ve çevresindeki Ģeftali bahçelerini etkileyen ciddi don olayları gerçekleĢmiĢtir. 2006 yılında görülen don olayı Aküzüm ve ark. (1994)’e göre mutedil don sınıfına girerken, 2010 yılında görülen don olayı, kuvvetli don sınıfına girmektedir. 2006 yılında meydana gelen don olayında, Tokat merkeze 25 km mesafede ve Tokat ile aynı vadi içerisinde yer alıp Tokat

merkezden daha düĢük rakımlı olan Pazar ilçesindeki bir çiftçi, derin bir kuyudan aldığı su ile Ģeftalilerini don geceleri sürekli olarak çalıĢtırdığı yağmurlama sulama yöntemi ile koruyabilmiĢtir. Dolayısıyla yağmurlama sulama yöntemi, yörenin Ģeftalilerini dondan korumada büyük bir potansiyel oluĢturabilir. Literatür bilgisi de yağmurlama yönteminin mutedil derecedeki donları korumak için önerildiğini belirtmektedir. Yapılan çalıĢmalarda (Rieger ve Myers, 1990), yağmurlama yönteminin hafif rüzgarlı koĢullarda Ģeftali ağaçlarını -5.5 hatta -6 o_{C’ye kadar düĢen hava sıcaklıklarında}

koruduğu ifade edilmiĢtir. Mini yağmurlama ve geleneksel yağmurlama aynı prensiple dondan koruma sağlamasına rağmen, birim bahçe alanı için gerekli tesis ve yıllık maliyet masrafları, mini yağmurlamada daha düĢüktür (Rieger ve Myers, 1990).

Yazar ve Oğuzer (1989), Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi AraĢtırma ve Uygulama Çiftliğinde yer alan narenciye bahçelerine yerleĢtirilen rüzgar makinalarının etkin bir Ģekilde bitkileri dondan koruduklarını ifade etmiĢlerdir. Yazarlar, anılan bahçede her 30 da’da bir adet olmak üzere yerleĢtirilen rüzgar makinalarının 130 BG diesel motoruyla hareket eden ve 11 m yükseklikte bir kuleye monte edilmiĢ pervaneden oluĢtuğunu vurgulamıĢlardır.

Yazar ve ark. (1993), üstten yağmurlama sisteminin dondan korunma amacıyla projelenmesinde karĢılaĢılan iki temel sorunun, yağmurlama hızı ve sulama aralığının ne olması gerektiği olduğunu vurgulamıĢlar. Yazarlar çalıĢmalarında anılan bu iki soruya yanıt vermeye çalıĢmıĢlardır.

Barfield ve ark. (1992)’de ise 2,5 mm/sa’den daha düĢük su uygulama veya yağmurlama hızlı sistemlerin çoğunun, 1962 yılında Florida’daki narenciye bahçelerini etkisi altına alan adveksiyon donunda dondan korunmayan bahçelere göre ağaçlara daha fazla zarar verdiği ifade edilmiĢtir. Bu felaket, rüzgarlı koĢullarda koruma sağlaması için gerekli yağmurlama hızı veya oranlarının belirlenmesi gayretlerini hızlandırmıĢtır. Yazarlar, Florida’daki narenciye endüstrisinin ağaç üstü yağmurlama yöntemlerini henüz yaygın olarak kullanılma olasılığını reddetmektedirler. ÇeĢitli iklim koĢulları için ideal su uygulama oranlarını tahmin eden modeller geliĢtirilmiĢtir. Bu modeller, gerekli yağmurlama hızlarını tahmin için ısı ve kütle transferi ile ilgili temel kavramları

9

kullanmaktadırlar. Daha öncede ifade edildiği gibi sistemin çalıĢması sırasında uygulanan yağmurlama hızının uygun olup olmadığı rüzgara karĢı oluĢan sulu buz katmanının Ģeffaf olması ile kontrol edilebilir.

GeçmiĢte, dondan koruma sistemlerinin çoğu korunacak tüm alana üniform su uygulayacak Ģekilde düzenlenmiĢtir. Gerçekte, ağaçlar arasını sulamanın avantajlarına iliĢkin yeterli kanıt bulunmamaktadır. Diğer bir deyiĢle, dondan korunma için iyi bir sistem dizaynında amaç toprağa ve ağaçlar arasına değil korunacak bitki organlarına su sağlamak olmalıdır (Yazar ve ark., 1993).

Ağaçların dikim aralıklarına bağlı olarak yağmurlama baĢlık ve lateral aralıkları (yerleĢtirme düzeni) farklı olabilir. Meyve bahçelerinin çoğunda ağaçlar dairesel büyüme desenine sahiptirler. Böyle bir meyve bahçesinin dondan korunmasında her ağacın tacı üstüne gelecek Ģekilde bireysel baĢlıkların yerleĢtirilmesi dizaynda bir alternatif olabilir. Ancak bu tür dizayn, tesis maliyetini oldukça yükseltir. Su ve baĢlık maliyetlerine bağlı olarak, bu tür sistem maliyet bakımından belki de en uygun olanıdır (Yazar ve ark., 1993).

Jorgensen ve ark. (1996), yağmurlama baĢlıklarının birçok bağ tesisinde de aktif olarak dondan korumada baĢarılı olarak kullanıldığını, çalıĢmalarında özellikle bağların dondan korunmasında kullanılacak mini yağmurlama baĢlıkları geliĢtirip test etmiĢlerdir. GeliĢtirilen baĢlıklar laboratuar ve arazi koĢullarında test edilmiĢ. AraĢtırıcılar, 1993 ve 1994 yıllarına ait ilkbahar geç donlarında geliĢtirdikleri mini yağmurlama baĢlıklarını test etmiĢler ve geliĢtirilen baĢlıkların geleneksel yağmurlama baĢlıklarına benzer dondan koruma sağlamakla birlikte % 80 su tasarrufu sağladıklarını ifade etmiĢlerdir.

Üstten yağmurlama sulama yöntemiyle dondan korumada bir yapraktaki enerji dönüĢümüne iliĢkin detaylı bilgi Barfield ve ark. (1992)’de ve Yazar ve ark. (1993)’de verilmiĢtir.

Heinemann ve ark. (1990) geliĢtirdikleri otomatik üstten yağmurlamalı dondan koruma sistemini bir çilek bahçesinin dondan korunmasında kullanmıĢlardır. Sistemde farklı yağmurlama baĢlıkları kullanılmıĢtır. Bahçede dondan korunmayan kısımdaki tomurcukların % 53’ü ölürken, dondan korunan kısımlardaki tomurcuk ölümü maksimum % 3’lerde kalmıĢtır. Yazarlar bu çalıĢmalarında çevresini hızlı bir Ģekilde dönüp Ģemsiye biçiminde bir su dağılımı sağlayan Naan firmasına ait yağmurlama baĢlığının en iyi performansı sergilediğini de vurgulamıĢlardır.

