GAP ALANINDA REFERANS BİTKİ SU TÜKETİMİ DEĞERLERİNİN TREND ANALİZİ

GAP ALANINDA REFERANS BİTKİ SU TÜKETİMİ DEĞERLERİNİN TREND ANALİZİ

Tahsin TONKAZ

Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, 63040 Şanlıurfa, ttonkaz@harran.edu.tr;

ÖZET

Bitki su ihtiyacının doğal yağışlarla karşılanamadığı kurak ve yarı kurak bölgelerde sulama bir zorunluluktur. Sulama suyu ne kadar kaliteli olursa olsun evaporasyon sonucu belli bir miktar tuz toprakta birikmektedir. İklim değişimi ya da başka nedenlerle artan bitki suyu ihtiyacı ve dolayısıyla artan evapotrasyon tarım topraklarının degradasyonuna neden olmaktadır. Son yıllarda sıkça gündeme gelen iklim değişimi söylemlerinin değerlendirilmesi, ancak uzun yıllar boyunca bitki su ihtiyacının ampirik yöntemlerle belirlenmesi ve trend analiziyle test edilmesi ile mümkün olabilmektedir. Bu amaçla GAP alanında yer alan Adıyaman, Şanlıurfa, Gaziantep, Siirt, Diyarbakır, Mardin, Cizre, Birecik, Siverek meteoroloji istasyonundan alınan sıcaklık, nem, rüzgâr hızı, solar radyasyon vb. iklim elemanları kullanılarak Penman Monteith ve Blaney Criddle yöntemlerine göre aylık referans bitki su tüketimi değerleri 1970–2005 yılları için hesaplanmıştır. Aylık bitki su tüketimi değerlerinin analiz dönemindeki olası trend bileşeni Mann Kendall testi ile belirlenmiştir. Noktasal bazdaki gidiş değerleri Ters Uzaklığın Karesi Yöntemi ile GAP alanı üzerine enterpole edilmiştir. Sonuçlar, Penman Monteiht yönteminin yaz aylarında alanın %50’sinde azalma eğiliminde olduğu göstermiştir. Öte yandan, Blaney-Criddle yöntemi Haziran ayında GAP’ın orta bölümlerinde %27’lik bir alanda artma eğilimi göstermiştir. Aylık bazda incelenen referans bitki su tüketimi değerlerinin en şiddetli artış (günlük 2 mm) eğilimi Z=5.84 ile Temmuz (BC yöntemi) ayında Şanlıurfa istasyonunda saptanmıştır. Bununla birlikte, en şiddetli azalma (günlük 1.4 mm) eğilimi ise Z=-6.99 ile Gaziantep istasyonunda Eylül (PM yöntemi) ayında gözlenmiştir. Özellikle yaz aylarında önemli değişimler gösterdiği saptanmıştır. Özellikle bitki su ihtiyacının artma yada azalma eğilimi gösterdiği alanlarda sulama-tuzlanma ilişkisi dikkatlice takip edilmeli, sulama ve varsa drenaj sistemlerinin kapasiteleri yeniden gözden geçirilmelidir.

Anahtar Kelimeler: GAP alanı, Referans bitki su tüketimi, gidiş, alansal dağılım

TREND ANALYSIS OF REFERENCE CROP CONSUMPTION IN THE GAP AREA

ABSTRACT

Irrigation is a necessity in arid or semi-arid regions where crop water consumption was not satisfied with naturally. But the thing is that salt deposits left in soil depend on irrigation water quality. Climatic change or some other certain reason was resulted increases in crop water consumption so that increases in evapotranspiration resulted soil degradation in arid regions. The debate in the recent years about climatic change may be re-evaluated using long term crop water consumption

297

calculated with empiric methods. Then, a trend test may employ to detect likely changes. For his purpose, utilizing certain meteorological parameters (temperature, humidity, wind speed, solar radiation, etc. ) monthly (as daily mean) reference crop water consumption was calculated with Penman-Monteith and Blaney Criddle methods in Southeastern Anatolia Project area (at Adıyaman, Şanlıurfa, Gaziantep, Siirt, Diyarbakır, Mardin, Cizre, Birecik, Siverek stations) fort he period of 1970-2005. Mann-Kendall trend detection test was employed to determine likely changes of long term ETo values. Point wise test statistics were interpolated over whole area using Inverse Distance Square Weighting method. Result showed that, there was a downward trend in Penman Monteith method covering %50 of the whole area. Therefore, Blaney Criddle method resulted increases in ETo values at the middle of GAP (%27 of the area) in June. The highest upward trend (daily 2 mm) intensity was determined with Z=5.84 (July in BC method) in Şanlıurfa station. However, the highest downward trend (daily 1.4 mm) intensity was determined with Z=-6.99 (September in PM method) in Gaziantep station. Overall result indicated that significant changes were determined in especially summer months. The area that significant increases or decreases changes determined should be carefully examined considering irrigation-salinity relations. Additionally, irrigation and drainage (if exist) systems capacities should be revised.

