ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ KONTROLLÜ YAŞLANDIRMA TESTİNİN BİBERDE TOHUM PARTİLERİNİN DÜŞÜK VE YÜKSEK SICAKLIKTA FİDE ÇIKIŞI VE DEPO ÖMRÜNÜN TAHMİNİNDE KULLANILMASI ÖZLEM BAŞAK BAHÇE BİTKİLERİ ANABİLİM DALI ANKARA 2006 Her Hakkı Saklıdır

2 Prof. Dr. İbrahim DEMİR danışmanlığında Özlem BAŞAK tarafından hazırlanan Kontrollü Yaşlandırma Testinin Biberde Tohum Partilerinin Düşük ve Yüksek Sıcaklıkta Fide Çıkışı ve Depo Ömrünün Tahmininde Kullanılması adlı tez çalışması tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans Tezi olarak kabul edilmiştir. Başkan: Prof.Dr. İbrahim DEMİR Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri A.B.D. Üye: Prof. Dr. Ruhsar YANMAZ Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri A.B.D. Üye: Prof. Dr. Aziz KARAKAYA Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bitki Koruma A.B.D. Yukarıdaki sonucu onaylarım Prof. Dr. Ülkü MEHMETOĞLU Enstitü Müdürü

3 ÖZET Yüksek Lisans Tezi KONTROLLÜ BOZULMA TESTİNİN BİBERDE TOHUM PARTİLERİNİN DÜŞÜK VE YÜKSEK SICAKLIKTA FİDE ÇIKIŞI VE DEPO ÖMRÜNÜN TAHMİNİNDE KULLANILMASI Özlem BAŞAK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. İbrahim DEMİR Araştırma ile yoğun olarak yetiştiriciliği yapılan 6 farklı çeşide ait 13 adet biber (Capsicum anuum L.) tohum partisi kullanılarak kontrollü bozulmanın biber tohumları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Düşük ve yüksek sıcaklık ekimlerinde, ısıtmasız seralarda laboratuar çimlenmesi %86-93 olan 13 tohum partisi kompost içine ekilerek karşılaştırılmışlardır. Nisan ayında yapılan düşük sıcaklık ekiminde tohumların çimlenme oranları %71-96 ve temmuz ayında yapılan yüksek sıcaklık ekiminde ise %63-93 arasında değişmiştir. Düşük sıcaklıktaki ortalama çimlenme zamanı kontrollü bozulmanın 24 saat %22 nem uygulaması Yağlık çeşidinin 3 partisi ve Demre Sivrisi çeşidinin 4 partisi ile ters ilişkili bulunmuştur. Kontrollü bozulma testi, 45 C de, %18, 20 ve 22 nem içeriği ve 24, 48, 72 ve 96 saatlik uygulamalar şeklinde gerçekleştirilmiştir. Partilerde %18 nem, 24 saat uygulaması %74-92 çimlenme oranı ve %22 nem 96 saat uygulaması %3-95 çimlenme oranı göstererek düşük sıcaklık (12 korelasyondan 6 sı) ve yüksek sıcaklık (12 korelasyondan 9 u) çimlenmesi ile önemli ve pozitif ilişkili bulunmuştur. %22 nem 24 saat kontrollü bozulma sonrası çimlenme, yüksek sıcaklık (r=0,86, p< 0,001) ve düşük sıcaklık (r=0,73, p< 0,01) ekimleri ile oldukça güçlü korelasyona sahiptir. Bunun yanı sıra tohumların başlangıç laboratuar çimlenmesi ile düşük ve yüksek sıcaklık ekimleri arasında önemli bir ilişki yoktur. 4 ve 8 ay süreyle 5 C de %8 nem içeriğinde depolanan tohumların laboratuar çimlenmesi, kontrollü bozulma çimlenmelerinin tamamıyla yakın ilişkili bulunmuştur (çoğunlukla p<0,001). Aynı zamanda 3 kontrollü bozulma koşulu başlangıç laboratuar çimlenmesinden çok daha iyi sonuçlar vermiştir. Sonuç olarak, kontrollü bozulma testinin 24 saat %22 nem uygulaması biberin çıkış performansını ve uzun süre depolanmasını önceden tahmin etmede rutin bir test olarak kullanılabilir. 2006, 44 sayfa Anahtar Kelimeler: Biber, kontrollü bozulma, çıkış, tohum gücü. i

4 ABSTRACT Master of Science Thesis CONTROLLED DETERIORATION TEST FOR PREDICTING SEEDLING EMERGENCE AND STORAGE LONGEVITY OF PEPPER SEED LOTS Özlem BAŞAK Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Horticulture Supervisor: Prof. Dr. İbrahim DEMİR This research was aimed for classification 13 seed lots of 6 different cultivars (Capsicum annuum L.) of pepper ragarding seed vigour by controlled deterioration test. Laboratory germinations from 86 to 93% of 6 cultivars of pepper (Capsicum annuum L.) were compared in compost in an unheated greenhouse. A April sowing gave a low temperature emergence (LTE) of the lots from 71 to 96% and an July sowing, a high temperature emergence (HTE) from 63 to 93%. Mean emergence time (MET) in the LTE was inversely related to CD germination (24 hours, 22% mc) for three lots of the cultivar Yaglik and four lots of the cultivar Demre Sivrisi. Controlled deterioration (CD) at 45 o C and at 18, 20 and 22% moisture content (mc) for 24, 48, 72 and 96 hours was applied. Germinations ranged from 74 to 92% for 24 hours at 18% mc and 3 to 95% for 96 hours at 22% mc and were significantly and positively correlated with LTE (6 out of 12 correlations ) and HTE (9 out of 12 correlations). Germination after CD at 22% mc for 24 hours was strongly correlated with HTE (r= 0.86, p< 0.001) and LTE (r= 0.73, p< 0.01). Initial laboratory germination was not significantly related to either LTE or HTE. Laboratory germinations after 4 and 8 month storage at 5 o C and 8% mc were closely correlated (mostly p< 0.001) with CD germinations for all but three CD conditions, more so than was initial laboratory germination. As conclusion, controlled deterioration test for 24 hours and 22% mc can be used for as a routine test for pepper to predict emergence performance and longevity in store. 2006, 44 pages Key Words: Pepper, controlled deterioration test, emergence, seed vigour ii

5 TEŞEKKÜR Ülkemizin en hızlı gelişen sektörlerinden biri olan tohumculuk sektöründe önemli bir eksikliği gidererek ilgili kuruluş ve kişilere yol gösterecek olan bu çalışmayı bana veren, çalışmalarım sırasında araştırma konusunun seçiminden sonuçlandırılmasına kadar her aşamada, değerli katkılarıyla beni yönlendiren, bilgi ve deneyimlerinden faydalanma şansı veren danışman hocam sayın Prof.Dr. İbrahim DEMİR e saygı ve teşekkürlerimi sunarım. Özlem BAŞAK Ankara, Eylül 2006 iii

6 İÇİNDEKİLER ÖZET......i ABSTRACT....ii TEŞEKKÜR... iii SİMGELER DİZİNİ..... vi ŞEKİLLER DİZİNİ.. vii ÇİZELGELER DİZİNİ viii 1.GİRİŞ KAYNAK ÖZETLERİ Tohum Gücü Tanımı, Önemi ve Gerekliliğine İlişkin Çalışmalar Güç Testleri İle İlgili Çalışmalar Kontrollü Bozulma Testi (KB) İle İlgili Çalışmalar MATERYAL ve YÖNTEM Materyal Araştırmada kullanılan biber çeşitleri Yöntem Başlangıç çimlendirme testleri Çıkış oranı ve hızı Tohum nemi Tohum neminin ayarlanması Fide gelişimi Depo ömrü Çimlendirme testi Kontrollü bozulma testinin uygulanması İstatistiksel Değerlendirme ARAŞTIRMA BULGULARI Başlangıç Canlılık Oranları ve Ortalama Çıkış Zamanı Düşük (DS) ve Yüksek Sıcaklık (YS) Çıkış Oranları Depolama Sonrası Tohumların Canlılık Oranları Kontrollü Bozulma Testi (KB) Sonuçları iv