Rieger ve Myers (1990) tarafından Aralık 1988 ile Mart 1989 dönemi içerisindeki birçok kıĢ meteorolojik koĢulu için Loring Ģeftali çeĢidinin dondan korunmasında ağaç üstü mini yağmurlama sisteminin ekonomikliği değerlendirilmiĢtir. ÇalıĢmada mini yağmurlama baĢlıkları, her ağaç sırası üzerinde yer alan askıdaki lateral hatlar üzerine her ağaca bir adet düĢecek biçimde ters olarak yerleĢtirilmiĢlerdir. BaĢlıklar çeperlerinde maksimum su uygulama randımanı veren dairesel bir ıslatma deseni oluĢturmuĢlardır. Bu yağmurlama baĢlıklarında su dağıtım deseni koniksel bir yapıda olduğu için, su uygulama oranı yağmurlama baĢlıklarından 30 cm aĢağıda 13 ile 16 mm/sa, çoğu ağacın meyve veren dalları kısmında 2,5 ile 5 mm/sa arasında ve yer seviyesinde 1,5 ile 1,8 mm/sa arasında değiĢmiĢtir. Yazarların çalıĢmasında her ağaç için bir adet olmak üzere dairesel ıslatma desenli 27-, 36- ve 44 l/sn debili mini yağmurlama baĢlıkları test edilmiĢtir. Test edilen koĢullardan soğuk koĢulu (radyasyon donu) için, mini yağmurlama baĢlıklı sistemin ortalama tomurcuk sıcaklığını -2 oC’nin üzerinde tutmada daha baĢarılı olduğu ve korunmayan tomurcuklara göre 2 ile 5 o

C arasında daha yüksek bir tomurcuk sıcaklığı sağladığı, fakat rüzgarlı koĢulda (1,1 – 2,9 m/sn) etkinliğinin düĢtüğü hatta koruyamadığı ifade edilmiĢtir. Yazarlar ayrıca 36- ve 44 l/sn debili mini yağmurlama baĢlıklarının birbirine yakın tomurcuk sıcaklıkları sağlarken, 27 l/sn debili mini yağmurlama baĢlığının biraz daha düĢük tomurcuk sıcaklığı sağladığı; sistemin % 50 su ve % 88 enerji tasarrufu sağladığını vurgulanmıĢlardır.

Koc ve ark. (2000), 0,4 ha bodur elma bahçesini don zararından korumak için ağaç üstü yağmurlamalı otomatik bir sistem kurup test etmiĢlerdir. Sistem, daha geleneksel olan sürekli çalıĢan yağmurlama sistemine göre % 72 oranında su tasarrufu sağlamıĢtır.

11

Sistemin kontrol düzeni, hava sıcaklığı, rüzgar hızı, bağıl nem gibi çevre parametreler ile tomurcuk sıcaklıklarını ölçüp, sistemin çalıĢma ve çalıĢmama zamanlarını hesaplamayı ve kullanmayı temel almıĢtır. Yazarlar, sistemin, üç don olayından ikisinde tomurcuk sıcaklıklarını kritik don sıcaklıklarının üzerinde tutabildiğini ifade etmiĢlerdir.

3. MATERYAL ve YÖNTEM

Tokat ilinde Ģeftali ağaçlarının ilkbahar geç donlarından korunmasında genellikle hiçbir önlem alınmamaktadır. Bu genelleme Türkiye içinde doğrudur. Fakat, birçok ülkede dona karĢı etkin önlemler alınmaktadır, örneğin Arjantin’deki Chubut nehri vadisindeki Ģeftali bahçelerinin üstten yağmurlama sulama yöntemiyle % 57’sinin korunduğu, Cittadini (2006) tarafından ifade edilmiĢtir. Bununla birlikte, Tokat yöresinde nadirde olsa bazı don koruyucu önlemlerden sap-saman veya lastik yakma, kıĢlık yağlı ilaç (Dnoc-petrol ürünü tarımsal ilaç-iklim Ģartlarına göre çiçeklenmeyi 3-7 gün geciktirmek için) kullanılmaktadır. 2006 yılı (26, 27 ve 28 Nisan, sırasıyla Tokat Köy Hizmetleri AraĢtırma Enstitüsü meteoroloji istasyonunda (Rakım: 580 m) ölçülen minimum sıcaklıklar -2.6, -4.1, ve -1.1 o_{C) aĢırı derecedeki don olayından, Tokat-Pazar ilçesinden}

bir çiftçinin Ģeftali bahçesi hariç, Kazova sınırları içinde ve vadi tabanındaki Ģeftali bahçeleri hafif veya aĢırı derecede zarar görmüĢ, ekonomik anlamda çok az sayıda çiftçi Ģeftali yetiĢtiriciliğinden gelir sağlamıĢtır. Pazarlı çiftçi bahçesini yukarıda değinilen tarihlerin gecelerinde, bahçesinde yer alan derin kuyudaki suyu dalgıç pompa vasıtasıyla çekip, geleneksel yağmurlama sulama yöntemini kullanarak korumuĢtur. 26, 27 ve 28 Nisan 2006 tarihlerinde Tokat Meteoroloji istasyonunda (Rakım: 608 m) ölçülen en düĢük sıcaklıklar ise sırasıyla 0.4, -1.2, ve 2.0 o_{C olarak ölçülmüĢtür. Tokat}

Meteoroloji istasyonunda ölçülen bu sıcaklıklar, Ģeftali tomurcukları için kritik olan en yüksek sıcaklık değerinden (-2.22) yüksektir. Rakımsal olarak Pazardaki bahçenin rakımı en düĢük, bunu araĢtırma enstitüsünün rakımı takip etmekte. Tokat Meteoroloji istasyonu ise bu iki yerden daha yüksek bir konumda bulunmaktadır. Sonuç olarak Ģunu diyebiliriz, 2006 yılında Tokat merkez ovalarını etkileyen don, rakımı düĢük olan veya vadi tabanlarındaki bahçelerde daha etkili olmuĢtur. Rakımı 608 metreden yüksekte olan bahçelerde ise az zararlı veya etkisiz olmuĢtur. Yükseklikle sıcaklığın artması, don tarihlerinde ovada bir inverziyon olayının (rakım arttıkça sıcaklığın da artması) olduğunu gösterir. Bu don olayı, yöre çiftçisinin genellikle Ģeftali bahçelerini YeĢilırmak yatağındaki vadi tabanından uzakta ve daha yüksek rakımlı yerlerde kurmayı tercih etmede ne kadar doğru karar verdiğini gösterir. Bu don olayı Aküzüm ve ark. (1994)’e göre mutedil don sınıfına (-2.2 ile -4.4 o_{C arasında) girmektedir. Donun}

