Kurşunun Bazı Yazlık Sebzelerde Tohum Çim lenm esi ve Tolerans D üzeyleri Ü zerine Etkisi

Transkript

1 19, 74, (20) A R A ŞTIR M A N O T U Kurşunun Bazı Yazlık Sebzelerde Tohum Çim lenm esi ve Tolerans D üzeyleri Ü zerine Etkisi İrfan Ersin A K IN C I*, Ü lkü ÇALIŞKAN Kahramanmaraş Sütçü İm am Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Kahramanmaraş-TÜRKÎYE *Corresponding author: akinci.ie@ ksu.edu.tr Ö z e t Bu çalışmada kurşunun (0, 0, 200, 400 ve 800 m g L-1) artan dozlarının bazı önemli yazlık sebzelerin (domates, biber, patlıcan, hıyar, karpuz, bamya, mısır, kabak, kavun ve fasulye) çimlenmesi üzerine etkileri araştırılmıştır. K urşunun yazlık sebze tohum larında G -m ax (çimlenme oranı), G -ind (çimlenme indeksi), T-m ean (ortalama çim lenm e süresi) ve T50 (yarı çim lenm e süresi) G75- ve G90- uniform çim lenm e süreleri üzerine etkileri türlere göre değişmiştir. K urşunun çim lenm e oranı üzerine etkisi domates, biber, fasulye ve mısırda 0 m g L-1 Pb; bamyada 400 m g L-1 Pb; hıyar ve kavunda 800 mg L-1 Pb'da olum suz olm uştur. Ç im lenm e indeksi domates, biber, patlıcan, hıyar, kabak, fasulye ve mısırda 0 m g L-1 Pb; karpuz ve bamyada 400 m g L-1 Pb; kavunda 800 m g L-1 Pb'da azalmıştır. Yarı çim lenm e süresi biber, patlıcan, kabak, fasulye ve mısırda 0 m g L-1 Pb; karpuzda 400 mg L-1 Pb; domates, hıyar ve kavunda 800 m g L-1 Pb'da gecikmiştir. O rtalam a çimlenme süresi biber, patlıcan, kabak, kavun, fasulye ve mısırda 0 m g L-1 Pb; karpuzda 200 m g L-1 Pb; hıyar ve bamyada 400 m g L-1 Pb; domateste 800 m g L-1 Pb'da uzamıştır. Bu verilere göre kavun, hıyar, domates, bamya ve karpuz kurşuna karşı biraz daha tolerant bulunm uştur. A nahtar kelim eler: Çim lenm e, kurşun (Pb), sebze, toksisite E ffect o f Lead on Seed G erm ination and T olerance Levels in Som e Sum m er V egetables A bstract Increasing concentrations o f lead (0, 0, 200, 400 ve 800 m g L-1) on germ ination o f some im portant sum m er vegetables (tomato, pepper, eggplant, cucumber, waterm elon, okra, maize, squash, m elon ve bean) was investigated. Effects o f lead on G -m ax (germination rate), G -ind (germination index), T-m ean (mean germ ination time), T50 (germination half time) G75- and G90- uniform ity indices o f sum m er vegetable seeds was different according to species. Effect o f lead was negatively on germ ination rate in tom ato, pepper, bean and maize at 0 mg L-1 Pb; in okra at 400 m g L-1 Pb; in cucum ber and m elon at 800 m g L-1 Pb. G erm ination index decresed in tomato, pepper, eggplant, cucumber, squash, bean and maize at 0 mg L-1 Pb; in w aterm elon and okra at 400 m g L-1 Pb; in m elon at 800 m g L-1 Pb. G erm ination half tim e delayed in pepper, eggplant, squash, bean and maize at 0 m g L-1 Pb; in w aterm elon at 400 m g L-1 Pb; in tomato, cucum ber and m elon at 800 m g L-1 Pb. M ean germ ination tim e limited in pepper, eggplant, squash, melon, bean and maize at 0 m g L-1 Pb; in waterm elon at 200 m g L-1 Pb; in cucum ber and okra 400 m g L-1 Pb; in tom ato at 800 m g L-1 Pb. According to this data, melon, cucumber, tom ato, okra and w aterm elon was m ore tolerant against to lead. K eyw ords: G erm ination, lead (Pb), vegetable, toxicity Akıncı ÎE, Çalışkan Ü (20) K urşunun Bazı Yazlık Sebzelerde Tohum Çim lenm esi ve Tolerans Düzeyleri Ü zerine Etkisi. 19, 74, g i r i ş Son yıllarda, çevre kirliğine neden olan ve gittikçe daha büyük boyutlarda tehlike oluşturan en önem li etm enlerin başında ağır m etaller gelm ektedir. Ağır m etallerin (Cd, Cu, Fe, N i, Pb, Z n, M o, Co, C u, Z n, Cd, Cr, Fe gibi) toprak ve su kirlenm esi ile çevreye yaptığı zararlar çok önem li güncel sorunlar haline gelm iştir. H ızlı şehirleşm e, endüstrileşm e, gübrelem e ve pestisit kullanım ı; toprak ve su kaynaklarında toksik metal kirliliği ile sonuçlanm aktadır (Çepel 1997, Rai ve ark. 2002, Shanker ve ark. 2005). B unun sonucunda da, insan açısından ekolojik döngü kavram ının önem li bir uygulaması olan biyolojik birikim denilen olayla karşılaşılır. Kirletici m addelerin bir kısm ı besin zincirinde birikirken, bir kısmı ise birikm ez. Bazı kirleticiler besin zincirinin ilk halkalarında düşük düzeylerde bulunsalar bile, birbirini izleyen halkalarda artan yoğunluklarda bulunabilirler ki, bu olaya "biyolojik birikim" denir. Bazı m etal iyonları Geliş: / Kabul: No: 74, 20

