Prof. Dr. Süleyman KODAL kodal@agri.ankara.edu.tr Ders: ZYS 426 SULAMA SİSTEMLERİNİN TASARIMI Konu: 1. Genel Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ziraat Mühendisliği Lisans Programı Prof. Dr. Süleyman KODAL kodal@agri.ankara.edu.tr

Kaynaklar Sulama kitabı-2010: 1580/532 Sulama sistemlerinin tasarımı kitabı-2008: 1565/518

BİTKİ SU TÜKETİMİ (EVAPOTRANSPİRASYON, ET) 10.04.2017 BİTKİ SU TÜKETİMİ (EVAPOTRANSPİRASYON, ET)

Bitki Tarafından Alınan Su Bitki dokularında su olarak kalır Parçalanarak bitki bünyesinde çeşitli bileşiklerin yapımında kullanılır Bitki yapraklarından terleme ile atmosfere verilir İlk iki maddeyi oluşturan su miktarları, terleme ile kaybedilen su miktarı yanında çok azdır ve sulamada ihmal edilir.

BİTKİLERDE SU-VERİM İLİŞKİSİ EĞRİSİ (kg/da) Toprak nemi (mm) İyi drenaj Kötü Y X Maksimum verim

Gereğinden düşük toprak nemi koşulunda; Toprak nemi toprak taneleri tarafından yüksek güçle tutulur. Bitki suyu alabilmek için yüksek kök basıncı uygular ve gelişme ve ürün yapımına ayıracağı enerjinin bir kısmını su alımında kullanır. Sonuçta, bitki gelişmesi ve verim olumsuz yönde etkilenir.

Gereğinden yüksek toprak nemi koşulunda Toprak gözeneklerinde gereğinden yüksek su bulunur ve gözeneklerdeki hava oranı düşer. Bunun sonucunda; Kılcal kök gelişimi sınırlanır. Mikroorganizma faaliyetleri yavaşlar. Bitki besin elementlerinin alımını engelleyen zararlı bileşikler oluşur.

10.04.2017 Büyüme mevsimi boyunca bitki kök bölgesinde yeterli nemin bulunması bitki gelişmesi açısından çok önemlidir. Gereğinden az veya fazla toprak nemi genellikle verim azalmasına neden olur. Bitki kök bölgesinde kaynağı ne olursa olsun fazla nemin topraktan, yani kök bölgesinden uzaklaştırılması arzu edilir. Bu olay DRENAJ olarak tanımlanır.

SULAMA (tanım) Bitkinin normal gelişmesi için gerekli olan ancak doğal yağışlarla karşılanamayan suyun, bitki kök bölgesindeki toprağa, gereken zamanda, gereken miktarda ve kontrollü olarak verilmesi

Türkiye’de sulama Yüzölçümü : 78 milyon ha Tarım alanı : 28 x 106 ha Sulanabilir alan : 25 milyon ha % 6 eğime kadar sulanabilir alan : 13.5 x 106 ha Tüketici amaçlarla kullanılabilecek su kaynakları potansiyeli 98 x 109 m3/yıl yerüstü 14 x 109 m3/yıl yer altı

Mevcut sulanan alan : 4.9 x 106 ha Fiilen sulanan alan : 3.0 x 106 ha Uygulanan sulama yöntemleri % 85 Yüzey sulama % 12 Yağmurlama sulama % 3 Damla sulama

FAZLA SU ZARARLI Fazla su: Verim düşer Gelir düşer Çevre zararları (taban suyu yükselmesi, toprakların tuzlanması, çoraklaşma) Az su:

YANLIŞ SULAMA VE FAZLA SU KÖK HÜCRELERİNİN GELİŞİMİNİN AZALMASINA, FAYSALI TOPRAK MİKROORGANİZMALARININ FAALİYETİNİN YAVAŞLAMASINA, TOPRAKTA BESİN MADDELERİNİN ALIMINI ENGELLEYEN ZARARLI BİLKEŞİKLEREİN OLUŞMASINA YÜKSEK TABAN SUYUNA, TOPRAK TUZLULUĞU VE ÇORAKLAŞMAYA, EROZYONLA TOPRAK KAYBINA , AŞIRI SU İSRAFINA VERİM KAYBINA VE MİLLİ SERVETİN HEBA OLMASINA NEDEN OLMAKTADIR.

Sulama yöntemi, suyun toprağa bitki kök bölgesine veriliş biçimidir. SULAMA YÖNTEMLERİ YÜZEY SULAMA YÖNTEMLERİ BASINÇLI SULAMA YÖNTEMLERİ -Salma sulama yöntemi -Yağmurlama sulama yöntemi -Damla sulama yöntemi -Göllendirme sulama yöntemi .Tavalarda göllendirme (Tava sulama yöntemi) .Karıklarda göllendirme -Ağaç altı mikro yağmurlama sulama yöntemi. -Sızdırma sulama yöntemi -Uzun tava sulama yöntemi -Karık sulama yöntemi

Sulama sistemi a. suyun kaynaktan alınması b Sulama sistemi a. suyun kaynaktan alınması b. sulanacak alana iletilmesi ve c. alan içerisinde dağıtılması için gerekli yapı, araç ve makinaların bütünüdür.

Sulama projesi a. sulu tarım alanı, b Sulama projesi a. sulu tarım alanı, b. bu alan üzerindeki sulama ve drenaj sistemleri ile c. sulu tarım alanında alınan diğer tüm teknik ve biyolojik önlemlerin bütünüdür.

ARAZİ TESVİYESİ KARIK SULAMA (SİFONLAR) 10.04.2017 ARAZİ TESVİYESİ KARIK SULAMA (SİFONLAR) Karık ve tava sulama yöntemlerinin uygulanmasında suyun homojen dağılımının sağlanması için imkanlar dahilinde arazi tesviyesi yaptırılmalı ve optimum karık ve tava boyutları belirlenerek çiftçinin bunları uygulaması sağlanmalıdır.

10.04.2017 YAĞMURLAMA SULAMA

AĞAÇALTI MİKRO YAĞMURLAMA SULAMA

10.04.2017 DAMLA SULAMA

Su tasarrufu Karık sulama yöntemine oranla yağmurlama sulama %30, damla sulama ise %60 su tasarrufu sağlayabilir.

DAMLA SULAMA SU TASARRUFU AÇISINDAN EŞ SU DAĞILIMI AÇISINDAN VE BEKLENEN KALİTE VE STANDARTLARA ULAŞILMASI AÇISINDAN ÇOK ÖNEMLİ (Organik Tarım ve EUREPGAP standartlarında basınçlı sulama zorunlu)

Sulama yönünden önemli bazı toprak özellikleri Toprak fazları Katı (toprak taneleri) Sıvı (toprak suyu) Gaz (toprak havası) Toprak bünyesi : Toprak tanelerinin büyüklük dağılımı Kil (< 0.002 mm) Mil (0.002 - 0.05 mm) Kum (0.05-2 mm)

Toprak bünye sınıfları S, LS, SL, L, SiL, Si, SCL, CL, SiCL, SC, SiC, C Toprak yapısı : Toprak tanelerinin dizilişi ve gruplar halinde kümeleşme biçimi Taneli (teksel) yapı : Ped yoksa Kümeli (agregat şeklindeki) yapı : Ped varsa

SU TUTMA KAPASİTESİ (SINIRLAR VE ORTALAMA DEĞERLER) TOPRAK BÜNYESİ SU TUTMA KAPASİTESİ (mm/m) İNFİLTRASYON HIZI (mm/h) İNFİLTRASYON HIZI (mm/gün) Kum (33-62) 40 (25-250) 50 1200 Tınlı kum (60-80) 70 (20-100) 30 900 Kumlu tın (85-125) 105 (13-76) 20 600 Tın (125-190) 160 (5-15) 7 300 Killi tın (145-210) 175 (3-10) 5 200 Siltli kil (135-210) 180 (1-8) 3 60 Kil (135-210) 170 (1-5) 2 12

Sulama suyu uygulanacak toprak derinliği KÖK BÖLGESİ % 25 % 40 % 30 % 20 % 10 ETKİLİ KÖK DERİNLİĞİ ALINAN SU Etkili kök derinliği Etkili toprak derinliği Bu iki değerden hangisi küçük ise, o değer sulama suyu uygulanacak toprak derinliğini verir.

