E-DiGOR modeli kullanılarak zeytin üretim alanında toprak su bütçesinin izlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, E-DiGOR modeli (Evaporation and Drainage investigations at Ground of Ordinary Rainfed-areas) Antakya koşullarında zeytin üretim alanında test edilmiş ve Toprak-Su Bütçesi izlenmiştir. Bu amaçla 3 ve 8 yaşlarında zeytin ağaçlarının bulunduğu bitişik iki parsel kullanılmıştır. Her bir parsele üç paralelli olarak yerleştirilen mikro-lizimetreler yardımıyla 2010 yılı boyunca toprak suyunun buharlaşma oranları ve drenaj kayıpları saptanmıştır. Ayrıca, deneme parsellerine birer adet buharlaşma kabı yerleştirilerek açık su-yüzeyi buharlaşması gözlemleri yapılmıştır. Deneme alanına yerleştirilen bir yağışölçer yardımıyla yağmur verileri kaydedilmiştir. Diğer taraftan, psikrometre aleti kullanılarak toprak-su potansiyeli ve yaprak-su potansiyeli ölçülmüştür. Ayrıca, tansiyometrelerle farklı yaşlardaki iki ağacın kök bölgesindeki toprak-su gerilimi izlenmiştir. Belirli dönemlerde toprak örnekleri alınarak nem içerikleri gravimetrik olarak saptanmıştır. E-DiGOR modelinde gereksinim duyulan iklim verileri, Antakya Meteoroloji İstasyonundan sağlanmıştır. Ancak, yağış girdisi olarak deneme alanında ölçülen veriler kullanılmıştır. Tarla kapasitesi ve çalışılan profil derinliği dışında, modelde gereksinim duyulan albedo, eşik potansiyel, kıvrımlılık katsayısı, hidrolik yayınım ve eşik ıslanma gibi parametreler literatürden yararlanılarak elde edilmiş veya modelin kalibrasyonu aşamasında uyumlu değerler belirlenmiştir.Her iki parselde de ölçülen ve modelle hesaplanan gerçek buharlaşma oranları, yığışımlı drenaj miktarları ve toprak su içeriğinin günlük değişimleri arasındaki uyum çok yüksek bulunmuştur. Deneme parsellerinde ölçülen açık su-yüzeyi buharlaşması (Epan) değerleri ile Antakya Meteoroloji İstasyonundan alınan verilerin birbirine yakın olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, Epan değerleri ile potansiyel buharlaşma değerleri (Ep) arasındaki ilişkinin çok önemli olduğu saptanmıştır. Yaprak-su potansiyelinin, toprak-su potansiyeli ve özellikle toprak su içeriğiyle önemli ölçüde ilişkili olduğu anlaşılmıştır. Toprak neminin yetersizliğinin bir sonucu olarak kuru yaz dönemlerinde evapotranspirasyon değerleri çok düşük çıkmıştır. Topraktan oluşan buharlaşma değerleri, ağaçların transpirasyon değerlerine göre yağışlı aylarda yüksek, kuru dönemlerde düşük bulunmuştur. Ağaçların taç iz düşümü esas alınarak belirlenen transpirasyon miktarları karşılaştırıldığında, 8 yaşındaki ağaçtan oluşan transpirasyonun 3 yaşındakinin yaklaşık dört katı olduğu saptanmıştır. Ancak, ağaçların birim taç hacmine karşılık gelen transpirasyon değerleri kıyaslandığında, genç ağaçların iki kat daha fazla terleme ile su kaybettikleri ortaya çıkmıştır. Diğer taraftan, 8 yaşındaki ağaçların yaprak su potansiyeli kurak yaz ayları boyunca -7 MPa'yı aşan değerlere ulaşmıştır.

In this study, E-DiGOR model (Evaporation and Drainage investigations at Ground of Ordinary Rainfed-areas) was tested for olive plantations located in Antakya under the influence of eastern Mediterranean climate in order to monitor soil-water budget. For this purpose, two adjacent plots with 3 to 8-year olive trees were used. By means of microlysimeters placed in three replicates at each of the plots, evaporation rate of soil water and drainage losses were determined during the year 2010. Also, one each evaporation pan was placed at the experimental plots in order to observe pan evaporation from water surface. With a rain gauge at the experimental plots, rainfall data were recorded. On the other hand, soil water and leaf water potentials were measured using psychrometer. Also, soil water tension at root zone of two trees of differential age was monitored using tensiometer. Taking soil samples periodically, moisture content was determined gravimetrically. Climate data required for E-DiGOR model were obtained from the Meteorology Station of Antakya. However, in situ rainfall data were used as input to the model. Except for field capacity measured, and depth of soil profile used, such parameters as albedo, threshold potential, tortuosity coefficient, hydraulic diffusion, and threshold wetting required by the model were either obtained from related literature or fitted as a result of calibration of the model.At both plots, correlation among measured versus modeled actual evaporation rates, cumulative drainage amount, and diurnal changes in soil water content appeared to be rather high. Comparison between measured pan evaporation (Epan) values and data from the Meteorology Station of Antakya showed that they were very similar to one another. Also the relationship between Epan and potential evaporation (Ep) values was found to be rather significant. Leaf water potential was found to highly correlate with soil water potential and especially soil water content. Evapotranspiration rates were quite low in the periods of dry and hot summer as a consequence of inadequacy of soil moisture. Evaporation rates from the soil were high in the rainy months and low during the dry periods, relative to transpiration from trees. Amount of transpiration calculated from projections of tree canopy showed that transpiration amount of a eight-year tree was four times higher than that of a three-year tree. However, when transpiration values per one unit of canopy volume were compared, young trees were determined to lose water through transpiration two times higher than did mature trees. On the other hand, leaf water potential of eight-year trees reached values greater than -7 MPa during dry summer months.