ii
ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
DOKTORA TEZİ
FARKLI SULAMA SUYU KALİTESİ VE TABAN SUYU
DERİNLİKLERİNİN FASÜLYENİN (Phaseolus vulgaris L.) VERİMİNE ETKİSİ
Müslüme Sevba ÇOLAK
TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA ANABİLİM DALI
ANKARA 2020
Her hakkı saklıdır
iii ÖZET Doktora Tezi
FARKLI SULAMA SUYU KALİTESİ VE TABANSUYU DERİNLİKLERİNİN FASÜLYENİN (Phaseolus vulgaris L.) VERİMİNE ETKİSİ
Müslüme Sevba ÇOLAK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Ahmet ÖZTÜRK
Bu çalışma, farklı sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliğinin, lizimetre koşullarında fasulye (Phaseolus vulgaris L.) verimine, bitkinin bazı özelliklerine, farklı organlarında mineral element taşınımına ve toprak tuzluluğuna etkilerini araştırmak üzere 2017 ve 2018 yıllarında, açıkta yetiştiricilik şeklinde yürütülmüştür. Çalışma, tesadüf parsellerinde faktöriyel deneme deseni şeklinde 3 tekerrürlü olmak üzere toplam 27 adet lizimetrede gerçekleştirilmiştir. Araştırma, sulama suyu tuzluluğunun T1=0.25, T2=1.0 ve T3=2.5 dS/m seviyeleri ile tabansuyu derinliğinin D1=0.60, D2=0.80 ve tabansuyunun olmadığı D3=1.0 m toprak derinliği bulunan konulardan oluşmaktadır. Tabansuyunun beslenmesi Mariotte sifonu düzeni ile sağlanmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, bitki verim ve agronomik ölçüm parametreleri sulama suyu tuzluluğu arttıkça ve tabansuyu seviyesi toprak yüzeyine yaklaştıkça azalmıştır. Sulama suyu tuzluluğu ve yüksek tabansuyu seviyesi bitki boyunun kısalmasına, bitkide dallanmanın azalmasına, bakla sayısının düşmesine ve verimde önemli düzeyde azalmalara neden olmuştur. Tabansuyu seviyesi yükseldikçe bitki su tüketimi artış göstermiştir. Toprak profil tuzluluğu incelendiğinde ise, sulama suyu tuzluluğu ve tabansuyu seviyesi artışına bağlı olarak toprakta elektriksel iletkenlik değerleri artış göstermiştir. Katyonlardan Ca+2 iyon taşınımı diğer katyonlara göre daha fazla olmuştur. Bitki kök, gövde, dal, yaprak, kapsül ve tane kısımlarındaki makro ve mikro mineral element birikimi 11 element (Ca, P, K, Na, S, Mg, Cl, Zn, Cu, Fe, Mn) için farklılık göstermiş olup, tuzluluğun artışıyla birlikte özellikle Na, Ca, Cl, S ve Mg değerlerinin kök ve yaprakta artışı gözlenmiştir. Yapılan çalışma sonunda, fasulye yetiştiriciliğinde tuzluluk açısından verim kaybı oluşmaması için 2.5 dS/m’den daha iyi kaliteli sulama suları kullanılması ve tabansuyu açısından 80 cm ve daha aşağıda tabansuyu bulundurulmasının gerektiği görülmüştür.
Temmuz 2020, 191 sayfa
Anahtar Kelimeler: sulama suyu kalitesi, tabansuyu derinliği, fasulye, toprak tuzluluğu, mineral element, iyon taşınımı, Mariotte sifonu
iv
ABSTRACT Ph. D Thesis
THE EFFECT OF THE IRRIGATION WATER QUALITY AND WATER TABLE DEPTH ON BEAN (Phaseolus vulgaris L.) YIELD
Müslüme Sevba ÇOLAK Ankara University
Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Farm Structure and Irrigation
Supervisor: Prof. Dr. Ahmet ÖZTÜRK
This study was carried out to investigate the effects of irrigation water quality and groundwater depth on growth and yield parameters and mineral element accumulation in different organs of bean (Phaseolus vulgaris L.) in addition to soil salinization under lysimeter conditions during 2017 and 2018 vegetative period. A total of 27 lysimeters, with 3 replications with a factorial trial pattern in random plots were established. The research consists of treatments with irrigation water salinity T1=0.25, T2=1.0 and T3=2.5 dS / m, with a groundwater table depth of D1=0.60m, D2=0.80m and no groundwater, D3=1.0 m. The control of groundwater was provided with Mariotte siphon apparatus.
According to the results; plant yield and growth parameters decreased as the irrigation water salinity increased and as the level of groundwater approached the soil surface.
Increasing groundwater depth caused to increase evapotranspiration. Soil electrical conductivity values increased due to irrigation water salinity. Ca+2 ion transport was higher than other cations. The accumulation of macro and micro mineral elements(Ca, P, K, Na, S, Mg, Cl, Zn, Cu, Fe, Mn) in plant root, stem, branch, leaf, capsule and grain parts differed, especially, with the increase in salinity Na, Ca, Cl, S and Mg values were observed to increase in plant root and leaf. At the end of the study, it has been observed that in order to avoid loss of yield in bean cultivation, it is necessary to use irrigation water with electrical conductivity of less than 2.5 dS / m, and to have groundwater at 80 cm and below from surface.
July 2020, 191 page
Keywords: irrigation water quality, water table depth, solute movement, Phaseolus vulgaris L., mineral element, soil salinity, Mariotte siphon
v
ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR
Bana bu konuda çalışma fırsatı veren, hoşgörü, anlayış ve desteğini esirgemeyerek herzaman destekleyen, gerek akademik gerekse sosyal anlamda yetişme ve gelişmeme katkı sağlayan danışmanım ve değerli hocam Prof. Dr. Ahmet ÖZTÜRK (Ankara Üniversitesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Öğretim Üyesi)’e;
Araştırmanın planlanması, kurulması, yürütülmesi ve zorlandığım her durumda yardımlarını, bilgi ve tecrübelerini benimle paylaşan, desteğini esirgemeyen Prof. Dr.
Engin YURTSEVEN (Ankara Üniversitesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Öğretim Üyesi)’e;
Doktora tez çalışmam sırasında özellikle Tez İzleme Komitesi toplantılarında bilgi ve tecrübelerinden yararlandığım Prof. Dr. Hasan Sabri ÖZTÜRK (Ankara Üniversitesi Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı Öğretim Üyesi)’e;
Doktora tez savunmamda bilgi ve tecrübelerini paylaşan Prof. Dr. Ahmet KURUNÇ (Akdeniz Üniversitesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Öğretim Üyesi) ve Prof. Dr. Yeşim AHİ (Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi Biyosistem Mühendisliği Anabilim Dalı Öğretim Üyesi)’ye;
Akademik çalışmalarıma başladığım andan itibaren destek ve yardımlarını hiçbir zaman esirgemeyen, bilgi ve tecrübelerini aktaran emekli öğretim üyesi Prof. Dr. M. Ali TOKGÖZ’e, bölümümüz öğretim üyelerinden Prof. Dr. Metin OLGUN’a, Prof. Dr.
Halit APAYDIN’a, Prof. Dr. Belgin ÇAKMAK’a ve tüm Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı öğretim üyesi hocalarıma ve idari personeline;
Laboratuvar çalışmalarımda herzaman yanımda olan, bilgi ve tecrübelerini aktaran, dostluğunu esirgemeyen çok kıymetli hocam Öğr. Gör. Dr. Esra GÜNERİ’ye, bitki analizlerimin yapılması için laboratuvarlarını kullanımıma açan A.Ü. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı öğretim üyelerinden; Prof. Dr. Aydın GÜNEŞ’e, Prof. Dr.
Süleyman TABAN’a, Prof. Dr. Ali İNAL’a, Öğr. Gör. Dr. Özge ŞAHİN’e, Dr. Mehmet Burak TAŞKIN’a ve Araş. Gör. Hanife AKÇA’ya;
Araştırmada elde edilen sonuçların istatistiksel olarak değerlendirilmesinde yardımcı olan A.Ü. Zootekni Bölümü Biyometri ve Genetik ABD emekli öğretim üyesi Prof. Dr.
Ensar BAŞPINAR’a ve Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Ziraat Fakültesi Biyometri ve Genetik ABD öğretim elemanı Sn. Dr. Yasin ALTAY’a;
Analizlerin teknik destek kısmında bilgi, tecrübe ve yardımlarını esirgemeyen çok kıymetli Kimyager Mesut MANDACIOĞLU’na,
Her zaman yanımda olan, destek ve dostluğunu hiçbir zaman esirgemeyen Dr. Sertan AVCI (Ankara Üniversitesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı)’ya, Araş. Gör.
