ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ BİBER TOHUMLARINDA KONTROLLÜ NEMLENDİRME UYGULAMASININ TOHUM KALİTESİNE ETKİSİ Gamze KAYA BAHÇE BİTKİLERİ ANABİLİM DALI ANKARA 2008 Her hakkı saklıdır

ÖZET Doktora Tezi BİBER TOHUMLARINDA KONTROLLÜ NEMLENDİRME UYGULAMASININ TOHUM KALİTESİNE ETKİSİ Gamze KAYA Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. İbrahim DEMİR Bu araştırma, biber (Capsicum annuum L.) tohumlarında kontrollü nemlendirme uygulamasının fide gelişimi, düşük ve yüksek sıcaklık ile tuz stresinde, çimlenme, kurutma, depolama, tohumda şeker, yağ, yağ asitleri ve enzim aktivitesindeki değişimlere etkisini incelemek amacıyla 2005 ve 2006 yıllarında yürütülmüştür. Yapılan bir dizi araştırmada Çorbacı, Sera Demre 8 ve Yalova Yağlık çeşitleri materyal olarak kullanılmıştır. Denemeler Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü Tohum Bilimi Laboratuvarında yürütülmüştür. Kontrollü nemlendirme uygulaması 5 g tohumun 50 ml su bulunan havalandırılmış tüplere konulmasıyla 25 o C de karanlıkta 48 saat süreyle yapılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, biberde kontrollü nemlendirme uygulamasının çimlenme zamanını kısalttığı, fide gelişimini artırdığı, düşük, yüksek sıcaklık ve tuz stresinde çimlenme, çıkış ve fide gelişimini artırdığı belirlenmiştir. Uygulama sonrası kurutmanın etkisinin incelendiği denemede uygulanmış tohumlar 15, 25 ve 35 o C sıcaklık ve %13, %35 ve %75 oransal nemde 48 saat kurutulmuştur. Kurutmada, 15-35 o C sıcaklıkların kullanılabileceği ancak, oransal nemin tohumun yavaş su kaybetmesini sağlayacak %75 e ayarlanması gerektiğini ortaya koymuştur. Uygulanmış tohumlar 5, 15 ve 25 o C de 3, 6 ve 9 ay süreyle depolanmıştır. Depolama süresinin artmasıyla uygulanmış tohumların kontrole göre daha hızlı bozulduğu sonucuna varılmıştır. Uygulanmış tohumların 15 o C nin altında ve en fazla 3 ay süreyle depolanması gerektiği belirlenmiştir. Kontrollü nemlendirme uygulamasının tohumlarda oluşturduğu biyokimyasal değişimler incelendiğinde, tohumdaki yağ oranının azaldığı, yağ asitlerinin değişmediği ve sakaroz oranının uygulamayla azaldığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, katalaz (CAT), askorbat peroksidaz (APX) ve süperoksit dismutaz (SOD) enzimlerinin aktivitesinde artış olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak enzim aktivitesindeki bu artışın uygulamayla meydana gelen olumlu etkide önemli rol oynadığı söylenebilir. Ekim 2008, 149 sayfa Anahtar Kelimeler: Biber, Capsicum annuum L., kontrollü nemlendirme, tohum depolama, tohum kalitesi, yağ asitleri ve şeker içeriği i

ABSTRACT Ph.D. Thesis THE EFFECT OF CONTROLLED HYDRATION TREATMENT ON PEPPER SEED QUALITY Gamze KAYA Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Horticulture Supervisor: Prof. Dr. İbrahim DEMİR This research was conducted to investigate the effects of controlled hydration on germination, seedling growth, low and high temperatures, salt stress and drying, storage, oil, fatty acid composition and enzyme activities of pepper (Capsicum annuum L.) seeds. In the experiments, Çorbacı, Sera Demre 8 and Yalova Yağlık varieties were used as material. The experiments were conducted at Seed Science Laboratory of Horticulture Department, Faculty of Agriculture, Ankara University. Controlled hydration was performed in glass tubes placed in water bath and 5 g pepper seeds were put into 50 ml of distilled water at 25 o C for 48 hours. Results of the research showed that controlled hydration resulted in decreasing in time to germination and increasing in seedling growth; besides, germination, emergence and seedling growth under salt, low and high temperature stresses were enhanced. In drying experiment, hydrated seeds were dried at 15, 25 and 35 o C and relative humidity of 13%, 35% and 75% for 48 hours. Drying experiment revealed that 15-35 o C should be applied providing that relative humidity permitting slow drying must be used. Hydrated-dehydrated seeds were stored at 5, 15 and 25 o C for 3, 6 and 9 months. Increasing storage period caused deterioration in hydrated seeds rather than non-hydrated. Hydrated seed appeared to be storable at lower than 15 o C for 3 months. In terms of the effects of hydration on biochemical changes of seeds, hydration was responsible for decreasing in oil and sucrose but fatty acid composition was not changed. However, catalase, ascorbate peroxidase and superoxide dismutase activities increased in hydrated seeds. In conclusion, the beneficial effect of hydration may be resulted from increased enzyme activities of hydrated seeds. October 2008, 149 pages Key Words: Pepper, Capsicum annuum L., controlled hydration, seed storage, seed quality, fatty acid and sugar content. ii