7 5. TARTIŞMA ve SONUÇ.35 KAYNAKLAR 39 ÖZGEÇMİŞ v

8 SİMGELER DİZİNİ CD Kontrollü Bozulma Testi (Controlled Deterioration Test) AA Hızlı Yaşlandırma Testi (Accelerated Ageing Test) ISTA Uluslararası Tohum Test Birliği (International Seed Testing Association) C Derece Santigrat (Celcius) Ml Mililitre vi

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 3.1 Düşük ve yüksek sıcaklıkta serada viyollerde yapılan çıkış denemeleri..22 Şekil 4.1 Biber tohum partilerinde kontrollü bozulma testinin 22% nem, 24 saat, 45 ºC uygulaması ve düşük sıcaklık fide çıkış oranı ile yüksek sıcaklık fide çıkış oranı ve laboratuar çimlenmesi arasındaki ilişki Şekil 4.2 Biber tohum partilerinde kontrollü bozulma testi 22% nem, 24 saat, 72 saat 45 ºC uygulaması ve 4 aylık depolama ile 8 aylık depolama ve laboratuar çimlenmesi arasındaki ilişki Şekil 4.3 Demre çeşidine ait 4 tohum partisi ve Yağlık çeşidine ait 3 tohum partisinde kontrollü bozulma ile düşük sıcaklık ve Ortalama çimlenme zamanı arasındaki ilişki vii

10 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 3.1 Araştırmada kullanılan biber çeşitleri ve bunlara ait tohum partileri..18 Çizelge 4.1 Denemede kullanılan tohum partilerinin canlılık ve nem oranları...24 Çizelge 4.2 Düşük ve yüksek sıcaklık ekimlerinde serada gözlenen sıcaklık değerleri.25 Çizelge 4.3 Düşük ve yüksek sıcaklık ekimlerinde fide çıkışı ve ortalama çimlenme zamanları ile 4ve 8 aylık depolama sonrası çimlenme oranları...26 Çizelge 4.4 Kontrollü bozulma sonrası tohum partilerinin toplam canlılık oranlarındaki değişim Çizelge 4.5 Kontrollü bozulma sonrası canlılık değerlerinin düşük ve yüksek Sıcaklıkta çıkış oranı (ÇO) ve çıkış hızı (OÇZ) ile depolama sonrası çıkış oranı arasındaki korelasyon katsayıları Çizelge 4.6 Kontrollü bozulma sonrası canlılık değerlerinin 4 ve 8 ay depolama sonrası çimlenme oranı (ÇO), çimlenme hızı (ÇH) ile ilişkili korelasyon katsayıları...32 viii

11 1. GİRİŞ Tohum tarımsal önemi olan bitkilerin ve günümüzdeki kültür bitkilerinin temelidir. Tek bir tohum olgun bir bitkide bulunan hemen tüm kademeleri gösterme yeteneğine sahip, yaşayan bir organizmayı içeren düzgün bir şekilde sarılmış bir paketi oluşturur. Tohumun önemi, insanlığın başlangıcı ile birlikte keşfedilmiş ve gelişerek günümüze kadar gelmiştir. Bugün hem beslenme, hem de üretim ve ıslah materyali olarak tohum, dünyada önemli bir ticaret materyalidir. Tarımda gelişmiş ülkelerde, tohum üretimindeki önemin anlaşılmasıyla geliştirilmiş çeşitlerde kaliteli tohum üretimine yönelik çalışmalar gittikçe önem kazanmıştır. Bitki yetiştiriciliğinde beklenen başarıya ulaşabilmek, diğer faktörlerinde yardımıyla üstün niteliklere sahip bir tohumla çalışmaya bağlıdır. Yetiştirme ve bakım koşulları ne kadar iyi olursa olsun kullanılan tohum kaliteli değilse, alınan sonucun üreticiyi ve araştırıcıyı tatmin etmeyeceği ve iyi tohumun daha fazla ve kaliteli ürün vereceği, herkes tarafından bilinen yadsınamayacak bir gerçektir. Diğer üretim faktörleri sabit kalsa bile üstün özelliklere sahip tohumluk verim ve kalite üzerine çok fazla etki yapabilir. Tarımda diğer girdilerin üretim üzerine olan etkilerini arttırmada; kullanılan tohumun büyük bir katkısı vardır.yüksek verim ve kaliteden yoksun olan bir tohumla çalışıldığı zaman diğer tarımsal girdilerinden de maksimum yarar sağlanamaz ve bu durum tüm tarımsal kaynak ve girdilerde randımansızlığa nenden olur. Böyle durumlarda tohumların çimlenme ve fide çıkış performansının arttırılması bir çözüm yolu olarak görülmektedir. Tohumun en önemli kalite unsurlarından biri canlılığıdır. Tohum canlılığı çimlendirme testleri ile laboratuvar şartlarında tespit edilmekte ve yüzde olarak ifade edilmektedir. Çimlendirme testleri, tohumun canlılığı, bitki oluşturma yeteneği ve güvenilirliği 1

12 hakkında bize tahmini fakat yeterli olmayan bir fikir vermektedir. Bu testler dünyanın her yerinde optimum çevre koşulları altında yürütülmekte olup aksine üretimin yapıldığı arazi şartları ve tohumların muhafaza edildiği üretici depo şartları uygun çevre şartlarından uzak olabilmektedir. Bu durum aynı coğrafik bölgenin değişik yörelerinde bile farklı olabileceğinden laboratuar sonuçlarının aynısını tarla çıkışında veya belirli bir dönem muhafaza sonucu araziye ekilen tohum çıkışlarında görmek mümkün olamamaktadır. Dolayısıyla çimlendirme testleri, tohum partileri arasındaki farkı tam olarak ortaya koyamamakta, arazi çıkış performansı hakkında bilgi sahibi yapamamakta ve de tohum partileri açısından yeterince sınıflandırıcı olamamaktadır. Aynı sertifikasyon sınıfı ve kronolojik yaşa sahip ve yüksek laboratuvar çimlenme oranı veren tohumluk partileri depolama sonrası ya da tarla şartlarında farklı performans gösterebilirler. Bu fark, tohumun bir diğer kalite unsuru olan tohum gücünden kaynaklanmaktadır. Tohum gücü, çimlenmede olduğu gibi tek başına ölçülebilir bir özellik olmayıp birkaç karakteri barındıran bir kavramdır. Genel anlamda tohum gücü, yüksek canlılığa sahip tohum partilerinin arazi, depo ve diğer stres (baskı) koşulları altında gösterecekleri performanslarını belirleyen özelliklerin tümüdür. Bu da ekim öncesi, bazı testler yolu ile tohum partilerinin güç düzeylerinin saptanması ve sınıflandırılmaları esasına dayanmaktadır. Bu bağlamda, ISTA tarafından kabul edilen ve yaygın kullanım alanı olan testler; Fide gelişme ve Değerlendirme, Hızlı Yaşlandırma, Soğuk, Elektriksel İletkenlik, Kontrollü Bozulma ve Tetrazolium testleridir. Mevcut testler içinde en yoğun kullanılan, geniş bir tür grubunda sonuç veren ve pratik olanlar ise Hızlı Yaşlandırma, Kontrollü Bozulma ve Fide Değerlendirme testleridir li yılların başından bu yana tohumdan veya çevresel faktörlerden kaynaklanan olumsuzlukları ortadan kaldırmaya veya en az orana indirmeye yönelik çalışmalar devam etmektedir. Ülkemizdeki tohum firmalarının sadece birkaçı güç tespiti uygulamakta, büyük çoğunluğu ise herhangi bir test yapmamaktadır. Halbuki güç testleri, tarla çıkışı ve depolanabilirlik süresinin tespitinde sağlıklı öngörüler elde etmek 2