2 Kurşunun Bazı Yazlık Sebzelerde Tohum Çimlenmesi... da biyolojik olarak birikebilen m addelerdendir. Bitkiler değişik kaynaklardan toprağa bulaşmış olan ağır m etalleri derişim lerine bağlı olarak biriktirm e eğilim indedir (Vural 1993). Bu m etallerden birisi olan kurşunun da topraklarda birikim inin başlıca kaynakları m ineral-organik gübreler, sanayi atıkları, pestisitler, akarsuyla sulam a ve kireçleyici m addelerin kullanım ı olabilm ektedir. N itek im kurşun tarımsal anlamda organik gübrelerde 6,6-15, azotlu gübrelerde 2-27, fosforlu gübrelerde 7-2, pestisitlerde 60, akarsuda ve kireçleyici m addelerde 20- m g kg-1 (kuru toprak) düzeyinde bulunm akta (Mikayilov ve Acar 1998) ve bitkilerce besin zincirine geçirilmektedir. Çevre kirlenm esinde ve bitkisel yaşamda önem li sorunlara neden olan ağır metallerle bulaşık veya bulaşması olasılığı yüksek tarım alanlarında başarılı bir şekilde üretim yapabilmek, verim li ve kaliteli ü rü n elde edebilm ek için ağır m etallerin bu etkilerinden kaçınılabilecek bazı önlem lerin alınması olanak dahilindedir. Ancak bu uygulamalar çoğunlukla tek başına yeterli olmayabilir. Tarım topraklarının kirlenm esinin önüne geçm ek için kom bine tedbirlere ihtiyaç vardır (Mikayilov ve Acar 1998). Böyle sorunlu olan veya olabilecek alanlarda uygulanabilecek kom bine yöntem lerden birisi, toleranslı bitki tü r ve çeşitlerinin kullanımıdır. H er ne kadar m etal biriktirm e özelliği olan özel türler bulunsa da bu uygulam a daha çok tarım alanı kazanmaya ve fitorem ediasyon (ağır metallerle kirli toprakların bitkilerle tem izlenm esi) am açlıdır. Tarım alanlarındaki çevre kirliğinin kontrolü ve toprakların perform ansının en iyi şekilde değerlendirilebilm esi için, insanların beslenm esinde ve faydalanm asında kullanılan ekonom ik önem i yüksek kültürel bitkilerle çalışılm ası faydanın katlanm asında daha etkili olabilir. Ç ünkü artık metalle bulaşık alanların tarıma açılmasından çok daha önem lisi, sürekli tarım yapılarak kültü r bitkilerinin yetiştirildiği tarım toprakları üzerindeki kirlilik tehdidin bilincine varm ak ve önlem leri şim diden alm ak gerekm ektedir. K urşun gibi ağır metal kirliliği artmakta olan topraklarda kirliğinin kontrolü için bitki tü r ve çeşitlerinin seçim inin yanında, en kısa sürede sonuca gidecek uygulamalar önem arz etmektedir. Strese veya toksisiteye neden olan faktörün bitkilerde gözlenm esi en fazla bilenen uygulam alardır. N itekim, ağır m etallerin bitkilerdeki etkilerine değişik büyüm e ve gelişm e dönem lerinde rastlamakla birlikte (Uysal ve Taner 2007), bitkilerin ilk ve hassas büyüm e-gelişm e dönem leri olan çim lenm e ve fide aşamalarındaki etkileri çok daha önem lidir. Ç ünkü bu aşamalarda bitkilerin stres veya toksisite faktörlerine tepkileri daha belirgin olabilm ektedir (Z enk 1996, N able ve ark. 1997, Belimov ve ark. 2003). Strese karşı sadece çim lenm e kabiliyetinin ölçülm esi de zam an zam an yetersiz kalabilm ektedir. Ç im lenm e kabiliyeti yanında çim lenm enin ne kadar sürede gerçekleştiği ve çim lenm e perform ansının ne derece etkilendiğinin de bilinm esi önem lidir. T ü m bu bilgiler doğrultusunda kurulan bu çalışmada, bitkilerin stres koşullarına en fazla tepkiyi verdikleri çim lenm e aşamasında; bitkisel materyal olarak seçilen önem li yazlık sebze tü rlerin in (dom ates, biber, patlıcan, kavun, karpuz, hıyar, kabak, fasulye, bamya ve mısır) ağır m etallerden birisi olan P b 'u n farklı konsantrasyonlarındaki toksik etki düzeylerinin ortaya konulm ası ve toksisite sınırlarının henüz çim lenm e aşamasında belirlenm esi amaçlanmıştır. Böylece kirlenm ekte olan tarım topraklarında, kültür bitkilerinin verdiği tepkiler incelenerek pratik bir yaklaşım sunulm aya çalışılmıştır. M ATERYAL VE M E T O T D enem ede bitkisel materyal olarak Tablo 1'de verilen ekonom ik önem i yüksek yazlık sebze türlerine ait çeşitlerin tohum ları kullanılmıştır. Tablo 1. Araştırmaya konu olan bitkisel materyal. Sebze Türü Iatince Familya Kaynağı Domates Lycopersicon esculaüum MilL Solanacaeae Falcon May Tohum culuk Biber Capsicum annuum L. Solanacaeae SerademreB May Tohum culuk Patlıcan Solanum mdongena L. Solanacaeae Kemer May Tohum culuk Hıyar Cucumis sativus L. Cucvrbitaceae Armada Fl Petoseed Kabak Cucurbita pepo L. Cucurbitaceae Sakız Biotek tohumculuk Karpuz CitruUus lunatus (Thunb.) Mans Cucurbitaceae Candan Fl Multi Tohum culuk Kavun Cucumis mdo L. Cucurbitaceae Ananas Küçük ÇiflikT ohumculuk Bamya Abelmoschus esculentus L. Malvaceae Sultani Biotek tohumculuk Fasulye Phaseolus vulgaris I_ Leguminoseae Strike May Tohum culuk M ısır Zea mays L. Cramineae Akdeniz Batem Ç im lenm e denem elerinde, her sebze türü ayrı ayrı değerlendirm eye alınmıştır. Ö ncelikle to h u m lar, olası hastalıkların önüne geçilebilmesi için 5 dakika % 5'lik N ac lo (hypo) içerisinde bekletilmiş ardından 3 defa steril saf sudan geçirilerek, dezenfekte edilmiştir. Bu işlemi, tohum ların k u ru t m a kağıdı arasında bekletilerek nem i alınm ası izlem iştir. A rdından sebze türlerinin sağlam ve benzer büyüklükteki tohum ları, petri kaplarına yerleştirilmiştir. Tohum ları yerleştirm ede, kaplara konulan iki kat kağıt havlu arasında kalmaları ve birbirine temas etm em eleri esas alınmıştır. Petri kaplarına konulan tohum sayıları dom ates, biber, patlıcan, hıyar, karpuz, bamya ve m ısır için adet; kabak, kavun ve fasulye için 20 adet olm uştur. Çalışma her petri kabı ( cm çaplı) bir tekerrür No: 74,