Toprak nemi sabiteleri SIZAN SU KULLANILABİLİR SU HİGROSKOPİK DN TK SN FK 0 atm 1/10-2/3 atm (1/3 atm) 7-40 atm (15 atm) 10 000 atm TRG SABİTE KSTK

Toprağın su alma hızı Su alma (infiltrasyon) : Suyun, yüzeyden toprak içerisine DÜŞEY OLARAK girmesi (mm, cm) Su alma hızı (infiltrasyon hızı) : Birim zamanda toprak içerisine DÜŞEY OLARAK giren su miktarı (mm/h, cm/h)

Çift silindir infiltrometre ölçmeleri 10-15 cm 40 cm 15-29 cm 20-25 cm 40 cm

Karıklara giren ve çıkan suyun ölçülmesi TAMPON KARIK II. İSTASYON TARLABAŞI KANALI DENEME KARIĞI DRENAJ KANALI I. İSTASYON TAMPON KARIK 30-60 m TARLABAŞI KANALI SİFON ORİFİS DENEME KARIĞI HACMİ BİLİNEN KAP

Bitki su tüketiminin saptanması Doğrudan ölçme yöntemleri İklim verilerinden tahmin yöntemleri - Kıyas Bitki . Yonca (USDA-SCS) . Çayır bitkileri (FAO) Kıyas bitki su tüketimi (FAO) “8-10 cm yüksekliğinde, yeknesak boylu, etkili büyüyen, yeterli sulanmış, çayır bitkileri ile kaplı geniş alandaki su tüketimi” ET = kc ETp ET = kc ETo

Kıyas bitki su tüketimi tahmin yöntemleri (FAO) Penman-Monteith Kap buharlaşması Blaney-Criddle

Bitki katsayısı Tek yıllık bitkilerde 1. devre (başlangıç devresi) : Ekim-dikim tarihi - % 10 örtü kc minimum ve sabit 2. devre (ilk gelişme devresi) : % 10 örtü - maksimum örtü kc minimumdan maksimuma artış gösterir 3. devre (orta devre) : Maksimum örtü – olgunlaşma başlangıcı kc maksimum ve sabit 4. devre (son devre) : Olgunlaşma başlangıcı – hasat kc maksimumdan belirli değere azalır

Sulama randımanı Transpirasyon randımanı : Su iletim randımanı : Su uygulama randımanı : Su depolama randımanı : Su dağıtım randımanı : Bitki su kullanım randımanı : Toplam sulama randımanı : Wf Ec = 100 Wr Ws Ea = 100 Wf E = EcEa

Etkili yağış Etkili yağış : Düşen yağışın bitkinin yararlandığı kısmı Düşen yağış 25 mm’den az olduğunda ; Düşen yağış 25 mm’ye eşit ve fazla olduğunda ; Etkili yağış = Düşen yağış Etkili yağış < Düşen yağış

Sulamaya başlanacak toprak nemi düzeyi TK dn SB KSTK SN Ry = % 50 Yüzey sulama yöntemleri Ry = % 50 Yağmurlama sulama yöntemi Ry = % 30 Damla sulama yöntemi Ry = % 40 Ağaç altı yağmurlama sulama yöntemi TK – SB Ry = TK – SN

Her sulamada uygulanacak sulama suyu miktarı Net sulama suyu miktarı : - KSTK yüzde (%) cinsinden verilmişse ; - KSTK derinlik (mm) cinsinden verilmişse ; • Toplam sulama suyu miktarı - Tarlabaşında ; - Su kaynağında ; (TK-SN) Ry dn = γt D 100 dn = dk D Ry dn dt = Ea dn dt = EaEc

Sulama aralığı Sistem kapasitesi dn SA = ET Sistem kapasitesi A dt Q = 3.6 T

SULAMA RANDIMANI Su uygulama randımanı (Ea) Su iletim randımanı (Ec) TOPLAM SULAMA RANDIMANI: E = Ea x Ec

Su uygulama randımanı (Ea): Tarlaya verilen suyun (kayıplar çıktıktan sonra) kök bölgesindeki toprakta depolanan yüzdesidir. Serbest salma sulamada 0.30-0.40 Yüzey sulama yönteminde 0.40-0.80 Yağmurlama sulama yönteminde 0.65-0.80 Damla sulama yönteminde 0.85-0.95

Su iletim randımanı (Ec): Kaynaktan alınan suyun (iletim kayıpları çıktıktan sonra) sulanacak araziye ulaşan yüzdesidir. Toprak kanalda 0.70 Beton kaplamalı kanalda 0.85 Kanalet 0.97 Basınçlı boru hattında 1.00

SULAMA Ne zaman? Ne kadar? Su kaynağı yetersizse ?

Sulama zamanının planlanması Sulama zamanının planlanması : Sulamanın yapılacağı zaman ve uygulanacak sulama suyu miktarının saptanması Sulama zamanının planlanması yöntemleri - Fenolojik gözlemler - Toprak neminin elle kontrolü yoluyla tahmin - Toprak neminin ölçülmesi - Bitki su tüketiminden yararlanma

SULAMA PROGRAMLAMASI (SULAMA ZAMANININ PLANLANMASI) Bir tarım işletmesinde bir parselde yetiştirilen bir bitkiye, bitki büyüme mevsimi boyunca mevcut toprak, bitki, iklim, sulama suyu kaynağı, sulama sistemi, sulama yöntemi vb. koşullarına, sulama birliği kurallarına, işletme koşullarına ve çiftçi isteklerine uygun olacak şekilde, atmosfer-toprak-bitki-su ilişkileri ve su-verim ilişkileri gözönüne alınarak, sulama zamanının (sulama aralığının), sulama sayısının her sulamada uygulanacak sulama suyu miktarının ve sulama süresinin belirlenmesi işlemleri, sulama programlaması (sulama zamanının planlanması) olarak tanımlanır.

SULAMA ZAMANIN PLANLANMASI Sulama zamanının planlanmasında 2 soruya cevap aranır: Ne zaman? (Sulamalar ne zaman veya hangi aralıklarla yapılacak?) Ne kadar? (Her sulamada ne kadar sulama suyu uygulanacak?) Birinci sorunun cevabı her sulamanın zamanını ve dolayısıyla sulama sayısı ve sulama aralıklarının belirlenmesini, İkinci sorununun cevabı ise her sulamada uygulanacak sulama suyu miktarını, sulama süresini ve bitki büyüme mevsimi boyunca uygulanacak toplam sulama suyu miktarını ortaya koyacak, böylece bir sulama programı oluşturulacaktır.

Ülkemizde çiftçi koşulunda sulama zaman planlamasına uyulduğu söylenemez. Bilinçsizce yapılan ve yanlış zamanda-yanlış miktarda uygulanan sulamalar sonucunda hem gereksiz stres dolayısıyla verim ve gelir kaybı olurken, hem de aşırı su uygulamalarının ortaya çıkardığı sorunlarla karşılaşılmaktadır. Ülkemizde sulama konusunda etkin eğitim veren resmi veya özel kuruluşların bulunmaması bu sorunun çözümünü güçleştirmektedir. Ancak sözleşmeli üretim yaptıran bazı firmalar çiftçilere ne zaman sulama yapmaları ve ne kadar su uygulamaları konusunda yol göstermektedir.

Tam sulama-kısıntılı sulama Bir parselde yetiştirilen herhangi bir bitki için: sulama suyunun yeterli olduğu koşulda su stresi yaratmayacak ve aşırı su kullanımına izin vermeyecek bir TAM SULAMA zaman planı, sulama suyunun yetersiz olduğu koşullarda su verim ilişkileri göz önüne alınarak mevcut kısıtlı su ile en yüksek verimin alınabileceği ve su kaybına izin vermeyen bir KISINTILI SULAMA zaman planı geliştirilmelidir.