Key Words: GAP area, Reference crop water consumption, trend, areal distribution.

1. GİRİŞ

Bütün canlılar gibi bitkilerde hayatlarını sürdürebilmeleri için suya gereksinim duyarlar. Bitki su ihtiyacı ya doğal yollardan yani yağışlarla ya da yağışların yetersiz veya düzensiz olduğu bölgelerde ise sulama ile karşılanır. Bitki su gereksiniminin sulama suyu ile karşılandığı kurak yada yarı kurak bölgelerde toprak ve bitkiyi tuzluluk gibi önemli bir tehlike beklemektedir. Doğal drenajın olmadığı alanlarda drenaj sistemleri kurulmamış ise tehlikenin boyutu daha da kritik bir hal almaktadır. Çünkü sulama suyu ne kadar kaliteli olursa olsun, buharlaşma sonucu bir miktar tuz toprakta birikecektir. Ayrıca kurak/yarıkurak bölgelerde eksik olan su gereksinimi toprağın alt katmanlarından karşılandığında ise kapilirite ile taban suyundaki tuz yukarılara taşınacaktır. Kış/bahar yağışlarının toprakta yeterli yıkamayı sağlayamadığı alanlarda ise tehlikenin boyutları daha da farklılaşmaktadır.

Son yıllarda sıkça duyduğumuz iklim değişimi ya da bölgesel iklim parametrelerindeki olası değişimler tarımsal faaliyeti ve özellikle sulama suyu gereksinimi değiştireceği muhakkaktır. Güneydoğu Anadolu Proje alanı ise yapay su biriktirme yapıları, sulamaya açılan tarım alanları, artan nüfus ve ısınma gereksimi gibi nedenlerle iklim parametrelerinde değişimler beklenmektedir ve bu durum bazı çalışmalarla ortaya konulmuştur (Tonkaz ve Çetin, 2007). Tonkaz ve ark., (2003) tarafından yapılan bir çalışmada, Şanlıurfa ilinde özellikle bahar ve yaz aylarında sıcaklık ve oransal nem gibi bazı parametrelerde önemli değişimlerin olduğu ortaya konulmuştur. GAP alanında yürütülen bitkisel verimi artırmaya yönelik sulama yatırımlarından ülkemizin beklentisi oldukça yüksektir. Bölgede tarıma dayalı

298

entegre bir kalkınma hedeflenmektedir. Belirtilen hedefe ulaşmak içinse iyi bir projeleme ve uygulamada ortaya çıkan yeni sorun ve durumların dikkate alınarak projenin revize edilmesi gerekmektedir. Olası iklim değişimlerine bağlı olarak projenin temeli olan sulamaların ve bitki su gereksinimlerinin gözden geçirilmesi projenin başarısını önemli ölçüde etkileyecektir. Bitki su gereksiniminin karşılanamaması durumunda bitki strese girerek verim kayıpları ortaya çıkacaktır. Gereğinden fazla uygulanan su ise, hem bitkinin çalışma mekanizmasını etkileyecek hem de tuzluluk yada çoraklık gibi toprakların degredasyonuna neden olacaktır. İdeal olarak bitki su tüketiminin iklim parametrelerine göre belirlenerek gerektiği zaman gereken miktarda suyun uygun yöntemler kullanılarak toprağa verilmesi ve dolayısıyla projeden beklenen katma değerin artırılması hedeflenmelidir.

Bu çalışmada, toplam tarım alanı 3.1 milyon hektar ve proje kapsamında sulanacak alan ise 1.7 milyon hektar olan Güneydoğu Anadolu Projesi alanında aylık bazda günlük bitki su tüketimlerinin Penman-Monteith ve Blaney-Criddle gibi uygulamada yaygınca kullanılan ampirik eşitlikler hesaplanması, elde edilen değerlerin gidiş analizlerinin yapılarak alansal dağılımının haritalanması ve sonuçların bitki su gereksinimi ve tuzluluk açısından yorumlanması amaçlanmıştır.