3 Akıncı ve Çalışkan olacak şekilde, üç tek errü rlü olarak "Tesadüf Parselleri D enem e Desenine" göre kurulm uştur. D enem e faktörlerini, kaplardaki sebze tohum larına, her tü rü n gereksinim ine göre üç-dört gün aralıklarla ve toplam da iki-üç kez olacak şekilde 5 m l hacm inde uygulanan Pb'nin 0, 0, 200, 400 ve 800 m g L-1 konsantrasyonları oluşturm uştur. K urşun ilaveli sıvıların ph 'ları 6,5 olarak ayarlanmıştır. Ç im lendirm e kapları içerisine yerleştirilen tohum lar, ±1 C sıcaklığa sahip olan bir inkübatör içerisinde karanlıkta gün süre ile çim lenm eye bırakılm ış; çim lenm e denem elerinde sayımlar, günlük olarak gerçekleştirilmiştir. T ohum çim lenm esinde radikulanın kabuktan 2 m m çıkması yeterli kriter olarak alınmıştır. D enem ede tüm sebze türlerine ait tohum ların çim lenm esi üzerine k u rşu n u n etkilerinin belirlenm esinde; Al-M askri ve ark. (2004), Li ve ark. (2007) ve M ercedes ve ark. (2007) tarafından kullanılan aşağıdaki eşitliklerden yararlanılmıştır. G -m ax= Ç im lenm e O ranı (% )= (G /T) x 0 G -in d = Ç im lenm e Îndeksi= (1. günde G -m ax / D t1) + (2. günde G -m ax / D t2) (n. günde G - m ax / D tn) T -m ean= O rtalam a Ç im lenm e Süresi (gün) = [(1. günde G x 1. gün) + (2. günde G x 2.gün) +. + (n. günde G x n.gün)] / Toplam G G 75-= Ç im lenm e 75- Ü niform luk İndeksi (gün)= Ç im lenen tohum ların % 75 ile % 'inin çim lenm esi için geçen süre arasındaki zaman G 90-= Ç im lenm e 90- Ü niform luk İndeksi (gün)= Ç im lenen tohum ların % 90 ile % 'unun çim lenm esi için geçen süre arasındaki zaman E şitliklerde, G: Ç im lenen to h u m sayısını, T: Kullanılan toplam tohum sayısını, Dt: Sayım gününü, n: Son sayım gününü göstermektedir. Çalışmada elde edilen verilere F testi ile varyans analizi uygulanm ış; ortalam alar arasındaki farklılıkların karşılaştırılmasında LSD testi kullanılmıştır. İstatistiki analizlerde C O STA T bilgisayar paket program ından yararlanılmıştır. B U L G U L A R D o m a tes D enem ede kurşun dozlarının dom ates to h u m larında çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e süresi üzerine etkileri Tablo 2'de gösterilmiştir. Tablo 2'deki veriler incelendiğinde dom ates tohum larındaki çim lenm e oranı, değeri en yüksek kontrol uygulam asında görülm üştür. B unu aynı grupta yer alan diğer uygulam alar izlemiş; kurşun Tablo 2. Farklı kurşun (Pb) dozlarının domates tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çimlenme K u r ş u n (m g L '1) 0 99 (86) ( 7 6 ) ( 7 4 ) ( 7 0 ) ( 6 0 ) P ö d ö d LSD q Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme dozlarının artması ile düşüşler m eydana gelmiştir. En düşük çim lenm e oranı değeri 800 m g L-1 kurşun dozunda belirlenm iştir. Ç im lenm e indeksi değerlerinde de en başarılı uygulama kontrol olm uş b unun ardından 0 m g L-1 kurşu n dozu gelm iştir. Ç im lenm e indeksi değerlerinde kurşun dozlarının artışına paralel olarak gerilem eler kaydedilmiş; en düşük değer 800 m g L-1 Pb dozunda saptanmıştır. Ç im lenm e süreleri özelliklerinden T50, tü m dozlarda kontrolden farklılık gösterm em iş; ancak 800 m g L-1 kurşun dozunda oldukça gecikmiştir. O rtalam a çim lenm e süresi sürelerine bakıldığında tohum ların en kısa 0 m g L-1 dozunda çimlendiği görülebilm ektedir. B unu aynı grubun birer üyesi olan kontrol ve 200 m g L-1 Pb dozu takip etmiştir. G75- ve G90- üniform luk indeks değerleri, kurşundan etkilenm em iştir. B iber K urşun ile m uam ele edilen biber tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e süresi üzerine etkisine ilişkin verilere Tablo 3'te ulaşılabilmektedir. Tablo 3'teki veriler incelendiğinde artan miktarlarda kurşun dozlarının biberde çim lenm e oranı üzerine p < 0,0 5 düzeyinde ve çim lenm e indeksi üzerine p < 0,001 düzeyinde önem li etki yapm ıştır. E n yüksek çim lenm e oranı, kontrol uygulam asında b u lu n m u ştu r. K urşu n u n artan dozlarında çim lenm e oranı değerleri kadem eli olarak düşm üş; 800 m g L-1 kurşunda en düşük orana gerilem iştir. E n yüksek çim lenm e indeksi değerlerine kontrol uygulamasında ulaşılmış, aynı gruptaki 0 m g L-1 ile 400 m g L-1 dozlarında azalmış ve 800 m g L-1 Pb dozunda en düşük düzeye gerilemiştir. T 50'nin en kısa kontrolde olduğunu b u n u gittikçe artan gecikm e değerleriyle artan kurşun dozlarının izlediği saptanm ıştır. E n uzun 166 No: 74, 20

