Sulama programlaması: ET0, Kc ve ETc ile ne zaman, ne kadar sulanır?
Bir sulama programı iki soruya yanıt verir: ne zaman sulanacak ve ne kadar su verilecek. Bugün en yaygın kabul gören yöntem, FAO'nun Sulama ve Drenaj Yayını 56'da tarif ettiği yaklaşımdır: havanın su talebi referans evapotranspirasyonla (ET0), ürünün kendine özgü tüketimi bitki katsayısıyla (Kc) ifade edilir ve ikisinin çarpımı bitki su tüketimini (ETc) verir (Allen vd., 1998). Türkiye'de TAGEM ile DSİ'nin 2017'de yayımladığı Bitki Su Tüketimi Rehberi de aynı yolu izler: Meteoroloji Genel Müdürlüğü'ne bağlı 259 istasyonun 30 yıllık günlük verisiyle 85 bitki için on günlük ETc değerleri verir (TAGEM ve DSİ, 2017). Bu rehber hesabın mantığını anlatır; damlatıcı yerleşimi ve sensör seçimi için platformdaki “Çukurova narenciyesinde damla sulama” ve “Toprak nem sensörleri” yazılarına bakabilirsiniz.
1. adım: ET0'ı istasyon verisinden hesaplamak
ET0, iyi sulanan standart bir çim yüzeyinin günlük su kaybıdır ve yalnızca hava koşullarına bağlıdır. FAO Penman-Monteith eşitliği için günlük en yüksek ve en düşük sıcaklık, bağıl nem, 2 m yükseklikteki rüzgâr hızı ve güneş radyasyonu ya da güneşlenme süresi gerekir; istasyonun enlemi ve rakımı da hesaba girer. Meteoroloji istasyonlarında rüzgâr genellikle 10 m'de ölçülür; FAO-56'daki logaritmik düzeltmeyle 2 m'ye çevrilir ve 10 m için çarpan yaklaşık 0,75'tir. Nem, radyasyon ya da rüzgâr verisi eksikse FAO, eksik değerin kitabın 3. bölümündeki yöntemlerle tahmin edilip yine Penman-Monteith kullanılmasını önerir. Yalnızca sıcaklıkla çalışan Hargreaves eşitliği bir seçenektir, ancak yeni bir bölgede Penman-Monteith sonuçlarıyla sınanmalıdır (Allen vd., 1998).
Aşağıdaki tablo, Kozan meteoroloji istasyonunun konumu (37,44° K, 123 m) için seçilmiş varsayımsal bir Temmuz gününde hesabın adımlarını gösterir. Adımlar, FAO-56'daki günlük verili çözümlü örnekle (Uccle, Belçika, 6 Temmuz; sonuç 3,9 mm/gün) aynı sırayı izler.
| Girdi ya da ara sonuç | Değer |
|---|---|
| Tarih | 15 Temmuz (yılın 196. günü) |
| En yüksek / en düşük sıcaklık | 35 / 22 °C |
| En yüksek / en düşük bağıl nem | %85 / %40 |
| 2 m'de rüzgâr hızı | 1,5 m/s |
| Güneşlenme süresi | 11,5 saat |
| Doygun buhar basıncı (es) / gerçek buhar basıncı (ea) | 4,13 / 2,25 kPa |
| Buhar basıncı açığı (es - ea) | 1,89 kPa |
| Atmosfer dışı radyasyon (Ra) / güneş radyasyonu (Rs) | 40,8 / 26,6 MJ/m² gün |
| Net radyasyon (Rn) | 16,1 MJ/m² gün |
| ET0 | 6,3 mm/gün |
Karşılaştırma için: TAGEM-DSİ rehberinde Kozan istasyonunun uzun yıllar ET0 değeri Temmuz'un ilk on gününde 56 mm (günde yaklaşık 5,6 mm), yıllık toplamda 1.236 mm'dir (TAGEM ve DSİ, 2017). Sıcak ve açık bir günün ortalamanın üzerinde çıkması beklenen bir sonuçtur.
2. adım: Kc ile ETc'ye geçmek
FAO-56, Kc değerlerini dört gelişme dönemine (başlangıç, gelişme, orta, son) göre ve en düşük bağıl nemin yaklaşık %45, rüzgârın yaklaşık 2 m/s olduğu yarı nemli iklim için verir. Başlangıç ve orta dönemde Kc sabit alınır, aradaki dönemlerde doğrusal değişir. TAGEM-DSİ rehberi ise katsayıları her istasyonun iklimine ve ekim tarihlerine uyarlamıştır:
| Ürün ve koşul | Kc başlangıç | Kc orta | Kc son |
|---|---|---|---|
| Pamuk (FAO-56) | 0,35 | 1,15-1,20 | 0,70-0,50 |
| Pamuk, Kozan istasyonu (TAGEM-DSİ) | 0,47 | 1,16 | 0,58 |
| Narenciye, %70 taç örtüsü, yeşil örtüsüz (FAO-56) | 0,70 | 0,65 | 0,70 |
| Narenciye, %70 taç örtüsü, aktif yeşil örtülü (FAO-56) | 0,75 | 0,70 | 0,75 |
| Narenciye, %20 taç örtüsü, yeşil örtüsüz (FAO-56) | 0,50 | 0,45 | 0,55 |
| Narenciye, Kozan istasyonu (TAGEM-DSİ) | 0,75 | 0,56 | 0,64 |
Standart dışı iklimlerde orta dönem Kc'si şu eşitlikle düzeltilir: Kc orta = Kc orta (tablo) + [0,04 (u2 - 2) - 0,004 (RHmin - 45)] (h/3)^0,3; burada u2 rüzgâr hızı, RHmin en düşük bağıl nem, h bitki boyudur. Kuru ve rüzgârlı hava Kc'yi yükseltir. FAO ayrıca nemli ve yarı nemli iklimlerde narenciyenin stoma denetimi zayıfladığı için değerlerin 0,1-0,2 artırılabileceğini not eder. Pamuğun dönem uzunlukları da yöreye göre değişir: Mısır, Pakistan ve Kaliforniya'da Mart-Mayıs ekiminde 30, 50, 60 ve 55 gün (toplam 195), Teksas'ta Nisan ekiminde 30, 50, 55 ve 45 gündür (Allen vd., 1998).