Örnek Bir Tam Sulama Programı

Örnek Tam Sulama Programına ilişkin Nem Grafiği

Sezon boyunca mevcut nem TK ile KS arasında: stres yok, su tüketimi maksimum, verim maksimum Mevcut nem KS altına düşerse: stres var, su tüketimi azalır, verim azalır Stres oluştuktan sonra sulama yapılsa bile, verim azalması önlenemez

SULAMA PROGRAMLAMASININ FAYDALARI Yönetim amaçlarını gerçekleştirecek şekilde, doğru zamanda ve yeterli miktarda sulama suyu uygulanır, Su kaynağı kapasitesinin yeterli olması durumunda gereken zamanda ve gereken miktarda sulama suyu uygulanarak (tam sulama), bitkide stres yaratılmaz, verim ve kalitede azalmaya izin verilmez, Sulama masraflarının minimize edilir, üretim ve net gelir maksimize edilir, Fazla su verilmez, yüzey akış veya derine sızma ile oluşan su kayıpları en aza indirilir, dolayısıyla su tasarrufu sağlanır ve sulamanın (sulama suyunun) etkinliği artar, Topraktaki bitki besin maddelerinin yıkanması önlenir veya azaltılır, gübreleme masrafı azalır, Enerji masrafları azalır, Suyun göllenmesi ve toprakta tuzluluk problemleri azaltılır veya ortadan kaldırılır, Yabancı ot ve hastalık problemleri azalır, Aşırı sulama ve bunun ortaya çıkaracağı verim azalması önlenir, Özellikle sulama suyunun yetersiz veya pahalı olduğu yörelerde, olası bir yağıştan daha fazla yararlanılması sağlanır, yağış etkinliği artar, Sulamanın ekonomik etkinliği arttırılır,

Yıkama suyu uygulaması ile tuzluluk kontrol edilir, Toprak ve su kaynaklarından optimum bir şekilde yararlanılması sağlanır, Sağlanan su tasarrufu nedeniyle su masrafı, sulama işçiliği ve enerji masraflarından da tasarruf edilir, tasarruf edilen suyla daha fazla alan sulanabilir, Drenaj sorunu ve masrafları azalır, Sosyal adalet açısından bakıldığında, mevcut su kaynağından daha fazla çiftçi ailesinin yararlanması (adil su paylaşımı) sağlanır Kısıtlı sulama suyu koşullarında bitkilerin su-verim ilişkileri gözönüne alınarak gereken zamanda ve gereken miktarda sulama suyu uygulanarak, bilinçsizce yapılan sulamalara oranla mevcut suyla daha fazla ve daha kaliteli ürün alınması sağlanabilir, Sulama randımanı daha yüksek olan modern sulama teknolojilerinin kullanımı gündeme gelir, bu teknolojilerin uygulanması da yüzey sulamaya göre verim ve kalitenin artmasına, çevre sorunlarının azalmasına neden olur,

SULAMA TÜRLERİ Sulama zamanının planlanması çalışmalarında oluşturulabilecek sulama türleri

Tam Sulama Sulama suyunun yeterli olduğu koşulda, bitki kök bölgesindeki toprağa, gereken zamanda (mevcut rutubet kritik seviyeye geldiğinde veya kritik seviyenin altına düşmeden) ve gereken miktarda (tarla kapasitesine kadar veya tarla kapasitesini aşmayacak şekilde) sulama suyu uygulanarak oluşturulan sulama türüdür. Böyle oluşturulan sulama programıyla bitki kök bölgesindeki topraktaki mevcut rutubet bitki büyüme mevsimi boyunca tarla kapasitesi ile kritik seviye arasında kalır, bitkide stres yaratılmaz ve aşırı su uygulanmaz. Dolayısıyla bir yandan sulama suyu etkin bir şekilde kullanılırken diğer yandan maksimum verim alınır.

TAM SULAMAYA İLİŞKİN ÖRNEK NEM GRAFİĞİ

Kısıntılı sulama Sulama suyunun yetersiz veya pahalı olduğu koşulda, bitki kök bölgesindeki toprağa, gereken zamandan daha geç (mevcut rutubet kritik seviyenin belirli bir miktar altına düştüğünde) veya gereken miktardan daha az (tarla kapasitesinin altında) su verilerek veya her ikisi birlikte yapılarak oluşturulan sulama türüdür. Böyle oluşturulan sulama programıyla bitki kök bölgesindeki topraktaki mevcut rutubet bitki büyüme mevsimi boyunca veya belirli duyarlılık aşamalarında kritik seviye ile solma noktası arasında kalır, yani kritik seviyenin altına düşer, bitkide stres oluşur. Dolayısıyla verim maksimum verimin altına düşer. Kısıntılı sulamada uygulanacak sulama suyu miktarında kısıntı yapılarak bir miktar verim azalmasına izin verilmektedir, ancak su-verim ilişkileri gözönüne alınarak, suyun hangi dönem veya dönemlerde kısılacağına karar verilerek birim suyla daha fazla verim alınması sağlanmaktadır. Kısıntılı sulama ile su miktarından ve sulama ile ilgili masraflardan tasarruf sağlanması, drenaj sorunu ve masraflarının azaltılması, olası bir yağıştan daha fazla yararlanılması mümkün olabilmektedir.

KISINTILI SULAMAYA İLİŞKİN ÖRNEK NEM GRAFİĞİ (MEVSİMLİK KISIT) Bitki, yetişme dönemi boyunca 8 kez belirli sürede ve belirli düzeyde strese maruz kalmaktadır. Bu stres nedeniyle bitki su tüketimi ve verimi azalacaktır. Tam sulamaya oranla verim % 9 azalacaktır.

KISINTILI SULAMAYA İLİŞKİN ÖRNEK NEM GRAFİĞİ (MEVSİM İÇİ KISIT) Duyarlılık aşamalarından sadece çiçeklenme aşamasında su kısıtı uygulanmıştır ve bitki belirli düzeyde strese maruz kalmıştır (mevsim içi kısıt). Verim tam sulamaya oranla % 7 azalacaktır.

Kuru tarım Hiç sulama yapılmayan tarım türüdür. Bitki gelişmesi için gerekli su yağışlarla karşılanır. Bu nedenle “yağışa dayalı tarım” olarak ta isimlendirilir. Bölgenin iklim ve toprak koşullarına göre kuru tarımda bazı bitkiler yetiştirilebilirken, bazı bitkilerin yetiştirilmesi mümkün olmayabilir, yani bitki su yetersizliğinden solabilir. Aslında kuru tarım bir sulama türü değildir, ancak sulama programlamasında kuru tarım da değerlendirilir, mevcut yağışla veya yağış analizleri ile belirlenen yağışlı, normal ve kurak yıllarda düşmesi beklenen yağışla maksimum verim alınıp alınamayacağı, yağış yetersizse verimin ne kadar düşeceği, bitkinin gelişme gösterip gösteremeyeceği vb. analizler yapılabilir.

KURU TARIMA İLİŞKİN ÖRNEK NEM GRAFİĞİ Kışlık buğday bitkisinde ekim tarihinden itibaren yaklaşık 80 gün boyunca (kış döneminde) yağışlar su tüketiminden fazla olduğu için mevcut nem tarla kapasitesinde kalmıştır. Daha sonra azalarak kritik seviyenin altına düşmüş ve hasada doğru solma noktasına yaklaşmıştır. Stres nedeniyle bitki veriminin tam sulamaya oranla % 42 azalması beklenmektedir.

Tamamlayıcı sulama Yağışın miktar ve dağılımının bitki gelişmesi açısından yeterli olduğu yörelerde sulamaya ihtiyaç duyulmayabilir. Ancak yağış miktarının yıldan yıla önemli düzeyde değişim göstermesi nedeniyle bazı yıllarda düşen yağış miktarı yetersiz kalabilir, bitki strese girer ve verim azalır. Bu koşullarda maksimum verimi garantiye almak için yağışın yetersiz olduğu dönemde bir veya birkaç sulama yapılabilir, bu sulamaya tamamlayıcı sulama adı verilir.

TAMAMLAYICI SULAMAYA İLİŞKİN ÖRNEK NEM GRAFİĞİ Tek sulama ile verim azalması % 42 yerine % 22’ye yükselmektedir.

BİLİNÇSİZ SULAMA Bilinçsiz sulama arzu edilen bir sulama türü değildir, belirli bir ilkeye göre yapılmamaktadır, çiftçilerin mevcut koşulları gözönüne almadan geçmiş deneyimlere veya uzman olmayan çeşitli kişilerin veya komşularının tavsiyelerine göre yapılan sulamalar sonucunda ortaya çıkan bir sulama programıdır. Sulamalar bilinçsiz yapıldığından gerekenden daha önce veya daha sonra ve/veya gerekenden daha az (yetersiz sulama) veya daha çok (aşırı sulama) sulama suyu uygulanmakta, genellikle gereksiz aşırı su uygulamaları ile karşılaşılmakta, aynı zamanda, sulama suyu yeterli olduğu halde yetersiz su verilerek bitkide gereksiz stres oluşmasına, verimin azalmasına ve kalitenin bozulmasına yol açılmaktadır. Dolayısıyla bir yandan aşırı sulama nedeniyle taban suyu yükselmesi, topraktaki gübrenin yıkanması ve toprak tuzluluğu ve çoraklık gibi sorunlar, diğer yandan yetersiz sulama nedeniyle bitkide su stresi ortaya çıkmakta, her iki durumda da verim azalması ve kalite bozulması nedeniyle bitkisel üretimde gelir kaybı ile karşılaşılmaktadır. Ayrıca topraktaki yararlı organizmalar yok olmakta, fungal hastalıklar çoğalmakta, toprak daha geç tava gelmekte ve tarımsal işlemler gecikmekte, uzun dönemde toprak tuzlanmaktadır. Bu nedenle bilinçsiz yapılan sulamalar fayda yerine çoğu kez zarar vermektedir.