4 Kurşunun Bazı Yazlık Sebzelerde Tohum Çimlenmesi... T50 süresi 800 m g L-1 Pb dozundan alınmıştır. A raştırm ada biber to h u m ların ın en erken çim lenm eyi kontrol uygulamasında gerçekleştirdiği; b u n u n ardından 200 ve 0 m g L-1 dozlarının geldiği anlaşılmıştır. En uzun çim lenen tohum ların ise 800 m g L-1 Pb uygulamasında olduğu ortaya çıkarılmıştır. G75- ve G90- üniform luk indeks değerleri, istatistiksel olarak önem siz çıkm ıştır P atlıcan Patlıcan tohum larına uygulanan farklı düzeylerde kurşu n dozlarının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi, yarı çim lenm e süresi, ortalama çim lenm e süresi, G75- üniform luk indeks ve G 90- ü n ifo rm lu k indeks özellikleri üzerine etkileri Tablo 4'te özetlenm iştir. Tablo 4'te elde edilen gözlemlere bakıldığında kurşunun çim lenm e oranı üzerine etkisi önem siz bulunm uş; çim lenm e indeksinde ise sırasıyla 27,58 ve 19,97'lik değerlerle kontrol ve 0 m g L-1 dozu en başarılı uygulamalar olm uştur. En düşük çim lenm e indeksi değeri 12,58 ile 800 m g L-1 dozundan alınırken; 200 ve 400 m g L-1 dozları tek başlarına orta sıralardaki grupları oluşturm uşlardır. K urşun ile y ü rü tü len denem e sonuçlarına göre patlıcan tohum larının en kısa T50 sürelerine kontrolde ulaşılmış, artan kurşun dozlarının olum suz etkide bulunduğu saptanmıştır. Buna göre T50; 0 m g L-1 dozu ile aynı gruptaki 200 ve 400 m g L-1 dozunda düşm üş, bu düşüş 800 m g L-1 Pb'de şiddetlenm iştir. O rtalam a çim lenm e süresi değerlerinde ise kontrolde en kısa süreye ulaşılmış; bunu sırasıyla 0 ve 200 m g L-1 dozları izlemiştir. En uzun ortalama çim lenm e süreleri ile sırasıyla 800 ve 400 m g L-1 dozlarında karşılaşılmıştır. G75- ve G90- üniform luk indeks değerlerinde, kontrol ve uygulanan diğer dozlar arasında istatistiksel bir fark belirlenm em iştir. H ıyar H ıyar tohum larına uygulanan farklı kurşun dozlarının, çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e süresine etkileri Tablo 5'de görülebilm ektedir. Tablo 5'den elde edilen verilere bakıldığında; kurşun dozlarının hıyarda çim lenm e oranı üzerine etkisi p< 0,0 1 düzeyinde ve çim lenm e indeksi üzerinde p<0,001 düzeyinde önem li bulunm uştur. Ç im lenm e oranının sadece tek başına farklı bir istatistiki grubu oluşturan 800 m g L-1 dozundan etkilendiği belirlenm iştir. Ç im lenm e indeksi ise; her bir uygulam a farklı bir grubu oluşturarak ve dozlardaki artışa paralel olarak olum suz etkilenm iş- Tablo 3. Farklı kurşun (Pb) dozlarının biber tohum larının çim lenm e oranı, çimlenme indeksi ve çimlenme K u r ş u n (m g L *) (86) (79) (72) (68) (58) P ö d öd LSD o.o Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme Tablo 4. Farklı kurşun (Pb) dozlarının patlıcan tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e K u r ş u n (m g L '1) Ç im le n m e S ü re si Ö z e llik le ri 0 97 (82) ( 7 7 ) (71) (66) (61) P ö d ö d öd LSEVns Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme Tablo 5. Farklı kurşun (Pb) dozlarının hıyar tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e K u rş u n (m g L '1) Ç im le n m e S ü re si Ö z e llik le ri (78) (82) (81) (75) (59) P LSD q Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme tir. En yüksek çim lenm e indeksi kontrolde iken en düşü k çim lenm e indeksi 800 m g L-1 dozunda saptanm ış; diğer uygulam alar orta sıralarda yer bulm uşlardır. K urşun dozlarının hıyarda T50 üzerine etkisi kontrole göre olum suz bulunm uş; T50, kontrol dışında yer alan ve aynı grubun birer üyesi olan tü m k u rşu n dozlarında gecikm iştir. O rtalam a çim lenm e süresi ise kontrol ile aynı gruptaki düşük Pb dozlarından etkilenm em iş; doz 400 m g L-1'ye çıkarılınca gecikmiş ve 800 m g L-1 No: 74,

5 Akıncı ve Çalışkan dozunda en uzun sürede gerçekleşmiştir. En kısa G75- üniform luk indeks değerleri 200 ve 0 m g L-1 dozlarında saptanmış; B unu sırasıyla kontrol ve 400 m g L-1 dozu izlemiştir. En uzun sürelerin ise 800 m g L-1 dozunda olduğu ortaya çıkmıştır. G90- üniform luk indeks değerlerinde ise kontrolle aynı gruptaki 0 ve 200 m g L-1 Pb'de bir fark bulunam am ış; doz 400 ve 800 m g L-1'ye çıkarılınca olum suz etki saptanmıştır. K abak D enem ede kabak to hum ları üzerine farklı dozlarda kurşunun, çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e süresine etkileri ile ilgili bulgular Tablo 6'da rapor edilmiştir. Tablo 6'dan elde edilen verilere bakıldığında; istatistiksel analizlere göre çim lenm e oranının önem siz ve çim lenm e indeksi, p< 0,05 düzeyinde önem li olduğu anlaşılm aktadır. E n yüksek çim lenm e indeksi değerlerine kontrol ve 0 m g L-1 dozunda ulaşılmıştır. B unu 200 m g L-1 dozu ile aynı grupta yer alm asının yanında en d ü şü k değerleri veren 400 ve 800 m g L-1 dozları izlemiştir. Kontrolle karşılaştırıldığında kurşunun T50 üzerine etkisi 0, 200 ve 400 m g L-1 dozlarından başlayarak olum suz olm uş; 800 m g L-1 dozunda en üst düzeyde bulunm uştur. E n kısa ortalama çim lenm e süresi kontrolde bulurken bunu 200 