A. Cengiz YILDIRIM (Ankara Üniversitesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı)’a,
vi
Denemenin kurulmasında, toprak eleme işlemlerinde, arazi ve laboratuvar çalışmalarımda yardımcı olan Ziraat Mühendisi Cansu ŞENTÜRK’e, Uğurcan KARAMAN’a, Kenan SAY’a, Çağrı SARI’ya, Faruk SARIKAYA’ya, Mahmut KAYA’ya, Yaşar KARAGÖZ’e, Duran Can SANDALLAR’a, Hakan ERKAN’a, Selim GENÇ’e, Hümeyra GÖKPINAR’a ve bu süreçte hep yardımlarını gördüğüm ismini zikredemediğim bütün öğrencilerime, arkadaşlarıma;
Bütün yaşamım boyunca maddi ve manevi desteğini esirgemeyen, beni bugünlere getiren, tecrübesini, bilgisini, sevgisini her daim paylaşan, bu yolda ilerlememde akıl hocam olan başta babam Ali YILMAZ ve annem Fatma YILMAZ’a;
Herdaim birlikte olduğumuz, sevgi ve şefkatlerini hissettiren ablam F. Rabia KAYICILAR, eniştem Mehmet KAYICILAR, yiğenlerim Hüseyin Ali ve Alparslan Asaf KAYICILAR, kardeşim Hasan-Müge YILMAZ’a;
Doktora tez çalışmam boyunca destek ve sevgisini her zaman hissettiren ikinci annem Sevin İMREN’e, kardeşlerim İsmail-Dilek, Ragıp-Nurcan ve Mustafa ÇOLAK’a;
Uzun ve yorucu çalışma sürecinde desteğini herzaman fazlasıyla arkamda hissettiğim, maddi ve manevi en büyük fedakarlıkları yapan, bana güç veren canım eşim Abdullah ÇOLAK’a;
Tüm sevgi, saygı ve şükranlarımı sunar, teşekkür ederim.
Bu tez çalışması, ‘‘Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi Koordinatörlüğü tarafından ‘Farklı sulama suyu kalitesi ve taban suyu derinliklerinin Fasülyenin (Phaseolus vulgaris L.) verimine etkisi’’ konulu ve 17L0447006-BAP numaralı araştırma projesi ile desteklenmiştir.
Müslüme Sevba ÇOLAK ANKARA-Temmuz 2020
vii
İÇİNDEKİLER TEZ ONAY SAYFASI
ETİK
. ...
Hata! Yer işareti tanımlanmamış.
ÖZET ... iii
ABSTRACT ... iv
ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR ... v
ŞEKİLLER DİZİNİ ... x
ÇİZELGELER DİZİNİ ... xiii
1. GİRİŞ ... 1
2. KURAMSAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI ... 9
2.1 Tabansuyu İle İlgili Çalışmalar ... 14
2.2 Tuzluluk İle İlgili Çalışmalar ... 20
2.3 Bitkilerde Mineral Madde Alımı Ve Bitki Fizyolojisine İlişkisin Çalışmalar .. 27
3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 31
3.1 Materyal ... 31
3.1.1 Araştırma yerinin tanıtılması ... 31
3.1.2 Araştırmada kullanılan toprak özellikleri ... 31
3.1.3 İklim özellikleri ... 33
3.1.4 Bitki özellikleri ... 33
3.1.5 Sulama suyu özellikleri ... 36
3.1.6 Tabansuyu özelliği ... 36
3.2 Yöntem ... 37
3.2.1 Deneme düzeni ... 37
3.2.2 Laboratuvar çalışmalarında uygulanan yöntemler ... 46
3.2.2.1Su ve toprak analizleri ... 46
3.2.2.2Bitki analizleri ... 47
3.2.2.3Bitki verim ve agronomik ölçüm değerleri ... 48
3.2.3 İstatistiksel analizler ... 50
4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA ... 52
4.1 Bitki Verim ve Agronomik Ölçüm Sonuçları ... 52
4.1.1 Bitki boyu ... 52
4.1.2 Bitki başına dal sayısı ... 56
4.1.3 Bitkide bakla sayısı ... 59
4.1.4 Baklada tane sayısı ... 62
4.1.5 100 tane ağırlığı ... 65
4.1.6 Toplam verim ... 68
4.1.7 Tane verimi ... 72
4.1.8 Hasat indeksi ... 75
4.2 Bitki Su Tüketimi Sonuçları ... 78
4.3 Sulama Suları Kalite Analizleri ... 88
4.4 Tabansuyu Kalite Analizleri ... 91
4.5 Toprak Profil Tuzluluğu Analizleri ... 91
4.5.1 Toprak profili elektriksel iletkenlik (EC) değerleri ... 92
4.5.2 Toprak profili klorür (Cl-) değerleri ... 101
4.5.3 Toprak profili sülfat (SO4=) değerleri ... 105
4.5.4 Toprak profili sodyum (Na+) değerleri ... 109
viii
4.5.5 Toprak profili magnezyum (Mg+2) değerleri ... 112
4.5.6 Toprak profili kalsiyum (Ca+2) değerleri ... 115
4.6 Bitki Kısımlarında Makro ve Mikro Mineral Element Okumaları ... 118
4.6.1 Potasyum (K+) konsantrasyonu ... 119
4.6.2 Kalsiyum (Ca2+) konsantrasyonu... 122
4.6.3 Magnezyum (Mg2+) konsantrasyonu ... 125
4.6.4 Fosfor (P) konsantrasyonu ... 128
4.6.5 Sodyum (Na+) konsantrasyonu ... 131
4.6.6 Kükürt (S) konsantrasyonu ... 134
4.6.7 Klor (Cl-) konsantrasyonu ... 137
4.6.8 Demir (Fe2+) konsantrasyonu ... 140
4.6.9 Çinko (Zn2+) konsantrasyonu... 143
4.6.10 Bakır (Cu2+) konsantrasyonu ... 145
4.6.11 Mangan (Mn2+) konsantrasyonu ... 148
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 151
5.1 Bitki Verim ve Agronomik Ölçüm Sonuçları ... 151
5.2 Toprak Tuzluluğuna İlişkin Sonuçlar ... 153
5.3 Bitki Kısımlarında Makro ve Mikro Mineral Element Konsantrasyon Okumalarına İlişkin Sonuçlar ... 154
5.4 Öneriler ... 156
KAYNAKLAR ... 160
EKLER ... 175
EK-1 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan Potasyum (K+) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 175
EK-2 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan kalsiyum (Ca2+) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 176
EK-3 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan magnezyum (Mg2+) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 177
EK-4 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan fosfor (P) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 178
EK-5 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan sodyum (Na+) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 179
EK-6 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan kükürt (S) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 180
EK-7 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan klor (Cl-) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 181
EK-8 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan demir (Fe2+) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 182
ix
EK-9 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan çinko (Zn2+) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 183 EK-10 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan
bakır (Cu2+) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 184 EK-11 Farklı yıl, tabansuyu, sulama suyu kalitesi ve bitki kısımlarında bulunan
mangan (Mn2+) miktarına ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 185 ÖZGEÇMİŞ ... 186
x
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 1.1 Yemeklik tane baklagil ve buğdayın tohumlarında içermiş oldukları protein
oranları (%) (Norton vd. 1985) ... 6
Şekil 2.1 Toprak tuzluluğu ile verim arasındaki kuramsal ilişki (Meiri ve Plaut 1985) . 21 Şekil 3.1 Deneme alanı ... 31
Şekil 3.2 Deneme deseni ... 38
Şekil 3.3 Deneme toprağının hazırlanması ... 39
Şekil 3.4 Lizimetrelerde çıkış ağızlarının oluşturulması... 39
Şekil 3.5 Deneme alanı tesviyesi ... 40
Şekil 3.6 Kum-çakıl filtre malzemelerin yerleştirilmesi ... 40
Şekil 3.7 TDR probların yerleştirilmesi ... 41
Şekil 3.8 Lizimetrelerin doygun hale getirilmesi ... 41
Şekil 3.9 Mariotte sifon sistemi kurulumu ... 42
Şekil 3.10 Lizimetrelere bitkilerin şaşırtılması ... 43
Şekil 3.11 Piyezometre ve drenaj tahliye boruları ... 44
Şekil 3.12 Deneme toprak örneklerinin alınması ... 45
Şekil 3.13 Fasulyelerin gelişmesinden bir görüntü ... 45
Şekil 3.14 Fasulyelerin hasat zamanı ... 45
Şekil 4.1 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile bitki boyu ilişkisi ... 53
Şekil 4.2 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile bitki boyu ilişkisi ... 54
Şekil 4.3 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile bitki başına dal sayısı değerleri ilişkisi ... 57
Şekil 4.4 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile bitki başına dal sayısı değerleri ilişkisi ... 57
Şekil 4.5 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile bitkide bakla sayısı ilişkisi ... 60
Şekil 4.6 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile bitkide bakla sayısı ilişkisi ... 61
Şekil 4.7 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile baklada tane sayısı ilişkisi ... 63
Şekil 4.8 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile baklada tane sayısı ilişkisi ... 64
Şekil 4.9 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile 100 tane ağırlığı ilişkisi ... 66
Şekil 4.10 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile 100 tane ağırlığı ilişkisi ... 67