13

radyasyon donumu veya adveksiyon donumu (rüzgar hızı 4.47 m/sn’den büyükse) olduğuna rüzgar hızı ve bulutluluk kayıtlarının incelenmesi sonucunda ulaĢılabilir. Fakat, donlu gecelerin gündüzlerinde güneĢ kendini gösterdiğine göre, bu donlar büyük ihtimalle radyasyon donudur. Tokat ilinde meydana gelen ve Ģeftali tomurcuklarını etkileyen donların Ģiddetleri ve çeĢitleri hakkında herhangi bir bilimsel çalıĢma yapılmamıĢ olup, 2006 yılındaki donun yöre halkına göre yörede görülen en Ģiddetli donlardan biri olduğu ifade edilmiĢtir. Bu dondan Pazarlı çiftçinin Ģeftalilerini yağmurlama yöntemiyle koruyabildiğine göre, yöre için yağmurlama yöntemiyle dondan koruma büyük bir potansiyel oluĢturabilir.

Literatür bilgisi de yağmurlama yönteminin mutedil derecedeki donları korumak için önerildiğini belirtmektedir. Yapılan çalıĢmalarda (Rieger ve Myers, 1990), yağmurlama yönteminin hafif rüzgarlı koĢullarda Ģeftali ağaçlarını -5.5 hatta -6 o_{C’ye kadar düĢen}

hava sıcaklıklarında koruduğu ifade edilmiĢtir. Tokat yöresindeki Ģeftali ağaçlarının tomurcuk geliĢimlerinin dona karĢı en kritik olduğu süre genellikle Mart ayı sonu ile Nisan ayı sonu arasındaki aralıktır. Bu aralıkta, Tokat ilinde minimum sıcaklığın -6

o_{C’nin altına düĢme olasılığı düĢük gözükmektedir. Dolayısıyla, yağmurlama yöntemi}

yöre için meyve ağaçlarını dondan korumada kullanılabilecek iyi bir alternatiftir.

ġeftali bitkisinin ilkbahar geç donlarından %10 ve % 90 zarar gördüğü fenolojik geliĢme dönemlerine göre ortalama sıcaklık değerleri (Ward, 2000; Ballard ve ark., 1994) Çizelge 2’de verilmiĢtir.

GeliĢtirilmiĢ dondan koruma sistemi hava ve tomurcuk sıcaklıklarını devamlı olarak ölçüp bir bilgisayara kaydeden, don sırasında da otomatik olarak sistemi yeterli süre çalıĢtırıp tekrar kapatıp açabilen bir sistemdir. Sistemde kullanılacak su miktarı veya sistemin açık veya kapalı kalma süresi FROSTPRO modeli kullanılarak belirlenmiĢtir. Sistemde kullanılan suyun don sırasında iletim ve depolama sırasında donmaması için koruyucu önlemler alınmıĢtır. Sistemde, her Ģeftali ağacı için bir mini yağmurlama baĢlığı düĢünülmüĢtür. Sistemde kullanılan su miktarı su saatleri kullanılarak belirlenmiĢtir. Sistemde kullanılan alet ekipmanın arazi koĢullarında gerek çalınmaya

Çizelge 2. ġeftali bitkisi tomurcukları için kritik donma sıcaklıkları (o

C)

Tomurcuk GeliĢme AĢaması % 10’luk ölüm % 90’lık ölüm

Kabarmaya BaĢlama -7,77 -16,66

Çanak Yaprağın Görülmesi -6,11 -15,00

Kırmızı Çanak Yaprak -5,00 -12,77

Ġlk Pembelik -3,88 -9,44

Çiçeklenme BaĢlangıcı -3,33 -6,41

Tam Çiçeklenme -2,77 -4,44

Meyve OluĢumu -2,22 -3,88

gerekse tahribata karĢı korunması sacdan yapılmıĢ asma kilitli bir dolap ile sağlanmıĢtır. GeliĢtirilen otomatik dondan koruma sisteminin geliĢtirilme aĢamaları detaylı olarak bu raporun sonuç kısmında verilmiĢtir. GeliĢtirilen sistem, arazi koĢullarında farklı meme çaplı üç mini yağmurlama baĢlığının Ģeftali ağaçlarını dondan koruma etkinliklerinin belirlenmesi için uygun alet ve ekipmanları kapsar.

AraĢtırma Tokat il merkezine 8 kilometre mesafede eski Tokat-Turhal yolu üzerindeki Kömeç köyü arazisi sınırlarındaki, gönüllü bir çiftçinin Ģeftali bahçesinde iki yıl boyunca yürütülmüĢtür. Bahçenin sulanması, Kazova sağ sahil ana kanalından alınan sulama suyunun cazibe ile salma sulama yöntemi kullanılarak yapılmaktadır. Bahçe, GaziosmanpaĢa Üniversitesi TaĢlıçiftlik Kampusünün tam karĢısında olup (KuĢ uçuĢu yaklaĢık 1,7 km mesafede), toplam 3,6 dekarlık (80x45 m) bir alanda, 1999 yılında kurulmuĢtur. Ağaçlar 5x5 m aralıklarla dikilmiĢ olup, çeĢit olarak J.H. Hale (Prunus

persica L.) çeĢidindendir. Ağaçların boyları 2,5-3 m, taç çapları ise 3 m civarında

değiĢmektedir. 2006 yılı kasım ayında bahçe çiftlik gübresi ile gübrelenmiĢtir. Bahçeye ulaĢım asfalt bir yolla kolaylıkla sağlanabilmektedir. Bahçe, 40o_{20’50’’ Kuzey enlemli,}

36o28’05’’ Doğu boylamlı ve 290 m rakımlıdır. Bahçe hafif eğimli (% 1) güney yamaçlı bir arazidedir. Bahçeye komĢu bir bahçede bir bağ evi, elektrik, ve Ģebeke suyu mevcuttur. ġebeke suyunun basıncı 1.1 atmosfer olarak ölçülmüĢtür.

