Bitki Su Tüketiminin Belirlenmesinde Nötronmetre Kullanımı


Creative Commons License

Can O. , Kukul Kurttaş Y. S.

X.Ulusal Nükleer Bilimler ve Teknolojileri Kongresi, Muğla, Türkiye, 6 - 09 Ekim 2009

  • Basıldığı Şehir: Muğla
  • Basıldığı Ülke: Türkiye

Özet

Su, dünya'da birçok sektörde kullanılan kısıtlı bir doğal kaynaktır. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü'ne göre temiz suya olan küresel talep her 21 yılda ikiye katlanmaktadır. Bunun yanı sıra temiz su kaynakları, evsel, endüstriyel ve tarımsal kirlenmelerden dolayı da tehdit altındadır. Kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde, bitkisel üretimi kısıtlayan ana faktör, susuz koşullarda yetişen ürünlerin çoğunluğu oluşturması ve uygun su teminidir. Diğer taraftan hâlihazırda ekilebilir alanların % 20'sinde sulama yapılabilirken, sadece bu alandan elde edilen verim tüm tarımsal üretimin % 35-40'ını oluşturmaktadır. Sulamanın kötü yönetilmesi ise yeraltı sularının kirlenmesi ve tuzluluktan dolayı çevreyi ciddi biçimde tehdit etmektedir. Bu nedenle toprak-su durumunun düzenli olarak gözlenmesi, su kaynaklarının etkili bir şekilde kullanılabilmesi için zorunludur. Bu amaçla, nötronmetreler nükleer teknoloji esaslı bir teknik olarak tüm dünyada kullanılmaktadır. Bitki su tüketimi çalışmalarında su bütçesi yöntemi, aşağıdaki matematiksel eşitlikle tanımlanır.
I + P-(D + ET)-R = ±AS
Burada; ET: Bitki Su Tüketimi, (mm); I: Sulama suyu (mm), P: Yağış (mm), R: Yüzey Akış (mm), D: Drenaj (mm), AS: Toprak suyu içeriğindeki değişimdir (mm).
İki zaman arasında toprak nemi değişimi (AS) bir kaç gün, 1 hafta, 1 aylık ya da 1 yıllık olabilir. Bir toprak profilinin belirli bir toprak derinliği boyunca içerdiği nem miktarının artışı ya da azalışı nötronmetre ile kolayca takip edilip izlenebilir. Nötronmetre kalibrasyonu yapıldıktan sonra, topraktaki nem miktarı istenilen sıklıkta ve derinlikteki hızlıca öğrenilebilir. 2006 yılında yapılmış bir çalışmada Satsuma mandarini ağaçlarının bitki su tüketimi belirlenmiştir. Sulama sezonu içerisinde (1 Ağustos-31 Ağustos 2006) toplam 9 adet ardışık sulama arası dönemde dört katman için bulunan değerler; 0-30 cm toprak derinliği için 78,04 mm, 30-60 cm toprak derinliği için 50,01 mm, 60-90 cm toprak derinliği için 73,23 mm, 90-120 cm toprak derinliği için 59,03 mm olmuştur. Toplam bitki su tüketimi; 260,31 mm olarak hesaplanmıştır

Water is an essential requirement for life on the planet. It is often the single most limiting factor in crop and livestock production. Water is a scarce resource in many urban and rural environments worldwide. According to the FAO, the global demand for fresh water is doubling every 21 years. The quality of the finite water supplies is also under threat from industrial, agricultural and domestic sources of pollution. The majority of crops are grown under rain-fed conditions and adequate water supply is the main factor limiting crop production in semi-arid and sub-humid regions. On the other hand, currently 20% of the world's arable land is under irrigation providing 35 to 40% of all agricultural production. Irrigation mismanagement poses a serious threat to the environment through groundwater pollution and salinization. It is therefore, essential that water resources be used efficiently by regular monitoring of soil-water status in the unsaturated zone. The neutron depth probe, a nuclear-based technique, is utilized worldwide for this purpose. For a given region, the water balance is given by
I + P-(D + ET)-R = ±AS
where
P is the rainfall integrated over At (mm), I is the irrigation integrated over A t (mm), ET is the evapotranspiration integrated over A t (mm), R is the runoff integrated over A t (mm), D is the water draining from the soil at depth L integrated over A t (mm), and A S is the change in soil-water storage in layer during the interval A t (mm)
The most commonly used values of At are a few days, a week, a month, and a year. The increase or decrease of soil moisture in a given soil depth, can easily monitor with neutron probes. When the neutron probe calibration is done, the amount of moisture in the soil at the desired frequency and depth can be learned quickly. In 2006 a study for the evapotranspiration of satsuma mandarin tree has been identified. In a irrigation period (0131.08.2006) for four soil layer, ET : 78,04 mm. in 0-30 cm depth, ET: 50,01 mm. in 30-60 cm. depth, ET: 73,23 mm. in 60-90 cm. depth, ET: 59,03 mm. in 90-120 cm.depth measured. The Total ET measured during this study, over a period of 1 month was 260,31 mm.