TEŞEKKÜR Çalışmalarımı yönlendiren, araştırmalarımın her aşamasına bilgi, öneri ve yardımlarını esirgemeyerek akademik ortamda engin fikirleriyle yetişme ve gelişmeme katkıda bulunan danışman hocam sayın Prof.Dr. İbrahim DEMİR e (Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü), çalışmalarımı titizlikle inceleyerek yol gösteren Tez İzleme Komitesi üyeleri Prof.Dr. Aziz TEKİN (Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü) ve Doç.Dr. Köksal DEMİR e (Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü), bilgi ve tecrübesiyle bana yol gösteren, zaman ayıran ve denemenin yürütülmesinde yardımcı olan sayın Prof. Dr. Cengiz SANCAK (Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü), Dr. Z. Aytanga ÖKMEN (ODTÜ Gıda Mühendisliği Bölümü), Doç.Dr. Nurdan TUNA GÜNEŞ (Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü), Yard. Doç.Dr. Fikret YAŞAR a (Yüzüncü Yıl Üniversitesi Bahçe Bitkileri Bölümü), bilgi ve deneyimlerinden yaralandığım sayın Prof.Dr. Şebnem ELLİALTIOĞLU na (Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü), gerek doktora çalışmamda gerek diğer bilimsel çalışmalarımda gerekse de özel hayatımda yardımlarını hiçbir zaman esirgemeyen, fedakar arkadaşlarım Dr. Mustafa ÖZÇOBAN, Zir.Yük.Müh. Evran DOĞAN, Zir.Yük. Müh. Sıtkı ERMİŞ, Dr. Arif İPEK, Araş Gör. Mustafa KIRALAN, Dr. Satı ÇÖÇÜ ye, arazide birlikte çalıştığım tarla teknisyeni Mehmet AKINCI ve Nihat PORSUK a, çalışmalarım süresince birçok fedakârlıklar göstererek beni destekleyen sevgili eşime ve aileme en derin duygularımla teşekkür ederim. Gamze KAYA Ankara, Ekim 2008 iii

İÇİNDEKİLER ÖZET... i ABSTRACT... TEŞEKKÜR... iii SİMGELER DİZİNİ... ŞEKİLLER DİZİNİ... ÇİZELGELER DİZİNİ... 1. GİRİŞ... 1 2. KAYNAK ARAŞTIRMASI... 6 3. MATERYAL VE YÖNTEM... 33 3.1 Materyal... 33 3.2 Yöntem... 36 3.2.1 Verilerin elde edilmesi... 40 3.2.2 Verilerin değerlendirilmesi... 41 4. ARAŞTIRMA BULGULARI... 42 4.1 Kontrollü Nemlendirme Uygulamasının Fide Gelişimine Etkisi... 42 4.1.1 Toplam fide çıkış yüzdesi... 42 4.1.2 Normal fide çıkış yüzdesi... 44 4.1.3 Ortalama çıkış zamanı... 45 4.1.4 Fide kök ve sürgün uzunluğu... 47 4.1.5 Fide yaş ve kuru ağırlığı... 48 4.2 Kontrollü Nemlendirme Uygulamasının Stres Sıcaklıklarında Çimlenme ve Tuz Stresinde Fide Çıkış Oranına Etkisi... 50 4.2.1 Yüksek sıcaklık... 50 4.2.1.1 Toplam çimlenme yüzdesi... 50 4.2.1.2 Normal çimlenme yüzdesi... 52 4.2.1.3 Ortalama çimlenme zamanı... 54 4.2.2 Düşük sıcaklık... 55 4.2.2.1 Toplam çimlenme yüzdesi... 55 4.2.2.2 Normal çimlenme yüzdesi... 57 4.2.2.3 Ortalama çimlenme zamanı... 58 4.2.3 Tuz stresinde fide çıkışı... 59 4.2.3.1 Toplam ve normal fide çıkış yüzdesi... 59 ii vi vii x iv

