Year 2020, Volume 23 , Issue 2, Pages 544 - 553 2020-04-30

Bowen Oranı Enerji Dengesi Yöntemiyle Buğday Su Tüketiminin Belirlenmesi
Determination of Evapotranspiration For Wheat by Using Bowen Ratio Energy Balance Method

Deniz Levent KOÇ [1] , Rıza KANBER [2]


Araştırmada, Çukurova yöresinde doğal yağış koşullarında yetiştirilen buğday bitkisinin gerçek su tüketimi, Bowen oranı enerji dengesi (BREB) ve su bütçesi yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Buğdayın mevsimlik su tüketimi BREB yöntemiyle 477 mm, su bütçesi yöntemiyle 494 mm hesaplanmıştır. Sulanan buğday konusunda ise mevsimlik su tüketimi su bütçesi yöntemiyle 708 mm hesaplanmıştır. Su bütçesi ile BREB yöntemi kullanılarak elde edilen bitki su tüketimi değerleri arasında R2= 0.83 olan doğrusal bir ilişki bulunmuştur. Buğday bitkisine ilişkin bitki katsayıları (Kc), FAO-Penman-Monteith (PM) eşitliği kullanılarak hesaplanmıştır. Kc değerleri başlangıç, bitki gelişimi, mevsim ortası ve mevsim sonu dönemleri için, sırasıyla 0.55, 0.98, 1.47 ve 0.77 olarak hesaplanmıştır. Denemede dane verimi değerleri susuz ve sulanan konuda sırasıyla 661 ve 551 kg.da-1; kuru madde miktarı 1611 ve 1645 kg.da-1 olarak elde edilmiştir. Su kullanma randımanları ise, kuru madde esasına göre (WUEb) susuz ve sulanan konuda sırasıyla 3.38 ve 3.45 g.m-2.mm-1; verim esasına göre (WUEy) 1.39 ve 1.15 g.m-2.mm-1 olarak hesaplanmıştır. Hasat indeksi (HI) değerleri ise, susuz ve sulanan konuda, sırasıyla 0.44 ve 0.34 olarak hesaplanmıştır. Yapılan varyans analiz sonuçlarına göre anılan konuların kuru madde miktarı ve dane verimi değerleri arasında istatistiksel anlamda bir fark bulunmamıştır.

The actual evapotranspiration of  rainfed wheat was determined by using Bowen ratio energy balance and water balance methods under Çukurova region conditions. The seasonal evapotranspiration of rainfed wheat was 477 and 494 mm for BREB and water budget methods, respectively. The seasonal evapotranspiration of wheat under irrigated conditions was calculated as 708 mm by using water budget method. A linear correlation (R2= 0.83) was found between the evapotranspiration obtained by water budget and Bowen Ratio energy balance methods. The single crop coefficients (Kc) for wheat were determined by using the FAO Penman-Monteith equation. The seasonal Kc values were calculated as 0.55, 0.98, 1.47 and 0.77 for initial, crop development, mid-season and maturity periods, respectively. The grain yield was 661 and 551 kg.da-1; the biomass was 1611 and 1645 kg.da-1 under rainfed and irrigated conditions, respectively. The biomass water use efficiency (WUEb) was 3.38 and 3.45 g.m-2.mm-1 whereas grain yield water use efficiency (WUEy) was 1.39 and 1.15 g.m-2.mm-1 for rainfed and irrigated conditions, respectively. Harvest index (HI) was 0.44 and 0.34 for rainfed and irrigated conditions, respectively. On the basis of the rainfed and irrigated conditions were no significantly different with respect to between grain yield and biomass values according to the variance analysis.

