Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ enstİtÜsÜ doktora … · karşılıksız veren...

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DOKTORA TEZİ

Burçak KAPUR

ARTAN CO2 ve KÜRESEL İKLİM DEĞİŞİKLİĞİNİN ÇUKUROVA BÖLGESİNDE BUĞDAY VERİMLİLİĞİ ÜZERİNE ETKİLERİ

TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA ANABİLİM DALI

ADANA, 2010


ARTAN CO2 ve KÜRESEL İKLİM DEĞİŞİKLİĞİNİN ÇUKUROVA

BÖLGESİNDE BUĞDAY VERİMLİLİĞİ ÜZERİNE ETKİLERİ

Burçak KAPUR

DOKTORA TEZİ

TARIMSAL YAPILAR ve SULAMA ANABİLİM DALI Bu Tez 30/04/2010 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir. ……………….................... ………………………….. ……................................ Prof. Dr. Bülent ÖZEKİCİ Prof. Dr. Müjde KOÇ Prof. Dr. Rıza KANBER DANIŞMAN DANIŞMAN ÜYE ...………………............... ...……………………….. Prof. Dr. Sermet ÖNDER Doç. Dr. Mustafa ÜNLÜ ÜYE ÜYE Bu Tez Enstitümüz Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No:

Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü

Bu Çalışma Ç. Ü. Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: ZF2006D25 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge ve fotoğrafların

kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

I

ÖZ

DOKTORA TEZİ

ARTAN CO2 ve KÜRESEL İKLİM DEĞİŞİKLİĞİNİN ÇUKUROVA BÖLGESİNDE BUĞDAY VERİMLİLİĞİ ÜZERİNE ETKİLERİ

Burçak KAPUR


TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA ANABİLİM DALI

Danışmanlar: Prof. Dr. Bülent ÖZEKİCİ Prof. Dr. Müjde KOÇ

Yıl: 2010, Sayfa: 179 Jüri: Prof. Dr. Bülent ÖZEKİCİ

Prof. Dr. Müjde KOÇ Prof. Dr. Rıza KANBER Prof. Dr. Sermet ÖNDER Doç. Dr. Mustafa ÜNLÜ

Bu çalışma ile önce, bölgesel ölçekli TERCH-RAMS iklim modeli kullanılarak

Çukurova için gelecek iklim kestirilmiş; sonra da tam kontrollü koşullar altında öngörülen atmosferik karbondioksit konsantrasyonu [CO2], sıcaklık ve yağış değişikliğinin bölgede en önemli tarımsal ürün olan buğdayın büyüme-gelişme ve verimi üzerine etkileri incelenmiştir.

Gelecek kestirimlerde ortalama sıcaklıklarda yaklaşık 3oC’lik bir artış, yağışlarda ise %25 ile %40 arasında azalma saptanmıştır. İki farklı [CO2] (400 ppm ve 700 ppm), iki sıcaklık (17/11 ºC ve 20/14 ºC) ve iki sulama (tam ve kısıtlı) rejiminde incelenen Adana-99 buğday çeşidinde sıcaklıktaki 1°C artış için çiçeklenmeye dek geçen sürenin 5, olgunluğa dek geçen sürenin ise 9 gün kısaldığı gözlenmiştir. Artan [CO2] kardeş ve başak sayısını %69 ve %15 artırmıştır. [CO2] artması ile vejetatif organlarda özellikle de köklerde önemli ağılık artışları saptanmıştır. [CO2] artışı ile dane veriminde kısıtlı sulanan sıcak koşullarda hiç değişim olmazken; kısıtlı sulanan normal sıcaklık koşullarında %13, tam sulanan normal sıcaklık koşullarında %17, tam sulanan sıcak koşullarda ise %34 oranında artış gerçekleşmiştir. Dane verimi yönünden oraya çıkmış olan farklılıklar, ana başaktan çok kardeş başakların verimindeki farklılıklardan kaynaklanmıştır. Bir C3 bitkisi olan buğdayda atmosferik [CO2] artışından beklenen olumlu etkinin Anabaşakta düşük oluşu, üretilen maddenin başta kökler olmak üzere vejetatif organlarda biriktirilmiş olması, incelenen çeşitte yüksek [CO2] altında verimin asimilat kaynak miktarından (source) çok, bu asimilatları depolayabilecek kapasite (sink, danelerin sayısı ve her danenin büyüme kapasitesi) tarafından belirlenmiş olduğuna işaret etmiştir. Bu bulgular doğrultusunda, gelecekte [CO2] artışından sağlanan yüksek asimilat miktarından daha iyi yararlanabilecek çeşit ve uygulamaların geliştirilmesinin ve mevcut çeşitlerle gelecekte oluşacak verim kayıplarının giderilmesinde başvurulabilecek bir uygulama olarak sulamanın önemi vurgulanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Artan Sıcaklık, Sulama, Adana-99, TERCH-RAMS, PGR-15,

II

ABSTRACT

PhD THESIS

ENHANCED CO2 AND GLOBAL CLIMATE CHANGE EFFECTS ON WHEAT YIELD IN ÇUKUROVA REGION

Burçak KAPUR

DEPARTMENT OF AGRICULTURAL STRUCTURES AND IRRIGATION

INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA

Supervisors: Prof. Dr. Bülent ÖZEKİCİ

Prof. Dr. Müjde KOÇ Year: 2010, Pages: 179 Jury: Prof. Dr. Bülent ÖZEKİCİ

Prof. Dr. Müjde KOÇ Prof. Dr. Rıza KANBER Prof. Dr. Sermet ÖNDER Doç. Dr. Mustafa ÜNLÜ

In this study, we examine the effects of increased CO2 and climate change on

wheat, in the Cukurova region which is the important leading agricultural territory of Turkey. for the prediction of future climate, TERCH-RAMS regional climate model were used. Then growth chamber were used to predict the climate change effects on wheat.

Regional climate model predictions for the future shows that the annual average temperature increases 3oC and the rainfall will decrease 25-40% in the territory. The 1 °C increase in temperature shortened 5 days blooming and 9 days maturity under two different carbon dioxide concentration (400 ppm ve 700 ppm), two temperature (17/11 ºC ve 20/14 ºC), and irrigation regimes (Full and Deficit irrigation) was examined in the Adana-99 wheat variety. The enhanced CO2 increased the tillers and spikes with 69% and 15% respectively. With the rise of carbon dioxide, vegetative organs, especially in roots important weight increase were determined. The grain yield has not changed with İncreased carbon dioxide under increased temperature and deficit irrigation, but under normal temperature and deficit irrigation 13%, normal temperature and full irrigation 17% and increased temperature deficit irrigation 34% yield inreased were detected. Out there in terms of grain yield differences was due to differences in the tillers rather than the main spike. The positive effects of the atmospheric carbon dioxide increase on wheat which is a C3 plant, is lower at the main spike. But the produced substances stored in the vegetatif organs especially in the roots. Thus, the yield increase depens the sink capacity of the wheat varietiy instead of the amount of asimilat resources. These findings reflects that for future carbon dioxide increase to develop varieties and applications to benefit more from the high asimilat amount and irrigation must be emphasized as the importanat application for the eliminating yield losses.

Keywords: Increased temperature, Irrigation, Adana-99, TERCH-RAMS, PGR-15

III

TEŞEKKÜR

Araştırma konumun belirlenmesinden tezin basılmasına kadar her aşamada

yardım ve desteğini gördüğüm sayın hocalarım Prof. Dr. Rıza Kanber, Prof. Dr.

Müjde Koç ve Prof. Dr. Bülent Özekici’ye, tez izleme komitemde yer alan ve

çalışmama yön vermemde yardımcı olan değerli hocalarım Doç. Dr. Celalettin

Barutçular’a, Doç. Dr. Mustafa Ünlü ve Prof. Dr. Sermet Önder’e katkılarından

dolayı teşekkür ederim.

Araştırmanın alt yapısını oluşturmada ve deney setinin hazırlanmasında

yardımlarını esirgemeyen sayın Prof.Dr. Müjde Koç ve Prof. Dr. Rıza KANBER ve

Doç. Dr. Celalettin Barutçular’a en içten şükranlarımı sunarım. Araştırmalarım

süresince desteklerini esirgemeyen Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal

Yapılar ve Sulama Bölümü Personeline ve Arş. Gör. Servet Tekin ve Mete

Özfidaner’e teşekkür ederim.

Doktora çalışmamın her aşamasında maddi ve manevi bütün desteğini

karşılıksız veren sevgili babam Selim Kapur’a, annem Gülnaz Kapur’a, kıymetli

eşim Candan Kapur’a, biricik oğlum Demir Kapur’a ve kardeşim Burak Kapur’a

doktara çalışmamın her aşamasında verdikleri destek ve gösterdikleri sabırdan dolayı

sonsuz teşekkür ederim.

IV

İÇİNDEKİLER SAYFA

ÖZ....................................................................................................................... I

ABSTRACT........................................................................................................ II

TEŞEKKÜR........................................................................................................ III

ÇİZELGELER DİZİNİ....................................................................................... IV

ŞEKİLLER DİZİNİ............................................................................................ IX

KISALTMALAR................................................................................................ XIII

1. GİRİŞ.............................................................................................................. 1

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR.............................................................................. 7

2.1. İklim Değişikliği ..................................................................................... 7

2.1.1. İklim Değişikliğinin Nedenleri.......................................................... 7

2.1.2. Sera Gazları ve Derişimlerindeki Zamansal Değişimler................... 9

2.1.3. Sıcaklık Artışının Zamansal Değişimi............................................... 11

2.1.4. İklim Değişikliğinin Etkileri.............................................................. 12

2.2. Küresel İklim Değişiminin Buğday Bitkisine Olası Etkileri................... 14

2.2.1. CO2 ve Olası CO2 Artışının Bitki Fizyolojisi ve Verimliliği

Üzerine Etkileri ................................................................................

16

2.2.1.1. Fotosentez ve Solunum................................................................ 17

2.2.1.2. Stoma Direnci ve Su Kullanım Etkinliği..................................... 20

2.2.1.3. Biyolojik Verim ve Dane Verimi................................................. 24

2.2.2. Sıcaklık ve Olası Sıcaklık Artışının Bitki Fizyolojisi, Büyümesi,

Gelişmesi ve Verim Üzerine Etkisi...................................................

26

2.2.2.1. Sıcaklığın Fizyolojik Süreçler Üzerine Etkisi............................. 28

2.2.2.2. Sıcakılığın Büyüme ve Gelişme Süresine Etkisi......................... 34

2.2.2.3. Sıcaklığın Biyolojik Verim ve Dane Verimi Üzerine Etkileri..... 36

2.2.3. Su ve Olası Kuraklığın Buğday Bitkisinin Büyüme, Gelişme ve

Verimliliğine Etkileri.........................................................................

37

2.2.3.1. Su Stresinin Etkilerinin Bitki Büyümesi ve Verime Etkileri....... 37

2.2.4. CO2 Etkileşimleri............................................................................... 39

2.2.5. CO2, İklim Değişimi ve Buğdayda Verim......................................... 41

3. MATERYAL ve YÖNTEM........................................................................... 43

V

3.1. Çalışma Alanı......................................................................................... 43

3.2. Bölgesel Atmosferik Modelleme Sistemi ‘TERCH-RAMS’.................. 46

3.3. Pseudo Warming Yöntemi...................................................................... 47

3.3.1. NCEP/NCAR İklim Verileri.............................................................. 48

3.3.2. Modelde Kullanılan Emisyon Senaryosu.......................................... 49

3.4. İklimsel Verilerin Doğrulanmasında Kullanılan Tek Grup "t"-Testi..... 50

3.5. Günümüz ve Gelecekteki İklim Koşullarında Buğday Büyüme-

Gelişme ve Verimliliğinin Araştırılması ile İlgili Yöntemler...............

51

3.5.1. Kullanılan Bitki Büyütme Odalarının Özellikleri.............................. 52

3.5.2. İncelenen Buğday Çeşidi................................................................... 53

3.5.3. Yetiştirme Koşulları........................................................................... 53

3.5.4. Sıcaklık Rejimi.................................................................................. 55

3.5.5. Sulama Uygulaması........................................................................... 55

3.5.6. Karbondioksit, Sıcaklık Ve Su Dışındaki Koşulların Kontrolü......... 56

3.5.7. Toprak Özellikleri.............................................................................. 56

3.6. Yapılan Gözlemler ve Ölçümler............................................................. 57

3.6.1. Gelişim Seyri..................................................................................... 57

3.6.2. Kardeş Sayısı ve Bitki Boyu.............................................................. 57

3.6.3. Yaprak Alanı...................................................................................... 58

3.6.4. Kuru Ağırlık ...................................................................................... 58

3.6.5. Danede Madde Birikim Seyri............................................................ 59

3.6.6. Dane Verimi ve Verim Ögeleri (Dane Sayısı ve Dane Ağırlığı)....... 59

3.6.7. Biyolojik Verim ve Hasat İndeksi..................................................... 59

3.6.8. Fizyolojik İncelemeler....................................................................... 60

3.6.9. Anasapta Danelere Azot Birikimi...................................................... 62

3.6.10. Bitki Su Tüketimi............................................................................. 62

3.6.11. Su Kullanım Etkinliği (SKEb)......................................................... 62

3.7. Deneme Deseni....................................................................................... 63

4. BULGULAR VE TARTIŞMA....................................................................... 65

4.1. Çukurova Bölgesinde Değişen İklim ve Olası İklim Değişikliği........... 65

4.1.1. Çukurova Bölgesinde Gerçekleşmiş İklim Değişikliği..................... 65

VI

4.1.2. Çukurova Bölgesinde Olası İklim Değişikliği…………………….. 66

4.1.2.1. TERCH-RAMS Model Sonuçları ile Gözlem Değerlerinin

Karşılaştırılması...........................................................................

75

4.2. CO2, Sıcaklık ve Su Rejiminin Buğday Üzerine Etkileri....................... 76

4.2.1. Fenolojik Gelişme ............................................................................. 77

4.2.2. Kardeşlenme Özellikleri.................................................................... 80

4.2.3. Boy ve Uzunluk................................................................................. 83

4.2.3.1. Bitki Boyu Değişimi.................................................................... 83

4.2.3.2. Olgunlukta Boy ve Uzunluk........................................................ 86

4.2.4. Yaprak Alanı...................................................................................... 90

4.2.4.1. Anasap Bayrak Yaprak ve Toplam Yaprak Alanı....................... 90

4.2.4.2. Bitki Yaprak Alanı....................................................................... 91

4.2.5. Madde Üretimi Dağılımı ve Değişimi............................................... 95

4.2.5.1 Olgunlukta Başak Ağırlığı............................................................ 95

4.2.5.1.(1). Olgunlukta Ana Başak Ağırlığı.............................................. 95

4.2.5.1.(2) Olgunlukta Kardeş Başaklar Ağırlığı..................................... 97

4.2.5.2. Danelere Madde Birikimi............................................................ 98

4.2.5.2.(1) Ana Başakta Danelere Madde Birikimi.................................. 98

4.2.5.2.(2) Kardeş Başaklarda Danelere Madde Birikimi......................... 100

4.2.5.3. Yaprak, Sap ve Kök Ağırlığındaki Değişimler............................ 103

4.2.5.3.(1) Bitki Yaprak Ağırlığı Değişimi............................................... 103

4.2.5.3.(2) Anasap Ağırlık Değişimi......................................................... 105

4.2.5.3.(3).Kardeş Sap Ağırlık Değişimi.................................................. 105

4.2.5.3.(4) Bitki Düzeyinde Kök Ağırlığı Değişimi................................. 106

4.2.5.4. Toplam Topraküstü Bitki Ağırlığı Değişimi............................... 107

4.2.6. Dane Verimi ve Verim Ögeleri.......................................................... 111

4.2.6.1. Ana Başak Dane Verimi ve Verim Ögeleri................................. 113

4.2.6.2. Kardeş Başaklarda Dane Verimi ve Verim Ögeleri..................... 115

4.2.6.3. Olgunlukta Biyokütle, Toprak Üstü Biyokütle, Bitki Dane

Verimi ve Hasat İndeksi..............................................................

117

4.2.7. Bitkinin Farklı Kısımlarında Azot Konsantrasyonu Değişimi.......... 122

VII

4.2.7.1. Dane Azot Konsantrasyonu Değişimi.......................................... 122

4.2.7.2. Üst Sap Azot Konsantrasyonu Değişimi..................................... 123

4.2.7.3. Bayrak Yaprak Azot Konsantrasyonu Değişimi.......................... 123

4.2.7.4. Başlangıç ve Olgunlukta Ana Sap Düzeyinde Üst Sap, Bayrak

Yaprak ve Dane Azot Konsantrasyonu.......................................

127

4.2.7.5. Danelere Azot Birikimi ve Olgunlukta Azot Miktarı.................. 131

4.2.8. Bayrak Yaprak Klorofil İçeriği ve Gaz Değişimi.............................. 135

4.2.8.1. Klorofil İçeriği Değişimi............................................................. 135

4.2.8.2. Bayrak Yaprak Gaz Değişimi...................................................... 137

4.2.8.2.(1) Bayrak Yaprak Net Fotosentez Hızı....................................... 137

4.2.8.2.(2) Bayrak Yaprak Stoma İletkenliği ve Fotosentetik Su

Kullanım Etkinliği................................................................

141

4.2.9. Bitki Su Tüketimi (ET)ve Su Kullanım Etkinliği (SKR).................. 143

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER....................................................................... 149

5.1. Sonuçlar.................................................................................................. 149

5.2. Öneriler................................................................................................... 152

KAYNAKLAR................................................................................................... 157

ÖZGEÇMİŞ........................................................................................................ 172

EKLER................................................................................................................ 173

VIII

ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA

Çizelge 2.1. Sera gazlarının konsantrasyonlarının değişim oranları ve

kaynakları (Foster ve ark., 2007)................................................

10

Çizelge 2.2. İki kat CO2 artışı koşullarında Küresel Dolaşım Modeli ile

buğday verimine ilişkin çalışma sonuçları (IPCC, 1995)...........

15

Çizelge 2.3. Artan CO2 karşı bitkilerdeki yüzde transpirasyon değişimi

(300 ppm CO2 artışı) (Cure ve Acock, 1986)..............................

22

Çizelge 2.4. Artan CO2’ye karşı farklı kültür bitkilerinde biyolojik

verimdeki oransal (%) değişim (300 ppm CO2 artışı) (Cure ve

Acock, 1986)...............................................................................

24

Çizelge 3.5. PGR15 Bitki büyüme odasının teknik özellikleri....................... 52

Çizelge 3.6a. Denemede kullanılan topraklarla ilgili kimi kimyasal analiz

sonuçları......................................................................................

56

Çizelge 3.6b. Denemede kullanılan topraklarla ilgili kimi fiziksel analiz

sonuçları......................................................................................

56

Çizelge 4.7. 1930-2005 yılları arasında sıcaklık ve yağışın trend analizi

değerleri ve sıcaklık farkları........................................................

65

Çizelge 4.8. Adana meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-

RAMS (TRA) bölgesel iklim modelinin ortalama sıcaklık (°C)

sonuçları......................................................................................

68

Çizelge 4.9. Adana meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-

RAMS bölgesel iklim modelinin aylık yağış (mm) sonuçları.....

69

Çizelge 4.10. Karaisalı meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-

RAMS bölgesel iklim modelinin ortalama sıcaklık (°C)

sonuçları......................................................................................

69

Çizelge 4.11. Karaisalı meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-


70

Çizelge 4.12. Ceyhan meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-


sonuçları......................................................................................

71

IX

Çizelge 4.13. Ceyhan meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-


71

Çizelge 4.14. Karataş meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-


sonuçları......................................................................................

72

Çizelge 4.15. Karataş meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-


73

Çizelge 4.16. Kozan meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-


sonuçları......................................................................................

73

Çizelge 4.17. Kozan meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-


74

Çizelge.4.18. Meteoroloji İstasyonları ile TERCH-RAMS modeli ortalama

sıcaklık verileri t-testi sonuçları..................................................

75

Çizelge.4.19. Meteoroloji İstasyonları ile TERCH-RAMS modeli ortalama

yağış verileri t-testi sonuçları......................................................

76

Çizelge 4.20. Kontrollü koşullarda günümüz karbondioksit (C400) ve

artırılmış karbondioksit (C700) altında yetiştirilen Adana-99

buğday çeşidinde farklı sıcaklık (N: Normal ve S: Sıcak) ve

sulama (T: Tam ve K: Kısıtlı) uygulamalarının gelişim seyrine

etkisi...........................................................................................

77

Çizelge 4.21. Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama

uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde

kardeş sayısı, kardeş başak sayısı, kardeş yaşama oranı

varyans analizi sonuçları ve önem düzeyleri............................

80


uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde

kardeş sap sayısı (adet bitki-1), kardeş başak sayısı (adet bitki-1)

ve kardeş yaşama oranı ortalama değerleri ve oluşan gruplar....

81



X

bitki boyu, anasap başak uzunluğu, üst sap uzunluğu varyans

analizi sonuçları ve önem düzeyleri.........................................

86


uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde

bitki boyu (cm), anasap başak uzunluğu (cm), üst sap

uzunluğu(cm), ortalama değerleri ve oluşan gruplar..................

87



olgunlukta Anasap başak ve Kardeş başakların ağırlıklarının

varyans analizi sonuçları ve önem düzeyleri............................

95

Çizelge 4.26. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen

Adana-99 buğday çeşitinde olgunlukta ana başak ve kardeş

başaklar ağırlıklarının (g bitki-1) ortalamaları ve oluşan

gruplar.........................................................................................

96



bitki düzeyinde biyokütle (B), toprak üstü biyokütle (TÜB),

dane verimi, hasat indeksi (Hİ), ana başak düzeyinde dane

verimi, dane sayısı, dane ağırlığı, daneli başakcık sayısı ve

kardeş başaklar düzeyinde dane verimi, dane sayısı, dane

ağırlığı varyans analizi sonuçları..............................................

112


Adana-99 buğday çeşitinde ana sap düzeyinde dane verimi (g

ana başak-1), dane sayısı (adet ana başak-1) dane ağırlığı (mg

ana başak-1) ve daneli başakcık sayısı (adet) ortalamaları ve

oluşan gruplar.............................................................................

114


Adana-99 buğday çeşitinde kardeş başaklar düzeyinde dane

verimi (g kardeş başaklar-1), dane sayısı (adet kardeş başaklar-

1) ve dane ağırlık (mg kardeş başaklar-1) ortalamaları ve oluşan

gruplar........................................................................................

115

XI


Adana-99 buğday çeşitinde biyokütle (g bitki-1), toprak üstü

biyokütle (g bitki-1), dane verimi (g bitki-1) ve bitki düzeyinde

hasat indeksi (%) ortalamaları ve oluşan gruplar.......................

118



başlangıçta ve olgunlukta ana sap düzeyinde üst sap ve

bayrak yaprak ve olgunlukta ana sap düzeyinde dane azot

konsantrasyonu varyans analizi sonuçları................................

128


Adana-99 buğday çeşitinde başlangıçta ve olgunlukta ana sap

düzeyinde dane, üst sap ve bayrak yaprak azot konsantrasyonu

(%) ortalamaları ve oluşan gruplar............................................

130



anasap düzeyinde olgunlukta dane azot miktarı varyans

analizi sonuçları ve önem düzeyleri.........................................

133


Adana-99 buğday çeşitinde anasap düzeyinde olgunlukta dane

azot miktarı (mg) ortalamaları ve oluşan gruplar.......................

134



anasap düzeyinde çiçeklenme döneminde fotosentez hızı

varyans analizi sonuçları..........................................................

139


Adana-99 buğday çeşitinde anasap düzeyinde çiçeklenme

döneminde fotosentez hızı (μmol CO2 m-2 s-1) ortalamaları ve

oluşan gruplar.............................................................................

140



bitki su tüketimi, dane su kullanım etkinliği (SKED), bitki su

XII

kullanım etkinliği (SKEB) ve kök+bitki su kullanım etkinliği

(SKEBK) varyans analizi sonuçları...........................................

144


Adana-99 buğday çeşitinde bitki su tüketimi (mm), dane su

kullanım etkinliği (SKED,), bitki su kullanım etkinliği (SKEB)

ve kök+bitki su kullanım etkinliği (SKEBK) ortalamaları (mg

mm-1 bitki-1) ve oluşan gruplar....................................................

146

XIII

ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA

Şekil 2.1. En önemli ve en uzun yaşam süreli sera gazlarının 2000 yıllık

seyri (Foster ve ark., 2007)............................................................

9

Şekil 2.2. 1990-2004 yılları arasında sera gazı emisyonları (TUİK, 2006)..... 11

Şekil 2.3. 1961-1990 dönemi ortalamalarından farklara göre hesaplanan

küresel yıllık ortalama yüzey sıcaklığı anomalilerinin 1860-1998

dönemindeki değişimleri. CRU/UEA (1999) (Türkeş ve ark.,

2000)..............................................................................................

12

Şekil 2.4. Bitkilerin CO2 konsantrasyonuna karşı tepkisi (Bazzaz, 1990)...... 16

Şekil 2.5. Fotosentetik CO2 fiksasyonunun Biyokimyasal yolu (Bazzaz ve

Fajer, 1992)......................................................................................

18

Şekil 2.6. Kontrollü koşullar altında Mısır ve Buğdayda yaprak fotosentez

hızının CO2’ye bağlı olarak değişimi (Akita ve Moss, 1973).........

19

Şekil 2.7. CO2 artışına bağlı olarak stomatal iletkenliğin değişimi (∆= C3

bitkisi, O= C4 bitkisi) (Morison, 1985)...........................................

22

Şekil 2.8. Bitki ile çevresi arasındaki enerji değişimi (Gates, 1980)............... 29

Şekil 2.9. Bitki büyüme hızı ile sıcaklık arasındaki ilişki (Rosenzweig ve

Hillel, 1998).....................................................................................

30

Şekil 2.10. Net fotosentez hızı ile sıcaklık arasındaki ilişki (a: çim bitkisi; b:

buğday, c: mısır; yatay çizgiler optimum aralığı göstermektedir)

(Rosenzweig ve Hillel, 1998)..........................................................

31

Şekil 2.11. Sıcaklığın bitki fotosentezi ve solunum ve net üretimine olan

etkisi (Pisek ve ark., 1973)..............................................................

32

Şekil 2.12. Düşük ve yüksek sıcaklıkların bitki gelişimi ve verimine etkileri

(E: Çıkış, F: Hasat için bitki organlarının gelişiminin başlangıcı,

G: Kuru madde birikiminin başlangıcı, H: Kuru madde

birikiminin bitişi) (Acock ve Acock, 1993)....................................

35

Şekil 2.13. Su stresinin buğday büyüme dönemlerindeki etkileri (Bauer,

1972)................................................................................................ 38

XIV

Şekil 3.14. Çalışmanın akış şeması.................................................................... 44

Şekil 3.15. Akdeniz iklimini yansıtan Çukurova’da seçilen önemli buğday

üretim merkezlerinde araştırmada ele alınan meteoroloji

istasyonları....................................................................................... 45

Şekil 3.16. Denemenin yürütüldüğü bitki büyütme odaları............................... 52

Şekil 3.17. Karbondioksit zenginleştirme sistemi.(A: Kontrol Paneli, B:CO2

sensörünün bağlı olduğu entegre kart, C: CO2 kaynağı, D: CO2’yi

ortama ileten ünite).......................................................................... 53

Şekil 3.18. Yaprak alan ölçeri (Li-3100, Li-Cor Inc., Lincoln, NE)................. 58

Şekil 3.19. Portatif IRGA sistemi LCA3 (Analytical Development Corp.,

Hoddeston, UK)............................................................................... 60

Şekil 3.20. Klorofil metre cihazı (Minolta SPAD-502, Osaka, Japan).............. 61

Şekil 3.21. Bitki büyütme dolaplarında saksıların uygulamalara göre

yerleşim düzeni................................................................................ 64

Şekil 4.22. Kontrollü koşullar altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde

farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında bitki boyunun

zamana bağlı değişimi..................................................................... 85


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında anasap bayrak

yaprak alanının zamana bağlı değişimi........................................... 92


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında Anasap yaprak

alanının zamana bağlı değişimi. 93


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında bitki yaprak

alanının zamana bağlı değişimi.......................................................

94


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında ana başak

düzeyinde dane verim ağırlığının zamana bağlı değişimi............... 99


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında kardeş başaklar

XV

düzeyinde dane verim ağırlığının zamana bağlı değişimi............... 102


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında bitki yaprak

ağırlığının zamana bağlı değişimi................................................... 104


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında ana sap (A) ve

kardeş sap (B) ağırlığının zamana bağlı

değişimi........................................................................................... 108


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında kök ağırlığının



farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında bitki düzeyinde

toprak üstü biyokütlenin zamana bağlı değişimi............................. 110


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında anasap düzeyinde

dane azot içeriğinin zamana bağlı değişimi..................................... 124


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında üst sap azot

içeriğinin zamana bağlı değişimi..................................................... 125


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında bayrak yaprak

azot içeriğinin zamana bağlı değişimi............................................ 126


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında azot miktarının



farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında SPAD değerinin



farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında Fotosentez 138

XVI

hızının zamana bağlı değişimi.........................................................


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında stoma

iletkenliğinin zamana bağlı değişimi............................................... 143


farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında aktif zamanda

fotosentetik su kullanım etkinliği.................................................... 142

XVII

KISALTMALAR ppm

Milyonda kısım

IPCC Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (Intergovernmental Panel on Climate Change)

OTC Üstü açık bitki büyütme odaları, (Open Top Chamber) GCM Küresel Dolaşım Modeli, (Global Circulation Model) TERCH-RAMS Terrestrial Environmental Research Center-Regional

Atmospheric Modelling System CERES-Wheat Buğday gelişim modeli NCEP National Center for Enironmental Prediction NCAR National Center for Atmospheric Research CCSR

Tokyo Üniversitesi İklim Araştırma Birimi Global Sirkülasyon Modeli (Center for Climate System Research, University of Tokyo)

SST Deniz Yüzeyi Sıcaklığı SIB Basit Biosfer Modeli (Simple Biosphere Model) SMMR Mikrodalga Radyometre Tarayıcısı, (Scanning Multichannel

Microwave Radiometer) SSMI Özel Mikrodalga Ölçer (Special Sounding Microwave/Imager) SKR Su Kullanım Randımanı

1. GİRİŞ Burçak KAPUR

1

1. GİRİŞ

Atmosferde meydana gelen olayların uzun süreli etkisi iklim olarak

tanımlanmaktadır. İklim, yerkürenin tarihi süresince doğal olarak değişme eğilimi

göstermiştir. Buna karşın değinilen değişim, 19. yüzyılın ortasına, sanayi devrimine

dek doğal etkiler sonucunda meydana gelmiş; daha sonraki değişimlerde insan

etkisinin önemli ölçüde payı olduğu saptanmıştır. Bu bağlamada iklim değişikliği

karşılaştırılabilir bir zaman diliminde gözlenen doğal iklim değişikliğine ek olarak,

doğrudan yada dolaylı olarak küresel atmosferin bileşimini bozan insan etkileri

sonucunda iklimde oluşan bir değişikliktir (Türkeş, 2008).

Küresel ısınmanın en önemli nedeni başlıca sera gazları olan, CO2, CH4 ve

N2O emisyonudur. Fosil yakıtlarının yakılması, ormansızlaştırma, sanayi süreçleri,

kontrolsüz şehirleşme ve tarımsal uygulamalar gibi bir çok insan etkinlikleri ile

atmosferdeki sera gazlarının salınımları artmaktadır. Yaşam süreleri ve salınım

miktarları dikkate alındığında en önemli sera gazı olan CO2, 1750 yılından beri

yaklaşık % 30 oranında artmıştır. Endüstriyel dönemden önce yaklaşık 280 ppm,

1999’da 370 ppm olan CO2 birikiminin 21. yüzyılın sonuna kadar 700 ppm’e

ulaşacağı öngörülmektedir. Mevcut atmosferik CO2 artışına CO2’in antropojenik

emisyonları neden olmuş ve bu emisyonların yaklaşık %75’i fosil yakıtların

yakılması sonucunda ortaya çıkmıştır (IPCC, 2001). Sera gazı birikimlerindeki bu

artışlar, kısa dalga boylu radyasyonların atmosfer içerisinde tutulmasını arttırarak

soğuma etkinliğini zayıflatıp, yerküre’yi daha fazla ısıtma eğilimindeki bir pozitif

ışınımsal zorlamanın oluşmasını sağlamaktadır. Atmosfer sisteminin enerji dengesine

yapılan bu pozitif katkı, artan ya da kuvvetlenen sera etkisi olarak adlandırılır. Bu

olay, yerküre atmosferindeki doğal sera gazları yardımıyla yüz milyonlarca yıldan

beri çalışmakta olan bir etkinin, bir başka deyişle doğal sera etkisinin kuvvetlenmesi

anlamını taşımaktadır. Artan sera etkisinden kaynaklanabilecek bir küresel ısınmanın

büyüklüğü, her sera gazının birikimindeki artışın boyutuna, gazların ışınımsal

özelliklerine, atmosferik yaşam sürelerine ve atmosferdeki varlıkları sürmekte olan

öteki sera gazları ve birikimlerine bağlıdır.


2

Küresel anlamda yeryüzünün ve su kütlelerinin ortalama sıcaklığı 1861’den

beri artış göstermektedir. Bu artış 20. yüzyıl boyunca 0.8 oC düzeyinde olmuştur.

Küresel olarak 1861’den günümüze değin en sıcak on yıllık dönem 1990’lar ve 1998

yılı da aygıtsal ölçüm sürecinin en sıcak yılıdır. Ortalama olarak, 1950-1993

arasında, günlük gecelik maksimum yer yüzeyi hava sıcaklıkları her on yılda 0.2 oC

düzeyinde artış göstermiştir. Bu artış, günlük olarak gündüz maksimum hava

sıcaklığının 10 yıllık artışlarından 0.1oC daha fazladır. Bir çok orta ve yüksek enlem

bölgelerindeki donsuz mevsimlerin uzaması, artan sıcaklığın bir etkisi olarak

görülmektedir. 1860’dan 1980 yılına kadar gerçekleşen küresel sıcaklık artışının 0.4 oC ve 1980 ile 2000 yılları arasındaki sıcaklık artışının da 0.4 oC olması, açıkça son

yıllarda artan insan etkinliklerinin iklime olan etkilerini göstermektedir. Son

yıllardaki endüstrileşme ve bu bağlamda fosil yakıt kullanımının artışı, atmosfere

CO2 salınımlarını arttırarak; geçmiş 120 yıllık periyotta meydana gelen artışın

günümüzün son 20 yılında oluşan sıcaklık artışına eşdeğer hale getirmiştir (IPCC,

2001).

Son yüzyılda, kuzey yarım kürenin orta ve üst enlemlerinde yağış % 0.5 ile %

1 düzeyinde artış veya azalış göstermiştir. Bunun yanında Akdeniz iklimi gibi ılıman

iklime sahip bölgelerdeki yağış artışları ise % 0.2 ile % 0.3 arasında değişmiştir.

Buna ek olarak kuzey yarım kürede aşırı yağışlı günlerin sayısı % 2 ile % 4 arasında

artış göstermiştir (IPCC, 2001).

İklimin karmaşıklığı ve doğal değişkenliği, insansal etkinliklerin iklim

üzerine yapmış olduğu etkinin kanıtlanmasını güçleştirmektedir. Bu nedenle

araştırmacılar, küresel bilgisayar modelleri kullanarak (GCM), dünyanın, gelecekteki

sıcaklık artışının ortalama olarak 1.5-4.5 oC arasında değişebileceğini (troposfordeki

insan kaynaklı SO4 aerosollerinin kısmen ısınma eğilimini azaltmasına karşın), sel ve

kuraklık gibi iklim olaylarının sıklığını arttırabileceğini ve belirli düzeylerde bölgesel

ısı ve yağış dağılımını değiştirebileceğini belirtmişlerdir (IPCC, 2001).

Küresel iklim değişikliği ve buna bağlı olarak ortaya çıkan; örneğin, çevre

kirliliği, çölleşme, erozyon, deniz kirliliği, hayvan ve bitki türlerinin yok olması ve

toprakların bozulması gibi sorunlar, yoğun bir şekilde yaşanmaya başlanmıştır.


3

Günümüzde tarım ve su kaynakları, konu edinilen sorunlardan, özellikle iklim

değişikliğinden en fazla etkilenen kesimlerin başında gelmektedir.

Küresel ısınmanın, su sağlama üzerinde önemli etkileri olacağı kesindir ve

yağış değişkenliğinin artmasının, tarım sektöründe önemli sorunlar oluşturacağı

beklenmektedir. Daha sıcak iklim, hidrolojik döngüyü hızlandıracak, yağış ve

evapotranspirasyonunun (ET) küresel miktarlarında artış olacaktır. Dağlardaki karın

erimesinden oluşan yüzey akış gibi, yağışın zamansal dağılımı da tarihsel

biçimlerinden farklılık gösterebilir. Bu değişikliklerin bazılarının halen gerçekleştiği

açıktır, ancak bölgesel etkileri iyi bir biçimde bilinmemektedir. Hidrolojik

belirsizlikler; özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde, yağış ve sıcaklıktaki görece

olarak küçük değişikliklerin hem yüzey akışı hem de ET’nin hacmi ve zamanlaması

üzerinde oldukça büyük etkilere sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Kısaca,

küresel ısınmanın görünümü, sulamacıları ve bir bütün olarak, toplumu önemli yeni

belirsizlikler ve sorunlar ile karşı karşıya bırakmaktadır. Bu faktörlerin hepsi sadece

giderek kötüleşen bir su istemi krizi yaratmıştır (Hoffman ve Evans, 2007).

İklim değişikliğinden kaynaklanan küresel ısınma ve yağış rejiminin

değişimi, tarım sektörünü etkileyen en önemli etmendir. Yetiştirilen bitki türü, verim

ve yetişme zamanı ve süresi, atmosferik koşullar tarafından belirlenir. Yağıştaki artış

ve azalışlar, hava sıcaklığı ve hava nemi gibi kimi iklimsel olayların miktar ve

dağılımlarındaki değişmeler, bitkileri önemli ölçüde etkiler. Özellikle, CO2 miktarı

ile sıcaklık, iklim değişikliğinin sonuçları bakımından, bitki gelişimini etkileyen iki

önemli etmendir.

Bu çerçeve kapsamında, küresel tarım alanlarının % 15’inde üretilen ve insan

gıda ihtiyacının kalori bakımından % 20, protein bakımından ise % 25’ini sağlayan

buğday, tarımsal üretim içerisinde en önemli ürün olarak değerlendirilmektedir.

Buğdayın bu önemi, son yıllarda artan nüfus ile birlikte gıda güvenliği konusunun ön

plana çıkması sonucunda daha da artmıştır. Dünya buğday üretiminin % 3.6’sını

karşılayan Türkiye, dünyanın en önemli buğday üretici ve tüketici ülkeleri arasında

yer almaktadır. Ülkemizde buğday yaklaşık 9.5 milyon hektar alanda ekilmekte,

üretimde yıldan yıla değişmekle birlikte yaklaşık 20 ile 21 milyon ton civarında

gerçekleşmektedir. Bir kişinin beslenmesi için ortalama yıllık 225 kg buğday gerekli


4

olduğu düşünülürse, 70 milyon nüfusumuz için 15.8 milyon ton ekmeklik buğdaya

ihtiyaç vardır (Anonim 2010). Bu bağlamada olası iklim değişikliğinin buğday

üretimi üzerine olumsuz etkileri, ülkemizde hem gıda güvenliğini hem de agro-ekomi

sektörünü olumsuz yönde etlileyecektir. Küresel ısınma ve gıda güvenliği

tartışmalarında buğdayın ön plana çıkmasının en önemli nedeni, bir serin iklim

bitkisi olan buğdayın diğer iki önemli gıda kaynağı ve sıcak iklim bitkisi olan mısır

ve çeltiğe göre yüksek sıcaklıklara daha duyarlı olmasıdır. Diğer bir neden ise

buğdayın genellikle Türkiye’de olduğu gibi kurak ve yarı kurak bölgelerde sulamasız

koşullarda yağışa bağlı olarak yetişebilmesidir (Koç ve ark., 2009).

Söz konusu bu tahminlerin taşıdığı birçok belirsizliğe karşın iklim değişikliği,

açıkça, insanların refahını ve ekonomik düzeylerini potansiyel olarak etkilemektedir.

Ayrıca, iklim değişikliklerinin olumsuz etkilerinin önlenmesinin düzeyi ülkelerin

güncel katkıları nedeniyle belirsizdir. Bu nedenle, iklim değişiminin toplum

üzerindeki olumsuz etkilerinin saptanmasına gerek vardır ve buna bağlı olarak, ancak

gelecekteki sorunlarla savaşabilecek stratejilerin oluşturulması

gerçekleştirilebilecektir (Mendelson ve ark., 1994). Bu konu ile ilgili yapılan birçok

çalışmada, küresel iklim benzetim modellerinin sonuçları dinamik buğday

modellerinde kullanılıp, geleceğe yönelik olası üretim miktarları yaklaşık olarak

değerlendirilmiştir. Buna karşın, küresel modellere göre doğruluğu çok daha yüksek

olan dinamik atmosferik bölgesel iklim modellerinin sonuçlarınının kullanıldığı ve

iklim değişikliğinin etkilerinin doğrudan doğruya değerlendirildiği araştırmalar,

yeterli düzeyde değildir.

Bu çerçeve kapsamında, çalışmanın amacı, bölgesel ölçekli bir iklim modeli

kullanarak Türkiye'nin güneyinde, toplam tarım alanının ülke içerisinde yüzde 5’lik

paya sahip en gelişmiş tarım bölgelerinden biri olan ve tarım sektörü payı (yüzde

19.4) ülke ortalamasının (yüzde 13.6) üzerinde olması nedeniyle Türkiye’nin önde

gelen tarımsal üretim bölgeleri arasında başat alan Çukurova bölgesinde olası iklim

değişikliğinin kestirilmesi ve Akdeniz agro-ekosistemlerinin önemli bir örneği olan

bölgede, CO2 ve sıcaklığın artması ve buna paralel olarak yağışın azalması

sonucunda stratejik öneme sahip buğday bitkisinin verim ve üretimi üzerine


5

gelecekte oluşabilecek olumsuz etkilerin ve bu olumsuz etkileri giderebilme

olanaklarının araştırılmasıdır.


6

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Burçak KAPUR

7

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

2.1. İklim Değişikliği

Küresel iklim sistemi, yerküre atmosferinin oluşumundan beri, tüm zaman ve

alan ölçeklerinde değişmiştir. Bu durum, iklimin kendi doğal özelliğidir ve doğrudan

güneşteki, atmosferdeki veya yerküre/atmosfer birleşik sisteminin öteki

bileşenlerindeki doğal değişikliklerle ilişkilidir. Ancak, 19. yüzyılın ortasında, iç ve

dış etmenlerle ilişkili doğal değişime ek olarak, ilk kez insan eylemlerinin de küresel

iklimi etkilediği, yeni bir döneme girilmiştir. Bu yüzden, günümüzde iklim

değişikliği, atmosferdeki sera gazı birikimlerini arttıran insan etkinlikleri dikkate

alınarak, tanımlanabilmektedir. İklim değişikliği, Birleşmiş Milletler İklim

Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi'nde, “Karşılaştırılabilir bir zaman diliminde

gözlenen doğal iklim değişikliğine ek olarak, doğrudan ya da dolaylı olarak küresel

atmosferin bileşimini bozan insan etkinlikleri sonucunda iklimde oluşan bir

değişiklik” biçiminde tanımlanmıştır (İDÖİKR, 2000).

İklim değişikliği günümüzde, en büyük çevresel, sosyal ve ekonomik

tehditlerden birisi olarak kabul edilmektedir. Değişikliğin etkileri şimdiden

gözlenmekte ve gelecekte daha da belirgin hale geleceği öngörülmektedir. İklim

değişikliğinin olumsuz etkilerinin önlenme düzeyi, ülkelerin güncel katkılarıyla

belirsizlikler taşımaktadır. Bu nedenle iklim değişiminin toplum üzerindeki

olumlu/olumsuz etkilerinin saptanmasına gerek vardır. Ancak, böylece gelecekte

iklim değişikliği yüzünden ortaya çıkabilecek sorunlarla savaşabilecek stratejilerin

oluşturulması gerçekleştirilebilecektir.

2.1.1. İklim Değişikliğinin Nedenleri

Güneşten gelen kısa dalga radyasyonu, yeryüzünde ve atmosferde uzun dalga

radyasyonu olarak tutulur; atmosfer ve okyanus dolaşımıyla yeryüzünde dağılır ve

yer radyasyonu olarak atmosfere geri verilir. Bunun bir bölümü, bulutlarca ve

atmosferdeki sera gazlarınca soğurularak atmosferden tekrar geri salınır. Bu sayede

yerküre yüzeyi ve alt atmosfer ısınır. Yerküre’nin beklenenden daha fazla ısınmasını


8

sağlayan ve ısı dengesini düzenleyen bu sürece doğal sera etkisi denilmektedir

(Türkeş ve ark., 2000). Günümüzde, sözü edilen küresel iklim değişikliği ise,

atmosfere salınan sera gazı birikimlerindeki hızlı artışın doğal sera etkisini

kuvvetlendirmesi sonucunda yerküre’nin ortalama yüzey sıcaklığındaki artışı ve

iklimde oluşan değişiklikleri tanımlamaktadır. Fosil ve biyokütle yakıtlarının

kullanılması, insan kaynaklı sera gazı salımlarının en büyük kaynağını

oluşturmaktadır. Çimento üretimi, karbondioksit, tarımsal işlevler ve katı atık

depolama sahaları, metan gazı; gübre kullanımı ve naylon üretimi, diazot monoksit,

buzdolabı ile soğutucular ise florine gazı salmaktadır.

Arazi kullanımındaki değişiklikler de iklim sistemini önemli ölçüde

etkilemektedir. Tarım amaçlı kullanım için arazi açılması, koyu renkli yüzeyi

genişleterek güneş radyasyonunun emilmesine neden olmaktadır. Ayrıca, çayır-

meraların açılması, ormanların tahrip edilmesi, karbon yutak alanlarını azaltarak,

salımları artırmaktadır. Enerji santrallerinin çalışması, orman yangınlarının ve anız

yakılmasının sonucu ortaya çıkan dumanlardan üretilen sülfür ve kükürt dioksit gazı

da iklimin değişmesini etkilemektedir. Çölleşme, atmosfere geçen toz miktarını

artırdığından, güneşten gelen enerjiyi azaltarak, küresel ısınmayı yavaşlatmaktadır.

Şehirleşme, şehir ısı adalarının, oluşmasına yol açarak sera etkisini

kuvvetlendirmekte ve yerkürenin ısınmasına neden olmaktadır.

Öte yandan güneş ışınımındaki değişmeler ve volkanik etkinlikler gibi doğal

süreçler de iklimi, normal gidişinin dışına çıkarmaktadır. Güneş üzerindeki

patlamalar sonucu oluşan kara lekeler, güneşten gelen kozmik ışınların yoğunluğunu

etkilemektedir. Büyük yanardağ patlamaları, sülfat parçacıklarının bulunduğu

yerlerden stratosfere büyük miktarda sülfür gazı bırakmalarına neden olmaktadırlar.

Bu stratosferik parçacıklar, birkaç yıl varlıklarını sürdürürler ve güneş ışınlarını

yansıtarak iklimin soğumasını sağlarlar. İklim üzerindeki volkanik etkiler kısa

ömürlüdür (IPCC, 2001).


9

2.1.2. Sera Gazları ve Derişimlerindeki Zamansal Değişimler

Temel sera gazları, su buharı (H2O), karbondioksit (CO2), kloroflorokarbonlar

(CFCs) ve halonlar, metan (CH4) ve diazotmonoksit (N2O) bilinmektedir. Sera

gazlarını, karbonmonoksit (CO) ve nitrik oksit (NO) dolaylı, ozon ve metan hem

doğrudan hem de dolaylı olarak etkilemektedir. Bununla birlikte, atmosferde uzun

bir yaşam süresi ve salınımı en fazla olan CO2, sera etkisinde birinci derecede

önemlidir (Türkeş ve ark., 2000).