4.2.3.2 Ortalama çıkış zamanı (MET)... 69 4.2.3.3 Fide kök ve sürgün uzunluğu... 72 4.2.3.4 Fide yaş ve kuru ağırlığı... 74 4.3 Kontrollü Nemlendirme Uygulaması Sonrası Kurutma Etkisi... 78 4.3.1 Toplam çimlenme yüzdesi... 79 4.3.2 Normal çimlenme yüzdesi... 82 4.3.3 Ortalama çimlenme zamanı... 84 4.3.4 Fide kök uzunluğu... 86 4.3.5 Kurutma koşullarının tohum gücüne (hızlı yaşlandırma) etkisi (toplam çimlenme yüzdesi)..... 89 4.3.6 Kurutma koşullarının tohum gücüne (hızlı yaşlandırma) etkisi (normal çimlenme yüzdesi)... 91 4.4 Kontrollü Nemlendirme Uygulaması Sonrası Depolama Etkisi... 94 4.4.1 Toplam çimlenme yüzdesi... 94 4.4.2 Normal çimlenme yüzdesi... 99 4.4.3 Ortalama çimlenme zamanı... 104 4.4.4 Kurutma koşullarının tohum gücüne (hızlı yaşlandırma) etkisi (toplam çimlenme yüzdesi)... 109 4.4.5 Kurutma koşullarının tohum gücüne (hızlı yaşlandırma) etkisi (normal çimlenme yüzdesi)... 114 4.5 Kontrollü Nemlendirme Uygulaması Sonrası Tohum Şeker İçeriği... 119 4.6 Kontrollü Nemlendirme Uygulaması Sonrası Yağ Asitleri Kompozisyonu ve Toplam Yağ İçeriği... 120 4.6.1 Toplam yağ içeriği... 120 4.6.2 Yağ asitleri kompozisyonu... 121 4.7 Kontrollü Nemlendirme Uygulamasının Enzim Aktivitesine Etkisi... 123 4.8 Kontrollü Nemlendirme Uygulamasının Embriyo Gelişimine Etkisi... 124 5. TARTIŞMA VE SONUÇ... 128 KAYNAKLAR... 137 ÖZGEÇMİŞ... 147 v

SİMGELER DİZİNİ PEG KNO 3 KH 2 PO 4 GA 3 MGT MET KCl NaCl K 2 SO 4 CaCl 2 Na 2 SO 4 Ca(NO 3 ) 2 Na 2 HPO 4 NH 4 NO 3 K 3 PO 4 K 2 HPO 4 Na 2 CO 3 H 2 O 2 H 2 SO 4 Na 2 CO 3 MDA GR SOD DHAR CAT APX AAPH HPLC GC EDTA Polietilen Glikol Potasyum Nitrat Monopotasyum Fosfat Giberellik Asit Ortalama Çimlenme Zamanı Ortalama Çıkış Zamanı Potasyum Klorür Sodyum Klorür Potasyum Sülfat Kalsiyum Klorür Sodyum Sülfat Kalsiyum Nitrat Disodyum Fosfat Amonyum Nitrat Potasyum Fosfat Dipotasyum Fosfat Sodyum Karbonat Hidrojen Peroksit Sülfürik Asit Sodyum Karbonat Malondialdehit Glutatyon Reduktaz Süperoksit Dismutaz Dihidroaskorbatreduktaz Katalaz Askorbat Peroksidaz 2,2 -Azobis Hidroklorid High Performance Liquid Chromatography (Yüksek Performans Sıvı Kromatografi) Gas Chromatography (Gaz Kromatografisi) Etilen Diamin Tetraasetik Asit vi

ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 3.1 Demre çeşidinin olgunluk dönemindeki meyveleri ve tohumları... 34 Şekil 3.2 Çorbacı çeşidinin olgunluk dönemindeki meyveleri ve tohumları... 34 Şekil 3.3 Hasat döneminde Yalova çeşidinin arazideki durumu... 35 Şekil 3.4 Hasat edilen biberlerin tohumlarının çıkarılışından bir görünüm... 35 Şekil 3.5 Kontrollü nemlendirme düzeneği... 36 Şekil 4.1 Şekil 4.2 Şekil 4.3 Şekil 4.4 Şekil 4.5 Şekil 4.6 Uygulamanın 2005 ve 2006 yıllarında biber çeşitlerinde toplam ve normal fide çıkışı (%) üzerine etkisi...... 43 Uygulamanın 2005 ve 2006 yıllarında biber çeşitlerinde ortalama çıkış zamanı MET (gün), fide kök ve sürgün uzunluğu (cm) na etkisi... 46 Uygulamanın 2005 ve 2006 yıllarında biber çeşitlerinde fide yaş ve kuru ağırlığı (mg) üzerine etkisi... 50 Uygulamanın 2005 ve 2006 yıllarında biber çeşitlerinde yüksek sıcaklıkta (35 o C), toplam ve normal çimlenme oranı (%) ile ortalama çimlenme zamanına (MGT) (gün) etkisi... 53 Uygulamanın 2005 ve 2006 yıllarında üç farklı biber çeşidinde düşük sıcaklıkta (15 o C), toplam ve normal çimlenme oranı (%) ile ortalama çimlenme zamanına (MGT) (gün) etkisi...... 55 2005 yılında uygulamanın tuz stresinde üç farklı biber çeşidinde toplam ve normal çıkış oranına (%) etkisi... 59 Şekil 4.7 Çeşitlerin 0mM NaCl de fide çıkışına ait bir görünüm... 63 Şekil 4.8 Çeşitlerin 50mM NaCl stresindeki fide çıkışına ait bir görünüm... 63 Şekil 4.9 Çeşitlerin 100mM NaCl stresindeki fide çıkışına ait bir görünüm... 64 Şekil 4.10 Çeşitlerin 150mM NaCl stresindeki fide çıkışına ait bir görünüm... 64 Şekil 4.11 2006 yılında uygulamanın biber çeşitlerinde farklı tuz konsantrasyonlarında toplam ve normal çıkış oranına (%) etkisi... 67 Şekil 4.12 2005 yılında uygulamanın biber çeşitlerinde farklı tuz konsantrasyonlarında ortalama çıkış zamanı (gün), fide kök ve sürgün uzunluğuna (cm) etkisi..... Şekil 4.13 2006 yılında uygulamanın biber çeşitlerinde farklı tuz konsantrasyonlarında ortalama çıkış zamanı (gün), fide kök ve sürgün uzunluğuna (cm) etkisi..... 71 Şekil 4.14 2005 yılında uygulamanın biber çeşitlerinde farklı tuz konsantrasyonlarında fide yaş ve kuru ağırlığına (mg) etkisi... 75 Şekil 4.15 2006 yılında uygulamanın biber çeşitlerinde farklı tuz konsantrasyonlarında fide yaş ve kuru ağırlığına (mg) etkisi... 76 vii

Şekil 4.16 Şekil 4.17 Şekil 4.18 Şekil 4.19 Şekil 4.20 Şekil 4.21 Şekil 4.22 Şekil 4.23 Şekil 4.24 Şekil 4.25 Şekil 4.26 Şekil 4.27 Şekil 4.28 Şekil 4.29 Şekil 4.30 Şekil 4.31 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıklarda yapılan kurutmanın toplam çimlenme oranına (%) etkisi... 81 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıklarda yapılan kurutmanın normal çimlenme oranına (%) etkisi... 83 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıkta yapılan kurutmanın ortalama çimlenme zamanına (gün) etkisi...... 85 2005 ve 2006 yılında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıkta yapılan kurutmanın fide kök uzunluğuna (cm) etkisi... 88 2005 ve 2006 yıllarında kurutma sonrası hızlı yaşlandırmanın toplam çimlenme oranına (%) etkisi...... 89 2005 ve 2006 yıllarında kurutma sonrası hızlı yaşlandırmanın normal çimlenme oranına (%) etkisi...... 92 2005 yılında uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürede yapılan depolamanın biber çeşitlerinde toplam çimlenme oranına (%) etkisi... 97 2006 yılında uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürede yapılan depolamanın biber çeşitlerinde toplam çimlenme oranına (%) etkisi... 98 2005 yılında uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürede yapılan depolamanın biber çeşitlerinde normal çimlenme oranına (%) etkisi... 102 2006 yılında uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürede yapılan depolamanın biber çeşitlerinde normal çimlenme oranına (%) etkisi... 103 2005 yılında uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürede yapılan depolamanın biber çeşitlerinde ortalama çimlenme zamanına (gün) etkisi... 107 2006 yılında uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürede yapılan depolamanın biber çeşitlerinde ortalama çimlenme zamanına (gün) etkisi... 108 Biber çeşitlerinde 2005 yılında farklı sıcaklıklarda yapılan depolama sonrası hızlı yaşlandırmanın toplam çimlenme oranına (%) etkisi... 112 Biber çeşitlerinde 2006 yılında farklı sıcaklıklarda yapılan depolama sonrası hızlı yaşlandırmanın toplam çimlenme oranına (%) etkisi... 113 Biber çeşitlerinde 2005 yılında farklı sıcaklıklarda yapılan depolama sonrası hızlı yaşlandırmanın normal çimlenme oranına (%) etkisi... 116 Biber çeşitlerinde 2006 yılında farklı sıcaklıklarda yapılan depolama sonrası hızlı yaşlandırmanın normal çimlenme oranına (%) etkisi... 118 Şekil 4.32 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası Katalaz (CAT) aktivitesindeki değişim (µmol/min/g)...... 123 viii