Aşırı sulama, yani gereksiz bir şekilde tarla kapasitesinin üzerinde sulama suyu uygulaması, drenaj koşullarının iyi olmadığı koşullarda toprakta bitki kök bölgesinde su birikmesine, toprak gözeneklerindeki hava ve oksijen miktarının azalmasına, kök gelişmesinin yavaşlamasına, topraktaki organik maddeyi parçalayarak bitkinin alabileceği besin maddesine çeviren mikroorganizmaların faaliyetlerinin yavaşlamasına, topraktan besin maddesi alımını engelleyen zararlı bileşiklerin oluşmasına neden olur ve bütün bu olaylar bitki veriminin azalmasına ve kalitenin bozulmasına yol açar. Drenaj koşullarının iyi olduğu koşullarda da aşırı sulama arzu edilmez ve fazla verilen ve kök bölgesinin altına sızan su, sulama suyu israfı yanında su masrafının artmasına, toprakta bitki kök bölgesinde bulunan besin maddelerinin yıkanmasına neden olur.

Yetersiz sulama, yani işletmede su kaynağının kapasitesi yeterli olduğu halde toprağın tarla kapasitesi düzeyine kadar sulama suyu verilmemesi ve topraktaki mevcut nemin zaman zaman veya sürekli olarak kritik seviyenin altına düşmesi, bitkinin su stresi ile karşılaşmasına, bitkinin yüzey sıcaklığının artmasına, gelişmenin yavaşlamasına ve dolayısıyla bitki veriminin azalmasına ve kalitenin bozulmasına yol açar. Gerek aşırı sulama gerekse yetersiz sulama durumunda diğer olumsuzluklar yanında bitki verimi ve kalitesi olumsuz yönde etkilenmektedir. Bilinçsiz sulamada genellikle hem yetersiz sulama hem de aşırı sulama sorunuyla karşılaşılmaktadır.

BİLİNÇSİZ SULAMAYA İLİŞKİN ÖRNEK NEM GRAFİĞİ-PAMUK Nurdağı-Gedikli Sulama Kooperatifi-2002 ilk su geç verilmiştir. Bitkide stres oluşmuştur. İlk sulama ve sonrasında oluşan su stresleri verim düşmesine ve dolayısıyla gelir düşmesine yol açmıştır. Aşırı su uygulaması yapılmamıştır.

BİLİNÇSİZ SULAMAYA İLİŞKİN ÖRNEK NEM GRAFİĞİ-MARAŞ BİBERİ Nurdağı-Gedikli Sulama Kooperatifi-2002 Bazı dönemlerde stres oluştuğu, dolayısıyla verimin azalacağı, Bazı dönemlerde ise aşırı su uygulandığı ve fazla suyun drenaja gittiği görülmektedir. Sulamalar bazen geç, bazen erken yapılmıştır. Bazı sulamalarda gerekenden daha az (ilk 2 su), bazılarında ise daha fazla su uygulanmıştır, Sonuç olarak verim azalmıştır ve su kaybı oluşmuştur.

AŞIRI SU KULLANIMI (BİLİNÇSİZ SULAMA) 10.04.2017 AŞIRI SU KULLANIMI (BİLİNÇSİZ SULAMA)

BİLİNÇSİZ SULAMA SONUÇLARI (TUZLU-ALKALİ TOPRAKLAR, EROZYON)

SULAMA PROGRAMLARININ KULLANIM ALANLARI Sulama projelerinin temel hedefi çiftçi gelirinin arttırılmasıdır. Çiftçi verimden çok gelir ile ilgilenmektedir. Daha çok verim her zaman daha çok gelir anlamına gelmeyebilir. Tarımsal üretimde kullanılan toprak ve su gibi sınırlı kaynakların optimum düzeyde kullanılmalarına ilişkin çalışmalar son yıllarda hız kazanmıştır. Tarım alanlarının sınırlı olduğu yörelerde birim alandan daha yüksek gelir, su kaynaklarının sınırlı olduğu yörelerde ise birim sudan en yüksek gelir elde edilmesine yönelik optimizasyon çalışmaları, sözkonusu doğal kaynakların optimum düzeyde kullanılmaları açısından önem taşımaktadır.

ORTAK SULAMA PROGRAMLARININ GELİŞTİRİLMESİ Bir işletmede genellikle farklı parsellerde birden fazla bitki yetiştirilir, bu bitkilerin sulama programlarında sulama tarihleri ve sulama süreleri çok farklılık gösterebilir. Bu durum özellikle işletme sahibinin konutunun işletmeye uzak olması durumunda işletme için sorun yaratabilir. Bu sorunun çözülebilmesi için herbir bitki için geliştirilen bireysel sulama programlarının birlikte değerlendirilerek, işletme için genel (ortak) bir sulama programının elde edilmesi ve yorumlanması gerekir. Bu genel program, işletmede bitki yetişme dönemi boyunca bitkilerin su isteklerini karşılamalı, özellikle su ihtiyacının pik olduğu dönemde su kaynağının kapasitesi, işletmenin su ihtiyacını karşılayabilmelidir. Bazı durumlarda pik dönemde su kaynağı yeterli olmayabilir. Bu nedenle işletme için bitki deseninin, bitkilerin suya hassas olduğu dönemler ve pik dönem su ihtiyaçları göz önüne alınarak, su arz ve talebini dengeleyecek şekilde ortak sulama programının belirlenmesi gerekir.

NET GELİRİN HESAPLANMASI Çiftçilerin yeterli ve kısıtlı sulama suyu koşullarında aynı alandan daha yüksek gelir elde edebilmek için hangi ürünleri hangi oranda yetiştirmeleri gerektiğinin (optimum bitki deseninin) belirlenebilmesi için, öncelikle her alternatif bitkinin yeterli ve kısıtlı su koşullarında net gelir değerlerinin hesaplanması gerekmektedir. Bitkilerin yeterli su koşulundaki brüt kar değeri, o yörede bitki verimi ve üretim girdi miktarları ve belirli bir yılın ürün ve girdi fiyatlarından yararlanılarak belirlenebilmektedir. Bu konuda yapılmış çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Ancak kısıntılı sulamada bitkilerin brüt kar değerlerinin hesaplanması konusundaki çalışmalar henüz oldukça yenidir. Bitkiye verilecek sulama suyunun kısılması durumunda verimin azalması kaçınılmazdır. Verim azaldığı zaman üretim girdilerinin bir bölümü değişmezken bir bölümünde azalma olacaktır. Örneğin kısıntılı sulamada su ücreti, sulama işçiliği, enerji gibi masraflar yanında, elde edilecek verim azalacağından hasat sırasındaki işçilik masrafı, gerekli çuval, kasa vb. masrafı, taşıma masrafı vb. azalacaktır. Bu çalışmaların yapılabilmesi için öncelikle kısıtlı su koşullarında bitkilerin sulama programlarının ve kısıntılı sulamada verim düzeyinin elde edilmesi gerekmektedir.

OPTİMUM BİTKİ DESENİ Tarım işletmesinde gerek yeterli gerekse kısıtlı su koşullarında su kullanım etkinliğini arttıran ve aynı su miktarı ile daha fazla gelir elde edilmesini sağlayan tedbirlerden biri, işletme için optimum bitki deseninin belirlenmesidir. Sulama suyu kapasitesi yeterli olan bir tarım işletmesinde işletme gelirinin maksimizasyonunun sağlanabilmesi için yeterli su ve mevcut sulama sistemi koşulunda (diğer koşullar optimum düzeyde tutulduğunda) hangi alternatif bitkilerin hangi oranda yetiştirilmesi gerektiğinin, diğer bir deyişle optimum bitki deseninin belirlenmesine yönelik çalışmalarda sistem analizi tekniklerinden (doğrusal programlama, doğrusal olmayan programlama, dinamik programlama vb.) yararlanılabilmektedir. Kısıtlı su koşulunda ise bu konu daha önemli olmaktadır, çünkü işletme su kapasitesinin farklı düzeyleri için hangi bitkilerin hangi oranda yetiştirilmesi gerektiğine ilave olarak hangi bitkilere yeterli su, hangi bitkilere kısıtlı su uygulanacağı ve kısıt düzeyinin hangi oranda olacağı gibi sulama açısından çok önemli bilgiler elde edilebilmektedir. Kısıtlı su koşulunda optimum bitki desenin belirlenmesine ilişkin çalışmaların yapılabilmesi için önce yeterli su (% 100), kısıtlı su (% 80, % 60, % 40, % 20 gibi) ve kuru tarım (% 0) koşullarında bitkilerin sulama programlarının, verim düzeylerinin ve net gelir değerlerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmalar, işletme su kaynağı kapasitesinin yeterli veya yetersiz olduğu koşullar için yapılabilmekte ve her koşul işin optimum işletme geliri belirlenebilmektedir.

