Search

Balcova-Narlidere Geothermal Field (BNGF) hosts the largest geothermal district heating system of Turkey and several geothermal wells used for district heating and thermal tourism activities. This study assesses the use of BNGF geothermal fluid for agricultural activities. The spent geothermal brine was treated using nanofiltration and reverse osmosis membranes on a pilot-scale membrane test system. The qualities of the product were evaluated in terms of agricultural irrigation integrated with the implemented innovative wireless sensor network. It is important to use geothermal fluid, which is consists of valuable minerals, for irrigation. But when using geothermal fluid in irrigation, the chemical composition of the water must be carefully monitored to prevent damage to the plants. Nevertheless, the first result shows that the use of geothermal fluid to irrigate is proving to be a promising and economically viable option in BNGF.

ÖZET GÜMÜLDÜR YÖRESİNDE SULAMADA KULLANILAN YERALTI SULARININ TUZLULUK DURUMU VE TUZLANMANIN TOPRAK VE TURUNÇGİL BİTKİSİ ÜZERİNE ETKİLERİ KUKUL, Yasemin Senem Doktora Tezi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Süer ANAÇ Temmuz 2000,U5 sayfa 1995, 1996 ve 1997 yıllarında yürütülen bu çalışmada, Gümüldür, Büyükalan - Arapyeri - Ortaköy yörelerinde yeraltı su kaynaklan ve toprak tuzluluk durumu, tuzluluğun satsuma mandarini üzerine etkileri araştırılmıştır. Araştırmanın ilk yılında, üç bölgede denizden karaya 350 m aralıklı 3-6 hat oluşturacak şekilde belirlenen toplam 51 bahçede, sulama amacı ile kullanılan kuyulardan su, sulama mevsimi sonu ve başmda açılan profillerden toprak; Kasım ayında yaprak örnekleri alınarak tuzluluk parametreleri yönünden analizlenmiştir. Sonraki iki yıl tüm bahçelerden su örnekleri, toprak-yaprak örnekleri ise seçilen bahçelerden alınmıştır. Her üç yılda elde edilen veriler, tuzlu su gMşiminin boyutları ve derecesi, tuzluluğun sulama suyu, toprak ve yaprak üzerine etkileri bakımından değerlendirilmiştir. EC, CI, I-Cl ve I-S04 indisleri, Na/Cl, Na/K ve S04 /Cl oranları yönünden yapılan değerlendirme sonuçlarına göre, satsuma yetiştiricüiğinin yoğun olarak yapıldığı Büyükalan ve Arapyeri Bölgelerinde denizden karaya 0-700 m, Ortaköy Bölgesinde ise 0-1050 m'ye kadar deniz suyu girişimi etkili olmaktadır. Sulama suyu, toprak ve yaprak tuzluluk parametreleri, girişim etkilenme bölgesinde satsuma gelişim ve verim özelliklerini olumsuz etkileyecek düzeylerde bulunmuştur. Tuzluluk zararlarının en düşük düzeyde tutulması ve deniz suyu gMşimine karşı alınacak önlemler bakımından öneriler sunulmuştur. vn ABSTRACT GROUND WATER SALINITY STATUS OF IRRIGATION WELLS AND EFFECTS OF SALINIZATION ON SODL AND CITRUS PLANT IN GUMULDUR KUKUL, Yasemin Senem Ph.D. in, Agricultural Structures and Irrigation Supervisor : Prof. Dr. Süer ANAÇ July2000,U5 pages. This study was carried out to determine the extension of groundwater and soil salinization and consequtive effects of salinization on Satsuma mandarins in Gümüldür, Büyükalan - Arapyeri - Ortaköy regions between 1995 and 1997. In the first year salinization was investigated totally in 51 orchards, which were selected on grid system basis with separation distance of 350 m and parallel to sea line. Irrigation water samples were taken 3 times, soil samples were collected at the begining and end of irrigation seasons, and leaf samples were taken in November. Samples were analysed for the salinity parameters. In the second and third year, ground water was analysed for all of the wells, whereas the soil and leaf samples were collected from selected orchards. EC, CI, I-Cl and I- S04 indices, Na/Cl, Na/K and SO4/CI ratios of groundwater have revealed mat, seawater intrusion was effective within 0-700 m. in Büyükalan and Arapyeri regions. As for Ortaköy region, seawater intrusion was detected in 0-1050 m. proximal to the sea line. In the intruded region, in addition to groundwater salinity parameters, soil and leaf salinity properties were found above the limits to affect Satsuma mandarin growth and yield adversely. The overall results were discussed to lessen the detrimental effects of salinities and the recommendations were made. 145