  • Abtew W 2005. Evapotranspiration in the Everglades; Comparison of Bowen Ratio Measurements and Model Esimations. ASAE Meeting in Tampa, Florida, USA, 17 – 21 July .
  • Akpolat A 2011. Mikrometeorolojik ve Lizimetre Yöntemleriyle Belirlenen Buğday Bitki Su Tüketimlerinin Karşılaştırılması. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi. Adana, 73 sy.
  • Ay H 2003. Çukurova Koşullarında Bazı Ekmeklik Buğday Çeşitlerinde Sulama ve Farklı Azot Dozlarının Verim, Verim Unsurları ve Bazı Kalite Özellikleri Üzerine Etkisi. Tarla Bitkileri Anabilim Dalı Doktora Tezi. Adana, 174 sy.
  • Beadle CL 1985. Plant Growth Analysis. Techniques in Bioproductivitiy and Photosynthesis. 20-25 S. Oxford, England.
  • Bowen IS 1926. The Ratio of Heat Losses by Conduction and by Evaporation from Any Water Surface. Phys. Rev., 27:779-787.
  • Burman RD, Pochop LO 1994. Evaporation, Evapotranspiration and Climatic Data. Development in Atmospheric Science, Elsevier, The Netherlands, 22:278.
  • Campbell 1991. Campbell Scientific Bowen Ratio System Instruction Manual. 14-20 Field Street. Shepshed, Leics., LE12 9 AL, UK., 16 S.
  • Campbell 1995. Campbell Scientific Q-7 Net Radiometer User Guide. 14-20 Field Street, Shepsed, Leics., LE12 9 AL, UK., 12 S.
  • Djaman K, O´Neill M, Owen C, Smeal D, West M, Begay D, Allen S, Koudahe K, Irmak S, Lambard K 2018. Long-Term Winter Wheat (Triticum aestivum L.) Seasonal Irrigation Amount, Evapotranspiration, Yield, and Water Productivity under Semiarid Climate. Agronomy, 8(96):1-16.
  • Dicken, U, Cohen, S, Tanny, J 2013. Examination of the Bowen ratio energy balance technique for evapotranspiration estimates in screenhouses. Biosystems Engineering, 114(4): 397-405.
  • Doorenbos J, Pruitt WO 1977. Crop Water Requirements. Irrigation and Drainage Paper, FAO Rome, 24:144.
  • Held A, Steduto P, Orgaz F, Matista A, Hsiao TC 1990. Bowen Ratio Energy Balance Tecnique for Estimating Crop Net CO2 Assimilation and Comparison with a Canopy Chamber. Theoretical and Applied Climatology 42:203-213.
  • Howell TA, Musick JT, Tolk JA 1986. Canopy Temperature of Irrigated Winter Wheat. Transactions of the ASAE, 29(6):1692-1699.
  • Hsiao TC 1993. Plant Athmosphere Interactions, Evapotranspiration and Irrigation Scheduling. Course I.C.A.M.A.S. Bari, Italy, 148 sy.
  • Irmak S, Djaman K, Sharma V 2015. Winter wheat (Triticum aestivum L.) evapotranspiration and single and basal crop coefficients.Transactions of the ASABE 58(4):1047–1067.
  • Kanber R 1999. Sulama Ders Kitabı. 2. Baskı, Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları Adana, 530 sy.
  • Kang S, Gu B, Taisheng D, Zhang J 2003. Crop Coefficient and Ratio of Transpiration to Evapotranspiration of Winter Wheat and Maize in a Semi-Humid Region. Agric.ultural Water Management 59(3):239-254.
  • Keklikçi Z, Barut H, Semercioğlu T 2004. Çukurova Bölgesinde Yaygın Olarak Yetiştirilen Bazı Ekmeklik Buğday Çeşitlerinde Fosfor İhtiyacının Belirlenmesi. Eco-Conference 2002, Novi Sad Yugoslavia.
  • Kumagai, T, Saitoh TM, Sato Y, Morooka T, Manfroi OJ, Koichiro K, Masakazu S 2004.Transpiration, canopy conductance and the decoupling coefficient of a lowland mixed dipterocarp forest in Sarawak, Borneo: dry spell effects. Journal of Hydrology, 287(1-4): 237-251.
  • MGM, 2019. http://www.mgm.gov.tr/mevbis
  • Musick JT, Porter KB 1990. Irrigation of Agricultural Crops. B.A. Stewart and D.R. Nielsen. Am. Soc. of Argon., Inc. Number 30, Madison, Wisconsin USA S:598-632.
  • Özbek H, Dinç U, Kapur S 1974. Çukurova Üniversitesi Yerleşim Sahası Topraklarının Detaylı Etüd ve Haritası. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları Adana, 23(8):149.
  • Özkoca Y 2015. Mikrometeorolojik Yöntemlerle Bitkilerin Enerji Akılarının Belirlenmesi. Meteoroloji Mühendisliği Anabilim Dalı Atmosfer Bilimleri Programı Yüksek Lisans Tezi. 76 sy.