ve 0 m g L-1 dozları izlemiştir. En uzun ortalama çim lenm e süresi ise sırasıyla 3,32 ve 3,53 gün ile 400 ve 800 m g L-1 kurşun dozlarında saptanmıştır. G75- üniform luk indeks değerleri istatistiksel olarak önem li b u lu n mazken, G90- üniform luk indeks değerleri, en erken kontrol ve 0 m g L-1 dozunda gerçekleşmiştir. En geç G90- üniform luk indeks değerleri veren uygulam a ise 800 m g L-1 k u rşu n dozu olm uştur. K arpuz Tablo 7'de karpuz tohum larının, farklı dozlarda kurşun uygulamalarına çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e süresi ile ilgili tepkilerinin özet sonuçları yer almaktadır. Tablo 7'ye göre, kurşun dozlarının çim lenm e oranı üzerine her hangi bir etkisinin olm adığı görülebilm ektedir. Ç im lenm e indeksi ise kontrolle aynı gruptaki 0 ve 200 m g L-1 Pb'den etkilenm e m iş ancak 400 ve 800 m g L-1 Pb dozlarında düşm üştür. Ç im lenm e sürelerinden T50 değerleri en kısa kontrol, 0 ve 200 m g L-1 Pb uygulamalarında 2,00 gün ile gerçekleşmiştir. T50; Pb'nin 400 m g L-1'ye çıkartılmasıyla 3,00 güne ve 800 m g L-1'ye Tablo 6. Farklı kurşun (Pb) dozlarının kabak tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çimlenme K u r ş u n (m g L Ç im le n m e S ü re si Ö z e llik le ri 0 87 (73) (65) (60) (56) (54) P öd ö d 0.05 LSD o.o G-max Çimlenme Oranı; G-ind: Çimlenme İndeksi; T-mean: Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme Tablo 7. Farklı kurşun (Pb) dozlarının karpuz tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e K u r ş u n (m g L '1) 0 93 (76) (78) (76) (65) (60) P ö d öd LSD 0.o Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme çıkartılm asıyla 3,67 güne uzam ıştır. O rtalam a çim lenm e süresinde en kısa süre 2,56 ve 2,59 gün ile sırasıyla 0 m g L-1 Pb dozu ve kontrolde saptanmıştır. B unu 3,00, 3,77 ve 4,37 gün gibi gecikmeli sürelerle sırasıyla 200, 400 ve 800 m g L-1 Pb dozları takip etmiştir. G75- üniform luk indeks değerleri üzerine 0 ve 200 m g L-1 Pb dozlarının etkisi kontrolden farklı bulunam az iken sırasıyla 400 m g L-1 Pb'de 1,33 güne ve 800 m g L-1 Pb'de 2,33 güne gerilem iştir. G 90- ü n ifo rm lu k indeks değerleri üzerine kurşun uygulamaların etkisinin olm adığı görülm üştür. K avun K avun tohum larına farklı dozlarda kurşun uygulanm asının; çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e süresi özellikleri üzerine etkisi Tablo 4.8'de verilmiştir. Tablo 8'deki verilere bakıldığında; çim lenm e oranı ve çim lenm e indeksi özelliklerinin kurşunun 800 m g L-1 dozundan olum suz etkilendiği; ne var ki diğer tüm kurşun dozlarının etkisinin kontrolden farklı olm adığı ortaya konm uştur. Kavun tohum ların d a artan k u rşu n k o nsantrasyonlarının etkisi 168 No: 74, 20

6 Kurşunun Bazı Yazlık Sebzelerde Tohum Çimlenmesi... T50'de kontrol ile aynı grupta yer alan m g L-1 Pb benzer iken; 800 m g L-1 dozunda daha uzun sürede olm uştur. O rtalam a çim lenm e süresi değerlerinin artan kurşun dozlarından etkilenm esi ise 0 ve 200 m g L-1 dozları ile başlamaktadır. O rtalam a çim lenm e süresi sırasıyla 400 ve 800 m g L-1 dozlarında daha belirgindir. G75- üniform luk indeks değerleri kurşu n u n artırılan dozlarından etkilenm em iştir. E n kısa G90- üniform luk indeks değerleri kontrolde bulunm uş bunu sırasıyla 0 m g L-1 dozu ve aralarında bir fark saptanamayan 200 ve 400 m g L-1 izlemiş; en geç çim lenm elerin ise 800 m g L-1 kurşun dozunda olduğu gözlenmiştir. B am ya Elde edilen verilere göre bamya tohum larının çim lenm e oranı ve indeksi üzerine kurşun dozlarının etkisi istatistik! olarak p< 0,001 düzeyinde, ortalam a çim lenm e süresinde ise p< 0,0 5 düzeyinde önem li bulu n u r iken, yarı çim lenm e süresi ve üniform luk indeks değerleri üzerine etkisi önem siz bulunm uştur (Tablo 9). Tablo 9'a göre bamya tohum larının en yüksek çim lenm e oranı kontrol ve onunla aynı grubu paylaşan 0 ve 200 m g L-1 dozlarından elde edilirken; en düşük değerler sırasıyla 800 ve 400 m g L-1 Pb dozlarından alınm ıştır K urşun dozlarındaki artışın çim lenm e indeksine etkisi, kontrolle aralarında istatistiki bir fark bulunam ayan 0 ve 200 m g L-1 kurşun uygulamasında belirlenem ez iken 400 ve 800 m g L-1 dozları olum suz etkide bulunm uştur. K urşun dozlarının bamya tohum ları üzerine etkisi, T 50 ve ü n ifo rm lu k indeks değerlerinde önem siz olduğu izlenebilm ektedir. O rtalam a çim lenm e süresi süresinde ise en kısa sürede çim lenm elerin kontrol ile birlikte aynı grubun üyeleri olan 0 ve 200 m g L-1 dozlarında m eydana geldiği saptanmıştır. En uzun çim lenen tohum ların ise 400 ve 800 m g L-1 kurşun uygulam a ları olduğu anlaşılmıştır. Fasulye Farklı dozda kurşun uygulanm alarının fasulye tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e süresi özellikleri üzerine etkileri Tablo 'da gösterilmiştir. Tablo 