Şekil 4.33 Şekil 4.34 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası Askorbat peroksidaz (APX) aktivitesindeki değişim (µmol/min/g)... 124 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası Süperoksit dismutaz (SOD) aktivitesindeki değişim (U/g)...... 124 Şekil 4.35 Demre çeşidinin kontrol tohumlarında embriyonun durumu... 125 Şekil 4.36 Demre çeşidinin uygulanmış tohumlarında embriyonun durumu... 125 Şekil 4.37 Yalova çeşidinin kontrol tohumlarında embriyonun durumu... 126 Şekil 4.38 Yalova çeşidinin uygulanmış tohumlarında embriyonun durumu... 126 ix

Çizelge 4.1 Çizelge 4.2 ÇİZELGELER DİZİNİ 2005 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin toplam ve normal fide çıkışı, ortalama çıkış zamanı (MET), fide sürgün ve kök uzunluğu, fide yaş ve kuru ağırlığı üzerine etkisi. 42 2006 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin toplam ve normal fide çıkışı, ortalama çıkış zamanı (MET), fide sürgün ve kök uzunluğu, fide yaş ve kuru ağırlığı üzerine etkisi... 44 Çizelge 4.3 2005 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin yüksek sıcaklıkta (35 o C) toplam ve normal çimlenme ile ortalama çimlenme zamanına (MGT) etkisi... 51 Çizelge 4.4 2006 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin yüksek sıcaklıkta (35 o C) toplam ve normal çimlenme ile ortalama çimlenme zamanına (MGT) etkisi... 52 Çizelge 4.5 2005 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin düşük sıcaklıkta (15 o C) toplam ve normal çimlenme ile ortalama çimlenme zamanına (MGT) etkisi... 56 Çizelge 4.6 2006 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin düşük sıcaklıkta (15 o C) toplam ve normal çimlenme ile ortalama çimlenme zamanına (MGT) etkisi... 57 Çizelge 4.7 Çizelge 4.8 Çizelge 4.9 2005 yılında uygulamanın tuz stresinde Çorbacı çeşidinin toplam ve normal çıkış, ortalama çıkış zamanı (MET), fide sürgün ve kök uzunluğu, fide yaş ve kuru ağırlığı üzerine etkisi... 2005 yılında uygulamanın tuz stresinde Demre çeşidinin toplam ve normal çıkış, ortalama çıkış zamanı (MET), fide sürgün ve kök uzunluğu, fide yaş ve kuru ağırlığı üzerine etkisi... 61 2005 yılında uygulamanın tuz stresinde Yalova çeşidinde toplam ve normal çıkış, ortalama çıkış zamanı (MET), fide sürgün ve kök uzunluğu, fide yaş ve kuru ağırlığı üzerine etkisi... 62 Çizelge 4.10 2006 yılında uygulamanın tuz stresinde Çorbacı çeşidinde toplam ve normal çıkış, ortalama çıkış zamanı (MET), fide sürgün ve kök uzunluğu, fide yaş ve kuru ağırlığı üzerine etkisi... 65 Çizelge 4.11 2006 yılında uygulamanın tuz stresinde Demre çeşidinde toplam ve normal çıkış, ortalama çıkış zamanı (MET), fide sürgün ve kök uzunluğu, fide yaş ve kuru ağırlığı üzerine etkisi... 66 Çizelge 4.12 2006 yılında uygulamanın tuz stresinde Yalova çeşidinde toplam ve normal çıkış, ortalama çıkış zamanı (MET), fide sürgün ve kök uzunluğu, fide yaş ve kuru ağırlığı üzerine etkisi... 67 Çizelge 4.13 2005 yılında uygulanmış tohumların farklı sıcaklık ve oransal nemde kurutulmasıyla tohum nemlerinde belirlenen değişim (%)... 79 Çizelge 4.14 2006 yılında uygulanmış tohumların farklı sıcaklık ve oransal nemde kurutulmasıyla tohum nemlerinde belirlenen değişim (%)... 79 x

