Biyoenerji Bitkisi Olarak Dallı Darının (Panicum virgatum L.) Türkiye’de Potansiyel Yetiştirme Alanlarının Belirlenmesinde Analitik Hiyerarşi Süreci ve CBS Yaklaşımı

Year 2019, Volume: 28 Issue: 1, 39 - 52, 28.06.2019

MERAL Peşkircioğlu , Kadir Aytaç Özaydın Recep Kodaş , Gülen Özyazıcı Osman Aydoğmuş Mustafa Bağcı Hakan Yıldız , Nuri Karaman Esra Akçelik

Abstract

Bu çalışma kapsamında dallı
darının ekolojik istekleri araştırılmış, gerekli veriler temin edilmiştir. Bu
verilerden katmanlar oluşturularak Analitik Hiyerarşi Süreci yöntemi ile
öncelikleri belirlenmiş ve Coğrafi Bilgi Sistemleri teknikleri ile işlenerek dallı
darının potansiyel uygunluk haritasını elde etme araştırmaları yapılmıştır.
Girdi olarak Meteoroloji Genel Müdürlüğü’nden temin edilen ve 1970- 2017 yılları
arası günlük ortalama, minimum ve maksimum sıcaklık iklim verisi, Tarım ve
Orman Bakanlığı tarafından üretilen sayısal toprak haritaları ve 2012 yılında
güncellenen CORINE (Coordination of Information on the
Environment) sınıflama sistemine göre sınıflandırılmış arazi kullanımı
(LCLU) haritaları altlık veriler olarak kullanılmıştır. İklim veri tabanından “thin plate smoothing spline”
enterpolasyon yöntemiyle iklim yüzey
haritaları elde edilmiştir. Üretilen
haritalarda dallı darı isteklerine bağlı sorgulamalar yapılmış
anlamlı bulunan parametreler katman olarak seçilmiştir. Raster formatında üretilen günlük ortalama sıcaklık, dallı darıda
biyokütle için biçim sayısı, toprak derinliği ve arazi kullanımı katmanları yeniden
sınıflandırılmıştır. Böylece katmanlar alt katmanlara ayrılmış ve dallı darının
ekolojik ihtiyaçlarına uygunluğu oranında yüksek puan verilmiştir. Daha sonra
AHS yöntemiyle ana katmanların ağırlık değerleri (W) hesaplanmıştır. Katmanlar,
Coğrafi Bilgi Sistemleri ortamında hesaplanan ağırlık değerleri ile birlikte uygunluk
analizi için ağırlıklı çakıştırma analizine alınmıştır. Bu işlemin sonucunda 4 sınıflı “dallı darı potansiyel uygunluk haritası” elde
edilmiştir. Bu haritaya göre FAO (1976) sistemine göre yapılan sınıflama ile Türkiye’de dallı darıya  cok uygun alanların (S1) %12 oranında, orta
derecede uygun alanların (S2) %32 oranında, az derecede uygun alanların (S3) %41
oranında ve uygun olmayan alanların( N) %14 oranında yer aldığı belirlenmiştir.