İşletmenin sulama suyu kapasitesinin yetersiz olması durumunda mevcut sudan optimum düzeyde yararlanılabilmesi için farklı alternatifler karşımıza çıkmaktadır: İşletme alanının bir kısmı kuru tarıma ayrılır, sulu tarım yapılacak alanda bitkilere tam su verilir, İşletmenin tamamında sulu tarım yapılır ancak bitkilerin bir kısmına tam su verilir (tam sulama, % 100 su), bir kısmına kısıtlı su verilir (kısıntılı sulama, % 75 su gibi), Bitkilerin tümünde aynı düzeyde kısıntılı sulama yapılır, Bitkilerde farklı düzeylerde kısıntılı sulama yapılır, birine % 90, birine % 80 birine % 50 vb. su verilir. Bu durumda işletme sahibi mevcut kısıtlı kaynaklardan optimum düzeyde yararlanmak ve gelirini maksimum yapabilmek için ne kadar alanda kuru tarım yapacağını, bu alanda hangi bitkileri hangi oranda (kaç dekar) yetiştireceğini, sulu tarım yapacağı alan miktarını, bu alanda hangi bitkileri yetiştireceğini, her sulu bitkinin alanının ve verilecek sulama suyu miktarının ne olacağını (% 100, % 90, % 75 vb.) bu üretim deseninde hangi dönemde ne kadar kaynak kullanacağını, hangi bitkinin verim ve gelirinin ve işletme gelirinin ne olacağını bilmek isteyecektir. Kısıntılı sulamanın optimizasyonu ile ilgili bu çalışmalar özellikle su kaynaklarının miktar ve kalite açısından olumsuz yönde etkilendiği son yıllarda gitgide artan bir önem kazanmaktadır. Eğer verilecek sulama suyunun miktarı azaltılacak ise (kısıntılı sulama), yetiştirilecek bitkilerin suya hassas olduğu dönemlerin ve su-verim ilişkilerinin iyi bilinmesi gerekir. Böylece mevcut su ile daha fazla ürün alınabilecek sulama programları geliştirilebilir.

İŞLETME SU KAYNAĞI KAPASİTESİ-İŞLETME GELİRİ İLİŞKİSİ Bir tarım işletmesi için farklı su kaynağı kapasitesi koşullarında elde edilen optimum bitki deseni ve işletme geliri değerlerinden yararlanılarak işletme su kaynağı kapasitesi ile işletme geliri arasındaki eğrisel ilişki elde edilebilir. Harran ovasında bir tarım işletmesinde su kaynağı kapasitesi ile işletme geliri arasındaki örnek ilişki

OPTİMUM SU DAĞITIMI Aynı su kaynağından farklı tarım işletmelerinin yararlanması (örneğin bir kooperatife bağlı tarım işletmeleri) ve toplam alanda yetiştirilen bitkilerin su ihtiyaçları açısından su kaynağı kapasitesinin yetersiz olması durumunda, toplam gelirin maksimize edilebilmesi için hangi işletmeye hangi oranda sulama suyu verileceğinin belirlenmesi gerekir. Böyle bir durumda bazı işletmelere hiç su verilmezken bazı işletmelere tam su verilebilir, veya bütün işletmelere alanları ile orantılı olarak aynı oranda kısıtlı su verilebilir, ya da her işlemeye işletmelerin alan, toprak, iklim vb. koşullarına göre farklı oranlarda kısıtlı su verilebilir. İşletmeler arasında optimum su dağıtımı ile ilgili olan bu tür çalışmalarda da sistem analizi tekniklerinden (örneğin dinamik programlama) yararlanılabilmektedir. Bu çalışmalarda, her işletmede farklı su kaynağı kapasiteleri için optimum bitki deseni çalışmasında belirlenen ve doğrusal olmayan su kaynağı kapasitesi-işletme geliri ilişkisinden yararlanılmaktadır.

SU DAĞITIMININ PLANLANMASI Daha önce DSİ tarafından işletilen sulama şebekelerinin büyük bir bölümü Sulama Birliklerine devredilmiştir. Mevcut toprak ve su kaynaklarından optimum bir şekilde yararlanılabilmesi ve yüksek gelir elde edilebilmesi için, sulama sistemlerin ilkelere uygun olarak işletilmesi ve mevcut suyun koşullara uygun olarak işletmelere dağıtılması gerekmektedir. Su yönetiminde sulama suyunun koşullara uygun olarak dağıtılmaması ve su dağıtımının sadece çiftçi talebine göre yapılması, aşırı su kullanımına ve sulama şebekelerinden beklenen faydanın elde edilememesine neden olmakta, toprak ve su kaynaklarının ve sulamanın sürdürülebilirliğini de tehlikeye sokmaktadır. Su dağıtım planlamasının sulama zaman planlamasına dayandırılması, mevcut koşulların gözönüne alınması açısından önemli bir adım olacaktır ancak bunun tek başına yeterli olacağını söylemek mümkün değildir. Su dağıtım planlamasında, sulama şebekesi içerisinde yer alan parsellerde yetiştirilen bitkilerin sulama zaman planları gözönüne alınmalı, ancak sulanacak arazi miktarı, su kaynağının kapasitesi ve sulama sisteminin kapasitesine göre su dağıtımında değişikliğe gidildiğinde sulama zaman planlamasına geri dönülerek yeni su dağıtımına göre sulama programı revize edilmeli, sonra tekrar su dağıtımına dönülmeli ve işleme bu şekilde devam edilmelidir. Diğer bir deyişle sulama zaman planlaması destekli ve interaktif bir su dağıtım planlaması yapılmalıdır.

Farklı büyüklükteki 7 işletme için optimum su dağıtımı

ÖNERİLER Günümüzde su kaynaklarının kapasite ve kalitesinde yaşanan sıkıntılar, su kaynaklarından optimum düzeyde yararlanmamız gerektiğini ve bunun kaçınılmaz olduğunu vurgulamaktadır. Sulu tarımda aşırı su kullanımına yol açan sulama yöntemleri yerine mekanize yağmurlama ve damla sulama gibi su tasarrufu sağlayan sulama yöntemlerine geçilmesi ve tasarruf edilen suyla daha fazla tarım alanının sulanması veya tasarruf edilen suyun diğer sektörlere ayrılması (içme-kullanma veya endüstri) tek başına çözüm olarak görülmemelidir. Bunun yanında birim sudan daha fazla gelir alınmasını sağlayacak diğer tedbirlerin de alınması gerekmektedir. Yeterli ve kısıtlı su koşullarında sulama programlaması çalışmaları bu tedbirlerden ilkini ve yukarıda açıklanan optimizasyon çalışmalarının temelini oluşturmaktadır. Tarım işletmelerinde su tasarrufu sağlayan sulama teknolojilerinin kullanımı yanında sulama programlamasının ve birim sudan daha fazla gelir elde edilmesine yönelik optimizasyon çalışmalarının uygulanabilmesi için çiftçilerin bu konularda eğitilmesi ve bilinçlendirilmesi gerekmektedir.