Sera gazlarının atmosferdeki birikimleri, antropojenik etkinliklerden dolayı

artmaktadır. Genel olarak bakıldığında sera gazı emisyonlarındaki değinilen artış,

özellikle 1750’li yıllardan sonra, net olarak gözlemlenmektedir (Şekil 2.1, Çizelge

2.1). En önemli sera gazı olan CO2’nin atmosferdeki miktarı, 1957 yılından beri

düzenli olarak ölçülmektedir. CO2 salımlarındaki insan kaynaklı artışların şimdiki

hızıyla sürdürülmesi durumunda, CO2 birikiminin 21. yüzyılın sonuna kadar 700

ppm’ye ulaşacağı öngörülmektedir (IPCC, 2001).

Karbondioksit (CO2)Metan (CH4)

Diazot Monoksit (N2O)

Yıllar

Karbondioksit (CO2)Metan (CH4)

Diazot Monoksit (N2O)

Yıllar

Şekil 2.1. En önemli ve en uzun yaşam süreli sera gazlarının 2000 yıllık seyri (Foster ve ark., 2007)

Karbondioksitten sonra en önemli gazlar, kloroflorokarbonlar, metan ve

diazotmonoksit olarak belirtilmektedir. Kloroflorokarbon bileşenlerinin salımı,


10

tümüyle insan kaynaklıdır. Bunlar, CFC-11 (CFCl3), CFC-12 (CCl2F2), CFC-113

(C2Cl3F3), ve CCl4 bileşenleridir ve çözücüler (solvent), soğutma sistemlerinde,

spreyler ve köpük üretiminde kullanılmaktadır. Metan (CH4) oksijensiz çevrede

mikrobik etkinliklerle ile üretilir. Islak alanlarda, petrol ve gaz çıkarılmasında,

organik çürümelerle, akarsu havzaları ve çeltik üretimi gibi çeşitli etkinlikler sonucu

üretilir. Diazotmonoksit küresel derişimi, 2000 yılında, 320 ppb olarak ölçülmüştür.

Atmosferdeki yaşam ömrü 150 yıldır. İnsan kaynaklı olarak katı yakıt ve azotlu

gübre kullanımı, diazotmonoksitin derişimini artırmaktadır (Çelik ve ark, 2008).

Çizelge 2.1. Sera gazlarının konsantrasyonlarının değişim oranları ve kaynakları (Foster ve ark., 2007)

Sera Gazları Yoğunluk 1750 yılı

Yoğunluk 2005 yılı

Değişim (%)

Doğal ve Yapay Kaynaklar

Karbondioksit 280 ppm 379 ppm 35

Organik çürüme, orman yangınları, volkanlar, fosil yakıtların yanması, ormanların tahrip edilmesi, yanlış toprak kullanımı.

Metan 0.71 ppm 1.78 ppm 150

Islak alanlar, organik çürüme, termitler, doğal gaz ve petrol çıkartılması, çeltik üretimi, büyük baş hayvancılık

Diazotmonoksit 270 ppb 319 ppb 18

Ormanlar, yeşil alanlar, okyanuslar, toprak işleme, gübreleme, fosil yakıtların yanması.

Kloroflorakarbonlar (CFCs) 0 868 ppt - Soğutucular, spreyler,

kimyasal çözücüler.

Türkiye’de ise, 1990-2004 yıları arası dönemde nüfus artışı ve sanayileşme

sonucu sera gazı salımları, sürekli artmıştır. Ülkedeki arazi kullanım değişikliği ve

ormancılık dışındaki toplam sera gazı emisyonu, değinilen dönemde, 170.1 Tg’den

296.6 Tg CO2 eq’ye yükselmiştir (Şekil 2.2) (TUİK, 2006).


11

Şekil 2.2. 1990-2004 yılları arasında sera gazı emisyonları (TUİK, 2006)

2.1.3. Sıcaklık Artışının Zamansal Değişimi

Yeryüzü ve su kütlelerinin ortalama sıcaklığı, 1861’den beri artmaktadır. Bu

artış 20. yüzyıl boyunca 0.8 oC dolaylarındadır (IPCC, 2001). Yerkürede, 1861’den

günümüze değin, 1990’lı yıllar en sıcak on yıllık dönem ve 1998 ise aygıtsal ölçüm

sürecinin en sıcak yılı olarak kayda geçmiştir. 1950-1993 arasında her 10 yılda

ortalama günlük-gecelik maksimum yeryüzeyi hava sıcaklıkları 0.2 oC artmıştır.

Değinilen artış, günlük maksimum sıcaklığın 10 yıllık artışlarından 0.1oC daha

fazladır. Bir çok orta ve yüksek enlemlerde donsuz mevsimlerin uzaması, artan

sıcaklığın sonucu olarak görülmektedir. Söz konusu dönemdeki su kütleleri sıcaklığı,

ortalama yer yüzeyi sıcaklığının yarısı kadardır (IPCC, 2001). 1860 ile 1980 ve 1980

ile 2000 yılları arasındaki dönemlerde gerçekleşen küresel sıcaklık artışının aynı (0.4 oC) olması, açıkça, son yıllarda artan insan eylemlerinin iklim üzerindeki olumsuz

etkilerini göstermektedir (Şekil 2.3). Son yıllarda endüstrinin olağan üstü gelişmesi

ve fosil yakıt kullanımının artışı, CO2 salımlarını arttırarak; geçmişin 120 yıllık

döneminde meydana gelen artışı, günümüzün son 20 yılında oluşan sıcaklık artışına

eşdeğer hale getirmiştir (IPCC, 2001).


12

Şekil 2.3. 1961-1990 dönemi ortalamalarından farklara göre hesaplanan küresel yıllık ortalama yüzey sıcaklığı anomalilerinin 1860-1998 dönemindeki değişimleri (Türkeş ve ark., 2000).

Bu bağlamda, Türkiye, küresel ısınmanın potansiyel etkileri açısından risk

grubu ülkeler arasındadır. Türkiye’de gözlenen değişikliklerin en göze çarpan

özelliği, yaz sıcaklıklarındaki artışlardır. Yaz sıcaklıkları, çoğunlukla, Türkiye’nin

batı ve güney batı bölgelerinde artış göstermektedir. Bunun yanısıra, son 50 yıl

içinde kış mevsiminde Türkiye’nin batı illerine düşen yağış miktarı, önemli ölçüde

azalmıştır (Karaca ve ark., 2000; Çevre ve Orman Bakanlığı, 2007). Son 70 yılda 70

istasyonda kaydedilen verilere göre, Türkiye'de yıllık ortalama sıcaklıkların artma

eğiliminde olduğu; özellikle Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu bölgelerindeki

sıcaklıkların, her 10 yılda, 0.07-0.34 derece arasında arttığı belirtilmektedir (ATO,

2005). Mann-Kendall trend analizi kullanılarak yapılan bir çalışmada 1930-2003

dönemleri arasında Çukurova bölgesinde yıllık ortalama sıcaklıklarda önemli

düzeyde artış saptanmıştır (Kapur ve ark. 2007).

2.1.4. İklim Değişikliğinin Etkileri

Kara ve su ekosistemleri ile agro-ekonomik sistemler (tarım, ormancılık,

balıkçılık ve su kaynakları), insanın kalkınması ve esenliği için yaşamsal öneme

sahiptir ve iklim değişikliklerine karşı önemli düzeyde duyarlıdır. Günümüzde ve


13

gelecekte iklim değişikliğinden dolayı, dünyanın bazı bölgelerinde kasırgalar,

kuvvetli yağışlar ve seller-taşkınlar gibi doğal afetlerin şiddet ve sıklığında artışların

olacağı; bazı bölgelerde ise uzun süreli ve şiddetli kuraklıklar ve bunlarla ilişkili

olarak çölleşme olaylarının görüleceği beklenmektedir. Bu olaylar, tüm ekosistemleri

olumsuz yönde etkileyecektir.

Küresel ısınma sonucu, özellikle, su kaynaklarında azalma, orman yangınları

ve kuraklık ile bunlara bağlı ekolojik bozulmalar olacağı öngörülmektedir. Akarsu

havzalarındaki yıllık akımlarda meydana gelecek azalma sonucunda kentlerde su

sıkıntıları başlayacak; tarımsal ve kentsel su gereksinimi artacaktır. İklim değişikliği

nedeniyle su kaynaklarındaki azalma, tarımsal üretim üzerinde olumsuz etki

yapacaktır. Kurak ve yarı kurak alanların genişlemesine ek olarak, yıllık ortalama

sıcaklığın artması, çölleşmeyi, tuzlanmayı ve erozyonu arttıracaktır. Mevsimlik kar

ve kar örtüsünün kapladığı alan azalacak, karla örtülü dönem kısalacaktır. Kar

erimesinden kaynaklanan akış zamanı ve hacmindeki değişiklik, su kaynakları, tarım,

ulaştırma ve enerji sektörlerini olumsuz etkileyecektir. Bunlara ek olarak, küresel

ısınmanma, buzulların erimesi, deniz düzeyinin yükselmesi, iklim kuşaklarının

kayması gibi değişikliklere de neden olacaktır (Türkeş ve ark., 2000).

İklim değişikliğinden kaynaklanan küresel ısınma ve yağış rejiminin

değişimi, tarım sektörünü etkileyen en önemli etmendir. Bu durum, tarım ve

meteoroloji arasındaki yakın ve son derecede duyarlı ilişkiden kaynaklanmaktadır.

Tarımsal işlevler, iklim olaylarına çok bağımlıdır. Yetiştirilen bitki türü, verim ve

yetişme zamanı ve süresi, atmosferik koşullar tarafından belirlenir. Yağıştaki artış ve

azalışlar, hava sıcaklığı ve hava nemi gibi kimi iklimsel olayların miktar ve

dağılımlarındaki değişmeler, bitkileri önemli ölçüde etkiler. Özellikle, CO2 miktarı

ile sıcaklık, iklim değişikliğinin sonuçları bakımından, bitki gelişimini etkileyen iki

önemli ölçüttür.

Bu çerçeve kapsamında, küresel tarım alanlarının % 15’inde üretilen ve insan

gıda ihtiyacının kalori bakımından % 20, protein bakımından ise % 25’ini sağlayan

buğday, tarımsal üretim içerisinde en önemli ürün olarak değerlendirilmektedir.

Buğdayın bu önemi, son yıllarda artan nüfus ile birlikte gıda güvenliği konusunun ön

plana çıkması sonucunda daha da artmıştır. Dünya buğday üretiminin % 3.6’sını


14

karşılayan Türkiye, dünyanın en önemli buğday üretici ve tüketici ülkeleri arasında

yer almaktadır. Ülkemizde buğday yaklaşık 9.5 milyon hektar alanda ekilmekte,

üretimde yıldan yıla değişmekle birlikte yaklaşık 20 ile 21 milyon ton civarında

gerçekleşmektedir. Bir kişinin beslenmesi için ortalama yıllık 225 kg buğday gerekli

olduğu düşünülürse 70 milyon nüfusumuz için 15.8 milyon ton ekmeklik buğdaya

ihtiyaç vardır (Anonim 2010). Bu bağlamada olası iklim değişikliğinin buğday

üretimi üzerine olumsuz etkileri, ülkemizde hem gıda güvenliğini hem de agro-ekomi

sektörünü olumsuz yönde etlileyecektir. Küresel ısınma ve gıda güvenliği

tartışmalarında buğdayın ön plana çıkmasının en önemli nedeni, bir serin iklim

bitkisi olan buğdayın diğer iki önemli gıda kaynağı ve sıcak iklim bitkisi olan mısır

ve çeltiğe göre yüksek sıcaklıklara daha duyarlı olmasıdır. Diğer bir neden ise

buğdayın genellikle Türkiye’de olduğu gibi kurak ve yarı kurak bölgelerde sulamasız

koşullarda yağışa bağlı olarak yetiştiriliyor olmasıdır (Koç ve ark., 2009).

2.2. Küresel İklim Değişiminin Buğday Bitkisine Olası Etkileri

Buğdayda, CO2 artışına bağlı olumlu bir etkinin görülebilmesi, CO2’nin

olumlu yönde etkilediği büyümeyi, genişleyen yaprak alanına aktardığında oluşur.

Böylece bitki daha çok ışık ve CO2 alarak büyümesini olumlu yönde etkilemiş olur.

Söz konusu bu olumlu gelişim, CO2’nin yanısıra ışık, su ve bitki besin elementlerinin

düzeyine ve bitkinin bunlar için giriştiği rekabete bağlıdır. Böylece hava ve toprak

rekabetinden uzak olan bitkilerin büyümesinde (denemelerdeki durum), yeterli su ve

bitki besin maddeleri verildiğinde kök ve sürgün uçlarını geliştirirler (Gifford ve

Morison, 1993). Buna karşın, arazide, bitkilerin toplu olarak büyüdüklerinde söz

konusu gereksinimlerin sınırlı olması (rekabet) nedeniyle bu düzeyde yüksek bir artış

beklenmemelidir.

CO2’nin buğdayın gelişimine olan olumlu etkisi, kök büyümesine etki eden

su ve bitki besin maddesi noksanlığı, bitki kök bölgesinde havalanmanın azalması ve

tuzluluğun da artmasıyla birlikte azalmaktadır. Söz konusu sınırlandırmalarla bitki,

CO2’nin olumlu etkisine tam olarak yanıt veremeyerek olumsuz etkiler ortaya

çıkabilir. Bu durum, bitkinin “asimilatları kullanım kapasitesi etkisi” (Sink Effect)


15

olarak bilinir. Burada, köklerin gelişimi fotoasimilasyon için bir depo görevi

üstlenmekte ve bitki gelişiminin sınırlanmasının nedeni olarak gösterilmektedir.

Diğer faktörlerin yanında köklerin kendilerini, saksı veya bitkiler arası rekabete

ayarlamasına, olumsuz koşullara uyum (Down Regulation) denir. Daha önce

yürütülmüş olan CO2 artışını konu alan birçok denemelerin sonuçları, küçük saksı

kullanımından kaynaklanan, sınırlı kök büyümesine neden olmuşlardır (Arp, 1991).

Stitt (1991), değişen iklime ve artan CO2 düzeyine uyum sürecinde fotosentezin

engellenmesini benzer olarak bir depolama kapasitesi eksikliği etkisine bağlamıştır.

Böylece uzun süreçli, deneysel çalışmalarla saptanan bitki tepkileri depolama

kapasitesi durumuna göre açıklanabilir ki buda bitki çeşidine, gelişme sürecine ve

büyüme koşullarına bağlıdır.

CO2’nin artmasıyla, artan bitki büyümesi ve artan yaprak alanı aynı zamanda

CO2’nin solunum ile kaybının artmasına neden olur. Bunun bir sonucu olarak, daha

büyük bitkiler, başka bir deyişle, daha çabuk büyüyen bitkiler, daha fazla solunum

yaparlar (Gifford ve Morison, 1993). Diğer bir olumsuz etki de bitkinin kendisini

gölgelemesidir. Daha büyük yaprak yüzey alanının daha çok ışıktan yararlanmasına

karşın, artan yaprak büyüklükleri birbirlerini gölgelerler. Bu da birim yaprak

alanındaki fotosentezi düşürür. Tüm bu olumlu ve olumsuz etmenlerin birleşik

etkileri, gerçek vejetasyon büyüme hızını verir ki bu da günümüze değin yapılan

denemelerde olumlu çıkmıştır (Reddy ve Hodges 2000).

Küresel anlamda mevcut olan çalışmalar değerlendirildiğinde, iki kat CO2

artışı sonucu, küresel dolaşım modelleri kullanılarak oluşturulan iklim senaryolarının

buğday verimi üzerine beklenen etkileri Çizelge 2.1’de gösterilmiştir.

Çizelge 2.2. İki kat CO2 artışı koşullarında Küresel Dolaşım Modeli ile buğday verimine ilişkin çalışma sonuçları (IPCC, 1995)

Bölge Verim Değişimi(%) Ülkeler Avrupa -10 ile +10 Fransa, İngiltere, ve Kuzey Avrupa Güney Amerika -61 ile +5 Arjantin, Brezilya, Şili, ve Meksika Eski Sovyetler Birliği -19 ile +41 --- Kuzey Amerika -100 ile +234 ABD ve Kanada Afrika -65 ile +6 Mısır, Kenya, Güney Afrika, Zimbabwe Güney Asya -61 ile +67 Bangladesh, Hindistan, Filipin, Tayland, Endonezya Çin -78 ile +28 --- Asya -41 ile +65 Australya ve Japonya


16

2.2.1. CO2 ve Olası CO2 Artışının Bitki Fizyolojisi ve Verimliliği Üzerine Etkileri

CO2 artışının bitkiye etkisi mikroskopik düzeyden (hücre düzeyinde)

makroskopik agro-ekosistem düzeyine değin değişir. Buğday gibi C3 bitkilerinin,

belirli bir CO2 düzeyinden, diğerine artışının çalışılması süreç ve ortam içinde

açıklanması karmaşıktır. Fotosentez, solunum ve transpirasyon, CO2 artışından

bitkinin doğrudan etkilendiği en önemli süreçlerdendir. Bu birincil etkilerden bir

bölümünün buğday üzerinde olumlu; bir bölümünün de olumsuz etkiler yapacağı

bilinmektedir. Yükseltilen CO2’nin bitkideki genel etkileri Şekil 2.4’de şematik

olarak görülmektedir. Artan karbondioksit ile birlikte girdilerinde yeterli düzeyde

olması verim artışına neden olurken bitki besin elementleri ve iklim faktörleri

açısından kısıtlıyıcı koşullar altında bitkilerin artan karbondioksite karşı nasıl tepki

vereceği anılan kısıtlıyıcı koşulların düzeylerine bağlıdır. Bu etkileşimlerin

incelenmesi olası değişimlerin ne düzeyde, nasıl olacağı ve uyum yaklaşımlarının

belirlenmesi açısından çok önemlidir.

CO2 konsantrasyonu

Zaman

CO2 konsantrasyonu

Atmosferik CO2

CO2 konsantrasyonu

CO2 konsantrasyonu

Zaman

Foto

sent

ezKö

k/Sü

rgün

Foto

sent

ez h

ızı

Yüksek CO2

Spe

sifik

Yap

rak

Alan

ı

Yüksek CO2

Atmosferik CO2

Yüksek gübre ve su

Düşük gübre ve su

Yüksek girdi

Düşük girdi

(p)

(g)

Foto

sent

ez (p

)ve

sto

ama

iletk

enliğ

i(g)

Ora

nsal

büy

üme

hızı

CO2 konsantrasyonu

Zaman

CO2 konsantrasyonu

Atmosferik CO2

CO2 konsantrasyonu

Atmosferik CO2

CO2 konsantrasyonu

CO2 konsantrasyonu

Zaman

Foto

sent

ezKö

k/Sü

rgün

Foto

sent

ez h

ızı

Yüksek CO2

Spe

sifik

Yap

rak

Alan

ı

Yüksek CO2

Atmosferik CO2

Yüksek gübre ve su

Düşük gübre ve su

Yüksek girdi

Düşük girdi

(p)

(g)

Foto

sent

ez (p

)ve

sto

ama

iletk

enliğ

i(g)

Ora

nsal

büy

üme

hızı

Şekil 2.4. Bitkilerin CO2 konsantrasyonuna karşı tepkisi (Bazzaz, 1990)


17

2.2.1.1. Fotosentez ve Solunum

Fotosentez ve solunumun, atmosfer ile karasal ekosistemler arasındaki net

karbon akış yönünü etkilediği açıkça bilinmektedir.

Fotosentez: Atmosferik CO2 artışına karşın, sıcaklık ve yağış rejiminde

değişimler meydana gelmiyorsa, bu artışın tarıma olumlu etkisi olabileceği

varsayılmaktadır. CO2 fotosentezin mutlak gereksinimidir ve yeryüzündeki yaşam

buna bağlıdır. Atmosferde artan CO2 yoğunluğu, yaprak dışındaki hava ile yaprak

içlerindeki hava boşlukları arasında oluşan CO2 yoğunluk farklarından dolayı

yapraklardaki kloroplastlara CO2’nin difüzyonla alımını ve karbonhidratlara

dönüşümlerini arttırmaktadır. Buğdayın da içerisinde yer aldığı C3 bitkilerinde,

CO2’nin artması hem yaprak hem de bitki örtüsü düzeyinde fotosentez hızında artış

sağlar (Lemon, 1983; Acock ve Allen, 1985; Drake ve Leadley, 1991).

Bitki türleri CO2 artışlarına karşı, farklı fotosentetik mekanizmaları

nedeniyle, farklı tepkiler gösterirler. Kimi türlerde fotosentez C3 yolunu

izlemektedir. Bu yola C3 yolu denmesinin nedeni, biyokimyasal süreçte oluşan ilk

ürün olan fosfo gliserik asidin üç karbona sahip olmasındandır. Diğer türlerde bu yol,

bunun tersine, ilk ürün dört karbonlu olduğu için, C4 yolu ve paralel olarak C4

bitkileri olarak adlandırılmaktadır (Şekil 2.5). Tolbert ve Zelitch (1983), tarafından

bu konu ayrıntılı bir şekilde ele alınmıştır.


18

Şeker Üretimi

Gözenek

Foto-Solunum(Artık CO2)

Stoma hücresi

Karbondioksit(CO2)

Oksijen(O2)

Su(H2O)

C3 Bitkisi

EnzimRUBP

karboksilaz

CalvinBenson

Döngüsü

Şeker

Kalın DuvarBundlesheath hücreleri

Mezofil Hücresi

RUBP yanındaki CO2 Pompalamakonsantasyonu

C4 Pompası

Mezofil hücresi

Karbondioksit(CO2)

Oksijen(O2)

Su(H2O)

C4 Bitkisi

Şeker Üretimi

Gözenek

Foto-Solunum(Artık CO2)

Stoma hücresi

Karbondioksit(CO2)

Oksijen(O2)

Su(H2O)

C3 Bitkisi

EnzimRUBP

karboksilaz

CalvinBenson

Döngüsü

Şeker

Kalın DuvarBundlesheath hücreleri

Mezofil Hücresi

RUBP yanındaki CO2 Pompalamakonsantasyonu

C4 Pompası

Mezofil hücresi

Karbondioksit(CO2)

Oksijen(O2)

Su(H2O)

C4 Bitkisi

Şekil 2.5. Fotosentetik CO2 fiksasyonunun biyokimyasal yolu (Bazzaz ve Fajer,

1992)

Buğday gibi C3 bitkileri, fotosentezle bağladıkları güneş enerjisinin bir

bölümünü fotosolunumla kullanırlar. CO2’den indirgenmiş ve karbonhidratlarda

tutulmuş karbonun bir bölümü CO2’nin yeniden yükseltgenmesini gerçekleştirir.

Böylece bitki güneş radyasyonu olarak almış olduğu kimyasal enerjinin bir

bölümünü boşuna harcamış olur. Bu süreçten dolayı buğday gibi C3 bitkileri

günümüz CO2 düzeylerinde (yaklaşık 350 ppm), mısır gibi C4 bitkilerine göre daha

düşük hızda fotosentez yapmaktadır. Bunun nedeni C4 bitkilerinde fotosolunumun

en düşük düzeyde olmasındandır. Buna karşın yükselen CO2 düzeylerinde, C3

bitkilerinin fotosentezleri, fotosolunumlarının bastırılması nedeniyle, C4

bitkilerininkini geçebilir (Şekil 2.6). Genelde, C3 bitkileri, C4 bitkilerine göre, CO2

artışlarına daha yüksek düzeyde tepki verirler. Başka bir deyişle olası CO2

artışlarıyla C3 bitkileri C4 bitkilerine göre daha çok etkilenip olumlu sonuçlar

verebilirler.


19

CO2 konsantrasyonu (ppmv)

50

100

200 400 600 800

Foto

sent

ez (m

g C

O2dm

-2hr

-1)

Buğday

Mısır

00

CO2 konsantrasyonu (ppmv)

50

100

200 400 600 800

Foto

sent

ez (m

g C

O2dm

-2hr

-1)

Buğday

Mısır

00

Şekil 2.6. Kontrollü koşullar altında Mısır ve Buğdayda yaprak fotosentez hızının

CO2’ye bağlı olarak değişimi (Akita ve Moss, 1973)

Solunum: Atmosferik CO2 değişimlerine bitkinin fotosentetik karbon alımı

yönünden tepkisi, kolayca anlaşılıp bir çok ölçekte modellenebilir. Buna karşı CO2

yoğunluğuna solunumun yanıtı veya tepkisi (kısa süreçte-saniye veya dakika; uzun

süreçte-mevsimsel) daha az anlaşılmaktadır. Fotosentez, büyüme ve substrat

düzeylerindeki artışlar, birim alandaki solunum hızını yükseltmektedir. Bu durum

yüksek biyokütlenin, büyümek için daha yüksek enerji desteğine gereksinim

duymasından kaynaklanmaktadır. Diğer taraftan, havada artan düzeylerdeki CO2

(CO2’nin hücre içine doğru olan difüzyonunu arttıran) solunumun sonucunda

difüzyonla serbest bırakılabilecek CO2 düzeyini düşürmektedir ve oransal olarak

solunum artışını düşürmektedir (Amthor, 1989). Söz konusu bu iki karşıt etkinin

karşılıklı etkileşimi bilinmemektedir. Kimi araştırıcılar, CO2 yoğunluğunun 2 katına

yükselmesinin bitki dokusundaki, dışarıya doğru olan, net CO2 haraketini tersine

azaltacağını saptamışlardır. Kimi araştırıcılar da yüksek CO2 yoğunluklarında artan

düzeylerde CO2 kullanım etkinliği (günlük büyüme/günlük fotosentez)

belirtmişlerdir. Buğdayda, bunun düşük düzeyde olduğu görülmüştür (Gifford ve

Morrison, 1993). Ayrıca, buğdayda artan CO2 düzeylerinde, uzun süreçte,

solunumun azaldığını ortaya koyan kontrollü koşul araştırmaları ve tarla denemeleri

bulunmaktadır Reddy ve Hodges (2000). Buna karşın, kısa süreli metabolik


20

değişimlerinin uzun süreçli ve kalıcı değişimlerde ilişkilerinin düzeyi günümüzde

tam olarak saptanmamıştır.

Fotosentez ve Solunumun İklime Uyumları (Aklimasyon): Artan CO2

düzeylerine bağlı olarak fotosentez hızında artış olacağı bilenmekte fakat

başlangıçtaki bu tepkinin uzun dönem içerisinde azalma göstereceği belirtilmiştir

(Stitt, 1991). Bir organizmanın değişen çevresel koşullara uyumu çoğu kez kalıtsal

değildir (Hale ve Orcutt, 1987). Bitkiler yüksek CO2 düzeylerine uyum sağlamak

amacıyla fotosentez hızlarını ve solunumlarını ayarlarlar. Buna karşın bitkilerin

uyum yeteneklerinin tanımı günümüzde yetersizdir. Fotosentetik uyum Rubisco

enziminin üretilmesinin düşmesine neden olmaktadır. Bu süreç yapraklardaki daha

yüksek düzeydeki karbonhidratlarla bağlantılıdırlar (Stitt, 1991). Fotosentez hızını

etkileyen önemli bir faktör de, bitkinin fotosentez ürünlerini etkili olarak

depolayabilmesindeki fizyolojik kapasitesidir. Başka bir deyişle, daha yüksek

düzeylerdeki fotosentezin kalıcılığı, veya sürekli/kararlı oluşumu meyve, yumru ve

dane gibi biyokütle depolarına bağlıdır. Bu depolar artan fikse edilmiş

karbonhidratların depolanmasını sağlamaktadırlar. Adaptasyon sürecinde bile yaprak

düzeyindeki fotosentez genelde atmosferdeki CO2 konsantrasyonuna bağlı olarak

artış gösterir. Buna karşın uzun süreçli uyum, fotosentez kapasitesi ve solunum için

daha iyi anlaşılmasının gereği vardır. Böylece, karbon döngüsündeki yükselen

CO2’ye ve agro-ekosistemlerdeki potansiyel değişimlerin güvenilir olarak tahmin

edilmesi ile birlikte, fotosentez hızı ve solunumda oluşacak uzun dönem uyumunun

daha iyi kavranmasını sağlayacaktır (Reddy ve Hodges 2000).

2.2.1.2. Stoma Direnci ve Su Kullanım Randımanı

CO2 artışının diğer bir önemli fizyolojik etkisi stomaların hareketi üzerine

etkisidir. Yaprak yüzeylerindeki stomatal gözeneklerden CO2 emilimi

gerçekleştirilmekte ve su buharı salınmaktadır. Bu bağlamda, atmosferik CO2

artışında terleme düzeyi düşebilir. İki kat CO2 artış ortamında %30’luk bir stoma

iletkenliği azalması saptanmıştır (Cure ve Acock, 1986) (Çizelge 2.3).


21

Çizelge 2.3. Artan CO2 karşı bitkilerdeki yüzde transpirasyon değişimi (300 ppm CO2 artışı) (Cure ve Acock, 1986)

Tepki Çeşidi Buğday Arpa Çeltik Mısır

Transpirasyon -17±17 -19±6 -16±9 -26±6 Tepki Çeşidi Sorgum Soya

Fasulyesi Pamuk Patates

Transpirasyon -27±16 -23±5 -18±17 -51±24

Böylece su kullanım randımanı (SKR) söz konusu iki kat CO2 artışıyla

birlikte terlemenin azalmasına neden olup artış gösterecektir. SKR, biyokütle ile

bitkinin terlemeyle kaybettiği suyun oranı olarak tanımlanır. CO2’nin oransal

artışıyla buğday gibi C3 bitkilerinin kısıtlı sulama koşullarında, yeterli su koşullarına

göre daha belirgin etkileri vardır; yani kısıtlı sulama koşullarında ve CO2 artışlarında

C3 bitkilerinin stoma açıklıklarının küçülmesi nedeniyle su kullanım etkinliği

artmaktadır. Buğdayda su kullanım etkinliğindeki %70-100 arasındaki artışlar

Kimball ve Idso (1983) ve Morison (1985) tarafından belirlenmiştir.

Yaprak düzeyinde ise elli farklı bitkide yapılan çalışmada CO2 artışlarıyla C3

ve C4 bitkilerinde, gymnosperm ve angiosperm’lerde ve mono ve dikotiledonlarda

çok farklı stoma tepkileri saptanmıştır (Morison, 1985). Buna karşın CO2 artışı veya

azalmasıyla ilgili olan stoma davranışı ve bununla ilgili olan fizyolojik mekanizma

tam olarak anlaşılmamıştır. Geçmiş bilgilerin tersine (C4 bitkilerinin stomalarının

C3’lere göre tepkisinin CO2’ye karşı daha duyarlı oldukları görüşü) günümüzde iki

kat CO2 artışına karşı C3 ve C4 bitkilerinin stomalarının doğrusal bir ilişkide

oldukları ve ortalama olarak hem C3 ve hem de C4 bitkilerinin iki kat CO2 artışında

%40 stoma açıklığı azalması gösterdikleri saptanmıştır (Şekil 2.7) (Rosenzweig ve

Hillel, 1998).


22

0.4 0.8 1.2330 ppm CO2’de Stoma iletimi

(mol m-2 s-1)

660

ppm

CO

2’de

Stom

aile

timi

(mol

m-2

s-1 )

0.4

0.8

1.2

1.6

0.4 0.8 1.2330 ppm CO2’de Stoma iletimi

(mol m-2 s-1)

660

ppm

CO

2’de

Stom

aile

timi

(mol

m-2

s-1 )

0.4

0.8

1.2

1.6

Şekil 2.7. CO2 artışına bağlı olarak stomatal iletkenliğin değişimi (∆= C3 bitkisi, O=

C4 bitkisi) (Morison, 1985)

CO2 artışına karşın stomatal tepki bir çok etmene göre değişir. Bunlar, yaprak

yaşı, ışık yoğunluğu, atmosfer nemi, ve sıcaklıktır (Morison, 1985). Stomatal tepki

ile CO2 arasındaki ilişkinin saptanması CO2, sıcaklık ve bitki hormonları arasındaki

etkileşim nedeniyle güçtür. Stomatal düzenlenme ve gaz değişimi arasındaki ilişkinin

de açıklanması benzer güçlükleri içerir. Morison (1985), CO2’nin stomatal iletime

doğrudan etkili olmasına karşın, stomatal iletimin gaz değişimini ayarlanmasına olan

etkisinin kanıtlarının fazla olmadığını belirtmektedir.

Fotosentezde olduğu gibi CO2’nin etkisiyle stoma iletkenliği arasındaki ilişki

ile ilgili bilgiler bulunmaktadır. Örneğin, stomaların kapanmasının ve buna paralel

gelişen terlemenin (terleme ve buna bağlı olan latent ısı kaybı) düşmesinin sonucu

olarak yaprak sıcaklığının artacağı açıkça bilinmektedir. İklim odalarında kontrollü

koşullar altında yaprak ve bitki örtüsü sıcaklıklarının CO2 artışına bağlı olarak 1-3

dereceye kadar arttığı saptanmıştır (Chaudhuri ve ark., 1986; Idso ve ark., 1987).

Stomaların kapanmasıyla (% (25-% 35) ilişkilendirilen transpirasyondaki azalma,

stomatal iletimdeki düşmeyle (% 40) eşit değerlere sahip değildir (Allen ve ark.,

1985; Morison, 1985). Bunun nedeni, yaprak içerisinde artan buhar basıncı, kısmi

olarak azalan iletkenliği dengelemek amacıyla, yapraktan havaya doğru buhar


23

basıncı gradiyentini arttırmaktadır. Böylece yaprak sıcaklığı aynı zamanda bitki

metabolizmasını arttırmakta ve (soluma ve fizyolojik gelişmeyi de içeren) yaprak

dokusunun yaşlanmasına neden olmaktadır.

Fotosentez ile stoma hareketleri ilişkileri üç ayrı düzeyle düşünülebilir.

Bunlar: yaprak, bitki ve bitki örtüsü olarak ele alınabilir. Yaprak düzeyinde, belirli

bitkilerde CO2 artışı sonunda artan terleme etkinliği (fotosentetik su kullanım

etkinliği) (A/E, µmol CO2 alımı\mol su (H2O) kaybı, A: net Asimilasyon, E:

Terleme) % 60 -% 160 arasında asimilasyondaki artma ve terlemedeki azalma ile

açıklanabilir (Morison, 1985).

Bitki düzeyinde ise daha uzun gelişme süreçlerinde, su kullanım etkinliği

(Bitki başına üretilen kuru madde kütlesi/bitki başına terleme) artışları, tek yaprak

düzeyindeki A/E artışları kadar yükselme göstermezler. Bu durum fotosentetik uyum

ve olumsuz sıcaklık etkisinden, ürün miktarından ve terleme nedeniyle oluşur. İki kat

CO2 artışı koşullarında, Morison (1985) yaklaşık % 30’luk bir bitki gelişimi artışı ile

birlikte terlemede azalma olduğunu saptamıştır ki bu durumda anılan her iki etmen

(bitki büyümesi ve terleme) birden su kullanım etkinliğini bitkide % 70 ile % 100

arasında artırır.

Bitki örtüsü düzeyinde ise arazide su kullanım etkinliği birim alanda bitki

biyokütle birikiminin, bu alandaki bitkiler tarafından kullanılan toplam su düzeyine

(ET) oranı olarak tanımlanmaktadır. Bitki tarafından kullanılan toplam su miktarı

doğrudan CO2 artışından etkilenen fakat vejetasyon örtüsü ve bitki su alımıyla

değişebilen stomatal kapanımı ve topraktan olan ET’den de etkilenen her iki

terlemeyi de içerir.

Artan CO2 koşullarında, hidrolojik rejimde oluşan diğer bir değişim ise

yaprak alanının artmasıyla gelişen su dengesi etkileşimidir. Bu durum bitki

örtüsünden doğrudan buharlaşmaya neden olan kurak ortamlarda belirgin etkilere

neden olacaktır. Böylece su kullanım etkinliği üzerinde arazide vejetasyon düzeyinde

daha karmaşık ilişkiler ve etkiler oluşmaktadır. Morison (1985) buğdayda yürüttüğü

bir saksı denemesinde yoğun ve gelişmiş bitkilerde su kullanım etkinliğinin,

kontrollü koşullar altındaki bitkiler için bulunan % 80’den, saksılarda ise daha düşük

düzeyde (%30) artış gösterdiğini saptamıştır. Aynı araştırıcı iki kat CO2 artışıyla


24

birlikte SKE’deki artışların, ürün ve doğal vejetasyonda yaklaşık % 30 ile % 50

arasında olabileceğini belirtmiştir. Allen ve ark. (1985), tersine, SKE’nin birim

alanda seyrek olarak azaldığını saptamışlardır.

2.2.1.3. Biyolojik Verim ve Dane Verimi

Yüksek atmosferik CO2 konsantrasyonunda artan fotosentez doğal olarak

artan biyo kütle birikimini sağlamaktadır (Kimball, 1983; Cure ve Acock, 1986;

Poorter, 1993). Kontrollü koşullar altındaki denemelerde CO2’nin iki kat artışıyla

(günümüz 350 ppm), buğday gibi bitkilerin verim düzeyleri farklılıklar

göstermektedir. Çoğu bitkinin tepkisi (verim düzeyi) olumlu olmakla birlikte küçük

bir bölümü olumsuz olmuştur (Çizelge 2.4). Bazı araştırmacılar ise tarla

denemelerini kontrollü koşulların doğrulanması için yapmışlardır (Lawlor ve

Mitchell, 1991; Hendrey, 1993).

Çizelge 2.4. Artan CO2’ye karşı farklı kültür bitkilerinde biyolojik verimdeki oransal (%) değişim (300 ppm CO2 artışı) (Cure ve Acock, 1986)

Buğday Arpa Çeltik Mısır Soya Fasulyesi Pamuk Patates Tatlı

patates Ağırlıklı ortalama

+35±14 +70±9 +15±3 +29±64 +29±8 +209±20 +51±11 +83±12 +41

Artan CO2’ye tepki, farklı bitkiler ve hatta aynı bitkilerin farklı çeşitleri

arasında değişiklikler göstermektedir. Aynı kültür bitkisinin çeşitleri arasında CO2

değişimine karşı farklı tepkileri, bitki çeşitlerinin genetiğine, deneme tekniğine ve

desenine bağlılığından dolayı ayırt etmek çoğunlukla güçtür. C3 ve C4 fotosentetik

yolları bitkiler arasındaki farklılıkların genel sorumlusu gibi görünmektedir.

Biyokütle bitkide fotosentez ve solunum arasındaki fark olarak karbonun

bitkisel ürün şeklinde birikmesi, artı mineral birikiminden oluşur. Dolayısıyla

biyokütle artırmanın aynı andaki net fotosentezin etkilenmesine paralel olması

beklenebilir. Buna karşı gerçek koşullar altında bitki besin elementleri, elverişli su

miktarı gibi diğer faktörlerin de optimum düzeyde olması gerekmektedir. Örneğin

kök ve yeşil aksam büyümesinin teşviki ek olarak kaynak kullanımı demektir. Bunun

aksine, artan karbon asimilasyonu besin maddelerinin büyüme için daha sınırlayıcı


25

olması ile sonuçlanır. Düşük sıcaklıklarda büyüme muhtemelen asimilasyonla değil,

daha ziyade fotosentez kapasitesi ile sınırlanacaktır. Bu faktörlerin yeterli düzeyde

olması ile CO2’i iki katına çıkarmakla buğday biyokütlesindeki % 0’dan 40’a çıkan

artış açıklanabilir. Daha önceki tarla çalışmaları CO2’i iki katına çıkarmakla tepkinin

% 30’a çıkabildiğini, dört katına çıkarmakla ise % 20 ‘lik bir artışa ulaşılabildiğini

göstermektedir. İngiltere’de tarla sıcaklığını simule eden denemelerde, kışlık

buğdayın biyokütle değeri, CO2’i iki katına çıkarmakla % 15-27 arasında tepki

verdiği ve eğer CO2 seviyesi dereceli sıcaklık tünellerinde iki katına çıkarılırsa tepki

% 6-34 arasında olmuştur. Avustralya’da yapılan başka bir benzer çalışmada ise elde

edilen artış sıcaklığa bağlı olarak % 7-36 arasında değişmiştir. Avrupa’da 9 bölgede

Üstü Açık Büyüme Odaları (Open Top Chambers, OTC) denemelerinde yazlık

buğdayla 25 çalışma yürütülmüş, CO2 320 µmol/mol’ün % 10’nundan başlayarak

246 µmol/mol’e yani %75’e kadar zenginleştirilerek biyokütle üretimini teşvik

denemeleri yürütmüş ve bütün veriler kullanılarak yapılan regresyon analizi 100

µmol/mol’lük bir zenginleştirmeden elde edilen toprak üstü biyokütle artışının % 13

olduğunu göstermiştir (Lawlor ve Mitchell, 2000).

Buğdayın artan karbon asimilasyonuna tepkisi esnektir ve bitki organlarının

tamamının büyümesi sağlanabilir. Ana saplar genellikle en az etkilenen organlardır.

Buna karşın kardeş büyümesi ve yaşama gücü ve kök büyümesi ise en fazla teşvik

edilen organlardır. Ancak, yaprak alanı başaktaki dane sayısı ve dane ağırlığının

hepsi çeşit ve çevre koşullarına bağımlı olarak arttırılabilir. Artırılmış CO2’ten

kaynaklanan dane verimi artışı her zaman olmamakla birlikte, çoğu kez, biyokütle

artışına benzerdir. Dane verimi vejetatif büyüme dönemine göre reproduktif dönem

sırasında özellikle çiçeklenme döneminde biyokütle üretimine daha duyarlıdır.

Artırılmış CO2’in hasat indeksi üzerine etkilerinin bu farklı dönemlerde biyokütlenin

oransal artışı ile açıklanabildiği gösterilmiştir. Yazlık buğday çeşidi Minareti

kullanarak yapılan çok bölgeli OTC denemelerinde, ortalama dane verim artışı her

100 µmol/mol CO2 zenginleştirilmesi başına % 11 olmuştur. Bu sonuçlar kışlık

buğday çeşidi Mersia üzerinde alınan sonuçlar ile benzerdir (Lawlor ve Mitchell

2000).


26

Kimball’ın (1983), CO2’in buğday gibi bitkiler üzerine etkisini araştırdığı

saksı denemeleri üzerine olan yetmişten fazla çalışmasında ürün düzeyleri, söz

konusu çalışmaların %90’nın da artığını belirtmiştir. Bu artışlar 0-100% arasında

değişim göstermektedir. Birkaç olumsuz sonuçtan da söz edilmesine karşın bunların

nedeni açıklanmamıştır. Gifford ve Morison (1993) yukarda belirtilen birkaç

denemenin olumsuz sonuçlarının CO2’nin etilen gibi diğer gazlarla karışmasından

dolayı verimde azalış olabileceğini belirtmişlerdir. Ortalama olarak C3 bitki

verimleri Kimball (1983) ve Cure ve Acock (1986) yayınlarında iki kat CO2 artışıyla

% 35 oranında artış saptamışlardır. Buna karşın C4 bitkilerinde ise bu artış %10

düzeyinde saptanmıştır. C3 bitkilerinde bunun anlamı, % 0.1/ppmv CO2’lik bir kuru

madde artışıdır. C4 bitkilerindeki artış, fotosentezle doğrudan ilişkili olmayıp, su

kullanım etkinliğinin iyileştirilmesine bağlı olabileceği düşünülmektedir. Ürün

kalitesi üzerine birkaç deneme yapılmasına karşın, bu önemli özelliğe CO2 artışının

çok az etkisi olduğu görülmektedir (Reddy ve Hodges, 2000).

Genel olarak buğday veriminin artması, kardeşlenme ve daha çok sayıda

daneye bağlıdır (Lawlor ve Mitchell, 1991). Deneysel CO2 artışının da bitki

organlarında değişim sağladığı gözlenmiştir. Bu değişiklikler sap ve kök

uzunluklarıyla, yaprak alanı ve kalınlığının artmasıyla ilgilidir. Her zaman olmasa

da, genellikle artan yaprak kalınlığı-ki bu artan nişasta düzeylerine bağlıdır ve düşük

düzeyde özgül yaprak yüzey alanının nedenidir (Reddy ve Hodges, 2000). Bu iki

etki, birim yaprak alanının potansiyel asimilasyonunu azaltan CO2 artışı sonucu artan

fotosentezin yükselişini yok edebilir. Hızlandırılmış yaprak dökümü, alt yaprakların

erken yaşlanması bitkinin gölgelenmesi ile ilgili olup CO2’nin arttığı bir atmosferde

artan büyümeye bağlıdır (Rosenzweig ve Hillel, 1998).

2.2.2. Sıcaklık ve Olası Sıcaklık Artışının Bitki Fizyolojisi, Büyümesi, Gelişmesi ve Verim Üzerine Etkisi

Yüksek sıcaklık gerilimi, bitki süreçleri içersinde (bitki süreci değil;bitkinin

karşılaştığı bir durum) en az anlaşılanıdır. Toprak ve hava sıcaklıkları eş zamanlı

olmamakla birlikte çoğu kez yüksek düzeyde değişim gösterirler. Bu nedenle kökler

ve dallar değişen ortamlarda büyürler. Tarla bitkilerinin metabolizmaları, söz


27

konusu, bu çevresel sıcaklıklardan fazlaca etkilenirler. Belirgin olarak sıcaklık bitki

morfolojisini fotosentetik ürünlerin parçalanmasını ve kök dal oranını etkilemektedir.

Bitki gelişmesinin ampirik tanımlanmasında kullanılan ‘Kritik Sıcaklıkları’ ortalama,

minimum ve maksimum günlük sıcaklıkları ve aynı zamanda büyüme periyodundaki,

belirli bir sınırın üzerindeki, sıcaklık toplamını kapsar. Farklı fizyolojik süreçlerin ve

bitki gelişimi dönemlerinin farklı sıcaklık tepkileri vardır (Reddy ve Hodges, 2000).

CO2 artışının bitki büyümesine etkisi fazlaca araştırılmasına karşın, CO2 ile

ilgili olarak sıcaklık artışının etkisi çok iyi araştırılmamıştır. Benzer ortam

sıcaklığında bitki örtüsünün ve köklerinin sıcaklıkları farklı olabileceğinden dolayı

yüksek sıcaklığın etkilerinin araştırıldığı çalışmaların yapılması ve sonuçlarının

yorumu güçtür. Sıcaklık değişiminin etkisini kapsayan çalışmalar, sıcaklığın gündüz

ve gece değişimlerini dikkate almadan kontrollü ortamlarda yapılmaktadırlar.

Tarlada, yüksek sıcaklıkların genelde yüksek radyasyon ve artan su gereksinimi ile

bağlantılı olmalarından, iklim faktörlerinin bitki üzerindeki etkilerinin ayrı ayrı

anlaşılmaları güçtür (Reddy ve Hodges, 2000).

Küresel iklim modelleri, herhangi bir bitkinin büyüme dönemi boyunca

gereksinim duyduğu toplam sıcaklık ve tolerans sınır değerinin, mevsim içinde kaç

gün aşacağını verir. Bu, ancak, ürün miktarı üzerindeki yüksek sıcaklığın potansiyel

tepkisinin saptanmasına yarar (Reddy ve Hodges, 2000).

2.2.2.1. Sıcaklığın Fizyolojik Süreçler Üzerine Etkisi

Yüksek sıcaklığın çoğunlukla ılıman iklim rejimlerinde verimliliği

düşürebileceği öngörülmektedir. Bu tür zararların bitki üretim sistemlerinde

ölçülmesi güçtür ve genelde bir çok tarım bölgesinde sıcaklıklar normal düzeyleri

geçmelerine karşın anlaşılamamaktadırlar. Örneğin buğdayın optimum büyüme

sıcaklığı dönem ortalaması olarak 15 oC’dir, buna karşın ABD’de Great Plains

boyunca dane dolum sürecinde günlük sıcaklık maksimaları 25 oC’ye ulaştığında da

yetiştirilmektedir (Paulsen, 1994).

Bitkiler sıcaklık yükselmesini, uzun dalga boylu radyasyon, ısı enerjisi ve

durağan ısıyı terleme ile yayarak dengelerler (Şekil 2.8; Gates, 1980) ve kuraklık


28

gerilimine maruz kaldıklarında stomaları kapanır. Bu kapanmalar terlemeyi azaltırlar

ve sonuçta su kaybının serinletici etkisi ortadan kalktığından bitki sıcaklıkları artar.

