No abstract

The aim of this study is to compare water depths measured by manually and PLC from a Class A Pan in field conditions using ultrasonic transducer. The study was conducted in garden of Faculty of Agriculture, University of Kahramanmaras Sutcu Imam in the summer season of 2019. A steel meter was used to measure water depth manually in the evaporation pan. Using the ultrasonic transducer, PLC measured water depth from the evaporation pan between 140 and 223 mm water depth at 8:00 am. An ultrasonic transducer is attached one end of sliding buttress, at which was 50 cm above from its inner-bottom at the center of the evaporation pan. The ultrasonic transducer was set to be able to read water depth and calibrated using sliding buttress. A program was written in CODESYS-ST language to measure the water depth from a Class A Pan using PLC, which was connected the ultrasonic transducer and uploaded to PLC. With the program, digital water depths were converted to millimeter water depths. To be able to read the water depth more accurately, each depth value read by the PLC was determined by averaging 30 measurements made successively at 300 millisecond intervals. In this processes, moving average method was used. Water depth measured by PLC was saved on the SD (secure digital memory) card. In the manual water depth measurements, there were 26 observations. The water depths on the manual measurement dates were matched with the water depths measured by PLC. A regression analysis was performed between the water depths measured by the steel meter and PLC in the pan, and determination coefficient (R2) was result as 0.96. The Mean Absolute Percent Error (MAPE) of these two data sets was calculated as 2.3%. The level of agreement between the two data sets; if the MAPE is below 10%, it is considered “very good”. The results of this study revealed that the PLC could measure the water depth close to the measured manually water depth in the evaporation pan with an ultrasonic transducer.

In this study, it is aimed to determine the usability level of the original equation (JH_original) of the Jensen Haise method in the monthly average reference evapotranspiration (ETo) estimations in the Black Sea Region conditions and to calibrate it in accordance with the local climatic conditions. First of all, the climate classification of the region was made according to the De Martonne aridity index method. Then modified Jensen Haise (JH_modified) equations were developed for each climate class, using the Microsoft Excel program solver add-on. ETo calculations were made using monthly average temperature, relative humidity, wind speed and sunshine duration data (1927 – 2020) of the cities in the region. The ETo values estimated by the JH_original and JH_modified equations were compared with the values determined using the FAO 56 Penman Monteith (PM) equation. While the eastern part of the region is in the very humid climate class, the climate has changed to humid and semi humid towards the west along the coastline. It has been observed that the semi arid – humid climate is dominant in the interior parts, which receive less precipitation compared to the coastal part in region. The annual average ETo values obtained with FAO 56 PM for very humid, humid, semi humid and semi arid – humid conditions were determined as 1.779 mm day-1, 2.349 mm day-1, 2.280 mm day-1 and 2.631 mm day-1, respectively. For the same climate classes, the values estimated with JH_original were obtained as 2.146 mm day-1, 2.697 mm day-1, 2.566 mm day-1 and 2.562 mm day-1. The values estimated using JH_modified were determined as 1.775 mm day-1, 2.319 mm day-1, 2.238 mm day-1 and 2.629 mm day-1, respectively. The MAPE for the ETo values estimated using JH_original varied between %19.357 – 45.561 on the basis of city. Although the accuracy of ETo values is “acceptable” (MAPE= 20 – 50%), JH_original performed poorly in all climate class conditions. For this equation, the MAE, which changed between 0.428 – 0.596 mm day-1 on the basis of climate class, decreased by 62.14 – 92.76% after calibration and regressed to 0.031 – 0.205 mm day-1 range for JH_modified. JH_modified showed the best and worst performances in very humid (MAPE= 2.298%) and semi humid (MAPE= 13.631%) conditions, respectively. Its performance in humid and semi arid – humid conditions was close to each other (MAPE= 8.937 – 9.012). The accuracy of the ETo values estimated using this equation was determined as “good” (MAPE= 10 – 20%) in semi humid conditions and “very good” (MAPE= ≤ 10%) in other climate class conditions. It was concluded that the JH_modified equation is a good alternative and can be used to estimate ETo in humid conditions İn the absence of sufficient data for FAO 56 PM.