13 için kullanılabilmektedir. Dünyada yapılan çalışmalarda her test için uygun süre ve sıcaklık prosedürleri üretilmiş olsa da bunlar çeşit ve türler bazında farklılıklar göstermektedir. Tohum teknolojisi üzerine yapılan çalışmaların ve de tohum ticaretindeki standartların gelişmesi ile tohum gücü üzerindeki çalışmaların gerekliliği her geçen gün artmaktadır. Ülkemizde tohumculuğun önünde duran en önemli sorun; yurt içinde yeterli miktarda ve kalitede üretim yapılamamasından çok, tohum üretmek için gerekli çeşit ihtiyacını yurt içi kaynaklardan karşılayamamaktır. Genel bir ifade olarak günümüzde ülkemizde tohumculuk içerisinde sektörle ilgili çeşit ıslahı, tescil ve sertifikasyon ile kaliteli tohum üretilmesi ve pazarlanması gibi konularda güncel düzenlenmelerin olmadığını söylemek mümkündür. Biber erken ilkbaharda açıkta yetiştiricilik için düşük ve yaz sonunda örtüaltı yetiştiricilik için ise yüksek sıcaklıklarda yapılan ekimlerde çimlenme ve çıkış problemlerinin yoğun olarak yaşandığı ve depolamada koşullara da bağlı olarak 1 ya da 2 yılda canlılığını hızla kaybeden bir türdür. Kontrollü bozulma testi şalgam, lahana, soğan gibi türlerde yoğun olarak kullanılmasına rağmen (Matthews 1993), biberde bu konuda detaylı bir çalışma bulunmamaktadır. Bu tezde toplam olarak 6 farklı çeşide ait 13 adet biber (Capsicum anuum L.) tohum partisi kullanılarak kontrollü bozulmanın biber tohumları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kontrollü bozulma testinde kullanılacak uygun tohum nemi ve süresinin saptanması ve ülkemize ait çeşitlerden elde edilen tohum partileri üzerinde çalışılarak çeşitlerin yaşlanmaya karşı toleranslarının belirlenmesi ve bunun da çıkış performansı ve depoya dayanım ile korelatif olarak ilişkilendirilmesi bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Başlangıç çimlendirme değerleri benzer olsa da tohum partilerinin güçlerine göre sınıflandırılmasının belirtilen test yolu ile yapılıp yapılamayacağı araştırılmıştır. 3

14 2. KAYNAK ÖZETLERİ 2.1 Tohum Gücü Tanımı, Önemi ve Gerekliliğine İlişkin Çalışmalar Tohumlukların kalitelerinin kontrolü tartışılırken son yıllarda gündeme giren bir kalite değişkeni de tohum gücü (vigor) özelliğidir. Tohumda temel bir kalite özelliği olan tohum gücü özelliğini, tohumun kontrolsüz tarla koşullarında tüm stres faktörlerinin engelleyici etkilerini aşarak çimlenip bitkicik oluşturabilme potansiyelinin bir ölçüsü olarak tanımlamak mümkündür. Tohumun canlılığı ile ilgili testlerin optimum koşullarda yapılıyor olması nedeni ile tohumun tarla koşullarındaki davranışı hakkında kesin fikir vermesi mümkün değildir. Tohum gücü tohumu üreten ve pazarlayan kuruluşlarca kullanılabilecek iyi bir pazarlama ekipmanı, bir kalite özelliğidir. Bunun ötesinde tohumun güç özelliği ile tohumun depolama özelliği hakkında da fikir sahibi olunur ki bu da özellikle tohum firmalarının stoklarının yönetimi açısından hayati öneme sahip bir parametredir. Günümüzde tohum kalitesinin önemli bir özelliği olan tohum gücü, ilk olarak 1876 yılında Nobbe tarafından ortaya konulmuştur. Nobbe, tohumluk partisindeki tohumun çimlenme ve çim geliştirme hızı gibi özelliklerinin değiştiğini ve bu tohumluk partisi ortalamalarının da farklı olduğunu göstermiştir. Araştırıcı tohum partileri arasında gördüğü bu farklılığı driving force= itici güç olarak adlandırmıştır. Daha sonra 1950 li yıllara kadar bu terim farklı şekillerde ifade edilmiş, 1950 yılında ISTA (Uluslararası Tohum Test Birliği) kongresinde bu terimle ilgili bir standart sağlamak için karar alınmış, tanımını yapmak ve ortaya koymak için bir komite oluşturulmuş ve bu komite 1977 yılında standart bir tohum gücü tanımı yapmıştır. ISTA tohum gücünü tohumların çok değişik çevre koşulları altında çimlenme aktivite ve performanslarını gerçekleştirmesini sağlayan özellikler toplamı olarak tanımlamaktadır. Tohumun tarla koşullarındaki bitki oluşturabilme performansı hakkında da fikir vermesi özelliği ile de, iyi bir tohum stok yönetimi şansı veriyor olması, tohum gücünün ölçülebilmesinin önemini ortaya koymaktadır. 4

15 Delouche (1973) 94 soya fasulyesi tohumluk partisinde laboratuvar çimlenmesi ile tarla çıkışını karşılaştırmış ve daha düşük çimlenme gösteren tohum partilerinin daha zayıf tarla performansına sahip olduğunu tespit etmiştir. Çimlenme oranı, %90-94 arasında olan partilerin tarla çıkış oranları %48 dolaylarında; %85-89 arasında olan partilerin tarla çıkış oranları %25 dolaylarında; %85' ten aşağı olan partilerde ise neredeyse hiç çıkış olmadığı gözlenmiştir. Delouche and Baskın (1973) depo ortamı herhangi bir stresle karşı karşıya ise (kontrollü olmayan depolarda nem artışı ve sıcaklıktaki artış ve azalmalar vs.) güçlü tohum partilerinin çevresel streslere daha dayanıklı olacaklarını ifade etmişlerdir. Araştırıcılar, mısır, soya fasulyesi ve kavunda 5 farklı tohum partisinin çimlenme oranlarını tespit ettikten sonra bu tohumları kontrollü olmayan depo şartlarında 6, 12, 18 ve 24 ay muhafaza etmişler, başlangıçta canlılık düzeyleri aynı olan partilerin depolama sonrası canlılık düzeylerinin çok farklı olduğunu görmüşlerdir. Perry (1981)' e göre 'Çıkış Gücü' terimi 'Tohum Gücü' nün karşılığı olarak evrensel bir şekilde kabul edilmektedir. Tohum gücü tek başına ölçülebilir bir özellik taşımamakla birlikte birden fazla tohum performansının bir arada tanımlandığı bir kavramdır. Roberts (1984) tohumluk partilerinde 'yüksek çimlenme kabiliyetine sahip tohumluk partileri arasında kalite farklılıklarının ortaya çıkması çimlenme testinin yetersizliğini gösteren ana sınırlamadır' ifadesini kullanmaktadır. Priestley (1986) tohum bozulmasının genellikle fizyolojik olgunlukla başladığını ve çevresel faktörler, üretim, genetik yapı tarafından büyük oranda etkilenerek depolama ve hasat işlemleri boyunca devam ettiğini vurgulamaktadır. Tohumun bozulma süresinin birkaç günden birkaç yıla kadar olabileceğini, bozulma işleminin ikincil etkilerden genellikle arttırıcı yönde etkilendiğini belirterek hücre zarında oluşan 5

16 fizyolojik ve fiziksel zararın bozulmada muhtemelen en önemli sebeplerden olup enzim, solunum ve hormonal değişiklikler ile protein yapısının ve RNA sentezinin olumsuz yönde değişmesi ile genetik zararlanma ve toksik madde birikiminin bu bozulma ile ilgili olduğunu belirtmiştir. Agrawal (1986) bezelye ve soğanda farklı tohum partileri üzerinde yaptığı bir araştırmada benzer çimlenme yüzdesi gösteren partilerin tarla çıkışları arasında oldukça büyük farklılıklar bulunduğunu, örneğin soğanda %63 canlılık gösteren partinin arazi çıkışının %60; %65 canlılık gösteren partinin arazi çıkışının ise %27 olduğunu saptamıştır. Ellis and Roberts (1980) ve Powell (1988) tohumun yaşının, tohum gücünün ve canlılığının azalmasında en önemli etken olduğunu belirtmektedirler. Tohumun çimlenme oranının azalmasında bozulmayı oluşturan faktörlerin başında yaşlanma gelmektedir. Tohum gücü, tohumun ya da tohumluk partilerin fide çıkışı ve çimlenme boyunca göstermiş oldukları performans ve aktivite derecelerinin toplamı olarak tanımlanmaktadır. Anonymus (1995) bunu şu ana başlıklar altında birleştirmektedir: - Fide çıkışının birörnekliliği, fide çıkış oranı ve zamana dağılımını içeren tarla performansı, - Tohumun taşınma ve depolanmasından sonraki performansı. Bununla birlikte optimum tarla şartları ile pratikte karşılaşmak mümkün olmayıp tohum partilerinin güç durumlarına bağlı olarak tarla performansındaki değişkenliğine çoğunlukla çevresel stresler (örneğin düşük veya yüksek toprak nemi ve sıcaklığı) tesir etmektedir. Böyle stresler, çıkışın seviye ve oranında önemli derecede farklılıklara sebep olur. Yüksek güce sahip tohum partileri düşük olanlara göre tohum yatağı 6