Böylece, su ve sıcaklık gerilimleri çoğunlukla birlikte oluşurlar ve birbirlerini

etkilerler.

Sıcak kuru rüzgarlar (Kuzey Afrika Siroccoları veya Orta Doğunun

Hamsinleri) çoğunlukla yüksek sıcaklık zararlarını artırırlar.

En az 30 dakika süreli 45o ve 55 oC’lik sıcaklıklar bir çok çevrede buğday

yapraklarına zarar verirler. 35o ve 40 oC derecelik sıcaklıklar bile daha uzun

sürerlerse aynı etkiyi gösterirler (Fitter ve Hay, 1987) ve 40 oC’nin üzerindeki

sıcaklıklar da stomaların kapanımını etkilerler (Shibles ve ark., 1975). Yüksek

sıcaklıkların buğday gibi ana tarım bitkileri üzerindeki etkileri dikkate alındığında

sekiz saatten fazla 30 oC ve üstü sıcaklık periyotlarının buğdayda vernalizasyonu ters

çevirdiği saptanmıştır (Acock ve Acock, 1993).

Kök sıcaklığı, toprak üstü sıcaklığından daha etkili olur, çünkü, köklerin

optimal sıcaklık değerleri daha düşüktür ve hızlı sıcaklık dalgalanmalarına karşı daha

az uyum gösterir (Paulsen, 1994). Metabolik substratların azalması, solunum

düzeylerinin arttırmasıyla birlikte kök aktiviteleri diğer fizyolojik toplam etkilerle

birlikte azalır. Bu nedenle kök büyümesi ve işlevi, yüksek sıcaklıkta, yüksek düzeyde

etkilenirler. Sıcaklık, bitki besin maddeleri ve suyun alımını ve aynı zamanda kök

karbonhidratlarının yer değiştirmesini etkiler. Uzun süreli yüksek sıcaklıklar sonuçta,

kök büyümesini tamamen durdururlar.


29

Direkt Güneş ışığı

TranspirasyonlaTransfer edilen

Transfer edilen Radyasyon

Termalradyasyon

Rüzgar

Termalradyasyon

Konveksiyon yoluyla

YansıtılanGüneş ışığı

DağılanGüneş ışığı

YansıyanGüneş ışığı

Direkt Güneş ışığı

TranspirasyonlaTransfer edilen

Transfer edilen Radyasyon

Termalradyasyon

Rüzgar

Termalradyasyon

Konveksiyon yoluyla

YansıtılanGüneş ışığı

DağılanGüneş ışığı

YansıyanGüneş ışığı

Şekil 2.8. Bitki ile çevresi arasındaki enerji değişimi (Gates, 1980)

Fotosentezin sıcaklığa karşı duyarlılığı, solunumdan daha yüksektir. Yaprak

kloroplastlarındaki, tilakoid zarlarındaki fotosistem II (PS2) tepkime merkezi çok

duyarlıdır ve hızlı bir biçimde yüksek sıcaklık ve yüksek ışıklanma gerilimine tepki

verirler (özellikle dane dolumu sürecinde) (Paulsen, 1994).

Yapılan bir çok çalışmada buğdayda net fotosentezin 5 °C’de sınırlı

olduğunu, sıcaklık arttıkça geniş bir optimum aralığında arttığını, yüksek sıcaklıkta

(>25°C) azaldığını ve 40 °C civarında durduğunu göstermiştir (Lawlor ve Mitchell,

2000). Net fotosentezin CO2’e duyarlılığının Rubisco’nun özelliği nedeniyle

sıcaklıkla büyük oranda arttığı belirlenmiştir. Optimum sıcaklık, yükseltilmiş CO2 ile

bir kaç derece artmaktadır. Bu da Rubisco’nun kinetik parametrelerinin sıcaklığa

bağımlılığı; CO2 ve oksijenin (O2’nin) oransal çözünebilirliği nedeniyledir. Bunun

anlamı, fotorespirasyonun sıcaklıkla artması demektir. İklim değişiminin neden


30

olacağı daha yüksek sıcaklığın, en önemli etkisi yaprak oluşumu ve yaşlanmasını

hızlandırması dolayısıyla aktif fotosentez süresini kısaltmasıdır (Lawlor ve Mitchell,

2000).

Minimum bir sınır değerinin üstünde, bitkilerin yükselen sıcaklığa karşı

tepkileri, optimum sıcaklık değerine kadar olumlu olma eğilimindedir. Optimum

sıcaklık değeri, tüm diğer değişkenler optimum olduğunda, bitki büyüme hızının

maksimum düzeye ulaştığındaki, sıcaklık değeridir. Bu diğer değişkenler, toprak

nemi, havalanma, ve bitki besin elementleri (BBM), ışık ve ortamın CO2’sidir (Fitter

ve Hay, 1987). Söz konusu optimal aralık aşıldığında, bitkiler olumsuz tepki

gösterirler ve sonuçta büyüme ve üründe belirgin bir düşüş olur (Şekil 2.9). Farklı

bitkilere göre optimal sıcaklıklar değişir. Örneğin yarı kurak bölge bitkisi olan

mısırın fotosentez için gereksinim duyduğu optimal sıcaklık, buğdaydan daha

fazladır ve daha ılıman bir iklimde yetişir (Şekil 2.10). Genelde ürünler yeşil

aksamlarının sıcaklıklarını, kullanılabilir su düzeyi yeterliyse, çevre sıcaklığı

aralıklarında koruyabilirler.

Toptimum

Tmax

Bitk

i Büy

üme

Hız

ı

Sıcaklık

Tmin

Toptimum

Tmax

Bitk

i Büy

üme

Hız

ı

Sıcaklık

Tmin

Şekil 2.9. Bitki büyüme hızı ile sıcaklık arasındaki ilişki (Rosenzweig ve Hillel,

1998)


31

(c)

(b)

(a)10

20

30

40

-10 0 10 20 30 40 50 60

Net

CO

2de

ğişi

mi (

mg/

CO

2dm

-2hr

-1)

0

(a) (b)(c)

Sıcaklık (0C)

(c)

(b)

(a)10

20

30

40

-10 0 10 20 30 40 50 60

Net

CO

2de

ğişi

mi (

mg/

CO

2dm

-2hr

-1)

0

(a) (b)(c)

Sıcaklık (0C) Şekil 2.10. Net fotosentez hızı ile sıcaklık arasındaki ilişki (a: çim bitkisi; b: buğday,

c: mısır; yatay çizgiler optimum aralığı göstermektedir) (Rosenzweig ve Hillel, 1998)

Yükselen sıcaklıklar bitki hücrelerinin metabolik aktivitelerini, genelde,

arttırmalarına karşın; aşırı yüksek sıcaklıklar enzimlere zarar verebilir (Fitter ve Hay,

1987). Belirli bir düzeye değin hızlı tepkime düzeyleri yararlıdır, bunun üzerinde ki

sıcaklıklar kimi bitki süreçlerine zarar verebilir. Her iki etkinin dengelenmesi,

bitkinin sıcaklık artışına olan genel tepkisinin saptanmasına yarar. Optimum sıcaklık

aralığının üzerinde, fotoplazmik proteinler, hücresel enzimler ve membranlar

bozunurlar ve sitoplazmik akışın hızında durma veya düşüş oluşur.

Ilıman bölge çeşitlerinde solunum hızları sıcaklığın 20 oC altında olduğunda

düşüktür ve sıcaklığın yükselmesi ile 40 oC çevresindeki ‘denge noktasına’ ulaşana

kadar solunumdaki artışı sürer. Bu sıcaklık noktasında, solunum hızı fotosentezin

toplam hızına/düzeyine eşit olur; ve net bir karbon birikimi bu noktada oluşmaz ve

sonuçta da büyüme gerçekleşmez. Solunumdaki karbon tüketimi, fotosentezdeki

bürüt karbon birikiminden çıkarıldığında net fotosentez düzeyi elde edilir. Bu

değerin sıcaklığa karşı grafiklendirilmesi Şekil 2.11’da verilmiştir (Fitter ve Hay,

1987). Hızlandırılmış solunum, net biyokütle birikimini azaltır ve ekonomik ürün

verimini düşürür. Paulsen (1994) tarafından verilen bir örnekte, buğday danelerinin,


32

yüksek sıcaklıkta artan solunum kaybı zararı gösterdikleri saptanmıştır. Solunum

hızındaki bu gibi değişiklikler, artan CO2 ortamında, yükselen fotosentezi kısmen

olumsuzlaştırma/azaltma eğilimindedir. Buna karşın, bitkilerin, belirli bir solunum

hızı artışı olmadan da, daha sıcak koşullara, göreceli olarak, uyum sağlamaları

olasıdır (Reddy ve Hodges, 2000).

Foto

sent

ez h

ızı/S

olun

um h

ızı

0 10 20 30 40

Solunum

Net fotosentez

Toplam fotosentez

Yaprak Sıcaklığı (0C)

0 10 20 30 40

Tmin Tmax

Topt

Net fotosentez

Foto

sent

ez h

ızı/S

olun

um h

ızı

0 10 20 30 40

Solunum

Net fotosentez

Toplam fotosentez

Yaprak Sıcaklığı (0C)

0 10 20 30 40

Tmin Tmax

Topt

Net fotosentez

Şekil 2.11. Sıcaklığın bitki fotosentezi ve solunum ve net üretimine olan etkisi (Pisek

ve ark., 1973)

Bitkilerin yüksek sıcaklıkta zararlanmaya karşı duyarlılıklarının gelişme

süreciyle değişebilmesine karşı vejetatif ve reproduktif gelişme dönemleri, süreçlerin

uzamalarından farklı etkilenebilirler. Bitkinin reproduktif gelişme sürecinde

oluşabilen yüksek sıcaklıklar bitkiye, özellikle, zarar verebilmektedir. Örneğin

buğdayda dane dolumuna etki edebilir. Anthesis sürecinde ve hemen öncesinde,

oluşabilecek olan değişiklikler ise bir çok çeşitte kısırlığa neden olabilir, buna

rağmen, buğdayın söz konusu değişime daha az duyarlı olduğu saptanmıştır

(Paulsen, 1994).

Düşük verim, düşük düzeydeki asimilasyon hızlarına, hızlandırılmış bitki

gelişmesine ve kısalan günlük sıcaklık değişimlerine bağlıdır Yüksek sıcaklıklar

olgunlaşmayı hızlandırabilir ve buğdayın işlevsel ekmeklik özelliklerini

etkileyebilmektedir. Ana ürünlerdeki optimale yakın sıcaklıklardan sonra gelen

yüksek sıcaklıkların olumsuz etkileri, daha yüksek olur. İki kat CO2 senaryosunda

tahmin edilen sıcaklık artışı üst sınırına ulaştığında bitki yetiştiricilerinin, yüksek


33

sıcaklığa toleranslı ürün çeşitlerini geliştirmeleri yaşamsal bir zorunluluk olacaktır

(yaklaşık 4 oC sıcaklık artışı).

Sıcaklığın buğday fenolojisi üzerine etkileri ekstrem sıcaklıkların etkilerinden

çok farklıdır. Aşırı soğuklar, buğdaya zarar verebilir; veya geç donlar kısırlığı teşvik

edebilir. Çiçeklenme sırasında donma sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklar (5 °C’den

düşük) ve aşırı sıcaklıklar (30 °C’den fazla) polen oluşumuna zarar verebilir. Bu,

sonuçta dane tutumunu azaltırken verimi de azaltabilir. Çeşitler arasında bu etkiye

duyarlılık bakımından geniş değişim aralığı vardır. İklim değişimi muhtemelen

ekstrem sıcaklıklar nedeniyle düşük verimlere yol açabilir; zira, iklim değişiminden

dolayı ekstrem sıcaklıkların sıklığı özellikle bitki gelişiminin duyarlı olduğu kısa

dönemlerde değiştirebilir. Bu, koşullara dayanabilme yeteneği daha iyi adapte olan

çeşitlerin ıslahı ve seçimini gerektirir (Lawlor ve Mitchell, 2000).

Değişen iklimin etkileri olarak, kış ölümü, vernalizasyon, gece solunum

düzeyleri ve yüksek sıcaklık gerilimleri değişebilir. Yüksek gece sıcaklıkları üreme

organlarının, karbonhidrat birikimini durdurabilir (Hall ve Allen, 1993), ve böylece

de çiçeklenme ve dane dolumu olumsuz yönde etkilenebilir.

Kimi tarla bitkisinde, dokular düşük sıcaklıkların etkisiyle dayanıklılık

kazanırlar ve böylece don olayının zararlı etkisine karşı daha dayanıklı olurlar. Daha

sıcak veya ılıman sonbaharlar, kışa dayanımı azaltarak seyrek olarak oluşan soğuk

dönemlerdeki ürün zararlanma duyarlılığını arttırır. Kimi çalışmalar, ‘Kış

Ölümlerinin’ ısınma senaryoları ile artabileceğini göstermektedirler (Mearns ve ark.,

1992).

Kışlık buğday gibi kimi ürünlerde, ‘tam çiçeklenme’, bitki gerekli

soğuklanmayı görmeden oluşamaz. Bu sürece ‘vernalizasyon’ denmektedir. Kışın

sıcaklıklar yükseldikçe, vernalizasyon olumsuz yönde etkilenmektedir. Çiftçiler bu

değişikliğe ‘yazlık buğday çeşidine’ geçerek adapte olabilirler (Rosenzweig, 1985).

Bu yeni durum, buğdayın pazarlanması, işlenmesi ve kalitesinde değişiklikler

oluşturabilir.

Gece boyunca yükselen sıcaklıklar, solunumu arttırarak bitki karbonhidrat

depolarının eksilmesini ve verim azalmasına neden olur. Bu etki, kimi tropikal

tarımsal alanlardaki ürün düzeylerini sınırlandırır. Bir simülasyon çalışmasında


34

oluşturulan söz konusu minimum ve maksimum sıcaklık değişimlerinin etkilerini

araştıran Rosenzweig ve Tubiello (1996), ABD’de buğday üzerindeki olumsuz

etkilerin, minimum sıcaklıkların maksimum sıcaklığa oranla daha fazla artış

gösterdiğinde, azaldığını saptamışlardır. Olumsuz etkilere karşı bitki tepkileri,

değişken olmalarına karşın bir kuzey-güney kesiti alındığında en güneydeki üretim

alanlarında vernalizasyon düşüşlerinden dolayı olumsuz etkiler artar.

2.2.2.2. Sıcakılığın Büyüme ve Gelişme Süresine Etkisi

Artan ısınma orta ve yüksek enlemlerdeki alanlarda potansiyel büyüme

mevsiminin süresi arttıracağı için yararlı sonuçlar doğurur. Uzamış bir potansiyel

büyüme mevsimi, baharda erken ekim, hızlandırılmış büyümeyi ve erken olgunlaşma

ile hasatı sağlar. Sonuçta, çoklu ekim gerçekleşebilir.

Bitki gelişmesini kontrol eden ana çevre faktörü sıcaklıktır. Yüksek

sıcaklıklar, genelde, bitkilerin fenolojik gelişimini ve (aşırı sıcaklıkların olduğu

dönemler dışında) olgunlaşmayı hızlandırır (Elli ve ark., 1990). Kısalan büyüme

süresi, yıllık ürünlerin potansiyel verim miktarlarını azaltabilir (Rosenzweig, 1990;

Butterfield ve Morison, 1992). Bu bağlamda büyüme süresinin uzunluğu ve ışık

girdisinin toplam miktarı, toplam kuru madde ve ürünün ana saptayıcılarıdır

(Monteith, 1981). Erken bitki büyümesi sıcak ortamlarda tahıl verim potansiyelini

bitki büyüme dönemi sonunda etkiler (Paulsen, 1994).

Yüksek sıcaklıkla tüm gelişme dönemlerinin uzunlukları kısalır. Özellikle

apekste çift halka oluşumundan çiçeklenmeye kadar olan sürenin daha çok kısaldığı

ve her başağın dane sayısının azalması ve tahıl veriminin düşmesi söz konusudur

Reddy ve Hodges (2000). Yüksek sıcaklıklar sıkça hızlı gelişim nedeniyle yaprak ve

başak sayısını da azaltır (Paulsen, 1994). Buğday için optimum fotosentez sıcaklığı

20-30 0C arasındadır, oysa dane verimi için ortalama 15 0C’dir. Bu sıcaklık farkı

buğdayda, ılıman bitki çeşitlerinde fotosentetik aktivitenin ve sıcaklık sürecinin,

maksimum ürün verimi için önemini ortaya koyar (Paulsen, 1994). Yüksek sıcaklık

aynı zamanda hasat edilebilen organların (dane) sayısını ve ağırlığını da azaltır. Şekil


35

2.12 yüksek ve düşük sıcaklıkların etkilerini göstermektedir (Acock ve Acock,

1993).

DüşükSıcaklık

E H1 H2

YüksekSıcaklık

Zaman

Biyo

kütle

H1 H2

DüşükSıcaklık

YüksekSıcaklık

ZamanF

G H1 H2

DüşükSıcaklık

YüksekSıcaklık

Dan

e Sa

yısı

Dan

e Ağ

ırlığ

ı

DüşükSıcaklık

E H1 H2

YüksekSıcaklık

Zaman

Biyo

kütle

H1 H2

DüşükSıcaklık

YüksekSıcaklık

ZamanF

G H1 H2

DüşükSıcaklık

YüksekSıcaklık

Dan

e Sa

yısı

Dan

e Ağ

ırlığ

ı

Şekil 2.12. Düşük ve yüksek sıcaklıkların bitki gelişimi ve verimine etkileri (E: Çıkış, F: Hasat için bitki organlarının gelişiminin başlangıcı, G: Kuru madde birikiminin başlangıcı, H: Kuru madde birikiminin bitişi) (Acock ve Acock, 1993)

Araştırıcılar, bir bitkinin gelişme süresinde karşılaştığı termal süre ihtiyacını

saptamak amacıyla doğrusal ve doğrusal olmayan çeşitli indisler geliştirmişlerdir.

Termal indisler genelde ‘büyüme derece günleri’ (Termal Süre=Toplam Sıcaklık

İsteği) (Growing Degree Days, GDD) olarak tanımlanırlar ve toplam günlük veya

aylık maksimum ve minimum sıcaklıklara göre hesaplanır. Bunların kimileri gün

uzunluğunu, güneş radyasyonunu ve su gerilimini içerecek biçimde


36

değiştirilmişlerdir. Bu indisler bitki gelişimi, ürün ve coğrafi bölgeye göre (üzerine

olabilecek olan yüksek gelişme) mevsim sıcaklıklarının etkilerinin hesaplanmasında

kullanılır.

Bitkilerin fenolojik gelişimi ve büyüme süreçleri, tohum çimlenmesi, yaprak

oluşumu, genişlemesi (büyümesi, alanının artması) ve başaklanma başlangıcı toplam

sıcaklıkla doğrudan ilişkilidirler. Bitkinin her gelişim süresi için gereksinim duyduğu

toplam sıcaklığa Termal Süre denir. Belirli bir taban veya alt sıcaklık düzeyinden

aşağıda etkili termal süreç birikim gösteremez ve bitki gelişimi ilerleme kaydedemez.

Termal Süre, birikim düzeyi ve bitki gelişme düzeyi, artan sıcaklıkla birlikte optimal

bir sıcaklık değerine veya değerler düzlemine erişinceye kadar artar. Söz konusu

sıcaklığın bu düzlemin üzerinde, temel süreç birikimi ve bitki gelişimini düşürür ve

sıcaklığın artmasıyla birlikte birikim durur ve buna bağlı olarakta bitkinin gelişmesi

durur.

2.2.2.3. Sıcaklığın Biyolojik Verim ve Dane Verimi Üzerine Etkileri

Yüksek sıcaklıklar tüm gelişme devrelerini kısaltmaktadır. Bu bağlamda, ışık,

su ve besin maddesi gibi kaynakları alabilmek için daha sınırlı zaman kalmaktadır ve

sıcaklığın artmasıyla biyokütle üretiminin azalması sürpriz olmamalıdır. Etkinin

büyüklüğü, hangi büyüme devresinin etkilendiğine bağlıdır. Çünkü maksimum

büyüme hızı süresinin kısalması ilk büyüme devresinin kısalmasına göre, biyokütle

üretimi üzerine daha fazla etkiye sahiptir. İngiltere’deki bir çalışmada, tüm büyüme

dönemi boyunca 3.5°C’lik sabit bir artış uygulaması, kışlık buğdayın biyokütlesini

%16, dane verimini ise %35 azaltmıştır, büyüme dönemi ise büyük ölçüde kısalmıştır

(Reddy ve Hodges, 2000). Genellikle, çevre sıcaklığının değiştiği sera

denemelerinde, artan sıcaklığın biyokütle üzerindeki etkileri daha olumsuz

bulunmuştur. Bununla birlikte bu durum mevsimler ve çeşitler arasında büyük

farklılık göstermektedir (Lawlor ve Mitchell, 2000).

Artan sıcaklığın dane verimi üzerindeki olumsuz etkisi, biyokütle üzerine

olan etkisinden daha büyük olma eğilimi göstermektedir. Yani hasat indeksi, yüksek

sıcaklıkta daha çok azalmaktadır. Bu da dane veriminin, dane doldurma periyodunun


37

süresine olan özel duyarlılığından kaynaklanmaktadır. Dane doldurma periyodu

sırasında sıcaklıktaki 1°C artışı, süreyi %5 civarında kısaltmakta; hasat indeksi ve

dane verimini oransal olarak azaltmaktadır. Eğer çiçeklenme dönemindeki yüksek

sıcaklıklar, steriliteyi teşvik ederse bu da verimi azaltmaktadır. 9 farklı yörede (258

verim gözlemi) açık hava büyüme odaları denemelerinde yazlık buğday çeşidi

Minaret kullanılarak yapılan denemelerin istatistik analizleri, yetişme sezonu

boyunca (çıkıştan olgunluğa kadar) her 1 °C’lik artışın dane verimi ve biyokütlede %

6’lık bir azalmayı ortaya koyduğunu göstermektedir. Bu etki simulasyon modelleri

ile gayet iyi bir şekilde tahmin edilebilmektedir (Lawlor ve Mitchell, 2000).

2.2.3. Su ve Olası Kuraklığın Buğday Bitkisinin Büyüme, Gelişme ve Verimliliğine Etkileri

Yağış, toprak neminin birincil kaynağı olup; kurak bölgelerde bitki verimine

etki eden en önemli faktördür. Küresel iklim modelleri, genel ortalama bir yağış

tahmini yaparken, tahmin sonuçları, her yerdeki hidrolojik rejimlerin potansiyel

değişimlerini de gösterirler. İklim parametrelerindeki bir değişim, toplam mevsimsel

yağışa etki etmektedir. Ayrıca bu durum mevsim içi dağılımı ve mevsimler arası

değişimini de etkiler. Bitki verimliliği için, yağışın mevsimsel dağılımının

bozulması, toplam yağışın azalmasından daha da etkili olabilir. Verim, su miktarı

yanında ayrıca günlük veya mevsimsel potansiyel ‘ET’ değişimine karşı duyarlıdır.

2.2.3.1. Su Stresinin Etkilerinin Bitki Büyümesi ve Verime Etkileri

Bitkilerde su stresi, hücresel su aktivitesi ve azaltılmış enerji potansiyeline,

düşük hücre turgor basıncına, artan eriyik yoğunluklarına, azalan hücre basıncına ve

dokuların kaybolan hidrasyonuna bağlıdır (Hale ve Orcutt, 1987). Sonuçta, hücre

genişlemesi ve bölünmesi, hücre duvar oluşumu, protein ve klorofil sentezi, ve

fotosentez yavaşlar. Önemli düzeyde bir gerilim oluştuğunda, solunum düzeyi

yükselir, şeker ve proteinler birikir ve metabolizma bozunuma uğrar (Fitter ve Hay,

1987).


38

Su stresi arttıkça, bitkiler hücrelerindeki potansiyel ozmotik basınç azalır. Bu

süreç turgorun korunmasını ayarlar. Ozmotik düzenlenme, hücrenin büyümesini

düşük su düzeylerinde sürdürmesini sağlar (Kramer, 1983). Turgorun korunmasını

sağlayan özellikler; ozmotik basıncın düşürülmesi, eriyiklerin biriktirilme

kapasiteleri, ve hücrelerin elastiklik özelliklerini içerir (Hale ve Orcutt, 1987).

Kuraklık geriliminin başlangıc evrelerinde, turgor ozmotik düzenlenme ile

korunabilir. Gerilim sürerse bitkiler uyum sağlama özelliklerini kaybedebilirler ve

verim düzeyleri, özellikle, reprodüktif gelişme döneminde daha çok kuraklıktan

etkilenirler. Su geriliminde, kurak süreçte hızlı su emilimi yapan yapraklar, meyve ve

daneden su çekebilirler (Rosenzweig ve Hillel, 1998). Kuraklık, yapraklarda

yaşlanmayı ve yaprak dökümünü hızlandırır. Çiçeklenme, polen salınımı ve dane

dolumu evrelerindeki su gerilimi, özellikle, buğdayda verimi etkilemektedir. Su

gerilimi nedeniyle buğday veriminin azalması, Şekil 2.13’de görülmektedir.

Buğdayda, yaprak oluşumu, başak taslağı oluşumu ve başak oluşumu etkilenir.

Başak büyümesinin başlangıcı

0 10 20 30 40 50 60

KardeşlenmeSapa kalkma

ÇiçeklenmeSüt olumu Olgunluk

70 80 90 100

40

50

60

70

80

90

100

Mak

sim

um v

erim

ora

nı

Çıkıştan sonraki günler

Başak büyümesinin başlangıcı

0 10 20 30 40 50 60

KardeşlenmeSapa kalkma

ÇiçeklenmeSüt olumu Olgunluk

70 80 90 100

40

50

60

70

80

90

100

Mak

sim

um v

erim

ora

nı

Çıkıştan sonraki günler Şekil 2.13. Su stresinin buğday büyüme dönemlerindeki etkileri (Bauer, 1972)

Tarla benzeri koşullar altında CO2 ve kuraklığın interaksiyonu konusunda

oldukça az sayıda buğday çalışması özet olarak aşağıdaki gibi açıklanabilir (Bauer,

1972);


39

(i) Yükseltilmiş [CO2] uygulamasında, buğday bitkisinin su kullanımı nemli

koşullarda biraz azalabilir, ancak kuru koşullarda biraz artabilir ve

(ii) Biyokütlenin ve dane veriminin yükseltilmiş [CO2] ile uyarılması kurak

koşullarda nemli koşullardan daha büyük olma eğilimindedir.

2.2.4. CO2 Etkileşimleri

Atmosferik CO2’nin artışı öncelikle C3 ve C4 bitkilerinin toplam bitki kuru

ağırlıklarını arttırmakta veya kısmen arttırmaktadır. Başka bir deyişle CO2 artışı, C3

bitkilerinin toplam bitki kuru ağırlığını arttırır, C4 bitkilerinde ise bu artış azdır.

CO2’nin yaprak tarafından asimilasyonunun artması ve bitki su ilişkilerinin

gelişmesine bağlanmaktadır. Büyüme artışı su eksikliğinin oluşturduğu gerilim,

düşük düzeyde bitki besin maddeleri ve yüksek sıcaklıkların büyümeyi kısıtlamasına

karşın artan CO2 ile oluşur. Artan CO2’ye bitkinin yanıtı diğer gerekli kaynaklara da

bağlıdır (ışık, su ve bitki besin maddesi ‘BBM’). Gerekli olan diğer kaynakların

eksikliğinde CO2’nin etkisiyle oluşan verimdeki artışta azalma meydana gelir. Buna

karşı, optimal koşullardaki oransal verim artışları daha yüksek seviyelerde

gerçekleşmektedir. CO2’nin artışlarını, diğer çevresel değişkenlerle karşılaştırarak

araştıran deneysel çalışmalar, CO2’nin etkisinin tarla koşullarında, çoğunlukla

optimal olmayan koşullar altında, etkili olmasının araştırılması yönünden

önemlidirler (Rosezweig, 1998).

Işık: Yüksek düzeydeki CO2, bitkinin radyasyonu birkaç farklı yolla

kullanımını geliştirmesini sağlar. Biyokimyasal düzeyde CO2 yoğunluğu “Kuvantum

Verimi” (Işık Kullanım Etkinliği), başka bir deyişle fotosentez-ışık tepki eğrisinin

başlangıç eğimini arttırır. Buğday gibi C3 fotosentetik yolunu izleyen bitkilerde, Işık

Kullanım Etkinliği, artan CO2 ile fotorespirasyonun bastırılması nedeniyle artar.

Düşük ışık düzeylerinde, CO2 alımının ‘Kuvantum Verimi’ne duyarlı olduğunda,

CO2 artışı birim yaprak alanındaki fotosentez hızını arttırır. Artan CO2, düşük veya

yüksek düzeydeki radyasyon seviyelerinde, bitki tarafından alınan radyasyonun kuru

maddeye dönüştürülmesini artırır. Bu durum, sera endüstrisi tarafından CO2’nin


40

ışıkla olan ortak-bütünleşmiş düzenlenmesi-veya uyumlaştırılması olarak anılır

(Gifford ve Morison, 1993).

Sıcaklık: Sıcaklık gelişme süresini kısaltsa da kuramsal olarak bitki

büyümesinin CO2 ve sıcaklık artışına olumlu tepki vermesi beklenmektedir.

Atmosferik CO2’nin C3 bitkilerinde fotosolunumu azaltmasına karşın, net fotosentez

hızı sıcaklıkla arttığından dolayı her iki etki arasında bir uyum söz konusudur. Bu

nedenle, değinilen konuda çalışanların, söz konusu uyumu, dikkate almaları

gerekmektedir. Elektron taşınmasının maksimum düzeyi ve karboksilasyon, sıcaklığa

bağlı olarak bitki büyümesini arttırmaktadır. Sonuç olarak, sıcaklığın artmasıyla, kök

ve başaklar gibi fotosentez ürünlerini depo eden organların büyümesi artmaktadır.

Kuramsal yaklaşıma karşın, buğdayda yüksek CO2 ile yüksek sıcaklığın

birbiriyle etkileşimi sonucu oluşacak olumlu etkilerin buğdayın gelişmesiyle ilişkili

olduğunu kanıtlayan güçlü bir deneysel kanıt bulunmamaktadır. Çeşitli denemeler

yüksek CO2 ve yüksek sıcaklığın etkisinin olumlu ve olumsuz sonuçlarını ortaya

koymaktadır. Ayrıca çeşitli çalışmalarda düşük sıcaklıklarda (bir çok çeşit için 15 oC

altında) CO2 artışına düşük düzeyde bitki tepkisi saptanmıştır. Buna karşın, bitkilerin

CO2 ve sıcaklığa karşı olan ortak (birleşik birlikteki eylem) tepki mekanizmaları

yeterince anlaşılmamıştır (Allen ve ark., 1990; Bazzaz, 1990). Bu mekanizmalar

arasında bitki dokusunun kimyasal özellikleri, fenoloji (özellikle olgunlaşma),

fotoperiodik kontrol, solunum adaptasyonu, ve patojenlere karşı olan etkileşimler

olabilir. Örneğin Allen’nin kişisel görüşlerine göre, yüksek düzeydeki CO2, artan

sıcaklıkla birleştiğinde soya fasulyesinde vejetatif gelişmeyi arttırmasına karşın

üreme (reproduktif) gelişmesini bastırır. Ayrıca, yüksek düzeylerdeki CO2 ve

sıcaklık ‘bitki sıcaklık sınırı’ düzeylerine olumlu etkiler yaparak hücre içindeki

bozunumları engelleyebilir. Baket ve ark., (1992), çeltik verim düzeylerinin CO2’den

çok, sıcaklıktan etkilendiklerini ortaya koymuştur.

Su: Artan CO2 düzeyinin, stomaların kapanımına neden olarak bitki su

stresini azaltacağı bilinmektedir. Suyun kısıtlı olduğu koşullarda, yüksek CO2’nin

transpirasyonu düşürücü etkisiyle su kullanım etkinliği sulak koşullardakine göre

daha fazla artar. Başka bir deyişle, suyun kısıtlı olduğu ortamlarda, su kullanım

etkinliği yüksek, sulak koşullarda su kullanım etkinliği daha düşüktür. Gifford’a


41

(1979) göre, verimin kısıtlı sulama koşullarında daha düşük olmasına karşın,

yükselen CO2’ye olumlu tepkisinin, yeterli suyun bulunduğu ortamlara göre, daha

fazla olduğunu belirtmiştir. Buna karşın, Schonfeld ve ark. (1989) kışlık buğdayda

yürüttüğü bir denemede, artan CO2’nin büyüme ve başaklanmaya etkisinin olumlu

olmasına karşın, su stresinin olumsuz etkisini bastıramadığını saptamıştır. Chaudhuri

ve ark., (1989) yüksek CO2’nin bitki su geriliminden dolayı oluşan olumsuz etkilerin

dengelenmesinde önemli rol oynadığını saptamıştır.

Bitki Besin Maddeleri (BBM) : Artan atmosfer CO2’nin bitki besin

maddelerinin kullanılmasıyla karşılıklı etkileşimi sınırlı olarak araştırılmıştır. CO2

artışıyla bitki besin elementlerinin sınırlı olduğu koşullarda da verimde artış

sağlandığı saptanmıştır (Sionit ve ark., 1981; Sionit, 1983; Cure ve ark., 1988). Buna

karşın, çok düşük seviyede bulunan bitki besin maddelerinin BBM, bitki büyümesini,

CO2’nin artmasına karşın kısıtlayabilir. BBM’yi arttırma eğilimi olmasına karşın,

CO2’nin artmasından tam yararlanmak için yeterli gübrelemenin yapılması

gerekmektedir.

Gifford ve Morison’a göre (1993), göreceli ‘N’ azalması CO2’nin etkisini yok

etmemekte, ama yaprak gelişmesini azaltarak kısıtlamaktadır. CO2 artışı, eğer, kök

gelişimini arttırıyorsa; artan veya gelişen köklerin topraktan azot alımı artmaktadır.

Kök gelişimi ‘N’ eksikliği ile azalmamasına karşın topraklarda önemli düzeyde ‘N’

noksanlıkları nedeniyle, artan CO2 etkili olamayabilir. Artan CO2’ye karşın buğday

saplarında düşük düzeyde azot içerikleri saptanmıştır (Gifford ve Morison, 1993).

2.2.5. CO2, İklim Değişimi ve Buğdayda Verim

CO2, sıcaklık ve yağış değişimleri ürünlerin yetişme koşullarını değiştirirler.

Artan CO2’nin bitki üzerindeki fizyolojik etkisi, tarıma yararlı olabilir. Bu değişen

koşullarda, bitki besin maddesi ve suyun kısıtlı olmadığı ortamlarda, kısa

dönemlerde su kullanım randımanının ve fotosentezin arttığı saptanmıştır. Ancak,

tarla koşullarında çoğu kez su ve bitki besin maddesi eksikliği söz konusu

olduğundan verimde artış gerçekleşmeyebilir (Rosenzeweig, 1998).


42

Fizyolojik araştırmalardaki anahtar faktörlerin değişimlerinin bir arada

gerçekleşmesinden dolayı, verimdeki değişimin nedenlerinin tam olarak anlaşılması

çok güçtür. İklim değişiminin etkilerini gerçekçi olarak saptayabilmek için CO2 ile

sıcaklık arasındaki etkileşimin üzerine daha çok araştırma yapmak gerekmektedir.

Ayrıca, CO2’nin, sıcaklık ve yağış ile diğer çevresel faktörlerle ilişkilerinin

anlaşılmasına gerek vardır ve bu tür çalışmaların her agro-ekosistem için yürütülmesi

zorunludur (Rosenzeweig, 1998).

3. MATERYAL ve YÖNTEM Burçak KAPUR

43

3. MATERYAL ve YÖNTEM

Çalışmada kullanılan yaklaşım, farklı aşamaları kapsayacak şekilde

planlanmıştır (Şekil 3.14). Araştırma sırasında, öncelikle, Aşağı Seyhan Ovasında

1930-2005 yılları arasında sıcaklık ve yağış trendlerinin incelenmesi amaçlı, Devlet

Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından işletilen ve konumu Şekil 3.15’de verilen

Adana meteoroloji istasyonunun toplam aylık veri seti Mann-Kendall trend analizi

yöntemi ile değerlendirilmiştir. Bu yöntemin ayrıntıları Yue ve ark. (2002)’nda

bulunmaktadır. İkinci aşama, bölgesel iklimin günümüz ve gelecek parametreleri

için, Bölgesel Atmosferik Modelleme Sistemi ‘TERCH-RAMS’ adlı model

koşularak sonuçların elde edilmesi ve bu sonuçların Aşağı Seyhan Havzasında

bulunan meteoroloji istasyonlarının değerleri ile doğrulaması yapılarak ovada

geleceğe yönelik olası iklim senaryosu oluşturulmuştur. Bu senaryo sonucunda elde

edilen sıcaklık rejimi esas alınarak artan CO2 etkisi ile birlikte buğday büyümesi-

gelişmesi ve verimliliği tam kontrollü koşullar altında (PGR15 iklim odalarında)

incelenerek (günümüz ve gelecekte beklenen koşullarda) risk analizleri ile

değerlendirilmesi yapılmıştır.

3.1. Çalışma Alanı

Araştırma, Türkiye’de Doğu Akdeniz kıyısında yer alan Çukurova bölgesinin

koşullarını yansıtan ortamda yürütülmüştür. Çukurova, Adana ovasının Akdeniz'e

doğrudan doğruya komşu olan güney-batı kesimini oluşturur. Kuzeyde Orta

Toros’ların ilk tepeleri eteğinden başlar. Doğuda Misis tepelerine yaslanır. Güneyde

Karataş burnu, ovanın denize doğru en çok ilerleyen noktasını oluşturur. Batıda

Toroslar ile deniz arasında gitgide darlaşan bir düzlük biçiminde, Erdemli’ye kadar

ulaşır. Güney-doğu Misis tepeleriyle İskenderun körfezi içinde, doğuya doğru

uzanmaktadır (Acaroğlu, 2010). Türkiye İstatistik Kurumu verilerine göre bölge

nüfusunun yüzde 68.5’i şehirlerde, yüzde 31.5’i ise kırsal kesimde yaşamaktadır.

Tarım alanlarının dağılımı incelendiğinde; bölgenin toplam tarım alanının ülke

içerisinde yüzde 3.8’lik paya sahip olduğu görülmektedir.


44

ISINMA FAKTÖRÜ (IF)=GCM (1994-2003)-GCM (2070-2079)

NCEP/NCAR veri seti (1994-2003)+IF(Gelecek iklim koşulları için model girdisi)

TERCH-RAMS Bölgesel iklim modelinin her iki dönem için koşulması(A2 IPCC emisyon senaryosu kullanılarak)

Günümüz için elde edilen iklim parametrelerininçalışma alanından seçilen meteoroloji istasyonlarının verileri (1994-2003)

ile doğruluğunun kontrol edilmesi

Geleceğe yönelik (2070-2079) iklim senaryosunun oluşturulması(Çukurova bölgesi için)

Elde edilen deneme bulgularının değerlendirilmesi

NCEP/NCAR veri seti (1994-2003)(Günümüz iklim koşulları için model girdisi)

GCM(1994-2003) GCM(2070-2079)Çalışma alanında 1930-2005 yılları arası iklim değişiminin analizi

Günümüz ve Gelecek iklim koşulları için elde edilen iklim odası sonuçlarınınDeğerlendirilmesi (700 ppm CO2 Konsantrasyonunda)

1.AŞ

AM

A2.

AŞA

MA

Günümüz atmosfer karbondioksit koşulları (400ppm) altında Günümüz ve Gelecek sıcaklık ve yağış rejiminin buğday üzerine etkilerinin denenmesi

Gelecek atmosfer karbondioksit koşulları (700ppm) altında Günümüz ve Gelecek sıcaklık ve yağış rejiminin buğday üzerine etkilerinin denenmesi

Elde edilen bulguların genel değerlendirilmesi ve geleceğe yönelik olası önerilerin oluşturulması

A

B

3.AŞ

AM

A

ISINMA FAKTÖRÜ (IF)=GCM (1994-2003)-GCM (2070-2079)

NCEP/NCAR veri seti (1994-2003)+IF(Gelecek iklim koşulları için model girdisi)

TERCH-RAMS Bölgesel iklim modelinin her iki dönem için koşulması(A2 IPCC emisyon senaryosu kullanılarak)

Günümüz için elde edilen iklim parametrelerininçalışma alanından seçilen meteoroloji istasyonlarının verileri (1994-2003)

ile doğruluğunun kontrol edilmesi

Geleceğe yönelik (2070-2079) iklim senaryosunun oluşturulması(Çukurova bölgesi için)

Elde edilen deneme bulgularının değerlendirilmesi

NCEP/NCAR veri seti (1994-2003)(Günümüz iklim koşulları için model girdisi)

GCM(1994-2003) GCM(2070-2079)Çalışma alanında 1930-2005 yılları arası iklim değişiminin analizi

Günümüz ve Gelecek iklim koşulları için elde edilen iklim odası sonuçlarınınDeğerlendirilmesi (700 ppm CO2 Konsantrasyonunda)

1.AŞ

AM

A2.

AŞA

MA

Günümüz atmosfer karbondioksit koşulları (400ppm) altında Günümüz ve Gelecek sıcaklık ve yağış rejiminin buğday üzerine etkilerinin denenmesi

Gelecek atmosfer karbondioksit koşulları (700ppm) altında Günümüz ve Gelecek sıcaklık ve yağış rejiminin buğday üzerine etkilerinin denenmesi

Elde edilen bulguların genel değerlendirilmesi ve geleceğe yönelik olası önerilerin oluşturulması

A

B

3.AŞ

AM

A

Şekil 3.14. Çalışmanın akış şeması

Çukurova’nın tarım sektörü payı (%19.4) ülke ortalamasının (%13.6)

üzerinde gerçekleşirken, bölgenin sanayi ve hizmetler sektörünün Gayri Safi Yurtiçi

Hasıla içerisindeki payları (sırasıyla %27.2 ve %53.4) ülke ortalamasının sırasıyla

%28.4 ve %58 gerisinde kalmıştır (TÜİK, 2008).

Şekil 3.15’de çalışmada kullanılan, bölgeyi hem tarımsal üretim hemde iklim

koşulları açısından temsil eden, meteoroloji istasyonlarının konumları ve rakımları

Ek 1’de verilmiştir.

Çalışma alanında verileri kullanılan meteoroloji istasyonları Çukurova’nın

yaklaşık %40’ını temsil etmekte ve Çukurova’da üretilen toplam buğdayın %75’i bu

alanlardan elde edilmektedir.


45

Adana

Karataş

Ceyhan

Kozan

Karaisalı

Meteoroloji İstasyonları

: Adana

: Karaisali

: Kozan

: Ceyhan

: Karataş

Adana

Karataş

Ceyhan

Kozan

Karaisalı

Meteoroloji İstasyonları

: Adana

: Karaisali

: Kozan

: Ceyhan

: Karataş

Şekil 3.15. Akdeniz iklimini yansıtan Çukurova’da seçilen önemli buğday üretim

merkezlerinde araştırmada ele alınan meteoroloji istasyonları

Çalışmada, Çukurova’nın seçilmesinin nedenleri aşağıda belirtilmektedir;

• Çalışma alanının yer aldığı Akdeniz bölgesinin, küresel ısınma yönünden

duyarlı bir alan olması,

• Türkiye’nin Avrupa veya Avrupa Birliği için önemli bir gıda üretim alanı

olması,

• Buğdayın dünyanın en önemli stratejik ürünlerinden birisi olması ve

Türkiye’de ki buğday üretiminin uzun bir tarihi geçmişinin olması, ayrıca,

çalışılan bölgede buğdayın yaygın olarak üretilmesi ve Türkiyed’nin en

yüksek verimleri burada elde edilmektedir,

• Bölgenin potansiyel ve yeteneklerini güncel veriler yardımıyla ortaya

koyan, ayrıntılı iklim değişikliği çalışmaları konusunda ciddi bir

eksikliğin giderilmesidir.


46

3.2. Bölgesel Atmosferik Modelleme Sistemi ‘TERCH-RAMS’

TERCH-RAMS, Bölgesel Atmosferik Modelleme Sistemi, yüksek düzeyde

çok yönlü matematiksel yöntemler ve denklemler kullanılarak Colarado Üniversitesi

ve Californiya’da Benzeşim ve Meteorolojik olayların kestirimi ve sonuçlarının

tanımlanması adlı araştırma kurulu tarafından geliştirilmiştir. Bu modelin ana

bileşenleri;

1-Gerçek meteorolojik koşulları benzeştiren bir atmosferik model,

2-Gözlenen meteorolojik verilerden atmosferik modelin çalışması için gerekli

olan başlangıç verilerinin hazırlanması için gerekli olan veri analiz paketi, ve

3-Sonuçların canlandırılabilmesi için gerekli model ve atmosferik modelin

sonuçlarıyla farklı programların karşılaştırılması için bağdaştırıcı analiz paketini

içermektedir.

TERCH-RAMS, çoğunlukla sınırlı bölgesel iklim tahmin modeli olarak

kullanılmaktadır ve modelin parameterizasyonu orta-ölçekli veya yüksek

çözünürlüklü bulut hücrelerine göre tasarlanmıştır. Buna karşın, TERCH-RAMS

aynı zamanda küresel model olarak büyük ölçekli benzeşimler yapabilmektedir.

Model benzeşiminde kullanılan sınırlayıcı alan ve bu alan içerisinde bulunan

hücrelerin alt limiti bulunmamaktadır; bu durumda, içerisinde kasırga gibi mikro ve

alt-mikro ölçekli iklim olayları simüle edilebilmektedir. TERCH-RAMS’ın çalışması

esnasında büyük ölçekli çevresel sistemlerin modellemesi sürekli olarak devam

ederken iki yönlü etkileşim içerisinde olan iç içe yerleşmiş hücreler, fırtınalar gibi

küçük-ölçekli atmosferik sistemlerin de dikkate alınmasını sağlamaktadır.

Atmosferik modelin oluşturulmasında önemli ölçüde hidrostatik olmayan,

atmosfer dinamiği ve termodinamik kuralları içeren formüller ve buna ek olarak

rakamlarla ifade edilebilen yönsüz nicelikli olan su buharı ve sıvı ve buz hidrometeor

karışım oranlarını içeren formüller kullanılmıştır. Bunun dışında türbülant yayılma,

solar ve karasal radyasyon, bulut oluşumunu ve etkileşimini içeren nem işlemleri,

düşen yağış ve buz hidrometeorları, arazilerin kinematik etkileri, bulut yığınlarının

konveksiyonu; atmosfer ve toprak katmanları, vejetasyon, kar örtüsü ve yüzey suları


47

ve yeryüzü arasındaki ısı değişimini içeren hesaplamalar da modelin çalışma

kapsamına alınmıştır.

TERCH-RAMS modeli, benzer amaçlı modellere oranla çok daha yeni bir

yapı üzerine kurulmuş olup sayısal yapısı yüksek düzeyde ilerletilmiştir. Böylece

daha esnek ve çok yönlü bir model haline getirilmiştir. Uzun bir çalışma dönemi

sonunda TERCH-RAMS iklim çalışmalarına hazır hale getirilmiştir.

3.3. Pseudo Warming Yöntemi

Küresel dolaşım model sonuçlarını bölgesel iklim modelinde girdi olarak

kullanıp dinamik indirgeme (Dynamical Downscalling) yapmak iklim değişimi

etkilerinin saptanmasında kullanılan önemli bir yöntemdir. Buna karşın bu iklim

kestirim çalışmalarında bölgesel model için girdi olarak kullanılan küresel dolaşım

modelinde (GCM) düşük çözünürlükten dolayı yıllar arası değişkenlik yeterli

düzeyde olmadığından belirsizlikler bulunmaktadır. Aynı zamanda GCM

sonuçlarının doğruluğunun yeterli düzeyde olmaması da bölgesel modellerin

tahminlerinde sorun yaratmaktadır. Bu yaklaşım içerisinde Kimura (2004) tarafından

geliştirilen Pseudo Warming yönteminin, geleceğe yönelik bölgesel simülasyonların

doğruluğunu arttıracağı öngörülmektedir.