Şekil 4.11 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile toplam verim ilişkisi ... 69
Şekil 4.12 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile toplam verim ilişkisi ... 70
Şekil 4.13 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile tane verim ilişkisi ... 73
xi
Şekil 4.14 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile tane verim
ilişkisi ... 73
Şekil 4.15 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile hasat indeksi ilişkisi ... 76
Şekil 4.16 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile hasat indeksi ilişkisi ... 77
Şekil 4.17 2017 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile bitki su tüketimi ilişkisi ... 81
Şekil 4.18 2018 yılı için sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile bitki su tüketimi ilişkisi ... 81
Şekil 4.19 2017 yılı sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile IWUE ilişkisi ... 84
Şekil 4.20 2018 yılı sulama suyu kalitesi ve tabansuyu derinliği ile IWUE ilişkisi ... 85
Şekil 4.21 2017 yılı D1=0.60 m tabansuyu konusu için sulama suyu tuzluluğu ve toprak tuzluluğu ilişkisi ... 94
Şekil 4.22 2017 yılı D2=0.80 m tabansuyu konusu için sulama suyu tuzluluğu-toprak tuzluluğu ilişkisi ... 95
Şekil 4.23 2017 yılı D3=1.00 m tabansuyu konusu için sulama suyu tuzluluğu-toprak tuzluluğu ilişkisi ... 95
Şekil 4.24 2018 yılı D1=0.60 m tabansuyu konusu için sulama suyu tuzluluğu ile toprak tuzluluğu ilişkisi ... 97
Şekil 4.25 2018 yılı D2=0.80 m tabansuyu konusu için sulama suyu tuzluluğu ile toprak tuzluluğu ilişkisi ... 99
Şekil 4.26 2018 yılı D3=1.00 m tabansuyu konusu için sulama suyu tuzluluğu ile toprak tuzluluğu ilişkisi ... 100
Şekil 4.27 2017 yılı tabansuyu konularına göre toprak profilinde klorür değişimi ... 102
Şekil 4.28 2018 yılı tabansuyu konularına göre toprak profilinde klorür değişimi ... 103
Şekil 4.29 2017 yılı tabansuyu konularına göre toprak profilinde sülfat değişimi ... 106
Şekil 4.30 2018 yılı tabansuyu konularına göre toprak profilinde sülfat değişimi ... 107
Şekil 4.31 2017 yılı tabansuyu konularına ait toprak profilinde sodyum değişimi ... 110
Şekil 4.32 2018 yılı tabansuyu konularına ait toprak profilinde sodyum değişimi ... 111
Şekil 4.33 2017 yılı tabansuyu konularına göre toprak profilinde magnezyum değişimi ... 113
Şekil 4.34 2018 yılı tabansuyu konularına göre toprak profilinde magnezyum değişimi ... 114
Şekil 4.35 2017 yılı tabansuyu konularına göre toprak profilinde kalsiyum değişimi . 116 Şekil 4.36 2018 yılı tabansuyu konularına göre toprak profilinde kalsiyum değişimi . 117 Şekil 4.37 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki K+ değişimi (2017 yılı) ... 119
Şekil 4.38 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki K+ değişimi (2018 yılı) ... 120
Şekil 4.39 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Ca2+ değişimi (2017 yılı) .. 123
Şekil 4.40 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Ca2+ değişimi (2018 yılı) .. 124
Şekil 4.41 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Mg2+ değişimi (2017 yılı) . 126 Şekil 4.42 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Mg2+ değişimi (2018 yılı) . 127 Şekil 4.43 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki P değişimi (2017 yılı) ... 129
Şekil 4.44 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki P değişimi (2018 yılı) ... 130
Şekil 4.45 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Na+ değişimi (2017 yılı) ... 132
Şekil 4.46 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Na+ değişimi (2018 yılı) ... 133
Şekil 4.47 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki S değişimi (2017 yılı) ... 135
Şekil 4.48 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki S değişimi (2018 yılı) ... 136
xii
Şekil 4.49 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Cl- değişimi (2017 yılı) .... 138 Şekil 4.50 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Cl- değişimi (2018 yılı) .... 138 Şekil 4.51 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Fe değişimi (2017 yılı) ... 141 Şekil 4.52 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Fe değişimi (2018 yılı) ... 141 Şekil 4.53 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Zn2+ değişimi (2017 yılı) .. 143 Şekil 4.54 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Zn2+ değişimi (2018 yılı) .. 144 Şekil 4.55 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Cu2+ değişimi (2017 yılı) .. 146 Şekil 4.56 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Cu2+ değişimi (2018 yılı) .. 147 Şekil 4.57 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Mn2+ değişimi (2017 yılı) . 149 Şekil 4.58 Araştırma konularına göre bitki kısımlarındaki Mn2+ değişimi (2018 yılı) . 150
xiii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge 1.1 Ülkemiz fasulye ekilen alan, üretim ve verim değerleri ... 7
Çizelge 2.1 Tabansuyunun derinliklerine göre sınıflandırılması ... 9
Çizelge 2.2 Farklı bitkiler için opt. tabansuyu derinlikleri (Güngör vd. 2016) ... 11
Çizelge 2.3 Bitkilerin tuza dayanım sınıfları (Ayers ve Westcot 1989) ... 22
Çizelge 3.1 Deneme toprağına ilişkin bazı özellikler ... 32
Çizelge 3.2 Ankara için uzun yıllar ortalama iklim verileri ... 35
Çizelge 3.3 Şehir şebeke suyu analiz sonuçları ... 36
Çizelge 3.4 Deneme sulama sularında kullanılan tuz miktarları... 36
Çizelge 3.5 Araştırmada kullanılan tabansuyunun tuz içerikleri ... 37
Çizelge 4.1 Araştırma 2017 yılı bitki boyu değerleri (cm) ... 52
Çizelge 4.2 Araştırma 2018 yılı bitki boyu değerleri (cm) ... 53
Çizelge 4.3 Araştırma bitki boyu değerlerinin varyans analizi sonuçları ... 54
Çizelge 4.4 Araştırma bitki boyu değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-1 ... 55
Çizelge 4.5 Araştırma bitki boyu değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-2 ... 55
Çizelge 4.6 Araştırma 2017 yılına ait bitki başına dal sayısı (adet/bitki) ... 56
Çizelge 4.7 Araştırma 2018 yılına ait bitki başına dal sayısı (adet/bitki) ... 57
Çizelge 4.8 Araştırma bitki başına dal sayısı değerlerinin varyans analizi sonuçları ... 58
Çizelge 4.9 Araştırma bitki başına dal sayısı (adet/bitki) değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-1 ... 59
Çizelge 4.10 Araştırma bitki başına dal sayısı (adet/bitki) değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-2 ... 59
Çizelge 4.11 Araştırmanın 2017 yılına ait bitkide bakla sayısı (adet/bitki) ... 59
Çizelge 4.12 Araştırmanın 2018 yılına ait bitkide bakla sayısı (adet/bitki) ... 60
Çizelge 4.13 Araştırma bitkide bakla sayısı varyans analizi sonuçları ... 61
Çizelge 4.14 Araştırma bitkide bakla sayısı Duncan gruplandırması ... 62
Çizelge 4.15 Araştırmanın 2017 yılına ait baklada tane sayısı (adet/bakla) ... 62
Çizelge 4.16 Araştırmanın 2018 yılına ait baklada tane sayısı (adet/bakla) ... 63
Çizelge 4.17 Araştırma bakladaki tane sayısı varyans analizi sonuçları ... 64
Çizelge 4.18 Araştırma bakladaki tane sayısı Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 65
Çizelge 4.19 Araştırma 2017 yılına ait 100 tane ağırlığı (g)... 66
Çizelge 4.20 Araştırma 2018 yılına ait 100 tane ağırlığı değerleri (g) ... 67
Çizelge 4.21 Ortalama 100 tane ağırlığı değerlerine ilişkin varyans analizi sonuçları ... 68
Çizelge 4.22 Araştırma 100 tane ağırlığı Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 68
Çizelge 4.23 Araştırmanın birinci yılına ait toplam verim değerleri (kg/da) ... 69
Çizelge 4.24 2018 yılı toplam verim değerleri (kg/da) ... 70
Çizelge 4.25 toplam verim değerlerine ilişkin varyans analizi sonuçları ... 71
Çizelge 4.26 Araştırma toplam verim değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları . 71 Çizelge 4.27 2017 yılı tane verimi (kg/da) değerleri ... 72
Çizelge 4.28 2018 yılı tane verimi (kg/da) değerleri ... 73
Çizelge 4.29 tane verimi değerlerine ilişkin varyans analizi sonuçları ... 74