17 koşulları ve çevresel stresler altında daha iyi performans göstereceklerdir. Benzer şekilde tohum partileri bir ülke içinde taşınıyor veya diğer ülkelere ihraç ediliyorsa çevresel tehlikeler ile karşı karşıya (sıcaklıkla ve nemde şiddetli dalgalanmalar var ise) kalabilir, burada da yine yüksek güce sahip tohum partileri düşük olanlara göre muhtemelen bu streslere daha dayanıklıdır. Tarlaların iklim koşulları ile her tarla veya bahçe toprağının aynı fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellik göstermemesi; her yetiştiricinin aynı zirai bilgi ve beceriye sahip olmaması; üreticilerin tohumları optimum şartlarda muhafaza edememeleri gibi sebeplerden dolayı daha önce belirtildiği gibi aynı türde aynı tohumluktan alınan değişik partilerde laboratuvar ile tarla çıkışları arasında farklılıklar görülmektedir. Bu gibi sebepler de tohumun performansını ölçmeye yönelik çeşitli testlerin yapılmasını zorunlu kılmaktadır (Anonymus 1995). Perry (1980) ve Şehirali (1997) e göre zayıf ve bozulmuş olarak belirlenen tohumlar çimlendirme testlerinde normal çim meydana getirebilirler. Çünkü bu şartlarda nem ve sıcaklık değerleri optimumdur. Çimlenme ortamı, toprağın aksine mikroorganizma, herbisit, kimyasal gübre, mantar ya da böcek öldürücü ilaç ihtiva etmez. Bir çok durumda tohum partileri çimlenme oranı yönünden görülür şekilde aynı kalitede oldukları halde, tarladaki çıkış tepkileri yönünden büyük farklılıklar gösterirler. Bu nedenle tohumun güç derecesi tohum canlılığını belirtmede önem kazanmıştır. Tohum gücü farklılıklarını oluşturan etmenler şöyle sıralanabilir: - Çimlenme sırasındaki biyokimyasal değişiklikler ve reaksiyonlar, - Çimlenme ve fide oluşum oranı ve hızı, - Tarlada fide çıkış oranı ve hızı, - Olumsuz çevre şartları altında fide çıkış kabiliyeti. Tohumun güç düzeyi, olgun bitki gelişmesini, bitki bir örnekliliğini ve verimini sürekli olarak etkilemektedir. Güç yönünden görülen farklılıkların nedenleri çok değişik olabilir. Bunlar: Genetik yapı, ana bitkinin yetiştiği çevre koşulları ile beslenme durumu, hasattaki tohum olgunluğu, tohum iriliği ve ağırlığı, tohumun mekanik 7

18 bütünlüğü, tohumdaki bozulma ve yaşlanmalar, patojenlerin durumu olarak sayılabilir (Bradnock 1975, Perry 1980, Cantliffe 1981, Şehirali 1997). Venter (2000a) e göre tohum kalitesini oluşturan dört özellik: Genetik ve fiziksel safiyet, tohum sağlığı, canlılığı ve tohum gücüdür. Yüksek kalitede bir tohumluğun, fiziksel olarak yabancı materyallerden ari, çeşidin adına doğru, herhangi bir patojenle bulaşık olmaması ve de yüksek bir canlılığa sahip olması gerekmektedir. Bu da tohumun güçlü olup olmaması ile doğru orantılıdır. Venter (2000a), tohum gücünü, yüksek canlılık gösteren tohum partilerinin geniş çevresel etmenler altında gösterecekleri performanslarını önceden saptamak amacı ile fizyolojik ve mekanik yapılarını belirleyen indeks olarak tanımlamıştır. Tohum gücünün belirlenmesi, fizyolojik kalite yönünden tohumları sınıflandırmamıza, birbirinden farklı koşullarda yetiştirilen ve depolanan tohum partilerini belirlememize, taşınabilme, depolanabilme ve pazarlanabilme koşulları hakkında fikir edinmemize, yetiştiricilerin tohum partisi hakkındaki sorularına cevap verebilmemize ve tohum partisinin gücü hakkında bilgi sahibi olmamıza yardımcı olmaktadır. Bu avantajları nedeni ile tohum gücünün tahmin edilmesi, hem üreticiler hem de yetiştiriciler açısından önem taşımaktadır. Modarresi and Van Damme (2003) ve Demir vd. (2004) e göre canlılık testi optimum koşullarda, ideal sıcaklık, nem ve süre kombinasyonlarında yürütüldüğü için çoğu zaman optimumdan uzak çevresel etmenlere sahip arazi ve depolama koşullarında ilgili tohum partisinin performansı bakımından yeterince sınıflandırıcı olamamaktadır. Diğer bir ifadeyle canlılık testlerinde yüksek değerler veren partiler arazi koşullarında düşük çıkış oranı gösterebilmektedirler. Bu açıdan tohum gücü, yüksek canlılığa sahip tohum partilerinin arazi ya da sera ortamında (fide üretiminde), depolama sürecinde ve diğer stres koşulları altında gösterecekleri performansları önceden bazı testler yoluyla saptamaya ve partileri buna göre sınıflandırmaya yaramaktadır. Bir tohumun gücü ne kadar yüksek olursa değişik iklim ve tarla şartlarında da çıkış yüzdesi o derece yüksek olacaktır. 8

19 2.2 Güç Testleri İle İlgili Çalışmalar Roberts (1984) standart çimlenme testi, yüksek çimlenme değerine sahip tohumlukların kalite niteliklerini göstermede yeterli olmayıp ayrıca bu tohumluklarda güç testinin de gerekli olduğunu kaydetmiştir. Mc Donald (1980) and Perry (1984) e göre farklı uygulamalar için güç test yöntemleri de farklıdır. Bununla birlikte bir güç testinin bazı önemli kriterleri şunlardır: - Çimlenme testine nazaran daha hassas bir tohum kalite indeksi sağlanması, - Potansiyel performans bakımından tohum partilerinin birbirine uygun olarak sıralanmasını sağlamak - Objektif, hızlı, basit ve ucuz olması, - Tekrar edilebilir ve yorumlanabilir olması. Agrawal (1987) güç testlerini şu şekilde sınıflamıştır: 1. Fiziksel Yöntemler: a)tohumların büyüklüğü, b)tohumun fiziksel tamlığı ve bütünlüğü 2. Performans Testleri: a)çimlenme hızı testleri, b)ilk sayım testi, c)fide gelişim hızı testi, d)fide değerlendirme testi, e)fide kuru ağırlığı testi 3. Stres Testleri: a)soğuk test, b)hızlı yaşlandırma testi, c)serin çimlendirme testi, d)hiltner testi, e)kontrollü bozulma testi, f)delikli kağıt testi, g)sıkıştırılmış toprak testi, h) Islak ya da kuru toprak testi, i)patojen aşılanmış toprak testi, j)düşük ya da yüksek P testi; 4. Biyokimyasal Testler: a)glutamik asit testi (GADA), b)tetrazolium testi, c)elektirk iletkenlik testi, d)solunum ve RQ testi, e)atp düzeyi, f)mitokondri aktivitesi testleri. Mc Donald and Copeland (1989) güç testlerini stres ve hızlı testler olarak tasnif etmekte; stres testlerinin tohumun tarlada karşılaşabileceği stres koşullarına tabi tutmak olduğunu ve bu testlere örnek olarak genellikle hızlı yaşlandırma testleri ile soğuk testleri örnek olarak vermektedir. 9