Çalışmada kullanılan Pseudo Warming yönteminde bölgesel model girdisi

olarak GCM yerine NCEP/NCAR (National Center for Environmental

Prediction/National Center for Atmospheric Research) yeniden analiz verileri

kullanılmaktadır. Bu veriler GCM sonuçlarına kıyasla, oluşumundan dolayı gerçek

iklim koşullarını daha doğru yansıtmaktadır. NCEP/NCAR yeniden analiz verileri

günümüz koşullarının simülasyonunda girdi olarak kullanılmıştır. Gelecek koşulları

için ise simüle edilecek yılın GCM sonuçları ile günümüz GCM sonuçları arasındaki

fark NCEP/NCAR analiz verilerine eklenerek geleceğe yönelik girdi olarak TERCH-

RAMS modelinde kullanılmaktadır.

Bu yeni yaklaşım dahilinde çalışmada uygulanan pseudo warming

yönteminin açılımı aşağıdaki şekildedir (bu açılım her iklim parametresi için

uygulanmıştır):


48

CCSR_GCM: Tokyo Üniversitesi İklim Araştırma Birimi Global Sirkülasyon Modeli(Center for Climate System Research, University of Tokyo)

CCSR_GCM (2070-2079)-CCSR_GCM (1994-2003)=IF (Isınma Faktörü)

Girdi olarak kullanılacak veri seti;

Günümüz iklim koşulları (1994-2003), NCEP/NCAR 1994-2003

Gelecek iklim koşullar (2070-2079), NCEP/NCAR 1994+IF, NCEP/NCAR 1995+IF, NCEP/NCAR 1996+IF, NCEP/NCAR 1997+IF, NCEP/NCAR 1998+IF, NCEP/NCAR 1999+IF, NCEP/NCAR 2000+IF, NCEP/NCAR 2001+IF, NCEP/NCAR 2002+IF, NCEP/NCAR 2003+IF

TERCH-RAMS bölgesel iklim modeli günümüz için de koşularak

çıktılarının, anılan dönem için, bölgede bulunan meteoroloji istasyonlarından alınan

veriler kullanılarak karşılaştırması da yapılmıştır.

TERCH-RAMS modelinin çıktıları, Yağış mm/hr, Kısa dalga boylu

radyasyon W/m2, Uzun dalga boylu radyasyon W/m2, Basınç hPa, Rüzgar hızı m/s,

Sıcaklık 0C, Su buharı basıncı hPa.

3.3.1. NCEP/NCAR İklim Verileri

NCEP ve NCAR kuruluşları, atmosfer çalışmaları ve bu sahada gerekli olan

ve iklim izleme olaylarının anlaşılması için geçmişten günümüze 40 yıllık global

atmosfer analizlerini içeren veri seti oluşturmuştur. Bu küresel iklim veri seti bir çok

ülkenin ulusal arşivleri, meteoroloji gözlem istasyonları, gemi ve uçak gözlemleri,

radiosonda, uydu verileri ve hava tahmin modelleri kullanılarak spectral istatiksel

interpolasyon yöntemi ile 210 km çözünürlüklü olarak hazırlanmıştır. Bu veri seti

NCEP/NCAR Yeniden Analiz verileri olarak adlandırılmıştır. Veri tabanı bir çok

ülke ve kuruluşun katkısıyla oluşturulmuştur. Yapılan doğrulama sonucunda veri

setinin doğruluk düzeyinin yüksek olduğu saptanmış ve bu verilerin iklim çalışmaları

için uygun bir materyal olduğu belirtilmiştir. NCEP/NCAR verilerinin sınır koşulları


49

(boundary fields) için gerekli analizler sırasıyla 1) SST: Sea Surface Temperature

(Deniz yüzeyi sıcaklığı): Reynolds yeniden analiz verileri olan 1982-günümüz ve

UKMO’nun (United Kingdom Meteorological Office) Global buz ve SST analizi ile

oluşturulmuş, 2) Kar örtüsü: NESDIS (National Environmental Satellite, Data and

Information Service) haftalık analizi ve klimatoloji çalışmaları ile belirlenmiş, 3)

Buzullar: SMMR/SSMI (Scanning Multichannel Microwave Radiometer, Special

Sounding Microwave/Imager) verilerinden hazırlanmış, 4) Albedo: Matthews (1985),

5) Toprak nemi: Pan ve Mahrt (1987); Mahrt ve Pan (1984); tarafından toprak

modeli kullanılarak hazırlanmış, 6) Yüzey pürüzlülük uzunluğu: SIB (Simple

Biosphere Model), 7) Bitki paterni: SIB (Simple Biosphere Model) Basit Biyosfer

Modeli kullanılarak belirlenmiştir.

3.3.2. Modelde Kullanılan Emisyon Senaryosu

Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli çalışma grubu (IPCC, 2001),

salınımları, bunları oluşturan etmenleri ve emisyon senaryolarının oluşturulması

yolunda yapılan nicel saptamaları, A1, A2, B1, B2 olarak dört ana senaryo

çerçevesinde ortaya koymuştur. Her tahminin, iklim modellerinin çalışması için

gereksinilen demografik, ekonomik ve teknolojik bileşkelere sahip olan emisyon

senaryoları bulunmaktadır. Bu çalışmada iklim modelinde dört ana senaryo

içerisinden CO2 artışının en yüksek düzeyde artacağını öngören A2 emisyon

senaryosu kullanılmıştır.

A2: A2 son derece değişken dünya koşullarının tanımlandığı bir senaryodur.

Buradaki önemli vurgu yerel oluşumların ve kültürlerin korunmasıdır. Bu senaryoda

bölgeler arasındaki gelişim desenleri çok yavaş bütünleşme göstermekte ve sürekli

nüfus artışı söz konusudur. Ekonomik gelişme öncelikle bölgeseldir. Kişi başına

düşen gelir ve teknolojik ilerlemeler yönünden ise diğer senaryolara göre

bölünmüşlük göstermekte ve daha yavaş bir gelişme söz konusudur. A2 senaryosuna

göre 2070-2079 süreci içersinde CO2 miktarının 700-1080 ppm olacağı

öngörülmektedir. Günümüzde ise küresel CO2 içeriği 382 ppm’dir.


50

3.4. İklimsel Verilerin Doğrulanmasında Kullanılan Tek Grup "t"-Testi

t testi, hipotez testlerinde en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. t testi ile iki

grubun ortalamaları karşılaştırılarak, aradaki farkın rastlantısal mı, yoksa istatistiksel

olarak anlamlı mı olduğuna karar verilir.

Küçük örnekleme teorisi olarak da bilinen t dağımı, küçük örneklemlerle de

çalışmaya imkan verdiğinden, meteoroloji istasyonları ile bölgesel iklim modeli

verilerinin karşılaştırılması için büyük kolaylık sağladığından dolayı çalışmada

kullanılmıştır.

"t" testi örnek boyutunun küçük olduğu ve ana kütleye ilişkin standart

sapmaların bilinemediği durumlarda "t" dağılımından yararlanarak;

• İncelenen bir değişken açısından bir gruba ait ortalama değerin önceden

belirlenen değerden farklı olup olmadığının,

• İncelenen bir değişken açısından bağımsız iki grup arasında fark olup

olmadığının,

• İncelenen bir değişken açısından herhangi bir grubun farklı koşullar

altındaki tepkilerinde farklılığın olup olmadığının incelenmesine yönelik

hipotezleri test etmeye yönelik olarak geliştirilmiş bir analiz yöntemidir.

Bu nedenle üç tür t testi bulunmaktadır. Bunlar tek grup t testi (one-sample t

test), bağımsız iki grup arası farkların t testi (independent samples "t" test) ve

eşleştirilmiş iki grup (paired-samples "t" test) arasındaki farklılıkların incelenmesine

yönelik "t" testidir.

Çalışmamızda ise tek grup "t"-Testi (one-sample test) kullanılmıştır. Bu test

genellikle herhangi bir konuda belirli öngörülerde bulunulduğunda bu öngörünün

doğruluk derecesini test etmek amacıyla uygulanır. Parametrik testlerden olan t

testinde, doğrusal regresyonun rastgele değişkeni X’i Y zamanında dikkate alır. Bu

istatistik teriminde, b1 regresyon katsayısı olarak hesaplanır,


51

212

rnrt−

−= (3.1)

XSSSbt 1= (3.2)

( )

−

−=

SxxSxySxy

nS

22

21 (3.3)

Student t dağılımında serbestlik derecesi (n-2)’dir. Burada “n” örnek

büyüklüğü “S” standart sapma, “SSx” bağımsız değişkenin kareler toplamıdır.

Ho:q=0 (β1=0) hipotezine karşı, H1:q≠0 (β1≠0) önem düzeyi seçilir. (α), burada q ve

(β1) anılan sıraya göre korelasyon ve regrasyon katsayılarıdır (Özfidaner, 2007).

3.5. Günümüz ve Gelecekteki İklim Koşullarında Buğday Büyüme-Gelişme ve Verimliliğinin Araştırılması ile İlgili Yöntemler

3.5.1. Kullanılan Bitki Büyütme Odalarının Özellikleri

Buğdayın büyüme ve gelişmesine etki eden iklim etkilerinin

değerlendirilmesi amacıyla, sıcaklığı, nemi, ortamdaki CO2 konsantrasyonunu ve

ışığı tarımsal uygulamalar için tam olarak ayarlayabilen bitki büyüme odaları

(PGR15, Conviron, Manitoba, Canada) kullanılmıştır (Şekil 3.16).

Bitki büyütme dolabının sıcaklık, zaman, nem, ışık, program ve diğer

fonksiyonlarını ayarlamaya yarayan kontrol paneli ile tüm gerekli ayarlamalar

yapılmaktadır. Oda içerisinde hava dolaşımı ve homojen sıcaklık dağılımı en uygun

biçimde sağlanmaktadır.


52

Şekil 3.16. Denemenin yürütüldüğü bitki büyütme odaları.

Bu odalarda günümüz ve geleceğe ait iklim ve CO2 koşulları oluşturularak,

bu değişimlerin buğday bitkisi üzerine etkileri incelenmiştir. Bitki büyüme odasının

teknik özellikleri Çizelge 3.5’de verilmiştir. İki bitki büyütme odasında (PGR15,

Conviron, Kanada) karbondioksit zenginleştirme sisteminin görünümü Şekil 3.17’de

verilmiştir.

Çizelge 3.5. PGR15 Bitki Büyüme Odasının Teknik Özellikleri Kullanım Alanı (m2) 1.5 Yüksekliği (cm) 160 Kapasitesi (litre) 2220 Sıcaklık Aralığı (0C) Işık kapalı 4-45/Işık açık 10-45 Işık Yoğunluğu (µmol photons m-2 s-1) Standart 875 /Opsiyonel 1150-1400

Entegre karbondioksit gübreleme sistemi ile bitki gelişim dönemi boyunca

odaların atmosferi istenen CO2 düzeyinde tutulmuştur. Sistemin doğruluğu IRGA

LCA3 (Analytical Development Corp., Hoddeston, UK) ile kontrol edilmiştir.


53

Şekil 3.17. Karbondioksit zenginleştirme sistemi. (A: Kontrol Paneli, B:CO2

sensörünün bağlı olduğu entegre kart, C: CO2 kaynağı, D: CO2’yi ortama ileten ünite).

3.5.2 İncelenen Buğday Çeşidi

Denemede Çukurova Bölgesi ve sahil kuşağı için önerilen ve bölgede yaygın

olarak yetiştirilen ve Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri

Bölümünde yürütülen sıcaklığa toleransla ilgili çalışmalarda sıcağa orta derecede

duyarlı olduğu saptanan Adana-99 buğday çeşidi kullanılmıştır.

3.5.3. Yetiştirme Koşulları

Bitkiler, tekerrürlü olarak içinde 3 mm elekten geçirilen tarla toprağı (3

kısım) ve torf (1 kısım) bulunan 9 cm çapında, 22 cm yüksekliğinde, yüzey alanı

(0.0063 m2) olan plastik saksılar içerisinde besin elementleri sınırlayıcı olmayacak

şekilde yetiştirilmiştir. Tarla kapasitesine getirilen her saksıya 4 adet tohum ekilmiş;

çıkıştan sonra seyreltilerek bir bitkiye indirilmiştir. Saksılar daha sonra iklim


54

odalarına yerleştirilmiştir. 10 günde bir saksıların yerleri değiştirilerek konum etkisi

kaldırılmaya çalışılmıştır.

Çalışmanın ilk aşamasında bitkiler iki ayrı bitki büyüme dolabında günümüz

(günümüz sıcaklık ve CO2 konsantrasyonu) ve gelecekle ilgili tahmin edilen

(kestirilen sıcaklık rejimi ve beklenen yüksek CO2 miktarı) iklim koşulları altında,

iki farklı su uygulamasında yetiştirilmiştir.

Vejetasyon dönemi boyunca CO2 miktarı günümüz koşulları için 400 ppmv

ve gelecekte oluşacağı varsayılan senaryo (IPCC 2001, A2 senaryosu) için ise 700

ppmv olarak gece-gündüz sabit tutulmuştur. Sıcaklık rejimi bitkinin başlıca gelişme

dönemleri (ekim, çıkış, çıkış kardeşlenme, kardeşlenme başlangıcı, kardeşlenme

başlangıcı sapa kalkma başlangıcı, sapa kalkma başlangıcı başaklanma, başaklanma

çiçeklenme, çiçeklenme dane dolumunun onar günlük dönemleri) için günümüz

koşullarını yansıtan son 10 yıllık (1994-2003) ortalamaları (bölgede bulunan

meteoroloji istasyonlarından alınan verilerin model sonucunun kalibre edilmesinde

kullanılmıştır) ve gelecek için ise (2070-2079 yıllarının ortalama değeri) bölgesel

iklim modeli simülasyon değerleri, esas alınarak ayarlanmıştır. İki aşamada da iki

sıcaklık (N: günümüz sıcaklığı ve S: gelecekteki yüksek sıcaklık) ve iki su rejimi

(T:tam sulama ve K:kısıtlı sulama) ele alınarak aşağıdaki uygulamalar

oluşturulmuştur.

Bu amaçla denemenin ilk ve ikinci yıllarında sırasıyla aşağıdaki konular ele

alınmıştır:

• Günümüz atmosfer karbondioksit içeriği-Günümüz sıcaklık-Tam sulama. C400NT

• Günümüz atmosfer karbondioksit içeriği-Günümüz sıcaklık-Kısıtlı sulama. C400NK

• Günümüz atmosfer karbondioksit içeriği-Gelecek sıcaklık -Tam sulama. C400ST

• Günümüz atmosfer karbondioksit içeriği-Gelecek sıcaklık-Kısıtlı sulama. C400SK

• Gelecek atmosfer karbondioksit içeriği-Günümüz sıcaklık-Tam sulama. C700NT

• Gelecek atmosfer karbondioksit içeriği-Günümüz sıcaklık-Kısıtlı sulama. C700NK

• Gelecek atmosfer karbondioksit içeriği-Gelecek sıcaklık-Tam sulama. C700ST

• Gelecek atmosfer karbondioksit içeriğ-Gelecek sıcaklık-Kısıtlı sulama. C700SK


55

3.5.4. Sıcaklık Rejimi

Bitkiler iki ayrı bitki büyüme odalarında günümüz (normal sıcaklık, N) ve

öngörülen gelecek (yüksek sıcaklık, S) sıcaklık koşulları altında yetiştirilmiştir.

Sıcaklık rejimi, bitkinin gelişme dönemi boyunca maruz kalacağı sıcaklık

ortalamaları esas alınarak belirlenmiştir. Günümüz sıcaklık rejimi sıcaklık derecesi

son on yıllık ortalamalar (bölgede bulunan meteoroloji istasyonlarından) ve gelecek

için ise (2070-2079) bölgesel iklim modeli simülasyon değerleri esas alınarak

aşağıdaki şekilde ayarlanmıştır: Günümüz sıcaklık değeri, N: 17/11 oC

Gündüz/Gece, Gelecek sıcaklık değeri, S: 20/14 oC Gündüz/Gece

3.5.5. Sulama Uygulaması

Çalışmada sıcaklığın etkisini kuraklıktan ayırt edebilmek için normal ve

kısıtlı olmak üzere iki farklı sulama uygulaması ele alınmıştır. Her iki sulama koşulu

günümüz ve gelecek iklim odaları içerisinde uygulanmıştır.

Tam sulama (T) günümüz su rejimine, kısıtlı sulama (K) ise gelecekte yağışta

gerçekleşmesi beklenen azalma oranına uydurulmaya (-%25 yağışta azalış)

çalışılmıştır. Bunun için ekimden önce eşit ağırlıkda hava kurusu toprak ile

doldurulan saksılar tartıldıktan sonra tarla kapasitesi değeri saptanmıştır. Bu amaçla

saksılar (alt kısmı delikli ve filtre kağıdı ile kaplı) su içerisinde 48 saat bekletilmiştir.

Daha sonra üst kısmı buharlaşmayı önlemek için kapatılıp 48 saat serbest drenaj

koşullarında tutulmuştur. Drene edilmiş saksılar tartılarak ilk ağırlığı ile son ağırlığı

arasındaki fark tarla kapasitesi düzeyinde tutulan su miktarı olarak alınmıştır.

Saksıların tümüne ekimde 15 ml su verilmiştir. Tam sulama koşulunda, tarla

kapasitesi düzeyinde tutulan su miktarının %50’sine denk gelen ağırlık kaybı olduğu

günde, tarla kapasitesinde tutulan suyu %75’e denk gelen ağırlığa çıkaracak miktarda

(110 ml) su uygulaması yapılmıştır. Kısıtlı sulama koşulunda ise tarla kapasitesinde

tutulan su miktarının %75’ine denk gelen ağırlık kaybı olduğunda, normal sulama

koşulunda uygulanan su miktarının %75’i kadar su (82.5 ml) uygulanmıştır. Sulama

zamanı saksıların, bitki ağırlıkları da dikkate alınarak yapılan tartımlarından elde


56

edilen ağırlık esasına göre ayarlanmıştır. Sulamalar buğdayda fizyolojik olgunluğa

ulaşıldığında kesilmiştir.

3.5.6. Karbondioksit, Sıcaklık ve Su Dışındaki Koşulların Kontrolü

Karbondioksit, sıcaklık ve su dışındaki diğer büyüme koşulları tüm

uygulamalarda benzer tutulmuştur.

Uygulamalara göre bitki büyütme dolaplarına yerleştiren saksılara ekimde

saksı başına 50 ml su içerisinde çözünmüş 339 mg N-P-K(15-15-15) kompoze gübre,

ekimden sonraki 22. ve 40. günlerde ise 50 ml su içerisinde 154 mg Amonyum Nitrat

(%33) gübresi verilmiştir.

Her aşamada, her iki bitki büyütme dolaplabı içerisinde ayarlanan ışık

yoğunluğu bitki yüksekliğinde fotosentetik aktif radyasyon (PAR) 500 µmol foton m-

2s-1, gün uzunluğu ise 16 saat olacak şekilde ayarlanmıştır. Oransal nem oranı ise

gündüzleri %60 geceleri ise %70 dolayında tutulmuştur.

3.5.7. Toprak Özellikleri

Çalışmada kullanılan toprak, Hurma serisine ait yaşlı nehir terasları üzerinde

oluşmuş ve Vertisol ordosunda sınıflandırılmaktadır (Dingil, 2008). Toprak, kil

bünyeli ve bu değer %53’dir. Çok kireçli olmayan bu seri topraklarında kireç içeriği

%6.1’dir. Organik madde içeriği %1.2 olarak belirlenmiştir. Denemede kullanılan

topraklarla ilgili kimi fiziksel ve kimyasal içerik analizleri Çizelge 3.6a ve b’de

verilmektedir.

Çizelge 3.6a. Denemede kullanılan topraklarla ilgili kimi kimyasal analiz sonuçları Ece,

mmhos/cm pH P2O5, kg/da

Azot, %

K2O, kg/da

Kireç, %

Organik Madde, %

0.19 6.62 3.65 0.238 114.64 6.1 1.2 Çizelge 3.6b. Denemede kullanılan topraklarla ilgili kimi fiziksel analiz sonuçları

Hacim Ağırlığı, g/cm3

Tekstür Dağılımı, % Tekstür Sınıfı Kum Silt Kil

1.1 26 21 53 C


57

3.6. Yapılan Gözlemler ve Ölçümler

Ölçüm ve gözlemlere çıkıştan itibaren başlanılarak hasatta son verilmiştir.

Deneme süresince çıkıştan itibaren 10–15 gün aralıklarla aşağıda belirtilen gözlem

ve ölçümler yapılmıştır. Yürütülen inçelemelerin yapıldığı buğday kısımlarının

şematik gösterimi Ek 2’de verilmiştir.

3.6.1. Gelişim Seyri

Çıkıştan itibaren olgunluğa kadar belirli aralıklarla sürekli olarak gözlemler

yapılmış, bitkilerin gelişimi Zadoks Gelişim Skalasına (ZGS) göre

değerlendirilmiştir (Zadoks ve ark. 1974). Bitkilerin %50’sinin içinde bulunduğu

gelişme dönemi mevcut uygulama için geçerli değer sayılmıştır. İlgili gelişme

döneminin ulaşıldığı gün de dahil edilerek başlıca gelişme dönemleri (Çıkış, 10;

Kardeşlenme başlangıcı, 20; Sapa kalkma başlangıcı, 30; Karınlanma başlangıcı, 40;

Başaklanma başlangıcı, 50; Çiçeklenme başlangıcı, 60; Fizyolojik olgunluk, 86) için

ekim tarihinden itibaren geçen gün sayısı ve termal süre (sıcaklık toplamı)

hesaplanmıştır.

3.6.2. Kardeş Sayısı ve Bitki Boyu

Çıkıştan itibaren 7–10 gün aralıklarla en az 4 tekerrürlü olarak alınan bitki

örneklerinde ana sap ve kardeşler birbirinden ayrıldıktan sonra kardeş sayısı

belirlenerek, ana sap boyu (kök boğazından en son oluşmuş olan yaprağın yakacığına

kadar olan mesafe), anasap başak (Başağın sapa bağlandığı boğumdan tepe

başakçığın uç noktasına kadar olan mesafe cm cinsinden ölçülerek elde edilmiştir),

alt ve üst sap uzunluğu (Sapın en alt noktasından bayrak yaprağın çıktığı boğuma

kadar olan mesafe alt sap, üst kısmı ise üst sap olarak alınmıştır) ölçülmüştür.


58

3.6.3. Yaprak Alanı

Alınmış olan bitki örneklerinde ana sap ve kardeşler ayrıldıktan sonra yaprak

ayası kesilerek kınından uzaklaştırılmış ve daha sonra, aya alanları (tek yüzlerinin)

ölçümü yaprak alan ölçeri (Li-3100, Li-Cor Inc., Lincoln, NE) ile yapılmıştır (Şekil

3.18). Buğdayda dane verimi için bayrak yaprağının özel önemi dikkate alınarak

bayrak yaprağı alanı ayrı ölçülmüştür. Elde edilen değerler kullanılarak, yaprak, sap

ve bitki başına yaprak alanı değerleri hesaplanmıştır.

Şekil 3.18. Yaprak alan ölçeri (Li-3100, Li-Cor Inc., Lincoln, NE)

3.6.4. Kuru Ağırlık

Farklı kısımlarına ayrıldıktan sonra boy ve alan ölçümleri yapılmış olan bitki

kısımları ile bir gece ıslatıldıktan sonra iyice yıkanarak topraktan ayrılan kökler,

kurutma dolabında 70 oC’de sabit ağırlığa ulaşıncaya kadar kurutulduktan sonra

tartılarak ağırlığı belirlenmiştir.


59

3.6.5. Danede Madde Birikim Seyri

Madde üretimini izlemek için çiçeklenmeden sonra alınan örneklerde, anasap

başağı, başak harman makinesi ile (Hege16, Wintersteiger, Austria) harmanlanarak

elde edilen daneler, yeniden kurutulup tartıldıktan sonra dane sayma makinesi ile

(Contador, Pfeuffer GmbH, Kitzingen, Germany) sayıları belirlenmiştir. Ağırlık,

dane sayısına bölünerek her bir danenin ağırlığı bulunmuş ve daneye madde birikim

seyri izlenmiştir.

3.6.6. Dane Verimi ve Verim Ögeleri (Dane Sayısı ve Dane Ağırlığı)

Fizyolojik olgunlukta (en son örnekleme) alınan bitki örneklerinde başaklar,

anasap, ilk kardeş, ikinci kardeş ve diğer kardeş başakları olmak üzere dört bölüme

ayrıldıktan sonra harmanlanarak yeniden kurutulup; önce toplam dane ağırlıkları

daha sonra da dane sayıları belirlenmiştir. Elde edilen değerler kullanılarak başak ve

bitki başına dane verimi (g) ve dane sayısı (adet başak-1) ile dane ağırlığı (mg)

hesaplanmıştır.

3.6.7. Biyolojik Verim ve Hasat İndeksi

Fizyolojik olgunlukta (en son örnekleme) alınan bitki örneklerinde toprak

üstü organlardan elde edilmiş olan ağırlık değerleri kullanılarak, toplam toprak üstü

ağırlık ve buna kök ağırlığı da eklenerek toplam ağırlık bulunmuştur. Elde edilen

dane ağırlığının (DV) toprak üstü toplam kuru maddeye (BV) oranı olarak

tanımlanan hasat indeksi (HI) aşağıdaki eşitliğe göre belirlenmiştir.

100×=

BVDVHI (3.4)

Bu eşitlikte; HI = Hasat İndeksi, DV = Dane verimi, BV = Toprak üstü toplam

kuru madde ağırlığı.


60

3.6.8. Fizyolojik İncelemeler

Yaprak tam teşekkül ettikten (kulakçıkların oluşması) sonra başlatılan bayrak

yaprağı gaz değişimi, fotosentetik su kullanım etkinliği, azot ve klorofil içeriği

ölçümleri, yapraklar tamamen sararıncaya kadar devam etmiştir.

Yapraktan fotosentezle alınan (asimile edilen) karbondioksit gazı ve

transpirasyonla kaybedilen su buharı hareket hızının belirlenmesine dayalı gaz

değişimi ölçümlerinde CO2 ve H2O gazlarının konsantrasyon değişimleri portatif

IRGA sistemi LCA3 (Analytical Development Corp., Hoddeston, UK) ile

ölçülmüştür (Şekil 3.19).

Şekil 3.19. Portatif IRGA sistemi LCA3 (Analytical Development Corp., Hoddeston,

UK)

Ölçümler, her uygulamadan rastgele seçilen 4-5 anasap bayrak yaprağın orta

kısmında 500 µmol foton m-2 s-1 PAR altında yapılmıştır. LCA3 portatif sistemi bu


61

değerlere ve dışarıdan girişi yapılan yaprak alanı değerlerine dayanarak aşağıdaki

parametreleri hesaplamaktadır.

• An: Net fotosentez hızı (µmol CO2 m-2 s-1)

• E : Transpirasyon hızı (m mol H2O m-2 s-1)

• gs: Stoma iletkenliği (mol H2O m-2 s-1)

Fotosentetik su kullanım etkinliği net fotosentez hızının (An) stoma

iletkenliğine (gs) oranı ile bulunmaktadır.

Yaprağın toplam klorofil içeriği, yaprak tarafından emilen kırmızı ışıkla

yapraktan geçen arasındaki ilişkiden yararlanarak klorofil miktarını dolaylı olarak

ölçen taşınabilir klorofil metre cihazı (Minolta SPAD-502, Osaka, Japan) ile

yapılmıştır (Şekil 3.20). Yaprak azot içeriği (konsantrasyonu, %) ise kurutulup

öğütülen yapraklarda danelerde ve üst sapta Kjeldahl metodu ile belirlenmiştir

(AACC International, 2000).

Şekil 3.20. Klorofil metre cihazı (Minolta SPAD-502, Osaka, Japan)


62

3.6.9. Anasapta Danelere Azot Birikimi

Danelerdeki azot miktarı, danelerin ağırlığı ile bu danelerde saptanmış olan

azot konsantrasyonu esas alınarak, aşağıda verilen formüle göre hesaplanmıştır. Dane

ağırlığı, mg; azot konsantrasyonu, % olmaktadır.

Azot miktarı=Dane ağırlığı x Azot konsantrasyonu

100x 5.65Azot miktarı=

Dane ağırlığı x Azot konsantrasyonu100

x 5.65

(3.5)

3.6.10. Bitki Su Tüketimi

Deneme konusuna ilişkin bitki su tüketiminin belirlenmesinde su dengesi

eşitliğinden yararlanılmıştır.

×

∆+

×= 1010

SaS

EaIET (3.6)

Eşitlikte;

ET= Evapotranspirasyon (mm)

I= Uygulanan toplam su miktarı (mm)

Ea=Etkin alan (cm2) (saksıda bitki aksamının iz düşümü)

ΔS= Kök bölgesinde toprak su içeriğinde değişim (g=cm3) (deneme

başlangıcıyla deneme sonundaki saksı ağırlığı farkı).

Sa=Saksı alanı (cm2)

3.6.11. Su Kullanım Randımanı (SKR)

Su kullanım etkinliği Bolton (1981) ve Cooper (1983) tarafından belirtilen

aşağıdaki eşitlik kullanılmıştır.

Biyolojik verim (mg/saksı)

ET (mm)SKRBK =Biyolojik verim (mg/saksı)

ET (mm)SKRBK =

(3.7)


63

Burada; biyolojik verim, bütün bitkinin (kök ve yeşil aksam) toplam ağırlığı

olup (mg/bitki), ET (mm) ise “3.6” numaralı formülde verilmektedir. Buna ek olarak

su kullanım randımanı dane (SKRD) ve yeşil aksam (SKRB) içinde aynı şekilde ayrı

ayrı hesaplanmıştır.

3.7. Deneme Deseni

Araştırmada bitki büyütme odalarının birinde günümüz (17/11 oC

Gündüz/Gece), diğerinde ise gelecek (20/14 oC Gündüz/Gece) sıcaklık rejimi

ayarlanmıştır (Şekil 3.21). Her odaya tam sulama için 56 ve kısıtlı sulama için 56

olmak üzere toplam 112 saksı yerleştirilmiştir. Örneklemeler sırasında her uygulama

için en az 4 saksı kullanılmıştır. Olası konum etkisini elemine etmek için saksıların

yeri on günde bir değiştirilmiştir.

İncelenen özelliklerle ilgili bulguların istatistiki olarak değerlendirilmesinde

MSTAT-C paket programı kullanılmıştır. Araştırmada ana faktör olarak CO2 ve

sıcaklık, alt faktör ise sulama uygulamaları bölünen bölünmüş parseller deneme

desenine göre varyans analizine tabi tutulmuştur. Deneme planının yerleşim düzeni

Şekil 3.21’de gösterilmektedir.


64

180cm

80cm

160c

m

22 c

m

9 cm

:Kısıtlı Sulama:Normal Sulama

C400/700N C400/700S

180cm

80cm

160c

m

22 c

m

9 cm

:Kısıtlı Sulama:Normal Sulama

C400/700N C400/700S

Şekil 3.21. Bitki büyütme odalarında saksıların uygulamalara göre yerleşim düzeni.

4.BULGULAR VE TARTIŞMA Burçak KAPUR

65

4. BULGULAR VE TARTIŞMA

4.1. Çukurova Bölgesinde Değişen İklim ve Olası İklim Değişikliği

4.1.1. Çukurova Bölgesinde Gerçekleşmiş İklim Değişikliği

Türkiye, küresel ısınmanın potansiyel etkileri açısından risk grubu ülkeler

arasındadır. İklim değişikliğinin, özellikle Çukurova bölgesi gibi çölleşme tehdidi

altındaki yarı kurak bölgelerinde, tarım ve su kaynakları açısından olumsuz etkilere

yol açabileceği öngörülmektedir. Bu bağlamda öncelikle çalışma alanında geçmişten

günümüze sıcaklık ve yağışın nasıl değişiklik gösterdiği belirlenmiştir.

Türkiye’nin güneyinde yer alan Çukurova’da, örnek teşkil etmesi amacıyla

sadece Adana meteoroloji istasyonu verilerine uygulanan Mann-Kendall trend analizi

sonuçlarına göre, 1930-2005 dönemleri arasında yıllık ortalama sıcaklıklar önemli

düzeyde artış göstermektedir (Çizelge 4.7). Bunun yanısıra, Haziran, Temmuz, ve

Eylül ayları yıllık ortalama sıcaklıkların en fazla artış gösterdiği dönemler olarak

belirlenmiştir. Anılan dönemin ilk ve son 15’er yıllık periyodlarına ilişkin

sıcaklıkların, son 15 yılda, 0.5-1.5 ºC arasında arttığı saptanmıştır. Öyle ki dönem

içerisinde önemsiz düzeyde sıcaklık artışı olduğu saptanan aylarda (Ocak-Mart

dönemi) bile 0.5-1.1 ºC’lik artışlar belirlenmiştir. Aynı dönem için yağış eğilimleri

incelendiğinde önemli düzeyde artış veya azalış saptanmamıştır.

Çizelge 4.7. 1930-2005 yılları arasında sıcaklık ve yağışın trend analizi değerleri ve sıcaklık farkları

Aylar Sıcaklık Yağış 1945193020051990 −− − XX Ocak 1.281 0.034 0.6 Şubat 1.305 0.834 0.3 Mart 1.273 -0.194 1.1 Nisan 1.710 1.578 1.0 Mayıs 2.504* 0.352 0.7 Haziran 3.782* 0.010 1.3 Temmuz 3.975* 0.179 1.3 Ağustos 2.049* 0.372 0.7 Eylül 3.589* 0.000 1.1 Ekim 1.964* -0.144 0.7 Kasım 1.970* 1.211 0.1 Aralık 1.602 0.814 0.2

*%5 önem düzeyinde, 1.96’nın üzerinde olan değerler istatiksel açıdan önemli artış ve -1.96’nın altında olan değerler ise istatiksel açıdan önemli düzeyde azalış olduğunu belirtmektedir.


66

Özfidaner (2007), Çukurova bölgesinde 1932-2002 yılları arası Mann-

Kendall trend analizi sonucunda yağış verilerinde önemsiz düzeyde artış saptamıştır.

Mann-Kendall trend analizi kullanılan bir başka çalışmada ise 1950-1994 yılları

arasında bölgede istatiksel açıdan önemli düzeyde sıcaklık artışı belirlenmiştir

(Anonim, 2010). Bu yaklaşımlar çalışmada verilen bulgular ile örtüşmektedir.

Karaca ve ark. (2000), Türkiye’de kaydedilen iklim değişikliklerin en göze

çarpan özelliğin yaz aylarında yaşanan sıcaklık artışları olduğunu belirtmişlerdir.

Yaz sıcaklıkları çoğunlukla Türkiye’nin batı ve güney batı bölgelerinde artış

göstermektedir. Bu yaklaşım, çalışma alanında bulduğumuz sonuçlarla uyumluluk

göstermektedir.

4.1.2. Çukurova Bölgesinde Olası İklim Değişikliği

Çalışmada, anılan günümüz ve gelecek dönemleri için bölgesel iklim

modelinden elde edilen sıcaklık ve yağış verileri ile birlikte aynı bölgelerde bulunan

meteoroloji istasyonlarının verileri aşağıdaki çizelgelerde verilmektedir. Günümüz

koşulları için NCEP/NCAR 1994-2003 kabul edilerek mevcut gözlem ve analiz

verileri küresel iklim modeli CCSR/NIES GCM için başlangıç ve sınır koşulları

olarak alınmıştır. Daha sonra CCSR/NIES modelinden elde edilen sonuçlar TERCH-

RAMS modeli için başlangıç ve sınır koşulları olarak alınmış ve böylece TERCH-

RAMS modelinin çalıştırılmasıyla elde edilen sonuçlar referans koşullar olarak

adlandırılmıştır. IPCC’nin CO2 gazının 2070-2079 yılları arası 700 ppm değerine

yükseleceğini öngören A2 senaryosu koşullarında küresel iklim modeli

CCSR/NIES’den sağlanan başlangıç ve sınır koşulları ile çalıştırılan TERCH-RAMS

sonuçları ise A2 senaryosu gelecek koşulları olarak belirlenmiştir. Bu iki sonuç

arasındaki fark, belirlenen senaryo altında gelecekte meydana gelmesi öngörülen

değişikliği yansıtmaktadır.

Elde edilen sonuçlar ışığında, genel olarak Çukurova bölgesinde bulunan

meteoroloji istasyonlarının konumlarına göre yapılan değerlendirmede, ortalama

sıcaklıklarda anılan dönemler arasında yaklaşık 3oC’lik bir artış belirlenmiştir.

Yağışlarda ise %25 ile %40 arasında azalma saptanmıştır (240-350 mm arasında


67

yıllık yağış azalması). Önol ve Semazzi (2008), IPCC’nin A2 emisyon senaryosuna

dayalı RegCM3 bölgesel iklim modeli kullanılarak gerçekleştirdikleri geleceğe

yönelik kestirimlerde, Çukurova bölgesinde, kış sıcaklıklarında 2.5-3.5 °C, yaz

sıcaklıklarında 3-4 °C artışlar öngörmüşlerdir. Fujihara ve ark. (2008) tarafından

Seyhan nehir havzasında iki farklı modelle ve 10 yıllık dönem kullanarak yapılan bir

çalışma sonucunda yıllık ortalama sıcaklıkların 2 °C ile 2.7 °C arasında artmasının

beklendiği belirtilmiştir. Çukurova Bölgesinde yapılan bir diğer çalışmada Şen

(2009) RegCM bölgesel iklim modeli kullanarak yaptığı çalışmada ortalama

sıcaklıklarda 3-4 °C’lik bir artış ve yağışlarda %15’lik bir azalış olacağını

saptamıştır. Kjellström ve ark. (2007) çeşitli modellerle yaptıkları çalışmada bölge

için kış sıcaklıklarında RegCM ile 5-7 °C, REMO ve CLM ile 3-5 °C, RCAO ile 1.5-

3 °C sıcaklık artışları öngörmüşlerdir. Kimura ve ark. (2007) Seyhan havzasında

2080-2100 döneminde IPCC’nin A1B senaryosu ile yapılan kestirimde 2-3.5 °C artış

ve yağışta ise 10-40 mm/ay azalma öngörmüşlerdir. Belirtilen araştırmacılar, bu

çalışmada öngördüğümüz sonuçlarla aynı doğrultuda saptamalarda bulunmuşlardır.

Nagano ve ark., (2007) ve Fujihara ve ark., (2008), bölgede yıllık yağış toplamında

150-180 mm arasında azalma öngörmüşlerdir. Alpert ve ark. (2008) 45-75 mm/3ay

(A2 senaryosuna göre), Önol ve Semazzi (2008) 100-200 mm/3ay gibi benzer

sonuçlar bulmuşlardır.

Türkiye kapsamında iklim değişikliği değerlendirildiğinde, Giorgi ve ark.

(1993) RegCM2 bölgesel iklim modelini kullanarak SRES A2 emisyon senaryosuna

dayalı kestirimlerinde 30 yıllık klimatolojik dönemi yani 1961-1990 yılları arası ile

2071-2100 arası dönemi kıyaslamıştır. Türkiye açısından bakıldığında, kış aylarında

tahmin edilen sıcaklık artışının ülkenin doğu kesiminde daha yüksek olduğu

gözlemlenebilir. Yaz mevsiminde bu görüntü tersine dönmekte ve özellikle Ege

bölgesi olmak üzere ülkenin batı kesimi 6 °C’ye kadar varan sıcaklık artışına maruz

kalmakta iken ülkenin geneli için bölgelere göre ortalaması alınmış yıllık ortalama

sıcaklık artışı 2-3°C olarak tahmin edilmektedir. Genel olarak, yağış Türkiye’nin Ege

ve Akdeniz kıyılarında azalmakta, Karadeniz kıyılarında ise artmaktadır. Yaz

mevsiminde Türkiye’ye düşen yağış miktarında çok büyük bir değişiklik

olmayacaktır. Türkiye’nin tamamı için sonbahar mevsiminde toplam yağış


68

miktarında az bir artış beklenmektedir. Bu tahminlerde çalışmada ulaştığımız

sonuçlarla benzer şekilde görülmektedir.

Bölgede seçilen meteoroloji istasyonlarının verileri ayrıntılı olarak

incelendiğinde. Adana meteoroloji istasyonunda günümüz ortalama sıcaklık ile aynı

dönem için koşulan model verileri arasında ortalama 0.82 °C’lik bir sapmayla

kestirim yapmaktadır. Günümüz ile gelecek sıcaklık değerleri arasındaki fark ise 3

°C olarak saptanmıştır. Sıcaklığın en çok artış gösterdiği aylar bahar ve sonbaharda

daha fazla olup Mart, Nisan, Mayıs, Ekim ve Kasım olarak belirlenmiştir (Çizelge

4.8).

Çizelge 4.8. Adana meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS (TRA) bölgesel iklim modelinin ortalama sıcaklık (°C) sonuçları

Ay

Adana Met.İst.Ort.

Sıcak. Değ., (°C) (1994–2003)

TRA Modeli ile Ort. Sıc.

Değ., (°C) (1994–2003)

TRA Modeli ile Met. İst.

Sıcaklık Farkı, (°C)

TRA Ort. Sıc.

Değ., (°C) (2070–2079)

TRA Modeli Ort. Sıcaklık Farkı (°C)

(1994-2003 ile 2070-2079)

Ocak 8.85 9.54 0.70 12.15 2.61 Şubat 9.42 10.41 1.00 12.93 2.52 Mart 11.97 12.83 0.87 16.25 3.42 Nisan 15.91 16.85 0.93 20.96 4.11 Mayıs 20.79 21.64 0.86 25.33 3.68 Haziran 24.38 25.42 1.03 28.54 3.12 Temmuz 26.59 27.97 1.38 30.00 2.03 Ağustos 26.94 28.22 1.27 30.57 2.36 Eylül 24.65 25.55 0.89 28.53 2.98 Ekim 20.53 21.32 0.79 24.73 3.41 Kasım 14.84 15.27 0.44 18.86 3.59 Aralık 10.87 10.54 -0.32 12.63 2.09

Yağış verilerine bakıldığında meteoroloji istasyonu verileri ve aynı dönem

için koşulmuş bölgesel iklim modeli sonuçları arasında yıllık toplamda 96 mm’lik bir

fark ile kestirim yapılmıştır. Günümüz ve gelecek için koşulan modelde yağış

farklılığı ise yıllık 285 mm olarak belirlenmiştir (yağışta %40 azalma). Adana

meteoroloji istasyonu verilerine göre yağışların en çok düşüş göstereceği dönem

Ocak ve Aralık olarak saptanmıştır (Çizelge 4.9).


69

Çizelge 4.9. Adana meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin aylık yağış (mm) sonuçları

Ay

Adana Met. İst. Aylık Yağış Değ.,

(mm) (1994–2003)

TRA Mod. Aylık Yağış Değ., (mm) (1994–2003)

TRA Mod. ile Met. İst.

Yağış Farkı (mm)


TRA Modeli, Aylık Yağış Farkı (mm)

(2070–2079 ile 1994–2003)

Ocak 109.68 112.03 2.35 86.39 -55.64 Şubat 79.98 85.01 5.03 68.92 -26.09 Mart 57.99 66.90 8.91 45.43 -31.47 Nisan 65.25 70.81 5.56 45.63 -35.18 Mayıs 43.46 50.42 6.96 34.40 -16.01 Haziran 9.91 15.45 5.54 8.08 -7.37 Temmuz 6.80 1.97 -4.83 7.12 5.15 Ağustos 9.40 2.66 -6.74 0.75 -1.91 Eylül 20.33 2.58 -17.75 1.55 -1.03 Ekim 42.80 24.60 -18.20 15.40 -9.20 Kasım 88.82 94.67 5.85 60.14 -34.53 Aralık 130.71 139.40 8.69 107.28 -72.12

Karaisalı meteoroloji istasyonunda ise günümüz ortalama sıcaklık ile aynı

dönem için koşulan model verileri arasında ortalama 0.2 °C’lik bir sapmayla kestirim

yapılmaktadır. Günümüz ile gelecek sıcaklık arasındaki fark ise 3 °C olarak

saptanmıştır. Sıcaklığın en çok artış gösterdiği aylar Mart, Nisan, Mayıs olarak

belirlenmiştir (Çizelge 4.10).

Çizelge 4.10. Karaisalı meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin ortalama sıcaklık (°C) sonuçları

Ay

Karaisalı Met.İst.Ort.

Sıc. Değ., (°C) (1994–2003)

TRA Modeli ile Ort. Sıc. Değ., (°C)

(1994–2003)

TRA Modeli ile Met. İst. Sıcaklık

Farkı, (°C)

TRA Ort. Sıc.

Değ., (°C) (2070–2079)


(1994-2003 ile 2070-2079)

Ocak 9.39 9.64 0.25 12.26 2.62 Şubat 10.29 10.45 0.16 13.01 2.56 Mart 12.39 12.86 0.47 16.55 3.69 Nisan 16.23 16.83 0.60 20.95 4.12 Mayıs 21.15 21.60 0.45 25.43 3.83 Haziran 25.21 25.20 -0.01 28.44 3.24 Temmuz 28.01 27.93 -0.08 30.50 2.57 Ağustos 28.06 28.01 -0.05 30.56 2.55 Eylül 25.35 25.75 0.40 28.43 2.68 Ekim 21.41 21.43 0.02 24.83 3.40 Kasım 15.55 15.78 0.23 18.88 3.10 Aralık 10.62 10.61 -0.01 12.67 2.06


70

Karaisalı Meteoroloji istasyonunun yağış verilerine ve aynı dönem için

koşulmuş bölgesel iklim modeli sonuçları arasında yıllık toplamda 38 mm’lik bir

fark oluşmuştur. Günümüz ve gelecek için koşulan modelde yağış farklılığı ise yıllık

357 mm ile en fazla yağışın azalacağı bölge olarak belirlenmiştir. Karaisalı

meteoroloji istasyonu verilerine göre yağışların en çok düşüş göstereceği dönem,

Adana meteoroloji istasyonundaki gibi Ocak ve Aralık olarak saptanmıştır (Çizelge

4.11).

Çizelge 4.11. Karaisalı meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin aylık yağış (mm) sonuçları

Ay

Karaisalı Met. İst.

Aylık Yağış Değ., (mm) (1994–2003)


TRA Mod. ile Met. İst. Yağış

Farkı (mm)

TRA Mod. Aylık

Yağış Değ., (mm)

(2070–2079)


(2070–2079 ile 1994–2003)

Ocak 142.23 138.00 -4.23 90.67 -47.33 Şubat 91.94 86.13 -5.81 57.95 -28.18 Mart 87.59 90.00 2.41 56.41 -33.59 Nisan 95.59 97.04 1.46 73.03 -24.01 Mayıs 87.56 90.42 2.86 61.90 -28.51 Haziran 37.37 41.75 4.38 27.54 -14.21 Temmuz 17.17 16.85 -0.32 8.02 -8.83 Ağustos 29.66 31.74 2.08 20.95 -10.79 Eylül 28.98 32.71 3.73 15.99 -16.72 Ekim 53.37 51.71 -1.66 38.66 -13.05 Kasım 111.42 112.67 1.25 77.94 -34.73 Aralık 186.79 178.97 -7.82 89.98 -88.99

Günümüz ortalama sıcaklık ile aynı dönem için koşulan model verileri

arasında ortalama 0.4 °C’lik bir farklılık Ceyhan meteoroloji istasyonunda

belirlenmiştir. Günümüz ile gelecek sıcaklık arasındaki fark ise 2.96 °C olarak

saptanmıştır. Sıcaklığın en çok artış gösterdiği aylar Ağustos, Eylül, Ekim olarak



71

Çizelge 4.12. Ceyhan meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin ortalama sıcaklık (°C) sonuçları

Ay

Ceyhan Met.İst.Ort. Sıc.

Değ., (°C) (1994–2003)

TRA Modeli ile Ort. Sıcak.