Nötron prob cihazı kalibrasyonu ve toprak su içeriği ölçümü

Nötron yöntemi Sayaç Alüminyum (PVC) tüp Kablo Radyoaktif madde (Am + Be)

Nötronmetre kalibrasyon doğrusu Pv (%) Sayım oranı (sayaç okuması/standart okuma)

Tansiyometre Lastik tapa Saydam boru Vakum göstergesi Seramik uç

Tansiyometre kalibrasyon eğrisi Pw (%) Tansiyometre okumaları (mb)

Spektroradyometre

Infrared Termometre ile örtü sıcaklığı ölçümü

Basınç odası ile yaprak su potansiyeli ölçümü

Porometre cihazı ile stomal iletkenlik veya direnç ölçümü

A sınıfı buharlaşma kabı

TOPRAK-SU BÜTÇESİ ESASINA DAYALI SİMLASYON MODELLERİ Su bütçesi esasına dayalı olan ve kök bölgesindeki mevcut nem değişiminin günlük bazda simüle edildiği simlasyon modelleri, son yıllarda özellikle bilgisayar teknolojisindeki gelişmeye parelel olarak hızla gelişmiştir. Bu modeller oldukça ayrıntılı ve sağlıklı olarak atmosfer-toprak-bitki-su ilişkilerini çeşitli modellerle simüle etmekte ve su bütçesi elemanlarını (yüzey akış, drene olan su miktarı vb.), stres oluşması durumunda gerçek su tüketimini ve verim azalmasını hesaplayabilmekte ve sonuçlar grafiklerle desteklenmektedir. Modeller çok hızlı bir şekilde sonuç alınmasını sağladığından, kısa süre içerisinde çok sayıda alternatifin sonucunun değerlendirilmesi ve koşullara ve amaca en uygununun seçilmesi mümkün olmaktadır. Bu konuda çok sayıda yazılım geliştirilmiştir. Bunlardan ikisi ülkemizde uzun süredir kullanılan ve biri FAO tarafından geliştirilen CROPWAT, diğeri Belçika’da Leuven Üniversitesi tarafından geliştirilen IRSIS yazılımıdır. Bu tür modeller çok kısa sürede ve hatasız çözüm alınabilmesi ve kısa sürede birçok alternatifin elde edilerek karşılaştırılmasının sağlanması açısından önem taşımaktadır. Bu tür modeller özellikle sulama zamanının planlanması için herhangi bir aracın kullanılmadığı durumda, çiftçilerin bilinçsiz sulama yaparak verim ve gelir kaybına uğramalarının ve çevresel sorunların oluşmasının önlenmesinde yararlı olabilir.

Sulama yöntemi, suyun toprağa bitki kök bölgesine veriliş biçimidir. -Salma sulama yöntemi -Göllendirme sulama yöntemi .Tavalarda göllendirme (Tava sulama yöntemi) .Karıklarda göllendirme -Uzun tava sulama yöntemi -Karık sulama yöntemi YÜZEY SULAMA YÖNTEMLERİ -Yağmurlama sulama yöntemi -Damla sulama yöntemi -Ağaç altı mikro yağmurlama sulama yöntemi. -Sızdırma sulama yöntemi BASINÇLI SULAMA YÖNTEMLERİ SULAMA YÖNTEMLERİ

UYGUN SULAMA YÖNTEMİNİN SEÇİMİ Arazinin topografyası (eğimi, erozyon durumu) Arazi eğimi yüksekse veya ortalama eğim düşük olsa bile arazi dalgalı bir topografyaya sahipse basınçlı sulama tercih edilmelidir Erozyona uygun topraklarda basınçlı sulama (özellikle damla) tercih edilmelidir Toprak özellikleri (su tutma kapasitesi, infiltrasyon hızı, toprak derinliği, taban suyu durumu, taşlılık durumu, tuzluluk durumu, drenaj durumu):

UYGUN SULAMA YÖNTEMİNİN SEÇİMİ Toprağın kullanılabilir su tutma kapasitesi düşük ise (hafif bünyeli topraklar), sık aralıkla ve az miktarda su uygulanması gerektiğinden basınçlı sulama yöntemleri (özellikle damla) tercih edilmelidir Toprağın infiltrasyon hızı yüksek ise (hafif bünyeli topraklar), yüzey sulama yöntemleriyle eş su dağılımı sağlanması güç ve pahalıdır, bu nedenle basınçlı sulama yöntemleri tercih edilmelidir Etkili toprak derinliğinin az olduğu topraklarda (geçirimsiz tabaka yakınsa veya taban suyu yakınsa), kontrollü sulamanın yapılabildiği ve derine sızan suyun az olduğu basınçlı sulama yöntemleri kullanılmalıdır Tuzlu topraklarda damla sulama yöntemi kullanılmalıdır. Yıkama suyu uygulanacaksa, tava veya yağmurlama sulama uygundur Taşlı topraklarda, arazi tesviyesi yapılamayacağından yüzey sulama uygulanamaz, basınçlı sulama yöntemleri tercih edilmelidir

UYGUN SULAMA YÖNTEMİNİN SEÇİMİ Su kaynağının cinsi ve uzaklığı: Su kaynağı, gerekli işletme basıncını sağlayacak kadar yüksekte ise, basınçlı sulama yöntemleri (damla, yağmurlama) kullanılmalıdır. Su kuyudan pompajla alınıyorsa, birim maliyeti yüksek olduğundan, su uygulama randımanı yüksek olan yöntemler kullanılmalıdır Su kaynağının kapasitesi: Su kaynağının debisi düşük ise (30 l/s nin altında ise) basınçlı sulama yöntemleri (damla, yağmurlama) kullanılmalıdır Su kaynağının yeterlilik durumu (su kısıtı): Su kaynağının debisi sulanacak araziye oranla az ise, su uygulama randımanı yüksek olan yöntemler (özellikle damla) kullanılmalıdır. Damla sulama ile aynı suyla daha fazla alan sulanabilir. Yüksek basınçlı sulama şebekelerinde, yağmurlama sistemi sulamalarda % 30-40, damla sistemi sulamalarda ise daha fazla (%50-60) su tasarrufu sağlanabilmektedir

UYGUN SULAMA YÖNTEMİNİN SEÇİMİ Sulama suyu kalitesi: Sulama suyunda fazla miktarda sediment, alg ve diğer yüzücü cisimler varsa, basınçlı sistemlerde bunların filtre edilmesi pahalı olacağından, yüzey sulama yöntemi uygundur. Sulama suyu tuzlu ise tek seçenek damla sulamadır Suyun maliyeti: Suyun maliyeti yüksek ise, su uygulama randımanı yüksek olan yöntemler (damla) kullanılmalıdır Pazar koşulları, ulusal ve uluslararası standartlar: Organik tarım, EUREPGAP gibi standartlar, bazen mevzuat genellikle de teknik olarak kontrollü-basınçlı sulama yöntemlerini (yağmurlama, damla sulama) zorunlu kılmaktadır Sosyal ve kültürel durum: Çiftçilerin gelenekleri, alışkanlıkları, kültür düzeyleri, tarımsal yönden eğitim düzeyleri, sulama yöntemi seçiminde önemlidir. Eğitim düzeyleri düşük çiftçilerin basınçlı sulama yöntemini uygulamaları genellikle güçtür

UYGUN SULAMA YÖNTEMİNİN SEÇİMİ Bitki özellikleri (bitki cinsi, bitki hastalıkları) Yüksek boylu bitkilerde yağmurlama sulama önerilmez Örtü altı yetiştiriciliğinde ile topraktaki nem eksikliğine duyarlı olan ve ekonomik değeri yüksek bitkilerde en uygun yöntem damla sulama yöntemidir Yüzlek köklü bitkilerde sık aralıkla ve az miktarda su uygulanması gerektiğinden basınçlı sulama yöntemleri (özellikle damla) tercih edilmelidir Bitki yapraklarının ıslanmasından kaynaklanan hastalıklara duyarlı bitkilerde yağmurlama sulama, kök boğazının ıslanmasından kaynaklanan hastalıklara duyarlı bitkilerde tava sulama yöntemi kullanılmamalıdır Çeltik sadece tava yöntemiyle sulanabilir Çilek için rotasyon sistemi ile birlikte damla sulama sisteminin kullanılması agronomik ve agro-ekonomik bir zorunluluktur

UYGUN SULAMA YÖNTEMİNİN SEÇİMİ İklim özellikleri (rüzgar, sıcaklık, nispi nem, yağış, don tehlikesi) Rüzgar hızı yüksekse, hava sıcaklığı yüksekse, veya nispi nem düşükse yağmurlama sulama tercih edilmemelidir Bölge yağışı yüksekse sadece birkaç destekleme sulaması gerekliyse, yağmurlama sulama önerilir İlkbahar son donlarının tehlikeli olduğu yörelerde, sabit yağmurlama sulama sistemi, ekonomik değeri yüksek bitkilerin dondan korunmasında kullanılabilir Ekonomik koşullar (sulama sisteminin maliyeti, ürün değeri) Sulama sisteminin maliyeti: basınçlı sulama yöntemlerinde ilk tesis masrafı, yüzey sulamaya oranla daha fazladır, ancak arazi tesviyesi gerektiren yüzey sulamada maliyet çok yüksek olabilir. İşletme masrafları ise enerji bedeline bağlı olarak bazen basınçlı, bazen yüzey sulama lehine olabilir Ürünün piyasa değeri yüksek ise, verimi daha fazla olan basınçlı sulama yöntemleri ekonomik olabilir

