Akdeniz koşullarında cropgro-kinoa modelinin performansının farklı sulama düzeylerinde belirlenmesi ve olası iklim değişikliğinin etkisinin değerlendirilmesi
Determining the performance of the cropgro-quinoa model under different irrigation levels and evaluating the effect of climate change on quinoa yield and yield components under Mediterranean conditions
- Tez No: 916316
- Danışmanlar: PROF. DR. S. METİN SEZEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Kinoa, Sulama Programı, CROPGRO modeli, duyarlılık analizi, iklim senaryoları, Quinoa, Irrigation Program, CROPGRO model, sensitivity analysis, climate scenarios
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Bu tez çalışmasında DSSAT-CROPGRO Kinoa V.8.2 bitki simülasyon modeli ile 2014 ve 2015 yıllarında Tarsus koşullarında kinoa bitkisinde yürütülen arazi denemesine ait verilerden yararlanılarak farklı sulama düzeylerinde, kinoa bitkisinin kimi bitki gelişim dönemlerine (çiçeklenme ve olgunluk) ulaşma zamanı, verim ve verim bileşenleri tahmin edebilme potansiyeli ile mevcut ve gelecekte öngörülen iklim senaryolarında olası iklim değişiminin etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Duyarlılık analizi ile mevcut ve geleceğe ait meteorolojik parametreler (sıcaklık, yağış ve CO2) olası aralıkta değiştirilerek, bu farklılıkların kinoa dane verimi ve bitki gelişim dönemi üzerine etkileri varyasyon katsayısı (% CV) hesaplanarak incelenmiştir. Araştırmada, çizgi kaynaklı yağmurlama sistemi ile farklı sulama düzeyleri oluşturulmuştur. Laterale en yakın konu tam sulama konusunu (I100) oluştururken, en uzak konu ise (I0) susuz konuyu oluşturmuştur. Her iki konu arasında ise kısıntılı sulama I75, I50 ve I25 sulama düzeyleri yer almıştır. Sulamalar kinoa bitkisinin erken vegetatif, geç vegetatif, çiçeklenme ve dane dolum periyotlarında laterale en yakın I100 konusunda 60 cm toprak derinliğindeki eksik nemin tarla kapasitesine tamamlanması şeklinde yapılmıştır. Farklı sulama düzeylerinin kinoa verim ve verim bileşenlerinde etkisi istatistiksel olarak %1 hata seviyesinde önemli bulunmuştur. Maksimum kinoa verimleri 2014 ve 2015 yılında I100 (4700-4230 kg/ha) konusunda belirlenirken, minimum verim susuz konuda (I0) (2500 ve 1930 kg/ha) elde edilmiştir. Çalışmanın model bölümünde öncelikle CROPGRO-kinoa modelinin kalibrasyonu 2014 yılı verileri ile, validasyonu ise 2015 yılı verileri kullanılarak yapılmıştır. Ardından, olası iklim değişikliklerinin kinoa verimi üzerine etkilerini belirlemek amacıyla RCP4.5 ve RCP8.5 iklim senaryoları ile HadGEM2-ES, MPI-ESM-MR, GFDL-ESM2M küresel iklim modellerinden yararlanılmıştır. Gelecek dönem yakın periyot (YP) 2016-2045, orta periyot (OP) 2046-2075, uzak periyot (UP) 2076-2098 olarak gruplandırılmıştır. CROPGRO-kinoa modeli ile bitki gelişme dönemlerine varış zamanı (çiçeklenmeye ve olgunluğa ulaşma zamanı), toprak su içeriğinin ve LAI'nin mevsim içerisinde değişimi simülasyonla iyi performans sergilemiştir. Ayrıca, kinoa verimi, maksimum LAI tahmininde ölçülen ve tahmini değerler arasındaki fark kabul edilebilir sınırlarda olduğundan CROPGRO-kinoa V4.8.2. modeli Doğu Akdeniz koşullarında kinoa bitki gelişimini, verimini ve olası iklim değişikliği etkisini tahmin etmede kullanılabilir. Çalışmada tam sulama koşulunda (I100) RCP4.5 senaryosuna göre kinoa veriminin yakın ve orta dönemlerinde sırasıyla %3.9 ve %8.6 oranında artması, uzun dönemde ise %-4.6'lık bir azalma beklenmektedir. RCP8.5 senaryosunda ise kinoa veriminin yakın periyotta %3.1 artması beklenirken, orta ve uzun periyotlarda sırasıyla %-7.0 ve %-13.7'lik bir azalma beklenmektedir. Kısıntılı sulama (I50) koşulunda RCP4.5 senaryosuna göre kinoa verimi yakın ve orta periyotta dönemlerinde sırasıyla %2.6 ve %6.0 artarken, uzun dönem periyodunda %-7.5 azalacaktır. Kısıntılı sulama RCP8.5 senaryosunda ise kinoa verimi yakın periyotta %1.7 artış, orta ve uzun periyot dönemlerinde ise sırasıyla %-8.0, %-20.0 azalacaktır. Susuz (I0) koşulda, RCP4.5 senaryosuna göre kinoa verimi yakın ve orta periyot dönemlerinde sırasıyla %0.8 ve %4.3 artarken, uzun periyot döneminde %-9.1 azalacaktır. RCP8.5 senaryosunda kinoa verimi yakın periyotta %1.0 artış, orta ve uzun periyot dönemlerinde ise sırasıyla %-9.6 ve %-27.8 azalacaktır.