Çizelge 4.30 Araştırma tane verimi Duncan çoklu karşılaştırma sonucu-1 ... 74
Çizelge 4.31 Araştırma tane verimi Duncan çoklu karşılaştırma sonucu-2 ... 75
Çizelge 4.32 2017 yılı hasat indeksi değerleri (%) ... 76
Çizelge 4.33 2018 yılı hasat indeksi değerleri ... 76
xiv
Çizelge 4.34 Hasat indeksi değerlerine ait varyans analizi sonuçları ... 77
Çizelge 4.35 Araştırma hasat indeksi değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-1 ... 78
Çizelge 4.36 Araştırma hasat indeksi değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-2 ... 78
Çizelge 4.37 2017 yılı bitki su tüketimi değerleri ... 80
Çizelge 4.38 2018 yılı bitki su tüketimi değerleri ... 82
Çizelge 4.39 Bitki su tüketimi değerlerine ait varyans analizi sonuçları ... 83
Çizelge 4.40 Araştırma toplam bitki su tüketimi değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-1 ... 83
Çizelge 4.41 Araştırma toplam bitki su tüketimi değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-2 ... 83
Çizelge 4.42 2017 yılı IWUE değerleri... 85
Çizelge 4.43 2018 yılı IWUE değerleri... 86
Çizelge 4.44 Araştırma sulama suyu kullanım etkinliği (IWUE) değerleri varyans analizi sonuçları ... 86
Çizelge 4.45 Araştırma sulama suyu kullanım etkinliği değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-1 ... 87
Çizelge 4.46 Araştırma sulama suyu kullanım etkinliği değerleri Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları-2 ... 87
Çizelge 4.47 2017 yılı sulama suları kalite analizleri ... 89
Çizelge 4.48 2018 yılı sulama suları kalite analizleri ... 90
Çizelge 4.49 Tabansuyu kalite analizi ... 91
Çizelge 4.50 2017 yılı toprak saturasyon ekstraktı elektriksel iletkenlik ve pH değerleri ... 93
Çizelge 4.51 Araştırmanın 2017 yılı Eylül ayı toprak saturasyon ekstraktı elektriksel iletkenlik değerleri varyans analizi sonuçları ... 96
Çizelge 4.52 Araştırmanın 2017 yılı Eylül ayı toprak saturasyon ekstraktı elektriksel iletkenlik değerleri ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 96
Çizelge 4.53 2018 yılı toprak saturasyon ekstraktı elektriksel iletkenlik ve pH değerleri ... 98
Çizelge 4.54 Araştırmanın 2018 yılı Eylül ayı toprak saturasyon ekstraktı elektriksel iletkenlik değerleri varyans analizi sonuçları ... 100
Çizelge 4.55 Araştırmanın 2018 yılı Eylül ayı toprak saturasyon ekstraktı elektriksel iletkenlik değerleri ait bazı tanıtıcı istatistik ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçları ... 101
Çizelge 4.56 2017 yılı bitki kısımlarındaki K+ değerleri (mg/kg) ... 119
Çizelge 4.57 2018 yılı bitki kısımlarındaki K+ değerleri (mg/kg) ... 120
Çizelge 4.58 Bitki kısımlarındaki K+ değerleri varyans analizi sonuçları ... 122
Çizelge 4.59 2017 yılı bitki kısımlarındaki Ca2+ değerleri (mg/kg) ... 123
Çizelge 4.60 2018 yılı bitki kısımlarındaki Ca2+ değerleri (mg/kg) ... 124
Çizelge 4.61 Bitki kısımlarındaki Ca2+ değerleri varyans analizi sonuçları ... 125
Çizelge 4.62 2017 yılı bitki kısımlarındaki Mg2+ değerleri (mg/kg) ... 126
Çizelge 4.63 2018 yılı bitki kısımlarındaki Mg2+ değerleri (mg/kg) ... 127
Çizelge 4.64 Bitki kısımlarındaki Mg2+ değerleri varyans analizi sonuçları ... 128
Çizelge 4.65 2017 yılı bitki kısımlarındaki P değerleri (mg/kg) ... 129
xv
Çizelge 4.66 2018 yılı bitki kısımlarındaki P değerleri (mg/kg) ... 130
Çizelge 4.67 Bitki kısımlarındaki P değerleri varyans analizi sonuçları ... 131
Çizelge 4.68 2017 yılı bitki kısımlarındaki Na+ değerleri (mg/kg) ... 132
Çizelge 4.69 2018 yılı bitki kısımlarındaki Na+ değerleri (mg/kg) ... 133
Çizelge 4.70 Bitki kısımlarındaki Na+ değerleri varyans analizi sonuçları ... 134
Çizelge 4.71 2017 yılı bitki kısımlarındaki S değerleri (mg/kg) ... 135
Çizelge 4.72 2017 yılı bitki kısımlarındaki S değerleri (mg/kg) ... 135
Çizelge 4.73 Bitki kısımlarındaki S değerleri varyans analizi sonuçları ... 136
Çizelge 4.74 2017 yılı bitki kısımlarındaki Cl- değerleri (%) ... 137
Çizelge 4.75 2018 yılı bitki kısımlarındaki Cl- değerleri (%) ... 138
Çizelge 4.76 Bitki kısımlarındaki Cl- değerleri varyans analizi sonuçları ... 139
Çizelge 4.77 2017 yılı bitki kısımlarındaki Fe değerleri (mg/kg) ... 140
Çizelge 4.78 2018 yılı bitki kısımlarındaki Fe değerleri (mg/kg) ... 141
Çizelge 4.79 Bitki kısımlarındaki Fe değerleri varyans analizi sonuçları ... 142
Çizelge 4.80 2017 yılı bitki kısımlarındaki Zn2+ değerleri (mg/kg) ... 143
Çizelge 4.81 2018 yılı bitki kısımlarındaki Zn2+ değerleri (mg/kg) ... 144
Çizelge 4.82 Bitki kısımlarındaki Zn2+ değerleri varyans analizi sonuçları ... 145
Çizelge 4.83 2017 yılı bitki kısımlarındaki Cu2+ değerleri (mg/kg) ... 146
Çizelge 4.84 2018 yılı bitki kısımlarındaki Cu2+ değerleri (mg/kg) ... 147
Çizelge 4.85 Bitki kısımlarındaki Cu2+ değerleri varyans analizi sonuçları ... 148
Çizelge 4.86 2017 yılı bitki kısımlarındaki Mn2+ değerleri (mg/kg) ... 149
Çizelge 4.87 2018 yılı bitki kısımlarındaki Mn2+ değerleri (mg/kg) ... 149
Çizelge 4.88 Bitki kısımlarındaki Mn2+ değerleri varyans analizi sonuçları ... 150
1 1. GİRİŞ
Dünyadaki nüfus artış hızı bitkisel ve hayvansal üretim artış hızından daha fazla olduğu için, insanlığın gıda açığı gün geçtikçe büyümektedir. Bu durum, insanları uygun olmayan şartlarda da üretim yapmaya zorlamaktadır. Tuzluluk ve tabansuyu problemi, üretimi kısıtlayan uygun olmayan şartlara örnektir.
Artan dünya nüfusunun 2025 yılında 8 milyara ulaşacağı ve dünyanın yakın gelecekte en önemli sorununun gıda güvenliği olacağı bilinen bir gerçektir. Bu artışla birlikte beslenme gereksiniminin karşılanması için, önümüzdeki 50 yıl içerisinde üretimin iki kat artırılması gerekmektedir (Howell vd. 2001). İnsanların temel gıda gereksinimlerinin güvenli bir şekilde karşılanması için; ilk olarak tarımsal üretimin ve sulanan alanların artırılması gerekmektedir (FAO 1988).
Su kaynaklarının sürekli kullanımının sağlanabilmesi için, mevcut suyun her alanda etkin kullanılması gerekmektedir. Suyun en çok kullanıldığı alan tarımsal sulama alanıdır (Kara 2005). Sulama, doğal yağışlarla karşılanamayan kültür bitkilerinin su ihtiyacının istenilen zamanda, istenilen miktarda ve kalitede, uygun yöntemlerle bitki kök bölgesine verilmesidir (Güngör vd. 2012). Sulamada kullanılan tatlı su kaynaklarının giderek azalması veya su tüketiminin en üst seviyeye ulaştığı zamanlarda yeterince tatlı su bulunmaması durumunda tuzlu ve sodyumlu sular da sulamada kullanılmaktadır. Kalitesiz sulama sularının dikkatsiz bir şekilde kullanılması durumunda toprakta tuzluluk artmakta, bu da bitkilerin büyüme ve gelişmesini olumsuz etkilemektedir (Hilal vd. 1997)
Bitkisel verimliliğin ve üretimin artırılmasında en önemli etmen olan sulama, geçmiş 50 yılda üretimin artışında önemli rol oynamıştır (Jensen vd. 1990). Suyun insanlar için başlıca üç kullanım alanı vardır. Bunlar; evsel tüketim (içme suyu dâhil), tarım ve endüstridir. Dünya genelinde tüketilen suyun yaklaşık olarak; % 70’i tarımda, % 20’si endüstride ve % 10’nu içme-kullanmada tüketilmektedir (Çiftçi 2010).
2
Dünyadaki temiz su kaynaklarının son derecede kısıtlı olması yanında, dağılımının da homojen olmaması insanların tarımsal amaçlı sulama sularına ulaşımını kısıtlamaktadır.
Dünyada sadece tarımda değil içme ve kullanma suyu amacıyla da insanlar çok kötü kalitede olan suları kullanmak zorunda kalmaktadırlar. Bu nedenle günümüzde sadece temiz su kaynakları değil bunun yanında düşük kalitede ki suların da tarımsal sulama amacıyla kullanım imkânlarının araştırılması gerekmektedir.
Kalitesi iyi olan sulama suları yağış rejimindeki düzensizlik sonucunda su kaynaklarının seviyelerinde yaşanan azalmalar, kalitesi iyi olmayan sulama sularının da tarımda kullanımını zorunlu hale getirmiştir. Dünyanın çeşitli ülkelerinde düşük kalitede ki sulama sularının tarımda kullanım olanakları yanı sıra çevrede ve bitkide meydana getirebilecekleri zararlı etkileri inceleyen çok sayıda araştırma yapılmaktadır (Yazar vd.
