İklim değişikliğinin Bursa koşullarında yetiştirilen soya fasulyesi (Glycine max (L.) Merril) tane verimine ve su kullanım verimliliğine olan etkileri

Abstract

Tez çalışması ile iklim değişikliğinin Bursa koşullarında yetiştirilen soya fasulyesi tane verimi ve su kullanım verimliliği üzerine olası etkilerinin tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Çalışma iki aşamada gerçekleşmiştir. İlk aşamada bitki büyüme ve gelişimini tahmin edilmesinde kullanılan DSSAT-CROPGRO bitki simülasyon modeli, 2005 – 2006 yıllarında Bursa koşullarında soya fasulyesi için yürütülen arazi denemesine ait veriler kullanılarak soya fasulyesinin farklı olgunluk grubuna dahil A3127 (MGIII) ve 1530 (MGIV) çeşitleri için kalibre edilmiş ve gözlem verilerinin tahmin performansı değerlendirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise, Birleştirilmiş Model Karşılaştırma Projesi 5 (CMIP5) tarafından sağlanan üç küresel iklim modeli (GFDL-ESM2M,HadGEM2-ES, MPI-ESM-MR,) ve iki temsili konsantrasyon rotasına (RCP4.5 veRCP8.5) ait iklim projeksiyonları kullanılarak gelecek dönemler için soya fasulyesinin verimi ve su kullanım verimliliği DSSAT-CROPGRO bitki simülasyon modeli aracılığıyla belirlenmiştir. Sonuçlar, referans dönem (1971-2000), yakın gelecek (2040-2069) ve uzak gelecek (2070-2098) olmak üzere üç ayrı dönem için değerlendirilmiştir. İklim değişikliğinin olası etkilerinin daha kapsamlı değerlendirebilmesi amacıyla farklı olgunluk gruplarına (MGIII ve MGIV)ait soya çeşitlerinin verimi iki farklı ekim tarihi (30 Nisan – 15 Mayıs) ile tahmin edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, Bursa ili için tüm iklim senaryolarında sıcaklık değerlerindeki artış iki çeşit içinde fizyolojik olgunluğa erişme süresinde bir azalmaya neden olmaktadır. Bunun, daha ileri tarihte ekilen soya fasulyesi üretimine bir miktar fayda sağlayacağı düşünülmektedir. Karbondioksit (CO₂) konsantrasyonundaki artış soya fasulyesi veriminde artışa neden olmaktadır. Soya fasulyesi veriminde RCP4.5 senaryosuna göre %10 ila %43, RCP8.5 senaryosuna göre %12 ila %53 arasında artış olacağı öngörülmektedir. Soya fasulyesinin 30 Nisan yerine 15 Mayıs tarihinde ekilmesi durumunda verimde bir miktar daha artış sağlanmaktadır.RCP4.5 ve RCP8.5 senaryoları altında su kullanım verimliliği sonuçlarına göreHadGEM2-ES küresel iklim modelinde %1-%7 arasında azalış ve %0 - %7 arasında artış görülürken diğer modellerde ise %12 - %40 arasında artış sağlanacağı öngörülmektedir. Bursa İl’i soya fasulyesi yetiştiriciliği üzerinde artması beklenen yüksek sıcaklıkların olumsuz etkilerini, artan CO₂ konsantrasyonun telafi edeceği öngörülmektedir.

The DSSAT-CROPGRO crop simulation model, used to predict plant growth and development, was calibrated for soybean varieties A3127 (MGIII) and 1530 (MGIV) belonging to different maturity groups using data from field experiments conducted in Bursa in 2005-2006. Soybean yield was determined under future climate projections by three global climate models (GFDL-ESM2M, HadGEM2-ES, MPI-ESM-MR) and two representative concentration pathways (RCP4.5 and RCP8.5) with DSSAT model. Results were evaluated under three periods: the reference period (1971-2000), the near future (2040-2069), and the distant future (2070-2098). To comprehensively assess the possible effects of climate change, the yield of soybean varieties belonging to different maturity groups (MGIII and MGIV) was predicted for two different planting dates (April 30 - May 15). According to the study results, an increase in temperature under all climate scenarios in the Bursa Province leads to a decrease in the number of days to maturity for both varieties. This will provide some benefit at late-planted soybean production. An increase in carbon dioxide (CO₂) concentration results in an increase in soybean yield. It is predicted that there will be an increase in soybean yield ranging from 10% to 43% according to the RCP4.5 scenario and from 12% to 53% according to the RCP8.5 scenario. Planting soybeans on May 15 instead of April 30 also provides a slight increase in yield. According to the results of water productivity, a decrease of 1% to 7% in the HadGEM2-ES global climate model and an increase of 0% to 7% were observed, while other models predicted an increase ranging from 12% to 40%. It is anticipated that the negative effects of expected high temperatures on soybean cultivation in Bursa province will be compensated by the increasing CO₂ concentration.