Değ., (°C) (1994–2003)

TRA Modeli ile Met. İst. Sıcaklık

Farkı, (°C)

TRA Ort. Sıc. Değ., (°C)

(2070–2079)

TRA Modeli Ort. Sıcaklık

Farkı (°C) (1994-2003 ile

2070-2079) Ocak 8.54 8.73 0.19 11.46 2.73 Şubat 9.56 9.79 0.23 12.75 2.96 Mart 12.16 12.09 -0.07 14.77 2.68 Nisan 16.18 16.78 0.60 19.57 2.79 Mayıs 21.24 21.27 0.03 24.43 3.16 Haziran 25.40 25.29 -0.11 28.36 3.07 Temmuz 27.94 28.99 1.05 30.87 1.88 Ağustos 27.64 27.75 0.11 31.01 3.26 Eylül 24.74 24.96 0.22 28.31 3.35 Ekim 20.38 21.23 0.85 24.88 3.65 Kasım 14.11 15.02 0.91 18.02 3.00 Aralık 9.62 10.01 0.39 12.96 2.95

Anılan istasyonun yağış verilerine ve aynı dönem için koşulmuş bölgesel

iklim modeli sonuçları arasında yıllık toplamda 32 mm’lik bir fark oluşmuştur.

Günümüz ve gelecek için koşulan modelde yağış farklılığı ise yıllık 245 mm olarak

belirlenmiştir. Ceyhan meteoroloji istasyonu verilerine göre yağışların en çok düşüş

göstereceği dönem, Adana ve Karaisalı meteoroloji istasyonlarındaki gibi Ocak ve

Aralık olarak saptanmıştır (Çizelge 4.13).

Çizelge 4.13. Ceyhan meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin aylık yağış (mm) sonuçları

Ay

Ceyhan Met. İst.

Aylık Yağış Değ., (mm)


TRA Mod. ile Met. İst. Yağış Farkı

(mm)



(2070–2079 ile 1994–2003)

Ocak 96.21 98.96 2.75 65.97 -32.99 Şubat 106.66 101.99 -4.67 78.99 -23.00 Mart 92.10 89.80 -2.30 53.01 -36.79 Nisan 80.44 83.03 2.59 63.99 -19.04 Mayıs 50.02 55.92 5.90 34.98 -20.93 Haziran 19.42 18.77 -0.65 9.01 -9.76 Temmuz 11.19 13.97 2.78 7.92 -6.05 Ağustos 8.53 11.76 3.23 7.45 -4.31 Eylül 28.89 25.95 -2.94 18.89 -7.06 Ekim 51.55 49.93 -1.62 35.06 -14.87 Kasım 82.58 84.07 1.49 63.02 -21.05 Aralık 131.61 129.99 -1.62 79.88 -50.11


72

Karataş meteoroloji istasyonunda günümüz ortalama sıcaklık ile aynı dönem

için koşulan model verileri arasında yıllık ortalama 0.5 °C’lik bir farklılık

oluşmuştur. Günümüz ile gelecek sıcaklık arasındaki fark ise 2.53 °C olarak

saptanmıştır. Sıcaklığın en çok artış gösterdiği aylar Mayıs, Haziran, Temmuz olarak


Çizelge 4.14. Karataş meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin ortalama sıcaklık (°C) sonuçları

Ay

Karataş Met.İst.Ort.

Sıc. Değ., (°C) (1994–2003)

TRA Modeli ile Ort. Sıc. Değ., (°C)

(1994–2003)



TRA Ort. Sıc.

Değ., (°C) (2070–2079)


(1994-2003 ile 2070-2079)

Ocak 10.6 9.73 -0.87 11.86 2.13 Şubat 11.61 11.79 0.18 13.95 2.16 Mart 13.91 13.09 -0.82 14.98 1.89 Nisan 17.18 17.78 0.60 20.37 2.59 Mayıs 21.47 21.67 0.20 24.28 2.61 Haziran 25.25 26.29 1.04 29.57 3.28 Temmuz 27.49 28.09 0.60 31.36 3.27 Ağustos 28.03 28.75 0.72 31.24 2.49 Eylül 25.94 25.99 0.05 28.51 2.52 Ekim 21.75 22.23 0.48 24.56 2.33 Kasım 16.23 16.99 0.76 19.49 2.5 Aralık 11.73 12.01 0.28 14.56 2.55

Yağış verilerine bakıldığında meteoroloji istasyonu verileri ve aynı dönem

için koşulmuş bölgesel iklim modeli sonuçları arasında yıllık toplamda 81 mm’lik bir

fark oluşmuştur. Günümüz ve gelecek için koşulan modelde yağış farklılığı ise yıllık

357 mm olarak belirlenmiştir. Karataş meteoroloji istasyonu verilerine göre

yağışların en çok düşüş göstereceği dönem, Adana meteoroloji istasyonundaki gibi

Ekim, Kasım ve Aralık olarak saptanmıştır (Çizelge 4.15).


73

Çizelge 4.15. Karataş meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin aylık yağış (mm) sonuçları

Ay

Karataş Met. İst.

Aylık Yağış Değ., (mm) (1994–2003)


TRA Mod. Met. İst.

Yağış Farkı (mm)



(2070–2079ile 1994–2003)

Ocak 130.47 110.97 -19.50 73.87 -37.10 Şubat 102.43 108.94 6.51 69.59 -39.35 Mart 71.13 79.00 7.86 52.91 -26.09 Nisan 48.74 52.43 3.69 36.09 -16.34 Mayıs 47.74 40.82 -6.93 24.98 -15.83 Haziran 11.26 14.87 3.62 7.01 -7.86 Temmuz 4.69 8.47 3.78 3.06 -5.41 Ağustos 12.56 11.86 -0.70 6.05 -5.81 Eylül 31.81 27.85 -3.96 14.49 -13.36 Ekim 81.16 79.03 -2.13 31.96 -47.07 Kasım 129.90 117.97 -11.93 73.99 -43.98 Aralık 199.91 189.29 -10.62 89.97 -99.32

Günümüz ortalama sıcaklık ile aynı dönem için koşulan model verileri

arasında ortalama 0.2 °C’lik bir farklılık Kozan meteoroloji istasyonunda

belirlenmiştir. 2070-2071 dönemi içerisinde referans iklime göre sıcaklık 2.5 °C

artacağı öngörülmektedir. Sıcaklığın en çok artış gösterdiği aylar Mart, Nisan ve

Kasım olarak belirlenmiştir (Çizelge 4.16).

Çizelge 4.16. Kozan meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin ortalama sıcaklık (°C) sonuçları

Ay

Kozan Met.İst.Ort.

Sıcaklık Değ., (°C)

(1994–2003)

TRA Modeli ile Ort. Sıcaklık

Değ., (°C) (1994–2003)



TRA Ort. Sıc.

Değ., (°C) (2070–2079)


(1994-2003 ile 2070-2079)

Ocak 10.55 10.68 0.13 12.47 1.79 Şubat 11.37 11.29 -0.08 14.03 2.74 Mart 13.44 13.49 0.05 16.46 2.97 Nisan 17.25 17.73 0.48 20.84 3.11 Mayıs 22.32 22.67 0.35 25.32 2.65 Haziran 26.31 26.27 -0.04 28.85 2.58 Temmuz 28.81 28.95 0.14 30.96 2.01 Ağustos 28.56 28.71 0.15 31.08 2.37 Eylül 25.93 25.86 -0.07 28.51 2.65 Ekim 22.24 22.53 0.29 24.97 2.44 Kasım 15.75 15.82 0.07 18.77 2.95 Aralık 11.65 11.51 -0.14 12.99 1.48


74

Kozan meteoroloji isatosyonu yağış verileri ve aynı dönem için koşulmuş

bölgesel iklim modeli sonuçları arasında yıllık toplamda 73 mm’lik bir fark

oluşmuştur. Gelecekte A2 senaryosu altında koşulan bölgesel iklim modeline göre

yıllık 298 mm yağışın azalacağı belirlenmiştir. Kozan meteoroloji istasyonu

verilerine göre yağışların en çok düşüş göstereceği dönem, Ocak, Şubat ve Mart

olarak saptanmıştır (Çizelge 4.17).

Çizelge 4.17. Kozan meteoroloji istasyonu ve aynı bölge için TERCH-RAMS bölgesel iklim modelinin aylık yağış (mm) sonuçları

Ay

Kozan Met. İst. Aylık Yağış Değ., (mm) (1994–2003)


TRA Mod. ile Met. İst. Yağış Farkı

(mm)



(2070–2079 ile 1994–2003)

Ocak 90.18 108.02 17.85 61.27 -46.75 Şubat 84.76 88.01 3.25 48.93 -39.08 Mart 97.66 86.70 -10.96 43.51 -43.19 Nisan 97.53 90.73 -6.80 65.73 -25.00 Mayıs 73.61 62.32 -11.30 54.50 -7.81 Haziran 49.97 38.75 -11.22 28.04 -10.71 Temmuz 33.92 35.87 1.95 27.22 -8.65 Ağustos 37.08 38.71 1.63 18.65 -20.06 Eylül 45.79 49.75 3.96 25.85 -23.90 Ekim 58.99 60.63 1.64 45.56 -15.07 Kasım 95.40 93.87 -1.53 67.14 -26.73 Aralık 99.74 100.57 0.83 69.68 -30.89

Meterolojoji istasyonları ile model verileri kıyaslaması, 10 yıllık ortalama

sıcaklık değerleri için 0.2-0.82 °C arasında sapma gerçekleşmiştir. Aynı dönem için

yağış verileri incelendiğinde ise 32-96 mm arasında değişen bir sapma ile kestirim

yapılmıştır.Yağış verilerinde, model benzeşim sonuçları ile gözlem değerleri

arasındaki fark fazla gibi görünsede model çalışmalarında bu tür farklılıkların normal

olduğu unutulmamalıdır. Bu sonuçlar ışığında sıcaklık ve yağış değerlerinin

kestiriminde TERCH-RAMS bölgesel iklim modeli iyi bir performans

göstermektedir. Anılan bölgede yapılan bir çalışmada havza ölçeğinde doğrulama

yapılarak, ortalama sıcaklık değerlerinde gözlem değerlerine göre 2.8 °C ile -4.3 °C

arasında değişen aralıkta sapmayla kestirim yapılmıştır. Ortalama havza yağış


75

parametresinde ise model değerinin (639 mm) gözlem oratalamasından (625 mm)

yıllık 14 mm’lik sapma gösterdiği belirtilmiştir (Şen, 2009).

4.1.2.1 TERCH-RAMS Model Sonuçları ile Gözlem Değerlerinin Karşılaştırılması

Atmosferik olayların matematiksel modellerle çözümlenerek yapılan

kestirimlerde bir çok etkenin bir arada değerlendirilmesi gerekliğinden dolayı yapılan

tahminlerde farklılıklar oluşabilmektedir. Yağışların oluşumu, yeryüzü şekillerinin

iklim parametrelerine etkileri, atmosfer sirkülasyonlarının parametizasyonu gibi

karışık etmenlerin en uygun matematiksel yaklaşımlarla çözümlenmesi ile

modellerin doğruluk dereceleri artmaktadır. Bu tür faktörler model kestirimlerinin

doğruluğunun kontrolünü gerekli kılmaktadır. Bu yaklaşım dahilinde, TERCH-

RAMS modelinin sonuçları ile gözlem sonuçlarının doğrulaması istasyon ölçeğinde,

t-testi kullanılarak yapılmıştır.

Meteoroloji istasyonlarının aylık sıcaklık ortalama değerleri ele alınarak

yapılan t-testi sonuçları Çizelge 4.18’de verilmektedir. Adana ve Ceyhan meteoroloji

istasyonlarının model verileri istatiksel açıdan gözlem değerlerinden farklı çıkarken,

Karaisalı, Karataş ve Kozan istasyonlarının değerleri istatiksel açıdan farklılık

göstermemektedir. Gözlenen ve kestirimi yapılan ortalama sıcaklık verileri

arasındaki en yüksek fark 0.82 °C ile Adana meteoroloji istasyonunda olurken,

Kozan meteoroloji istasyonu ise 0.11 °C ile en düşük fark ile kestirilmiştir.

Çizelge. 4.18. Meteoroloji İstasyonları ile TERCH-RAMS modeli ortalama sıcaklık verileri t-testi sonuçları

İstasyon Adı

Meteoroloji İstasyonu TERCH-RAMS

t-değeri Ortalama Sıcaklık

Değeri, C0 Varyans

Ortalama Sıcaklık

Değeri, C0 Varyans

Adana 17.97 46.51 18.79 50.26 -6.46*

Karaisalı 18.63 50.24 18.84 49.19 -2.99 Ceyhan 18.12 53.76 18.49 54.37 -3.2* Karataş 19.26 42.59 19.53 47.36 -1.57 Kozan 19.51 48.69 19.62 49.20 -2.04 *:%0.01 önem düzeyinde istatiksel açıdan fark vardır.


76

Yağış verileri incelendiğinde ise hiçbir istasyonda gözlem değerleri ile model

değerleri arasında istatiksel açıdan farklılık saptanmamıştır (Çizelge 4.19). Açıkça

görülmektedirki çalışma alanındaki istasyonların model kestirimlerinin doğruluk

düzeyi yüksektir. Karataş meteoroloji istasyonunda kestirilen ve gözlenen veriler

arasındaki fark 2.53 mm ile en yüksek değer olurken, Adana meteoroloji

istasyonunda 0.12 mm’lik fark en düşük değer olarak belirlenmiştir. Bu veriler

modelin bize yağışlarda doğruluğu çok yüksek kestirimler yaptığını göstermektedir.

Çizelge. 4.19. Meteoroloji İstasyonları ile TERCH-RAMS modeli ortalama yağış verileri t-testi sonuçları

İstasyon Adı

Meteoroloji İstasyonu TERCH-RAMS

t-değeri Ortalama Yağış Değeri

Varyans Ortalama Yağış Değeri Varyans

Adana 55.42 1683.74 55.54 2186.08 -0.04 Karaisalı 80.80 2578.88 80.66 2324.93 0.12 Ceyhan 63.26 1660.31 63.67 1585.29 0.99 Karataş 72.65 3512.32 70.12 3002.79 0.99 Kozan 72.05 648.56 71.16 694.90 0.36 *:%0.01 önem düzeyinde istatiksel açıdan fark vardır.

4.2. CO2, Sıcaklık ve Su Rejiminin Buğday Üzerine Etkileri

Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümünde mevcut iki

bitki büyütme odalarında Adana-99 buğday çeşidinde günümüz atmosfer

karbondioksit içeriği ve IPCC’nin öngördüğü A2 senaryosuna göre 2070-2079

dönemindeki karbondioksit içeriği altında, günümüz ve gelecekte Çukurova Bölgesi

için öngörülen sıcaklık ve su rejiminin (gelişme boyunca 3°C’lik sıcaklık artışı ve

%25 oranındaki su azalışı-kuraklık artışı) etkileri incelenmiştir. Adana-99 buğday

çeşidi Çukurova Bölgesi ve sahil kuşağı için önerilen ve bölgede yaygın olarak

yetiştirilen ve Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümünde

yürütülen sıcaklığa toleransla ilgili çalışmalarda sıcağa orta derecede duyarlı olduğu

saptanan bir çeşittir.


77

4.2.1. Fenolojik Gelişme

Çukurova bölgesinde iklim değişikliğinin buğday üzerine etkileriyle ilgili

deneme sonucunda çalışmada yer alan Adana-99 buğday çeşidine ait fenolojik

gelişme seyri Zadoks Gelişme Skalası’na (ZGS) (Zadoks ve ark. 1974) göre

belirlenmiştir. Bitkilerin %50’sinin içinde bulunduğu gelişme dönemi mevcut

uygulama için geçerli değer sayılmıştır. İlgili gelişme döneminin ulaşıldığı gün de

dahil edilerek başlıca gelişme dönemleri (Çıkış, 10; Kardeşlenme başlangıcı, 20;

Sapa kalkma başlangıcı, 30; Karınlanma başlangıcı, 40; Başaklanma başlangıcı, 50;

Çiçeklenme başlangıcı, 60; Olgunluk, 86) için ekim tarihinden itibaren geçen gün

sayısı ve termal süre (sıcaklık toplamı) Çizelge 4.20 ’de verilmiştir.

Çizelge 4.20. Kontrollü koşullarda günümüz karbondioksit (C400) ve artırılmış karbondioksit (C700) koşullarında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde farklı sıcaklık (N: Normal ve S: Sıcak) ve sulama (T: Tam ve K: Kısıtlı) uygulamalarının gelişim seyrine etkisi

CO2, ppm ZGS1

Normal Sıcaklık Tam Sulama

(NT)

Normal Sıcaklık Kısıtlı Sulama

(NK)

Artırılmış Sıcaklık Tam Sulama (ST)

Artırılmış Sıcaklık Kısıtlı Sulama (SK)

ESGS2

gün TS3

oC gün ESGS,

gün TS

oC gün ESGS,

gün TS

oC gün ESGS,

gün TS

oC gün

C40

0

10 9 126 9 126 7 119 7 119 20 19 266 19 266 16 272 16 272 30 44 616 41 574 36 612 36 612 40 60 840 57 798 50 850 46 782 50 70 980 67 938 58 986 56 952 60 82 1148 79 1106 67 1139 63 1071 86 130 1820 127 1778 102 1734 100 1700

C70

0

10 9 126 9 126 8 136 8 136 20 20 280 20 280 16 272 16 272 30 50 700 47 658 45 765 42 714 40 65 910 62 868 59 1003 56 952 50 74 1036 71 994 66 1122 63 1071 60 83 1162 80 1120 71 1207 68 1156 86 133 1862 129 1806 105 1785 103 1751

1ZGS: Zadoks Gelişme Sıkalası; 2ESGS: Ekimden Sonraki Gün Sayısı; 3TS: Termal Süre

Artan CO2 ile birlikte karınlanma başlangıcıdan itibaren tüm uygulamalar için

gelişim süresinde uzama saptanmıştır. C700 uygulamaları altında mevcut (günümüz)


78

koşullarda her zadoks dönemi için ortalama 4 gün gecikme olurken, sıcak koşullar

altında ise 6 günlük geçikme belirlenmiştir.

Ekimden sonra her iki CO2 koşulu altında normal koşullarda 9, sıcak

koşullarda ise 7-8 gün sonra çıkış gösteren bitkilerin bundan sonraki gelişmeleri de

sıcak koşullarda daha hızlı bir şekilde gerçekleşmiştir. Günümüz karbondioksit

koşulları (C400) altında fizyolojik olgunluk sıcak koşullarda serin koşullara göre tam

sulamada 28, kısıtlı sulamada ise 27 gün daha erken gerçekleşirken, gelecekteki

karbondioksit koşulları altında ise sıcak koşullarda normal sıcaklık koşullarına göre

tam sulamada 28, kısıtlı sulamada ise 26 gün daha erken gerçekleşmiştir. Bu

bağlamada her iki karbondioksit koşulu altında da sıcaklığın önemli düzeyde gelişim

dönemini kısalttığı gözlemlenmiştir.

Kısıtlı sulamanın, her iki CO2 ve sıcaklık rejiminde de özellikle karınlamadan

sonraki gelişmeyi hızlandırıcı yönde etkili olduğu gözlenmiştir (Çizelge 4.18). Bu

bağlamda, termal sürelerin tam sulamalarda kısıtlı sulamalara kıyasla daha yüksek

olduğu saptanmıştır. Böylece kısıtlı sulamanın gelişimi kısalttığı görülmektedir.

Ewert ve ark. (2002), Almanya’da üstü açık bitki büyütme odalarında (OTC)

yaptıkları çalışmada iki farklı karbondioksit koşulu altında da (370, 550 ppm) kısıtlı

sulama koşullarında çiçeklenme döneminde yaklaşık 3 günlük kısalma

belirlemişlerdir. Buna ek olarak fizyolojik olgunluk, kısıtlı su koşulları altında

yaklaşık 8 gün daha erken olmuştur. Bu sonuçlar mevcut bulgularımızla paralel

doğrultudadır.

Her iki CO2 ve sulama uygulamasının günümüz sıcaklığına sahip koşularında

çiçeklenme evresine ortalama 81 günde ulaşılırken, artırılmış sıcaklık koşulları

altında ise 67 günde ulaşılmıştır. Aynı değerlendirme içerisinde günümüz sıcaklık

koşullarında fizyolojik olgunluğa ortalama 130 günde ulaşılırken, artırılmış sıcaklık

koşullarında ortalama 103 günde ulaşılmıştır. Böylece 3 oC’lik bir sıcaklık artışının

farklı CO2 ve sulama uygulamaları altında gelişimi karınlanma başlangıcından sonra

her evresini kısalttığı açıkça görülmektedir. Bu çerçeve içerisinde kısalan gelişim

dönemlerinin verime etki edecek en önemli parametrelerin başında geldiği

bilinmektedir. Böylece günümüz (C400NT) ve gelecekteki (C700SK) koşulları

yansıtması açısından oluşturulan konular incelendiğinde fizyolojik olgunluk süresi


79

gelecek koşulunu yansıtan C700SK uygulamasında %14 kısalmaktadır. Tüm

uygulamalara ait belirli gelişim dönemlerinin fotoğrafları Ek 3 ve 4’te verilmiştir.

Koç ve ark. (2007) Çukurova bölgesinde yaptıkları çalışmada normal sıcaklık

altında buğdayın çiçeklenme dönemine 1220 oC günde ulaştığını saptarken,

sıcaklığın 6 oC arttığı koşullar altında ise 1129 oC gün olarak belirlemişlerdir.

Çalışmamızda ise normal sıcaklık altında bu değer 1148 oC gün iken sıcaklığın 3 oC

arttığı koşullar altında 1139 oC olup anılan çalışma ile benzer sonuçları

yansıtmaktadır. Aynı çalışmada ortalama 1 oC’lik sıcaklık artışının çiçeklenme

dönemini 8.2 gün kısalttığı belirtilirken, çalışmamızda ortalama 3 oC bir artışın 15

gün kısalttığı saptanmıştır.

Liao ve Wang (2002), Çin’de artan karbondioksit (+250 ppm), sıcaklık (4.8 oC) ve kuraklığın buğday üzerine etkileri ile ilgili yapmış oldukları sera

denemesinde, artan karbondioksit koşulları altında başaklanma başlangıcı süresinde

uzama olduğunu saptamışlardır. Buna ek olarak artan sıcaklıkla hem normal CO2

koşullarında hemde arttırılmış CO2 koşullarında anılan gelişim döneminin kısaldığını

belirtmişlerdir. Bu kısalmanın normal CO2 koşulları altında daha fazla olduğu

saptanmıştır. Çalışmamızda da başaklanma başlangıcı artan karbondioksitle birlikte 4

gün uzarken artan sıcaklık anılan dönemi normal karbondioksit koşullarında 12 gün

arttırılmış karbondioksit koşullarında ise 8 gün kısaltmaktadır.

Batts ve ark. (1997), İngiltere’de seralarda artan CO2 (+330 ppm) ve

sıcaklığın (+3.5 oC) buğday verimi ve gelişimi üzerine etkileri ile ilgili yapmış

oldukları çalışmada, artan sıcaklığın buğday gelişim dönemini 34 gün kısaltığını

belirtmişlerdir. Çalışmamızda ise bu kısalma 28 gün olarak belirlenmiştir.

Müjdeci ve ark. (2005) Çukurova bölgesinde yaptıkları üç yıllık bir arazi

denemesinde buğdayda fizyolojik olgunluğa ortalama 142 günde ulaşılmış olup,

iklim odalarında yaptığımız ve günümüz koşullarını temsil eden uygulamamızda 130

güne benzer sonuçlar belirlenmiştir. Termal süre ise ortalama 1900 oC gün olup

gerçekleştirdiğimiz deneme sonuçlarına yakın değerler (1820 oC gün) saptanmıştır.


80

4.2.2. Kardeşlenme Özellikleri

Farklı CO2, sıcaklık ve su uygulamaları altında kardeş sayısı, kardeş başak

sayısı ve kardeş yaşama oranı ile ilgili varyans analiz sonuçları ve önem seviyeleri

Çizelge 4.21’de verilmiştir. Karbondioksit uygulaması üç parametrede önemli

düzeyde etkilemiştir. Sıcaklık ve su uygulamaları ise kardeş sayısı ve kardeş başak

sayısını etkilerken kardeş yaşama oranı üzerine önemli düzeyde etkisi

bulunmamaktadır. Kardeş sayısı CO2xSıcaklık ve CO2xSu etkileşiminden 0.01 önem

düzeyinde etkilenirken SıcaklıkxSu etkileşiminden ise 0.05 düzeyinde etkilenmiştir.

CO2xSıcaklıkxSu etkileşimi ise önemli düzeyde etki yapmamıştır. Kardeş başak

sayısı CO2xSıcaklıkxSu etkileşiminden 0.01 önem düzeyinde etkilenirken

CO2xSıcaklık etkileşiminden 0.05 önem düzeyinde etkilenmiştir. Hiçbir etkileşim

kardeş yaşama oranı üzerine etkide bulunmamıştır.

Çizelge 4.21. Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde kardeş sayısı, kardeş başak sayısı, kardeş yaşama oranı varyans analizi sonuçları ve önem düzeyleri.

S.d Hata Kareler Ortalaması ve Önem Düzeyleri

Kardeş Sayısı

Kardeş Başak

Kardeş Yaşama Oranı

Blok 7 0.071 0.027 60.730 CO2 (A) 1 100.00*** 2.250** 10276.891*** Hata-1 7 0.357 0.143 205.391 Sıcaklık(B) 1 4.000** 1.563* 15.016 AxB 1 4.000** 1.000* 2.641 Hata-2 14 0.286 0.210 32.542 Su (C) 1 6.250*** 5.063** 489.516 AxC 1 4.000** 1.000 21.391 BxC 1 2.250* 0.063 192.516 AxBxC 1 1.000 4.000** 385.141 Hata-3 28 0.375 0.388 149.141 D.K. (%) 63 12.56 20.99 19.01

P<0.05 ve **: P<0.01 ***: P<0.001, olasılık düzeylerinde önemlidir.


81

Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama (normal ve yüksek

sıcaklık rejimi) uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde

olgunlukta kardeş sayısı, kardeş başak sayısı ve kardeş yaşama oranı ortalama

değerleri ve LSD karşılaştırma testi sonucu oluşan gruplar Çizelge 4.22’de

verilmiştir.

Çizelge 4.22. Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde kardeş sap sayısı (adet bitki-1), kardeş başak sayısı (adet bitki-1) ve kardeş yaşama oranı ortalama değerleri ve oluşan gruplar.

Uygulama Kardeş Sayısı

Kardeş Başak

Kardeş Yaşama Oranı CO2 Sıcaklık Su

C400

N T 4.0 3.3ab 81 K 3.3 2.4c 73

Ort. 3.6m 2.8l 77

S T 3.4 2.6bc 79 K 3.8 2.8abc 74

Ort. 3.6m 2.8l 77

TORT 3.7z 2.9 80 KORT 3.6z 2.6 74

C400ORT 3.6B 2.8B 77A

C700

N T 7.3 3.6a 50 K 6.0 3.3ab 54

Ort 6.6k 3.4k 52

S T 6.2 3.5a 57 K 5.1 2.3c 45

Ort 5.6l 2.9l 51

TORT 6.7x 3.6 53 KORT 5.6y 2.8 49

C700ORT 6.1A 3.2A 52B NORT 5.1A 3.1A 65 SORT 4.6B 2.8B 64 TORT 5.2A 3.3A 67 KORT 4.6B 2.7B 61

Genel Ortalama 4.9 2.9 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini gruplandırmaktadır. x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.


82

Artan CO2 ile birlikte kardeşlenme %69 oranında artış göstermiştir. Buna

karşın artan sıcaklık ve kuraklık ile kardeş sayısında sırasıyla %10 ve %11 azalmaya

yol açmıştır. Artan sıcaklık ve kuraklığın olumsuz etkisi artan CO2’in olumlu etkisini

düşük seviyede azaltmıştır. CO2-sıcaklık etkileşiminde en yüksek kardeş sayısına 6.6

kardeş ile C700N uygulamasında saptanmıştır. C400 sıcaklık uygulamaları ise aynı

grupta yer alıp en düşük kardeş sayısına sahiptirler.

Artan CO2 ile kardeş başak sayısında %10 artış saptanmıştır. CO2’in

kardeşlenme üzerindeki olumlu etkisi kardeş başak sayısı üzerinde aynı düzeyde

olmamıştır. Artan sıcaklık ve kuraklık ile sırasıyla %10 ve %18 azalma olmuştur.

Günümüzü yansıtan uygulama C400NT ile gelecek koşulları öngören C700SK

uygulamaları karşılaştırıldığında ise gelecekte 1 adet kardeş başak daha az olmuştur.

Bu bağlamada kardeş başak sayısında artan CO2’in olumlu etkisi artan sıcaklık ve

kuraklık tarafından bastırılmaktadır. Musgrave ve Strain (1988), Duke

Üniversitesindeki bitki büyütme odalarında yaptıkları çalışmada buğdayda artan

karbondioksitin hem kardeş sayısını hemde kardeş başak sayısını arttırdığını

belirlenmişlerdir. Grifford (1979), Sionit ve ark. (1981) ve Chadhuri ve ark. (1990)

artan karbondioksit koşulları altında buğdayda kardeş sayısında artış olacağını

belirlerken Mayeux ve ark. (1997) artan karbondioksitle kardeş sayısında artış

olmadığını ve bunun sebebi olarakta çalışmalarında yüksek bitki yoğunluğu

olduğunu belirtmişlerdir. Batts ve ark. (1997), İngiltere’de seralarda artan CO2 (+330

ppm) ve sıcaklığın (+3.5 oC) buğday verimi ve gelişimi üzerine etkileri ile ilgili

yapmış oldukları çalışmada, artan karbondioksitin buğday kardeş sayısını önemli

düzeyde arttırdığını buna karşın kardeş başak sayısının ise aynı düzeyde artmadığını

belirtmiştir. Bu bağlamda anılan çalışmalardaki sonuçlar çalışmamızla paralel

doğrultudadır.

Kardeş yaşama oranı incelendiğinde ise artan karbondioksit ile birlikte kardeş

yaşama oranı %33 azalmıştır. Artan karbondioksitin kardeş sayısını arttırması buna

karşın kardeş başak sayısını aynı düzeyde artmadığından yaşam oranı daha düşük

olmuştur.

Genel olarak artan karbondioksit kardeş sayısı ve kardeş başak sayısı üzerine

olumlu etki yapmaktadır. Bu etki kardeş sayısında daha fazla olurken kardeş başak


83

sayısında ise aynı düzeyde olamamıştır. Bu da Adana-99 buğday çeşidinin kardeş

başak oluşturma kapasitesi ile ilgilidir. Buğdayın karbondioksitten daha fazla

yararlanması için bu kapasitenin daha yüksek olması gerekmektedir. Artan başak

oluşturmayan kardeş sayısı ise fazladan biyokütle artışına neden olarak dane

veriminde kullanılması olası kaynakların kardeş sapların oluşumuna harcanması ile

verimde potansiyel artışın sağlanamamasına yol açabilecektir. Bu bağlamada kardeş

sayısı artışının olumlu etkisi kardeş başak sayısının artışı ile orantılıdır.

4.2.3. Boy ve Uzunluk

4.2.3.1. Bitki Boyu Değişimi

Akdeniz agro ekosistemlerinin önemli bir örneği olan Çukurova Bölgesinde

CO2 ve sıcaklığın artması ve buna paralel olarak yağışın azalması sonucunda buğday

verim ve üretimi üzerine gelecekte oluşacak olumsuz etkilerin araştırıldığı bu

deneme sonucunda Adana-99 buğday çeşidinde ait farklı CO2 sıcaklık ve sulama

uygulamalarında bitki boyunun zamana bağlı değişimi Şekil 4.22’te verilmiştir.

Ekimden sonraki ilk 21 gün içerisinde bitki boyunda, C400 sıcak koşullarda

günde ortalama 1.69 cm artış saptanırken, normal sıcaklık koşullarında günlük

büyüme ancak 1.14 cm boyunda olup C700 sıcak koşullarda ise günde ortalama 1.59

cm artış saptanırken, normal sıcaklık koşullarında günlük büyüme 1.25 cm olmuştur.

Bundan sonraki yaklaşık iki aylık süre içerisinde her iki CO2 koşulu içinde (21 ile 78

gün arasında) büyüme özellikle sıcak koşullarda daha düşük hızda seyretmiş (C400N

0.97 cmgün-1’e karşılık C400S 0.70 cmgün-1 ve C700N 1.01 cmgün-1’e karşılık C700S

0.98 cmgün-1); ve daha kısa bir sürede, çiçeklenme döneminde durma noktasına

gelmiştir. Serin koşullarda ise büyüme aşağı yukarı iki hafta daha sürmüş ve

çiçeklenme döneminde sabitleşerek sıcak koşullara göre daha uzun bitkiler

oluşmuştur. Kısıtlı sulama, tam sulamaya göre bitki boyu ortalamalarında her iki CO2

ve sıcaklıkta kısalmaya neden olmuştur.

Normal sıcaklık koşulunun her iki CO2 ve sulama uygulaması kendi

aralarında değerlendirildiğinde bitki boyunda değişim saptanmazken artırılmış

sıcaklık koşulları altında ve her iki sulama uygulamasında C700 koşulundaki bitkiler


84

C400 koşulundakine oranla ortalama 7 cm daha uzun olmuşlardır. Buna karşın normal

sıcaklık ve tam sulanan koşullar altında yetişen bitkilerin boyuna ulaşamamışlardır.

Böylece bitki boyu parametresi dikkate alındığında artan CO2’in artan sıcaklık ve

azalan yağışın olumsuz etkisini belirli oranda dengelediği fakat tam olarak

gideremediği gözlenmiştir.


85


86

4.2.3.2. Olgunlukta Boy ve Uzunluk

Olgunlukta bitki boyuna ait değerlerin varyans analiz sonuçları ve önem

düzeyleri Çizelge 4.23’de gösterilmiştir. Çizelgede görüldüğü gibi CO2, sıcaklık ve

su uygulamalarının bitki boyu üzerinde önemli düzeyde etkisi olduğu belirlenmiştir.

İnteraksiyonlar incelendiğinde ise CO2-sıcaklık ve sıcaklık-su interaksiyonları

önemli etkide bulunurken CO2-su ve CO2-sıcaklık-su interaksiyonlarının önemsiz

olduğu saptanmıştır.

Çizelge 4.23. Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde bitki boyu, anasap başak uzunluğu, üst sap uzunluğu varyans analizi sonuçları ve önem düzeyleri.


Üst Sap Uzunluğu

Başak Uzunluğu

Bitki Boyu

Blok 7 8.373 0.508 12.953 CO2 (A) 1 0.141 2.066 165.766**

Hata-1 7 7.391 0.432 7.060 Sıcaklık(B) 1 78.766*** 0.316 826.563***

AxB 1 31.641** 2.848** 169.000***

Hata-2 14 2.971 0.261 8.290 Su (C) 1 43.891*** 3.285*** 415.141***

AxC 1 2.641 0.098 4.516 BxC 1 5.641 1.410** 105.063***

AxBxC 1 6.891 0.035 0.000 Hata-3 28 2.926 0.180 7.573 D.K. (%) 63 6.00 3.49 3.42

P<0.05 ve **: P<0.01 ***: P<0.001, olasılık düzeylerinde önemlidir.


sıcaklık rejimi) uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde

olgunlukta bitki boyu, anasap başak ve üst sap uzunluğu ortalama değerleri ve LSD

karşılaştırma testi sonucu oluşan gruplar Çizelge 4.24’de verilmiştir.

Genel olarak bakıldığında artan karbondioksit bitki boyunu %4 artırmıştır.

Artan sıcaklık ve kuraklık ise bitki boyunu sırasıyla %9 ve %6 oranlarında


87

azaltmaktadır. Bitki boyu bazında değerlendirildiğinde artan CO2’in olumlu etkisi

artan sıcaklık ve kuraklık tarafında bastırılmaktadır.

Bitki boyunda CO2xSıcaklık interaksiyonunun önemli olduğu durumda

ortalama değerlerin 3 farklı grup oluşturduğu görülmüştür. En düşük bitki boyu

değeri C400S koşulu altında olurken, en yüksek bitki boyu değeri ise, C400N ve C700N

uygulamalarında (ortalama 83.97 ve 83.94 cm) saptanmıştır. Bitki boyu için önemli

diğer bir interaksiyon olan SıcaklıkxSu açısından bakıldığında CO2xSıcaklık

interaksiyonu gibi 3 farklı grup oluştuğu saptanmıştır. En yüksek bitki boyu değerine

NT uygulamasında ulaşılmışken en düşük değer ise SK uygulamasında saptanmıştır.

Çizelge 4.24. Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde bitki boyu (cm), anasap başak uzunluğu (cm), üst sap uzunluğu(cm), ortalama değerleri ve oluşan gruplar.

Uygulama Üst sap Uzunluğu

Başak Uzunluğu Bitki Boyu CO2 Sıcaklık Su

C400

N

T 31.6 12.6 88.1 K 29.1 11.9 79.9

Ort. 30.4k 12.3k 83.9k*

S T 26.8 11.8 75.1 K 26.8 11.6 72.0

Ort. 26.8m 11.7l 73.5m

TORT 29.2 12.2 81.6 KORT 27.9 11.8 75.9

C400ORT 28.6 11.9 78.8B

C700

N T 29.9 12.6 87.5 K 27.9 11.8 80.4

Ort 28.9kl 12.2kl 83.9k

S T 29.1 12.6 81.0 K 27.0 12.4 79.0

Ort 28.1lm 12.5k 80.0l

TORT 29.5 12.6 84.3 KORT 27.4 12.1 79.7

C700ORT 28.5 12.3 81.9A NORT 29.6A 12.2 83.9A SORT 27.4B 12.1 76.8B TORT 29.3A 12.4A 82.9A KORT 27.7B 11.9B 77.8B

Genel Ortalama 28.5 12.2 80.4


88

Günümüz koşullarını yansıtan C400NT uygulamasında ortalama bitki boyu

88.1 cm iken gelecek koşullarını öngören C700SK uygulamasında ise 79 cm ile %10

düşüş saptanmıştır.

Koç ve ark. (2007) artan sıcaklık ile birlikte buğday bitki boyunda %18’lik

bir azalma saptarken çalışmamızda bu oran yaklaşık %15 olarak belirlenmiştir.

Manderscheid ve Weigel (2006), Almanya’da üstü açık bitki büyütme odalarında

(OTC) artan karbondioksidin su stresi ile etkileşimini inceledikleri çalışmalarında,

artan karbondioksidin (+280 ppm) buğdayda bitki boyunu %17 artırdığını

saptamışlardır. Bu oran çalışmamızda %4 olarak belirlenmiştir.


sıcaklık rejimi) uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde

olgunlukta başak uzunluğuna ait değerlerin varyans analiz sonuçları ve önem

seviyeleri Çizelge 4.23’de gösterilmiştir. Çizelgede görüldüğü gibi sadece su

uygulamalarının başak uzunluğu üzerinde önemli düzeyde etkisi olduğu

belirlenmiştir. İnteraksiyonlar incelendiğinde ise CO2xSıcaklık ve SıcaklıkxSu

interaksiyonları önemli etkide bulunurken CO2 uygulaması, sıcaklık uygulaması ve

CO2xSu ve CO2xSıcaklıkxSu interaksiyonlarının önemsiz olduğu saptanmıştır.


sıcaklık rejimi) uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde

olgunlukta başak uzunluğu ortalama değerleri ve LSD karşılaştırma testi sonucu

oluşan gruplar Çizelge 4.24’de verilmiştir.

Artan karbondioksidin ve sıcaklığın başak uzunluğu üzerine istatiksel açıdan

önemli bir etkisinin olmamasına karşın artan karbondioksit başak uzunluğunu

artırırken artan sıcaklık düşürmüştür. Önemli düzeyde etkide bulunan su

uygulamasında ise kısıtlı sulamada tam sulamaya kıyasla başak uzunluğu %4

azalmıştır.

Başak uzunluğunda, CO2xSıcaklık interaksiyonunun önemli olduğu durumda

ortalama değerlerin 3 farklı grup oluşturduğu görülmüştür. En düşük başak uzunluğu

değeri C400S koşulu altında olurken, en yüksek ise, C400N ve C700S uygulamalarında

(ortalama 12.25 ve 12.47 cm) saptanmıştır. Başak uzunluğu için önemli diğer bir

interaksiyon olan Sıcaklık-su açısından bakıldığında CO2xSıcaklık interaksiyonu gibi


89

2 farklı grup oluştuğu saptanmıştır. En yüksek başak uzunluğu değerine NT

uygulamasında ulaşılmışken (12.59 cm) diğer uygulamaların aynı gruba girdiği

saptanmıştır. Başak uzunluğu C700 koşulları altında ortalama 12.33 cm’ye ulaşırken

C400 koşulları altında ise 11.97 cm olarak saptanmıştır.

CO2, sıcaklık ve sulama (normal ve yüksek sıcaklık rejimi) uygulamaları

altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde olgunlukta üst sap uzunluğuna ait

değerlerinin varyans analiz sonuçları ve önem seviyeleri Çizelge 4.23’de verilmiştir.

Çizelgede görüldüğü gibi sıcaklık ve su uygulamalarının başak uzunluğu üzerinde

önemli düzeyde etkisi olduğu belirlenmiştir. İnteraksiyonlar incelendiğinde ise

sadece CO2xSıcaklık interaksiyonu önemli etkide bulunurken CO2 uygulaması ve

SıcaklıkxSu, CO2xSu ve CO2xSıcaklıkxSu interaksiyonlarının önemsiz olduğu

saptanmıştır.

Adana-99 buğday çeşidinde olgunlukta üst sap uzunluğu ortalama değerleri

ve LSD karşılaştırma testi sonucu oluşan gruplar Çizelge 4.24’de verilmiştir.

Genel olarak artan sıcaklık üst sap uzunluğunda %7 kısalmaya neden

olmuştur. Su uygulamasında da kısıntılı sulamada tam sulamaya kıyasla %6 oranında

kısalma belirlenmiştir.

Üst sap uzunluğunda, CO2xSıcaklık interaksiyonunun önemli olduğu

durumda ortalama değerlerin 4 farklı grup oluşturduğu görülmüştür. En düşük üst

sap uzunluğu değeri C400S koşulu altında olurken (26.75 cm), en yüksek ise, C400N

uygulamasında (ortalama 30.38 cm) saptanmıştır. En yüksek Üst sap uzunluğu

C400NT uygulamasında ortalama 31.63 cm ile en yüksek değere ulaşırken C400SK

uygulaması ise 26.75 cm ile en düşük değer olarak saptanmıştır.

Bitki boyu, başak uzunluğu, ve üst sap uzunluğu verilerinin değerlendirilmesi

sonucunda sıcaklık ve kuraklık artışı anılan parametreler üzerine olumsuz etki

yapmaktadır. Buna karşın artan CO2 miktarı bu olumsuz etkiyi belirli düzeyde tolere

edebildiği görülmektedir.


90

4.2.4. Yaprak Alanı

4.2.4.1. Anasap Bayrak Yaprak ve Toplam Yaprak Alanı

Bayrak yaprak alanı ölçümleri için deneme boyunca ekimden sonra 61.

günden itibaren belirli aralıklarla örneklemeler yapılmıştır. Her iki karbondioksit

uygulamasında artan sıcaklık bayrak yaprağın yeşil kalma süresini kısaltmıştır (Şekil

4.23). Artan karbondioksit koşulları altında ortalama bayrak yaprak alanı, daha düşük

seviyede kalmıştır. Her iki karbondioksit uygulaması altında da bayrak yaprak alanı,

sıcak koşullarda serin koşullara göre daha düşük ortalamaya sahiptir. Suyun

kısıtlandığı koşullardaki yaprak alanı ise, karbondioksit ve sıcaklık uygulamalarında

olumsuz yönde etkilenmiştir. Mulholland ve ark. (1997), üstü açık bitki büyütme

odalarında artan karbondioksidin buğday gelişimi ve verimi üzerine yaptıkları

çalışmada, karbondioksidin günümüze kıyasla farklı 2 artış seviyesinde (günümüz

karbondioksit içeriği, 550 ppm, 680 ppm) artan karbondioksit ile bayrak yaprak

alanında önemsiz düzeyde azalma olmadığını saptamışlardır.

Tam kontrollü koşullar altında farklı CO2, sıcaklık ve sulama (normal ve

yüksek sıcaklık rejimi) uygulamalarında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde

anasap yaprak alanı değişimi Şekil 4.24’de verilmiştir. Yaprak alanı ölçümleri için

her iki CO2 koşulunu yansıtan denemeler boyunca ekimden sonra 21. günden itibaren

başlamak üzere belirli aralıklarla örneklemeler yapılmıştır. Anasap düzeyinde yaprak

alanı, sıcak koşullarda normal koşullara göre daha hızlı bir şekilde artış göstermiştir.

Tam sulanan uygulamalarda kısıtlı sulananlara kıyasla daha yüksek yaprak alanı

değerlerine ulaşılmıştır. Yeşil kalma süresi sıcak koşullar altında normal koşullara

göre daha kısa olmuştur. Her iki karbondioksit uygulaması altında da sıcak ve serin

koşullarda gelişim seyri boyunca yaprak alanı ortalama değeri farklılık

göstermemektedir. Anasap düzeyinde suyun kısıtlandığı koşullarda yaprak alanı

büyüklüğü her iki CO2 ve sıcaklıkta da olumsuz yönde etkilenirken C700

uygulamalarında yaşlanma sürecinde tam tersi bir durum sözkonusudur.

Manderscheid ve Weigel (2006), Almanya’da üstü açık bitki büyütme odalarında

(OTC) artan karbondioksidin su stresi ile etkileşimini inceledikleri çalışmalarında,


91

kısıtlı sulamaya kıyasla tam sulama koşulları altında artan karbondioksidin (+280

ppm) buğdayda yaprak yaşlanmasını daha erken gerçekleştirdiğini belirlemişlerdir.

Bu yaklaşım, çalışma sonuçlarımızla benzerlik göstermektedir.

Genel olarak bakıldığında günümüzü yansıtan C400NT uygulamasında

ortalama yaprak alanı 88.2 cm2 iken geleceği yansıtan uygulama olan C700SK

uygulamasında ise 70.4 cm2 olup %20 azalma belirlenmiştir.

4.2.4.2. Bitki Yaprak Alanı

Anasap yaprak alanı seyrinde olduğu gibi bitki başına yaprak alanı, sıcak

koşullarda serin koşullara göre daha hızlı bir şekilde artış göstermiştir ve süre

kısaldığı için sonuçta sıcak koşullarda oluşan yaprak alanı büyüklüğü serin koşullara

göre daha düşük düzeyde kalmıştır, yeşil kalma süresi de yine serin koşullara göre

daha kısa olmuştur (Şekil 4.25). Suyun kısıtlandığı koşullardaki yaprak alanı

büyüklüğü ve yeşil kalma süresi, her iki CO2 ve sıcaklıkta da olumsuz yönde

etkilenmiştir. Bitki başına yaprak alanı oluşum ve yaşlanma süreci, anasap yaprak

alanı değişimlerinden çok, kardeşlerin yaprak alanı değişimleri tarafından

belirlenmiştir. Yaprak alanı en büyük değerine C400N, C700N uygulamalarında 61.

günde, C400S uygulamalarında 42. günde ulaşırken C700ST uygulaması 61. günde

C700SK ise 42. günde ulaşmıştır. Yaprak alanının en üst seviyeye ulaştığı değerler,

CO2’in arttığı ve tam sulama uygulamasının yapıldığı durumlarda belirlenmiştir.

Buna karşın kısıtlı sulama uygulamalarında artan CO2 ile birlikte yaprak alanlarının

ulaştığı en büyük değerinde bir artış olmayıp azalma gözlemlenmiştir. C400N

uygulamaları en yüksek değer yaprak alanına ulaştığında fenolojik gelişim açısından

başaklanma başlangıcında olurken C400S uygulamaları ise karınlanma başlangıcı ile

başaklanma başlangıcı arasındadır. Artan CO2 koşulları altında ise en büyük değerine

C700N uygulamaları karınlanma başlangıcı ile başaklanma başlangıcı arasında

ulaşırken C700ST başaklanma başlangıcında C700ST karınlanma başlangıcında

ulaşmıştır.


