Tuz Stresindeki Satsuma Mandarinlerinin Fizyolojik Özellikleri İle Potasyumlu Gübreleme İlişkisi

Transkript

1 Tuz Stresindeki Satsuma Mandarinlerinin Fizyolojik Özellikleri İle Potasyumlu Gübreleme İlişkisi Cenk Ceyhun Kılıç 1 Dilek Anaç 2 ÖZET Bu çalışamada, sulama suyu tuz konsantrasyonunun 0,6-3,0 ve 6,0 dsm -1 olduğu tuzlu koşullarda, tuz stresindeki Poncirus trifoliata ve Troyer citrange anaçları üzerine aşılı Satsuma mandarininin (Citrus unshiu Marc.) fizyolojik özellikleri ile potasyumlu gübreleme ilişkisi araştırılmıştır. Ağaç başına 300 g N, 200 g P 2 O ve 0 (kontrol)-600 ve 1200 g K 2 O nun % 40 ı temel gübreleme olarak Mart ayı içerisinde, % 60 ı da damla gübre ile sulama döneminde verilmiştir. Anaç ve Potasyum lu Gübreleme iki farklı teknik olarak kullanılmış ve bitkilerin tuza karşı gösterdiği tepkiler iki yıl süresince; yapraktaki fotosentez kapasiteleri, klorofil fluoresansları ve yaprak alan indekslerinin araştırılmasıyla gerçekleştirilmiştir. Yaprak alan indeksi (LAI) üzerine aynı yetiştirme koşullarında anaç etkisi önemli bulunmuştur. Troyer citrange in LAI i Poncirus trifoliata dan daha yüksek olmuştur. Tuzlu koşullarda Poncirus trifoliata K lu gübrelemeden etkilenmiş ancak etki istatistiki olarak K 1 dozundan sonra önemli olmamıştır. Klorofil Fluoresansı (CF) üzerine anaçın etkisi önemli bulunmuştur. Troyer citrange üzerindeki Satsuma mandarini yapraklarının CF sı Poncirus trifoliata dan daha yüksektir. Tuzlu şartlarda K lu gübreleme ile Poncirus trifoliata nın CF sı Troyer citrange a yaklaşmıştır. Fotosentez (A) üzerine anaç etkisi önemsiz bulunmuştur. Tuz uygulamaları A yı etkilemiştir, ancak anaçlar arası farklılık tuzun en fazla verildiği şartta (S 4 ) belirgin olmuş ve en yüksek A, Troyer citrange de saptanmıştır. Potasyumlu gübrelemenin A üzerine etkisi tuz uygulanmayan ve düşük tuz konsantrasyonlarında her iki anaçta da belirgin olmuş ancak göreceli olarak K un Poncirus trifoliata ya ait A değerini daha fazla arttırdığı bulunmuştur. Elde edilen bulgularına göre, çok tuzlu şartlarda (6, dsm -1 ) Poncirus trifoliata için 1200 g K 2 O/ağaç ve daha dayanıklı olarak bilinen Troyer citrange için 600 g K 2 O/ağaç dozları önerilebilinir. Fidanlar büyüdükçe her yıl toprak analizleri yapılarak yukarıda önerilen dozlar arttırılmalıdır. Anahtar Sözcükler: Satsuma mandarini (Citrus unshiu Marc), tuz stresi, fotosentez, klorofil fluoresansı, yaprak alan indeksi. 1 Dr., Ege Universitesi Bayındır MYO Seracılık Bölümü e-posta: cenk.kilic@ege.edu.tr 2 Prof. Dr., Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü, 3100 Bornova İzmir e-posta: dilek.anac@ege.edu.tr 1