15

Bu çalıĢmada deneme konuları olarak, Ģeftali ağaçlarını dondan korumada kullanılan bir mini yağmurlama baĢlığının üç farklı meme çapı seçilmiĢtir. Sistemde kullanılmasına karar verilen mini yağmurlama baĢlığı; Naan firmasının Hadar 7110 kodlu 0.9-, 1.0-, ve 1.1-mm meme çaplı, extra range adlı düz bir biçimde su dağıtımı yapan baĢlığıdır. Bu yağmurlama baĢlığının seçilme nedeni, Rieger ve Myers (1990) tarafından yapılan çalıĢmada kullanılmıĢ olması ve bu çalıĢmada seçilen en küçük meme çaplı baĢlığın debisinin, Rieger ve Myers (1990) tarafından önerilen debi değeri (46 l/sa) ile eĢdeğer olduğu içindir. BaĢlıkta sulama bittikten sonra sızmayı önleyen (Drainage Preventor) bir yapıda mevcuttur. Bu yapı ile sulama aralarında baĢlığın dondan korunması sağlanacaktır. BaĢlık her meme çapı için sabit 2.5 atmosfer iĢletme basıncında çalıĢtırılacaktır. Çizelge 3, deneme konularını (meme çapları) içeren farklı meme çaplı mini yağmurlama baĢlığının bazı özelliklerini vermektedir. Deneme alanındaki ağaçların aksam çapı 3 m olduğu için seçilen meme çapları seçilen iĢletme basıncında, 3 m’lik bir alanı ıslatabilmektedir. Her üç farklı çaptaki memeler farklı çapta damla ve debi üretecektir. Aynı atmosfer koĢullarında, bu farklı çap ve debilerin tomurcuk yüzeylerini kaplama ve ortama ısı verme kabiliyetleri farklı olacaktır. Deneme konuları olarak seçilen bu çapların Ģeftali tomurcuklarını dondan koruma etkinlikleri, deneme süresince donun oluĢtuğu sıradaki rüzgar hızı ve hava sıcaklığına bağlı olarak değiĢmesi beklenmekte, dolayısıyla farklı rüzgar hızı ve hava sıcaklıklarında bu etkinlikler bu çalıĢma ile belirlenmeye çalıĢılacaktır.

Çizelge 3. Deneme konuları (K) olarak farklı üç meme çaplı Naan firmasının HADAR 7110 kodlu mini yağmurlama baĢlığının bazı özellikleri

Meme Çapı (mm) ĠĢletme Basıncı (atmosfer) Debi (l/sa) Islatma Çapı (m) 0,9 (Grey)-K1 2,5 46 3,0 1,0 (Purple)-K2 2,5 56 3,5 1,1 (Red)-K3 2,5 67 3,7

AraĢtırmaya iliĢkin deneme deseni ġekil 2’de verilmiĢtir. Her bir konu için, bahçenin hakim eğimi boyunca olan yan yana üç ağaç sırasının (3 blok-tekerrür) her birindeki rast gele yan yana üç ağaç dondan korunmuĢtur. Aynı konuya veya muameleye ait 9 ağaçtan sadece bir tanesinde tomurcuk sıcaklığını ölçen algılayıcı takılmıĢtır. Diğer sekizine, konusuna göre algılayıcılı ağaca uygulanan su miktarı aynen uygulanmıĢtır. Deneme tertibi 3 tekerrürlü tesadüf blokları deneme desenindedir. Sistemin etkinliği dondan korunan ve korunmayan ağaçlardan rast gele örneklenen toplam 30 adet tomurcuktan ölen tomurcuk sayıları ile kaydedilen hava ve tomurcuk sıcaklıklarının analizleri sonucunda belirlenecektir. Ayrıca konuların devamlı çalıĢan sistemlere göre su tasarrufları, sistemin don olayları süresince çalıĢmaları sırasında kullandıkları su miktarlarının (su saatleri ile ölçülecektir), bu sürelerde devamlı çalıĢsalardı ne kadar su harcarlardı hesaplamaları (Çizelge 3’teki debi değerleri kullanılarak) ile bulunan değerler kullanılarak belirlenecektir. Korunan ve korunmayan ağaçlardaki tomurcuk sıcaklıkları ile ölen tomurcuk sayıları aralarındaki farklılık % 5’lik önem derecesinde araĢtırılacaktır.

17 A : A lgıl ayıc ı A A A A K3 KON TR OL DOLA BI K2 K2 K2 K2 K2 K2 K2 K2 K2 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K0 K0 K0 K0 K0 K0 K0 K0 K0 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 YOL Tok at Tur hal K0 : K on tro l K1 : G rey K3 : R ed K2 : Purp le Şe kil 2 . Üç t ek er rü rlü t es adüf bl okl arı denem e deseni : Yüks el tici : Baş lık A ğaç 3. S ıra -Bl ok 2. S ıra -Bl ok 1. S ıra -Bl ok Haki m Eği m

N

4. BULGULAR

4.1. Otomatik Dondan Koruma Sisteminin GeliĢtirilmesi

Mini yağmurlama baĢlıkları, her ağaç için yaklaĢık ağaç tacının ortasına gelecek biçimde yaklaĢık 5x5x300 cm ebatlarında alt ucu toprağa gömülü ve muhtelif yerlerinden de ağaca teller ile bağlı ahĢap kazıklar üzerine monte edilmiĢtir (ġekil 3). Kontrol dolabındaki su saatlerinden çıkıp baĢlıklara iletilecek su, ağaç sıralarına paralel yaklaĢık 30 cm geniĢlik 40 cm derinlikte açılan hendeklerde toprağa gömülü yarım parmak (1/2 inç = 1,27 cm) sert polietilenden (PE) yapılmıĢ siyah kangal borularla ağaç tabanlarına kadar taĢınmıĢtır. Ağaç tabanlarına paralel hatlardan ahĢap kazıklar üzerindeki baĢlıklara su iletimi, 7 mm çaplı polietilen malzemeden imal edilmiĢ spagetti borularla sağlanmıĢtır. Bu spagetti borular, ahĢap kazıklar boyunca uzanan ve bunlara tutturulan bir ucu toprağa gömülü diğer ucu köpük ile kapalı yarım parmak (1/2 inç = 1,27 cm) TERM borular içerisinden geçirilerek mini yağmurlama baĢlıklarına

ġekil 3. Sistemde yükseltici olarak kullanılan ahĢap kazıklar (yükselticiler) ile spagetti borularının TERM boruları içinden mini yağmurlama baĢlıklarına su iletilmesi

19

iletilmiĢtir. Bu boruların boyları yaklaĢık ağaç boyları kadardır (3 m). TERM borularının özellikleri, -20 o_{C’ye kadar yalıtım sağlamalarıdır. Sistem hattının toprak}

altından ve ısı yalıtımlı TERM boru içerisinden geçirilmesi hattın muhtemel donmasını önlemiĢtir. Ağaç sıralarına paralel hatlarda kalan suyun kıĢın donarak iletim hattına zarar vermemesi için, hatların (0,5 inç’lik sert PE siyah kangal boru) en düĢük kotlu uçları açılıp kapatılarak içlerindeki sular boĢaltılabilmektedir.