Örnek güne dönersek pamukta ETc = 1,16 × 6,3 ≈ 7,3 mm/gün, olgun narenciye bahçesinde 0,56 × 6,3 ≈ 3,5 mm/gün olur. Rehberin uzun yıllar hesabına göre Kozan'da pamuğun sezonluk su tüketimi 763 mm, en yüksek on günlük değeri Temmuz'un son on bir gününde 69 mm (günde yaklaşık 6,3 mm), narenciyenin yıllık tüketimi 741 mm'dir (TAGEM ve DSİ, 2017).
3. adım: Ne zaman? Toprak su dengesi ve izin verilen nem açığı
Kök bölgesindeki toplam yarayışlı su TAW = 1000 × (θFK - θSN) × Zr, kolay alınabilir su RAW = p × TAW ile bulunur. θFK tarla kapasitesindeki, θSN solma noktasındaki hacimsel nemdir; Zr kök derinliğidir (metre). p, bitkinin strese girmeden tüketebileceği oran, yani uygulamada izin verilen nem açığı (MAD) diye anılan eşiktir: FAO-56'da pamuk için 0,65, narenciye için 0,50'dir ve günlük ETc 5 mm'den farklıysa p = p (tablo) + 0,04 × (5 - ETc) ile düzeltilir. Kök bölgesindeki su açığı (Dr) her gün güncellenir: bugünkü açık = dünkü açık - (yağış - yüzey akış) - sulama - kılcal yükselme + ETc + derine sızma. Kural basittir: sulama, açık RAW'a ulaşmadan önce ya da ulaştığı anda yapılır; derine kaçışı önlemek için net sulama açığı aşmaz (Allen vd., 1998).
| Pamuk, tın toprak, en yoğun dönem (varsayımsal) | Değer |
|---|---|
| θFK - θSN (FAO-56'da tın için 0,13-0,18) | 0,15 m³/m³ |
| Kök derinliği Zr (FAO-56'da pamuk için 1,0-1,7 m) | 1,0 m |
| TAW = 1000 × 0,15 × 1,0 | 150 mm |
| p = 0,65 + 0,04 × (5 - 7,3) | 0,56 |
| RAW = 0,56 × 150 | 84 mm |
| Yağışsız dönemde en uzun aralık ≈ 84 / 7,3 | 11-12 gün |
| Brüt sulama, sabit yağmurlama (randıman %75, iletim %98) | 84 / (0,75 × 0,98) ≈ 114 mm |
Sıcak günlerde p küçülür: bitki strese toprak daha nemliyken girer. Damla sulamada aynı kural daha sık ve küçük dozlarla uygulanır. TAGEM-DSİ rehberi damlada tüketimin gölgelenen alan yüzdesiyle düzeltilmesini önerir: T = ETc × Ps / 85; Ps tarla bitkileri ve sebzelerde %80, sıra arası 4 m'den dar bağ ve meyve bahçelerinde %75, daha geniş aralıklı bahçelerde %70 alınır. Örnekteki pamuk damlayla sulanırsa T ≈ 7,3 × 80 / 85 ≈ 6,9 mm/gün olur; yüzey damlada %90 uygulama ve %98 iletim randımanıyla brüt ihtiyaç günde yaklaşık 7,8 mm'dir. Rehber, net ihtiyacı bulurken düşen yağışın %80'ini etkili yağış sayar (TAGEM ve DSİ, 2017).
Uygulamada kontrol listesi
- Yakınınızdaki tarımsal meteoroloji istasyonunun günlük verisini alın; rüzgâr 10 m'de ölçülüyorsa 2 m'ye çevirin.
- Kc için önce TAGEM-DSİ rehberinde size en yakın istasyonun değerine bakın; yoksa FAO-56 değerini iklim düzeltmesiyle kullanın.
- Parselin bünyesi ve kök derinliğiyle TAW ile RAW'ı bir kez hesaplayın.
- Su açığını her gün güncelleyin, RAW'a yaklaşınca sulayın ve net dozu açıkla sınırlayın.
- Hesabı toprak nem ölçümüyle doğrulayın; sapma sürüyorsa Kc ya da kök derinliği varsayımını gözden geçirin.
Kaynaklar
- FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 3: Meteorological data (erişim 29 Eylül 2026)
- FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 4: Determination of ETo (erişim 29 Eylül 2026)
- FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 6: ETc, single crop coefficient (Tables 11 and 12) (erişim 29 Eylül 2026)
- FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 7: ETc, dual crop coefficient (Table 19, soil water characteristics) (erişim 29 Eylül 2026)
- FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 8: ETc under soil water stress conditions (Table 22) (erişim 29 Eylül 2026)
- T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı TAGEM ve DSİ Genel Müdürlüğü, 2017. Türkiye'de Sulanan Bitkilerin Bitki Su Tüketimleri (Kozan istasyonu ETo, Kc ve ETc tabloları) (erişim 29 Eylül 2026)