92


93


94


95

4.2.5. Madde Üretimi Dağılımı ve Değişimi

4.2.5.1 Olgunlukta Başak Ağırlığı

4.2.5.1.(1). Olgunlukta Ana Başak Ağırlığı

Her iki CO2 uygulamasında olgunlukta elde edilen anasap başak ağırlığı

varyans analizi sonuçları ve önem seviyeleri Çizelge 4.25’de verilmiştir. Çizelgede

görüldüğü üzere CO2 uygulaması ile, CO2xSu ve SıcaklıkxSu interaksiyonları anasap

başak ağırlığı üzerine önemsiz etki yaparken su ve sıcaklık uygulamaları ile

CO2xSıcaklık ve CO2xSıcaklıkxSu interaksiyonu başak ağırlığı üzerine önemli

düzeyde etkide bulunmuştur. Su uygulaması başak ağırlığını 0.001 önem düzeyinde

etkilerken sıcaklık uygulaması ile CO2xSıcaklık ve CO2xSıcaklıkxSu etkileşimi ise

0.05 önem düzeyinde etkili bulunmuştur.


uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde olgunlukta Anasap başak ve Kardeş başakların ağırlıklarının varyans analizi sonuçları ve önem düzeyleri.


Ana Başak Ağırlığı

Kardeş Başakların Ağırlığı

Blok 7 0.215 0.434 CO2 (A) 1 0.218 17.399**

Hata-1 7 0.051 0.628 Sıcaklık(B) 1 0.497* 21.172***

AxB 1 0.473* 5.505*** Hata-2 14 0.077 0.318 Su (C) 1 1.082*** 72.612***

AxC 1 0.238 13.077***

BxC 1 0.260 0.359 AxBxC 1 0.400* 4.532** Hata-3 28 0.076 0.537 D.K. (%) 63 8.3 11.73

*:P<0.05 ve **: P<0.01 ***: P<0.001, olasılık düzeylerinde önemlidir.

CO2, sıcaklık ve sulama (normal ve yüksek sıcaklık rejimi) uygulamaları

altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde olgunlukta anasap başak ağırlığı


96

ortalama değerleri ve LSD karşılaştırma testi sonucu oluşan gruplar Çizelge 4.26’de

verilmiştir.

Çizelge 4.26. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde olgunlukta ana başak ve kardeş başaklar ağırlıklarının (g bitki-1) ortalamaları ve oluşan gruplar

Uygulama Ana Başak Ağırlığı

Kardeş Başaklar Ağırlığı CO2 Sıcaklık Su

C400

N T 3.25ab 6.81bc K 3.14bc 5.20d

Ort. 3.19a 6.01l

S T 2.93cde 5.87cd K 2.76e 5.02de

Ort. 2.84b 5.44l

TORT 3.09 6.34y KORT 2.95 5.11z

C400ORT 3.02 5.72B

C700

N T 3.47a 8.81a K 2.81de 6.46c

Ort 3.14a 7.64k

S T 3.18bc 7.76b K 3.09bcd 4.04e

Ort 3.13b 5.89l

TORT 3.33 8.29x KORT 2.95 5.25z

C700ORT 3.14 6.77A NORT 3.17A 6.82A SORT 2.99B 5.67B TORT 3.21A 7.31A KORT 2.95B 5.18B

Genel Ortalama 3.08 6.25 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.

Anasap başak ağırlığını artan sıcaklık ile birlikte %6 oranında düşerken

kısıntılı sulama uygulaması tam sulamaya kıyasla %8 düşüş göstermiştir. Anasap

başak ağırlığında CO2xSıcaklıkxSu interaksiyonunda yedi farklı grup oluşmuştur.

Uygulamalar içinde en yüksek değeri C700NT (3.472 g) ulaşırken en düşük değere ise

C400SK (2.759 g) uygulamasında belirlenmiştir. Günümüzü yansıtan koşul olan


97

C400NT ile gelecek koşullarını yansıtan C700SK uygulamaları karşılaştırıldığında ise

anasap başak ağırlığı arasındaki fark 0.159 g olup (C400NT> C700SK) her iki

uygulamanında farklı gruplarda yer aldığı belirlenmiştir. Bir diğer önemli etkileşim

olan CO2xSıcaklık’ta ise 3 farklı grup oluşurken yüksek başak ağırlığına 3.191 g ile

C400N uygulamasında ulaşılırken en düşük başak ağırlığına 2.843 g ile C400S

uygulamasında saptanmıştır.

Sonuç olarak olgunluk dönemindeki başak ağırlıkları incelendiğinde artan

sıcaklık ve kuraklığın anasap başak ağırlığı üzerinde olumsuz etkisi olacağı

saptanmıştır. Buna karşın artan CO2’in sıcaklığın ve kuraklığın neden olduğu

olumsuz etkiyi belirli bir oranda tolere edebildiği fakat anasap başak ağırlığının

günümüz koşullarına ulaşamadığı belirlenmiştir.

4.2.5.1.(2) Olgunlukta Kardeş Başaklar Ağırlığı

Çizelge 4.25’de verilen CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarının kardeş

başakların olgunlukta dönemdeki ağırlığının varyans analizi ve önem düzeyleri

sonuçları incelendiğinde, sadece SıcaklıkxSu interaksiyonu önemli düzeyde etkide

bulunmamıştır. Bunun dışındaki tüm interaksiyonlar ve uygulamalar kardeş başak

ağırlığında istatiksel açıdan önemli etkide bulunmuştur.

Çizelge 4.26 incelendiğinde, artan karbondioksit kardeş başakların ağırlığını

%15 artırırken, artan sıcaklık ve kuraklık kardeş başak ağırlıklarını sırasıyla yaklaşık

%17 ve %29 oranında azaltmıştır. Bu bağlamada karbondioksidin olumlu etkisi artan

sıcaklık ve kuraklık ile bastırılmaktadır.

Ortalama kardeş başakların ağırlığında CO2xSıcaklık interaksiyonunun 2

farklı grup oluşturduğu saptanmıştır. C700N uygulaması (7.636 g) en yüksek değere

ulaşırken diğer 3 uygulamada aynı gruba dahil olmuşlardır (C400N;6.007 g,

C400S;5.443 g, C700S;5.899 g). CO2xSu interaksiyonunda ise 3 farklı grup

oluşmuştur. En yüksek değer C700T uygulaması (8.285 g) olurken en düşük ise C400K

uygulaması (5.112 g) olmuştur. 3 koşulun interaksiyonunda (CO2xSıcaklıkxSu) ise 8

farklı grup oluşmuştur. En yüksek değere C700NT uygulamasında (8.813 g)

ulaşılırken en düşük ağırlık C700SK uygulamasında (4.041 g) belirlenmiştir.


98

SıcaklıkxSu interaksiyonunun önemsiz olduğu halde NT uygulaması 7.812 g ile en

üst düzeye ulaşırken SK uygulaması 4.531 g ile en düşük düzeyde kalmıştır. C400’ün

(5.725 g) ortalamaları ile C700 uygulamaları (6.768 g) karşılaştırıldığında artan CO2

ile birlikte kardeş başakların ağırlığında %18’lik bir artış saptanmıştır.

Günümüz koşullarını yansıtan C400NT uygulaması (6.811 g) ile gelecek

koşullarını yansıtan C700SK uygulaması (4.041 g) karşılaştırıldığında, kardeş

başakların ağırlığında %40 düzeyde azalma olduğu saptanmıştır. Sadece CO2’in

arttığı ve diğer faktörler yönünden günümüz koşullarını yansıtan uygulamada

(C700NT) ise C400NT uygulamasına göre %30 verim artışı belirlenmiştir. Bu durum,

artan CO2’in koşullar uygun olduğunda önemli düzeyde verim artışı sağladığını

göstermektedir. Buna karşın uygun koşulların olmaması artan CO2’in olumlu etkisini

indirgemektedir.

Uygulamalar arasında ana sap ve kardeşlerdeki başak ağırlığı birikim seyri

karşılaştırıldığında, bitki düzeyinde oluşan başak ağırlık farklılığının, ana saptan çok

kardeşlerdeki birikimden kaynaklandığı görülmüştür.

4.2.5.2. Danelere Madde Birikimi

4.2.5.2.(1) Ana Başakta Danelere Madde Birikimi

Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99

buğday çeşitinde ana başakta dane ağırlık değişimini incelemek üzere alınan bitki

örneklerinde bitki, ana sap ve başak oluşturabilen kardeşler bazında danelere

biriktirilen madde miktarı (dane verimi), daneler rahatlıkla harmanlanabilecek

duruma geldiğinde başlamak üzere tam oluma kadar izlenmiştir (Şekil 4.26).


99


100

Sıcaklığın en belirgin etkisi dane veriminin zamana bağlı değişiminde kendini

göstermiştir. Sıcak koşullarda ana sap danelere madde birikim kısa sürede hızla

tamamlamıştır. C400 koşullarında aktif dane dolum süresi sıcak uygulamasında

ekimden sonra 78. günden 106. güne kadar sürerken, serin koşullarda ise 85. günden

116. güne kadar sürmüştür. Artan sıcaklıktan dolayı aktif dane dolum süresinin 7 gün

daha önce başladığı saptanmıştır. Bu dönemde anasap düzeyinde danelere günlük

birikim serin koşullarda 63 mg olurken sıcak koşullar altında ise 70 mg olarak

belirlenmiştir.

Artırılmış CO2 koşulları altında aktif dane dolum süresi sıcak koşullarda, C400

gibi, 78 günden 106. güne kadar sürerken, serin koşullarda ise 85. günden 120. güne

kadar sürmüştür. C700 uygulaması altında artan sıcaklıktan dolayı aktif dane dolum

süresi C400 uygulamasındaki gibi 7 gün daha önce başladığı saptanmıştır. Buna karşın

serin koşullarda C400’ün aynı koşullarına kıyasla daha uzun sürmüştür. Bu dönemde

ana sap düzeyinde danelere günlük birikim C700N koşulunda 54 mg olurken, C700S

koşulunda 73 mg olmuştur.

Her iki karbondioksit uygulaması altında da serin koşularda birikim daha

düşük hızda gerçekleşmiş olmasına rağmen dolum süresinin daha uzun sürmesi

sonucunda ana sap dane verimlerinde faklılık oluşmamıştır. Günümüz koşullarını

yansıtan C400NT uygulamasında ana sap dane verimi 2.63 g olurken gelecek

koşullarını öngören C700SK uygulamasında ise %7’lik bir azalma ile 2.45 g olmuştur.

Su uygulamalarıda ise anasap dane verimilerinde birbirlerine yakın değerlere

ulaşmıştır.

4.2.5.2.(2) Kardeş Başaklarda Danelere Madde Birikimi

Sıcaklığın ve su uygulamalarının belirgin etkisi kardeş başakların dane

veriminin zamana bağlı değişiminde ortaya çıkmıştır (Şekil 4.27). Sıcak koşullarda

kardeş sap danelere madde birikim kısa sürede hızla tamamlamıştır. C400 koşullarında

aktif dane dolum süresi sıcak uygulamasında ekimden sonra 78. günden 99. güne

kadar sürerken, normal sıcaklık koşullarında ise 85. günden 120. güne kadar

sürmüştür. Artan sıcaklıktan dolayı aktif dane dolum süresinin 7 gün daha önce


101

başladığı kardeş sapta da belirlenmiştir. Bu dönemde anasap düzeyinde danelere

günlük birikim serin koşullarda 118 mg olurken sıcak koşullar altında ise 155 mg

olarak belirlenmiştir.

Artırılmış CO2 koşulları altında aktif dane dolum süresi sıcak koşullarda 78.

günden 106. güne kadar sürerken, serin koşullarda ise C400 uygulamasında olduğu

gibi 85. günden 120. güne kadar sürmüştür. C700 uygulaması altında artan sıcaklıktan

dolayı aktif dane dolum süresi C400 uygulamasındaki gibi 7 gün daha önce başladığı

saptanmıştır. Bu dönemde kardeş sap düzeyinde danelere günlük birikim her iki

sıcaklık uygulamasında da 132 mg olmuştur. Her iki CO2 uygulamasında da, serin

koşullarda dolum süresinin daha uzun olması sonucunda kardeş sap dane verimi daha

yüksek değerlere ulaşmıştır.

Sulama uygulamalarında ise kısıtılı sulanan koşullarda verim tam sulanan

koşullara göre daha düşük olmuştur. C400 uygulamalarında kısıtlı sulama, günümüz

sıcaklık rejiminde dane büyümesi boyunca, gelecek sıcaklık rejiminde ise daha çok

dane büyümesinin geç dönemlerinde olumsuz yönde etki gösterirken C700

uygulamalarında tersi bir durum söz konusudur. Her iki CO2 koşulu altında da kısıtlı

sulama tam sulanan koşullara göre verimde azalmalara neden olmuştur.


102


103

4.2.5.3. Yaprak, Sap ve Kök Ağırlığındaki Değişimler

4.2.5.3.(1) Bitki Yaprak Ağırlığı Değişimi


buğday çeşitinde bitki düzeyinde yaprak ağırlığının zamana bağlı değişimi Şekil

4.28’de verilmiştir.

Yaprak ağırlıkları ortalamaları genel olarak artırılmış karbondioksit altında

daha yüksek değerlerde olmuştur. Yaprak alanları arasında önemli düzeyde farklılık

saptanmasa da ağırlıklar arasında özellikle tam sulanan koşullarda artan

karbondioksitle birlikte daha fazla artış belirlenmiştir. Artan karbondioksitle birlikte

yaprak ağırlığı ortalama %21 artmıştır. Tüm uygulamalarda yaprak ağırlıkları tepe

değerlerine ulaştıktan sonra %17-%23 arasında ağırlıklarını kaybetmişlerdir. En

yüksek ağırlık kaybı C700NT uygulamasında olurken en düşük ise C400SK’da

olmuştur.

Teramura ve ark. (1990), Amerika, Maryland’de seralarda artan

karbondioksidin buğdayda gaz değişimi ile ilgili yapmış olduğu saksı denemesinde

300 ppm’lik CO2 artışı ile yaprak ağırlıklarında önemli düzeyde artış saptamışlardır.

Günümüz koşullarını yansıtan C400NT uygulamasında vejetasyon dönemi

ortalaması yaprak ağırlığı 1.81 g olurken gelecek koşullarını yansıtan C700SK

uygulamasında ise 1.70 g olup %6 düzeyinde azalmıştır. Sadece karbondioksidin

arttığı koşulda (C700NT) ise yaprak ağırlığı yaklaşık %27 artış göstermiştir. Bu

bağlamada artan karbondioksidin yaprak ağırlığı üzerindeki olumlu etkisi artan

sıcaklık ve kuraklık tarafından bastırılmaktadır.


104


105

4.2.5.3.(2) Anasap Ağırlık Değişimi

Anasapta madde birikim hızı her iki CO2 koşulu için artırılmış sıcaklık

uygulamalarında 78. günde durma noktasına ulaşırken günümüzü yansıtan sıcaklık

uygulamalarında ise 85. günde sabitleşmiştir (Şekil 4.29A). Bundan sonraki

dönemde iki koşulda da aşağı yukarı benzer hızda gerçekleşen birikim, sıcak

koşullarda 99. günden sonra durma noktasına ulaşırken; serin koşullarda 106. güne

kadar devam etmiştir. Her iki CO2 ve sıcaklık koşulları altında su uygulamalarının

etkisi, gelişmenin geç dönemlerinde (78. günden sonra) belirginleşmiştir. Tüm

sıcaklık ve sulama uygulamaları için artırılmış CO2 koşulları altında ana sap ağırlığı

daha yüksek bir değere ulaşmıştır. Günümüz CO2 ve iklim koşullarını yansıtan

C400NT uygulamasında ana sap ağırlığı ortalama 1.55 g iken olası gelecek koşullarını

yansıttığı öngörülen C700SK uygulamasında ise 1.22 g olup %27’lik bir azalış

belirlenmiştir. Buna karşın sadece CO2’in arttığı uygulamada ise (C700NT) ana sap

ortalama ağırlığı 1.82 g olup %17 artış belirlenmiştir. Bu bağlamda anasap ortalama

ağırlığı bazında artan karbondioksidin olumlu etkisi artan sıcaklık ve kuraklıktan

dolayı ortaya çıkmamaktadır.

4.2.5.3.(3). Kardeş Sap Ağırlık Değişimi

CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday

çeşidinde kardeş sap ağırlığının zamana bağlı seyri Şekil 4.29B’de verilmiştir. Her

iki CO2 koşulu altında da anasapta olduğu gibi, artırılmış sıcaklık uygulamalarında

ilk 78 gün kardeş sap ağırlıkları madde birikim hızı yüksek düzeyde gerçekleşirken

günümüz sıcaklığını yansıtan uygulamalarda ise gelişim hızı 85. güne kadar

gerçekleşmiştir. Bundan sonraki dönemlerde her iki CO2 koşulu altındaki artırılmış

sıcaklık koşullarında kardeş sap ağırlıklarında azalma olurken normal sıcaklık

koşulları altında 120. günden sonra kardeş sap ağırlıklarında düşüşler saptanmıştır.

Her iki CO2 ve sıcaklık koşulları altında su uygulamalarının etkisi, gelişmenin geç

dönemlerinde (78. günden sonra) belirginleşmiştir. Böylece sıcaklığın artışıyla

birlikte gelişimin daha hızlı gerçekleştiği ve çiçeklenme döneminde ulaşılan

değerlerin daha düşük olduğu belirlenmiştir. Günümüz CO2 ve iklim koşullarını


106

yansıtan C400NT uygulamasında kardeşsaplar ağırlığı ortalama 3.6 g iken olası

gelecek koşullarını yansıttığı öngörülen C700SK uygulamasında ise 2.1 g olup

%44’lük bir azalış belirlenmiştir. Buna karşın sadece CO2’in arttığı uygulamada

kardeş sapların ağırlığı ortalama 5.0 g olup %38 artmıştır. Bu bağlamda ana sapta

olduğu gibi kardeş saplarda da karbondioksitin olumlu etkisi artan sıcaklık ve su

kısıntısı tarafından örtünmektedir.

4.2.5.3.(4) Bitki Düzeyinde Kök Ağırlığı Değişimi

Her iki CO2 koşulu altında ilk örnek tarihinde (ekimden 21 gün sonra)

uygulamalar arasında kök ağırlığı yönünden önemli bir fark saptanmamış; bitki

başına ortalama kök ağırlığı C400 uygulamalarında 0.9 g olurken C700

uygulamalarında ise 0.5 g olmuştur (Şekil 4.30). C400 uygulamalarında bundan

sonraki 20 gün içerisinde sıcak koşullarda günde ortalama 19.9 mg’lık bir artış

gösteren kök ağırlığı ekimden 41 gün sonra en yüksek değerine (ortalama 3.98 g)

ulaşmıştır. Serin koşullarda kök büyümesi daha düşük bir hızla (ortalama olarak önce

15 mg gün-1, daha sonra 4.6 mg gün-1) ancak biraz daha uzun sürmüş ve 61. günde

sıcak koşullardaki kök ağırlığına benzer değerlere (ortalama 3.99 g) ulaşmıştır. Kök

ağırlığının en yüksek düzeye ulaştığı zaman iki sıcaklık rejiminde de karınlanma

dönemi başlangıcına rast gelmektedir. Bu dönemden sonra kökler, serin ve tam sulu

koşullarda ağırlıklarını uzun süre korurken, diğer koşullarda özellikle de sıcak ve de

kısıtlı sulanan koşullarda çiçeklenmeden sonra hızlı bir şekilde ağırlık kaybı

göstermiştir. C700 uygulamalarında ise kök ağırlıkları genel olarak 61 gün sonra en

yüksek değerine ulaşırken sadece C700NT uygulaması 85. günden sonra

sabitleşmiştir. Artırılmış karbondioksit koşulları altında tam sulanan koşularda kök

ağırlığı ortalama değerleri kısıtlı sulananlara kıyasla daha yüksek değerlerdedir.

Genel olarak bakıldığında artan CO2 ile birlikte vejetasyon periyodu boyunca

önemli düzeyde kök ağırlığı artışı saptanmıştır. Wechsung ve ark. (1999) artan

karbondioksidin kışlık buğdayda kök ağırlığı üzerine etkileri ile ilgili yapmış olduğu

çalışmada sulu ve kuru koşullar altında karbondioksidin 180 ppm artması ile

vejetasyon dönemi boyunca kök ağırlığının ortalama %70 arttığını saptamışlardır.


107

Wall ve ark. (2006) açık hava artan karbondioksit denemesi (FACE) ile tam sulanan

koşullar altında 180 ppm’lik karbondioksit artışı ile ortalama kök ağırlığında %24

artış belirlemişlerdir. Kısıtlı koşullar altında ise bu artış %30 olmuştur.

Çalışmamızda ise artan karbondioksit ile tam sulanan koşullarda %170 artış olurken

kısıtlı koşullar altında ise %210 olarak belirlenmiştir. Anılan çalışmalarda artışların

daha düşük olmasının nedeni ise tarla denemeleri olmalarından ve daha düşük

karbondioksit konsantrasyonlarından kaynaklanmaktadır.

4.2.5.4. Toplam Topraküstü Bitki Ağırlığı Değişimi

C400 koşulları altında gelişmenin ilk 78 gününde toprak üstü organlarda

madde birikimi, sıcak koşullarda serin koşullara göre daha hızlı (119 mg gün-1

karşılık 104 mg gün-1) olmuştur (Şekil 4.31). Bundan sonraki dönemde iki koşulda

da benzer hızda gerçekleşen birikim, sıcak koşullarda 106. günden sonra durma

noktasına ulaşırken; serin koşullarda 120. güne kadar devam etmiştir. Su

uygulamalarının etkisi, gelişmenin geç dönemlerinde (78. günden sonra)

belirginleşmiş; tam suya göre kısıtlı su, birikim hızında hem serin hem de sıcak

koşulda sırasıyla %36 (250 mg gün-1’den 161 mg gün-1’e ) ve %47 ( 195 mg gün-

1’den 103 mg gün-1’e ) oranında düşüşe neden olmuştur.

C700 koşulları altında da gelişmenin ilk 78 gününde toprak üstü organlarda

madde birikimi, sıcak koşullarda serin koşullara göre daha hızlı (144 mg gün-1

karşılık 142 mg gün-1) olmuştur (Şekil 4.31). Bundan sonraki dönemde sıcak

koşullarda 106. günden sonra durma noktasına ulaşırken; serin koşullarda 116. güne

kadar devam etmiştir. Sulama uygulamalarının etkisi, C400 koşulları altındaki

uygulamalar gibi paralellik göstererek gelişimin geç dönemlerinde (78.günden sonra)

belirginleşmiştir. Olgunlukta bitki ağırlıkları dikkate alındığında tam sulamaya göre

kısıtlı sulama, birikim hızında hem serin hem de sıcak koşulda sırasıyla %27 (150

mg gün-1’den 110 mg gün-1’e) ve %30 (130 mg gün-1’den 90 mg gün-1’e) oranında

düşüşe neden olmuştur.


108


109


110


111

4.2.6. Dane Verimi ve Verim Ögeleri

Olgunlukta toplam bitki düzeyinde dane verimi, hasat indeksi ve ana başak ve

kardeş başaklar düzeylerinde verim ögeleri ile ilgili varyans analiz sonuçları Çizelge

4.27’de verilmiştir. CO2 uygulaması, bitki hasat indeksini 0.05, bitki dane verimini,

kardeş sap dane sayısını, daneli başakcık sayısını, toprak üstü biyokütleyi 0.01

olasılık düzeyinde etkilerken kardeş sap dane verimini, kardeş sap dane ağırlığını ve

biyokütleyi 0.001 olasılık düzeyinde etkilemiştir. Diğer parametreler ise CO2

uygulamasından etkilenmemiştir. Sıcaklık uygulaması biyokütle, toprak üstü

biyokütle, bitki dane verimini, anasap dane ağırlığını, anasap dane verimini ve

anasap dane sayısını 0.001 olasılık düzeyinde, anasap dane sayısını ve kardeş sap

dane ağırlığını 0.01 olasılık düzeyinde etkilerken daneli başakcık sayısını ise 0.05

önem düzeyinde etkilemiştir. Bitki hasat indeksi ve bitki dane verimi sıcaklık

uygulamasından etkilenmemiştir. Sulama uygulaması ise biyokütle, toprak üstü

biyokütle, bitki dane verimini, kardeş sap dane verimini ve kardeş sap dane sayısını

0.001 olasılık düzeyinde etkilerken ana sap dane verimi, ana sap dane sayısını ve

daneli başakcık sayısını 0.01 olasılık düzeyinde etkilemiştir. Ana sap, kardeş sap ve

bitki hasat indeksi ise sulama uygulamasından etkilenmemiştir.

İnteraksiyonlar incelendiğinde, CO2xSıcaklık interaksiyonu ana sap dane

ağırlığını 0.05 olasılık düzeyinde etkilerken, kardeş sap dane sayısı, dane ağırlığını

ve daneli başakcık sayısını 0.001 olasılık düzeyinde etkilemiştir. Diğer parametreler

ise anılan interaksiyondan etkilenmemiştir. CO2xSu interaksiyonu ise kardeş sap

dane sayısını 0.05 olasılık düzeyinde etkilerken kardeş sap dane verimini, ve

biyokütle, toprak üstü biyokütle ve bitki dane verimini 0.001 olasılık düzeyinde

etkilemiştir. CO2xSıcaklıkxSu interaksiyonu, bitki dane verimini 0.05, ana sap dane

ağırlığı, kardeş sap dane verimini 0.01 olasılık düzeyinde etkilerken, kardeş sap dane

sayısını ve kardeş sap dane ağırlığını 0.001 önem düzeyinde etkilemiştir. Genel

olarak bitki bazında dane verimi üzerine farklı düzeydeki CO2, sıcaklık ve suyun

etkisi kardeşlerden oluşan farklılıktan kaynaklanmaktadır. Hasat indeksinde

farklılıklar oluşmasada biyokütle önemli düzeyde farklılıklar göstermektedir.


112


113

4.2.6.1. Ana Başak Dane Verimi ve Verim Ögeleri

Çizelge 4.28’de ana sap düzeyinde dane verimi, dane sayısı, dane ağırlığı ve

daneli başakcık sayısı ile ilgili ortalamalar ve oluşan gruplar verilmiştir. Ana sap

dane verimini etkileyen SıcaklıkxSu interaksiyonunda 3 farklı grup oluşmuştur. NT

uygulaması 2.677 g ile en yüksek değere sahiptir. NK uygulaması ile SK uygulaması

aynı grupta yer alırken NK uygulaması 2.359 g ile en düşük değere sahiptir. Diğer

interaksiyonların ana sap dane verimi üzerine önemli düzeyde etkisi olmamıştır.

Buna karşın günümüz koşullarını yansıtan C400NT uygulamasında ana sap dane

verimi 2.629 g iken gelecek koşullarını yansıtan C700SK uygulamasında ise 2.446 g

ile %7’lik bir düşüş olmuştur. Anasap dane sayıları üzerine hiçbir interaksiyon

önemli düzeyde etkide bulunmamıştır. Ana sap dane ağırlıklarına bakıldığı zaman ise

CO2xSıcaklık interaksiyonu 4 farklı grup oluşturmuştur. En yüksek değere C700S

(48.125 mg) uygulaması ulaşırken en düşük değere ise C700N (39.625 mg)

uygulamasında saptanmıştır. Bunun nedeni olarakta ana sap dane sayılarına

bakıldığında en yüksek dane sayısına C700N uygulaması sahip iken en düşük dane

sayısısının C700S uygulamasında olması dane ağırlıklarını ters orantılı olarak

etkilemiştir. CO2xSıcaklıkxSu interaksiyonu anasap dane ağırlıklarında 7 farklı grup

oluşturmuştur. En yüksek değere dane sayısı en az olan C700SK (49.750 mg)

uygulamasında olurken en düşük değere C700NK (38.125 mg) uygulamasında

ulaşılmıştır. Anasap başak, daneli başakcık açısından incelendiğinde artan

karbondioksidin daneli başakcık sayısını olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir.

Buna karşın artan sıcaklık ve kuraklık daneli başakcık sayısını azaltmaktadır.

İstatiksel açıdan önemsiz düzeyde olsada günümüz koşullarını yansıtan C400NT

uygulamasında daneli başakcık sayısı geleceği koşullarını öngören uygulama olan

C700SK’dan 1 adet daha fazla daneli başakcığa sahiptir.

Genel olarak değerlendirildiğinde Adana-99 buğday çeşidinde, anasap dane

verimi gelecekte olası olumsuz koşullardan (sıcaklık artışı, kuraklık) önemli düzeyde

etkilenmemektedir. Buna karşın artan karbondioksidin de anılan koşullardan dolayı

verimi önemli düzeyde artırmadığı belirlenmiştir. Ana sap dane verimi kısıtlı sulama

ile %7 oranında azalırken dane sayısı artan sıcaklık ile %14 ve kısıtlı sulama ilede


114

%7 oranında azalmaktadır. Dane ağırlıkları açısından değerlendirildiğinde, sıcaklık

artışının dane sayısını azaltmasından dolayı %13 artmıştır.

Günümüz koşulunu yansıtan C400NT uygulamasında 2.629 g dane verimi

alınırken C700NT uygulamasında ise 2.725 g olarak belirlenmiştir. Buda bize

istatiksel açıdan önemli olmasada ana sap düzeyinde verimin sadece CO2 artışı ile

%4 artığı saptanmıştır.

Çizelge 4.28. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde ana sap düzeyinde dane verimi (g ana başak-1), dane sayısı (adet ana başak-1) dane ağırlığı (mg ana başak-1) ve daneli başakcık sayısı (adet) ortalamaları ve oluşan gruplar.

Uygulama Anasap dane

verimi

Anasap dane sayısı

Anasap dane

ağırlığı

Daneli başakcık

sayısı CO2 Sıcaklık Su

C400

N T 2.63 62.8 42.25bcd 22.6 K 2.48 56.9 44.13bc 21.8

Ort. 2.55 59.8 43.19lm 22.2k

S T 2.40 52.4 46.25ab 20.8 K 2.40 54.6 44.50bc 20.2

Ort. 2.40 53.5 45.38kl 20.5l

TORT 2.52 57.6 44.25 21.7 KORT 2.44 55.8 44.31 21.0

C400ORT 2.48 56.7 44.28 21.3B

C700

N T 2.73 66.3 41.13cd 22.0 K 2.24 58.9 38.13d 21.4

Ort. 2.48 62.6 39.63m 21.7kl

S T 2.56 55.1 46.50ab 23.3 K 2.45 49.3 49.75a 21.6

Ort. 2.50 52.2 48.13k 22.4k

TORT 2.64 60.7 43.81 22.6 KORT 2.34 54.1 43.94 21.5

C700ORT 2.49 57.4 43.88 22.1A NORT 2.52 61.19A 41.41B 21.9A SORT 2.45 52.84B 46.75A 21.4B TORT 2.58A 59.13A 44.03 22.2A KORT 2.39B 54.91B 44.13 21.3B

Genel Ortalama 2.49 57.1 44.08 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini gruplandırmaktadır. x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.


115

4.2.6.2. Kardeş Başaklarda Dane Verimi ve Verim Ögeleri

Akdeniz agro ekosistemlerinin önemli bir örneği olan Çukurova Bölgesinde

CO2 ve sıcaklığın artması ve buna paralel olarak yağışın azalması sonucunda buğday

verim ve üretimi üzerine gelecekte oluşacak olumsuz etkilerin araştırıldığı bu

deneme sonucunda olgunluk döneminde Adana-99 buğday çeşidinde ait farklı CO2

sıcaklık ve sulama uygulamalarında bitki ve kardeş sap dane verimi ve verim ögeleri

ile ilgili ortalamalar ve oluşan gruplar Çizelge 4.29’de verilmiştir.

Çizelge 4.29. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde kardeş başaklar düzeyinde dane verimi (g kardeş başaklar-1), dane sayısı (adet kardeş başaklar-1) ve dane ağırlık (mg kardeş başaklar-1) ortalamaları ve oluşan gruplar.

Uygulama Kardeş Başaklar

CO2 Sıcaklık Su Dane Verimi Dane Sayısı Dane

Ağırlığı

C400

N T 5.78bc 149.9b 38.63c K 4.00ef 95.5c 41.88bc

Ort. 4.89 122.6l 40.25l

S T 4.26de 106.9c 40.13c K 3.26f 85.8cd 38.00c

Ort. 3.76 96.3m 39.06l

TORT 5.01y 128.4y 39.38 KORT 3.63z 90.6z 39.94

C400ORT 4.33B 109.5B 39.66B

C700

N T 7.13a 171.5a 41.88bc K 5.11cd 137.6b 37.13c

Ort 6.12 154.6k 39.50l

S T 6.38ab 138.8b 46.38ab K 3.22f 64.6d 49.88a

Ort 4.80 101.7m 48.13k

TORT 6.75x 155.1x 44.13 KORT 4.16yz 101.1z 43.50

C700ORT 5.46A 128.1A 43.81A NORT 5.50A 138.6A 39.88B SORT 4.28B 99.0B 43.59A TORT 5.89A 141.8A 41.75 KORT 3.89B 95.9B 41.71

GENEL ORT. 4.89 118.8 41.74 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini gruplandırmaktadır; x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.


116

Kardeş sap dane verimi artan karbondioksitle birlikte yaklaşık olarak %26

artış göstermiştir. Dane sayısıda ve dane ağırlığı da buna paralel bir bir durum

göstererek sırasıyla %16 ve %11 düzeyinde artmışlardır. Bu bağlamada artan

karbondioksidin kardeş sap bazında verimi yüksek düzeyde arttırdığı belirlenmiştir.

Artan sıcaklık dane verimini ve dane sayısını sırasıyla %22 ve %28 azaltırken dane

ağırlığı azalan dane sayısından dolayı %9 artmıştır. Kısıntılı sulama uygulaması tam

sulama uygulamasına kıyasla dane verimini %34 düşürürken dane sayısınıda %32

düşürmüştür.

İstatiksel açıdan önemli etkiye sahip olan CO2xSu interaksiyonu kardeş sap

dane veriminde 3 farklı grup oluşturmuştur. C700T uygulaması 6.754 g ile en yüksek

değere ulaşırken C400K, C700K (4.162 g) ile aynı grupta yer almasına rağmen 3.631 g

ile en düşük dane verimine sahiptir. CO2xSıcaklıkxSu interaksiyonuna kardeş sap

dane veriminde 7 farklı grup oluşturmuştur. C700NT uygulaması 7.126 g ile en

yüksek değere ulaşırken C700SK, C400SK (3.260 g) ile istatiksel açıdan aynı grupta

yer almasına rağmen 3.220 g ile en düşük değere sahiptir.

Tüm C400 (4.325 g) ve C700 (5.458 g) uygulamalarının ortalamaları dikkate

alındığında artan CO2 ile birlikte kardeş sap dane veriminde %26 artış saptanmıştır.

Günmüz koşulunu yansıtan C400NT uygulamasında kardeş sap dane verimi 5.778 g

olurken gelecek koşullarını öngören C700SK uygulamasında verim 3.220 g ile %44

azalmıştır. Bu bağlamda artan CO2’in olumlu etkisi artan sıcaklık ve kuraklığın

olumsuz etkisi tarafından bastırılmaktadır. C400NT uygulamasının sadece CO2

artırılarak eşdeğeri olan C700NT uygulamasında ise kardeş sap dane veriminde %23

artış saptanmıştır. Buda açıkça göstermektedirki artan CO2 kardeş sap verimi üzerine

önemli düzeyde olumlu yönde etki yapmaktadır.

CO2xSıcaklık interaksiyonu kardeş sap dane verimi üzerinde istatistiksel

açıdan önemli olmasada C700N uygulamaları 6.116 g olarak en yüksek değere

ulaşırken C400S uygulama ortalamaları 3.759 g ile en düşük seviyede kalmıştır. Buna

ek olarak, istatistiksel açıdan önemli olmasada CO2xSu interaksiyonunda NT

uygulamalarının ortalamaları 6.452 olurken SK uygulamaları 3.240 g ile en düşük

seviyede kalmıştır.


117

Kardeş sap düzeyinde dane sayıları incelendiğinde CO2xSıcaklık

interaksiyonu 3 farklı grup oluşturmuştur. C700N uygulaması 154.6 adet dane ile en

yüksek değere ulaşırken C400S 96.3 adet dane ile en düşük daneye sahip uygulama

olmuştur. CO2xSu interaksiyonuna bakıldığında ise kardeş sap düzeyinde dane

sayısında bir önce değinilen interaksiyon gibi 3 farklı grup oluşturmuştur. C700T

uygulaması 155.1 adet dane ile en yüksek dane sayısına sahip olurken C400K 90.6

adet dane ile en düşük değerde kalmıştır. Tüm uygulamaları içeren CO2xSıcaklıkxSu

interaksiyonu kardeş sap dane sayısında 5 farklı grup oluşturmuştur. 171.5 adet dane

ile en yüksek değere C700NT uygulaması ile ulaşılırken 64.6 adet dane ile C700SK

uygulaması en düşük değerde kalmıştır. Dane ağırlıkları incelendiğinde, CO2xSu

interaksiyonu kardeş sap düzeyinde 2 farklı grup oluşturmuştur. 48.125 mg ile C700S

uygulaması en üst seviyede olurken diğer üç uygulamada aynı grupta yer almıştır. Bu

interaksiyon incelendiğinde artan CO2’in dane ağırlığını artırdığı saptanmıştır.

Kardeş sap dane ağırlığına istatiksel açıdan önemli düzeyde etki eden bir diğer

interaksiyon olan CO2xSıcaklıkxSu 4 farklı grup oluşturmuştur. 49.875 mg ile

C700SK uygulaması en yüksek dane ağırlığına sahip olurken C700NK uygulaması

C400NT, C400ST, C400SK uygulamaları ile istatistiksel açıdan aynı grupta yer alsada

37.125 mg ile en düşük dane ağırlığına sahiptir. C700SK’nın en yüksek dane

ağırlığının nedeni olarak en düşük dane sayısına sahip olması olarak belirlenmiştir.

Krenzer ve Moss (1975), Gifford (1979), Chaduri ve ark. (1990) ve Mayeux

ve ark. (1997), yapmış oldukları çalışmalarda artan karbondioksitin buğdayda dane

sayısını önemli düzeyde arttırdığını belirlemişlerdir.

4.2.6.3. Olgunlukta Biyokütle, Toprak Üstü Biyokütle, Bitki Dane Verimi ve Hasat İndeksi


buğday çeşitinde biyokütle, toprak üstü biyokütle, bitki dane verimi ve hasat indeksi

ortalamaları ve oluşan gruplar Çizelge 4.30’de verilmiştir.

Genel olarak artan karbondioksit biyokütleyi %48 oranında artırırken artan

sıcaklık ve kuraklık sırasıyla %19 ve %23 ağırlık kaybına neden olmuştur. Günümüz

koşulları altında (C400NT) biyokütle ağırlığı 21.66 g iken gelecek koşulları altında


118

(C700SK) 19.47 g ile yaklaşık %10 azalış belirlenmiştir. Artan karbondioksitin

biyokütle üzerine olumlu etkisi artan sıcaklık ve kuraklık etkileşimi ile

bastırılmaktadır. Biyokütle ağırlığındaki önemli düzeyde artışın kök ağırlığından

kaynaklandığı göz önüne alınırsa toprak üstü biyokütle artışı artan karbondioksitle

daha düşük seviyede olmaktadır.

Çizelge 4.30. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde biyokütle (g bitki-1), toprak üstü biyokütle (g bitki-1), dane verimi (g bitki-1) ve bitki düzeyinde hasat indeksi (%) ortalamaları ve oluşan gruplar. Uygulama Bitki

CO2 Sıcaklık Su Biyokütle Toprak Üstü Biyokütle

Dane Verimi

Hasat İndeksi

C400

N T 21.66 18.98 8.41b 44.4 K 16.46 14.71 6.48d 44.2

Ort. 19.06 16.85 7.44 44.3

S T 16.37 14.81 6.66d 45.5 K 13.97 12.66 5.67e 44.8

Ort. 15.17 13.74 6.16 45.2

TORT 19.02y 16.89x 7.53x 44.9 KORT 15.22z 13.69y 6.07y 44.5

C400ORT 17.12B 15.29B 6.80B 44.7B

C700

N T 31.96 21.46 9.85a 45.9 K 23.87 15.82 7.35c 46.4

Ort 27.91 18.64 8.59 46.2

S T 26.33 18.55 8.94b 48.3 K 19.47 12.41 5.67e 45.6

Ort 22.89 15.48 7.30 46.9

TORT 29.15w 20.01w 9.39w 47.6 KORT 21.67x 14.12y 6.51y 45.9

C700ORT 25.41A 17.06A 7.95A 46.6A NORT 23.49A 17.74A 8.02A 45.2 SORT 19.03B 14.61B 6.73B 46.1 TORT 24.08A 18.45A 8.47A 46.1 KORT 18.44B 13.90B 6.29B 45.2

Genel Ortalama 16.18 7.38 45.7 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini gruplandırmaktadır. w, x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.


119

Karbondioksit artışı toprak üstü biyokütle ağırlığını %12 artırırken artan

sıcaklık ve kısıntılı su sırasıyla %9 ve %25 ağırlık kaybına neden olmuştur. Böylece,

toprak üstü biyokütlede karbondioksitin olumlu etkisi artan sıcaklık ve kuraklık ile

bastırılmaktadır (Çizelge 4.30). Grant ve ark. (1999), kışlık buğdayda karbondioksit

ve sulama ilişkilerini ele aldıkları çalışmada, CO2’in 350 ppm’den 500 ppm’e

çıkmasıyla biyokütlede %14’lük artış belirlemişlerdir. Teramura ve ark. (1990),

Amerika, Maryland’de seralarda artan karbondioksitin buğdayda gaz değişimi ile

ilgili yapmış olduğu saksı denemesinde 300 ppm’lik CO2 artışı ile vejetatif aksam

ağırlığında önemli düzeyde artış belirlemişlerdir.

Toprak üstü biyokütle ağırlık ortalamaları ve oluşan gruplar incelendiğinde

CO2xSu interaksiyonunda 3 farklı grup oluşmuştur. C700T uygulaması 20.005 g ile en

yüksek değere ulaşırken C400K uygulaması 13.691 g ile en düşük ağırlığa sahiptir.

İstatistiksel açıdan önemli olarak saptanmasada günmüz koşullarını yansıtan C400NT

uygulaması 18.982 g olurken gelecek koşullarını öngören C700SK uygulaması 12.415

g ağırlığındadır. Bu bağlamda ortalama %35 vejetatif aksam ağırlığında azalma

saptanmıştır. Genel olarak C400 uygulamaları altında ortalama ağırlık 15.295 g

olurken C700 uygulamalarında ortalama 17.060 g olarak belirlenmiştir.

Schönfeld ve ark. (1989), Amerika’da Purdue Üniversitesinde bitki

odalarında buğdayda artırılmış CO2 (+250 ppm) ve kuraklık etkilerini inceledikleri

saksı denemesinde yaptıkları bir çalışmada, artan karbondioksitin vejetatif aksamda

artış sağladığını buna karşın karbondioksidin olumlu etkisinin kuraklığın olumsuz

etkisi tarafından bastırıldığını belirtmişlerdir. Anılan çalışma sonuçları

bulgularımızla örtüşmektedir.

Bitki düzeyinde dane verimi incelendiğinde oluşan farklılıkların ana saptan

çok kardeş sap dane veriminden kaynaklandığı açıkça görülmektedir. Artan

karbondioksitin bitki dane verimini %9 arttırdığı belirlenmiştir (Çizelge 4.30).

Karbondioksitin verim üzerine etkisi, içerisine sürekli bir şekilde karbondioksit gazı

püskürtülerek karbondioksit konsantrasyonu artırılan bir ortamda (tam kontrollü bitki

büyütme odaları, seralar, tünel seralar, üstü açık ve kapalı parseller ve açık hava

parselleri) yetiştirilen bitkilerle aynı koşullarda karbondioksit verilmeden yetiştirilen

bitkilerin karşılaştırıldığı çalışmalarla ortaya konulmuştur. 2000 yılından önceki


120

araştırma bulguları temel alınarak yapılan hesaplamalar, her 100 µmol mol-1

karbondioksit artışına karşılık, dane veriminde ise %7-17 oranında artışlar

gerçekleştiğini göstermiştir (Lawlor ve Mitchel 2000). Verim artışları daha çok

kardeş sayısının artışı üzerinden gerçekleşmiştir. Bu konuda yapılmış olan 50

çalışmayı ayrıntılı bir şekilde analiz etmiş olan Amthor (2001)’de karbondioksit

konsantrasyonunun 350 µmol mol-1’den 700 µmol mol-1 çıkarılmasıyla verimde

yaklaşık olarak %31 oranında artış sağlanabildiğini; ancak bu artışın su, bitki besin

elementleri ve diğer çevre koşullarına bağlı olarak değiştiğini vurgulamıştır.

Bitki düzeyinde dane verimini artan sıcaklık ve kuraklık ise sırasıyla %16 ve

%26 verimde düşüş olmuştur. Laboratuvarda kontrollü koşullar altında yapılan

denemeler incelendiğinde, Veisz ve ark. (1996), yaptıkları denemede

karbondioksidin 375 ppm’den 750 ppm’e çıktığı koşullar altında suyun ve besin

elementlerinin kısıtlıyıcı olmadığında kışlık buğday veriminde %14’lük bir artış

belirlemişlerdir. McKee ve Woodward (1994), ise karbondioksitin 300 ppm artışı ile

sınırlıyıcı etmen olmadan kışlık buğdayda verimin %13 arttığını saptamışlardır.

Mckee ve ark. (1997) karbondioksitin 350 ppm’den 700 ppm’e çıktığı ve sınırlayıcı

etmenin bulunmadığı başka bir çalışmasında ise buğdayda verimde %28’lik artış

belirlemişlerdir. Pukhalskaya ve Osipova (1999), karbondioksidin 350 ppm artışı ile

buğday veriminde %49’luk bir artış saptamışlardır. Teramura ve ark. (1990),


ilgili yapmış olduğu saksı denemsinde 300 ppm’lik CO2 artışı ile dane veriminde

önemli düzeyde artış belirlemişlerdir. Gifford (1979), karbondioksidin 500 ppm artışı

ile tam sulanan koşullarda buğday veriminde %80 artış saptarken Mayeux ve ark

(1997) Açık hava artan karbondioksit denemesi (FACE) ile tam sulanan koşullar

altında 150 ppm’lik karbondioksit artışı ile benzer artış saptamışlardır. Bu bağlamada

anılan çalışmaların sonuçlarının bizim bulgularımızla paralel doğrultuda olduğu,

buna karşın uygulamalardan ve çalışma yöntemlerinden kaynaklanan bazı farklılıklar

olabileceği görülmektedir.

Bitki dane verimi detaylı incelendiğinde suyun kısıtlı olmadığı

uygulamalarda sadece karbondioksitin artışı verimi %17 artırmıştır. Artan

karbondioksitle birlikte sıcaklık artışı ile verimde %6 artış saptanmıştır. Sadece


121

sıcaklık artışı ise verimi %20 düşürmüştür. Bu iki faktörün birlikte etkisini inceleyen

Amthor (2001), yalnız başına karbondioksit artışının olumlu, sıcaklık artışının ise

olumsuz etki gösterdiğini; iki faktör birlikte ele alındığında ise hem artış hem de

azalış saptanabildiğini, sıcaklıktaki artışlar çok yüksek değilse olumsuz etkinin genel

olarak karbondioksit artışı tarafından giderilebildiğini belirtmiştir. Strain (1992),

Gifford (1979), Sionit ve ark. (1980), Chaduri ve ark. (1990), buğdayda dane

veriminin karbondiokside karşı olumlu tepkisinin su kısıntısı ve artan sıcaklık ile

daha az olduğunu saptamışlardır. Bu koşulların uygun olması ile artan

karbondioksitten buğdayın yararlanmasının en üst seviyede olacağını belirtmişlerdir.

Bu bağlamda çalışmamızda artan karbondioksidin olumlu etkisinin artan sıcaklık ve

kuraklığın olumsuz etkisi tarafından bastırılarak verimde artış saptanmaması anılan

çalışma sonuçları ile benzerlik göstermektedir.

Benzer uygulama koşullarında ise Rawson (1995), sadece karbondiosidin 360

ppm’den 700 ppm’e artışı ile verimde %21 artış saptarken artan karbondioksitle

birlikte sıcaklığın yaklaşık 2 oC artması ile verimde %8 artış saptamıştır.