'daki verilere göre; en yüksek çim lenm e oranı, kontrol uygulam asında görülm ektedir. K urşun dozlarındaki artışa bağlı olarak çim lenm e oranı değerleri düşm üş, bu özellik tüm kurşun uygulam alarından olum suz etkilenm iştir. Ç im le n m e indeksi değerlerinde dozların artm ası ile gerilem elerin olduğu görülm ektedir. K ontrolde Tablo 8. Farklı kurşun (Pb) dozlarının kavun tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çimlenme K u rş u n (m g L '1) 0 82 (69) ( 6 1 ) (58) (55) (32) P öd 0.05 LSD oos G-max Çimlenme Oranı; G-ind: Çimlenme İndeksi; T-mean: Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme Tablo 9. Farklı kurşun (Pb) dozlarının bamya tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e K u rş u n (m g L '1) G - - in d T " i" T 0 0 (90) (90) (85) (63) (53) P ö d 0.05 ö d ö d LSD 0.os Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme Tablo. Farklı kurşun (Pb) dozlarının fasulye tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e K u r ş u n (m g L *) 0 91 (73) (64) ( 6 3 ) (61) (60) P öd 0.05 L S D q.o Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme ,82 olan çim lenm e indeksi değeri; kurşunun 200 ve 0 m g L-1 dozlarında 28,84 ve 28,11'e, 400 m g L-1 Pb dozunda 23,44'e ve nihayet 800 m g L-1 Pb'da 21,61'e kadar düşm üştür. K urşun dozlarının fasulye tohum larında T 50 üzerine etkisi, en düşü k çim lenm e oranının alındığı kontrol ve 200 m g L-1 dozunda benzer bulunm uştur. Bu dozları sırasıyla 0 m g L-1 ile 400 m g L-1 dozu izlemiş, en uzun sürenin ise 800 m g L-1 de olduğu belirlenm iştir. No: 74,

7 Akıncı ve Çalışkan O rtalam a çim lenm e süresi değerlerinde en kısa süre kontrol uygulamasında bulunm uş bunu 0 ve 200 m g L-1 dozları izlemiştir. Ö zellik en fazla 800 m g L-1 dozundan etkilenirken, 400 m g L-1 dozu bundan hem en önce gelmiştir. G75- üniform luk indeks değerleri istatistiksel olarak önem arz etm em iştir. En kısa G 90- ünifo rm lu k indeks değerlerine ise kontrol ve 0 m g L-1 dozunda ulaşılmış; bunu aynı gruptaki 200 ve 400 m g L-1 dozları takip etmiştir. En uzun G90- üniform luk indeks süreleri 800 m g L-1'de saptanmıştır. M ısır Tablo 11'de m ısır tohum ları üzerine kurşun uygulanm alarının; çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çim lenm e süresi özellikleri üzerine etkileri görülebilm ektedir. Tablo 11'de farklı k u rşu n dozlarının m ısır tohum larına uygulanm ası sonucu yapılan sayımlardan elde edilen verilere göre; en fazla to h u m çim lenm e oranı ve çim lenm e indeksi değerlerinin kontrol uygulam asında olduğu görülm ektedir. B unu sırasıyla 0 m g L-1 dozu ile aynı gruptaki 200 ve 400 m g L-1 dozları takip etmiş; en düşük değerler ise 800 m g L-1 dozunda b u lu n m u ştu r. M ısır tohum larının farklı kurşun dozları ile m uam ele edilm esi sonucunda en kısa T50 sürelerinin, kontrol uygulamasında olduğu saptanm ıştır Bunu 0 ve 200 m g L-1 dozları takip etmiş en uzun sürelere ise 400 ve 800 m g L-1 dozlarında ulaşılm ıştır. O rtalam a çim lenm e süresinde en başarılı uygulam a kontrol olm uş b u n u gittikçe geciken çim lenm e süreleriyle 0, 200 ve 400 m g L-1 dozları izlemiş ve en uzun çim lenm enin 800 m g L-1 doz uygulamasında olduğu saptanmıştır. Kurşun uygulam alarının G 75- ü n ifo rm lu k indeks değerlerini etkilem ediği anlaşılm ıştır. G 90- üniform luk indeks süresinde aynı gruptaki kontrol Tablo 11. Farklı kurşun (Pb) dozlarının mısır tohum larının çim lenm e oranı, çim lenm e indeksi ve çimlenme Ie It-; 0 91 (73) (65) (54) (5 2 ) (38) P ö d 0.01 LSD o Ortalama Çimlenme Süresi; G75- ve G90-: Çimlenme ve m g L-1 arasındaki dozlarda, uygulamalar arasında her hangi bir fark bulunam az iken, 800 m g L-1 doz uygulam asının etkisi olum suz olm uştur. TA R TIŞM A K urşun konsantrasyonlarındaki artış ile çim lenm e oranı domates, biber, fasulye ve mısırda 0 m g L-1; bamyada 400 m g L-1; hıyar ve kavunda 800 m g L-1 dozlarından itibaren olum suz etkilenirken, kurşun patlıcan, kabak ve karpuzda çim lenm e oranı üzerine olum suz etkide bulunm adığı görülm üştür. Ç im lenm e indeksi domates, biber, patlıcan, hıyar, kabak, fasulye ve m ısırda 0 m g L-1; karpuz ve bamyada 400 m g L-1; kavunda 800 m g L-1 kurşun dozlarından sonra önem li kayıplara uğramıştır. Yarı çim lenm e süresi kurşundan biber, patlıcan, kabak, fasulye ve m ısırda 0 m g L-1; karpuzda 400 m g L-1; domates, hıyar ve kavunda 800 m g L-1 dozlarından itibaren gecikm eye uğram ış, bam yada bir etki kaydedilememiştir. O rtalam a çim lenm e süresi de kurşunun biber, patlıcan, kabak, kavun, fasulye ve m ısırda 0 m g L-1; karpuzda 200 m g L-1; hıyar ve bam yada 400 m g L-1; dom ateste 800 m g L-1 dozlarından başlayarak daha geç sürelerde gerçekleşmiştir. Ç alışm ada kullanılan sebze tü rlerin in tohum larındaki çim lenm e perform