40 - ÖZET Bu araştırma Alaşehir bölgesindeki bağlarda kullanılmak ta olan bası damla sulama sistemlerinin sulama suyunu bitki kök bölgesine uygulama yeknesaklıklarının, sistem randımanlarının belirlenmesi ve sulama programı yönünden değerlendirilmesi amacıyla yürütülmüştür. Bu amaçla sistemler, debi yeknesaklığı, debi değişimi ve istatistiksel yeknesaklık yöntemleri bakımından değerlendirilmiştir. Debi yeknesaklığı yöntemine göre damla sulama sistemlerinin değerlendirilmesi için damlatıcı debileri esas alınmış tır. Değerlendirme için gereken veriler, Merriam ve Keller (1978) 'de belirtilen esaslara göre seçilen bir yan ana boru ünitesi üzerinde debi ve basınç ölçümleri yapılarak toplanmıştır. Debi değişimi yönteminde damla sulama sistemlerinde yan ana borular üzerinde meydana gelen minimum ve maksimum basınçlar dikkate alınmıştır. Seçilen yan ana boru üzerinde oluşan basınç değişimlerine bağlı olarak damlatıcı debilerin de meydana gelen değişimin belirlenmesi amacıyla bu yan ana borunun başında ve sonundaki basınçlar ölçülerek, Bralts {1986) 'daki esaslara göre damla sulama sistemleri değerlendirilmiştir. İstatistiksel yeknesaklık yönteminde ise, yan ana boru ünitesinin damlatıcı debi varyasyonu katsayısı esas alınmış tır, istatistiksel yeknesaklığı belirlemek amacıyla damlatıcı- 41 debilerinden, daha çok hacmi bilinen bir kabın dolma süreleri ne dayanan grafiksel bir teknik kullanılmıştır. Bralts ve Edwards (1987)'de belirtilen esaslara göre gerekli veriler toplanarak damla sulama sistemleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre 1, 2, 3 ve 4 no'lu sistemlerin sulama suyunu yeknesak olarak bitki kök bölgesine uygulayabildikleri ve sistem randımanlarının yüksek olduğu belirlenmiştir. 5 ve 6 no'lu sistemlerin ise damlatıcı debi yeknesaklıkları ve sistem randımanları çok düşük bulunmuştur. Damla sulama sistemlerinin debi yeknesaklığı ve debi değişimi kavramlarına göre belirlenen randıman değerleri uygulanan sulama suyunun yeterliliğini veya su uygulama randımanı değerlerini göstermemekktedir. İstatistiksel yeknesaklık kavramına göre ise Bralts ve Edwards (1987)'de belirtilen esaslara göre su uygulama randımanları bulunamamaktadır. Bu nedenle ihtiyaç duyulan sulama suyunun, uygulanan sulama suyuna oranı olarak sulama yapılan aylara göre belirlenen su uygulama randımanları değerlendirilmiştir. Belirlenen su uygulama randımanlarından genellikle bit kilerin isteklerine uygun bir sulama programının yürütülmedi- gi; 2, 3 ve 4 no'lu sistemlerde ihtiyaç duyulandan çok az, 1, 5 ve 6 no'lu sistemlerde ise ihtiyaç duyulandan çok fazla miktarlarda sulama suyu uygulandığı anlaşılmıştır. Bu nedenle bitki isteklerini göz önüne alan uygun sulama programı önerilmiştir.- 42 - önerilen sulama programlarına göre 1 no'lu sistemde daha uzun aralarla ve kısa süreli sulama yapılması; 2 no'lu sis temde sulama aralığının Mayıs ayında arttırılması diğer ay larda ise azaltılması ve böylece daha kısa süreli sulama ya pılması; 3 no'lu sistemde daha uzun aralarla ve uzun süreler le su uygulanması, 4 no'lu sistemde sulama aralığının Temmuz ayı dışında, diğer aylar için arttırılarak daha uzun süreler le su uygulanması önerilmiştir. 5 ve 6 no'lu sistemlerde Mayıs ayı dışında sulama ara lığı değiştirilmeden, daha kısa süreli sulama yapılması öne rilmiştir. 4, 5 ve 6 no'lu sistemlerde önerilen sulama süreleri damla sulamanın temel ilkelerine terstir. Hesaplanan sürele rin çok yüksek bulunması, 4 no'lu sistemin damlatıcı debile rinin çok düşük olması, 5 ve 6 no'lu sistemlerin ise damlatı cı debi yeknesaklıklarının çok kötü ve damlatıcı larm tıkalı olması nedeniyledir. Damla sulama sistemi esasına uygun süre lerde sulama yapabilmesi için 4 no'lu sistemde daha büyük an ma debili damlatıcılar, 5 ve 6 no'lu sistemlerde ise çabuk tıkanmayan ve basınç düzenleyicin damlatıcılar kullanılmalı dır. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre, Alaşehir bölge sindeki damla sulama sistemlerinde; sistem unsurlarının seçi mi, hidrolik açıdan projeleme, uygun işletme ve sulama prog ramlarının uygulanması açılarından önemli eksiklikler saptan mıştır.- 43 Yeni bir sulama teknolojisi olan bu sistemlerin uygulan masında karşılaşılan böylesi sorunlar, sistemlerin kullanımı nı olumsuz yönde etkilemekte; kısa bir süre içerisinde terk edilmesine yol açmakta ve bunların daha geniş alanlarda uygu lanmasını engellemektedir. Damla ve diğer mikro sulama sistemlerinin bölgedeki bağ larda daha geniş uygulama potansiyeli bulunmaktadır. Ancak bunun gerçekleşebilmesi için; öncelikle sistem unsurlarının mevcut koşullara uygun olanlardan seçilmesi, iyi bir projele me ve bitki, toprak, iklim gibi etmenlere bağlı olarak uygun sulama - işletme programlarının belirlenip uygulanması gerek mektedir. Bu koşulların sağlanması da belirtilen tüm işlemle rin konunun uzmanlarınca yapılmasını zorunlu kılmaktadır. - 44 - SUMMARY This study was carried out to determine the application uniformities and the system eff iciencies, and to assess the system components which were causing to reduce the efficiencies in drip irrigation systems used in the