2012)
Kalitesi iyi olmayan sular, tarım yapılabilir toprakların kısa sürede tarım dışı kalmasına neden olmaktadır. Kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde bu sorun daha da önem arz etmektedir. Çünkü bu bölgelerde toprakta biriken tuzların yıkanması için su kısıtlı olup, sıcaklık nedeniyle bitki su tüketimi yüksek ve çoğunlukla da doğal drenaj yetersiz kalmaktadır (Rhoades 1972).
Ülkemiz gibi çoğunlukla kurak ve yarı kurak iklim kuşağında bulunan yörelerde, sulama projelerinin işletmeye açılmasından sonra, sulama suyunun kontrollü ve bilinçli olarak uygulanmaması, drenajın yetersiz olması ve su kayıplarının yüksek olması gibi etmenler nedeniyle verimli olan arazilerde drenaj sorunlarıyla birlikte tuzluluk ve sodyumluluk sorunları ortaya çıkmıştır. Özellikle ilk sulamaya açılan Konya, Niğde ve Adana gibi illerimizde sorunlu toprakların daha yoğun olduğu görülmektedir (Öztürk 2004).
Toprak ve su kaynaklarının hatalı kullanılmalarından dolayı nitelikleri hızlı bir şekilde bozulmaktadır. Dünyada tuzluluğun artmasına bağlı olarak, yıllık arazi kaybı yaklaşık 1.6 milyon ha civarındadır. Bu nedenle, dünyada sulanan yaklaşık 220 milyon ha alanın
3
45.4 milyon ha’ı tuzdan etkilenmiş durumdadır (Ghasemmi vd. 1995). Son 45 yılda drenaj sorunu nedeniyle kullanılamayan arazi miktarı 10.5 milyon ha’dır (Rhoades 1998). Örneğin İran ve Irak’ta sulanan alanların yaklaşık % 40’ı (Szabolcs 1994), Amerika’da % 28’i, Hindistan’da ise yaklaşık 6 milyon ha’dan fazla tarım alanının bu nedenlerden dolayı kullanılamadığı bildirilmiştir (Yaron 1981).
Türkiye’de çorak araziler, ülke yüzölçümünün % 2’sine, toplam işlenen tarım arazilerinin % 5.48’ine, ekonomik olarak sulanabilen 8.5 milyon hektar arazinin % 17’sine eşittir. Türkiye’deki sorunlu toprakların % 74’ü tuzlu, % 25.5’i tuzlu-alkali ve
% 0.5’i ise alkali topraklardan oluştuğu görülmektedir (Sönmez 2004).
Sulama ve drenaj hangi iklim kuşağında olursa olsun üretimde devamlılığı sağlayan, diğer gelişim etmenlerinin değerlendirilmesine olanak sağlayan temel kültürteknik önlemleridir. Bitki kök bölgesinde nem kontrolü, iyi planlanmış sulama ve drenaj sistemleri ile mümkün olmaktadır. Sulama ve drenaj ilişkisi çözülemeyen alanlarda, sulamalar sonrası toprak su dengesinin bozulması nedeniyle yüksek tabansuyu problemleri ortaya çıkmakta, tuzluluk ve çoraklaşma sonucunda bitkisel verim hızla azalmaktadır (Balaban vd. 1989).
Tarımsal alanlarda değişik nedenlerle ortaya çıkan yüksek tabansuyu, tarımsal açıdan önemli zararlara neden olduğu gibi insan ve evcil hayvanların sağlığı yönünden de önem taşımaktadır. Böyle arazilerde, kültür bitkilerinin yetiştirilmesi zor ve bazı hallerde olanaksız olduğundan, ülke ekonomisi bakımından önemli kayıplar meydana gelmektedir (Balcı 1973). Harran Ovası topraklarının 4984 hektarlık bölümünde tabansuyu tuzluluk düzeylerinin 5 dS/m’den fazla, 6908 ha’ında 3–5 dS/m arasında ve diğer kısımlarında ise 3 dS/m’nin altında olduğu tespit edilmiştir (Çelikel ve Çullu 2008).
Tabansuyu düzeyi ile bitki gelişme ve verimi arasında sıkı bir ilişki vardır. Tabansuyu doğrudan bitki köklerinin havalanmasına, kök gelişmesine ve köklerin besin maddesi alımına etki etmektedir. Yüksek tabansuyu düzeyi dolaylı olarak da; mikroorganizma
4
faaliyetlerini engellemekte ve kök bölgesinde tuz birikimine neden olmaktadır (Saatçiler 1989).
Kök bölgesinin iyi havalanması bitki gelişimi için oldukça önemlidir. İyi havalanan topraklarda bitki kök sistemi tam olarak gelişebilmektedir. Toprak havasında karbondioksit konsantrasyonu kök sisteminin gelişmesinde en önemli etkeni oluşturmaktadır. Toprak havasında karbondioksit konsantrasyonunun yüksek olması durumunda hemen hemen tüm bitkilerde kök sistemi ölmektedir. Kültür bitkileri kök sistemlerinin kısmen ya da tamamen belirli bir süre boyunca su altında kalması, verimin azalmasına, hatta tamamen ortadan kalkmasına neden olabilir. Bitki gelişme dönemi süresince tabansuyu seviyesi bitkinin etkili kök bölgesi derinliğinin altında tutulmalıdır (Balaban vd. 1989).
Toprakta bulunması gereken ve bitkiler için uygun olan nemin üst sınırı tarla kapasitesi nem sabitesidir. Buna karşılık gereğinden fazla suyun bulunması durumunda, toprakta hava bulunduran boşluk hacmi azalır. Bunun bir sonucu olarak bitkiler yeterli düzeyde oksijen alamadıklarından gelişmeleri engellenir. Bu bakımdan bitkilerin gelişmesi için toprağın hava-su dengesinin korunması çok önemlidir (Apan vd. 2005).
Bitkiler, kök derinlikleri farklı olan gelişme periyotlarında, tabansuyundan farklı düzeyde etkilenirler. Gelişmenin ilk dönemlerinde kök derinliğinin az olmasından dolayı yüksek tabansuyunun bitkiye etkisi daha düşük düzeyde olurken, olgunlaşma döneminde bu etki daha fazla olmaktadır (Öztürk 1994).
Bitkilerden elde edilecek en yüksek verim ancak her bitki için belirlenecek optimum tabansuyu düzeyinde gerçekleşecektir. Bu amaçla toprak içerisindeki tabansuyunun optimum düzeyde kontrol altında tutulabilmesi için kapalı drenaj sistemleri kurulmaktadır. Kapalı drenaj sistemlerinin projelenmesinde önemli bir kriter olan dren derinliği ve dren aralığı optimum tabansuyu derinliğine göre saptanmaktadır (Lutin, 1978).
5
Yemeklik baklagiller içerisinde yer alan fasulye (Phaseolus vulgaris L.), gerek dünya gerekse ülke tarımında önemli bir yere sahip olup, çoğu ülkede olduğu gibi Türkiye’de de yaygın olarak tüketilmektedir. Yemeklik tane baklagiller; diğer bitkisel ürünlere nazaran yüksek protein, düşük yağ, daha yüksek oranda vitamin ve mineral içermektedir. Fasulye, insan beslenmesinde önemli bir yere sahiptir (Şehirali 1988).
İnsan gıdası olarak dünyada yetiştiriciliği yapılan en önemli Fabaceae türüdür. Kültürü yapılan fasulye türleri arasında % 90 ağırlıkla Phaseolus vulgaris L. yetiştiriciliği yapılmaktadır (Graham ve Ranalli 1997).
Taze, kuru ve konserve olarak tüketilmesinin yanı sıra besin değerinin yüksek oluşu, fasulyenin önemini daha da artırmaktadır (Karaduman 2011). Dünyada insan beslenmesindeki bitkisel proteinlerin % 22’sinin, karbonhidratların % 7’sinin, hayvan beslenmesindeki proteinlerin % 38’inin ve karbonhidratların % 5’inin yemeklik baklagillerden sağlandığı belirtilmektedir (Adak vd. 2010).
İnsan vücudu esansiyel aminoasitleri (izolösin, lösin, lizin, metionin, treonin, triptofan ve valin) sentezleme özelliğine sahip değildir. Bundan dolayı bu aminoasitlerin karşılanması açısından taze ve kuru fasulye tüketimi beslenmemizde önemli bir rol oynamaktadır. İstatistiki veriler dikkate alındığında, fasulye tarımda önemli potansiyele sahip bir bitkidir. Bu önemi içerdiği zengin besin elementlerinden ve farklı tüketim şekillerinden kaynaklanmaktadır. Fasulye, kalsiyum, demir, fosfor gibi elementlerle B1 ve B2 gibi vitaminleri açısından da zengin olup, üstün bir beslenme özelliğine sahiptir.
Ayrıca fasulye yüksek oranda diyetsel lif içerdiği için kolesterol seviyesi bakımından oldukça düşüktür (Pekşen ve Gülümser 2005).