ansları üzerine P b'un artırılmış dozlarının engelleyici etkileri ve kullanılan dozların düzeyleri, daha önce rapor edilmiş araştırma bulguları ile destek görmektedir. K urşunun, 50, 0 ve 150 ppm dozları domates ve ıspanakta önem li çim lenm e kayıplarına yol açmıştır (H am eed ve ark. 2001). O rtam da tolerans sınırlarının üzerinde bu elem entin bulunm ası kontrole göre çim lenm e oranının Albizia lebbeck'te 500 ppm ve Leucaena leucocephala'da 700 ppm 'de azaldığı rapor edilm ektedir (Iqbal ve Shazia 2004). Artan dozlarda kurşun ile yapılan çim lenm e oranı ve çim lenm e hızı denem elerinde, dom atesin bu özelliklerinin büyük oranlarda sekteye uğradığı bildirilm ektedir (Jaja ve O doem ena, 2004). K urşunun 0 m M ve özellikle 150 ve 200 m M 'den yüksek dozları Arabidopsis thaliana'da çim lenm e yüzdesi üzerine oldukça yüksek düzeylerde geriletici etki yapm ıştır (Weiqiang ve ark. 2005). K urşunun arttırılan dozlarının çeltikte (M ishra ve C houdhuri 1998), hıyar ve buğdayda (M unzuroglu ve Geckil 2002) da çim lenm eyi gerilettiği rapor edilm ektedir. P irinçte teste alınan üç çeşitte kurşunun 0, 300, 500 ve 700 m g L-1 dozlarına gidildikçe çim lenm e oranının iki çeşitte ve çim lenm e indeksinin bir çeşitte azaldığı kaydedilm iştir 170 No: 74, 20

8 Kurşunun Bazı Yazlık Sebzelerde Tohum Çimlenmesi... (Zhang ve ark. 2005). Ç alışm am ızda ele alınan sebze tü rlerin in çim lenm e ve çim lenm e sürelerinin arttırılan kurşun dozlarına tepkileri farklılıklar göstermiştir. Ç ünkü sebze tü rlerin in k u rşu n u to h u m kabuklarınca absorbe etm esi, bu absorbsiyonun to h u m kabuğundaki zararı, to h u m kabuğunu geçen k u rşu n u n tohum içi dinam ikleri bozması ve em briyo gibi organlara toksisitesi ile zarar verm esi gibi farklı fizyolojik etkilerin olduğu ve toleranslılıklarının değiştiği tahm in edilmektedir. Öyle ki bu bulgular, kurşunun çim lenm e ve çim lenm e süresi üzerindeki fizyolojik etkisini 12 familyaya ait türde kapsamlı olarak inceleyen bir çalışma ile destek görmektedir. Çalışmada her tü rü n artırılan (0, 00 ve 000 m g L-1) kurşuna tepkileri farklı bulunm uş; çim lenme oranından daha çok çim lenm e süresi, türlerin çoğunda olum suz etkilenm iştir. T ü rle rin bir çoğunun Pb iyonuna karşı geçirimi olan tohum kabuklarına sahip olduğu, kurşun geçirgen özelliği olan tohum kabuklarına sahip bu türlerde artan dozlara bağlı olarak tohum ların çim lenm e yeteneğinin kısm en azaldığı ve çim lenm enin geciktiği belirlenm iştir. T ohum larının geçirgenliği daha dirençli olan bir çok türde ise kurşunun etkisinin ortam daki yoğunluğuna, etki süresine ve penetrasyon direncine bağlı olarak çok yüksek dozlar gerektirdiği saptanm ıştır. B unda türlere göre değişmekle birlikte k u rşu n u n im bibisyon aşamasının farklı dönem lerindeki etkisi rol oynamıştır. T ohum kabukları im bibisyon aşam asının ilk periyodunda suyu fazlaca geçirirken kurşuna geçirimsiz olabilmekte, daha sonra su alımı azalırken kurşun alımı ise artmaktadır. K urşun im bibisyonun son aşamasında ise embriyoya ulaşmakta böylece çim lenm eyi geçiktirebilm ektedir. B una göre kurşu n u n to h u m kabuğuna sızm a ve zarar verm e düzeyinin, tohum kabuğunu aşıp tohum içine girme süresi ve m iktarının, tohum içinde başta embriyo olm ak üzere tüm dokulara toksik olm asının büyük rolü bulunm aktadır (W ierzbicka ve O bidzinska 1998). N itekim toprak altında tohum lar, kurşun gibi ağır m etallerin ilk hedeflerindendir ve bu nedenle çim lenm e, ağır metallere dayanıklı bir aşama gibi algılanır. Ç ünkü to h u m çim lenm esinde, tohum kabuğunun m etal iyonlarına geçirim sizliğinden dolayı, ağır m etallere karşı toleranslık söz k o nusudur. Ancak tohum kabuğunun tüm m etaller için genel bir bariyer olup olmadığı açık değildir. Ek olarak, to h u m kabukları sahip olduğu fizikselkimyasal özellikleriyle ve absorbe edilen farklı m etallerin dağılımındaki değişimi nedeniyle, tohum çim lenm esi üzerine farklı etkiler üretirler. M etallerin, to h u m kabuğuna çok d ü şü k düzeylerde sızması ilk etkidir. Ağır m etaller tohum kabuğunu aşınca em briyoya girer ve bu aşamada kökçük uzam ası aşam asına kıyasla daha toksik olurlar. Ç ünkü m etallerin doku içerisine girdikten sonra dağılım gösterdikleri veya biriktikleri bölgeler değişir. Ağır m etallerin bitki hücresi ve dokularında dağılım ı ortam daki konsantrasyonlarına, etki sürelerine, fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre değişir. Bitki hücreleri tarafından m etalik elem entlerin alınım ı, özellikle de köklerdeki alınım bitkilerin m ikro elem ent olarak çeşitli ağır metallere ihtiyaç duym alarından ö tü rü, bu elem entlerin taşınması ve birikm esi için uygun mekanizmalarla kolaylaştırılır. Ağır m etallerin engelleyici etkisi ise iyon toksisitesi, osm otik etki ve oksin