Özet (Çeviri)
This thesis study aimed to evaluate the potential of the DSSAT-CROPGRO Quinoa V.8.2 crop simulation model in predicting the timing of key phenological stages (flowering and maturity), yield, and yield components of quinoa under different irrigation levels. The analysis utilized data from field experiments conducted in 2014 and 2015 in Tarsus, Turkey. Additionally, the study investigated the impacts of current and projected climate scenarios on quinoa performance. Sensitivity analysis was performed by altering meteorological parameters (temperature, precipitation, and CO₂) within possible ranges, and the effects on grain yield and phenological stages were assessed using the coefficient of variation (CV%). A line-source sprinkler irrigation system was employed to create varying irrigation levels. The plot closest to the lateral represented full irrigation (I100), while the farthest plot represented rainfed conditions (I0). Intermediate plots represented deficit irrigation levels (I75, I50, and I25). Irrigation was scheduled during the early vegetative, late vegetative, flowering, and grain filling stages by replenishing depleted moisture in the 60 cm soil profile to field capacity in the I100 treatment. Statistical analysis revealed that the effects of different irrigation levels on quinoa yield and its components were significant at the 1% error level. The highest yields were recorded under I100 (4700–4230 kg/ha in 2014 and 2015, respectively), while the lowest yields were observed under I0 (2500 and 1930 kg/ha, respectively). The model calibration was performed using data from 2014, and validation was conducted using data from 2015. To assess the potential impacts of climate change on quinoa yield, RCP4.5 and RCP8.5 climate scenarios were applied using global climate models (HadGEM2-ES, MPI-ESM-MR, GFDL-ESM2M). Future periods were categorized as near-term (2016–2045), mid-term (2046–2075), and long-term (2076–2098). The CROPGRO-Quinoa model demonstrated good performance in simulating phenological stages (time to flowering and maturity), seasonal variations in soil water content, and leaf area index (LAI). Moreover, differences between observed and simulated values for quinoa yield and maximum LAI were within acceptable limits, indicating that the CROPGRO-Quinoa V4.8.2 model can reliably predict quinoa growth, yield, and the potential impacts of climate change under Eastern Mediterranean conditions. Under full irrigation (I100) and the RCP4.5 scenario, quinoa yield is expected to increase by 3.9% and 8.6% in the near and mid-term periods, respectively, but decrease by -4.6% in the long-term. Under the RCP8.5 scenario, yield is projected to increase by 3.1% in the near-term, but decrease by -7.0% and -13.7% in the mid- and long-term periods, respectively. Under deficit irrigation (I50), the RCP4.5 scenario indicates yield increases of 2.6% and 6.0% in the near and mid-term, respectively, but a decrease of -7.5% in the long-term. Under RCP8.5, yield is projected to increase by 1.7% in the near-term, but decrease by -8.0% and -20.0% in the mid- and long-term, respectively. Under rainfed conditions (I0), the RCP4.5 scenario projects yield increases of 0.8% and 4.3% in the near and mid-term, respectively, but a decrease of -9.1% in the long-term. Similarly, under RCP8.5, yield is expected to increase by 1.0% in the near-term, but decrease by -9.6% and -27.8% in the mid and long-term, respectively.
Benzer Tezler
- Doğu Akdeniz koşullarında yerfıstığı verimini tahmin etmede cropgro V4.7.5. bitki büyüme modelinin performansının ve duyarlılığının belirlenmesi
Determining the performance and sensitivity of the cropgro V4.7.5 plant growth model in eastern Mediterranean conditions
KADİR CAN ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
ZiraatÇukurova ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMİH METİN SEZEN
- Cropgro-ayçiçek modelinin farklı sulama rejimlerindeki performansının belirlenmesi ve Akdeniz koşullarında iklim değişikliğinin ayçiçek üretimine etkisinin değerlendirilmesi
Determining the performance of the cropgro-sunflower model in different irrigation regimes and evaluating the effect of climate change on sunflower production in Mediterranean conditions
CLEVER MWIKA MAAMBO
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatÇukurova ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMİH METİN SEZEN
- Akdeniz koşullarında kurakçıl peyzaj uygulanabilirliğinin irdelenmesi
A study on the feasibility of xeriscaping under Mediterranean conditions
NEFİSE ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Peyzaj MimarlığıAkdeniz ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİBEL MANSUROĞLU
- Akdeniz koşullarında farklı tuzluluk ve sulama düzeylerinde quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) bitkisinin verim ve fizyolojik tepkilerinin araştırılması ve SALTMED modelinin test edilmesi
The investigation of yield and physiological responses of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) at different salinity and irrigation levels and evaluation of SALTMED model under Mediterranean conditions
ÇİĞDEM İNCE KAYA
Doktora
Türkçe
2015
ZiraatÇukurova ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATTİLA YAZAR
- Zoysia japonica türü ile Akdeniz bölgesi koşullarında tohum ve vejetatif yöntemlerle çim alan tesisi
Establishment of Zoysia japonica by seed and vegetative methods in Mediterranean region
SELİN TEMİZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Peyzaj MimarlığıAkdeniz ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SONGÜL SEVER MUTLU