Yemeklik tane baklagillerde beslenme değerleri dikkate alındığında genel olarak yüksek oranda protein ve lösin esansiyel amino asidi içerdikleri; metionin ve sistin esansiyel amino asidi bakımından fakir ancak mükemmel bir tamamlayıcı protein kaynağı olup kolesterol seviyelerinin çok düşük olduğu ve içerdikleri antibesinsel maddeler nedeniyle sindirimlerinin zor olduğu söylenebilir (Pekşen ve Artık 2005).
6
Yemeklik tane baklagiller ucuz ve yüksek kaliteli bitkisel protein kaynağı olarak kabul edilirler. Tahıl tanelerinden yaklaşık iki kat fazla olmakla birlikte, tohumlarında ortalama olarak % 20-25 oranında protein içerirler (Şekil 1.1) (Fidan 2017).
Şekil 1.1 Yemeklik tane baklagil ve buğdayın tohumlarında içermiş oldukları protein oranları (%) (Norton vd. 1985)
Fasulye diğer baklagillerde olduğu gibi, köklerinde simbiyotik yaşayan Rhizobium bakterileri sayesinde, havadaki serbest azotunu toprağa bağlayarak, kendisinden sonra ekilecek bitkiye azotça zengin bir toprak bıraktığı gibi (Eroğlu 2007), köklerinde bulunan N, P, K ve Ca gibi besin maddeleri toprağı mineral bakımından zenginleştirmektedir (Çokkızgın vd. 2005; Güvenç ve Güngör 2011).
Bitkisel protein bakımından zengin olmasının yanında, içerdiği phasol ve phsolin adlı maddelerin şeker hastalığı tedavisinde kullanılan insülin yapısında bulunması sebebiyle, kan şekerini düşürücü etkisi de bulunmaktadır (Şalk vd. 2008).
Fasulye dünyada yemeklik tane baklagiller içerisinde en fazla ekim alanı ve üretimine sahiptir (Çelik ve Başyiğit 2002). Ülkemizde ise nohut ve mercimekten sonra 3. sırada yer almaktadır (Seymen ve Önder 2015).
Daha çok Asya ve Amerika kıtasında yetiştirilen kuru fasulye ekim alanı FAO 2016 verilerine göre 2000 yılında 23.8 milyon ha iken % 23.3 artarak 2016 yılında 29.4 milyon ha’a ulaşmıştır. Dünya kuru fasulye ekim alanlarının % 32.2’si Hindistan, % 10.5’i Myanmar, % 8.8’ini ise Brezilya’da bulunmaktadır. Türkiye ise ekim alanlarından % 0.3 pay ile 38. sırada yer almaktadır. Üretim değerlerine bakıldığında
7
ise; 2016 yılı FAO verilerine göre üretim 26.8 milyon ton olarak gerçekleşmiştir. 2000 yılında 17.8 milyon ton olarak gerçekleşen kuru fasulye üretimi son 16 yılda % 50.5 oranında artış göstermiştir (Anonim 2020).
Türkiye’de kuru fasulye üretimi toplam baklagil üretiminden 2017 yılı itibariyle % 20 pay almaktadır. 2017/18 üretim döneminde 239 bin ton olarak gerçekleşen Türkiye kuru fasulye üretiminin % 65.2’si İç Anadolu Bölgesi’nden karşılanmıştır. Konya ili tek başına Türkiye’nin kuru fasulye üretiminin % 30’unu karşılamıştır. Konya ilinden sonra Karaman ili % 13 ile Nevşehir ili % 12, Niğde % 7.9 ile Türkiye kuru fasulye üretiminden pay almışlardır (Anonim 2020). Ülkemizde 2009-2019 yılları arasında kuru fasulye ekim alanı, üretim ve verim değerleri çizelge 1.1’de verilmiştir. Çizelge incelendiğinde; 2010 yılından itibaren ekim alanında azalma eğilimi olmasına rağmen toplam üretimde bir azalma olmayıp aksine bir artış gözlenmektedir. Bunun sebebi, birim alandan elde edilen verimin artmış olmasıdır. Üretim miktarındaki bu artışın sebebi kuru fasulye üretim tekniğindeki gelişmeler ile açıklanabilir (Bolat 2016).
Çizelge 1.1 Ülkemiz fasulye ekilen alan, üretim ve verim değerleri Yıllar Ekilen Alan (bin da) Üretim (bin ton) Verim (kg/da)
2009 949.280 181 191
2010 1033.811 213 206
2011 946.254 201 212
2012 931.740 200 215
2013 847.630 195 230
2014 911.103 215 236
2015 935.840 235 251
2016 898.197 235 262
2017 897.221 239 266
2018 848.045 220 259
2019 889.385 225 253
Kaynak: TÜİK, 2020
Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümünde, 2017- 2018 üretim yıllarında iki yıl boyunca yürütülen bu çalışma, farklı düzeylerdeki sulama suyu tuzluluğu ve farklı seviyelerdeki tabansuyunun fasulyede (Phaseolus vulgaris L.) büyüme ve verim parametrelerine etkilerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Ayrıca çalışmada; dikkate alınan koşullar için toprak profilindeki çözelti hareketi ve bitkinin
8
çeşitli organlarına olan tuz taşınımı da incelenmiştir. Deneme tesadüf parsellerinde lizimetre koşullarında yürütülmüştür. Lizimetreler 100 cm toprak derinliğine sahip olacak şekilde doğal birim hacim ağırlığındaki toprakla doldurularak oluşturulmuştur.
Tabansuyu konusu olarak sular lizimetre tabanından itibaren yükseltilerek oluşturulmuş, 60 cm, 80 cm ve 100 cm (tabansuyu bulunmayan) konuları dikkate alınmıştır. Sulama suyu kalitesi konuları kontrol (T1): 0.25 dS/m, T2= 1.0 dS/m ve T3=2.5 dS/m olacak şekilde hazırlanmıştır. Ayrıca; tabansuyu tuzluluk düzeyi 10 dS/m olacak şekilde uygulanmıştır.
Giriş bölümü ile başlayan ve beş bölümden oluşan çalışmada ikinci bölümde konuya ilişkin kuramsal temeller ve daha önceden yapılan çalışmalar incelenmiş, üçüncü bölümde, arazi, laboratuvar ve büro çalışmalarında kullanılan materyal ile uygulanan yöntemler açıklanmış, dördüncü bölümde araştırmadan elde edilen bulgular verilerek beşinci bölümde bunların yorumlanmasıyla birlikte öneriler belirtilmiştir. Tezde ayrıca Türkçe ve İngilizce özetler ile kaynaklar listesi verilmiştir.
9
2. KURAMSAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI
Drenaj ve tuzluluk sorununu oluşturan en önemli etkenlerden biri de tabansuyudur.
Tabansuyu, geçirimsiz tabaka ile toprak yüzeyi arasında çeşitli derinliklerde bulunan ve toprağın satüre halde bulunma durumudur. Diğer bir ifade ile tabansuyu; yağışlar, yüzey akışı, aşırı sulamalar, akarsular, göller ve göletlerden derine sızarak bir geçirimsiz tabaka üzerinde biriken suların oluşturduğu durum ile toprak altındaki artezyenik basınçlı suların yukarıya çıkması sonucu oluşan saturasyon durumudur.
Özellikle kil oranı yüksek topraklarda tabansuyu oluşumları ortaya çıkmaktadır.
Sulamayla birlikte tabansuyu yükselip bitki kök bölgesine ulaşarak hem kökleri su altında bırakmakta hem de tabansuyunda çözünmüş tuzlar buraya taşınarak bitki gelişimini olumsuz etkilemektedir. Suyun bitkinin seçici kullanımı ve toprak yüzeyinden saf olarak buharlaşması sonucunda toprakta tuz birikimi oluşmaktadır (Çiftçi 2011).
Tabansuyunun toprak yüzeyinden itibaren 2 m ve daha yukarıda olduğu durumlarda drenaj sorunundan bahsedilebilir. Drenaj sorununun şiddeti ve drenaja duyulan gereksinim tabansuyunun bulunduğu derinliğe göre değerlendirilir. Bunun için tabansuyu derinliklerini dikkate alan bir sınıflandırma söz konusudur (Güngör vd. 2016) (Çizelge 2.1).
Çizelge 2.1 Tabansuyunun derinliklerine göre sınıflandırılması
Sınıf Derinlik (m)
Çok sığ ≤0.45
Sığ 0.45-0.90
Orta 0.90-1.50
Derin 1.50-2.00
Çok derin 2.00 <
Tabansuyu gözlemleri, araziye belirli aralıklar ve mesafelerle yerleştirilen gözlem kuyuları ve piezometre boruları yardımıyla yapılmaktadır. Gözlem kuyuları ile
10
tabansuyundaki alçalma ve yükselmeler zamana bağlı olarak istenilen aralıklarla (saatlik, günlük, haftalık, aylık, yıllık gibi) ölçülebilir. Piezometre boruları ile arazide yabancı kaynaklı suların giriş ve çıkış yönleri, derinliği ve artezyenik basıncın olup olmadığı tespit edilebilir. Tabansuyu seviye ölçümü toprak yüzeyi ile su tablası arasındaki düşey mesafenin ölçülmesidir. Tabansuyunun yıllık seviye değişimi için tabansuyu etütleri, su kalitesindeki değişimler için ise su analizleri yapılmaktadır.