20 Yanmaz vd. (1997) hızlı yaşlandırma testi ile ilgili olarak yaptıkları çalışmada, %12 ve 17 nem içeriği olan kavun, karpuz ve hıyar tohumlarını ilk etapta 40 ve 50 C de 30 gün süreyle, ikinci uygulama olarak %17 nem içeriği olan tohumları 50 C de 168 saat süreyle depolamışlardır. Araştırıcılar, kabakgil tohumları için en uygun yaşlandırma periyodunu %17 tohum nem içeriğinde 50 C de hıyar için 3 gün, karpuz için 6 gün, kavun için 10 gün olarak tespit etmişlerdir. Şehirali (1997) halihazırdaki güç belirleme testlerini üç ana başlık altında toplamıştır: 1) Performans Testleri: a)ilk Sayım Testi, b)çimlenme Hızı Testi, c)çim Gelişme Hızı Testi, d)çim Değerlendirme Testi; 2) Biyokimyasal Testler: a)glutamik Asit (GADA) Testi, b)solunum ve RQ Testi, c)elektriksel İletkenlik Testi, d)atp Düzeyi, e)tetrazolium Testi; 3) Baskı (Stres) Testleri: a)soğuk Test (Cold Test), b)hiltner Testi, c)düşük Sıcaklık Çimlendirme Testi, d)delikli Kağıt Testi, e)hızlandırılmış Yaşlanma Testi (Accelerated Ageing = AA), f)kontrollü Bozulma Testi (Controlled Deterioration = CD) dir. Baskı (Stres) Testleri, en iyi bilinen ve en çok uygulanan testlerdir. Bu testler tekrarlanabilme ve kullanım kolaylığı açısından önem taşır. Bu testlerin 2 tane ümit verici türü vardır. Bunlardan ilki tohumdaki yapay yaşlanmayı, hızlandırılmış yaşlanma (Accelerated Ageing=AA) diğeri ise kontrol altına alınmış bozulmayı (Controlled Deterioration = CD) kapsar. Bu testlerin amacı, tohumluk partilerini, potansiyel depolama, nakliye ve ekim yönünden yüksek ve düşük güçlü şeklinde sıralamaktır. Tarla şartları uygun olduğunda tarla çıkışı ve standart çimlendirme testi arasında pozitif bir korelasyon vardır. Fakat tarla koşulları optimum olmadığında ya da olumsuz koşullarda bu ilişki bulunamamıştır. Uygunsuz tarla koşulları altında yüksek güçlü tohumlar, çıkış için daha büyük bir potansiyele sahiptir. 10

21 Venter (2000b) e göre tohum gücünün temel mekanizması komplekstir ve eksik anlaşılmıştır. Bu tohum gücünün pratik olarak belirlenmesini engellemektedir. Tohum gücü güç yüzdesi gibi kesin bir terim ile ifade edilememektedir ve kesin bir güç skalası yoktur. Bununla birlikte tohum gücü önemli bir kalite bileşeni olduğu için, araştırıcılar tohum gücünü belirlemede kullanılmak üzere hızlı ve basit bir laboratuar testi araştırmaya mecburdurlar. Bu nedenle ortaya atılan fikirle de nasıl güvenilir bir test ortaya koyabileceklerini düşünmüşlerdir. Araştırıcı güç testlerinin kullanılma nedenlerini şu şekilde sıralamaktadır; -Tohum gücü testleri fizyolojik kalite yönünden tohum partilerini sınıflandırır. Bu sınıflandırma tohum bozulmasının bir belirtisi olarak görülür ve çimlenme testi sonuçlarından önce görülür. Tohum gelişimi, olgunlaşma, hasat metotları, kurutma ve depolama esnasında meydana gelen çevresel koşulların olumsuz etkileri zamanında belirlenmiş olur ve ekim değeri ile ilişkisi ortaya konulur. - Tohum gücü testleri ideal koşullarda tarla, sera ve diğer yetiştirme koşulları altında yetiştirilen ve birbirine benzemeyen koşullarda depolanan tohum partilerinin belirlenmesinde yardımcı olur. - Tohum gücü test sonuçları tohumluk partilerinin taşınabilme, depolanabilme ve pazarlanabilme koşulları yönünde hangi bölgelerde satılabileceği konusunda fikir edinmemizi sağlar. Örneğin düşük tohum gücüne sahip partiler yüksek risk taşıyan bölgeler için önerilmemelidir. -Tohum gücü testleri tohum firmaları tarafından, üreticilerin tohum partileri hakkındaki sorularına cevap vermek amacıyla kullanılabilir. - Özellikle tohum gücü testleri, kalite kontrolü içinde önemli bir işlemdir. Sonuçlar tohum partilerinin üzerine yazılmamasına rağmen, çiftçiler bu sonuçları görmek istediklerinde tohum firmaları bu sonuçları göstererek tohum partilerinin gücü konusunda üreticileri tatmin etmektedirler. 11

22 2.3 Kontrollü Bozulma Testi (KB) İle İlgili Çalışmalar Kontrollü bozulma testi tohum gücünün saptanmasında kullanılan ve uluslararası alanda standartlaştırılmış güç testlerinden biri olup (ISTA 1995) lahana, turp, havuç, soğan gibi küçük tohumlu sebze ve diğer küçük tohumlu türlerde arazi çıkış performansı ve depo ömrünün tahmininde ve tohum partilerinin bu amaçlarla sınıflandırılmasında başarı ile kullanılmaktadır (Matthews 1993, Steiner and Stahl 2002). Kontrollü bozulma testi nin temel esası tohum partilerini yüksek sıcaklık (45 C) ve %18 ile %24 tohum nemlerinde, türlere göre değişmekle beraber 24 ile 96 saat arasındaki sürelerde kontrollü olarak yaşlandırdıktan sonra canlılıklarındaki değişime göre güç sıralamasına tabi tutmaktır (Matthews 1993, Yanmaz vd. 1997). Powell and Matthews (1984b), başlangıç canlılık oranı %53-92 olan 15 soğan tohumu lotunda 33 ay kontrolsüz depolama koşullarında depolanan tohumların kontrollü bozulma testi ile arasındaki ilişkiyi belirlemek amacıyla yaptıkları çalışmada, depolama boyunca 2 farklı sıcaklık belirlemiş, bu sıcaklıklar C ve 9-22 C arasında değişmiştir. Kontrollü bozulma testi sonrası çimlenmenin %12-98 arasında, depolama sonrasında ise %7-82 ve %2-40 arasında olduğunu belirlenmiş, bunun sonucunda da kontrollü bozulma testinin laboratuar çimlenme testinden daha iyi sonuçlar verdiğini saptamışlardır. Kontrollü bozulma testinin hem tek bir laboratuar içinde (Matthews and Powell 1987), hem de farklı laboratuarlar içerisinde birçok kez tekrarlanabilir olduğu gösterilmiştir. Kontrollü bozulma testi sonuçları, tarla çıkışı ile buna ilaveten lahanagiller, şeker pancarı, havuç, marul ve soğan (Matthews and Powell 1987), bezelye (Bustamante et. al. 1984) ve kırmızı yonca yı (Wang and Hampton 1989) kapsayan türlerin büyük bir kısmı için kullanılan standart çimlenme testi sonuçları ile daha iyi bir korelasyon sağlamaktadır. 12