Yağmurlama baĢlıklarına, don sırasında sulama bittikten sonra baĢlıktaki memelerin donmasını önlemek için su sızmasını önleyen (Drainage Preventor) bir parça eklenmiĢtir. Sistem sabit 2.5 atmosfer iĢletme basıncında çalıĢmaktadır. Deneme alanındaki ağaçların aksam çapı 3 metre civarında olduğu için, seçilen yağmurlama baĢlıkları uygulanan iĢletme basıncında, 3 metre çapında bir alanı ıslatabilmektedir (Çizelge 3). Sistemde konulara ait baĢlıkların çalıĢma süreleri, FROSTPRO programı ile hesaplanan su uygulama oranına (rate) göre belirlenmektedir. Programdaki su uygulama oranının hesaplanabilmesi için program deneme konuları olan yağmurlama baĢlıklarına ait yağmurlama hızlarına (srate) ihtiyaç duymaktadır. Deneme konusu olan yağmurlama baĢlıklarının yağmurlama hızları, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümünde tertip edilen bir yağmurlama baĢlık test sahasında (bir doğru boyunca 30 cm ara ile 3 m çapında yerleĢtirilen su toplama kaplarının ortasına, kap üst seviyesinden 30 cm yukarıda yerleĢtirilen yağmurlama baĢlıklarından 1 saat çalıĢma sonunda toplanan su miktarları ölçülerek) yağmurlama baĢlıkları çalıĢtırılarak ortalama yağmurlama hızları sırasıyla 3,05 mm/sa (K1-Grey), 3,35 mm/sa (K2-Purple) ve 3,70 mm/sa (K3-Red) olarak belirlenmiĢtir.

Sistem, tomurcuk sıcaklığını ölçen iğne algılayıcılarla (sensörlerPT 100 Thermokupl, -200 - +800 oC) (ġekil 4) destekli olup, yağmurlama sistemini bir bilgisayara monte edilen kontrol board (daq kart-PCI 1711, 16 analog giriĢli, 8 dijital ve 2 analog çıkıĢlı) (ġekil 5) vasıtasıyla otomatik olarak açıp kapatabilen bir yapıya sahiptir (ġekil 6). Bu çalıĢmada kullanılacak otomatik yağmurlama sulama sistemi, Koc ve ark. (2000)’de kullanılan sistemin tüm bahçeyi ıslatan normal yağmurlama baĢlıklarının yerine sadece her bir ağacın aksamını bir mini yağmurlama baĢlığının ıslattığı Ģeklidir. Sistem, tomurcuklara Lanolinli el kremiyle yerleĢtirilen iğne sıcaklık algılayıcılarıyla ölçülen

ġekil 4. Ġğne sensörler vasıtasıyla tomurcuk sıcaklıklarının ölçülüp bir kablo vasıtasıyla ölçülen sıcaklıkların bilgisayara taĢınması

ġekil 5. Bilgisayar kasası içine yerleĢtirilen DAQ karı ve bu karta verileri ileten çok bağlantılı kablo

DAQ Kart Çoklu Bağlantı Kablosu

21 Su Sayac ı Konu 3 -Sulama Anaborusu Ölçümler Hava Sıcaklığı Rüzgar Hızı Nisbi Nem Veri Toplama

& Kontrol Kartı

Bilgisayar Kontr ol Siny ali Tom urcuk Sıcaklık ları Kontrol Konu 1 Konu 2 Konu 3 Selenoid Vana Konu 2-Sulama Anaborusu Konu 1 -Sulama Anaborusu MP Motopomp Ana Şe bek ed en Su Tankı Kontr ol Siny ali Hidr of or Şama nd ra

ġekil 6. Mini yağmurlama sulama baĢlıklı otomatik dondan koruma sistem unsurları

tomurcuk sıcaklığını 0 o_{C civarında tutmaya çalıĢır. Ölçülen tomurcuk sıcaklıkları,}

sistemin çalıĢmaya baĢlaması veya çalıĢan sistemin durdurulmasında kullanılmıĢtır. Önceden de ifade edildiği gibi ağaçların üstünden yağmurlama sulama yöntemiyle dondan koruma, çiçek ve tomurcukların sıcaklıklarını, dıĢlarında bir su-buz karıĢımı film oluĢturarak, sıcaklığı bitki tür ve geliĢme aĢamasına göre değiĢen kritik donma sıcaklığı (Çizelge 2) üzerinde (yaklaĢık olarak 0 o_{C) tutma prensibine dayanmaktadır.}

Ortamdan kaybolan ısı, çoğunlukla yağmurlama yöntemiyle verilen suyun, su halinden buz hale dönüĢürken ortama verdiği hissedilir ve gizli (latent) ısılar ile karĢılanmaktadır. Bu ısı 1 gram su için 80 kaloridir. 1 gram suyun mevcut sıcaklığı 1 o_{C düĢtüğü zaman}

ise ortama sadece 1 kalorilik ısı vermektedir. Dolayısıyla suyun soğumasının hal değiĢtirmesine göre ortam sıcaklığını arttırma rolü azdır. Algılayıcısız sistemler genellikle yağmurlamaya, hava sıcaklığının -1.1 o_{C gibi kritik bir sıcaklığa ve altına}

düĢtüğü zaman baĢlarlar. Bu tip sistemler hava sıcaklığının tekrar -1.1 o_{C ve üstüne}

çıktığı veya güneĢ doğuncaya kadar çalıĢırlar. Bu sistemlerle fazla miktarda suya ihtiyaç duyulduğu gibi, iĢletme masrafları da yüksektir. Ayrıca genç ağaçlarda fazla

buzlanmadan dolayı dal kırılmaları, arazide fazla sudan dolayı drenaj, besin maddelerinin yıkanması, ve yabancı ot problemleri ortaya çıkabilir. Mini yağmurlama ve geleneksel yağmurlama aynı prensiple dondan koruma sağlamasına rağmen, birim bahçe alanı için gerekli tesis ve yıllık maliyet masrafları, mini yağmurlamada daha düĢüktür (Rieger ve Myers, 1990).