2 The Relationship Between Potassium Fertilization and Phsyological Parametres of Satsuma Mandarine Under Salt Stres ABSTRACT Different stres coping techniques were investigated to examine thier effects on the biochemical activities of Satsuma mandarins grown under salt stres which was created by enhanced electrical conductivity of the irrigation water as 0.6 dsm -1, 3.0 dsm -1 and 6.0 dsm -1. Different rootstocks, Poncirus trifoliata and Troyer citrange and different potassium fertilization rates of 0 (control), 600, 1200 g K 2 O/tree were the techniques practiced. Photosynthesis, chlorophyll fluorescence and leaf area index were evaluated two years successively. Based on the leaf properties measured and yields obtained 1200 g K 2 O/tree for Poncirus trifoliata which is a sensitive rootstock and 600 g K 2 O/tree for Troyer citrange which is relatively tolerant to salt could be recommended, under highly saline conditions (6. dsm-1). However, the recommended amount could be increased as plants grew based on soil testing results. Key Words: Satsuma mandarine (Citrus unshiu Marc), salt stres, photosynthesis, chlorophyll fluorescence, leaf area index, SOD, CAT, POX GİRİŞ Tuzluluk, kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde, tarımsal üretimin başladığı çağlardan beri üreticiler için büyük sorundur. Dünya genelinde yağışların yıldan yıla azalması ve mevcut su kaynaklarının öncelikli olarak evsel ve endüstri alanlarında kullanılıyor olması, özellikle bu iklim bölgelerinde bilinen geleneksel üretim yöntemlerinin değiştirilmesi zorunluluğunu ortaya koymaktadır. Bitkilerde tuz stresine sebep olan suda eriyebilir formdaki tuzlar, kayaların bünyesindeki primer minerallerin fiziksel parçalanma ve kimyasal ayrışımları sonucu açığa çıkar. Ancak tuzluluk problemi daha ziyade tuzların ayrıştıkları yerlerden sular aracılığı ile taşınıp düz ve alçak yerlerde birikmeleri sonucunda görülmektedir. Ayrıca; arazinin jeolojik olarak eski bir iç deniz veya tuzlu göl olması, tuzlu toprakların oluşmasında da önemli bir faktördür (Tuncay, 1983). Türkiye ekonomisi açısından önemli bir ihraç ürünü olan Satsuma mandarini, tuzluluğa duyarlı bitkiler grubunda yer almaktadır (Maas and Hoffman, 1977). Birçok bitki için zararlı etkisi görülmeyen düşük tuz konsantrasyonları bile turunçgil ağaçlarında önemli olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Uygun anaç, damla sulama sistemi ve dengeli bir gübreleme programı ile bitkinin bu stres koşullarından minimum düzeyde etkilenmesi mümkündür. Buna rağmen turunçgil 2