Keywords

Adaptasyon alanları, uygunluk analizi, ağırlıklı çakıştırma

References

• Albaji, M., Naseri, A. A., Papan, P., & Nasab, S. B. (2009). Qualitative evaluation of land suitability for principal crops in the West Shoush Plain, Southwest Iran. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 15(2), 135-145.
• Akbulak, C. (2010). Analitik hiyerarşi süreci ve coğrafi bilgi sistemleri ile Yukarı Kara Menderes Havzası’nın arazi kullanımı uygunluk analizi. Uluslararası İnsan Bilimleri Dergisi, 7(2), 557-576.Akıncı, H., Özalp, A. Y., & Turgut, B. (2013). Agricultural land use suitability analysis using GIS and AHS technique. Computers and electronics in agriculture, 97, 71-82.
• Amiri, F., & Shariff, A. R. B. M. (2012). Application of geographic information systems in land-use suitability evaluation for beekeeping: A case study of Vahregan watershed (Iran). African Journal of Agricultural Research, 7(1), 89-97.
• Aurangzaib, M., Archontoulis, S. V., Miguez, F. E., & Moore, K. J.( 2015). A New Model for Switchgrass Phenology That Combines Temperature And Photoperiod Efects. Developmental morphology, biomass yield and compositional differences among upland and lowland switchgrass (Panicum virgatum L.) ecotypes grown as a bioenergy feedstock crop, 1001, 96.
• Aydın, F., & Sarptaş, H.( 2017). İklim Değişikliğinin Bitki Yetiştiriciliğine Etkisi: Model Bitkiler ile Türkiye Durumu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24.3: 512-521.
• Başer, E., Acaroğlu, M., Kan, M.(2008). Enstitüsü, B. D. U. T. A., & Konya, S. Ü. T. E. F. Peletlenmiş Dallı Darının (Panicum Virgatum) Biyoyakıt Olarak Kullanım Ekonomisi. VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, UTES’2008. P. 323-332. 17-19 Aralık 2008, İstanbul.
• Benedict, H. M. (1941). The inhibiting effect of dead roots on the growth of bromegrass. Agronomy Journal, 33(12), 1108-1109.
• Bhatt, B. (2006). “Biofuel: Economic, Environmental Benefits and Technological Aspect”. APO Workshop on Utilization of Biomass for Renewable Energy, 11-15 December, Katmandu-Nepal. http://www.apo-tokyo.org/biomassboiler/D0_online-resources.htm (15.01.2011) .
• Bowman, J.S., Emerson, S.L., Darnovsky, M.(998). The Practical SQL Handbook, Using Structured Query Language, Third Edition. ISBN 0-201-44787-8. sayfa : xvii, 153.
• Cengiz, T., Akbulak, C., Özcan, H., & Baytekin, H. (2013). Gökçeada’da optimal arazi kullanımının belirlenmesi. Tarım Bilimleri Dergisi, 19(2013), 148-162.
• Clifton‐Brown, J. O. H. N., Robson, P., Sanderson, R., Hastings, A., Valentine, J., & Donnison, I. (2011). Thermal Requirements For Seed Germination İn Miscanthus Compared With Switchgrass (Panicum virgatum), Reed Canary Grass (Phalaris arundinaceae), Maize (Zea mays) And Perennial Ryegrass (Lolium perenne). Gcb Bioenergy, 3(5), 375-386.
• Çiçek, F. (2017). Dallı darı çeşitlerinin farklı gelişme dönemleri için GDD isteklerinin tespiti ve farklı biçim sıklıklarına tepkisinin belirlenmesi üzerine araştırma (Doctoral dissertation, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Çokadar C. ve Yıldırım, N.G. (2018). Yenilebilir Enerji Kaynaği Olarak Bitkiler. C4 Bitkleri ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Değerlendirilmesi, Sakarya Ünivesitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü). https://www.stb.org.tr/Dosyalar/Arastirmalar/enerji-bitkileri.pdf. Son erişim tarihi 03.05.2018.