Öte yandan özellikle radyasyon donunun hakim olduğu bir ortamda, hava sıcaklığı belirli bir dereceye düĢtüğünde, tomurcuk veya yaprak sıcaklığı daha düĢük bir sıcaklık değerine inmektedir. Örneğin Heinemann ve ark. (1990) hava sıcaklığının -2 o_C’ye

düĢtüğü bir zamanda tomurcuk sıcaklığının -4 o_{C’ye düĢtüğünü ifade etmiĢtir.}

Dolayısıyla, tomurcuk sıcaklığına göre çalıĢan sistemler ürünümüzü dona karĢı daha güvende tutabilirler. Yetersiz su uygulaması ise rüzgarlı koĢullarda daha fazla buharlaĢmadan dolayı, tomurcukları ısıtmadan çok daha da soğutucu bir etki yaratabilir. ġekil 6’da verilen sistem, 1.5 metre yükseklikteki hava sıcaklığını, rüzgar hızını, ve bağıl nemi ölçen algılayıcılarla donatılmıĢtır. Her 20 saniyede havanın bu özellikleri ölçülüp bilgisayara monte edilen veri toplama kartına (daq kart) iĢlenip depolanabilmektedir. Ayrıca dondan korunan her konudaki dokuz ağaçtan kontrol dolabına en yakın bir tanesinde, birde korunmayan Ģeftali ağaçlarında olmak üzere dört adet (genellikle ağaç tacının alt kısımlarına yakın bir yerinde) (ġekil 2) iğne uçlu sıcaklık algılayıcıları ile tomurcuk sıcaklıkları da ölçülüp kaydedilebilmektedir. Ölçülen hava sıcaklık, nisbi nem, ve rüzgar hızı değerleri, sistemdeki enerji dengesini hesaplayarak ortama verilmesi gereken suyun miktarını belirlemede ve sistemin otomatik olarak açılıp kapanmasında kullanılmaktadır.

Sisteme verilecek su miktarı, sistemin çalıĢma ve durma süreleri, C bilgisayar dilinde yazılmıĢ FROSTPRO modelini (Perry, 1986) içerir, tecrübeye dayalı uzman bir kodun kullanılmasıyla belirlenmektedir. ġekil 6’dan da görülebileceği gibi her bir konuda kullanılan su miktarları su saatleriyle ölçülecektir. Sistemin iĢletme basıncı 24 litrelik bir hidrofor tüpü ile sağlanmaktadır. Kontrol kartı hangi konuya ne süre ile su uygulayacağını ve sistemin açılıp kapanmasını her konunun iletim hattındaki selenoid vanalara sinyal göndererek sağlamaktadır. Sistemde konulara ait baĢlıkların çalıĢma süreleri, FROSTPRO programı ile hesaplanan su uygulama oranına (rate) göre

23

belirlenmektedir. FROSTPRO ve diğer tüm program kodları ve gerekli literatürler, Pensilvanya Eyalet Üniversitesinden Profösör Dr. Heinemann, Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesinden Profösör Dr. Perry ve Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Mekanizasyon Bölümündeki Yrd. Doç. Dr. Ali Bülent Koç tarafından sağlanmıĢtır. C bilgisayar dilinde yazılmıĢ bilgisayar kodu, metrik birim sistemine çevrildikten sonra Fortran bilgisayar diline çevrilerek test edilmiĢtir. Bu kod, kontrol kartın (daq kart) iletiĢim kurabileceği LABVĠEW dilinde yazılarak da hazır hale getirilmiĢtir. Programın bilgisayardan çalıĢır ve kontrol edilebilir duruma getirilmesi için LABVĠEW programı ile geliĢtirilen ekran ara yüzü ġekil 7’de verilmiĢtir. ġekil 7’den de görülebileceği gibi sistemin çalıĢtırılmaya baĢlaması için SĠSTEM AYARI kısmındaki tomurcuk geliĢme durumunun (Tomurcuk Durumu) (Çizelge 2); test edilen yağmurlama baĢlıklarının (deneme konuları) yağmurlama hızlarının (srate) (mm/sa birimi cinsinden); tomurcuk çapının (kritik boyut) (mm birimi cinsinden) ve çalıĢma sırasında ölçülen sonuç veya kayıtların saklanacağı dosya isminin (file name) programa girilmesi gerekmektedir. Program çalıĢtırılmaya baĢlandıktan sonra ise ÖLÇÜM VERĠLERĠ kısmındaki sistem tarafından o anda ölçülen dondan korunan konulara ait tomurcuk sıcaklıkları (T1, T2, T3) (oC birimi cinsinden); dondan korunmayan kontrol konusuna ait tomurcuk sıcaklığı (T0) (oC birimi cinsinden); ortam rüzgar hızı (U) (m/sn birimi cinsinden); ortam bağıl nemi (Rh) (% cinsinden) ve ortam sıcaklığı (Ta) (o

C birimi cinsinden) gözlemlenebilir. Programın çalıĢması sırasında FROSTPRO programı tarafından hesaplanan bazı sistem parametreleri ise HESAPLAMALAR kısmından görülebilir. Bunlar o anın tarihi (Date); zamanı (Time); sistem tarafından ortam koĢullarına göre ağaçlara uygulanması gereken yağmurlama hızı (rate) (mm/sa birimi cinsinden); ıslak termometre sıcaklığı (twb) (o

C birimi cinsinden); tomurcuk geliĢme durumu ve ortam bağıl nemine göre ayarlanmıĢ ortam sıcaklığı (tadc) (o C birimi cinsinden); deneme konularının çalıĢma ve durma sürelerini (OnTimes ve OffTimes); bu durumlarda bir değiĢme olursa değiĢme zamanlarını (Time to Chance) ve sistemin çalıĢma süresince en fazla durma ve en az çalıĢma sürelerini (Maxoff ve MinOn) göstermektedir. Ekranın sağ tarafındaki YAĞMURLAMA DURUMU kısmında ise, sistemin otomatikten çıkartılarak el ile istenilen deneme konusunun açılıp kapatılmasını (Manuel Yağmurlama Kontrol) ve deneme konularından hangisinin çalıĢmakta veya durmakta olduğunu gösterir