3 alanları Ege Bölgesi nde marjinal üretim sınırına ulaşmakta, Akdeniz Bölgesi nde ise bu alanlar turizme açılmaktadır. Türkiye de turunçgil üretiminin %9 i Ege ve Akdeniz kıyılarından sağlanmaktadır. İzmir yöresinde ise en fazla üretilen turunçgil türü mandarin ve özellikle Satsuma mandarinidir. Toplam mandarin üretiminin %20 si bu yöreden karşılanmaktadır (Anonim, 2001; Anonim, 2003 a, b ). Bu denemede tuzluluğun Satsuma mandarinine (Citrus unshiu Marc.) olan etkisini görmek amacıyla 0,6, 3,0, 6,0 dsm -1 olmak üzere üç farklı tuz konsantrasyonu uygulanmıştır ve Satsuma mandarininde yarattıkları stresin biyokimyasal etkilerinin kontrolüne yönelik teknikler araştırılmıştır. Anaç ve Potasyum lu Gübreleme iki farklı teknik olarak kullanılmıştır. MATERYAL ve YÖNTEM Materyal Araştırma, bölgedeki tuz zararının etkisini kontrollü şartlarda izlemek ve değerlendirmek üzere 1996 yılında Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümüne ait deneme bahçesindeki Poncirus trifoliata ve Troyer citrange anaçlarına aşılı Satsuma mandarini (Citrus unshiu Marc.) tuzluluk parselinde gerçekleştirilmiştir. Sıra üzeri 3 m, sıra arası 2, m olarak tesis edilen bahçede, tuzluluğun bitkiler üzerindeki etkilerini incelemek için 0,6 (kontrol), 3,0 ve 6,0 dsm -1 düzeylerinde üç farklı tuz uygulaması Mayıs-Kasım ayları arasında sulama ile birlikte yapılmıştır. Ayrıca K un tuzluluk üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla üç farklı dozda g (opt.) g (yüksek) K 2 O /ağaç uygulanmıştır. Ağaç başına 300 g N, 200 g P 2 O % 40 ı temel gübreleme olarak Mart ayı içerisinde, %60 ı da damla gübre ile sulama döneminde verilmiştir. Ağaçlara verilen su miktarı evapotranspirasyon oranına göre hesaplanmıştır yılında Class-A pan değeri 0,40 ve 2002 de 0,4 olarak alınmıştır ve toplam sulamayla verilen su miktarı ise, sırasıyla 41,26 mm ve 420,26 mm dir. Yöntem Yapraklarda klorofil floresansı ölçümü (hasat zamanından sonra) Plant Efficiency Analyser (Hansatech Ins. Ltd., Model PEA MK2) cihazı ile yapraklarda klorofil fluoresansı belirlenmiştir. Yaprakta gaz alışverişi ölçümü (sulama dönemi başlangıcı ve bitiminde): 3

4 Yaprak gaz alışveriş parametreleri, tek gaz hücreli, taşınabilir karbondioksit analiz cihazı (IRGA=Infra-red gas analyser), (Photosynthesis system, CI-301 PS CID,Inc.) ile ağaçların kuzeye bakan yönlerindeki yapraklar üzerinde ve sabahleyin yani stomaların açık olduğu saatlerde sulama dönemi başlangıcı öncesi (Haziran) ve sulama dönemi bitiminden sonra (Ekim) yapılmış ve RS-232 taşıyıcı programı ile bilgisayara aktarılıp bitkinin Fotosentez (A) ve Transpirasyon (E) değerleri ile bitki su kullanımı değerleri (WUE) hesaplanmıştır (Long and Hallgren,199; Patakas et al., 1997). Yaprak alanı indeksi (hasat zamanından sonra): Yaprak alanı indeksi, Fish Eye (Digital plant canopy imager) yaprak alanı indeksi ölçer (CID Inc. CI-310) ile saptanmıştır. Yaprak alanı indeksi yaprak alanının taç alanına bölümünden elde edilen bir indekstir (Hunt, 1990). 4

5 1,00 Fv/Fm 1,00 Fv/Fm 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 K0 K1 K2 K0 K1 K2 P.trifoliata T.citrange S0 S2 S4 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 S0 S2 S4 P.trifoliata K0 P.trifoliata K1 P.trifoliata K2 T.citrange K0 T.citrange K1 T.citrange K2 Şekil yılında anaçlar, tuzluluk ve K dozuna göre yaprak klorofil fluoresansı K0 K1 K2 K0 K1 K2 S0 S2 S P.trifoliata K0 P.trifoliata K1 P.trifoliata K2 T.citrange K0 T.citrange K1 T.citrange K2 A P.trifoliata T.citrange A 0 S0 S2 S4 Şekil yılı Haziran ayında anaçlar, tuzluluk ve K dozuna göre yaprak Fotosentez hızı (µmolm -2 s -1 )

6 A K0 K1 K2 K0 K1 K2 P.trifoliata T.citrange S0 S2 S A S0 S2 S4 P.trifoliata K0 P.trifoliata K1 P.trifoliata K2 T.citrange K0 T.citrange K1 T.citrange K2 Şekil yılı Eylül ayında anaçlar, tuzluluk ve K dozuna göre yaprak Fotosentez hızı (µmolm -2 s -1 ) 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 K0 K1 K2 K0 K1 K2 P.trifoliata T.citrange S0 S2 S4 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 S0 S2 S4 P.trifoliata K0 P.trifoliata K1 P.trifoliata K2 T.citrange K0 T.citrange K1 T.citrange K2 Şekil yılında anaçlar, tuzluluk ve K dozuna göre yaprak LAI 6