23 Naylor et al. (1988) italyan çimi çeşidine ait 8 tohum partisinde gerçekleştirdikleri bir çalışmada, tohumların kontrollü bozulma öncesi ve sonrası çimlenmeleri ile 3 sıcaklık rejiminde (15/5 C, 20/10 C ve 25/15 C) tarla çıkış kapasitelerini karşılaştırmışlardır. Tohumlar, kontrollü bozulma testinde %22 oransal nemde 45 C de 12, 24 ve 48 saat yaşlandırmaya tabi tutulmuşlardır. Elde edilen sonuçlarda ise 8 tohum partisinin 12 saat ve 24 saat kontrollü bozulma sonrası laboratuar çimlenme yüzdeleri 20/10 C deki sıcaklık rejimindeki tarla çıkışları ile ilişkiliyken, 15/5 C deki sıcaklık rejiminde önemli bir ilişki bulunmadığı saptanmıştır. Hampton et al. (1992) başlangıç çimlenme oranı %81-93 olan 5 mungo fasulyesi partisini 45 C de ve 96 saat süreyle; başlangıç çimlenme oranı %91-95 olan 5 taze fasulye partisini 45 C de ve 48 saat süreyle %100 e yakın oransal nemde yaşlandırmışlardır. Yaşlandırma sonunda canlılığın mungo fasulyesinde %10-53; taze fasulyede %0-95 arasında değiştiğini; arazi çıkışlarında ise mungo fasulyesinde %74-81, taze fasulyede %13-90 olduğunu tespit etmişlerdir. Araştırma sonucu, hızlı yaşlandırma ve kontrollü bozulma testlerinin her iki türde de düşük güçlü tohum partilerini belirlediğini tespit etmişlerdir. Bu değerler fasulyede tarla çıkışı ile ilişkili bulunurken, mungo fasulyesinde ise ilişki istatistiki anlamda önemsiz olmuştur. Arın ve Poyraz (1999) tarafından değişik soğan tohumları arasındaki güç farklılıklarını, güç testleriyle belirleyebilmek için yaptıkları bir çalışmada en etkili sonuçları kontrollü bozulma testinden elde edilmiştir ve test sonuçları ile tarla çıkışı arasındaki benzerlik bu testin güvenilirliğini ortaya koymakta yardımcı olmuştur. Denemede kullanılan çeşitler içinde Yarım İmralı, Aki III, Texas Early Grano çeşitlerinin yüksek güce, Valenciana (tat), KF 931, Panto çeşitlerinin düşük güce sahip olduğu belirlenmiştir. Steiner and Stahl (2001) çavdarda 2 ayrı populasyon çeşidi ve 2 ayrı hibrit çeşidi ve bunların ayrı ayrı CMS çapraz tek hatları ve CMS idame hatları üzerinde yaptıkları çalışmada, hibrit çeşitlerin tohum gücünü kontrollü yaşlandırma ile belirlemişlerdir. 13

24 Tohumlar %20 nemde, 45 C de, 24 saat süre ile yaşlandırılmışlardır. Dört farklı çeşit kategorisinin çimlenme yüzdeleri kontrollü yaşlandırmadan önce %78-94 sınırları arasında iken kontrollü yaşlandırmadan sonra %25-80 sınırları arasında değişmiştir. Güç, şu sıraya göre azalma göstermiştir: hibrit çeşitler >populasyon çeşidi >CMS çapraz tek hatlar >CMS idame hatlar. Bu güç oranı aynı tohum partilerinin önceden belirlenmiş depolama potansiyeli ile uygunluk göstermiştir. Bu yüzden çavdarda, kontrollü yaşlandırma testleri ile güç belirlenmesi, depolama potansiyelini arttırmak amacı ile kullanılabilir. Modarresi and Van Damme. (2003) Triticum aestivum buğday tohumlarında, tohum gücünü izlemek için, kontrollü bozulma testini kullanarak uygun zaman, sıcaklık ve nem içeriğini belirleyebilmeyi amaçlamışlardır. Kontrollü bozulma sonrası çimlenmeye verdiği cevap açısından tohum partileri, sıcaklık, zaman ve nem içeriğiyle birbirlerinden farklılık göstermişlerdir. 40 C de, %18 nem, 48 saat uygulaması yüksek kaliteli tohum partilerinin belirlenmesi için etkili sonucu verememiştir. 45 C de, %20 nem, 72 saatte tohumların çok büyük bir bölümü ve 45 C, %22 nem ve 72 saatte ise bütün tohumlar ölmüştür. Kullanılan kontrollü bozulma rejimlerinden 40 C de, %22 nem, 72 saat uygulaması ile tohum partilerindeki ayrım belirgin bir şekilde ortaya çıkmıştır (%20- %76). 45 C de, 48 saat uygulamasında %20 den %22 ye her %2 lik tohum nemi artışı, sonuçlarda çok belirgin bir düşüşe neden olmuştur. Dolayısıyla kontrollü bozulma testi için %22 lik tohum neminin buğday tohumları için zararlı olduğu sonucu ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak 45 C, %18 nem, 72 saat uygulamasının buğday tohumları için en iyi kontrollü bozulma kombinasyonunu göstermiştir. Bununla beraber 40 C, %18 nem, 96 saat; 45 C, %20 nem, 24 saat ve 45 C, %18 nem, 48 saat uygulamalarının tohum partilerinde güce etkisinin daha fazla araştırılması gerektiği söylenebilir. Korkmaz vd. (2004) domates çeşitlerinin tohum partileri arasındaki güç farklılıklarını belirlemek için yaptıkları çalışmada hızlı yaşlandırma, kontrollü bozulma, elektriksel kondaktivite ve tetrazolium testlerini kullanmışlardır. Bu amaçla, C-37 açıkta tozlanan, Shasta ve Brigade hibrit çeşitleri deney materyalleri olarak seçilmiştir. Kontrollü 14

25 bozulma testinde tohum nemleri %13,5 e ayarlanmış ve 45 C de 24 saat yaşlandırmaya tabi tutulmuştur. Yaşlandırma sonrası çimlenme oranlarının Shasta F1 de %85-87,5, Brigade F1 de %43,5-96,5 ve C-37 de ise %51-70 arasında olduğu tespit edilerek hızlı yaşlandırma ve kontrollü bozulma testlerinin birbiri ile yakın sonuçlar verdiği saptanmıştır. Tohumların başlangıç çimlenmeleri ise Shasta F1 de %95-96, Brigade F1 de %94-99 ve C-37 de %86-92 arasında olmuştur. Tohum partileri arasında hızlı yaşlandırma ve kontrollü bozulma testleri güç farklılıklarını belirlemede en memnun edici sonucu vermiştir. Bununla beraber elektriksel kondaktivite ve tetrazolium testlerinden elde edilen sonuçlar başka testler için yol gösterici olmuştur. Demir vd. (2005) 4 ayrı patlıcan (Solanum melongena L.) tohumu partisinde, tohum gücünü, soğuk test, kondaktivite testi ve kontrollü bozulma testleriyle değerlendirmişler ve ısıtmasız seradaki fide çıkışıyla karşılaştırmışlardır. Kontrollü bozulma testinden sonraki patlıcan tohumlarının çimlenme oranı ile fide çıkışı arasındaki ilişki önemli ve pozitif bulunmuş, partilerde kontrollü bozulmanın bütün süreleri ile sera çıkış oranı ilişkili bulunmuştur. Güç testlerinin korelasyon değerlerinin birbiriyle karşılaştırılması sonucunda bulunan korelasyon katsayılarında, kontrollü bozulma testinin 24, 48 ve 72 saat seviyeleri ile sera çıkışının yüksek oranda ilişkili olduğu saptanmıştır. Bununla beraber soğuk testin patlıcan tohumlarında bir güç testi olarak sera çıkışını etkilemediği belirlenmiştir. Bu çalışmada kontrollü bozulma testinin her bir süre kombinasyonunun sera çıkışıyla ilişkisinin yüksek olmasına rağmen 24 saat, %20 nem kombinasyonunun ekim için tercih edilebileceği uygun görülmüştür. Kavak vd. (2005) tarafından biber tohumluk partilerinde kontrollü bozulma testinin optimizasyonu amacı ile iki aşamada yürütülen bir çalışmada, etkin nem seviyesi belirlemeyi amaçlayan ilk aşama sonucunda uygun tohum nem içeriğini %24 olarak belirlemişlerdir. Testte uygulanacak olan etkin sıcaklık ve sürenin belirlenmesi amacıyla yürütülen ikinci aşamada, farklı firmalardan temin edilen 24 farklı tohumluk partisi nem içeriği %24 e ayarlandıktan sonra 41, 43 ve 45 C sıcaklıklardaki su banyosunda, 24, 48, 72 saat süre ile bekletildikten sonra çimlendirme testine alınmıştır. Yine aynı tohumluk 15

