Organik gübrelemenin farklı sulama seviyelerinde yetiştirilen lahanada (brassica oleracea var. capitata) su ve toprak verimliliği ile topraktan CO2 salımına etkisi
The effect of manuring on water and soil productivity and CO2 emission from soil in cabbage (brassica oleracea var. capitata) grown in different irrigation levels
- Tez No: 948425
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜSTÜN ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Toprak, bitki ve su verimliliği, bitki fizyolojisi, CO2 salımı, sığır gübresi, su kısıtı, Soil-plant and water productivity, Plant physiology, CO2 emissions, Cattle manure, Water deficit
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Tarımsal Yapılar ve Sulama Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç ve Yöntem: Bu çalışmada, beyaz baş lahana (Brassica oleracea var. capitata) yetiştiriciliğinde farklı sulama seviyeleri ve sığır gübresi uygulamalarının, mineral gübre ile karşılaştırılarak, bitki gerçek su tüketimi, su ve sulama suyu verimliliği, iki tabakada (0-30 cm ve 30-60 cm) toprak kimyasal özellikleri (pH, EC, CaCO3, organik madde, toplam Kjeldahl-N, NO3-N, P2O5, K2O, değişebilir Ca, Mg, Na ve K içerikleri, katyon değişim kapasitesi, değişebilir sodyum yüzdesi, ve Fe, Cu, Mn ve Zn içerikleri), toprak fiziksel özellikleri (kütle yoğunluğu, tane yoğunluğu, porozite ve ıslak agregat stabilitesi), toprak hidrolik özellikleri (tarla kapasitesi, solma noktası ve yarayışlı su miktarı), dikimden hasada kadar sulamalar öncesi ve sonrasında yüzey topraktan CO2 salımları, salımların 5, 10 ve 20 cm'deki toprak nemi ve sıcaklıklarıyla, hava sıcaklığı ve H2O salımlarıyla ilişkileri, bitki büyüme, verim ve fizyolojik parametreleri (baş ağırlığı, baş yüksekliği, baş çapı, gövde çapı, açık yaprak sayısı, verim, hasar indeksi, yaprak oransal su içeriği, klorofil içeriği (SPAD), fotosentez hızı, stoma iletkenliği, terleme hızı, membran zararlanma, prolin, malondialdehid, hidrojen peroksit ile makro (toplam Kjeldahl-N, NO3-N, P, K, Ca, Mg, Na) ve mikro element (Fe, Cu, Mn, Zn) içerikleri araştırılmıştır. Amaç, su kısıtının toprağın nemini azaltarak toplam CO2 salımlarını azaltması, aynı zamanda organik madde ile toprak yapısını iyileştirerek ve daha fazla ve çeşitli besinler sağlayarak bitki gelişimini ve verimliliğini artırmak olarak belirlenmiştir. Deneme, 3 sulama seviyesi (S100: tam sulama, S75: % 25 su kısıtı, S50: % 50 su kısıtı) ve 3 gübre uygulaması (G0: mineral gübre, G1: % 3 ve G2: % 4,5 toprak organik madde içeriği sağlayan sığır gübresi) altında, 3 tekerrürlü olarak toplam 27 parselde 2023 ve 2024 yıllarında, Erzurum, Türkiye, koşullarında yürütülmüştür. İlk gelişme döneminde tüm parseller eşit miktarda tam sulanmış, kısıntılı sulama döneminde 3 farklı sulama seviyesi uygulanmıştır. Sulama zamanlaması, (tahmini su tüketimi (ETc) - yağış) değerleri toplamının etkili kök derinliğindeki yarayışlı suyun % 45'ine ulaşmasına göre belirlenmiştir. Tam sulanan parsellerde eksilen toprak nemi tarla kapasitesine tamamlanacak şekilde sulamalar yapılmıştır. Su kısıtı uygulamalarında ise bu miktarın sırasıyla % 75'i (S75) ve % 50'si (S50) uygulanmıştır. ETc değerleri günlük iklim verileriyle Cropwat yazılımında Penman-Monteith (FAO) yöntemiyle hesaplanan referans bitki su tüketiminin bitki katsayılarıyla düzeltmesiyle belirlenmiştir. Bulgular: Tam sulama ve sığır gübresi uygulamaları iyileşen toprak sağlığıyla lahana verimliliğini önemli seviyede artırmış, G2-S100 uygulaması bitki gelişimi, fizyolojisi, verimi ve su verimliliği açısından en iyi sonuçları sağlamıştır. Sığır gübresi uygulaması, mineral gübreye kıyasla verimde % 57,8 ve sulama verimliliğinde % 62,5 artış sağlamıştır. Su kısıdıyla yaprak oransal su içeriği, terleme hızı, stoma iletkenliği, fotosentez hızı ve SPAD içeriğinin