Understanding the effects of water deficit on crop yield is essential for growers and researchers, as it represents a crucial uncertainty in agriculture, along with factors such as sales price, tenure, input costs, and input quality. This study compares and analyzes the yield response factors of two crops, cotton and silage maize, to water deficit using data from Islahiye town of Gaziantep Province in Türkiye. The primary data source is the 2016 Türkiye Plant Water Consumption Guide, prepared by TAGEM and DSI using the FAO Penman-Monteith method. The yield response factor Ky indicates the sensitivity of the crop yield to the potential evapotranspiration (PET) deficit in ten-day periods, t. Their yield response factors change depending on the growth stage and percentage of water deficit. Our model is based on water production function and the soil moisture balance equation, and the model can be applied to all crops, including herbaceous, trees, and vines. The water shortage rate is the same for each t. The solution of the maximization model by a Mixed-Integer Programming (MIP) Solver revealed that both crop yields are considerably affected by water deficits, with similar sensitivities observed. However, while cotton is more sensitive until a 15 per cent deficit, silage maize becomes more sensitive beyond this value. The findings will have a significant impact on decision-making for water allocation, ensuring optimal use of this essential resource. This model and its solution use optimization algorithms to provide new knowledge and perspectives to manage water deficits better and optimize crop yields.
Su kıtlığının bitki verimi üzerindeki etkilerini anlamak, tarımda satış fiyatı, mülkiyet süresi, girdi maliyetleri ve girdi kalitesi gibi unsurlarla birlikte önemli bir belirsizliği temsil ettiğinden, yetiştiriciler ve araştırmacılar için hayati bir öneme sahiptir. Bu çalışma, Türkiye'nin Gaziantep ilinin İslahiye ilçesinden alınan verileri kullanarak pamuk ve silajlık mısırın kısıntılı sulamaya verdiği verim tepki faktörlerini karşılaştırmayı ve analiz etmeyi amaçlamaktadır. Verim tepki faktörü Ky, on günlük periyotlarda (t), potansiyel bitki su tüketimindeki azalmaya karşı bitki veriminin duyarlılığını gösterir. Ana veri kaynağı, TAGEM ve DSI tarafından FAO Penman-Monteith yöntemi kullanılarak hazırlanan 2016 Türkiye Bitki Su Tüketimi Rehberi'dir. Verim tepki faktörleri, büyüme aşamasına ve kısıntılı sulama yüzdesine bağlı olarak değişmektedir. Modelimiz su üretim fonksiyonu ve toprak nem dengesi denklemine dayalı olup, otsu bitkiler, ağaçlar ve asmalar dahil tüm bitkilere uygulanabilir. Kısıntılı sulama oranı her bir t için aynıdır. Karma Tamsayılı Programlama (MIP) Çözücü ile maksimizasyon modelinin çözümü, her iki ürünün veriminin de benzer duyarlılıklar göstererek kısıntılı sulamadan önemli ölçüde etkilendiğini ortaya koymuştur. Ancak, pamuk %15 kısıntılı sulama oranına kadar daha duyarlı iken, silajlık mısır bu değerin ötesinde daha duyarlı hale gelmektedir. Bulgular, su tahsisi karar alma sürecinde önemli bir etkiye sahip olacak ve bu temel kaynağın optimum şekilde kullanılmasını sağlayacaktır. Bu model ve çözümü, kısıntılı sulamayı daha iyi yönetmek ve ürün verimlerini optimize etmek için yeni bilgi ve bakış açılarıyla optimizasyon algoritmalarını kullanmaktadır.
Bu çalışmanın, özgün bir çalışma olduğunu; çalışmanın hazırlık, veri toplama, analiz ve bilgilerin sunumu olmak üzere tüm aşamalarından bilimsel etik ilke ve kurallarına uygun davrandığımı; bu çalışma kapsamında elde edilmeyen tüm veri ve bilgiler için kaynak gösterdiğimi ve bu kaynaklara kaynakçada yer verdiğimi; kullanılan verilerde herhangi bir değişiklik yapmadığımı, çalışmanın Committee on Publication Ethics (COPE)' in tüm şartlarını ve koşullarını kabul ederek etik görev ve sorumluluklara riayet ettiğimi beyan ederim. Herhangi bir zamanda, çalışmayla ilgili yaptığım bu beyana aykırı bir durumun saptanması durumunda, ortaya çıkacak tüm ahlaki ve hukuki sonuçlara razı olduğumu bildiririm. Saygılarımla Dilek OLCAY
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Crop and Pasture Waste Water Use, Industrial Crops |
Journal Section | RESEARCH ARTICLE |
Authors | |
Early Pub Date | March 20, 2025 |
Publication Date | March 27, 2025 |
Submission Date | November 1, 2024 |
Acceptance Date | February 13, 2025 |
Published in Issue | Year 2025Volume: 28 Issue: 2 |
International Peer Reviewed Journal
Free submission and publication
Published 6 times a year
KSU Journal of Agriculture and Nature
e-ISSN: 2619-9149