Referans Toplam Buharlaşma (Reference Evapotranspiration - ETo)

Bir taraftan fizyolojik (terleme) diğer taraftan fiziksel (buharlaşma) olayları kapsayan toplam buharlaşma (evapotranspiration-ET), bitki ile örtülü alandan kaybolan su buharı miktarı olarak tanımlanmaktadır. Su kaybı, bitki yüzeyinden terleme ve buharlaşma ile toprak yüzeyinden ise doğrudan buharlaşma ile meydana gelmektedir. Toplam buharlaşma etkin sulama ve uygun su yönetimi yarı-kurak ve kurak bölgelerde çok önemlidir. Sulama projesi planlayıcıları tarafından baraj, gölet ve bitki deseni projelerinin planlama çalışmalarında kullanılmak için sıklıkla ürün su gereksinimleri ve/veya toplam buharlaşma verilerine ihtiyaç duyulur. Diğer taraftan, iklim değişikliği, su talebindeki artış ve su kıtlığından dolayı su muhafazası gitgide daha fazla önem kazanmaktadır. Çiftlik sulama planlaması, su kullanım etkinliğinin iyileştirilmesi, su muhafazası, kurak ve yarı kurak bölgelerde çevre ve sürdürülebilir üretimi korumaya yardım edecek olan uygun sulama sonucu ortaya çıkan üretim optimizasyonu için, en önemli yöntemlerden birisidir.

Toplam buharlaşma, doğrudan lizimetrelerle ölçülerek veya dolaylı olarak değişebilir iklim parametrelerine dayalı matematiksel ve istatistiksel metotlar ile olmak üzere iki şekilde tespit edilebilir. Birinci yöntem; uzun bir zaman periyodu, aşırı miktarda işgücü ve masraf gerektirir. İkinci yöntem daha basit, daha hızlı ve bu nedenle daha uygulanabilir olanıdır. Ancak, buharlaşma (evaporation) ve iklim arasındaki fonksiyonel ilişkiye dayalı deneysel metotlar ilişkilerin geliştirildiği şartlardan farklı şartlarda uygulandığında problemler ortaya çıkar. Bu problemi çözmek için, 1971-1975 yıllarında FAO bir danışma kurulu oluşturmuştur. Bu kurul, buharlaşmanın deneysel olarak belirlenmesi için, dünyanın farklı jeolojik ve iklim bölgelerinde konuşlandırılmış olan birçok kurum ile işbirliği yaparak dört yöntem seçmiş, uyarlamış ve önermiştir. Bu yöntemler; güncellenmiş Penman yöntemi, radyasyon yöntemi, güncellenmiş Blaney-Criddle yöntemi ve güncellenmiş evaporimetre yöntemidir. Buharlaşmanın belirlenmesi kavramı değiştirilmiş, üç yeni kavram sunulmuş ve açıklanmıştır. Bu kavramlar; yukarıda bahsedilmiş olan yöntemler ile elde edilen referans toplam buharlaşma (ETo), ürün katsayısı (Kc) ve ürünün toplam buharlaşmasıdır (ETa) [1, 2]. Suyun sınırlı olmadığı koşullarda sağlıklı büyüyen, toprağı tamamen gölgeleyen, aynı boylu (8-15 cm), yoğun bir yüzeye sahip, yeşil çayır otu (çim) örtüsünden oluşan toplam buharlaşma, referans toplam buharlaşma (ETo) olarak tanımlanmaktadır.

Kıyaslamalı çalışmalar ve çok sayıda araştırma çalışmaları FAO Penman-Monteith yaklaşımının üstün performansını doğrulamıştır. Kombinasyon metodu içerisine aerodinamik ve bitki örtüsü direnci ilave edilmek suretiyle rüzgar ve türbülans etkilerinin ve ürün örtüsünün gözeneksel davranışının daha iyi benzeşimi başarılmıştır [3]. Rezistans değerlerinin hesaplanmasına ilişkin, başlangıçta metodun kullanımındaki zorluklar; araştırmadaki ilerlemeler, çim ve yonca referans ürünlerini içeren bir dizi ürün için iki parametrenin geçerli tahminleri ile büyük çapta aşılmıştır. FAO uzmanlar konseyi, bir referans ürünün toplam buharlaşmasını hesaplamak için en iyi metot olarak Penman-Monteith yaklaşımının önerilmesinde oybirliğiyle anlaşmaya varmıştır ve referans ürün için standart değerler olarak Allen ve diğ. [4] tarafından detaylandırıldığı gibi kütle yüzeyi ve aerodinamik rezistans için hesaplamaları benimsemiştir [5]. Dolayısıyla, Penman-Monteith metodu referans ürünün gerçek toplam buharlaşmasını hesaplamak için en uygun metottur [4.6.7]. Ayrıca, Penman-Monteith eşitliğinin lizimetrelerle ölçülmüş olan toplam buharlaşmaya en yakın sonuçlar verdiği anlaşılmıştır [8].

Yöntem için gerekli olan iklim verileri; sıcaklık (maksimum, minimum ve ortalama değerler), ortalama nispi nem, global güneş radyasyonu veya güneşlenme süresi ve ortalama rüzgar hızı değerleridir. FAO- Penman-Monteith yöntemi ile ETo değerlerini hesaplamak için bir FAO yazılımı olan AgroMetShell bitki iklim modeli kullanılmıştır. 1981-1982 Tarım Yılı’ndan 2010-2011 Tarım Yılı’na kadar hesaplanmış olan referans ETo değerlerinin aylık ve yıllık olarak ortalamaları alınarak normal haritaları oluşturulmuştur.

Kaynaklar

1. Doorenbos, J., Pruitt, W.O.(1975).Les Besoins an Eau Des Cultures.Bulletin D`İrrigation Et De Drainage.No.24,p. 1-60.
2. Milivojevic, J., Nedic, M., Stojanovic, Z., Bosnjakovic.(1996).Supplement to adapted Blaney-Criddle method for determining evapotranspiration. Proceeding of the International Conference.(Eds. C.R.Camp, E.J.Sadler, and R.E.Yoder). 3-6 November, San Antonio, TX.1046-1052.
3. Monteith, J.L.(1965).Evaporation and the environment.In the state and movement of water in living organism.XIXth Symposium Soc.for Exp.Biol.Swansea,Cambridge University Pres.pp.205-234.
4. Allen, R.G., Jensen, M.E., Wright, J.L., Burman, R.D. (1989). Operational estimate of reference evapotranspiration.Agron.J.81:650-662.
5. Smith, M., Allen, R., Pereira, L. (1996). Revised FAO methodology for crop water requirements. Proceeding of the International Conference.(Eds. C.R.Camp, E.J.Sadler, and R.E.Yoder). 3-6 November,San Antonio,TX. 116-123.
6. Jensen, M.E., Burman, R.D., Allen, R.G.(1990). Evapotranspiration and İrrigation Water Requirements.ASCE Manual And Reports on Engineering Practice No.70.
7. Rana,G., Katerji,N., Mastrorilli, M.(1996).Evapotranspiration measurement of crops underwater stres. Proceeding of the International Conference.(Eds. C.R.Camp, E.J.Sadler, and R.E.Yoder). 3-6 November,San Antonio,TX.691-696.
8. Mecham,B.Q.(1996).Scheduling turfgrass irrigationby various ET equations. Proceeding of the International Conference.(Eds. C.R.Camp, E.J.Sadler, and R.E.Yoder). 3-6 November,San Antonio,TX.245-249.