azaldığı, buna karşılık membran zararlanma, prolin, malondialdehid ve hidrojen peroksit miktarlarının arttığı ancak, sığır gübresinin bitki fizyolojisinde bir iyileşme sağladığı belirlenmiştir. Sığır gübresi uygulaması, mineral gübre uygulamasına kıyasla CO2 salımını % 158,6 arttırmış ve tam sulamada ise kısıntılı sulama (S50) uygulamasına göre % 38,7 CO2 salımını artışı kaydedilmiştir. Sonuç: Sığır gübresi uygulaması büyüme, verim ve su verimliliğini artırmanın yanı sıra bitki stres toleransına yönelik fizyolojiyi iyileştirse de CO2 salımlarını artırmaktadır. Dolayısıyla, sığır gübresiyle tam ve % 25 kısıntılı sulama yüksek su verimliliği ve artan verimle birim verim başına CO2 salımlarının azaltılması potansiyeliyle lahana yetiştiriciliğinde önerilebilir bulunmuştur. Ancak, su yetersizliğinin fazla olduğu koşullarda sığır gübresiyle % 50 kısıntılı sulama uygulaması da mineral gübrelemeye göre hem su verimliliğinin artırılması ve hem de toplam CO2 salımlarının azaltılması yönleriyle uygulanabilir bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Purpose-Method: This study investigated the effect of different irrigation levels and cattle manure treatments on the cultivation of white cabbage (Brassica oleracea var. capitata) as an alternative to mineral fertilizer use. The study examined actual crop evapotranspiration, as well as water and irrigation water productivity. The soil's chemical properties were also examined in two layers (0-30 cm and 30-60 cm), including pH, electrical conductivity, CaCO3, organic matter, total Kjeldahl-N, NO3-N, available phosphorus (P2O5), and potassium (K2O), exchangeable Ca, Mg, Na and K contents, cation exchange capacity, exchangeable sodium percentage, and Fe, Cu, Mn and Zn contents. Additionally, the study examined the soil's physical properties, including bulk and particle densities, porosity, and wet aggregate stability, as well as its hydraulic properties, such as field capacity, wilting point, and available water content. Furthermore, CO2 emissions from the surface soil were examined before and after irrigation, as well as the relationships between emissions, soil moisture and temperature at depths of 5, 10 and 20 cm. The relationships between emissions and air temperature, as well as H2O emissions, were also investigated. The following parameters were investigated in relation to plant growth, yield, and physiological effects: head weight, head height, head diameter, stem diameter, number of open leaves, yield, crop damage index, leaf relative water content, chlorophyll content (SPAD), photosynthesis rate, stomatal conductivity, transpiration rate, membrane damage, proline, malondialdehyde and hydrogen peroxide contents and the content of both macroelements (total Kjeldahl-N, NO3-N, P, K, Ca, Mg and Na) and microelements (Fe, Cu, Mn and Zn). The aim is to reduce total CO2 emissions by deficit irrigation to decrease soil moisture. At the same time, plant growth and productivity will be improved by enhancing soil structure with organic matter and providing a wider variety of nutrients. The experiment was conducted in 27 plots with three replications, using three irrigation levels (S100: full irrigation; S75: 25 % deficit; and S50: 50 % deficit) and three fertilizer applications (G0: mineral fertilizer; G1: 3 % soil organic matter content provided from cattle manure; and G2: 4.5% soil organic matter content provided from cattle manure), in Erzurum, Türkiye, during the years 2023 and 2024. During the initial growth period, all plots received the same amount of water. However, during the deficit irrigation period, three different irrigation levels were applied. The timing of irrigation was determined by the point at which the sum of the difference between estimated water consumption (ETc) and rainfall values equaled 45% of the available water at the effective root depth. In fully irrigated plots, the soil's moisture content was replenished to field capacity through irrigation. In the deficit irrigation treatments, 75 % (S75) or 50 % (S50) of this amount was applied. The ETc values were determined by correcting the reference crop water consumption calculated using the Penman-Monteith (FAO) method in the Cropwat software based on daily climate data, with crop coefficient correction. Findings: Full irrigation and the cattle manure treatment significantly increased cabbage yield by improving soil health. The G2-S100 treatment provided the best results in terms of plant growth, physiology, yield and water productivity. Compared to mineral fertilizer, cattle manure treatment resulted in a 57.8 % increase in yield, and a 62.5 % increase in water productivity. It was determined that water deficit decreased the leaf relative water content, as well as their transpiration rate, stomatal conductivity, photosynthesis rate and SPAD content. Meanwhile, membrane damage, proline, malondialdehyde and hydrogen peroxide levels all increased. However, it was found that cattle manure improved plant physiology. Compared to mineral fertilizer treatment, cattle manure treatment increased CO2 emissions by 158.6 %. Compared to S50 deficit irrigation, full irrigation also increased emissions by 38.7 %. Results: Although treating cattle manure improves growth, yield, water productivity and plant stress tolerance physiology, it also increases CO2 emissions. Therefore, full and 25 % deficit irrigation using cattle manure has been recommended for cabbage cultivation, as it has the potential to increase yield and water productivity while reducing CO2 emissions per unit of yield. However, under severe water scarcity conditions, 50 % deficit irrigation using cattle manure has also been found to be a feasible alternative to mineral fertilization in terms of increasing water productivity and reducing total CO2 emissions.
Benzer Tezler
- Karanfil üretiminde beslenme durumunun belirlenmesi ve yetiştirme ortamlarının gelişmeye ve besin maddesi alımına etkisi
Başlık çevirisi yok
BURÇİN ÇOKUYSAL
- Niğde ekolojik koşullarında farklı sulama seviyelerinin ve doğal gübre kullanımının lavanta (Lavandula officinalis) bitkisi üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of different irrigation levels and natural fertilizer use on lavender (Lavandula officinalis) plant in Niğde ecological conditions
HASAN ERTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiBitkisel Üretim ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK ŞEN
- A multidisciplinary approach to sustainable agriculture: the impact of microbial and organomineral fertilization on soil bacteria, crop yield, and farmer adoption
Sürdürülebilir tarıma multidisipliner bir yaklaşım: mikrobiyal ve organomineral gübrelemenin toprak bakterileri, verim ve çiftçi benimsemesi üzerindeki etkisi
CEYDA ALAT DORUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mikrobiyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiEkoloji ve Evrim Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. BÜLENT ARIKAN
- Düziçi (Osmaniye)'nde sulanan ve sulanmayan Gemlik zeytin çeşidine yapraktan yapılan gübre uygulamalarının meyve verim ve kalitesi ile zeytinyağı içeriğine etkileri
The effects of leaf fertilizer applications to the Gemlik olive variety with and without irrigation in Düziçi (Osmaniye) on fruit yield quality and olive oil content
OLCAY ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatÇukurova ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ PAYDAŞ KARGI
- Pamuk bitkisinde farklı azot dozlarının ve sulama programlarının kaldırılan N, P miktarlarına etkisi
Başlık çevirisi yok
ALİ SÜMER