  • Prueger JH, Hatfield JL, Aase JK, Pikul JL 1997. Bowen-Ratio Comparisons with Lysimeter Evapotranspiration. Agronomy Journal 89 (5):730-736.
  • Reicosky DC, Sharrat BS, Ljungkull, JE, Baker DG 1983. Comparison of Alfalfa Evapotranspiration Measured by a Weighing Lysimeter and a Portable Chamber. Agricultural Meteorology, 28:205-211.
  • Sezen SM 2000. Çukurova ve Harran Ovası Koşullarında Buğdayda Azot-Su-Verim İlişkilerinin Belirlenmesi ve Ceres-Wheat V3 Modelinin Test Edilmesi. Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Doktora Tezi, Adana, 81 sy.
  • Sezen SM, Yazar A 1996. Çukurova Koşullarında Buğdayda Su-Verim İlişkilerinin Belirlenmesi. Doğa Türk Tarım ve Ormancılık Dergisi.20:41-48.
  • Sezen MS 1993. Çukurova Koşullarında Buğdayda Su-Verim İlişkilerinin Belirlenmesi ve Ceres-Wheat Bitki Büyüme Modelinin Test Edilmesi. Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Adana, 86 sy.
  • Shi, T., Guan, D., Wu, J., Wang, A., Jin, C. ve Han, S. (2008). Comparison of methods for estimating evapotranspiration rate of dry forest canopy: Eddy covariance, Bowen ratio energy balance, and Penman-Monteith equation. Journal of Geophysical Research, 113, 1-15.
  • Spittlehouse, DL, Black TA 2010. Evaluation of the Bowen ratio energy balance method for determining forest evapotranspiration. Atmosphere-Ocean, 2:98-116.
  • Steduto P, Çetinkökü, Ö 1999. Bitki-Atmosfer İlişkilerine Dayalı Evapotranspirasyon Yöntemleri. Bitki Su Tüketiminin Belirlenmesinde Kullanılan Yöntem Bilimi: İnceleme ve Değerlendirmeler Konulu Ulusal Çalışma Toplantısı. Adana, 61-84 S.
  • Ünlü M, 2000. Çukurova Koşullarında Mikrometeorolojik Yöntemlerle Pamuk Su Tüketiminin ve Bitki Katsayılarının Belirlenmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Doktora Tezi. Adana, 106 sy.
  • Ünlü M, Kanber R, Kapur B 2010. Comparison of Soybean Evapotranspirations Measured by Weighing Lysimeter and Bowen Ratio-Energy Balance Methods. African Journal of Biotechnology 9(30): 4700-4713.
  • Ünlü M, Kanber R, Koç DL, Özekici B, Kekeç U, Yeşiloğlu T, Ortaş İ, Ünlü F, Kapur B, Tekin S, Kathner J, Gebbers R, Zude M, Peeters A, Ben-Gal A 2014. Irrigation scheduling of grapefruit trees in a Mediterranean environment throughout evaluation of plant water status and evapotranspiration. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 38: 908-915.
  • Wang W, Xiao W, Cao C, Gao Z, Hu Z, Shoudong L, Shuanghe S, Linlin W, Qitao X, Jiaping X, Dong Y, Xuhui L 2014. Temporal and spatial variations in radiation and energy balance across a large freshwater lake in China. Journal of Hydrology, 511:811-824.
  • Zhang Y, Kendy E, Qiang Y, Changming L, Yanjun S, Hongyong S 2004. Effect of Water Deficit on Evapotranspiration, Crop Yield and Water Use Efficiency in the North China Plain. Agr. Water Manag. 64:107-122.
Primary Language tr
Subjects Agriculture
Journal Section RESEARCH ARTICLE
Authors

Orcid: 0000-0002-4495-3060
Author: Deniz Levent KOÇ (Primary Author)
Institution: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0001-7758-8787
Author: Rıza KANBER
Institution: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Thanks Bu makale, 2003-2004 yıllarında Çukurova Üniversitesi’nde yapılan bir yüksek lisans tez çalışmasından elde edilen sonuçlar kullanılarak ve bu yıllardan sonraki yeni literatürlerle güncellenerek hazırlanmıştır.
Dates

Application Date : July 29, 2019
Acceptance Date : January 5, 2020
Publication Date : April 30, 2020

APA Koç, D , Kanber, R . (2020). Bowen Oranı Enerji Dengesi Yöntemiyle Buğday Su Tüketiminin Belirlenmesi . Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi , 23 (2) , 544-553 . DOI: 10.18016/ksutarimdoga.vi.597980