Karbondioksidin artmadığı buna karşın sıcaklığın arttığı koşul altında ise verimde

%30 düşüş belirlemiştir. Batts ve ark (1998) sıcaklığın gelişme dönemi boyunca 2 oC

arttığı bir çalışmada artan karbondioksidin (365 ppm-698 ppm) verimi %44

artırdığını belirlemiştir. Artan sıcaklıkla birlikte karbondioksit etkisi ise %2 artış

sağlamıştır. Sadece sıcaklığın arttığı durumda ise verimde %6 düşüş belirlenmiştir.

Bu çerçeve içerisinde anılan çalışmlarla sonuçlarımız benzerlik göstermektedir.

CO2xSu interaksiyonu bitki dane veriminde 3 farklı grup oluşturmuştur. C700N

uygulaması kardeş sap düzeyinde olduğu gibi 9.396 g ile en yüksek değere sahip

olurken C400K uygulaması istatiksel açıdan C700K ile aynı grupta olmasına rağmen

6.074 g ile en düşük değere sahiptir.

CO2xSıcaklıkxSu etkileşimi bitki dane veriminde 5 farklı grup oluşturmuştur.

9.851 g ile C700NT uygulaması en yüksek değere ulaşırken istatistiksel açıdan aynı

grupta yer alan C700SK ve C400SK uygulamaları 5.67 g ile en düşük dane verim

değerlerine sahiptirler. Günümüz koşullarını yansıtan C400NT uygulaması 8.408 g

olurken gelecek koşullarını yansıttığı varsayılan C700SK uygulaması ise 5.665 g ile

%33 azalmıştır. Asseng ve ark. (2004), karbondioksidin 200 ppm sıcaklığın 3 oC


122

arttığı ve sulamanın %50 kısıtlandığı uygulamaları içeren FACE (Free Air

Carbondioxide Enrichment, Açık Hava Artan Karbondioksit Denemesi) çalışmasında

buğdayda en yüksek verimin artan karbondioksit normal sıcaklık ve tam sulama

uygulamasında (C550NT:6.8 t ha-1) olduğunu saptamışlardır. En düşük verimin ise

artan ve normal karbondioksit koşulları altında sıcaklığın arttığı ve suyun kısıtlı

olduğu uygulamalarda (C550SK:2.4 t ha-1, C350SK:2 t ha-1) birbirine benzer değerler

olarak belirlemişlerdir. Aynı çalışmada günümüz koşullarını yansıtan uygulama

(C350NT:6.6 t ha-1) ile gelecek koşullarını öngören uygulama (C550SK:2.4 t ha-1)

kıyaslandığında ise verimde %63 düşüş belirlemişlerdir. Anılan çalışmadaki bu

sonuçlar bizim çalışmamızla benzerlik göstermektedir. Günümüzü ve geleceği

yansıtan koşullar arasındaki farkın çalışmamıza göre daha fazla olması ise artan

karbondioksit miktarının daha az ve su kısıntısının daha fazla olmasından

kaynaklanmaktadır.

Bitki düzeyinde hasat indekslerine bakıldığında ise tüm uygulamalar arasında

değerler %44-48 arasında değişirken interaksiyonların hiçbiri önemli bulunmamıştır.

Bu sonuçlar ışığında artan CO2’in olumlu etkisi sıcaklık ve kuraklığın olumsuz

etkisini dengeleyemeyerek, bitki düzeyinde dane verimini olumsuz yönde

etkilemektedir.

4.2.7. Bitkinin Farklı Kısımlarında Azot Konsantrasyonu Değişimi

4.2.7.1. Dane Azot Konsantrasyonu Değişimi


buğday çeşidinde anasap düzeyinde dane azot içeriğinin zamana bağlı değişimi Şekil

4.32’de verilmiştir. Genel olarak bakıldığında C400 uygulamaları C700 uygulamalarına

kıyasla daha yüksek azot içeriğine sahiptirler. Artan sıcaklık ile birlikte her iki CO2

uygulaması altında azot içeriği normal sıcaklıktaki danelere göre daha yüksek

değerlerde seyretmiştir. Ana sap dane azot konsantrasyonu için en yüksek değerler

ilk ölçümde saptanmıştır. Bu ölçümde her iki karbondioksit ve sıcaklık koşulunda da

kısıtlı sulanan bitkilerin dane azot konsantrasyonunun, tam sulanan bitkilerin

danelerine göre daha yüksek değerlere sahip olma eğiliminde olduğu dikkat


123

çekmiştir. Danede azot içeriği seyri boyuncada ortalama olarak aynı durum söz

konusudur. Her iki CO2 uygulaması altında da NT uygulamalarında danede azot

içeriği en düşük olarak belirlenmiştir. Bunun nedeni ise dane ağırlığının en fazla bu

uygulamalarda olmasından kaynaklanmaktadır. Danede en düşük azot içeriği seyri

C700NT uygulamasında saptanması daha önce belirtildiği gibi en yüksek dane

ağırlığına sahip olmasından dolayıdır. Artan dane ağırlığı ile birlikte azot

konsantrasyonu azalmaktadır.

4.2.7.2. Üst Sap Azot Konsantrasyonu Değişimi

Üst sap azot içeriğinin zamana bağlı değişim Şekil 4.33’de verilmiştir. Genel

olarak bakıldığında her iki karbondioksit koşulu altında kısıtlı sulama

uygulamalarının üst sap azot içerikleri tam sulama uygulamalarına göre daha yüksek

değerlerde seyretmiştir. Her iki karbondioksit koşulu altında eşdeğer uygulamaların

üst sap azot içerikleri benzer değerlerde seyretmiştir. Her iki CO2 koşulu içinde tam

sulamalar 61. günden itibaren hızlı bir azalma gösterirken kısıtlı sulamalar 78.

günden sonra hızlı bir azalım göstermiştir. Sıcaklık açısından bakıldığında ise serin

koşullarda 116. günden sonra azalma yavaşlarken, sıcak koşullarda ise 99. günde

azalma durma noktasına gelmiştir. Bunun nedeni ise sıcaklığın gelişimi

hızlandırması olarak görülmektedir.

4.2.7.3. Bayrak Yaprak Azot Konsantrasyonu Değişimi

Her iki CO2 koşulu içinde bayrak yaprağı azot konsantrasyonu için en yüksek

değerler ilk ölçümde saptanmıştır. Bu ölçümde her iki koşulda da (sıcak ve serin)

kısıtlı sulanan bitkilerin bayrak yaprağında azot konsantrasyonunun, tam sulanan

bitkilerin yapraklarına göre daha yüksek değerlere sahip olma eğiliminde olduğu

dikkat çekmiştir (Şekil 4.34). Her iki karbondioksit koşulu altında olgunlukta da aynı

durum söz konusudur. Seyir boyunca her iki karbondioksit ve sıcaklık uygulamaları

altında kısıtlı sulamalar tam sulamaya kıyasla genel olarak daha yüksek ortalamaya

sahiptir. Bunun nedeni ise kısıtlı sulamalarda bayrak yaprak ağırlıklarının genel

olarak daha düşük değerlere sahip olmasından kaynaklanmaktadır.


124


125


126


127

4.2.7.4. Başlangıç ve Olgunlukta Ana Sap Düzeyinde Üst Sap, Bayrak Yaprak ve Dane Azot Konsantrasyonu

Tam kontrollü koşullar altında farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları

altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde başlangıçta ve olgunlukta ana sap

düzeyinde dane, üst sap ve bayrak yaprak azot içeriği varyans analizi sonuçları

Çizelge 4.31’da verilmiştir.

Başlangıç döneminde uygulamalar arasında bayrak yaprak azot içeriğini

0.001 önem düzeyinde sadece sulama uygulamasının etkilediği belirlenmiştir. Diğer

uygulamalar ve etkileşimler etkide bulunmamıştır. Olgunlukta ise CO2 ve sıcaklık

uygulamaları 0.05 önem düzeyinde etkilerken sulama faktörünün 0.01 düzeyinde

bayrak yaprak azot içeriğini etkilediği saptanmıştır. Olgunlukta etkileşimler

başlangıçta olduğu gibi önemli düzeyde etkide bulunmamıştır.

Üst sap azot içeriği incelendiğinde, başlangıç döneminde hiçbir uygulamanın

ve etkileşimin önemli düzeyde bir etki yapmadığı belirlenmiştir. Olgunlukta ise CO2

uygulaması 0.05 önem düzeyinde etkili olurken Sulama uygulaması ve SıcaklıkxSu

etkileşimi 0.01 önem düzeyinde üst sap azot içeriğine etkide bulunmuştur.

Ana sap dane azot içeriği ise CO2 uygulaması ve CO2xSu etkileşiminden 0.05

önem düzeyinde etkilenirken, sıcaklık ve su uygulamaları 0.01 önem düzeyinde etkili

olmuştur. Sonuç olarak CO2xSıcaklıkxSu etkileşimi hiçbir parametrede etkili

olmayıp tüm uygulamalar arasında önemli düzeyde farklılıklar saptanmamıştır.


buğday çeşitinde başlangıçta ve olgunlukta ana sap düzeyinde dane, üst sap ve

bayrak yaprak azot içeriği ortalamaları ve oluşan gruplar Çizelge 4.32’da verilmiştir.

Ana sap dane azot içeriği üzerine önemli düzeyde etkili olan CO2xSu

etkileşimi 2 farklı grup oluşturmuştur. 2.22 ile C400K uygulaması en yüksek azot

içeriğine sahipken diğer uygulamalar aynı grupta olmasına rağmen C700N uygulaması

1.93 ile en düşük seviyede kalmıştır.


128


129

C400 koşulları altında danede azot içeriği ortalama %2.22 olurken C700

koşulları altında azalarak %2.06’ya düşmüştür. Bu düşüş %7 dolaylarında olup C700

uygulamalarında artan dane ağırlığına dayalı olarak azalmıştır. Sıcak koşullar altında

danede azot konsantrasyonu ortalama %2.21 iken serin koşullar altında %2.04 olarak

belirlenmiştir. İstatistiksel açıdan önemli düzeyde farklılık olmasada olgunlukta,

günümüz koşullarını yansıtan C400NT uygulamasında azot içeriği %2.05 iken C700SK

uygulamasında %2.19 ile daha yüksek bir değere ulaşmıştır. Uygulamalar arasındaki

bu azalmalar artan dane ağırlığının azot içeriğini ters orantılı olarak etkilemesinden

kaynaklanmaktadır.

Bayrak yaprak azot içeriğine bakıldığında C400 uygulamalarında %5.27 olan

başlangıç değeri olgunlukta %2.18 olurken C700 uygulamalarında ise %5.04 olan

başlangıç değeri %2.04’e düşmüştür. Her iki uygulamada da %59 dolaylarında bir

azalma saptanmıştır. Artan CO2 uygulamalarında, dane azot içeriğinde olduğu gibi

hem başlangıçta hemde olgunlukta azot içeriğinde azalma saptanmıştır. Her iki

karbondioksit koşulu altında da olgunlukta serin koşullarda bayrak yaprak azot

içeriği daha düşük olurken başlangıçta tam tersi bir durum ortaya çıkmıştır. Buna ek

olarak her iki dönem içinde tam sulanan koşullar kısıtlı sulanan koşullara göre daha

düşük azot içeriğine sahiptir.

Üst sap azot içeriği C400 uygulamalarında başlangıçta %2.25 iken olgunlukta

%0.87 olurken C700 uygulamaları ise başlangıçta %2.20 iken olgunlukta %0.86 olup

her iki uygulamda da %61 dolaylarında azalma saptanmıştır. Artan CO2

uygulamalarında hem başlangıçta hemde olgunlukta azot içeriğinde azalma

saptanmıştır. Her iki karbondioksit koşulu altında da olgunlukta tam sulanan

koşullarda üst sap azot içeriği daha düşük olurken başlangıçta tam tersi bir durum

ortaya çıkmıştır. Böylece üst sapta, tam sulanan koşullarda daha fazla azotun

kullanıldığı saptanmıştır.

Genel olarak bakıldığında artan CO2 ile birlikte olgunlukta tüm ögelerin azot

içeriklerinde azalma saptanmıştır. Bu azalmada madde üretimi ile

ilişkilendirilmektedir. Artan sıcaklık ile birlikte bayrak yaprak ve danede total azot

içerikleri artış göstermiştir. Kısıtlı sulama koşulları altında da olgunlukta tüm

parametrelerde azot içeriğinde artış belirlenmiştir. Anasap danede olgunlukta


130

karbondioksit artışı ile %7 azot içeriği azalırken, sıcaklık atışı ile %9 ve kısıtlı

sulama ile de %8 artış göstermiştir.

Çizelge 4.32. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde başlangıçta ve olgunlukta ana sap düzeyinde dane, üst sap ve bayrak yaprak azot konsantrasyonu (%) ortalamaları ve oluşan gruplar.

Uygulama Bayrak Yaprak Azot Konsantrasyonu

Üst Sap Azot Konsantrasyonu

Anasap Dane Azot Kons.

CO2 Sıcaklık Su Başlangıç Olgunluk Başlangıç Olgunluk

C400

N T 5.08 1.81 2.49 0.81 2.05 K 5.91 2.04 2.14 0.97 2.14

Ort. 5.49 1.92 2.31 0.89 2.09

S T 4.42 2.07 2.24 0.64 2.26 K 5.65 2.79 2.11 1.07 2.31

Ort. 5.04 2.43 2.17 0.86 2.28

TORT 4.75 1.94 2.37 0.72 2.15x KORT 5.78 2.41 2.12 1.02 2.22x

C400ORT 5.27 2.18A 2.25 0.87A 2.22A

C700

N T 4.43 1.69 2.32 0.80 1.79 K 5.89 1.94 2.06 0.95 2.17

Ort 5.16 1.81 2.18 0.88 1.98

S T 4.22 2.05 2.17 0.61 2.06 K 5.60 2.47 2.26 1.06 2.22

Ort 4.91 2.26 2.21 0.83 2.14

TORT 4.32 1.87 2.24 0.71 1.93y KORT 5.74 2.21 2.16 1.00 2.19x

C700ORT 5.04 2.04B 2.20 0.86B 2.06B NORT 5.33 1.87B 2.25 0.88 2.04B SORT 4.97 2.35A 2.19 0.85 2.22A TORT 4.54B 1.90B 2.30 0.72B 2.04B KORT 5.76A 2.31A 2.14 1.01A 2.21A

Genel Ortalama 5.16 2.11 2.23 0.87 2.14 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini gruplandırmaktadır. x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.


131

4.2.7.5. Danelere Azot Birikimi ve Olgunlukta Azot Miktarı


buğday çeşidinde anasap düzeyinde azot miktarının zamana bağlı değişimi Şekil

4.35’de verilmiştir.

Daneye azot birikimi, madde birikimine benzer bir seyir göstermiştir. Her iki

CO2 uygulamasında da sıcak koşullarda danelere azot birikimi kısa sürede hızla

tamamlamıştır. Aktif azot birikimi sıcak koşullarda 28 (78. ile 106. gün arasında),

serin koşullarda ise 35 gün (85. ile 120. gün arasında) sürmüştür. Her iki

karbondioksit uygulaması için anılan dönem içerisinde serin koşullarda yaklaşık

günlük 9.1 mg azot kazınımı olurken sıcak koşullarda ise yaklaşık 9.4 mg olmuştur.

Böylece sürenin kısalmasından dolayı azot miktarındaki olası azalma, alım hızının

artması ile dengelenmiştir. Her iki CO2 uygulamasında da sulama uygulamaları iki

sıcaklık rejiminde de daneye azot birikiminde farklılık göstermemiştir.


buğday çeşidinde anasap düzeyinde olgunlukta dane azot miktarı varyans analizi

sonuçları Çizelge 4.33’de verilmiştir. Azot miktarı üzerine sadece sıcaklığın %0.05

önem düzeyinde etkili olduğu görülmeketedir. Diğer uygulamaların ve etkileşimlerin

azot miktarı üzerinde etkisi saptanmamıştır.


132


133

Çizelge 4.33. Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde anasap düzeyinde olgunlukta dane azot miktarı varyans analizi sonuçları ve önem düzeyleri.

S.d Hata Kareler Ortalaması

Olgunlukta Azot Miktarı Blok 3 697.813 CO2 (A) 1 4595.144

Hata-1 3 1415.478 Sıcaklık (B) 1 5360.071*

AxB 1 1307.725 Hata-2 6 935.558 Su (C) 1 155.314 AxC 1 18.598 BxC 1 475.785 AxBxC 1 0.473 Hata-3 12 868.241 D.K. (%) 31 9.90


Anasap düzeyinde olgunlukta dane azot miktarı ile ilgili ortalamalar ve

oluşan gruplar Çizelge 4.34’de verilmiştir. Artan sıcaklık ile birlikte azot miktarı %6

düzeyinde artış göstermiştir. C400 koşulu altında serin uygulamasında azot miktarı

olgunlukta 301.5 mg iken sıcak uygulamalarında 310.8 mg ile %4 daha fazladır. C700

koşulu altında ise serin uygulamasında 275.5 mg iken sıcak uyugulama ortalaması

302.9 mg olup %10 daha fazla azota sahiptir. Bunun nedeni ise serin koşullar altında

dane veriminin daha fazla olmasıdır. Asseng ve ark. (2004), yapmış olduğu

çalışmada hem günümüz karbondioksit koşulları altında hemde gelecek

karbondioksit koşulları altında 3 oC’lik bir sıcaklık artışı ile azot miktarında %2

oranında azalış saptamışlardır.


134

Çizelge 4.34. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde anasap düzeyinde olgunlukta dane azot miktarı (mg) ortalamaları ve oluşan gruplar.

Uygulama Olgunlukta Azot Miktarı CO2 Sıcaklık Su

C400

N T 303.31 K 299.72

Ort. 301.52

S T 306.95 K 314.61

Ort. 310.78

TORT 305.13 KORT 307.17

C400ORT 306.15

C700

N T 276.08 K 274.99

Ort. 275.53

S T 298.14 K 307.61

Ort. 302.88

TORT 287.11 KORT 291.30

C700ORT 289.21 NORT 288.53B SORT 306.83A TORT 296.12 KORT 299.23

Genel Ortalama 297.68 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini gruplandırmaktadır. x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.

İstatistiksel açıdan önemsizde olsa her iki CO2 koşulu altında da tam sulanan

uygulamalarda azot miktarı kısıtlı sulananlara oranla daha az olmuştur. C400

uygulamalarının azot miktarı ortalaması 306.2 mg iken C700 uygulamalarının

ortalaması 289.2 mg olurken %6 düşmüştür. Bu düşüş önemsiz olsada aradaki bu

farkın oluşmasına C700N uygulamalarındaki azot miktarlarının azalmasından

kaynaklanmaktadır. Bu uygulamada dane ağırlıklarının fazla olması azot miktarlarını

azaltmıştır. Günümüz koşullarını yansıtan C400NT uygulamasında anasap dane azot

miktarı 303.31 mg iken gelecek koşullarını öngören C700SK uygulamasında 307.61

mg olmuştur. Buda bize artan CO2’in ve değişen iklimin istatiksel açıdan danenin

azot miktarına etki etmeyeceğini göstermektedir. Asseng ve ark. (2004) artan

karbondioksitle birlikte dane azot içeriğinde düşme saptarken her iki CO2 koşulu


135

altında da tam sulanan uygulamalarda azot miktarı kısıtlılara oranla daha düşük

düzeyde olduğunu belirtmişlerdir. Bu sonuçlar çalışmamızla benzer durumları

yansıtmaktadır.

4.2.8. Bayrak Yaprak Klorofil İçeriği ve Gaz Değişimi

4.2.8.1. Klorofil İçeriği Değişimi

Tam kontrollü koşullar altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidine ait

farklı CO2 sıcaklık ve sulama uygulamalarında klorofil içeriğinin dolaylı olarak

yansıtan SPAD değerlerinin zamana bağlı değişimi Şekil 4.36’de verilmiştir.

Yapraktaki klorofil içeriğinin dolaylı bir ölçütü olan SPAD değerleri,

uygulamalar arasında fark göstermeden ilk ölçümdeki ortalama C400 koşulu altında

55.2’den tedrici bir azalma göstererek ekimden sonraki 106. güne kadar ortalama

50.1’e kadar çok az bir düşüş göstermiştir. SPAD değerlerinde belirgin düşüşler,

sıcak koşullarda ekimden ancak 106, serin koşullarda ise 120 gün sonra

gerçekleşmiştir. C700 koşullarına altında ise 52.8’den başlayarak azalma göstererek

ekimden sonra 106. güne kadar ortalama 49.25’e kadar düşüş göstermiştir. SPAD

değerlerindeki belirgin düşüşler sıcak uygulamasında 116. günde olurken serin

uygulamasında ise 120. gün sonra olmuştur. Artan karbondioksitle birlikte sıcak

koşullar altında bayrak yaprakların klorofil içeriğindeki hızlı düşüş 10 gün daha geç

başlamıştır. Bunun nedeni gelişim süresinin uzamasından kaynaklanmaktadır.

Her iki karbondioksit koşulu altında da tam ve kısıtlı sulanan bitkilerin SPAD

değerleri iki sıcaklık rejiminde de benzer olmuştur. Genel olarak önemli düzeyde

farklılık olmasada C400 uygulamalarının SPAD değerlerinin ortalaması 48.77 iken

C700 uygulamalarının ortalaması 46.91 olmuştur. Sonuç olarak bayrak yaprak tam

yaşlanıncaya kadar SPAD okumaları ile net bir farklılığa rastlanmamıştır.

Manderscheid ve Weigel (2006), Almanaya’da üstü açık bitki büyütme

odalarında (OTC) artan karbondioksidin su stresi ile etkileşimini inceledikleri

çalışmalarında, artan karbondioksidin (+280 ppm) buğdayda klorofil içeriği değişim

hızlarını ve eğilimini değiştirmediğini belirtmişlerdir.


136


137

4.2.8.2. Bayrak Yaprak Gaz Değişimi

4.2.8.2.(1) Bayrak Yaprak Net Fotosentez Hızı

Adana-99 buğday çeşidine ait farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarının

bayrak yaprak net fotosentez hızı seyri Şekil 4.37’de verilmiştir. Ekimden sonra 41.

günden itibaren başlayan fotosentez ölçümleri 78. gün ölçümüne kadar benzer

şekilde seyrederken daha sonra her iki CO2 uygulaması altında da sıcak

uygulamalarında fotosentez hızı düşüşe geçerken serin koşullar altında 85. günden

sonra düşmeye başlamıştır. Artan sıcaklık uygulamalarında 78. günde başlayan düşüş

99. günde son bulurken serin koşullar altında ise 85. günde başlayan düşüş 127. güne

kadar sürmüştür. Arada oluşan 21 günlük fark ise artan sıcaklıkların gelişim süresini

kısalmasından kaynaklanmaktadır. Genel olarak artan karbondioksit koşulları altında

aktif dönemde fotosentez hızı %15 artış göstermiştir. Teramura ve ark. (1990),


ilgili yapmış olduğu saksı denemesinde 300 ppm’lik CO2 artışı ile fotosentez hızında

%60 artış saptamışlardır. Çalışmamızda ise kısıtlıyıcı koşulların olmadığı durumda

sadece artan CO2 ile yaklaşık %40 artış sağlanmıştır. Liao ve Wang (2002), Çin’de

artan karbondioksit (+250 ppm), sıcaklık (4.8 oC) ve kuraklığın buğday üzerine

etkileri ile ilgili yapmış oldukları sera denemesinde, artan karbondioksit ve sıcaklık

etkileşiminde fotosentez hızının önemli düzeyde arttığını saptamışlardır. Bizim

çalışmamızda da bu artış %25 olarak belirlenmiştir. Her iki CO2 uygulaması altında

da kısıtlı sulamalarda fotosentez hızı tam sulamalara göre daha düşük düzeyde

kalmıştır. Şekilden de görüldüğü gibi ortalama en yüksek fotosentez hızına C700NT

uygulamasında ulaşılırken en düşük ortalama değer ise C400SK uygulamasında

saptanmıştır. Genel olarak bakıldığında tüm uygulamalarda fotosentez hızı en üst

seviyeye çiçeklenme döneminde ulaşmıştır.

Çiçeklenme döneminde fotosentez hızı varyans analizi sonuçlarının verildiği

Çizelge 4.35 incelendiğinde, sadece karbondioksit ve sıcaklık uygulamalarının

fotosentez hızı üzerine istatistiksel açıdan 0.01 önem düzeyinde etki yaptığı

saptanırken sulama uygulaması ve etkileşimlerin önemli düzeyde etkide

bulunmadıkları belirlenmiştir.


138


139

Çizelge 4.35. Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde anasap düzeyinde çiçeklenme döneminde fotosentez hızı varyans analizi sonuçları.


Çiçeklenme Döneminde Fotosentez Blok 3 2.566 CO2 (A) 1 109.150**

Hata-1 3 2.004 Sıcaklık (B) 1 20.640**

AxB 1 3.713 Hata-1 6 0.791 Su (C) 1 4.575 AxC 1 0.015 BxC 1 0.525 AxBxC 1 1.240 Hata-1 12 1.685 D.K. (%) 31 6.00


Çizelge 4.36’de verilen çiçeklenme döneminde fotosentez hızı ortalamalarına

bakıldığında artan karbondioksit yaklaşık olarak fotosentez hızını %19 artırırken

artan sıcaklık ile birlikte %8 düşüş göstermiştir. Wall ve ark. (2000), karbondioksitin

fotosentez üzerine etkilerini araştırdıkları bir çalışmada kışlık buğdayda 370

ppm’den 550 ppm’e artan CO2’in fotosentez hızını %28 arttırdığını belirtmişlerdir.

C400 koşulları altında 19.79 µmol CO2 m-2 s-1 iken C700 uygulamalarında

ortalama 23.48 µmol CO2 m-2 s-1 ile yaklaşık %19 artış göstermiştir. İstatistiksel

açıdan önemli düzeyde etkili olan sıcaklık uygulamaları incelendiğinde ise serin

koşullardaki uygulamaların ortalaması 22.44 µmol CO2 m-2 s-1 iken sıcak koşullarda

20.84 µmol CO2 m-2 s-1 olup %8 azalmıştır. İstatistiksel açıdan önemsiz olsa da

sulama uygulamalarında tam sulanan kısıtlı sulanana göre %3 daha fazla fotosentez

hızına ulaşmıştır. İki CO2 uygulaması arasında en fazla artış normal sıcaklık ve

normal sulama uygulamasında gerçekleşmiştir. Bu bağlamda normal şartlar altında

artan CO2 fotosentezi yaklaşık %23 artırırken olumsuz koşulların oluştuğu artan

sıcaklık ve kuraklık uygulamasında ise %18’lik bir artış sağlamıştır. Böylece artan

CO2’in etkisi uygun koşullar altında daha fazla olmaktadır. Günümüz koşullarını


140

yansıtan C400NT uygulamasında fotosentez hızı 20.33 µmol CO2 m-2 s-1 iken gelecek

koşullarını öngören C700SK uygulamasında ise 22.05 µmol CO2 m-2 s-1 ile %8 artış

göstermiştir. Artan CO2, fotosentez hızını önemli düzeyde artırırken sıcaklığın

artması ve kuraklık fotosentez hızını azalttığı net bir şekilde görülmektedir. Normal

koşullarda sadece artan CO2 %23 fotosentez hızını artırırken artan sıcaklık ve

kuraklık etkileşimi ile değerlendirildiğinde %8 artırmıştır. Bu çerçeveden

bakıldığında sıcaklığın ve kısıtlı suyun artan CO2’in fotosentez üzerindeki olumlu

etkisini %15 azaltmaktadır.

Çizelge 4.36. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde anasap düzeyinde çiçeklenme döneminde fotosentez hızı (μmol CO2 m-2 s-1) ortalamaları ve oluşan gruplar.

Uygulama Çiçeklenme Döneminde Fotosentez Hızı CO2 Sıcaklık Su

C400

N T 20.33 K 20.18

Ort. 20.25

S T 20.05 K 18.60

Ort. 19.33

TORT 20.19 KORT 19.39

C400ORT 19.79B

C700

N T 25.05 K 24.20

Ort. 24.63

S T 22.63 K 22.05

Ort. 22.34

TORT 23.84 KORT 23.13

C700ORT 23.48A NORT 22.44A SORT 20.83B TORT 22.01 KORT 21.26

Genel Ortalama 21.64 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini gruplandırmaktadır. x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.


141

4.2.8.2.(2) Bayrak Yaprak Stoma İletkenliği ve Fotosentetik Su Kullanım Etkinliği

Her iki karbondioksit koşulu altında stoma iletkenliği değerleri için iki

sıcaklık rejiminde de tam sulanmış bitkilerin yapraklarında kısıtlı sulanan bitkilerin

yapraklarına göre genellikle daha yüksek değerler gösterme eğilimi saptanmıştır

(Şekil 4.38). Genel olarak günümüz karbondioksit koşulları altında ortalama 0.15

mol H2O m-2 s-1 olan stoma iletkenliği artan karbondioksit koşulları altında 0.17 mol

H2O m-2 s-1 olup %13 artış göstermiştir. Her iki karbondioksit uygulaması altında

sıcak koşullar altında serin koşullara kıyasla ortamalama stoma iletkenliği daha

düşük olmuştur. Stoma iletkenliği normal sıcaklık altında karbondioksit artışı ile

artarken sıcak koşullar altında karbondioksit artışı ile azalmıştır. Günümüz koşulları

yansıtan uygulama altında, stoma iletkenliği, gelecek koşulları öngören

karbondioksit, sıcaklık ve kuraklığın arttığı koşulla kıyasla çok daha yüksektir.

Aktif fotosentez döneminde ortalama fotosentetik su kullanım etkinliği Şekil

4.39’da verilmiştir. Genel olarak artan karbondioksit altında su kullanım etkinliği

artmaktadır. Bu artış çok düşük düzeyde olurken hem karbondioksidin hemde

sıcaklığın arttığı koşullarda ise %60 gibi yüksek düzeyde artış belirlenmiştir. Sıcaklık

artışı ile fotosentetik su kullanımında artış olduğu belirlenmiştir. Suyun kısıtlı olduğu

koşullar altında fotosentetik su kullanım etkinliği %5 daha fazla gerçekleşmiştir. En

yüksek su kullanım etkinliğine C700SK uygulamasında ulaşılırken en düşük değere

ise C400NT yani suyun ve sıcaklığın kısıtlıyıcı olmadığı uygulamada ulaşılmıştır. Bu

bağlamada artan sıcaklık ve kuraklıkta fotosentez hızı daha düşük olmasına karşın

stoma iletkenliğin azaltmasından dolayı fotosentetik su kullanım etkinliği sıcak ve

kurak uygulamalarda daha yüksek değerlere ulaşmıştır. Teramura ve ark. (1990),

Amerika, Maryland’de seralarda artan karbondioksidin buğdayda gaz değşimi ile

ilgili yapmış olduğu saksı denemsinde 300 ppm’lik CO2 artışı ile fotosentez hızının

artışından dolayı önemli düzeyde fotosentetik su kullanımında artış belirlemişlerdir.


142


143

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

NT NK ST SK

Foto

sent

etik

su

kulla

nım

etk

inliğ

i, um

ol C

O2

mol

-1 H

2O C400

C700

Şekil 4.39. Kontrollü koşullar altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde farklı

CO2, sıcaklık ve sulama uygulamalarında aktif zamanda fotosentetik su kullanım etkinliği.

Liao ve Wang (2002), Çin’de artan karbondioksit (+250 ppm), sıcaklık (4.8 oC) ve kuraklığın buğday üzerine etkileri ile ilgili yapmış oldukları sera

denemesinde, artan karbondioksit ve sıcaklık etkileşiminde fotosentetik su kullanım

etkinliğinin arttığını saptamışlardır. Çalışmamızda da bu artış %90 olarak

belirlenmiştir.

4.2.9. Bitki Su Tüketimi (ET) ve Su Kullanım Randımanı (SKR)

Tam kontrollü koşullar altında farklı karbondioksit, sıcaklık ve sulama

uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde bitki su tüketimi, dane

su kullanım randımanı (SKRD), bitki su kullanım randımanı (SKRB) ve kök+bitki su

kullanım randımanı (SKRBK) varyans analizi sonuçları Çizelge 4.37’de verilmiştir.

Bitki su tüketimi, sıcaklık, su uygulamaları ve CO2xSıcaklık, SıcaklıkxSu

etkileşimlerinden 0.05 önem düzeyinde etkilenirken CO2 uygulaması ile birlikte

CO2xSıcaklıkxSu etkileşiminden istatiksel açıdan önemli düzeyde etkilenmemiştir.

Dane su kullanım randımanı istatiksel açıdan CO2 uygulamasından 0.001 önem

düzeyinde etkilenirken su uygulaması, CO2xSu ve CO2xSıcaklıkxSu etkileşimi 0.01


144

önem düzeyinde etkilemiştir. Sıcaklık uygulaması ise 0.05 önem düzeyinde etkili

bulunmuştur.

Bitki bazında su kullanım randımanı incelendiğinde CO2, Sıcaklık

uygulamaları ile CO2xSu etkileşimi 0.01 önem düzeyinde etkili olurken

CO2xSıcaklıkxSu etkileşimi 0.05 önem düzeyinde etkili olmuştur. Sulama

uygulaması ile CO2xSıcaklık etkileşimi ise bitki su kullanım randımanı üzerine

istatiksel açıdan önemli bir etki yapmamıştır. Kök+bitki su kullanım randımanı artan

CO2 ve sıcaklık uygulamasından 0.001 gibi yüksek önem düzeyinde etkilendiği

saptanmıştır. CO2xSu etkileşimi 0.01 önem düzeyinde etkili olurken SıcaklıkxSu

etkileşimi ise istatiksel açıdan 0.05 önem düzeyinde etkili olmuştur. Sulama

uygulaması ve CO2xSıcaklıkxSu etkileşimi kök+bitki su kullanım randımanı üzerine

önemli düzeyde etkide bulunmamıştır.

Çizelge 4.37. Tam kontrollü koşullarda farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde bitki su tüketimi, dane su kullanım randımanı (SKED), bitki su kullanım randımanı (SKEB) ve kök+bitki su kullanım randımanı (SKEBK) varyans analizi sonuçları.


Bitki Su Tüketimi SKRD SKRB SKRBK

Blok 3 0.561 4.708 8.125 7.115 CO2 (A) 1 34.924 153.125*** 420.500** 9625.78***

Hata-1 3 4.932 0.208 7.500 5.698 Sıcaklık (B) 1 6248.781* 32.000* 276.125** 810.03***

AxB 1 834.463* 12.500 50.000 175.781*

Hata-2 6 8.496 4.583 19.936 16.156 Su (C) 1 30331.230* 24.500** 45.125 34.031 AxC 1 2.231 40.500** 242.000** 175.781** BxC 1 224.349* 3.125 1.125 63.281*

AxBxC 1 10.046 28.125** 72.000* 19.531 Hata-3 12 5.628 2.146 10.146 9.990 D.K. (%) 31 1.95 4.98 4.97 3.73


Genel olarak değerlendirildiğinde CO2 uygulamasının bitki su tüketimi

dışında tüm parametreler üzerine önemli düzeyde etkili olduğu belirlenirken sıcaklık

tüm parametrelere istatiksel açıdan önemli düzeyde etkili olmuştur.


145

Çizelge 4.38’de CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen

Adana-99 buğday çeşitinde bitki su tüketimi, dane su kullanım randımanı (SKRD),

bitki su kullanım randımanı (SKRB) ve kök+bitki su kullanım randımanı (SKRBK)

ortalamaları ve oluşan gruplar verilmiştir.

Bitki su tüketimi artan sıcaklık ile birlikte %11 azalırken bunun nedeni olarak

artan sıcaklığın gelişim dönemini kısaltması olarak belirlenmiştir. Kısıtlı sulamada

ise tam sulamaya kıyasla %22 azalma olmuştur. Dane bazında su kullanım randımanı

incelendiğinde artan karbondioksit ile birlikte %16 artış saptanırken artan sıcaklık ve

kuraklık ilede sırasıyla %7 ve %6 düşüş belirlenmiştir. Bitki bazında su kullanım

randımanı artan karbondioksit ile birlikte %12 artarken, sıcaklık artışı ile %9 azalma

saptanmıştır. Bitki+kök bazında ise su kullanım randımanı artan karbondioksit ile

%50 artarken sıcaklık artışı ise etkinliğin %11 düşmesine sebep olmuştur.

Sıcaklık uygulamasından önemli düzeyde etkilenen bitki su tüketimi gelişim

döneminin daha uzun olmasından dolayı normal sıcaklık altında yaklaşık %11 daha

fazla olmuştur. Su uygulamasında tam sulanan bitkilerde kısıtlı sulama uygulama

ortalamasına kıyasla %22 daha fazla su tüketimi gerçekleşmiştir. İstatistiksel açıdan

önemli düzeyde etkisi olan CO2xSıcaklık etkileşiminde ise dört farklı grup

oluşmuştur. C400N uygulaması 271.01 mm ile en yüksek su tüketimine sahip iken

C400S uygulaması 232.85 mm ile en düşük su tüketimi olarak saptanmıştır.

Dane su kullanım randımanı üzerine CO2 uygulaması önemli düzeyde etkide

bulunarak farklı iki grup oluşturmuştur. Artan CO2 ile birlikte SKRD %16 artmıştır.

Hunsaker ve ark. (2000), buğdayda serbest hava koşulları altında arttırılan

karbondioksit denemesinde (FACE) 370 ppm’den 570 ppm’e artan karbondioksit ile

birlikte SKRD’de %20 artış saptamışlardır. Denemenin tarla bazında yapılmasına

karşın bizim bitki büyütme dolaplarında elde ettiğimiz SKRD’deki artışla benzerdir.

Bir diğer önemli düzeyde etkili uygulama olan sıcaklıkta ise artırılmış

sıcaklıkta SKRD yaklaşık %7 oranında azalmıştır. Su uygulamasında ise tam sulanan

koşullara kıyasla kısıtlı sulama altında yaklaşık %6’lık bir düşüş saptanmıştır.

CO2xSu etkileşimi SKRD iki farklı grup oluşturmuştur. C700T uygulaması en yüksek

değere (33.63 mg/mm) sahip iken diğer uygulamlar aynı grupta yer almıştır.


146

CO2xSıcaklıkxSu etkileşimi incelendiğinde oluşan iki farklı grup içerisinde C700NT

uygulaması 34 mg/mm ile en yüksek değere sahiptir.

Bitki su kullanım randımanı da benzer durum söz konusu olup artan CO2 ile

birlikte SKEB’de yaklaşık %12’lik bir artış belirlenmiştir. Manderscheid ve Weigel

(2006), Almanaya’da üstü açık bitki büyütme odalarında (OTC) artan

karbondioksidin su stresi ile etkileşimini inceledikleri çalışmalarında, artan

karbondioksidin (+280 ppm) buğdayda SKRB’nin ortalama %31 artırdığını

saptamışlardır.

Çizelge 4.38. Farklı CO2, sıcaklık ve sulama uygulamaları altında yetiştirilen Adana-99 buğday çeşitinde bitki su tüketimi (mm), dane su kullanım randımanı (SKED,), bitki su kullanım randımanı (SKEB) ve kök+bitki su kullanım randımanı (SKEBK) ortalamaları (mg mm-1 bitki-1) ve oluşan gruplar.

Uygulama Bitki Su Tüketimi SKRD SKRB SKRBK CO2 Sıcaklık Su

C400

N T 304.74 28.00b 62.25c 71.00 K 237.28 27.25b 62.00c 69.25 Ort. 271.01a 27.63 62.13 70.13c

S T 260.163 26.00b 55.50d 61.25 K 205.532 27.75b 62.00c 68.25 Ort. 232.85d 26.88 58.75 64.75c

TORT 282.45 27.00b 58.88b 66.13b KORT 221.41 27.50b 62.00b 68.75b

C400ORT 251.93 27.25B 60.44B 67.44B

C700

N T 291.85 34.00a 74.50a 113.50 K 225.85 32.50a 69.25b 105.50 Ort 258.71b 33.25 71.88 109.50a

S T 269.94 33.25a 68.75b 97.50 K 212.01 26.75b 58.25cd 92.00 Ort 240.97c 30.00 63.50 94.75b

TORT 280.89 33.63a 71.63a 105.50a KORT 218.79 29.63b 63.75b 98.75a

C700ORT 249.91 31.63A 67.69A 102.13A NORT 264.86A 30.44A 67.00A 89.81A SORT 236.91B 28.44B 61.13B 79.75B TORT 281.67A 30.31A 65.25 85.81 KORT 220.09B 28.56B 62.88 83.75

Genel Ortalama 250.92 29.54 64.07 84.78 *: Aynı harf grubundaki değerler 0.01-0.05 olasılık düzeyinde benzerdir. A, B: CO2, Sıcaklık, Su uygulamalarını gruplandırmaktadır. a, b, c, d, e, f: CO2xSıcaklıkxSu etkileşimini gruplandırmaktadır. k, l, m: CO2xSıcaklık etkileşimini gruplandırmaktadır. x, y, z: CO2xSu etkileşimini gruplandırmaktadır.


147

Mayeux ve ark (1997), buğdayda FACE (Free air carbondioxide enrichment,

Açık hava artan karbondioksit denemesi) çalışmalarıyla, 150 ppm karbondioksit

artışı ile bitki su kullanım randımanında önemli düzeyde artış belirlemişlerdir.

Sıcaklık uygulamasında artan sıcaklıkla birlikte kısalan gelişme sürecine

bağlı olarak istatiksel açıdan önemli %9’luk bir azalma saptanmıştır. C700N

uygulaması CO2xSu etkileşiminde oluşan 2 faklı grupta, 71.63 mg/mm ile en yüksek

değere sahiptir. CO2xSıcaklıkxSu etkileşiminde ise 5 farklı grup oluşmuştur. C700NT

uygulaması en 74.5 mg/mm ile en yüksek değere ulaşırken C400ST ise 55.5 mg/mm

ile en düşük değere sahiptir. C400ST uygulamasının C400SK’dan daha düşük

olmasının sebebi ise daha fazla su tüketiminden kaynaklanmaktadır.

Kök+bitki su kullanım randımanı incelendiğinde ise CO2 uygulaması ile

istatiksel açıdan önemli olan %51’lik bir artış saptanmıştır. Karbondioksit artışından

dolayı kök ağırlığındaki önemli düzeyde ki artış SKRBK’nı diğer randımanlara göre

daha fazla artırmıştır. Sıcaklık uygulamasında artan sıcaklıkla birlikte SKRBK’de

%11’lik bir düşüş belirlenmiştir. İki farklı grup oluşan CO2xSu etkileşiminde

SKRBK’de en yüksek değere, önceki su kullanım etkinliklerindeki gibi C700N

uygulaması (105.5 mg/mm) ulaşmıştır.

Genel olarak bakıldığında su kullanım randımanı artan karbondioksit ile artış

gösterirken artan sıcaklık ve azalan su ile düşüş göstermiştir. Kök+Bitki su tüketimi

açısından bakıldığında artan karbondioksit ile en çok normal sıcaklık ve tam sulanan

uygulamada artış sağlarken (%60) en düşük artış ise artan sıcaklık ve kısıtlı sulama

uygulamasında (%35) saptanmıştır. Bu bağlamada artan sıcaklık ve azalan suyun

olumsuz etkisi artan karbondioksidin olumlu etkisinin %25’ini azaltmaktadır. Bitki

su tüketimi ise artan karbondioksit ile önemli bir değişim göstermemiştir.


148

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Burçak KAPUR

149

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

5.1. Sonuçlar

Bu çalışma ile önce bölgesel ölçekli TERCH-RAMS iklim modelini kullanarak

Türkiye’nin güneyinde yer alan ve ülkenin önemli tarımsal üretim potansiyeline

sahip olan Çukurova Bölgesi için gelecek iklimi kestirilmiş; sonra da öngörülen olası

iklim değişikliğinin bölgede en önemli tarımsal ürün olan buğdayın büyüme-gelişme

ve verimi üzerine etkileri belirlenmeye çalışılmıştır.

Bu bölümde, elde edilen önemli bulgular aşağıda sırasıyla kısaca özetlendikten

sonra üzerinde durulabilecek bazı öneriler dile getirilmiştir.

Adana meteoroloji istasyonu verilerinde Mann-Kendall trend analizi

bulguları, 1930-2005 arasında Çukurova Bölgesinde yıllık ortalama sıcaklıklarda

önemli düzeyde artış göstermiştir. Özellikle Haziran, Temmuz ve Eylül ayları yıllık

ortalama sıcaklıkların en fazla artış gösterdiği aylar olarak belirlenmiştir. Anılan

dönemin ilk ve son 15’er yıllık periyodları karşılaştırıldığında sıcaklıkların, son 15

yılda 0.5-1.5 ºC arasında arttığı saptanmıştır. Dönem içerisinde önemsiz düzeyde

sıcaklık artışının saptandığı aylarda (Ocak-Mart) bile 0.5-1.1 ºC’lik artışlar

belirlenmiştir. Aynı dönem için yağış eğilimleri incelendiğinde önemli düzeyde

değişim saptanmamıştır.

IPCC tarafından sunulan SRES-A2 senaryosu kullanılarak, doğruluğu küresel

modellere oranla daha yüksek Bölgesel İklim Modeli TERC-RAMS, Pseud Warming

methodu ile koşularak 2070’li yıllar için aylık yağış miktarı ve sıcaklık değerleri elde

edilmiştir. Çukurova bölgesinde bulunan meteoroloji istasyonlarının konumlarına

göre yapılan değerlendirmede, ortalama sıcaklıklarda anılan dönemler arasında

yaklaşık 3oC’lik bir artış belirlenmiştir. Yağışlarda ise %25 ile %40 arasında azalma

saptanmıştır (240-350 mm arasında yıllık yağış azalması).

Tam kontrollü koşullarda günümüz ve gelecek atmosfer karbondioksit içeriği,

yüksek sıcaklık ve kısıtlı sulamanın buğday verimindeki etkilerinin incelenmiş

olduğu saksı denemesi bulguları, Çukurova Bölgesi için önümüzdeki 70 yıl

içerisinde beklenen karbondioksit, sıcaklık ve kuraklık artışı sonucunda buğday


150

biyokütle ve dane verimindeki değişim boyutlarını ve bunların önemli nedenlerini

irdeleme olanağı sağlamıştır. Bulgular, sadece gelecek değil günümüzün de en büyük

sorunlarından biri olan sıcaklık ve kuraklığın birlikte ortaya çıktığı gerilimli

koşullarla baş edebilmek için bazı önemli ipuçları da göstermiştir.

Çukurova bölgesinde iklim değişikliğinin buğday üzerine etkileriyle ilgili tam

kontrollü koşullarda yürütülen çalışmada yer alan Adana-99 buğday çeşidinde artan

CO2 ile birlikte fenolojik gelişme az da olsa bir yavaşlama (2-3 günlük) gösterirken;

sıcak ve kısıtlı sulanan koşullarda gelişme süresinin özellikle karınlamadan sonraki

dönemde önemli düzeyde kısaldığı, sıcaklıktaki 1°C artış için çiçeklenmeye dek

geçen sürenin 5, olgunluğa dek geçen sürenin ise 9 gün kısaldığı gözlenmiştir.

Genel olarak artan karbondioksid kardeş sayısı ve kardeş başak sayısı üzerine

olumlu etki yapmaktadır. Bu etki kardeş sayısını %69 artırırken kardeş başak sayısını

ise %15 artırmıştır. Artan sıcaklık ve kuraklık ise kardeş sayısını sırasıyla %10 ve

%12 azaltırken, kardeş başak sayısını ise %10 ve %18 azalmıştır. Buğdayın

karbondioksidden daha fazla yararlanması için kardeşlenme kapasitenin daha yüksek

olması gerekmektedir. Artan başak oluşturmayan kardeş sayısı ise fazladan biyokütle

artışına neden olarak dane veriminde kullanılması olası kaynakların kardeş sapların

oluşumuna harcanması ile verimde potansiyel artışın sağlanamamasına yol

açabilecektir. Bu bağlamada kardeş sayısı artışının olumlu etkisi kardeş başak

sayısının artışı ile orantılıdır.

Olgunlukta bitki boyu artan karbondioksit ile %4 artmıştır. Artan sıcaklık ve

kısıtlı sulama ise bitki boyunu sırasıyla %9 ve %6 oranlarında azaltmıştır. Sıcak

koşullar sadece üst sap uzunluğunda %7 kısalmaya neden olurken; kısıtlı sulama,

hem başak (%4) hem de üst sap uzunluğunda %6 azalmaya neden olmuştur.