UYGUN SULAMA YÖNTEMİ SEÇİLİRKEN Eğer arazi eğimi yüksekse veya arazi dalgalı bir topografyaya sahipse, toprak erozyona uygunsa, toprak hafif bünyeli ise, toprak derinliği az ise, taban suyu yüzeye yakın ise, toprak tuzlu veya taşlı ise, sulama suyu kuyudan pompajla alınıyorsa, su kaynağının debisi düşük ise, su miktarı araziye yetmiyorsa, sulama suyu tuzlu ise, su pahalıya maloluyorsa, örtüaltı yetiştiriciliği yapılıyorsa veya ürünün piyasa değeri yüksek ise, bitki yüzlek köklü ise, organik tarım veya EUREPGAP gibi standartlara uygun üretim yapılacaksa DAMLA SULAMA YÖNTEMİ tercih edilmelidir. Bu koşullarda diğer sulama yöntemlerinin kullanılması durumunda etkin bir sulama yapılması ve sulamadan beklenen yararın sağlanması MÜMKÜN OLAMAZ.

KAYNAK ARAŞTIRMASI (ETÜD) Sulama proje alanlarında, sulamadan beklenen yararın sağlanabilmesi için ; Koşullara en uygun sulama yöntemi seçilir, Seçilen sulama yönteminin gerektirdiği sulama sistemi planlanır, sistem unsurları boyutlandırılır, sulama sisteminin kurulması ve işletilmesi ilkeleri belirlenir, Sulama sistemi, tasarım aşamasında öngörüldüğü gibi kurulur ve işletilir, Sulama sistemi işletilmeye başlandıktan sonra, izleme ve değerlendirme yapılarak, öngörülen hedeflere ulaşılıp ulaşılamadığı kontrol edilir, ulaşılamıyorsa, nedenleri araştırılır ve sorun giderilir. Sıralanan bu aşamalardan herhangi birindeki başarısızlık, sulamadan beklenen yararın elde edilememesine neden olur. Sulama proje alanlarında, sulama sisteminin tasarımına başlamadan önce, uygun sulama yönteminin seçimi, sistemin tasarımı, kurulması ve işletilmesinde gerekli olacak tüm bilgiler derlenir. Yapılan bu işleme, etüt ya da kaynak araştırması adı verilir. Derlenecek bilgilerin doğru ve güvenilir olması son derece önemlidir.

KAYNAK ARAŞTIRMASI (ETÜD) Planlama haritası Tarımsal yapı ve mülkiyet Toprak özellikleri Bitki özellikleri Su kaynağı özellikleri İklim bilgileri Diğer bilgiler

Planlama haritası Sulama proje alanının topografik haritası elde edilir. Sulama sistemi, bu harita üzerinde planlanır. Sistem unsurlarının boyutlandırılmasında ve araziye geçirilmesinde gerekli bazı değerler bu harita üzerinden ölçülerek alınır. Ayrıca, sistemin işletilmesi aşamasında da bu haritadan yararlanılır. Bu nedenle, planlama haritasının doğru ve yeterli ayrıntıda olması son derece önemlidir. Bu amaçla, varsa, istenilen özellikleri yansıtan mevcut topografik ve kadastro haritalarından yararlanılır. Yoksa gerekli ölçmeler (poligon ölçmeleri ve yüzey nivelmanı) yapılır ve istenilen özellikteki planlama haritası hazırlanır. Planlama haritası aynı zamanda, parselasyon haritası niteliğinde olmalıdır. Diğer bir anlatımla, tarım işletmelerinin ve tarla parsellerinin sınırlarını göstermelidir.

Planlama haritasında bulunacak bilgiler: Harita ölçeği: 300 ha’a kadar olan alanlar için 1/2000, daha geniş alanlar için 1/5000 olması yeterlidir. Tesviye eğrileri: Ortalama arazi eğimi % 1’i geçmiyorsa, 0.50 m ara ile, % 1’den yüksek ise 1.00 m ara ile geçirilmelidir. Planlama haritasında bulunacak bilgiler: 1) Sabit nivelman noktaları (poligon noktaları, röperler), 2) Mevcut tarım işletmelerinin ve tarla parsellerinin sınırları, 3) Su kaynaklarının yeri ve yükseklikleri, 4) Mevcut sulama ve drenaj kanalları, 5) Drenaj sistemi çıkış ağzının yeri ve yüksekliği, 6) Tarla içi yollar, 7) Bina vb. sabit yapılar, 8) Tarım dışı alanlar ve 9) Planlamayı etkileyecek diğer unsurlar bulunmalıdır.

Tarımsal yapı ve mülkiyet Özellikle çok sayıda tarım işletmesini kapsayan sulama proje alanlarında, her tarım işletmesi ve tarla parselinin sınırları ve büyüklüğü, sahibinin ya da işletmecisinin adı belirlenir. Bu amaçla, varsa kadastro haritalarından yararlanılır. Anket: arazi mülkiyeti kısa süreler içerisinde değişebileceğinden, planlamaya başlamadan hemen önce, yerinde yapılacak anketle kadastro haritalarındaki bilgiler doğrulanır ve gerekirse düzeltilir. Bu ankette ayrıca tarımsal yapı (her tarım işletmesinde, tarla bitkileri, sebzeler, bağ, meyve bahçesi, üzerindeki bitki türüne göre sulanmayacak alanlar, başka amaçla kullanılacak tarım dışı alanlar gibi arazinin kullanma biçimi) belirlenir. Sulama proje alanının kadastro haritası yoksa, yukarıda sıralanan bilgiler, planlama haritasının hazırlanması sırasında elde edilir.

Toprak özellikleri Bilgiler: toprağın bünyesi ve yapısı, etkili toprak derinliği, kullanılabilir su tutma kapasitesi, toprağın tuzluluğu, sodyumluluğu ve geçirgenliği, toprağın infiltrasyon özellikleri gibi bilgilerdir. Bu amaçla, özellikle çok sayıda tarım işletmelerini kapsayan proje alanlarında, sulu arazi sınıflandırma haritaları ve raporları hazırlanır. Gerekli bilgilerin bir çoğu, bu harita ve raporlardan elde edilir.

Toprak profili Toprak profili: Bir ya da birkaç tarım işletmesine hizmet götüren sulama projelerinde gerekli toprak bilgilerinin sağlanması amacıyla her 20 da’da bir, çok sayıda tarım işletmesine hizmet götüren sulama projelerinde ise, sulu arazi tasnif raporlarında bulunmayan toprak bilgilerinin sağlanması amacıyla, her 160 da’da bir toprak profili açılır. Profil derinli: tarla bitkileri ve sebze tarımı yapılan alanlarda 120 cm, bağ ve meyve tarımı yapılan alanlarda ise 150 cm olması yeterlidir. Açılan profillerin her 30 cm derinliğindeki katmanından, yeterli sayı ve miktarda bozulmuş ve bozulmamış toprak örnekleri alınır. Bozulmuş toprak örneklerinde, bünye sınıfı, solma noktası, toprak tuzluluğu (tuz yüzdesi ya da elektriksel iletkenlik) ve sodyumluluğu (değişebilir sodyum yüzdesi), bozulmamış toprak örneklerinde ise, tarla kapasitesi, hacim ağırlığı ve geçirgenlik analizleri yapılır.

İnfiltrasyon testleri Açılan profillerin hemen yakınında, 2 da alan içerisinde kalacak biçimde, en az üç yerde infiltrasyon testleri yapılır. Bu testlerin çift silindir infiltrometrelerle yapılması önerilir. Basınçlı sulama yöntemleri uygulanacaksa yalnızca su alma hızının ölçülmesi yeterlidir. Yüzey sulama yöntemleri söz konusu olduğunda ise, su alma hızı yanında, eklemeli su alma eşitliklerinin de belirlenmesi gerekir. Çift silindir infiltrometre ölçmeleri ile elde edilecek eklemeli su alma eşitlikleri, ancak, tava ve uzun tava sulama yöntemlerinde kullanılabilir. Karık sulama yönteminin uygulanacağı alanlarda, çift silindir infiltrometre ölçmeleri yanında, karıklara giren ve çıkan suyun ölçülmesi yoluyla infiltrasyon testlerinin yapılması ve bu testler sonucunda elde edilecek eklemeli su alma eşitliklerinin kullanılması gerekir.