24

25

Sistemde, bir don anında aynı anda 27 adet baĢlığın çalıĢması söz konusu olabilir. ġebeke basıncı ve suyu, aynı anda bu 27 baĢlığı, ağaçların aksamını yeteri derecede örtecek Ģekilde çalıĢtırmaya yetmediği için, toprağa gömülü 500 litre kapasiteli fiberglas malzemeden yapılmıĢ bir su deposu kullanılmıĢtır (ġekil 6). Su deposunun yalıtımı 2 cm kalınlığında izocam ile sağlanmıĢ olup, içine su eksildikçe Ģebekeden otomatik olarak su alarak dolmasını sağlayacak bir Ģamandıra mekanizması yerleĢtirilmiĢtir. Hidrofordaki su basıncı azaldığında hidrofora bu su deposundaki suyu otomatik olarak basması için bir elektrikli motopomp (0.5 HP = 0.35 KW, 220 Volt) kullanılmıĢtır. Sistemde herhangi bir konulu hattın çalıĢtırılması durumunda, bilgisayardan alınan sinyal ile motopomp çalıĢmaya baĢlamakta ve selenoid vanalara (1 inç’lik 24 Volt’luk AC Hunter marka elektro vana) kadarki ana hatta devamlı bir 2.5 atmosferlik basınç sağlanmaya çalıĢılmaktadır. Konulara ait hatların çalıĢtırılıp, kapatılması bilgisayardan bu vanalara gönderilen sinyallerle sağlanmaktadır.

Daha önceden de ifade edildiği gibi bu basıncın sağlanması motordan hemen sonraya yerleĢtirilen 24 litrelik bir hidrofor tüpü ile sağlanmaktadır (ġekil 6). Su deposuna su, depodan yaklaĢık 35 m mesafede bahçenin kenarından geçen bir içme suyu hattından yaklaĢık 30 cm geniĢlik 40 cm derinlikte kazılan bir hendeğe döĢenen 1,5 inç’lik plastik PE boru ile sağlanmıĢtır. Alınan suyun hatta kıĢın donma riskine karĢı kesilmesi için, toprak altında olacak Ģekilde yerleĢtirilen ve toprak üzerinden elle müdahale edilebilen bir vana kullanılmıĢtır. Bu hat üzerinden, gerekli olduğu zaman temizlik ve ihtiyaç içinde kullanılması için arazi yüzeyine bir musluklu çeĢme çıkartılmıĢtır. Kazılan bu hat, aynı zamanda komĢu bahçenin bağ evinden Kontrol dolabına kadar (yaklaĢık 55 m) korumalı boru içinde elektrik hattının toprak altından taĢınması için de kullanılmıĢtır. 500 litrelik fiberglas su deposu için de Kontrol dolabının hemen yanına yaklaĢık 1 m geniĢlik 1,5 m uzunluk ve 1 m derinlikte bir hendek kazılmıĢ su deposu bu hendeğin içine yerleĢtirilmiĢtir. Su deposunun üzeri izocam ve izocamın üzeri de çift kat kalın naylon ile kaplandıktan sonra toprağa gömülmüĢtür. AraĢtırma mevkiindeki elektriğin voltaj değiĢimleri ölçülüp çok fazla yükselip, düĢtüğü gözlenmiĢtir. Bunun sisteme zarar vermesinin önüne geçilmesi için sisteme elektriğin sağlandığı bağ evinde topraklama hattının olmadığı tespit edilmiĢ ve Kontrol dolabının bitiĢiğine bir topraklama hattı döĢenmiĢtir.

GeliĢtirilen sistemin devamlı olarak arazide güvenli bir biçimde kalabilmesi için ġekil 8’de verilen asma kilitli bir sac dolap (Kontrol Dolabı-ġekil 2) içinde muhafaza edilmiĢtir. Dolabın ayakları toprağa gömülü olup ayakları beton ile desteklidir. Bu dolap içinde, bilgisayar, motopomp, hidrofor tüpü, su saatleri, selenoid vanalar, 220 voltu 24 volta dönüĢtürücü, güç kaynaklarını, sistemin el ile de açılıp kapanmasını sağlayan anahtarlar, sıcaklıkları voltaja dönüĢtüren dönüĢtürücüler (transformatörler, -10/+50

o_{C’yi 0-10 V’a dönüĢtürebilir), bağlantı kabloları, ve anahtarların, dönüĢtürücülerin}

üzerine monte edildiği demir sehpa yer alır. Motopomp, dolabın taban sacına monte edilerek sabitlenmiĢtir. Sistemde kullanılan bilgisayar Tokat Meslek Yüksek Okulundan, ekran ve bilgisayarın diğer unsurları ise proje yürütücüsü tarafından temin edilmiĢtir. Sistemde kullanılan bu kontrol dolabı, kemiricilerin dahi içine giremeyeceği biçimde, gerekli malzemeler piyasadan satın alınarak Ziraat Fakültesinde tesis edilmiĢtir. Havaya ait rüzgar hızı, kontrol dolabına bitiĢik ve yerden yaklaĢık olarak 1,5 m mesafede rüzgar güllü bir algılayıcı (0-30 m/sn, 0-10 V analog çıkıĢlı) ile devamlı olarak ölçülüp bilgisayara kaydedilebilmektedir (ġekil 9). Hemen hemen de aynı yükseklikte hava bağıl nemi (%0-100, 0-10 V çıkıĢlı) ve sıcaklığı da ölçülmektedir (ġekil 9). Hava sıcaklığının hassas bir biçimde ölçülebilmesi için ortam havası bir vantilatör vasıtasıyla emilerek sensörün (PT 100 Termokupl) yerleĢtirildiği bir boru içerisinden geçirilerek ölçülmüĢtür. Ölçülen bu değerler de aynen rüzgar hızında olduğu gibi bilgisayara kaydedilebilmektedir.

27

ġekil 8. Kontrol dolabı içinde, sistemin otomatik olarak çalıĢmasını sağlayan bilgisayar sistemi, su saatleri, selenoid vanalar ve sisteme yeterli basıncı sağlayan hidrofor tüpü ve motopomp yer almaktadır.