26 partilerinde standart çimlendirme testi, serin çimlendirme testi (15 ve 18 C) ve tarla çıkış testleri yapılmıştır. Farklı sıcaklık ve sürelerde yapılan kontrollü bozulma testi sonuçları, hem tarla çıkışı hem de serin çimlendirme testi sonuçları ile önemli korelasyona sahip bulunmakla birlikte en yüksek korelasyon değeri, 45 C de 24 saat süre koşulundaki kontrollü bozulma testi ile tarla çıkışı arasında belirlenmiştir (r=0.811). Elde edilen bu sonuçlara göre biber tohumluk partilerinde kontrollü bozulma testi için tohum nemi %24 ve test süresi de 24 saat olarak belirlenmiştir. Yenici ve Eser (2005) domates tohumlarının tohum gücünü belirlemede kullanılacak kontrollü bozulma test koşullarının belirlenmesi amacıyla yaptıkları bir çalışmada 2 farklı deneme gerçekleştirmişlerdir. Çalışmanın birinci aşamasında, tohumluk partilerini %20, 22, ve 24 nem değerlerine ayarlayarak 45 C de 24 saat süre ile bozulmaya ve daha sonra standart çimlendirme testlerine tabi tutmuşlardır. İkinci aşamada ise tohumların nem içerikleri Deneme 1 de saptanan %20 nem değerlerine ayarlanmış ve 41, 43, ve 45 C sıcaklıkta 24, 48, ve 72 saat süre ile yaşlandırmaya tabi tutulduktan sonra standart çimlendirme testleri yapılmıştır. Denemeler sonucu elde edilen veriler ile aynı tohumların tarla çıkışları arasındaki korelasyonlar ve regresyonlar hesaplanarak, en etkin nem seviyesi-sıcaklık-süre parametreleri %20 nem/ 45 C / 24 saat olarak belirlenmiştir. Demir ve Mavi (2005) kontrollü bozulma testi ile tuz stresi altındaki kışlık kabak tohum partilerinin fide çıkış performansını önceden tahmin etmek için yaptıkları çalışmada, kontrollü bozulma sonrası çimlenme oranı, tuz stresi koşulları altındaki (50, 100 ve 150 mm NaCl) ısıtmasız seralardaki çıkış testi ile ilişkili bulunmuştur. Kontrollü bozulma sonrası 24, 48 ve 72 saatlik uygulamalarda partilerin tamamı %94 ya da daha fazla çimlenme oranı gösterdiği için bu uygulamalar tohum partilerini sıralamada başarılı olamamıştır. Bununla beraber 96 saat lik uygulamada kabak tohumlarının 3 partisi %25 ile %75 arası çimlenme göstererek güç sıralaması yapılabilmiştir. 50 ve 100 mm NaCl konsantrasyonunun her ikisinde de fide çıkışı %90 dan büyük olduğu için partiler arasında bir ayırım yapılamamış ancak 150 mm NaCl konsantrasyonundaki çıkış, 16

27 tohum partileri arasında farklılıklara sebep olmuştur ve kontrollü bozulma testinin 96 saat lik uygulamasındaki; ortalama fide çıkış zamanı, fide yaş ve kuru ağırlığı, hipokotil uzunluğu ve kotiledon uzunluğu ile pozitif ve önemli ilişkili bulunmuştur. 17

28 3. MATERYAL ve YÖNTEM 3.1 Materyal Araştırma yılları arasında Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümüne ait Tohum Bilimi Laboratuarında ve ısıtmasız seralarında gerçekleştirilmiştir Araştırmada kullanılan biber çeşitleri Araştırmada kullanılan 6 farklı çeşide ait 13 adet biber (Capsicum annum L.) tohum partisi ve temin edilen kaynaklar Çizelge 3.1 de sunulmuştur. Buna göre elde edilen veriler Demre sivrisi (4 parti), Yalova yağlık (3 parti), Kandil dolma (2 parti), Çetinel (2 parti), Çarliston (1 parti), Yalova tatlı sivri (1 parti) tohum partileri üzerinden değerlendirmeye alınmıştır. Çizelge 3.1 Araştırmada kullanılan biber çeşitleri ve bunlara ait tohum partileri PARTİLER ÇEŞiT TARiH ALINDIĞI FiRMA Çetinel-1 Çetinel 150 Tatlı Sivri 2002 Beta Ziraat Çetinel-2 Çetinel-150 Tatlı Sivri 2002 Anadolu Tarımsal Araştırma Enst. Kandil Dolma-1 Kandil Dolma 2003 May Tohum Kandil Dolma-2 Kandil Dolma 2003 Tekfen Tarımsal Üretim Yağlık-1 Biber Yalova Yağlık 2003 İstanbul Tohum Yağlık-2 Yağlık Biber 2003 Beta Ziraat Yağlık-3 Biber Y. Yağlık Yalova Atatürk Bahçe Kültürleri A.E. Demre-1 Biber Demre 2003 Semito Demre-2 Biber Sivri Demre 2003 İstanbul Tohum Demre-3 Demre Tatlı Sivri 2003 Beta Ziraat Demre-4 Demre -8 Sivri Biber 2003 Tekfen Tarımsal Üretim Çarliston Biber Y. Çarliston Yalova Atatürk Bahçe Kültürleri A.E. Yalova Tatlı Sivri Biber Y. Tatlı Sivri 2002 Yalova Atatürk Bahçe Kültürleri A.E. 18

29 3.2 Yöntem Araştırmada çıkış testleri, düşük sıcaklık, yüksek sıcaklık, depolama ve yaşlandırma testleri birbirinden bağımsız olarak gerçekleştirilmiştir. Her bir çalışmada kullanılan tohumlar aynı partiden olup çalışmalarda paketinden çıktığı gibi kullanılmıştır. Çalışmalara başlamadan önce çeşitlere ait tohum partileri, canlılık oranlarının tespiti için çimlendirme testlerine tabi tutulmuştur Başlangıç çimlendirme testi Çimlendirme testinde ISTA (1993) kuralları esas alınmıştır. Araştırmada kullanılacak tohum partilerini belirlemek için farklı firmalardan alınan 26 adet tohum partisi canlılık testine tabi tutulmuş ve tohum partileri arasından başlangıç canlılıkları %75 in üzerinde olan 13 adet tohum partisi tespit edilmiştir. Tohumların başlangıç çimlenme oranlarını belirlemek için yapılan testte her çeşit için 3 tekerrür kurulmuş ve her tekerrürde 25 tohum kullanılmıştır. Çimlendirme ortamı olarak petri kapları ve kurutma kağıtları kullanılmış ve her petri kabında tohumların altına 2 adet filtre kağıdı konulmuştur. Her petriye 4 ml saf su eklenmiş ve kurutma kağıtlarının nemi sürekli kontrol edilmiştir. Daha sonra 25 C lik etüvde 14 gün süresince çimlendirmeye bırakılan tohumlarda canlılık oranları belirlenmiştir. Kökçük ün (radikul) 2 mm lik çıkışı çimlendirme kriteri olarak alınmıştır. 19

30 3.2.2 Çıkış oranı (ÇO) ve hızı (OÇZ) Araştırmada kullanılan tohum partilerinin, laboratuar testleri ve sera ekimleri sırasında ekim tarihinden itibaren 25 gün boyunca günlük olarak hipokotilin toprak yüzeyinde göründüğü fideler sayılarak bu değerler toplam çıkış oranı olarak verilmiştir. Çıkış hızı Ellis and Roberts (1980) e göre hesaplanmıştır. Yapılan denemeler sonunda elde edilen çimlenme değerlerinden yararlanılarak aşağıdaki formüle göre çimlenme hızları hesaplanmıştır. Σn (Sayımın yapıldığı gün çimlenen tohum s.) x d (Sayımın yapıldığı gün) Çimlenme Hızı = Σn (Toplam çimlenmiş tohum sayısı) Tohum nemi Tohum nem tayini için ISTA (1993) kuralları kullanılmıştır. Her bir tohumluk partisinde nem tayini 3 tekerrürlü olarak yapılmış ve her tür için 0.5g tohum kullanılmıştır. Tohumlar 105 C lik etüvde 17 saat tutulmuştur. Örnekler etüvden çıkarıldıktan sonra 40 dk desikatörün içinde silikajel (nem çekici) üzerinde tutularak nem dengesinde oluşabilecek değişimler engellenmiştir. Tohum nem tayini aşağıdaki formülle hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucu başlangıç nemleri Çizelge 4.1 de verilmiştir. Tohum Nemi = (Başlangıç örnek ağırlığı- Kurutmadan sonraki örnek ağırlığı) x100 ( % ) Başlangıç örnek ağırlığı 20