• Çullu, M. A. (2012). Toprak etüt haritalama ve toprak yönetimi gerekliliği. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 1(1), 23-25.
• Demir, M., Demircioğlu, N., Bulut, Y., Yılmaz, S., & Serkan, Özer. (2011). Alan Kullanım Planlamasında Potansiyel Tarım Alanlarının Ölçütlerinin Coğrafi Bilgi Sistemleri. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 1(3), 77-86.
• Demirbüken, H., Gemalmaz, A., Aztopal, H., Çalış, N., & Ay, A. (1994). Tarımsal Amaçlı Uygulamalarda Arazi Çalışması ve Elde Edilen Sonuçların Değerlendirilmesi, 1. Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu, KTÜ, Trabzon. 168-180.
• Dengiz, O., & Özyazıcı, M. A. (2018). Çeltik tarımına uygun alanların belirlenmesinde çok kriterli arazi değerlendirme. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 6(1), 19-28.
• Dent, D. ve Young, A. (1981).Soil survey and land evaluation. George Allen and Unwin, Boston. London, U.K., 278 pp.
• Ekin, E., Çelebi, Ş.Z. (2011). Dallı Darı (Panicum virgatum L.)’nın Ortadoğu Anadolu (Trb2) Bölgesinde Biyoyakıt Olarak Üretim Potansiyeli Ve Kullanım Olanaklarının Araştırılması. Uluslararası Katılımlı I. Ali Numan Kıraç Tarım Kongresi ve Fuarı.
• Elbersen, H.W., Christian, D.G., Yates, N.E., El Bassam, N., Sauerbeck, G. (2001). “Switchgrass in NW Europe”. Final Report FAIR 5-CT97-3701, pp. 13-20. http://www.switchgrass.nl (15.01.2011) .
• FAO. (1976). A Framework for Land Evaluation. Soils Bulletin:32, Soils resources, management and conservation service, FAO land and water development division, Rome,71p.
• FAO. (2018). Ecocrop. Identify a suitable crop for a specified environment. Data sheet “Panicum virgatum”. http://ecocrop.fao.org/ecocrop/srv/en/dataSheet?id=8289 .
• Farr, T. G. and Kobrick M., (2000), Shuttle Radar Topography Mission Produces A Wealth Of Data, Eos Trans. AGU, 81(48), 583–585FAO 1976. A Framework for Land Evaluation. Soil Bulletin 32. FAO, Rome, 72p.
• Gunderson, C.A., E.B. Davis, H.I. Jager, T.O. West, R.D. Perlack, C.C. Brandt, S. Wullschleger, L. Baskaran, E. Wilkerson and M. Downing.( 2008). “Exploring Potential US Switchgrass Production for Ligno-cellulosic Ethanol.” ORNL/TM-2007/183, Oak Ridge National Laboratory: Oak Ridge, Tennessee.
• Hutchinson M.F. (2000). ANUSPLIN version 4.1. User Guide. Center for Resource and Environmental Studies, Australian National University, Canberra.
• Hsu, F. H., Nelson, C. J., & Matches, A. G. (1985). Temperature Effects on Germination of Perennial Warm-Season Forage Grasses1. Crop science, 25(2), 215-220.
• Huajun, T., Debaveye, J., Da, R., & Van Ranst, E. (1991). Land suitability classification based on fuzzy set theory. Pedologie, XLI-3, p. 277-290, 3 tab., 3 fig., Ghent.
• Hultquist, S. J., Vogel, K. P., Lee, D. J., Arumuganathan, K., & Kaeppler, S. (1996). Chloroplast DNA and nuclear DNA content variations among cultivars of switchgrass, Panicum virgatum L. Crop Science, 36(4), 1049-1052.
• Liu, J., Zhu, W., Xie, G., Lin, C., & Cheng, X. (2009). The development of Panicum virgatum as an energy crop. Acta Prataculturae Sinica, 18(3), 232-240.
• McMoore, I. D., Grayson, R. B., & Ladson, A. R. (1991). Digital terrain modelling: a review of hydrological, geomorphological, and biological applications. Hydrological processes, 5(1), 3-30.
• Moser, L.E., Vogel, K.P. (1995). Switchgrass, big bluestem, and indiangrass In R.F.Barnes ve ark. (ed.) Forages. Vol. I. An introduction to grassland agriculture. Lowa State Univ. Pres, P. 409-420.