7 SONUÇ ve ÖNERİLER 1- Klorofil Fluoresansı (CF) Anaç ın klorofil fluoresansı üzerindeki etkisi önemli bulunmuştur. Troyer citrange üzerindeki Satsuma mandarini yapraklarının CF sı Poncirus trifoliata dan daha yüksektir. Tuzlu şartlarda K lu gübreleme ile Poncirus trifoliata nın CF sı Troyer citrange a yaklaşmıştır. 2. Fotosentez (A) Fotosentez üzerine anaç etkisi önemsiz bulunmuştur. Tuz uygulamaları A yı etkilemiştir, ancak anaçlar arası farklılık tuzun en fazla verildiği şartta (S 4 ) belirgin olmuş ve en yüksek A, Troyer citrange de saptanmıştır. Potasyumlu gübrelemenin A üzerine etkisi tuz uygulanmayan ve düşük tuz konsantrasyonlarında her iki anaçta da belirgin olmuş ancak göreceli olarak K un Poncirus trifoliata ya ait A değerini daha fazla arttırdığı bulunmuştur. Yüksek konsantrasyonunda tuz uygulamalarında (S 4 ) yıllar itibariyle çelişkiler saptanmış ve daha detaylı çalışmaların yapılması gerektiği düşünülmektedir. 3.Yaprak alan indeksi (LAI) Aynı yetiştirme koşullarında anaç etkisi önemli bulunmuştur. Troyer citrange in LAI i Poncirus trifoliata dan daha yüksek olmuştur. Tuzlu koşullarda Poncirus trifoliata K lu gübrelemeden etkilenmiş ancak etki istatistiki olarak K 1 dozundan sonra önemli olmamıştır. Bu sonuçların ışığı altında anaç olarak kullanılan Satsuma mandarini parsellerinde aşağıdaki öneriler yapılabilir: Yüksek tuz içeren sulama suyu koşullarında Poncirus trifoliata için 1200 g K 2 O /ağaç olan K 2 ve daha dayanıklı olarak bilinen Troyer citrange için 600g K 2 O/ ağaç K 1 dozları önerilebilinir. Fidanlar büyüdükçe her yıl toprak analizleri yapılarak yukarıda önerilen dozlar düzenlenebilir. KAYNAKLAR Anonim, DPT Özel İhtisas Komisyonu Raporları, Ankara. Anonim 2003a. 7

8 Anonim 2003b. Hunt, R., Basic Growth Analysis. Unvin Hyman Ltd. London,UK. Long, S. P, Hallgren, J. E., 199. Measurenment of CO 2 Assimilation by Plants in the Field and The Laboratory. Photosynthesis and Production in a changing Environment, A field and Laboratory Manual Ed. D. O. Hall, J. M. O Scurlock, H. R. Bolhar-Nordenkamf, R. C. Leegood ve S. P. Long Chapman & Hall, New York. Maas, E. V. and Hoffman, G. J., Crop salt tolerance-current assesment. J. irrig. and Drainage Div. Am. Soc. Civil Eng. 103 (IR2): Patakas, A., Noitsakis, B., and Chartzoulakis, K Changes in WUE in Vitis vinifera as affected by leaf age. Proc. 2 nd Int. Sym. On Irrigation of Hort. Crops Ed. K. S Chartzoulakis. Acta Hort. 449, 2: p. Tuncay, H., Türkiye Toprakları. E.Ü. Ziraat Fak. Teksir Yayınları No: 69, Bornova, İzmir. Teşekkür Bu çalışmanın yürütülmesinde desteklerinden dolayı TÜBİTAK ve IPI kurumlarına teşekkür ederiz. 8