  1. 2. MATERYAL VE YÖNTEM

2.1. Materyal

Çalışmada materyal olarak bölgede yer alan meteoroloji istasyonlarından amaç doğrultusunda yeterli uzunlukta verisi olan istasyon verilerinden yararlanılmıştır. Bölgede meteoroloji veya diğer kuruluşlar tarafından işletilen 85 civarından istasyon bulunmaktadır. Bu istasyonların birçoğu yeni kurulmuş ya da bir süre önce kapatılmış olduğu belirlenmiştir. Halen rasat devam eden istasyonlarda ise gereksinim duyulan parametrelerin bazılarının olmaması nedeniyle sadece bazı il merkezlerinin ya da büyük ilçelerin verilerinden yararlanılabilmiştir. Bu istasyonlar Gaziantep, Birecik, Şanlıurfa, Adıyaman, Siverek, Diyarbakır, Cizre, Mardin ve Siirt’tir ve analiz dönemi ise 1970-2005 yılları arasını kapsamaktadır. Gözlem serilerindeki % 5’ten daha olan eksik veriler literatüre uygun olarak tamamlanmıştır (Tayanç ve Toros, 1997).

2.2. Yöntem

Bitki su ihtiyacının saptanması için farklı iklim parametreleri kullanılarak birçok ampirik eşitlik geliştirilmiştir. Başlangıçta potansiyel bitki su tüketimine yönelik çalışmalar yapılırken son yıllarda bunun yerine referans bitki su tüketiminin ampirik olan saptanması ve bitki katsayısı ile düzeltilerek farklı bitkiler için bitki su ihtiyacının belirlenmesi yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. Bu çalışmada referans bitki su tüketimi yöntemi olarak dünyada ve ülkemizde yaygın kullanılan Penman-Monteith (PM) ve Blaney Criddle (BC) yöntemleri tercih edilmiştir (Allen ve ark., 1989). Bu iki yönteme göre hesaplanan aylık bitki su tüketim değerlerindeki olası gidiş bileşeni Mann-Kendall testi analiz edilmiştir. Mann-Kendall testi

299

literatürde yaygın kullanım alanı bulması, dağılımdan bağımsız parametrik olmaması ve serideki gidişi tek bir Z değeri ile ifade etmesi nedeniyle tercih edilmiştir. Mann Kendall test istatistiği olan Z değeri -1.96 ve daha küçük olması azalan yönde önemli bir gidişi, 1.96’dan büyük olması ise artan yönde önemli bir gidişi ifade etmektedir. Z değerinin -1.96 ile 1.96 arasında olması ise durağanlığı ifade etmektedir (Sneyers, 1990; Tonkaz, 2002).. Aylık bazda saptanan Z değerleri GAP alanı üzerine Ters Uzaklığın Karesi Yöntemiyle enterpole edilmiştir (Isaaks ve Sirivastava, 1989).

3. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA

3.1. Referans bitki su tüketiminin genel karakteristikleri

Referans bitki su tüketimi kış aylarından yaz aylarına gidildikçe beklendiği üzere artış göstermekte ve sonra tekrar azalmaya başlamaktadır. Buna paralel olarak Penman Monteiht yöntemi göre en küçük bitki su tüketimi değeri günlük 0.19 mm olarak 1974 yılı ocak ayında Mardin istasyonunda, en büyük değer ise Temmuz ayında olmak üzere günlük 10.7 mm ile 1988 yılında Diyarbakır istasyonunda ve 2001 yılında Mardin istasyonunda saptanmıştır. Blaney-Criddle yönteminde ise, en küçük bitki su tüketimi Ocak ve Şubat aylarında, en büyük olarak 13.3 mm ile yine Mardin istasyonunda Temmuz ayında saptanmıştır.

3.2. Gidiş analiz sonuçlarının genel karakteristikleri

Mann-Kendall gidiş testi sonuçları GAP alanında ETo değerlerinde azalma yada artış yönünde önemli değişimler gösterdiği ortaya koymuştur. Proje alanındaki en fazla artma eğilimi PM yönteminde Z=4.78 ve 4.74 (>1.96, %5 önem seviyesinde) ile sırasıyla Mart ve Haziran aylarında Diyarbakır istasyonunda saptanmıştır. BC yönteminde ise Z=5.84 ve 5.22 ile sırasıyla Temmuz ve Haziran aylarında Şanlıurfa istasyonunda saptanmıştır. En fazla azalma eğilimi ise Gaziantep istasyonunda PM yönteminde Z=-6.99 (<-1.96, % 5 önem seviyesinde) ile Eylül ayında, BC yönteminde ise Z=-4.89 ile Ağustos aylarında saptanmıştır.