Tabansuyu seviyesi, kış aylarında daha yüksekse, fazla suyun kaynağının yağışlar, yaz aylarında daha yüksekse kaynağın sulamalar olduğu düşünülmelidir.
Sulanan arazilerde tuz birikiminin başlıca iki kaynağı vardır. Bunlardan birincisi sulama suyu, diğeri ise yüksek tabansuyudur. Sulamada kullanılan sular, içerdikleri tuzların cins ve miktarına bağlı olarak çok değişik nitelikte olabilirler. Tuzlar, sulama sularında oransal olarak düşük, ancak önemli miktarlarda bulunurlar. Sulama suları çok iyi kalitede olsalar bile bünyelerinde azda olsa tuz bulundurmaktadırlar. Su içerisinde erimiş halde bulunan bu tuzların asıl kaynağı kayaların ve toprak zerrelerinin ayrışma ve parçalanma olaylarıdır. Ayrışan bu tuzlar, yüzey ve yeraltı sularıyla taşınarak bitki kök bölgesinde birikirler.
Tarım arazilerindeki tuzlulaşmanın bir kaynağı da yüksek tabansuyudur. Yüksek tabansuyu tablasının oluşumu arazinin doğal hidrolojik özelliklerinden veya sulama suyu kayıplarından kaynaklanır. Kılcal yükselme ile bitki kök bölgesine, hatta toprak yüzeyine ulaşan tabansuyu buharlaşma sonucunda bünyesindeki tuzları toprak profilinde bırakır. Tabansuyu çok tuzlu değilse veya toprak yüzeyine ancak kısa bir süre yakın olursa, bu durumda tuz birikimi kültür bitkilerinin gelişmesine engel olacak bir seviyeye ulaşmayabilir. Ancak uzun süre toprak yüzeyine yakın bir konumda kalırsa, toprakta tuz birikimi devam eder ve sonuçta toprak tuzluluğu bitkilerinin gelişmesini engelleyecek seviyelere erişebilir (Bahçeci 2009).
Bitki çeşidine ve toprak özelliklerine göre tabansuyu düzeyinin yüksek oluşu, bitki kök sistemlerinin havasız kalışına, düşük oluşu ise bitkiye gerekli olan suyun derine inen tabansuyu nedeniyle alınamamasına sebep olmaktadır. Genellikle killi topraklarda
11
tabansuyu seviyesinin uzun süre toprak yüzeyine yakın şekilde yüksek olması verimde önemli düşüşlere neden olmaktadır. Killi toprakların su tutma kapasitesinin yüksek olmasından dolayı, toprakta hava-nem dengesi bozulacağı için verim olumsuz etkilenmektedir. Dünyada bitkilerin su altında kalma süreleri ile ilgili olarak günümüze kadar birçok araştırma yapılmış ve yapılmaya da devam edilmektedir.
Bitki çeşitlerine göre değişmekle birlikte çoğunlukla bitkilerin 1 veya 3 gün tabansuyu etkisinde kalmaları gelişmelerinin gecikmesine ve verimlerinin düşmesine neden olmaktadır. Bazı bitkiler dışında 7-15 gün su altında kalan bitkilerin eski formlarına dönmeleri mümkün değildir. Amerika’da yapılan araştırmalar, hububatın çiçeklenme ve tane bağlama döneminde, su altında kalmaya karşı duyarlılığın, olgunluk dönemine nazaran daha yüksek olduğunu göstermiştir. İlkbaharda hububatın 2 gün su altında kalması ile verimin % 50, 5 gün su altında kalması ile de % 70 azaldığı bildirilmiştir.
Meyve ağaçları da su altında kalmaya karşı oldukça duyarlıdır. Su altında kalmaya en fazla dayanıklı olan meyve armuttur. Meyve ağaçlarında yapılan bir araştırma sonucunda kayısı ağaçlarının 15 gün su altında kalması sonucu hiç verim alınamamıştır (Güngör vd. 2016).
Ülkemiz tarım alanlarında yetiştirilen kültür bitkileri için optimum tabansuyu derinlikleri, tabansuyu ile oransal verim ilişkileri göz önünde bulundurularak belirlenmiştir. Çizelge 2.2’de farklı bitkiler için optimum tabansuyu derinlikleri verilmiştir.
Çizelge 2.2 Farklı bitkiler için optimum tabansuyu derinlikleri (Güngör vd. 2016)
Tarla Bitkileri Sebzeler
Bitki Çeşidi Tabansuyu
Düzeyi (Cm) Bitki Çeşidi Tabansuyu Düzeyi (Cm) Buğday
Arpa Mısır Pamuk Ş.pancarı
Patates Fasulye
Soya Yonca
140 100 90 90 80 100 120 80 100
Bezelye Domates
Biber Soğan Kabak Havuç Lahana
90 75 80 80 80 80 50
12
Bitkiler kökleri vasıtası ile toprak havasındaki oksijeni alıp karbondioksit vererek yaşamlarını sürdürürler. Tabansuyu düzeyinin yüksek olduğu topraklarda, boşluklar su ile dolu olduğundan hava oranı çok düşüktür. Böyle topraklarda toprak havası ile atmosfer havasının yer değiştirmesi de çok zorlaşmaktadır. Bunun sonucu olarak;
oksijen eksikliği ve karbondioksitin toksik miktarda birikmesiyle kök gelişimi kısıtlanır ve köklerin bitki besin maddeleri alımı azalır. Etkili porozitenin % 5-10’un altına düştüğü durumlarda kök bölgesi havasız kalır ve verimin düşmesine neden olur (Smedema ve Rycroft 1983). Drenaj sisteminin tesis edilmesiyle verimin % 10-25 civarında artışı söz konusudur (Castle vd. 1984).
Toprak yüzeyine yakın tabansuyunun bitkilere olan olumsuz etkisini ölçülendirmek için birikimli sığ su tablası (BSS) terimi kullanılmaktadır. Bu terim, belirli bir derinlik için hesaplanmakta ve bitki gelişme periyodu boyunca, tabansuyu seviyesinin bu derinliğin üzerine çıktığı gün sayısı ile göz önüne alınan bu derinliğin çarpımı olarak cm x gün şeklinde ifade edilmektedir. Birikimli sığ su tablası terimi genellikle 30 cm derinlik için belirlenmekte ve BSS30 şeklinde gösterilmektedir (Carter 1987).
Başarılı ve sürdürülebilir bir tarım için, toprağın iyi yönde geliştirilmesi ve yönetilmesi şarttır. Bu durumda da bitki gelişimi için uygun kök bölgesi hazırlanmalıdır. Uygun kök bölgesi ise; nem-oksijen-tuz dengesi anlamına gelmektedir. Bitkilerin yaşamlarını sürdürebilmeleri için nem ve oksijene gereksinimleri vardır. Eğer tuzlu tabansuyu kök bölgesine yükselir ve yaklaşık 48 saat ortamda kalırsa kök bölgesinde yüksek tuz konsantrasyonuna sahip bir durum oluşur ki; tüm tarımsal ürünler bu durumdan olumsuz etkilenir. Tabansuyunun yüzeyden belli bir derinlikte olması tabansuyu kapillar hareket ile kök bölgesine gitmekte ya da kök bölgesini aşarak yüzeyden buharlaşabilmektedir. Her iki koşulda da tuz, tabansuyundan hareket ederek kök bölgesinde ya da toprak yüzeyinde birikmektedir. Yapılan çalışmalarda kapillar hareketin sonucunda suyun çıkabileceği yüksekliğin toprak tekstürü ile ilişkili olduğu belirlenmiştir (Kara ve Arslan 2004).
13
Yapılan araştırmalar sonucunda elde edilen verilere göre, tabansuyu derinliğinin hafif bünyeli topraklarda 50-100 cm, ağır bünyeli killi ve siltli-killi topraklarda 150-200 cm olarak dikkate alınmasının uygun olduğu bildirilmiştir (Smedema ve Rycroft 1983;
Ritzema 1994).
Uygulanan sulama suları ile birlikte tuzlar toprağa girerek bitki kök bölgesinde birikmektedirler. Yıkamanın olmadığı koşullarda profildeki tuzluluk günden güne artmaktadır. Belirli bir zaman periyodunda ve toprak hacmindeki tuz içeriğini Meiri ve Plaut (1985) aşağıdaki gibi açıklamışlardır. Eşitlikte toprağın belli bir dönem sonundaki tuz yükü görülmektedir. Tuz yükü, toprağın başlangıçtaki tuz yüküne, sulama ile birlikte ilave edilen tuzun eklenip, drenajla uzaklaşan tuzun çıkarılması ile hesaplanmasını ifade etmektedir.
St= S0 + CiVi – Cd Vd
St = t zamanı sonunda topraktaki tuz içeriği, S0 = başlangıçta topraktaki tuz içeriği, Ci= sulama suyu tuz konsantrasyonu, Cd = drenaj suyu tuz konsantrasyonu, Vi= uygulanan sulama suyu hacmi, Vd = drenaj suyu hacmidir.