yıkım ın bir sonucu olarak bitki büyüm e düzenleyicilerinin m iktarlarındaki azalm a şeklinde ortaya çıkar (H am eed ve ark. 2001, Ö zcan ve ark. 2001, Seregin ve Kozhevnikova 2005). D enem edeki verilere ve önceki araştırm a sonuçlarına göre; k urşunun arttırılan dozlarının çim lenm e oranı ve süresi değerlerini olum suz etkilediği, kayıplara yol açtığı ortaya konm uştur. Bu engellem ende ağır m etallerin, bitki tohum larında çim lenm e öncesi kabuk, çim lenm e sırasında tohum içi dokular ve çim lenm e sonrası özellikle radikulada büyüm e-gelişm e ile ilgili fizyolojik ve biyokimyasal olaylar üzerine etkilerinin olduğu sonucuna ulaşılmıştır. D enem eye konu olan sebze türlerinin kurşuna tepkilerinin ve tolerans sınırlarının değiştiği; bunda kurşunun türlere göre değişen tohum kabuğu direnci ve geçirgenlik m ekanizm alarının rol oynadığı söylenebilir. Buna göre kurşun ile bulaşık veya bulaşması söz konusu olabilecek alanlardaki tarımsal üretim lerde, kültür bitkilerinin kullanılması durum unda çim lenm e aşamasının belirleyici bir aşama olabileceği anlaşılmıştır. TEŞEK K Ü R Çalışmayı destekleyen Kahram anm araş Sütçü İm am Ü niversitesi Bilim sel A raştırm a Projeleri Y önetim Başkanlığı'na teşekkür ederiz. No: 74,

9 Akıncı ve Çalışkan KAYNAKLAR Al-Maskri AY, Khan M M, Iqbal MJ, Abbas M (2004) Germinability, vigour and electrical conductivity changes in acceleratedly aged waterm elon (Citrullus lanatus T.) seeds. Journal o f Food, Agriculture and Environm ent 2, 3-4, 0-3. Belimov AA, Safronova VI, Tsyganov VE, Borisov AY, Kozhemyakov AP Stepanok VV, M artenson AM, Pearson VG, Tikhonovich IA (2003) Genetic variability in tolerance to cadm ium and accumulation of heavy metals in pea (Pisum sativum L.). Euphytica 131, -35. Çepel N (1997) Toprak Kirliliği Erozyon ve Çevreye Verdiği Zararlar. Türkiye Erozyonla Mücadele, Ağaçlandırma ve Doğal Varlıkları Korum a Vakfı Yayın N o 14, Ankara. Ham eed N, Siddiqui ZS, Ahmed S (2001) Effects o f copper and lead on germination, accumulation and phenolic contents of Spinancea oleracea and Lycopersicum esculentum. Pakistan Journal o f Biological Science 4, 7, Iqbal ZM, Shazia Y (2004) Differential tolerance of Albizia lebbeck and Leucaena leucocephala at toxic levels of lead and cadmium. Polish Journal of Environmental Studies 13, 4, Jaja ET, O doem ena CSI (2004) Effect o f Pb, C u and Fe compounds on the germination and early seedling growth of tomato varieties. Journal o f Applied Science and Environmental M anagement 8, 2, Li CX, Feng SL, Shao Y, Jiang LN, Lu XY, Hao XL (2007) Effects o f arsenic on seed germination and physiological activities o f w heat seedlings. Journal o f Environm ental Sciences 19, M ercedes F, Carbonell MV, M artinez E (2007) Exposure o f maize seeds to stationary magnetic fields: Effects on germ ination and early growth. Environm ental and Experimental Botany 59, Mikayilov FD, Acar B (1998) Toprak ekosistemlerinde kirleticilerin taşınım mekanizmasının incelenmesi ve m odellenmesi. 7, 28, M ishra A, C houdhri M A (1998) Amelioration o f lead and m ercury effects on germination and rice seedling growth by antioxidants. Biologia Plantarum 41, 3, M unzuroglu O, Geckil H (2002) Effects o f metals on seed germination, root elongation, and coleoptile and hypocotyl growth in Triticum aestivum and Cucumis sativus. Archives o f Environmental C ontam ination and Toxicology 43, 2, N able RO, Banuelos GS, Paul JG (1997) Boron toxicity. Plant and Soil 193, Özcan S, Gürel E, Babaoğlu M (2001) Bitki Biyoteknolojisi. Selçuk Üviversitesi Vakfı Yayınları, Konya. Rai U N, Tripathi RD, Vajpayee P (2002) Bioaccumulation o f toxic metals (Cr, Cd, Pb and Cu) by seeds o f Euryale Ferox Salisb. (Makhana). C hem osphere 46, Seregin IV, Kozhevnikova AD (2005) Distribution of cadmium, lead, nickel, and strontium in ımbibing maize caryopses. Russian Journal o f Plant Physiology 52, 4, Shanker KA, Cervantes C, Loza H, Avudainayagam ST (2005) C hrom ium toxicity in plants. Environm ent International 31, Uysal Y, Taner F (2007) The Effect o f Cadm ium Ions on the Growth Rate o f the Freshwater M acrophyte Duckweed Lemna minor. 16, 62, Vural H (1993) Ağır metal iyonlarının gıdalarda oluşturduğu kirlilikler. 2, 8, 3-8. Weiqiang L, M oham m ad AK, Shinjiro Y, Yuji K (2005) Effects o f heavy metals on seed germination and early seedling growth o f Arabidopsis thaliana. Plant Grow th Regulation 46, Wierzbicka M, Obidzinska J (1998) The effect o f lead on seed imbibition and germination in different plant species. Plant Science 137, Zhang S, Jin H, Chen H, Chen F, Zheng Y, Song W (2005) Effect o f Pb pollution on seed vigor of three rice cultivars. Rice Science 12, 3, Z enk M H (1996) Heavy metal detoxification in higher plants. Gene 179, No: 74, 20