Yaprak alanı iki CO2 konsantrasyonu altında da sıcak koşullarda serin

koşullara göre daha hızlı bir şekilde artış göstermiş; en yüksek değere daha erken

ulaşılmış ve sonuçta sıcak koşullarda oluşan yaprak alanı büyüklüğü serin koşullara

göre daha düşük düzeyde kalmıştır. Sıcakta yeşil kalma süresi de yine serin koşullara

göre daha kısa olmuştur. Suyun kısıtlandığı koşullardaki yaprak alanı büyüklüğü ve

yeşil kalma süresi de her iki CO2 ve sıcaklıkta da olumsuz yönde etkilenmiş; ancak

kısıtlı sulamanın yaşlanmaya etkisi yüksek CO2’de normal koşula göre daha az


151

olmuştur. Bitki başına yaprak alanı, yüksek CO2’de normal koşula göre, anasap için

saptanmış olan düşük değerler (özellikle bayrak yaprağı için) nedeniyle serin ve iyi

sulanmış koşullarda daha düşük; sıcak ve kısıtlı sulanan koşullarda ise daha yüksek

değerler göstermesine rağmen farklar belirgin olmamıştır.

Uygulamaların, C400 koşullarında C700 koşullarına göre genel olarak daha

yüksek değerler (ortalama 48.8’e karşılık 46.9) gösterme eğiliminde olan SPAD

değerleri üzerine önemli düzeyde etkisi olmamıştır.

Tüm gelişme boyunca yüksek CO2 altında büyümüş olan bitkilerde anasap

bayrak yaprağında yaşlanma süresince ölçülmüş olan net fotosentez hızı değerleri,

normal CO2 altında büyümüş olan bitkilerde ölçülmüş olan değerlere göre daha

yüksek bulunmuştur. Ortaya çıkmış olan farklar serin koşullarda (tam sulamada

ortalama %34, kısıtlı sulamada ortalama %26) sıcak koşullardan (tam sulamada

ortalama %14, kısıtlı sulamada ortalama %7) daha yüksek olmuştur.

Ölçümler arası ve ölçüm sırasındaki yüksek varyasyon nedeniyle anasap

bayrak yaprağı stoma iletkenliği yönünden net farkların belirlenmesi mümkün

olmasa da, yüksek CO2 altında serin koşullarda büyümüş olan yapraklarda stoma

iletkenliğinin, günümüz CO2 koşullarında serin koşullarda büyümüş olan yapraklara

göre daha yüksek olma eğiliminde olduğu, sıcak koşullarda ise bu eğilimin ortadan

kaybolduğu görülmüştür.

Net fotosentez hızının stoma iletkenliğine oranlanmasıyla bulunan

fotosentetik su kullanım etkinliğinin yaprakların aktif dönemindeki ortalama

değerleri, serin koşullarda yüksek karbondioksit koşulları ve günümüz karbondioksit

koşullarında benzer olurken, sıcak koşullarda daha yüksek (tam ve kısıtlı sulamada

%28 ve %37) bulunmuştur.

Madde birikim seyri atmosferik karbondioksit içeriğinin artışından çok

etkilenmemiştir. Madde üretiminin (vejetatif aksam, başak ve danelerin ağırlığı -dane

verimi) zamana bağlı değişiminde en etkin faktör sıcaklık olmuştur.

Bitki başına vejetatif aksam (yaprak, sap ve kök ağırlığı), sıcak koşullarda

serin koşullara göre daha hızlı bir şekilde artış göstermiş; en yüksek değere daha

erken ulaşılmış ve sonuçta sıcak koşullarda ağırlık serin koşullara göre daha düşük

düzeyde kalmıştır. Yaprak ve saplarda büyüme (boy ve alan artışı) tamamlandıktan


152

sonra sadece serin ve tam sulamalı koşullar koşullarda önemli ağırlık değişimleri

olmuştur. Özellikle atmosferik karbondioksit içeriği yüksek olduğunda hızlı dane

dolumu sırasında saplarda gerçekleşen birikim ve dane dolumu büyük ölçüde

tamamlandıktan sonra söz konusu olan azalışlar bu koşullarda kaynakların kısıtlı

olmadığını göstermiştir.

Vejetatif kısımların ağırlığı genel olarak artırılmış karbondioksit altında daha

yüksek değerlere ulaşmış; başka bir deyişle üretilen fotosentetik ürünler yaprak, sap

ve kök büyümesinde kullanılmıştır. Artan karbondioksit bitkide en çok kökte ağırlık

artışına neden olmuştur. Olgunluk döneminde günümüz karbondioksit koşullarında

ortalama bitki kök ağırlığı 1.83 g olurken, artırılmış karbondioksit koşullarında bu

değer 4.6 kat artarak 8.35 g’a ulaşmıştır.

İki karbondioksit konsantrasyonunda madde birikim seyri benzer olmuştur.

Genel olarak serin koşullarda daha belirginleşen sigmoidal bir değişim izleyen bitki,

başak (ve danelerin) ağırlığı da (vejetatif aksamda olduğu gibi) sıcak koşullarda serin

koşulara göre kısa sürede hızla tamamlamıştır.

Olgunlukta bitki bazında biriktirilmiş olan toplam ve toprak üstü kuru madde

miktarı (biyokütle ve topraküstü biyokütle) her iki karbondioksit konsantrasyonunda

da birikimin daha uzun sürdüğü serin koşullarda, kısa sürdüğü sıcak koşullara göre

daha yüksek (biyokütle: 23.5 g’a karşılık 19.0 g, topraküstü biyokütle: 17.7 g’a

karşılık 14.6 g) olmuştur. Karbondioksit konsantrasyonunun artışı ile biyokütle

veriminde %39 (SK) ile %61 (ST) arasında değişen artışlar gerçekleşmiştir.

Günümüz karbondioksit koşullarında üretilen kuru maddenin ortalama %11’i,

artırılmış karbondioksit koşullarında ise %33’ü köklerde biriktirilmiştir. Kısıtlı

sulanan koşullarda daha da artan bu birikim sıcaklık da birlikte arttığında daha da

yükselmiştir. Buna bağlı olarak karbondioksit artışı kısıtlı sulanan sıcak koşullar

dışında topraküstü biyokütle ağırlığı ve dane veriminde de artış sağlamıştır. Bu

yönden en yüksek artışların tam sulanan sıcak koşullarda gerçekleştiği gözlenmiştir.

Atmosferik karbondioksit içeriğinin artması ile bitki dane veriminde sıcaklık

ve su rejimine bağlı olarak %0 ile %34 oranında değişen oranda artış belirlenmiştir.

Kısıtlı sulanan sıcak koşullarda hiç değişim olmazken; kısıtlı sulanan serin


153

koşullarda %13, tam sulanan serin koşullarda %17, tam sulanan sıcak koşullarda ise

%34 oranında artış gerçekleşmiştir.

Bitki dane verimi yönünden oraya çıkmış olan farklılıklar, ana başaktan çok

kardeş başakların dane verimindeki farklılıklardan kaynaklanmıştır. Atmosferik

karbondioksit içeriğine verim yönünden olumlu tepki kardeşlerde dane sayısının artıp

artmadığına; tepkinin düzeyi ise oluşan yüksek sayıdaki danenin doldurulup

doldurulamadığına göre değişmiştir. Tam sulanan sıcak koşullardaki en yüksek tepki

dane sayısı (%30) ve ağırlığında (%16) birlikte gerçekleşen artış sonucunda ortaya

çıkmıştır. Verim yönünden karbondioksit içeriğine tepkinin olmadığı kısıtlı sulanan

sıcak koşullarda ise dane sayısı %25 oranında azaldığı halde, dane ağırlığı ancak bu

azalışı giderecek kadar artmıştır.

Artan CO2 ile birlikte ana sapta bayrak yaprak, üst sap ve dane azot

konsantrasyonunda azalma saptanmıştır. Bu azalmalar, olgunlukta dane azot

(protein) konsantrasyonunda tam sulanan koşullarda daha belirgin olmuştur. Yüksek

CO2 koşullarında sağlanmış olan verim artışları düşük azot konsantrasyonunu

dengeleyememiş; sonuçta danelere biriktirilen toplam azot (toplam protein)

miktarında da özellikle serin koşullarda düşüşler gerçekleşmiştir.

Atmosferik karbondioksit konsantrasyonunun artışı ile toplam su tüketimi

serin koşullarda azalmış (ortalama %5), sıcak koşullarda ise artmış (ortalama %4)

olmasına rağmen farklar istatistiksel yönden kanıtlanamamıştır. Kullanılan suyun,

toplam biyokütle, topraküstü biyokütle ve dane üretimindeki etkinliği ise

karbondioksit artışıyla sırasıyla %51, %12 ve %16 oranında artış göstermiştir.

Yukarıda özetlenen ve daha önceki çalışmalarda elde edilmiş olan bulgularla

çoğunlukla uyumlu olan bulgulardan görüldüğü gibi gelecekteki CO2 artışına bağlı

olarak Çukurova’da buğday yetiştirme mevsiminde ortalama 3ºC sıcaklık artışı ve

%25 yağış azalışı hesaplanmıştır. Beklenen bu değişimlerden Çukurova’nın en

önemli kültür bitkisi olan buğdayın olası etkilenme durumunun incelendiği tam

kontrollü koşul denemesi sonucunda, su ve sıcaklık geriliminin birlikte etkili

olmadığı koşullarda, bir C3 bitkisi olan buğdayda atmosferdeki CO2 konsantrasyonu

artışının beklendiği gibi büyüme-gelişme ve verimi olumlu yönde etkilediği

belirlenmiştir.


154

Beklenen verim değişimi, günümüz en uygun koşullarındaki verim (C400NT)

esas alınarak irdelendiğinde CO2 konsantrasyonu artışının olumlu etkisinin, sadece

suyun kısıtlı olmadığı koşullarda (sıcaklığın günümüze göre değişmediği koşullarda

%17, sıcaklığın yüksek olduğu koşullarda ise %6 artış ortaya çıktığı; suyun kısıtlı

olduğu koşullarda ise sıcaklık değişmediyse %13, sıcaklık yüksek ise %33 oranında

azalmanın söz konusu olduğu görülmüştür.

CO2 artışı ile bayrak yaprağı fotosentez hızı artış (ortalama %32) gösterdiği

halde alanı küçüldüğü (ortalama %30) için bayrak yaprağının toplam fotosentetik

kapasitesi büyük oranda değişmemiştir. Fotosentez hızı ölçülmemiş olan alt ve

kardeş yapraklarının alanı bakımından iki CO2 arasında farklar çok dikkat çekici

olmamıştır. Ancak yüksek atmosferik karbondioksit konsantrasyonu altında

verimdeki artışların toplam biyokütledeki artışlardan daha düşük olması ve kök

ağırlığındaki dikkat çekici artışlar fotosentetik kapasitenin artmış olduğunu

göstermiştir. Bu durum yüksek karbondioksit altında verimin asimilat kaynak

miktarından (source) çok, bu asimilatları depolayabilecek kapasitesi (sink, danelerin

sayısı ve her danenin büyüme kapasitesi) tarafından belirlenmiş olduğuna işaret

etmiştir.

5.2. Öneriler

Bir C3 bitkisi olan buğdayda atmosferik CO2 konsantrasyonu artışından

beklenen olumlu etkinin kısıtlı sulanan koşullarda (iki sıcaklıkta da) verime yeterli

düzeyde yansımamış olması, gelecekte oluşacak verim kayıplarının giderilmesinde

sulamanın başvurulabilecek en önemli uygulama olarak ön plana çıkarmaktadır.

Mevcut su kaynaklarının gelecekte daha da azalacağı gerçeğinden hareketle

su artırımı ve su kullanım etkinliğinin daha da yükseltilmesini sağlayan sulama

sistemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir.

Sulama olanaklarının kısıtlı olduğu koşullar için ıslah çalışmaları kapsamında

kurağa ve sıcağa toleranslı çeşitlerin geliştirilmesi üzerinde durulmalıdır.


155

Sıcaklığın gelişmeyi hızlandırıcı olumsuz etkisinden dolayı buğdayda verim

kayıplarına karşı yavaş gelişen ve fotoperiyodik tepkili (gün uzunluğuna duyarlı)

çeşitlerin kullanılması üzerinde durulmalıdır.

Artan CO2 konsantrasyonuna paralel olarak asimilat miktarındaki artışın

köklerde birkiminden çok verimi arttırmak için danede kullanıma yöneltilmesi

gerekmektedir. Bunun için uygun tarımsal uygulamalar (çeşit seçimi, gübreleme,

ekim sıklığı, sulama) belirlenmelidir.

Uygun tarımsal uygulamalar belirlenirken, artan CO2 konsantrasyonuna bağlı

verimde artışa karşılık azot konsantrasyonunun düşmesinden dolayı oluşan kalite

bozulmasını önlemeye de ağırlık verilmelidir.


156

157

KAYNAKLAR

AACC International, 2000. Approved Methods of Analysis, 11th Ed. Method

Method 46-12.01. Nitrogen.

http://www.aaccnet.org/ApprovedMethods/toc.aspx

ACAROĞLU, M. T., 2010. Çukurova Bölgesi Kaynakçası (1928-1988).

http://turkoloji.cu.edu.tr/CUKUROVA/sempozyum/semp_1/acaroglu.p

df. Erişim tarihi: 20.03.2010

ACOCK, B. AND ALIEN, L. H., 1985. Crop responses to elevated CO2

concentrations. In B. R. Strain and J. D. Cure (eds.). Direct Effects of

Increasing CO2 on Vegetation. DOE/ER-0238. U.S. Department of

Energy. Washington, DC. pp. 53-97.

ACOCK, B., 1991. Modeling canopy photosynthetic response to carbon dioxide,

light interception, temperature, and leaf traits. In K. J. Boote, and R. S.

Loomis (eds.). Modeling Crop Photosynthesis-From Biochemistry to

Canopy. Crop Science Society of America Special Publication No. 19.

Madison, Wl. pp. 41-55.

ACOCK, B. AND ACOCK, M. C., 1993. Modeling approaches for predicting crop

ecosystem responses to climate change. In D. R. Buxton, R. Shibles, R.

A. Forsberg, B. L. Blad, K. H. Asay, G. M. Paulsen, and R. F. Wilson

(eds.).lntemational Crop Science I. Crop Science Society of America.


AKİTA, S. AND MOSS, D. N., 1973. Photosynthetic responses to CO2 and light by

maize and wheat leaves adjusted for constant stomatal apertures. Crop

Science 13:234-237.

ALLEN, L. H., JONES, P. AND JONES, J. W., 1985. Rising atmospheric CO2 and

evapotranspiration. In Advances in Evapotranspiration. Proceedings of

the National Conference on Advances in Evapotranspiration. December

16-17, 1985. American Society of Agricultural Engineers. St. Joseph,

MI. pp. 13-27.

http://www.aaccnet.org/ApprovedMethods/toc.aspx

http://turkoloji.cu.edu.tr/CUKUROVA/sempozyum/semp_1/acaroglu.p

158

ALLEN, L. H., 1990. Plant responses to rising carbon dioxide and potential

interactions with air pollutants. Journal of Environmental Quality 19:

15-34.

ALPERT, P., KRICHAK, S.O., SHAFIR, H., HAIM D., OSTINSKY, I., 2008.

Climatic Trends To Extremes Employing Regional Modelling And

Statistical Interpretation Over Mediterranean. Global And Planetary

Change, V. 63, ISS. 2-3, p. 163-170

AMTHOR, J. S., 1989. Respiration and Crop Productivity. Springer-Verlag. New

York. 215 pp.

AMTHOR J.S., 2001. Effects of Atmospheric CO2 Concentration on Wheat Yield:

Review of Results from Experiments Using Various Approaches to

Control CO2 Concentration. Field Crops Research, 73, 1-34

ANONİM 2010. CAN, A., ATIMTAY, A., 2010. Time Series Analysis Of Mean

Temperature Data In Turkey. State Institute of Statistics.

ARP, W. J., 1991. Effects of source-sink relations on photosynthetic acclimation to

elevated CO2 Plant, Cell and Environment 14:869-875.

ASSENG, S., JAMİESON, P.D., KİMBALL, B., PİNTER, P., SAYRE, K.,

BOWDEN, J.W., HOWDEN, S.M., 2004. Simulated wheat growth

affected by rising temperature, increased water deficit and elevated

atmospheric CO2. Field Crops Research 85, 85–102

BAKER, J. T., ALIEN, L. H., AND BOOTE, K. J., 1992. Response of rice to carbon

dioxide and temperature. Agricultural and Forest Meteorology 60: 153-

166.

BATTS G.R., MORİSOND J.K.L, ELLİS, R.H., HADLEY, P. VE WHEELER T.R.

1997. Effects of CO2 and temperature on growth and yield of crops of

winter wheat over four seasons. Developments in Crop Science Volume

25, Pages 67-76

BAUER, A., 1972. Effect of Water Supply and Seasonal Distribution on Spring

Wheat Yields. Bulletin 490. North Dakota Agricultural Experiment

Station. Fargo, ND.

159

BAZZAZ, F. A., 1990. The response of natural ecosystems to the rising global CO2

levels. Annual Review of Ecology and Systematics 21: 167- 196.

BAZZAZ, F. A., AND FAJER., E. D., 1992. Plant life in a CO2-rich world.

Scientific American January pp. 68-74.

BOLTON, F.E., 1981. Optimizing the use of water and nitrogen through soil and

crop management. In: Soil water and nitrogen in mediterranean-type

environments, Ed. J.Monteith and C. Webb, Martinus Nijhoff/Dr. W.

Junk Publ., the Huague. P:231-248.

BULTERFİELD, R. E. AND MORİSON, J. I. L., 1992. Modeling the impact of

climatic warming on winter cereal development. Agriculture and Forest

Meteorology 62:241-261.

CARTER, T., 1992. The Greenhouse Effect and Finnish Agriculture.

Maatilahallinnon aikakauskirja 22(1), 31-57

CARTER, T.R., 1996. Developing Scenarios of Atmosphere, Weather and Cliamet

for Northern Regions. Agric. Food Sci. Finl. 5, 235-249.

ÇELİK S., BACANLI H., GÖRGEÇ H., 2008. Küresel İklim Değişikliği ve İnsan

Sağlığına Etkileri 31 s.

http://www.dmi.gov.tr/files/genel/saglik/iklimdegisikligi/kureseliklimde

gisikligietkileri.pdf (Erişim tarihi: 23.03.2010)

ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI, 2007. İklim değişikliği Birinci Ulusal

Bildirimi. Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi.

CHAUDHURİ, U. N., BURNELT, R. B., KANEMASU, E. T. AND KİRKHAM, M.

B., 1986. Effect of Elevated Levels of CO2 on Winter Wheat Under

Two Moisture Regimes. Response of Vegetation to Carbon Dioxide.

029. U.S. Department of Energy. Washington, DC. 71 pp.

CHAUDHURİ, U. N., KANEMASU, E. T. AND KİRKHAM, M. B., 1989. Effect of

Elevated Levels of CO2 on Winter Wheat Under Two Moisture

Regimes. Response of Vegetation to Carbon Dioxide. 050. U.S.

Department of Energy. Washington, DC. 49 pp.

http://www.dmi.gov.tr/files/genel/saglik/iklimdegisikligi/kureseliklimde

160

CHAUDHURİ, U.N., KİRKHAM, M.B., KANEMASU, E.T., 1990. Carbon dioxide

and water level effects on yield and water use of winter wheat.

Agronomy Journal, 82, 637–641.

CLİMATE CHANGE, 2001. The Scientific Basis. In: Contribution of Working

Group I to the Third Assessment Report of The Intergovernmental

Panel on Climate Change. Cambridge University Press. pp 64-65.

CUCULEANU, V., MARİCA, A., SİMOTA, C., 1999. Climate change impacts on

agricultural crops and adaptation options in Romania. In: Climate

Research, Vol. 12: 153-160.

CONWAY, G. R. AND PRETTY, J. N., 1991. Unwelcome Harvest: Agriculture and

Pollution. Earthscan. London.

COOPER, P.J.M., 1983. Crop Management in Rainfed Agriculture with Special

Reference to Water use Efficiency. Proc. 17th Coll. Int. Potash Inst.,

Bern, p, 63-79.

CURE, J. D. AND ACOCK, B., 1986. Crops responses to carbon dioxide doubling:

A literature survey. Agriculture and Forest Meteorology 38: 127-145.

CURE, J. D., ISRAEL, D. W. AND RUFTY, T. W., 1988. Nitrogen stress effects on

growth and seed yield of nonnoduIated soybean exposed to elevated

carbon dioxide. Crop Science 28:671-677.

DİNÇ, U., SCHİCHTİNG, E., KAPUR, S., SAYIN, M., DERİCİ, R., ŞENOL, S.,

AYDIN, M., GÖK, M., 1995. Çukurova Bölgesi Toprakları. Yardımcı

Ders Kitabı No:26. pp. 86-88.

DİNGİL, M., Şenol, S., Öztekin, M.E., 2008. Çukurova Üniversitesi Kampus Alanı

Topraklarının Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) Kullanılarak Detaylı Toprak

Etüt ve Haritasının Güncellenmesi. (Bilimsel Araştırma Projesi),

Çukurova Üniversitesi Rektörlüğü.

DRAKE, B. G. AND LEADLEY, P. W., 1991. Canopy photosynthesis of crops and

native plant communities exposed to long-term elevated CO2. Plant,

Cell and Environment 14:853-860.

ELLİS, R. H., HADLEY, P., ROBERTS, E. H. AND SUMMERFİELD, R. J., 1990.

Quantitative relations between temperature and crop development and

161

growth. In M. T. Jackson, B. V. Ford-Lloyd, and M. L. Parry. (eds).

Climatic Change and Plant Genetic Resources. Belhaven Press. London.

pp. 85-115.

ENOCH, H. Z. AND KİMBALL, B., 1986. CO2 Enrichment of Greenhouse Crops.

Vols. I and II. CRC Press. Boca Raton, FL.

EWERT, F., RODRİGUEZ, D., JAMİESON, P., M.A. SEMENOV , MİTCHELL,

R.A.C., GOUDRİAAN, J., PORTER, J.R., KİMBALL, B.A. , PİNTER

JR, P.J., MANDERSCHEİD, R., WEİGEL, H.J., FANGMEİER, A.,

FERERES, E., VE VİLLALOBOS, F., 2002. Effects of elevated CO2

and drought on wheat: testing crop simulation models for different

experimental and climatic conditions. Agriculture, Ecosystems and

Environment 93, 249–266

FAO, 2000. FAOSTAT Agriculture Database (http://apps.fao.org/cgi-bin/nph-

db.pl?subset=agriculture)

FİSCHER, R.A., 1985. The Role of Crop Simulation Models in Wheat Agronomy. I:

W. Day and R.K. Atkin (eds.), Wheat Growth and Modelling, Plenum

Press, Nato Scientific Affairs Division, New York, pp:237-257.

FİSCHER, R.A., MAURER, O.R., 1976. Crop Temperature Modification and Yield

Potential in a dwarf Spring Wheat. Crop Sci. 16-855-859.

FİLTER, A. H. AND HAY, R. K. M., 1987. Environmental Physiology of Plants.

Second Edition. Academic Press. London. 423 pp.

FORSTER, P., RAMASWAMY, V., ARTAXO, P., BERNTSEN, T., BETTS, R.,

FAHEY, D.W., HAYWOOD, J., LEAN, J., LOWE, D.C., MYHRE, G.,

NGANGA, J., PRİNN, R., RAGA, G., SCHULZ, M., VAN

DORLAND, R., 2007: Changes in Atmospheric Constituents and in

Radiative Forcing. In: Climate Change 2007: The Physical Science

Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment

Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon,

S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor

and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge,

United Kingdom and New York, NY, USA.

http://apps.fao.org/cgi-bin/nph

162

FUJIHARA, Y., TANAKA, K., WATANABE, T., NAGANO, T. ve KOJIRI, T.,

2008. Assesing The Impacts Of Climate Change On The Water

Resources Of The Seyhan River Basin In Turkey: Use Of Dynamical

Downscaled Data For Hydrologic Simulations. Journal Of Hydrology,

Volume 353, Issues 1-2, 20, Pages 33-48

GARCIA,R. L., LONG, S. P., WALL, G. W., OSBORNE, C. P., KIMBALL, B. A.,

NIE, G. Y., PINTER JR, P. J., LAMORTE, R. L. ve WECHSUNG, F.,

1998. Photosynthesis and conductance of spring-wheat leaves: field

response to continuous free-air atmospheric CO2 enrichment. Plant,

Cell and Environment 21, 659–669

GATES, D. M., 1980. Biophysical Ecology. Springer-Verlag. New York. 611 pp.

GRANT, R.F., WALL, G.W., KİMBALL, B.A., FRUMAU, K.F.A., PİNTER JR.,

P.J., HUNSAKER, D.J. AND LAMORTE, R.L. 1999. Crop water

relations under different CO2 and irrigation: testing of ecosys with the

free air CO2 enrichment (FACE) experiment. Agricultural and Forest

Meteorology 95: 27-51

GİFFORD, R. M., 1979. Growth and yield of carbon dioxide-enriched wheat under

water-limited conditions. Australian Journal of Plant Physiology 6: 367-

378.

GİFFORD, R. M. AND MORİSON, J. I. L., 1993. Crop responses to the global

increase in atmospheric CO2 concentration. In International Crop

Science I. Crop Science Society of America. Madison, Wl. pp. 325-331.

GIORGIO, F., MARINUCCI, M, M.R., ve BATES, G.T., 1993. Development Of A

Second Generatıon Regional Climate Model, Boundary Layer And

Radiative Transfer Processes, Mon Weather Rev., 121, 2794-2813.

HALE, M. G. AND ORCUTT, D. M., 1987. The Physiology of Plants Under Stress.

Wiley. New York. 206 pp.

HALL, A. E. AND ALİEN, L. H., 1993. Designing cultivars for the climatic

conditions of the next century. In International Crop Science I. Crop

Science Society of America. Madison , WI. pp. 291-297

163

HENDREY, G. R., 1993. Free-air CO2 Enrichment for Plant Research in the Field.

C. K. Smoley. Boca Raton, FL. 308 pp.

HUNSAKER, D.J., KİMBALL, B.A., PİNTER JR, P.J., WALL, G.W., LAMORTE,

R.L., ADAMSEN, F.J.,LEAVİTT, S.W., THOMPSON, T.L.,

MATTHİAS, A.D. VE BROOKS, T.J., 2000. CO2 enrichment and soil

nitrogen effects on wheat evapotranspiration and water use efficiency.

Agricultural and Forest Meteorology 104, 85–105

IDSO, S. B., KİMBALL, B. A. AND MAUNEY, J. R., 1987. Atmospheric carbon

dioxide enrichment effects on cotton midday foliage temperature:

Implications for plant water use and crop yield. Agronomy Journal

79:667-672.

IPCC, 1995. Climate Change 1994: Radiative Forcing of Climate Change and

Evaluation of the IPCC IS92 Emission Scenarios. J.T. Houghton, L. G.

Meira Filho, J. Bruce, Hoesung Lee, B. A. Callender, E. Haites,

N.Harris, K. Maskell. (eds.). Intergovernmental Panel on Climate

Change. Cambridge University Press. Cambridge. 339 pp

IPCC, 1996. Climate Change 1995: The Science of Climate Change. J.T. Houghton,

L. G. Meira Filho, B. A. Callender, N.Harris, A. Kattenberg, and K.

Maskell. (eds.). Intergovernmental Panel on Climate Change.

Cambridge University Press. Cambridge. 572 pp.

IPCC, 2001. Climate Change: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution

of Working Group II to the Third Assessment Report of

Interngovernmental Panel on Climate Change.pp 398-400.

İDÖİKR., 2000. İklim Değişikliği Özel İhtisas Komisyon Raporu. Sekizinci Beş

Yıllık Kalkınma Planı. DPT 2532, öil 548. s.123

JONES, C.A., KIRINIY. J.R., 1986. Ceres-maize: A Simulation of Maize Growth

and Development. Texas A and M. Univ., press, Colloge, Texas.

KAPUR, B., TOPALOĞLU, F., ÖZFİDANER, M., KOÇ, M., 2007. Çukurova

bölgesinde Küresel İklim Değişikilği ve Buğday Verimliliği Üzerine

Etkilerine Genel Bir Bakış. Küresel İklim Değişikliği ve Çevresel

164

Etkiler Konferansı, 18-20 Ekim, 2007. Konya Büyükşehir Belediyesi,

Bildiriler Kitabı, Konya, s. 35-45

KARACA, M., DENİZ A. VE TAYANC M., (2000), “Cyclone Track Variability

over Turkey in Association with Regional Climate”, Int. J. of

Climatology, No: 20.

KJELLSTRÖM, E., BARRING, L., JACOB, D., JONES, R. J., LENDERINK, G., ve

SCHAR, C., 2007. Modelling Daily Temperature Extremes: Recent

Climate And Future Changes Over Europa. Climate Change, 81:249-

265

KİMBALL, B. A., 1983. Carbon dioxide and agricultural yield: An assemblage and

analysis of 430 prior observations. Agronomy Journal 75:779-788.

KİMBALL, B. A. AND IDSO., S. B., 1983. Increasing atmospheric CO2: Effects on

crop yield, water use, and climate. Agricultural Water Management

7:55-72.

KİMURA, F., 2004. Downscaling by Regional Climate Model nested with MRI

GCM, in Symposium on Water Resource and Its Variability in Asia in

the 21st Century, Tsukuba on 1-2 Mar. 2004, 65-67.

KIMURA, F., KITOF, A., SUMI, A., ASANUMA, J., YATAGAI, A., 2007.

Downscaling Of Global Warmıng Projectıons To Turkey. The Fınal

Report Of ICCAP Project. Iccap Pub. No. 10, March 2007, 21-32

KOÇ, M., BARUTÇULAR, C. VE TİRYAKİOĞLU, M., 2007. Leaf Traits and

Yield of Diverse Wheat Cultivars in Response to High Temperatures in

a Mediterranean Environment. Journal of the Science of Food and

Agriculture.

KOÇ, M., BARUTÇULAR, C., KAPUR, B., 2009. Buğday Küresel Isınma İle Baş

Edebilecek Mi? Türk Traım Dergisi, 171, 64-71.

KONTTURİ, M., 1979. The effect of weather on yield and development of spring

wheat in Finland. Ann. Agric. Fenn. 18, 263-274.

KRAMER, P. J., 1983. Water Relations of Plants. Academic Press. San Diego.

KRENZER, E.G., MOSS, D.N., 1975. Carbon dioxide enrichment effects upon yield

and yield components in wheat. Crop Science, 15, 71–74.

165

LAWLOR, D. W. AND MİTCHELL, R. A. C., 1991. The effects of increasing CO2

on crop photosynthesis and productivity: A review of field studies.

Plant, Cell and Environment 14:807-818.

LAWLOR, D. W. AND MİTCHELL, R. A. C., 2000. Crop Ecosystem Responses to

Climate Change: Wheat. In: Reddy, K.R., Hodges, H.F. (eds), Climate

Change and Global Crop Productivity. CABI Publishing, Cab

International, Wallingford, UK, 57-80 pp.

LEMON, E. R., 1983. CO2 and Plants: The Response of Plants to Rising Levels of

Atmospheric Carbon Dioxide. Westview Press. Boulder, CO. 280 pp.

LİAO, J., VE WANG, G., 2002. Effects of drought, CO2 concentration and

temperature increasing on photosynthesis rate, evapotranspiration, and

water use efficiency of spring wheat. Ying Yong Sheng Tai Xue

Bao.;13(5):547-50.

LİU, H.Q., JİANG, G.M., ZHANG, Q.D., SUN, J.Z., GUO, R.J., GAO, L.M., BAİ,

K.Z. AND KUANG, T.Y., 2002. Gas exchange responses to CO2

concentration instantaneously elevated in flag leaves of winter wheat

cultivars released in different years. Photosynthetica 40: 237-242.

MANDERSCHEİD, R. VE WEİGEL, H.J., 2006. Drought stress effects on wheat are

mitigated by atmospheric CO2 enrichment. Agron. Sustain. Dev. 27 79–

87

MAYEUX H.S., JOHNSON H.B., POLLEY, H.W. VE MALONE S.R. 1997. Yield

of wheat across a subambient carbon dioxide gradient. Global Change

Biology, 3, 269–278

MCKEE, I.F., BULLIMORE, J.F., LONG, S.P., 1997. Will Elevated CO2

Concentration Protect the Yield of Wheat from O3 Damage? Plant Cell

Environ. 20, 77-84

MEARNS, L. O., ROSENZWEİG, C. AND GOLDBERG, R., 1992. Effect of

changes in interannual climatic variability on CERES-Wheat yields:

Sensitivity and 2xCO2 general circulation model studies. Agricultural

and Forest Meteorology 62: 159-189.

166

MEARNS, L. O., ROSENZWEİG, C. AND GOLDBERG, R. 1996. The effect of

changes in daily and interannual climatic variability on CERES-Wheat:

A sensitivity study. Climatic Change 32:257-292.

MENDELSON, R., NORDHAUS, W.D. AND SHAW., D., 1994. The impact of

global warming on agriculture: A ricardian analysis. American

Economic Review 84(4): 753-771.

MENEGUZZO, F., MENDUNİ, G., MARACCHİ, G., ZİPOLİ, G., GOZZİNİ, B.,

GRİFONİ, D., MESSERİ, G.,PASQUİ, M., ROSSİ, M., AND

TREMBACK, C.J., 2001. Explicit forecasting of precipitation:

sensitivity of model RAMS to surface features, microphysics,

convection, resolution. In: Mediterranean Storms. 3rd Plinius

Conference. Ed. by: R. Deidda, A. Mugnai, F. Siccardi. GNDCI Publ.

N.2560, ISBN 88-8080-031-0, 79-84.

MENEGUZZO, F., PASQUİ, M., MENDUNİ, G., MESSERİ, G., GOZZİNİ, B.,

GRİFONİ, D., ROSSİ M., AND MARACCHİ, G., 2004. “Sensitivity of

meteorological high-resolution numerical simulations of the biggest

floods occurred over the Arno river basin, Italy, in the 20th century”,

Journal of Hydrology, 288, 37-56

MİTCHELL, R.A.C., MİTCHELL, V.J., DRİSCOLL, S.P., FRANKLİN, J.,

LAWLOR, D.W., 1993. Effects of Increased CO2 Consentration and

Temperature on Growth and Yield of Winter Wheat at Two Levels of

Nitrogen Application. Plant, Cell, Environ. 16, 521-529.

MONTEİTH, J. L., 1981. Climatic variation and the growth of crops. Quarterly

Journal of the Royal Meteorological Society 107:749-774.

MORİSON, J. I. L., 1985. Sensitivity of stomata and water use efficiency to high

CO2. Plant, Cell and Environment 8:467-474.

MULHOLLAND, B.J., CRAİGON, J., BLACK, C.R., COLLS, J.J., ATHERTON, J.

VE LANDON, G., 1997. Effects of elevated carbon dioxide and ozone

on the growth and yield of spring wheat. Journal of Experimental

Botany, Vol. 48, No. 306, pp. 113

167

MUSGRAVE, M. E., ve STRAIN B. R., 1988. Response of Two Wheat Cultivars to

CO2 Enrichment under Subambient Oxygen Conditions. Plant Physiol.,

87, 346-350

MÜJDECİ, M., SARIYEV, A., POLAT, V., 2005. Buğdayin Gelişme Dönemleri ve

Yaprak Alan İndeksinin Matematiksel Modellenmesi. Tarim Bilimleri

Dergisi, 11 (3) 278-282

NAGANO, T., FUJİHARA, Y., TANAKA, K., UMETSU C., HOSHIKAWA K.,

KUME, T., KIMURA, F., WATANABE, T., 2007. Generated Social

Scenarios And Basin Conditions For The Final Integration. The Final

Report Of ICCAP Project. ICCAP Pub. No. 10, March 2007, 15-20

ÖNOL, B. AND SEMAZZİ, F., 2006. “Regional Impact on Climate Change on

Water Resources over Eastern Mediterranean: Euphrates-Tigris Basin”,

18th Conference on Climate Variability and Change, The 86th AMS

Meeting, USA.

ÖNOL, B. AND SEMAZZİ, F., 2006. Regionalization of Climate Change

Simulations Over Eastern Mediterranean. Journal of Climate: In press

ÖZFİDANER, M., 2007. Türkiyede Yağış Verilerinin Trend Analizi ve Nehir

Akımları Üzerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi. 73.

ÖZTÜRK, A., 1999. Kuraklığın Kışlık buğdayın gelişmesi ve verimine etkisi. TR.J.

of Agriculture and Forestry. Vol:23, pp 531-540.

PASQUİ M., GOZZİNİ B., GRİFONİ D., MENEGUZZO F., MESSERİ G., PİERİ

M., ROSSİ M., ZİPOLİ G., 2000. “Performances of the operational

RAMS in a Mediterranean region as regards to quantitative

precipitation forecasts. Sensitivity of precipitation and wind forecasts to

the representation of the land cover”. Proceedings of “4th RAMS Users

Workshop”, Cook College - Rutgers University. , 22-24 May 2000,

New Jersey, USA.

PASQUİ M., GRİFONİ D., MARACCHİ G., MENEGUZZO F., MESSERİ G.,

MONTAGNANİ S., REDİNİ M., ROSSİ M., TODİNİ F., 2002.

“Historical severe floods prediction with model RAMS over central

Italy”. 5th RAMS Users Workshop”, Santorini, Greece.

168

PASQUİ M., TREMBACK C.J., MENEGUZZO F., GİULİANİ G. AND GOZZİNİ

B., 2004a. A soil moisture initialization method, based on antecedent

precipitation approach, for regional atmospheric modeling system: a

sensitivity study on precipitation and temperature. 18th Conf. on

Hydrology, AMS, Seattle.

PASQUİ M., PASİ F. AND GOZZİNİ B., 2004B. Sahara dust impact on

precipitation in severe storm events over west–central Mediterranean

area. 14th International Conf. on Cloud and Precipitation, Bologna,

Italy (http://www.isac.cnr.it/~iccp/).

PAULSEN, G. M., 1994. High temperature responses of crop plants. In K. J. Boote,

J. M. Bennett, T. R. Sinelair, and G. M Paulsen (eds.). Physiology and

Determination of Crop Yield. American Society of Agronomy.


PİNTER, P.J.; KİMBALL, B.A., WALL, G.W., LAMORTE, R.L., HUNSAKER,

D.J., ADAMSEN, F.J., FRUMAU, K.F.A., VUGTS, H.F., HENDREY,

G.R., LEWİN, K.F., NAGY, J., JOHNSON, H.B., WECHSUNG, F.,

LEAVİTT, S.W., THOMPSON, T.L., MATTHİAS, A.D., BROOKS,

T.J., 2000. Free-air CO2 enrichment (FACE): blower effects on wheat

canopy microclimate and plant development. Agricultural and Forest

Meteorology 103 (2000) 319–333

POORTER, H., 1993. Interspecific variation in the growth response of plants to an

elevated ambient CO2 concentration. Vegetation 104/105:77-97.

PULHALSKAYA, N.V., OSİPOVA, L.V., 1999. Drought Resistance of Wheat

Plants in an Atmosphere Enriched with CO2. Russ. J. Plant Physiol. 46,

219-226.

RAWSON, H. M., 1992. Plant Responses to Temperature Under Conditions of

Elevated CO2. Aust. J.Bot. 40, 473-490.

RİTCHİE, J.T., 1985. A User-Oriented Model of the Soil Water Balance in Wheat.

Models in Wheat Agronomy. Wheat Growth and Modelling. Edit. W.

Day, R.K. Atkins, Vol.86(27), pp:293-307.

http://www.isac.cnr.it/~iccp/)

169

ROSENZWEİG, C., 1985. Potential CO2-induced climate effects on North American

wheat producing regions. Climatic Change 7:367-389.Rosenzweig, C.

1990. Crop response to climate change in the Southern Great Plains: A

simulation study. Professional Geographer 42:20-37.

ROSENZWEİG, C. AND TUBİELLO, F. N., 1996. Effects of changes in minimum

and maximum temperature on wheat yields in the central U.S.: A

simulation study. Agricultural and Forest Meteorology 80:215-230.

ROSENZWEİG, C., AND HİLLEL, D., 1998. Climate Change and the Global

Harvest: Potential Impacts of the Greenhouse Effect on Agriculture.

Oxford University Press. New York, N.Y.

SCHONFELD, R., JOHNSON, C. AND FERRİS, D. M., 1989. Development of

winter wheat under increased atmospheric CO2 and water Limitation at

tillering. Crop Science 29:1083-1086.

SEZEN, M., 2000. Çukurova ve Harran Ovası Koşullarında Buğdayda Azot-Su-

Verim İlişkilerinin Belirlenmesi ve Ceres-Wheat V3 Modelinin Test

Edilmesi. Doktora tezi. p 211.

SHİBLES, R. M., ANDERSON, I. C. AND GİBSON., A. H., 1975. Soybean. In L.

T. Evans (ed.). Crop Physiology. Cambridge University Press. London.

pp. 151-189.

SİONİT, N., HELLMERS, H., STARIN, B.R., 1980. Growth and Yield of Wheat

Under CO2 Enrichment and Water Stress. Crop. Sci. 20, 687-690.

SİONİT, N., MORTENSEN, D. A., STRAİN, B. R. AND HELLMERS, H., 1981.

Growth response of wheat to CO2 enrichment and different levels of

mineral nutrition. Agronomy Journal 73: 1023-1027.

SİONİT, N., 1983. Response of soybean to two levels of mineral nutrition in CO2-

enriched atmosphere. Crop Science 23:329-333.

SODERMAN, D., MENEGUZZO, F., GOZZİNİ, B., GRİFONİ, D., MESSERİ, G.,

ROSSİ, M., MONTAGNANİ, S., PASQUİ, M., ORLANDİ, A.,

ORTOLANİ, A., TODİNİ, E., MENDUNİ, G., AND LEVİZZANİ, V.,

2003. Very high resolution precipitation forecasting on low cost high

170

performance computer systems in support of hydrological modeling.

Prepr. 17th Conf. on Hydrology, AMS, Long Beach.

STİTT, M., 1991. Rising CO2 levels and their potential significance for carbon flow

in photosynthetic cells. Plant, Cell and Environment 14:741-762.

STRAİN, B.R., 1992. Atmospheric carbon dioxide: a plant fertilizer? New Biologist,

4, 87–89.

ŞEN, B., 2009. Bölgesel İklim Modelleri Kullanılarak Çukurova Yöresi’nde İklim

Değişikliğinin 1. Ve 2. Ürün Mısır Verimine Olası Etkilerinin

Belirlenmesi. Doktora Tezi., 307.

VEİSZ, O.B., HAMOS, N., TİSCHRER, T. 1996. The Effects of CO2 Levels on The

Development and Yield of Cereals. Aspects Appl. Biol. 45, 107-111

WALL G. W., GARCİA R. L., KİMBALL B. A., HUNSAKER, D. J., PİNTER,P. J.,

LONG, S. P., OSBORNE, C. P., HENDRİX,D. L., WECHSUNG, F.,

WECHSUNG, G. S., LEAVİTT, W. R., LAMORTE, L. VE IDSO, S.

B., 2006. Interactive Effects of Elevated Carbon Dioxide and Drought

on Wheat. Agroclimatology, Agron. J. 98:354–381.

WECHSUNG, G., WECHSUNG, F., WALL, G.W., ADAMSEN, F.J., KİMBALL,

B.A., PİNTER, P.J., JR., LAMORTE, R.L., GARCİA, R.L. AND

KARTSCHALL, T.H., 1999. The effects of free-air CO2 enrichment

and soil water availability on spatial and seasonal patterns of wheat root

growth. Global Change Biology 5: 519-529.

WİLKERSON, G.G., JONES, J.W., BOOTE, K.J., INGRAM, K.T., MİSHOE, J.W.,

1983. Modelling Soybean Growth for Mnagement. Trans. ASAE,

26:63-73.

TERAMURA, A. H., SULLİVAN, J. H., VE ZİSKA L. H., 1990. Interaction of

Elevated Ultraviolet-B Radiation and CO2 on Productivity and

Photosynthetic Characteristics in Wheat, Rice, and Soybean. Plant

Physiol., 94, 470-475

TÜİK., 2006. Ulusal SG Emisyonları Envanter Raporu, Ankara.

TÜİK., 2008. Tarım İstatistikleri. Sorularla İstatistik Dizisi 5. No:3169, 58 s.

171

TÜRKEŞ, M., SÜMER, U. M. VE ÇETİNER, G. 2000. ‘Küresel iklim değişikliği ve

olası etkileri’, Çevre Bakanlığı, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği

Çerçeve Sözleşmesi Seminer Notları (13 Nisan 2000, İstanbul Sanayi

Odası), 7-24, ÇKÖK Gn. Md., Ankara.

TOLBERT, N. E. AND ZELİTCH, I., 1983. Carbon metabolism.ln E. R. Lemon

(ed.). CO2 and Plants: The Response of Plants to Rising Levels of

Atmospheric Carbon Dioxide. Westview Press. Boulder, CO. pp. 21-64.

YOSHİKANE T. AND KİMURA, F., 2003. Formation Mechanism of the Simulated

SPCZ and Baiu Front Using a Regional Climate Model. J. Atmos. Sci.

60, 2612-2632.

172

ÖZGEÇMİŞ

1978 yılında Adana’da doğdum. 1996 yılında Çukurova Üniversitesi, Ziraat

Fakültesi, Toprak Bölümünden mezun oldum. 2000-2002 yılında International

Centre for Advanced Mediterranean Agronomic Studies Bari/İtalya’da yüksek

lisansımı tamamladım. 2004 yılında Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi

Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümünde Araştırma Görevlisi olarak göreve

başladım.

2004 Eylül ayından itibaren Y.Y.Ü. adına Çukurova Üniversitesi Ziraat

Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalında 2547 Sayılı Kanun’un 35.

Maddesiyle doktora çalışmalarıma devam etmekteyim. Halen aynı üniversitede

Araştırma Görevlisi olarak çalışmaktayım.

173

EKLER

174

EKLER EK 1 Çizelge Ek.1. Çalışmada seçilen meteoroloji istasyonlarının enlem, boylam ve rakımları

Meteoroloji İstasyonu Enlem Boylam Rakım

Adana 37.00 35.20 20 Karataş 36.34 35.23 22 Ceyhan 37.02 35.49 30 Karaisalı 37.16 35.04 230 Kozan 37.27 35.49 11

175

EK 2

Ana Başak

Kardeş Başak

Ana SapKardeş sap

Ana sap bayrak yaprak

Ana Başak

Kardeş Başak

Ana SapKardeş sap


Ana Başak

Kardeş Başak

Ana SapKardeş sap


Şekil Ek 2. Buğday bitkisinin farklı organlarının şematik gösterimi

176

EK 3

9.G

ün

19.G

ün44

. Gün

C400N C400S

ZGS:10

ZGS:21

ZGS:31ZGS:30

ZGS:11

ZGS:20

9.G

ün

19.G

ün44

. Gün

C400N C400S

ZGS:10

ZGS:21

ZGS:31ZGS:30

ZGS:11

ZGS:20

Şekil Ek 3a. Bitki büyütme odalarında oluşturulan serin ve sıcak koşullarda (C400N

ve C400S) yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde ekimden sonraki gelişim durumları

177

60. G

ün70

.Gün

82.G

ün10

2.G

ünC400N C400S

ZGS:50

ZGS:40

ZGS:64

ZGS:68

ZGS:50

ZGS:70

ZGS:57

ZGS:86

ZGS:60

60. G

ün70

.Gün

82.G

ün10

2.G

ünC400N C400S

ZGS:50

ZGS:40

ZGS:64

ZGS:68

ZGS:50

ZGS:70

ZGS:57

ZGS:86

ZGS:60

Şekil Ek 3b. Bitki büyütme odalarında oluşturulan serin ve sıcak koşullarda (C400N

ve C400S) yetiştirilen Adana-99 buğday çeşidinde ekimden sonraki gelişim durumları.

178

EK 3

Şekil Ek 4a. Bitki büyütme odalarında oluşturulan serin ve sıcak koşullarda (C700N


179

Şekil Ek 4b. Bitki büyütme odalarında oluşturulan serin ve sıcak koşullarda (C700N


Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ enstİtÜsÜ doktora … · karşılıksız veren...

Documents