Tuzluluk, özellikle kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde verimi sınırlayan ana faktörlerden birisidir. Abiyotik stres faktörlerinden biri olan tuzluluk, diğer stres faktörleri gibi (sıcaklık, ağır metaller, mineral eksikliği, kuraklık, don, zararlı mikroorganizmalar, parazit bitkiler, pestisitler, insektisitler vb.) bitkilerin büyümesini, gelişmesini ve ürün verimini olumsuz yönde etkilemektedir. Tuzluluk bitkilerde su potansiyelinde değişmelere, iyon dengesizliğine ve toksisiteye neden olmaktadır. Bunun sonucunda hücre membranlarının fonksiyonu bozulmakta, fotosentez azalmakta ve bitki gelişiminde bozukluklar ortaya çıkmaktadır (Liu vd. 2000, Zhu 2001, Malecka vd.
2001, Gaspar vd. 2002).
14 2.1 Tabansuyu İle İlgili Çalışmalar
McMullin ve Read (1983), Kanada’nın Alberta eyaletinde lizimetrelerde kumlu-tın toprak kullanarak yapmış oldukları çalışmada, su tablası derinliğinin 120 cm olması durumunda arpa bitkisinin, toplam su ihtiyacının yaklaşık % 50’sini tabansuyundan karşılayabileceğini belirtmişlerdir.
Ragab ve Amer (1986), mısır bitkisi ile tarla şartlarında 45-50 cm derinlikte kil tabakası içeren killi-tınlı toprakta sabit olmayan tabansuyu derinliği koşullarında çalışmalar yürütmüşlerdir. Tabansuyunun bitki su tüketimine katkısını belirlemek amacıyla farklı iki yöntem kullanmışlardır. Birincisinde Darcy Kanunu temel alınırken, ikincisinde toprak su dengesi ile evapotranspirasyon (ET) dikkate alınmıştır. Her iki yöntemde de 75 günlük bir yetiştirme periyodunda, tabansuyunun evapotranspirasyona (ET) katkısının 190-220 mm (ET’nin yaklasık % 40’ı) arasında olduğu belirtilmiştir.
Çiftçi (1987), Konya TİGEM arazilerinde yaptığı bir çalışmada, toprakların tuzlulaşması ve yer yer sodyumlulaşmasının asıl sebebinin yüksek tabansuyu seviyesi ve tabansuyu tuz konsantrasyonu olduğunu tespit etmiştir.
Çiftçi ve Güngör (1987), Konya TİGEM arazisinin tuzluluk sorunu olan alanlarında, tabansuyu ile toprak tuzluluğu ilişkilerini belirlemek amacıyla yaptıkları araştırmada, tabansuyu seviyesi ve tuzluluğunu takip etmek amacıyla 11 adet gözlem kuyusu açmışlardır. Drenaj kanalı yetersizliğinden dolayı, tabansuyu seviyesi aşırı yükselmiş, yükselen tabansuyu buharlaşma sonucunda bünyesindeki tuzu üst toprak katmanlarına biriktirmiştir. Maksimum tuzluluk 0-60 cm arasındaki toprak katmanlarında görülmüş, dolayısıyla toprağın tuzlulaşması üst toprak katmanlarında olmuştur. Kapilarite ile toprağın üst katmanlarına tuz taşınmasının minimum olduğu kritik tabansuyu derinliği ise bu araştırma yeri için 110 cm bulunmuştur.
Knuteson vd. (1989), killi ya da tınlı topraklarda teorik olarak kapillar yükselmenin 4.5- 5.0 metreye kadar çıkabileceğini ifade etmişlerdir. Franzen (2003), tabansuyundan olan
15
kapiller yükselmenin killi-siltli toprakta 2.5 ile 3.0 metre, kumlu bir toprakta ise 0.5-0.6 metre olduğunu saptamışlardır.
Balaban vd. (1989), bazı kültür bitkilerinde tabansuyu düzeyi-verim ilişkileri üzerinde bir çalışma yapmışlardır. Buğday, mısır, pamuk, şeker pancarı, patates ve yonca bitkilerinin ele alındığı çalışmada, ülkemizde değişik araştırmacılar tarafından elde edilen tabansuyu düzeyi verim ilişkileri istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve sonuçta verim azalmasına neden olmayacak tabansuyu düzeylerini, buğday için 140 cm, patates ve yonca için 100 cm, mısır ve pamuk için 90 cm ve şeker pancarı için ise 80 cm olarak belirlemişlerdir.
Kara vd. (1990), Konya-Çumra-Çandır Mevkii arazilerinde yaptıkları bir çalışmada, tabansuyu seviyesinin yıllık değişiminin, tabansuyu seviye sınıfı yönünden (Hansen, Israelsen ve Stringhan 1979) “Fena düzeyde” olduğunu bulmuşlardır. Fena düzeyde bulunan tabansuyu seviyelerinin, yarı kurak iklim kuşağında bulunan bölgelerde tarla içi drenaj şebekesinin tesis edilmemiş olduğu yerlerde toprakların tuzlulaşmasına sebep teşkil edeceğini belirtmişlerdir.
Kara vd. (1991), Konya Ovası’nda yapmış oldukları bir araştırmada, tabansuyu seviyesi yıllık değişimini 106-192 cm arasında, tabansuyu kalitesini de T3S1 olarak belirlemişlerdir.
Bahçeci (1992), şeker pancarı için drenaj kriterlerinin belirlenmesi amacıyla, sulamalardan sonra toprak yüzeyinde bulunan tabansuyunun 3, 6, 9, 12 ve 15 günde 90 cm derinliğe düşürülmesi konularından oluşan bir lizimetre denemesi kurmuştur.
Denemede, tabansuyunun kök bölgesinden 3 günde uzaklaştırıldığı konuda en yüksek verim alınmasına karşılık, konular arasında istatistiksel olarak önemli bir fark bulunmamıştır. Bu duruma, lizimetrelerdeki su düzeyinin sürekliliğini sağlamada uygulanan devamlı akış halindeki suyun bitki köklerinin havasızlıktan çürümesini önleyici etki yapmış olabileceği gerekçe gösterilmiştir.
16
Beyazgül vd. (1993), pamuk yetiştirilen alanlarda su tablasının toprak yüzeyinden 90 cm derine düşürülme süresini belirlemek için 2 m2’lik lizimetrelerde kararlı akış koşullarında bir deneme yürütmüşlerdir. Denemede, ilk yıl tabansuyunun toprak yüzeyinden 90 cm derinliğe düşürülmesi için 2, 3, 4, 5 ve 7 gün olmak üzere beş konu, ikinci ve üçüncü yıllarda ise 3, 6, 9 ve 12 gün olmak üzere dört konu uygulanmıştır.
Deneme sonuçları açısından yıllar ayrı ayrı değerlendirildiğinde konular arasında önemli bir farklılık göstermezken Duncan test sonucuna göre; 3 ve 6 günlük konular birinci, 9 günlük konu ikinci ve 12 günlük konu üçüncü grupta yer almıştır.
Öztürk (1994), 1992 ve 1993 yılları arasında serada oluşturulan lizimetrelerde, tabansuyu derinliğinin 30, 45, 60 ve tabansuyunun olmadığı 90 cm toprak derinliğinde, sulama suyu tuzluluğunun 0.25, 1, 2 ve 3 dS/m olduğu konularda biber verimine, bitkinin bazı özelliklerine ve toprak tuzluluğuna etkilerini araştırmıştır. Araştırma sonuçlarına göre; tabansuyu derinliğinin azalmasıyla, biber verimi, kök derinliği ve bitki boyu değerleri önemli ölçüde azalmış, buna karşılık toprak tuzluluğu değerleri artmış ve tabansuyu bulunan konularda su tüketimi daha yüksek bulunmuştur. Sulama suyu tuzluluğunun artmasıyla, biber verimi, su tüketimi, meyve boyu ve bitki boyu değerleri önemli ölçüde azalmasına karşılık, toprak tuzluluğu, meyvedeki kuru madde miktarı, meyve, yaprak ve dallardaki toplam mineral madde miktarları önemli ölçüde artmıştır.
Erözel ve Öztürk (1996), farklı kalitedeki sulama suları ile farklı derinliklerdeki tabansuyu düzeylerinin havuç (Daucus carota) verimine ve topraklarda yetişme periyodu süresince oluşan tuzlulaşmaya etkilerini belirlemişlerdir. Denemede elektriksel iletkenliği 0.25, 1, 2, 4 ve 6 dS/m olmak üzere beş farklı sulama suyu kullanmışlar, tabansuyu derinliği ise; 45, 60 ve tabansuyu bulunmayan 90 cm toprak derinliği olacak şekilde dikkate alınmıştır. Deneme sonucunda hem sulama suyu kalitesinin hemde tabansuyu derinliğinin % 1 önemlilik düzeyinde etkili olduğunu; sulama suyu elektriksel iletkenliğin artması ve tabansuyu düzeyinin toprak yüzeyine yaklaşmasıyla verimde önemli düzeyde azalmaların meydana geldiğini ifade etmişlerdir. Sulama suyu kalitesinin topraktaki tuz birikimini % 1 önemlilik düzeyinde etkilediğini, tabansuyu derinliğinin etkisinin ise önemsiz olduğunu belirtmişlerdir.