vineyards of Alaşehir region. It was also aimed at developing proper irrigation schedules for drip irrigated vineyards. With this purpose, the systems were evaluated with the methods of emission uniformity, emitter discharge variation and statistical uniformities. In the method of emission uniformity, the emitter discharges used for of drip irrigation systems were evaluated The necessary data were obtained by measuring the discharge and the pressure a submain unit chosen according to the basis of Merriam and Keller (1978). In the emitter discharge variation method, the minimum and maximum pressures measured on submain units of drip irrigation systems were taken into the consideration. The drip irrigation systems were evaluated according to the basis of Bralts (1986), by measuring the inlet and end pressures of the submain unit to determine the variation accured in the emitter discharges. In the statistical uniformity method, the emitter discharge variation coefficient of the submain unit were evaluated. In the determination of statistical uniformity a graphical technique was used, based upon the time to fill a- 45 - container rather than the emitter discharge. The drip irrigation systems were evaluated by obtaining the necessary data according to the basis of Bralts and Edwards (1987). It was determined that in the systems of 1, 2, 3 and 4, irrigation water could uniformly, be applied to the plant root zone and that the system efficiencies were high. Altough the emitter discharge uniformity and system efficiencies of 5 and 6 were found to be very low. The values of the efficiencies which were determined according to the methods of the emmission uniformity and emitter discharge variation of drip irrigation systems were not shown the application efficiencies. In the statistical uniformity method, the irrigation application efficiencies of Bralts and Edwards (1987) could not be obtained, as well. For this reason, the application efficiencies were determined by using the values of monthly irrigation water requirements and of actualy applied irrigation water. According to the research result, it has been found that, the improper irrigation schedules were generally appilead in the drip irrigation systems. In the irrigation systems of 1, 5 and 6 much more water were applied, whereas in the systems of 2, 3 and 4 much less water were given. For this reason, the proper irrigation schedules as were developed for each of the drip systems according to the crop water requirements. In the developed irrigation schedules; irrigation water- 46 - should be applied with longer intervals and shorter durations in systems 1 an 3. In system 2, irrigation intervals should be increased in May and decrease in other months. In system 4, irrigation intervals should be increased and irrigation should be applied with longer durations throughout the season, except July. As for the systems of 5 and 6 it has been recommended that the irrigation water would be applied with shorter durations and same intervals during irrigation season; except Hay. The irrigation durations calculated in the systems 4, 5 and 6 are very longer that generally considered unsuitable for drip irrigation applications. The calculated irrigation durations are very high since the emitter discharges are too low in system 4, and the emitter discharge uniformites are very low and there are some emitter plugging problems in the systems 5 and 6. In order to obtain proper irrigation durations, the drippers should be changed with the emitters of higher nominal discharges in system 4. On the other hand, the pressure regulated emitters should be used in systems 5 and 6 and plugging problem shoulde be fectively controlled. According to the results obtained important problems were determined in selection of the system components, hydraulic design of systems, applying proper irrigation schedules and operating the systems, in drip irrigation of Alaşehir region vineyards. Trickle irrigation is a newly developed technology and some problems encountered in the- 47 application of the systems are adversely affecting the usage in wider areas. There has been wider application potential of trickle irrigation systems in vineyards of the region. However, in order to realize this, the considerations should be given to proper system components selection and design and to the suitable irrigation schedule preparation which takes in to account the crop, soil, irrigation water and climatic conditions. These circumstances would only be provided if the system selection, design and scheduling are achieved by the experts of irrigation. J.! 1 Ü`İ*^B Jl1 50

95