31 3.2.4 Tohum neminin ayarlanması Her partinin tohum nemi ISTA (1993) e göre saptandıktan sonra, her bir tohum partisi 3 adet 750 şerlik gruba ayrılmış ve her birinin başlangıç tohum nemi Powell (1995) e göre %18, 20 ve 22 ye yükseltilmiştir. Tohum nemi yükseltilirken aşağıdaki formülden yararlanılmış ve formüle göre hesaplanan miktarda sıvı tohumlara eklenmiştir. Örnek ağırlığı (g) x (100-Örneğin başlangıç tohum nemi)(%) İstenen Nemdeki = Tohum Ağırlığı (g) 100 Örneğin olması gereken nemi (%) Nem ayarlamaları yapıldıktan sonra tohumlar kavanozlara yerleştirilmiş, ağızları streç filmle hava geçirmeyecek şekilde kapatılarak nemin tohumlar arasında homojen bir şekilde dağılması sağlanmış ve nemin dengelenmesini sağlamak amacıyla kavanozlar +4 C de 1 hafta süreyle buzdolabında bekletilmiştir Fide gelişimi Yaşlandırma sonrası canlılık ile fide gelişiminin düşük ve yüksek sıcaklıklardaki oranı arasındaki korelasyonu ortaya koymak için her partiden yaşlandırılmamış tohumlar düşük ve yüksek sıcaklıklarda ısıtmasız sera içinde torf ve kum (1/1) karışımına eklenmiştir. Isıtmasız sera içerisine maksimum ve minumum termometre yerleştirilerek günlük sıcaklık değişimleri saptanmıştır. Düşük sıcaklık ekimleri Nisan 2004 de yüksek sıcaklık ekimleri ise Temmuz 2004 de gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.1). Her iki ekim dönemi için de her bir partiden 150 tohum (3x50) kullanılmıştır. Ekim sonrası çıkış oranı ve çıkış hızı saptanmıştır. Düşük ve yüksek sıcaklık denemelerinin sera ekimlerine ait fide gelişimleri Şekil 3.1. de sunulmuştur. 21

32 Şekil 3.1 Düşük ve yüksek sıcaklıkta serada viyollerde yapılan çıkış denemeleri Depo ömrü Tohum depo ömrü ve yaşlandırma testi arasındaki ilişkiyi ortaya koymak için her partiden 450 adet tohum 25 C de ve %53 lük magnezyum nitrat çözeltisi içinde 8 ay boyunca depolanmıştır (ISTA 1993). Bu süre boyunca 150 şer adet tohum, 4 ve 8 aylık depolama süreleri sonunda depodan alınarak çimlenmeye tabi tutulmuştur. Yaşlandırma testinin 12 kombinasyonunun (3 nem x 4 süre) verdiği canlılık sonuçları, düşük ve yüksek sıcaklık ortamında çıkış ve depolama sonrası canlılık yüzdeleri ile korelatif olarak ilişkilendirilmiştir Çimlendirme testi Yaşlandırılmış örnekler ISTA (1993) kurallarına göre 3 tekerrürlü (3x50 tohum) olarak 25 C de 14 gün boyunca çimlendirilmiştir. 22

33 3.2.8 Kontrollü bozulma testinin uygulanması Her partinin tohum nemi ISTA (1993) ya göre saptandıktan sonra 750 şer adetlik 3 gruba ayrılmış ve her birinin tohum nemi Powell (1995) e göre %18, 20 ve 22 ye çıkartılmıştır. Nem dengesi ayarlandıktan sonra her nem yüzdesi ve partiden toplam 4 örnek (150±10 tohum) aluminyum folyo karışımlı naylon torbalarda ağzı hava geçirmez şekilde kapatılarak bir tohum partisi için 12, toplam olarak da 180 örnek olmak kaydıyla 45 C de yaşlandırılmıştır. Bu süreçte her tohum partisinden 24, 48, 72 ve 96 saat sonra 3 örnek (3 farklı nem) çıkartılarak çimlendirme testine tabi tutulmuştur İstatistiksel Değerlendirme Analizler SPSS İstatistik Paket Programı ile yapılmıştır. Fide çıkış performansı ve güç testleri, LSD değeri (p=0.05), korelasyon (r) ve regresyon (R 2 ) katsayıları kullanılarak fide çıkış performansı ile karşılaştırılmış, depolama ise ayrıca değerlendirilmiştir. 23

34 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 4.1 Başlangıç Canlılık Oranları ve Ortalama Çıkış Zamanı (OÇZ) Tohum partilerini belirlemek için farklı firmalardan alınan 26 adet tohum partisi canlılık testine tabi tutulmuş ve tohum partileri arasından başlangıç canlılıkları yüksek olan 13 adet tohum partisi tespit edilmiştir. En yüksek canlılık oranı %98 ile Yağlık-3 tohum partisinde, en düşük canlılık oranı ise %86 ile Dem-2 tohum partisinde gözlemlenmiştir. Tohumların nem içerikleri ise %5.9 ile Kd-1 lotu hariç, diğerleri % arasında değişmiştir. Başlangıç canlılık oranlarına ait sonuçlar Çizelge 4.1 de sunulmuştur. Çizelge 4.1. Denemede kullanılan tohum partilerinin canlılık ve nem oranları Başlangıç Canlılık Çeşit Adı Tohum Nemi (%) OÇZ (gün) Ortalama Çimlenme(%) Ort (%) Çetinel ,68 Çetinel ,09 Kandil Dolma ,33 Kandil Dolma ,93 Yağlık ,23 Yağlık ,66 Yağlık ,27 Demre ,85 Demre ,82 Demre ,28 Demre ,98 Çarliston ,77 Yalova Tatlı Sivri ,03 OÇZ: Ortalama çimlenme zamanı Tohum partileri içinde en hızlı çıkışı 4.27 günle Yağ-3 olmuş, en yavaş çıkışa sahip parti ise 6.93 günle Kd-2 olarak saptanmıştır. Diğer partilerin OÇZ değerleri bu değerler arasında değişmiştir ( Çizelge 4.1). 24

35 4.2 Düşük (DS) ve Yüksek Sıcaklık (YS) Çıkış Oranları Biberde 6 çeşide ait düşük sıcaklık, nisan 2004 ekimleri ve yüksek sıcaklık, temmuz 2004 ekimleri fide çıkışı ile ortalama çıkış zamanlarına ait sonuçlar Çizelge 4.3 de ve deneme süresince gözlenen en düşük ve en yüksek sera sıcaklıkları Çizelge 4.2 de sunulmuştur. Düşük sıcaklık fide çıkışı oranları incelendiğinde en düşük çıkış %71 ile Kd-1 de ve en yüksek çıkış ise %96 lık çıkış oranı ile Dem-4 de gözlemlenmiştir. Diğer tohum partileri ise bu oranlar arasında değişmiştir. Yüksek sıcaklık ekiminde çıkış oranı en düşük %60 lık çıkış oranı ile Yağ-1 ve en yüksek çıkış oranı ise %93 ile Çet-2 çeşidi olarak belirlenmiş, 13 partinin 10 tanesi ise %80 den daha fazla çıkış oranına sahip olmuştur. Yine çıkışta birkaç parti önemli farklılık göstermiştir (p<0,05). Yüksek sıcaklık ekimlerinde, tohum partilerindeki en düşük 3 çıkış sırasıyla %60 Yağ- 1, %63 Kd-1 ve %76 Çarliston dur. Bu durum yüksek sıcaklığın düşük sıcaklığa göre bazı partilerde çok daha stres yarattığını göstermektedir. Çizelge 4.2 Düşük ve yüksek sıcaklık ekimlerinde serada gözlenen sıcaklık değerleri Düşük Sıcaklık Yüksek Sıcaklık Ekim Tarihleri Minumum Sıcaklık Maksimum Sıcaklık C 38 C C 44 C 25