Analysis of the Energy Balance Components of Vegetation during Particular Phenological Stages

Bitki Yüzeyinin Enerji Dengesi Bileşenlerinin Belirli Fenolojik Aşamalarda Analizi

Abstract

Reliability of data on crop water consumption (evapotranspiration) is the basis of the irrigation plans for agricultural purposes. Major effects of climate change such as increasing temperatures and evaporation, precipitation decrease are crucial for studies on water demand and yields of widely grown crop types. Determination of the surface energy components controlling the water cycle between surfaces and the atmosphere also becomes a need at this point. In this study, a common method on the determination of the surface energy budget; namely the Bowen Ratio Energy Balance (BREB) approach was applied on a canola surface during a particular growing stage (flowering) of the crop. In this context; latent heat flux of evapotranspiration, net radiation, sensible heat flux and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) values were evaluated to search for possible relationships between the measured and calculated values of the corresponding components. The results showed that the date (27 April 2016) represented with highest net radiation value took also part within days of relatively higher evapotranspiration amounts. Also the NDVI values of the same measurement period reached their maximum rates for between 22 March and 14 April 2016.

Özet

İklim değişiminin sıcaklık artışları, yağışların azalması, artan buharlaşma gibi etkileri; geniş alanda yetiştirilen bitki türlerinin su ihtiyacına ve üretim değerlerine yönelik çalışmalar için önemlidir. Bitki su tüketimi (evapotranspirasyon) verisi, bir bölgede yapılması planlanan tarımsal sulama projelerinin temelini oluşturmaktadır. Yüzeyler ile atmosfer arasındaki su döngüsünü idare eden yüzey enerji dengesi bileşenlerinin saptanması da bu noktada bir ihtiyaç halini almaktadır. Yüzey enerji dengesi bileşenlerinin saptanması amacıyla yaygın olarak kullanılan Bowen Oranı Enerji Dengesi (Bowen Ratio Energy Balance, BREB) Yöntemi, bu çalışmada kanola yüzeyi üzerine uygulanmıştır. Bu kapsamda Kırklareli Atatürk Toprak Su ve Tarımsal Meteoroloji Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü deneme alanında 2016 gelişme döneminin çiçeklenme aşamasında buharlaşma gizli ısı akısı, toprak ısı akısı, net radyasyon, hissedilir ısı akısı ile bitki yüzeyinin normalleştirilmiş fark vejetasyon indeksi (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) belirlenerek, ölçülen bileşenler ile hesaplanan bileşenler arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Sonuçta ölçüm dönemi içinde net radyasyon değerinin en yüksek olduğu tarih; 27 Nisan 2016 olarak belirlenmiştir. Bu tarih, seçilen günler için hesaplanan evapotranspirasyon değerlerinin de en yüksek olduğu zaman aralığı içindedir. Aynı dönemin NDVI değerlerinin de benzer biçimde 22 Mart14 Nisan 2016 arasında maksimum değerlere ulaştığı belirlenmiştir.