Toprak özellikleri Farklı toprak bünye sınıfları için kullanılabilir su tutma kapasitesi ve su alma hızının değişim sınırları ve ortalama değerleri Çizelgede verilmiştir. Çizelge, yalnızca, kullanılabilir su tutma kapasitesi ve su alma hızının alabileceği değerler hakkında bilgi vermek amacıyla hazırlanmıştır. Değişim sınırları çok geniş olduğundan, çizelgedeki ortalama değerleri kullanarak tasarım ve işletme yapmak çoğunlukla gerçeği yansıtmaz. Çok zorunlu kalmadıkça bu yola başvurulmamalıdır. Sulama sistemlerinde iyi bir tasarım ve işletme için, toprak örneklerinin analizi ve infiltrasyon testleri sonucunda elde edilecek kullanılabilir su tutma kapasitesi ve su alma hızı değerleri kullanılmalıdır.

SU TUTMA KAPASİTESİ (SINIRLAR VE ORTALAMA DEĞERLER) TOPRAK BÜNYESİ SU TUTMA KAPASİTESİ (mm/m) İNFİLTRASYON HIZI (mm/h) İNFİLTRASYON HIZI (mm/gün) Kum (33-62) 40 (25-250) 50 1200 Tınlı kum (60-80) 70 (20-100) 30 900 Kumlu tın (85-125) 105 (13-76) 20 600 Tın (125-190) 160 (5-15) 7 300 Killi tın (145-210) 175 (3-10) 5 200 Siltli kil (135-210) 180 (1-8) 3 60 Kil (135-210) 170 (1-5) 2 12

Bitki özellikleri Sulama proje alanında, mevcut durumda tarımı yapılan bitkiler ile sulamadan sonra tarımı öngörülen bitkilere ilişkin bilgiler derlenir: Bitki deseni Bitki su tüketimi Sulama suyu gereksinimi ve sulama modülü Sulama ile ıslatılacak toprak derinliği ve sulamaya başlanacak toprak nemi düzeyi Her sulamada uygulanacak sulama suyu miktarı ve sulama aralığı Tarımsal işlemler

Bitki deseni Mevcut ve projeli koşulda, tarımı yapılacak bitkiler ve bu bitkilerin ekiliş oranları saptanır. Tasarım aşamasında, proje alanında, özellikle sulamaya geçildikten sonra, tarımı yapılacak bitkileri ve ekiliş oranlarını olanaklar ölçüsünde doğru bir biçimde belirlemek son derece önemlidir. Çünkü elde edilecek sonuç, proje alanı sulama suyu gereksinimini ve sulama modülünü doğrudan etkileyecektir. Bu amaçla, proje alanında işletme sahipleri ile görüşmeler yapılır. Ayrıca, varsa yörede sulama yapılan alanlarda inceleme yaparak, yetiştirilen bitkileri ve ekiliş oranlarını saptamak ta tasarımcıya karar vermede yardımcı olabilir.

Bitki su tüketimi Proje alanında tarımı öngörülen her bitki için, on günlük ya da en çok aylık periyotlarda günlük ortalama bitki su tüketimleri hesaplanır. Bu amaçla, tek yıllık bitkilerde, ekim ya da dikim tarihi ile hasat ya da son hasat tarihi arasındaki toplam büyüme mevsimi ve büyüme mevsimi boyunca farklı gelişme devreleri, yerinde yapılacak çalışmalarla belirlenir. Çok yıllık bitkiler için büyüme mevsimi, ilkbahar son donları ile sonbahar ilk donları arasında geçen periyottur. Bitki su tüketimi hesaplarında kullanılacak tahmin yönteminin, olanaklar ölçüsünde çok sayıda iklim elemanını kapsaması ve yöre için su tüketimi açısından güvenilir bitki katsayılarının bulunması son derece önemlidir.

Sulama suyu gereksinimi ve sulama modülü Proje alanında, bitki deseni göz önüne alınarak, aylık periyotlar için ortalama bitki su tüketimleri, proje alanı net ve toplam sulama suyu gereksinimi ve sulama modülü değerleri hesaplanır. Sulama projeleri, sulama suyuna en çok gereksinim duyulan (pik) periyot, göz önüne alınarak yapılır.

Sulama ile ıslatılacak toprak derinliği ve sulamaya başlanacak toprak nemi düzeyi Derin topraklarda, sulama ile ıslatılacak toprak derinliği, etkili kök derinliğine eşdeğer alınır. Taban suyu ya da geçirimsiz tabakanın yakında olduğu yüzlek topraklarda, etkili toprak derinliği, etkili kök derinliğinden daha düşükse, etkili toprak derinliği ıslatılır. Sulamaya başlanacak toprak nemi düzeyi, öncelikle, bitkinin topraktaki nem eksikliğine duyarlılığına ve uygulanacak sulama yöntemine göre değişir. Tasarım aşamasında: yüzey ve yağmurlama sulama yöntemleri için Ry = 0.50, damla sulama yöntemi için Ry = 0.30 ve ağaç altı mikro yağmurlama sulama yöntemi için Ry = 0.40 alınabilir. kısıtlı su kaynağı koşullarında, yüzey ve yağmurlama yöntemleri ile topraktaki nem eksikliğine dayanıklı bitkiler sulanırken, bitki su gereksinimini eksik karşılayarak, mevcut su ile daha geniş alanın sulanması yoluna gidilebilir, bu koşulda, Ry değeri 0.50’den daha yüksek alınabilir.

Her sulamada uygulanacak sulama suyu miktarı ve sulama aralığı Projede ön görülen her bitki için her sulamada uygulanacak net ve toplam sulama suyu gereksinimleri hesaplanır. Büyüme mevsimi boyunca, farklı periyotlardaki sulama aralıkları saptanır. Etkili yağış değerleri de dikkate alınarak sulama programları oluşturulur. Sulama sisteminin tasarımında, sulama suyu gereksiniminin en yüksek olduğu periyottaki sulama aralığı ve kritik koşulu yansıtan bitki dikkate alınır.

Tarımsal işlemler Projede öngörülen her bitki için toprak işleme, tarımsal savaş, hasat vb. işlemlere ilişkin bilgiler derlenir. Bu bilgilerden yararlanarak, sulama programları oluşturulurken sulamanın yapılmayacağı periyotlar saptanır. Bu ise, tasarımda göz önüne alınacak sulamanın tamamlanacağı gün sayısını etkiler. Örneğin, yonca gibi, yıl içerisinde birden fazla biçilen bitkilerde, sulama zamanının planlanmasında, biçim tarihleri önemlidir.

Su kaynağı özellikleri Yararlanılabilecek tüm su kaynaklarına ilişkin bilgiler derlenir. su kaynağının cinsi, konumu, yüksekliği, sulama sezonu boyunca, en düşük, en yüksek ve ortalama debileri, akarsu ise uygun su alma yeri ve su alma yapısı, pompa birimi gerekliliği, pompa statik emme yüksekliği, taşkın debisi, sediment içeriği, kuyu ise dinamik yüksekliği, su tersiyer kanaldan alınacaksa, bu kanala su verilen günler ve süresi, sulama suyunun kimyasal madde içerikleri ve kalite sınıfı vb.

İklim bilgileri Bitki su tüketimi hesapları ve sulama zamanının planlanmasında yararlanılacak tüm iklim bilgileri: proje alanının yüksekliği, enlem ve boylam dereceleri, ilk ve son don tarihleri, en çok aylık, olanak varsa on günlük periyotlar için ortalama sıcaklık, yağış, minimum, ortalama ve maksimum bağıl nem, rüzgar hızı ve esme yönü, güneşlenme süresi, atmosfer basıncı vb. Sulama sistemlerinin tasarımında, uzun yıllar ortalaması iklim elemanları kullanılır DMİ istasyonu seçimi: proje alanına en yakın, olanaklar ölçüsünde alanın iklim özelliklerini gösteren DMİ istasyonu seçilir

Diğer bilgiler Sulama sisteminin planlanması, tasarımı, kurulması ve işletmesinde gerekli olacak diğer tüm bilgiler derlenir. sistem unsurlarında kullanılacak malzeme, malzemenin sağlanacağı yer ve ocaklar, sistem unsurlarını üreten değişik kuruluşlardan sağlanacak teknik bilgiler, kazı toprağının klası, yapılacak işlerin birim fiyatları, maliyet analizleri, özellikle günlük sulama süresi ve sulamanın tamamlanacağı gün sayısına ilişkin çiftçi istekleri vb.