• Peşkircioğlu, M., Torunlar, H., Sirli, B. A., Özaydin, K. A., Mermer, A., Şahin, M., ... & Kodal, S. (2011). Türkiye’de çeltik (Oryza sativa L.) yetiştirmeye uygun potansiyel alanların coğrafi bilgi sistem teknikleri ile belirlenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 22(1).
• Peşkircioğlu, M., Sirli, B. A., Torunlar, H., Güven, M., Tuğaç, A. M., Özaydin, K. A., ... & Emeklier, Y. (2016). Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) Teknikleri Kullanilarak Misirin (FAO700) Sicaklik İsteklerine Göre Türkiye’de Potansiyel Uygunluk Alanlarinin Belirlenmesi. 6. Uzaktan Algilama-CBS Sempozyumu (Uzal-Cbs 2016), 5-7 Ekim 2016, Adana.
• Porter, C.L. (1996). An analysis of variation between upland and lowland switchgrass, Panicum virgatum L. in Central Oklahoma. Ecology, 47: 980-992.
• Rossiter,D.G. (1994). Lecture notes: Land evaluation. SCAS Teaching Series T94-1, Department of Soil, Crop & Atmospheric Sciences, Cornell University, Ithaca NY USA. Lecture notes from a graduate-level course in land evaluation methods. http://wwwscas.cit.cornell.edu/landeval/landeval.htm .
• Saaty, T.L., (1980).The Analytic Hierarchy Process, McGraw-Hill, New York, 37-85.
• Sanderson, M. A., & Wolf, D. D. (1995). Morphological development of switchgrass in diverse environments. Agronomy Journal, 87(5), 908-915.
• Sarıoğlu, F. E., Saygın, F., Balcı, G., Dengiz, O., & Demirsoy, H. (2013). Determination of potential hazelnut plantation areas based GIS model case study: Samsun city of central Black Sea region. Eurasian Journal Soil Science, 2, 12-18.
• Şeflek, A. (2010). Dallı darı (Panicum virgatum L.) çeşitlerinin verim, bazı morfolojik, fenolojik ve fizyolojik özelliklerinin tespiti (Doctoral dissertation, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).Soylu, S. (2011).Alternatif Bir Biyoyakıt Bitkisi Olarak Dallı Darının (Panicum virgatum L.) Türkiye’de Yetiştirme Teknikleri. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 8(3), 257-263.
• Sırlı, B. A., Peşkircioğlu, M., Torunlar, H., Özaydin, K. A., Mermer, A., Kader, S., ... & Kodal, S. (2015). Türkiye’de Üzüm (Vitis spp.) Yetiştirmeye Uygun Potansiyel Alanların Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) Teknikleri Kullanılarak. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 24(1).Tüfekçioğlu, A., Yüksek, T., Sarıyıldız, T., & Kalay, H. Z. (2005). Dallı darı türünün biyokütle üretimi ve Gümüşhane yöresi için uygunluğunun irdelenmesi.pdf. https://openaccess.artvin.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/11494/563/DALLI%20DARI%20T%DCR%DCN%DCN%20B%20YOK%DCTLE%20%DCRET%20M%20%20VE%20G%DCM%DC%20HANE%20Y%D6RES%20%20%20%C7%20N%20UYGUNLU%20UNUN%20%20RDELENMES%20.pdf?sequence=3 .
• USDA. (2009). Switchgrass, Planting Guide. United States of Agriculture Natural Resources Conservation Servise. Contributed by : USDA NRCS Plant Materials Program.
• Üstün, A. K., Apaydın, M., Filik, Ü. B., & Kurban, M. (2009). Kyoto Protokolü Kapsamında Türkiye’nin Yenilenebilir Enerji Politikalarına Genel Bir Bakış. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 23-28.
• Yazgan M.E., Erdoğan, E., Çabuk, A.,Ekşioğlu, T., .(1999). Peyzaj Planlama ve Koruma Çalışmalarında Coğrafi Bilgi Sistemlerinden Yararlanma: Belek Turizm Bölgesi örneği, Sayısal Grafik Coğrafi Bilgi Sistemleri Semineri, Ankara.