ġekil 9. Kontrol dolabına monte edilmiĢ bir yükseltici boru üzerine (yerden yaklaĢık 1,5 m mesafede) monte edilmiĢ rüzgar hız, bağıl nem ve sıcaklık algılayıcılarıyla ortam rüzgar hızının, bağıl neminin ve sıcaklığının ölçülmesi

4.2. Gözlem ve Ölçüm Sonuçları

Denemede seçilen ağaçların çiçek sayısı açısından homojen olup olmadıklarının belirlemek için, 2008 yılının 13-23 Nisan tarihleri arasında denemeye dahil edilen toplam 36 adet ağacın her birindeki toplam çiçek sayısı sayılarak belirlenmiĢtir (Çizelge 4). Bu dönemde Ģeftali çiçekleri fenolojik olarak tam çiçeklenme (Çizelge 2) aĢamasındaydı. Bu çizelgedeki çiçek sayılarına iliĢkin sonuçlar incelendiğinde, ağaçlardaki çiçek sayısının 218 ile 1100 arasında değiĢtikleri bulunmuĢtur. Bu değiĢimin fazla olduğu düĢünülerek ağaçların homojen olmadığı sonucuna ulaĢılmıĢtır. Dolayısıyla deneme konularının etkinlikleri belirlenirken, her yıla ait deneme sonucunu değerlendirirken deneme sonunda bir ağaçtaki tüm çiçeklerden ziyade rast gele örneklenen 30 adet çiçekten canlı kalan çiçek sayısının dikkate alınmasının daha doğru olacağına karar verilmiĢtir.

GeliĢtirilen dondan koruma sistemi, çalıĢtırıldığı andaki Ģeftali tomurcuklarının fenolojik geliĢim aĢamalarına ihtiyaç duymaktadır. Bu çalıĢmanın araĢtırma konusu olmamasına rağmen, 2008, 2009 ve 2010 yıllarına ait Ģeftali tomurcuklarının geliĢimlerine iliĢkin tüm fenolojik gözlemler, deneme bahçesindeki Ģeftali ağaçlarındaki tomurcuklar gözlemlenerek belirlenmiĢ olup Çizelge 5’de verilmiĢtir. Bu çizelgede, Ģeftali için Öztekin (2008) tarafından belirlenen deneme yöresi için 35 yıllık gözlemlere dayalı ortalama fenolojik geliĢme tarihleri de verilmiĢtir. Verilerden özellikle tam çiçeklenme tarihleri incelendiğinde, 2008 yılında Ģeftali ağaçlarının ortalama çiçeklenme tarihine göre biraz geç çiçek açtıkları, 2009 yılında ortalamaya yakın bir tarihte çiçeklendikleri, fakat 2010 yılında çok erken çiçeklendikleri dikkatimizi çekmiĢtir.

Sistemin Ziraat Fakültesinde tesisi 2008 yılının Mart ayının baĢlarında tamamlandı. Bu tarihten sonrada ilk olarak bahçeye tesisi 2008 yılının Mart ayı sonlarında ancak gerçekleĢtirilebildi. Bu tarihten itibaren de Meteoroloji Genel Müdürlüğü ve Tokat Meteoroloji Bölge Müdürlüğü don tahminleri dikkate alınarak sistemin çalıĢtırılıp çalıĢtırılmamasına karar verildi. Bu tahminlerde 2008 yılı ilkbaharında Ģeftali

29

Çizelge 4. 13-23 Nisan 2008 tarihleri arasında deneme konularındaki her ağaca ait canlı çiçek sayısı 1. BLOK KONULAR K3 K3 K3 K0 K0 K0 K1 K1 K1 K2 K2 K2 ÇĠÇEK (ADET) 576 1025 520 781 1100 686 782 411 235 286 245 282 2. BLOK KONULAR K2 K2 K2 K1 K1 K1 K0 K0 K0 K3 K3 K3 ÇĠÇEK (ADET) 218 446 613 430 1071 296 481 579 1022 784 559 678 3. BLOK KONULAR K1 K1 K1 K2 K2 K2 K3 K3 K3 K0 K0 K0 ÇĠÇEK (ADET) 596 360 732 742 965 303 449 305 602 750 291 394

Çizelge 5. Deneme alanındaki Ģeftali tomurcuklarının 2008, 2009 ve 2010 yıllarına ait fenolojik olarak geliĢme aĢamalarına iliĢkin tarihler

Yıl Tomurcuk GeliĢme AĢaması

Kabarmaya BaĢlama Çanak Yaprağın Görülmesi Kırmızı Çanak Yaprak Ġlk Pembelik Çiçeklenme BaĢlangıcı Tam Çiçeklenme

2008 - 15 Mart 27 Mart 5 Nisan 10 Nisan 20 Nisan 2009 28 ġubat 4 Mart 10 Mart 14 Mart 30 Mart 7 Nisan

2010 - 15 ġubat 26 ġubat 7 Mart 12 Mart 24 Mart

Ortalama* 7 Mart 16 Mart 22 Mart 27 Mart 31 Mart 6 Nisan *: Öztekin (2008)’den

çiçeklerini etkileyecek herhangi bir don uyarısı olmadı. Çizelge 6’daki kritik don günlerine ait Tokat Meteoroloji Bölge Müdürlüğü (Rakım: 608 m, Deneme alanına kuĢ uçuĢu 8 km mesafe) ve Tokat Hava Alanında (Rakım: 560 m, Deneme alanına kuĢ uçuĢu 9,5 km mesafe) kaydedilen en düĢük sıcaklıklar ve 2008 yılı ilkbaharında, Çizelge 5’de verilen Ģeftali tomurcuklarına iliĢkin fenolojik geliĢme tarihlerine göre Çizelge 2’de verilen kritik sıcaklıklarda (% 10’luk ölüm) dikkate alındığında, bu günlere ait bahçede herhangi bir donun olmadığı açıktır. Önceden de ifade edildiği gibi deneme bahçesinin bu iki meteoroloji istasyonunun bulunduğu YeĢilırmak vadisi içerisinde ve konum olarak ta ikisinin arasındadır. Ek olarak bahçenin rakımı da bu iki meteoroloji istasyonu rakımlarının arasında yer almaktadır. Deneme konularına iliĢkin herhangi bir Ģeftali verimine iliĢkin ölçüm yapılmamıĢ olmasına rağmen, hasat zamanı deneme bahçesindeki gözlemlerimiz Ģeftali ağaçları üzerinde epey bir meyve sayısının olduğu Ģeklindeydi. Buda, deneme bahçesinde 2008 yılında Ģeftali çiçeklerini etkileyecek bir don olayının gerçekleĢmediğini desteklemiĢtir.

2009 yılı için Çizelge 5’de verilen fenolojik geliĢme aĢamalarına iliĢkin 2009 yılına iliĢkin tarihler incelendiğinde, 2009 yılı baĢlangıç fenolojik geliĢme aĢamalarının ortalamalardan daha önde gerçekleĢirken, son aĢamaların ortalamayı takip ettiği gözlenmiĢtir. Büyük ihtimalle bu tip bir sonuca, Mart ayı sonlarına doğru havanın serinlemesi neden olmuĢ olabilir. Böyle bir sonuç ta çiçeğin don açısından en kritik