Son yıllarda ceviz yetiştiriciliğine olan ilginin artmasıyla birlikte kurulan yeni ceviz bahçelerinin sayısı da hızla artmaktadır. Bu bahçelerde yetiştirilecek meyve verimi yüksek ceviz ağaçlarının su tüketimlerinin bilinmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, yüksek meyve verimine sahip olan Maraş 18 çeşidi ceviz ağacının Kahramanmaraş koşullarındaki su tüketimi miktarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda lizimetre, elektronik kantar, tahliye tankı, plüviyometre ve damla sulama sisteminden meydana gelen bir tartılı lizimetre sistemi (TLS) oluşturulmuştur. TLS, Programlanabilir Lojik Kontrolör cihazı (PLC) tarafından kontrol edilmiştir. Öncelikle TLS koşullarında bir boyutlu su dengesi yöntemi uygulanarak, iki yaşındaki genç ceviz ağacının 2018 yılı Haziran -Ekim dönemi boyunca günlük su tüketimi miktarları (ETgenç) belirlenmiştir. Daha sonra ETgenç miktarlarına bağlı olarak, yetişkin ceviz ağaçlarının günlük su tüketimi miktarları (ETyetişkin) tahmin edilmiştir. Genç ceviz ağacı için 1.22 -3.20 mm gün -1 arasında değişen ETgenç miktarları elde edilmiştir. İki yaşındaki genç ceviz ağaçlarının yetişkin ceviz ağaçlarının %30 -40'ı oranında su tükettikleri göz önünde bulundurularak, 15 günlük dönemler için ETyetişkin miktarları tahmin edilmiştir. ETyetişkin miktarları Haziran ayı için 6.77 mm gün -1 , Temmuz ayı için 8.49 -9.14 mm gün -1 , Ağustos ayı için 5.71 -6.00 mm gün -1 , Eylül ayı için 3.86 -7.43 mm gün -1 ve Ekim ayı için 3.49 mm gün -1 olarak tahmin edilmiştir. ETyetişkin miktarlarının "Türkiye'de Sulanan Bitkilerin Su Tüketim Rehberi" ile %80 oranında uyumlu oldukları ve yetişkin ceviz ağaçları için hazırlanacak sulama programlarında kullanılabilecekleri sonucuna ulaşılmıştır.

Bu çalışmada, Hargreaves solar radyasyon (Rs) tahmin modelinin Akdeniz – Güneydoğu Anadolu geçit kuşağı koşullarına uygun kalibrasyonunun yapılması ve test edilmesi amaçlanmıştır. Kalibrasyon eşitliğinin oluşturulmasında Kahramanmaraş iline ait maksimum, minimum, ortalama hava sıcaklığı (Tmax, Tmin, T), Rs ve extraterrestrial radyasyon (Ra) verilerinin uzun yıllar ortalaması (1938 – 2020) günlük değerleri kullanılmıştır. Ra değerleri coğrafi konum ve zamana bağlı olarak tahmin edilmiştir. Kalibrasyon katsayıları (a, b) Microsoft Excel programı çözücü eklentisi kullanılarak, sırasıyla 0.0984 ve 0.3695 olarak belirlenmiştir. Uzun yıllar ortalaması günlük Rs değerleri 4.99 – 32.56 MJ/m2 gün, kalibrasyon eşitliği kullanılarak tahmin edilen Rs değerleri ise 7.33 – 33.25 MJ/m2 gün aralığında değişmiştir. Ölçülen değerlerdeki değişimin tahmin değerleri ile açıklanabilme oranı %97.34 (R2= 0.9734) olarak elde edilmiştir. Ölçülen ve tahmin edilen Rs değerleri arasındaki sapmanın bir göstergesi olarak dikkate alınan ortalama mutlak göreceli hata oranı (MAPE) ve karekök ortalama karesel hata (RMSE) sırasıyla %8.71 ve 1.54 MJ/m2 olarak belirlenmiştir. Kalibrasyon eşitliği Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesinde (KSÜ) 2021 yılında ölçülen günlük ortalama Tmax, Tmin, T ve Rs verileri ile test edilmiştir. Bu verilerin ölçülmesinde Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC) tarafından yönetilen sıcaklık ve radyasyon sensörleri kullanılmıştır. Ölçülen ve tahmin edilen günlük Rs değerleri sırasıyla 10.40 – 29.13 MJ/m2 gün ve 13.80 – 31.16 MJ/m2 aralıklarında değişmiştir. Ölçülen değerlerdeki değişimin tahmin değerleri ile açıklanabilme oranı %86.71 (R2= 0.8671) olarak belirlenmiştir. MAPE ve RMSE sırasıyla %10.57 ve 2.57 MJ/m2 olarak elde edilmiştir. Yöre koşulları ile uyumlu Hargreaves modeli kalibrasyon eşitliği kullanılarak, doğruluk oranı yüksek solar radyasyon tahminleri yapılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.