ETo değişimleri alansal bazda incelendiğinde, en fazla azalma eğilimi PM yöntemine göre proje alanının %65.6’sı ile Ekim ayında, BC’ye göre ise 15.7 ile Aralık ayında saptanmıştır. Mevsimlik düzeyde incelendiğinde ise özellikle yaz aylarında PM’ye göre alanın %50’sinde azalma eğilimi saptanmıştır.

En fazla artış eğilimi ise, BC’ye göre alanın %27.4’si ile haziran ayında saptanmıştır (Şekil 1). PM yönteminde ise bu artış sadece %12’ler düzeyinde kalmıştır. BC yönteminde belirlenen artış eğilimlerinin özellikle Diyarbakır-Mardin-Şanlıurfa üçgeninde olması oldukça önem arz etmektedir (Şekil 1). Bu üçgen GAP kapsamında sulama açılan/açılacak alanların büyük bir kısmını kapsamaktadır. ETo değerlerindeki artışlar uygulanan sulama suyunun artışını da tetikleyeceğinden yeterli drenaj önlemleri alınmazsa tuzlulaşma/çoraklaşmayı tetikleyeceği tahmin edilmektedir. Anılan bölgede modern sulama tekniklerinin kurulması, yeterli drenaj

300

sistemleri kurulmadan sulamaya açılmaması önem arz etmektedir. Bunun yanı oransal olarak daha su gereksinimi duyan bitkilerin bölgeye adaptasyonu yapılmalıdır.

⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗CizreSiirtMardinBirecikSiverekAdıyamanAkcakaleGaziantepŞanlıurfaDiyarbakırNAzalma eğilimiGidiş yokArtma eğilimiSulanacak alanlarSulanan alanlarSu biriktirme yapıları1000100Km

Şekil 1. BC yöntemine gore Haziran ayı ETo değerlerinin uzun yıllık değişimi

GAP’ın batı ve doğu kısımlarında özellikle yaz aylarında (Şekil 2) alanın %50’sinde ETo değerlerinde saptanan azalma eğilimleri sulama açısından dikkat edilmesi gereken bir diğer konudur. Azalma eğilime sahip bölgelerde sulama suyu miktarı revize edilerek yeni oranlarda uygulama yapılması sağlanmalıdır. Sanayinin gelişmesine bağlı olarak hava kirliliğindeki artışlar solar radyasyonu azaltarak ETo değerlerinde azalma neden olduğu tahmin edilmektedir. Gereğinden fazla uygulanacak sulama suyu hem kaynaklarının israfına hem de tarım arazilerinin çoraklaşmasına (drenaj sistemleri yetersiz olan kesimlerde) neden olacaktır.

⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗CizreSiirtMardinBirecikSiverekAdıyamanAkcakaleGaziantepŞanlıurfaDiyarbakırNAzalma eğilimiGidiş yokArtma eğilimiSulanacak alanlarSulanan alanlarSu biriktirme yapıları1000100Km

Şekil 2. PM yöntemine gore Ağustos ETo değerlerinin uzun yıllık değişimi

301

KAYNAKLAR

Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., and Smith, M., 1998. Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. Irrigation and Drainage Paper 56, Food and Agriculture Organition of the United Nations, Rome, 300p.

Isaaks, E. H., and Srivastava, R. M., 1989. An Introduction to Applied Geostatistics. Oxford University Press, Inc., New York. 561p.

Sneyers, R., 1990. On the Statistical Analysis of Series of Observations. WMO Technical Note, 66, World Meteorological Organization, Geneva, Italy.

Tayanç, M., and Toros, H., 1997. Urbanization Effects on Regional Climate Change in the Case of Four Large Cities of Turkey. Climate Change, 35:501-524.

Tonkaz, T., 2002. Güneydoğu Anadolu Projesi Alanında Günlük Ortalama Sıcaklıkların Stokastik Modellenmesi ve Ters Uzaklık Yöntemiyle Alansal Dağılımının Haritalanması. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı.

Tonkaz, T., Çetin, M. ve Şimşek, M., 2003. Şanlıurfa İlinin Bazı İklim Parametrelerinde Gözlenen Değişimler, Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 18(3): 29-38.

Tonkaz, T. ve Çetin, M., 2007. Effects of Urbanization and Land-Use Type on Monthly Extreme Temperatures in a Developing Semi-Arid Region, Turkey, Journal of Arid Environments, 68(1): 143-158.

302

Döküman Arama

Başlık :

Kapat