Çizelge 4.15 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklılarda yapılan kurutmanın toplam çimlenme oranına (%) etkisi... Çizelge 4.16 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıklarda yapılan kurutmanın normal çimlenme oranına etkisi (%)... 82 Çizelge 4.17 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıklarda yapılan kurutmanın ortalama çimlenme zamanına etkisi (gün)... 85 Çizelge 4.18 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıklarda yapılan kurutmanın fide kök uzunluğuna etkisi (cm)... 87 Çizelge 4.19 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıklarda kurutulan tohumlarda hızlı yaşlandırmanın toplam çimlenmeye etkisi (%)... Çizelge 4.20 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası farklı oransal nem ve sıcaklıklarda kurutulan tohumlarda hızlı yaşlandırmanın normal çimlenmeye etkisi (%)... 92 Çizelge 4.21 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Çorbacı çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında toplam çimlenme oranındaki değişim (%)... 94 Çizelge 4.22 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Demre çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında toplam çimlenme yüzdesindeki değişim (%)... 95 Çizelge 4.23 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Yalova çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında toplam çimlenme yüzdesindeki değişim (%)... 96 Çizelge 4.24 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Çorbacı çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında normal çimlenme yüzdesindeki değişim (%)... 99 Çizelge 4.25 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Demre çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında normal çimlenme yüzdesindeki değişim (%)... 100 Çizelge 4.26 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Yalova çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında normal çimlenme yüzdesindeki değişim (%)... 101 Çizelge 4.27 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Çorbacı çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında ortalama çimlenme zamanındaki değişim (gün)... 105 Çizelge 4.28 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Demre çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında ortalama çimlenme zamanındaki değişim (gün)... 105 Çizelge 4.29 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Yalova çeşidinin 2005 ve 2006 yıllarında ortalama çimlenme zamanındaki değişim (gün)... 106 xi

Çizelge 4.30 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Çorbacı çeşidinin hızlı yaşlandırma sonrası 2005 ve 2006 yıllarında toplam çimlenme oranındaki değişim (%). 110 Çizelge 4.31 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Demre çeşidinin hızlı yaşlandırma sonrası 2005 ve 2006 yıllarında toplam çimlenme oranındaki değişim (%)... 110 Çizelge 4.32 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Yalova çeşidinin hızlı yaşlandırma sonrası 2005 ve 2006 yıllarında toplam çimlenme oranındaki değişim (%)... 111 Çizelge 4.33 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Çorbacı çeşidinin hızlı yaşlandırma sonrası 2005 ve 2006 yıllarında normal çimlenme oranındaki değişim (%)... 115 Çizelge 4.34 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Demre çeşidinin hızlı yaşlandırma sonrası 2005 ve 2006 yıllarında normal çimlenme oranındaki değişim (%)... 115 Çizelge 4.35 Uygulama sonrası farklı sıcaklık ve sürelerde depolanan Yalova çeşidinin hızlı yaşlandırma sonrası 2005 ve 2006 yıllarında normal çimlenme oranındaki değişim (%)... 117 Çizelge 4.36 2005 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin tohumlarında toplam şeker, sakaroz, glukoz ve fruktoz oranı (%) üzerine etkisi... 119 Çizelge 4.37 2006 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin tohumlarında toplam şeker, sakaroz, glukoz ve fruktoz oranı (%) üzerine etkisi... 120 Çizelge 4.38 2005 ve 2006 yıllarında uygulamayla biber tohumlarının toplam yağ oranlarındaki (%) değişim... 120 Çizelge 4.39 2005 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin tohumlarındaki yağ asitleri kompozisyonuna (%) etkisi... 121 Çizelge 4.40 2006 yılında uygulamanın biber çeşitlerinin tohumlarındaki yağ asitleri kompozisyonuna etkisi (%)... 122 Çizelge 4.41 2005 ve 2006 yıllarında uygulama sonrası Katalaz (CAT) µmol/min/g, Askorbat peroksidaz (APX) µmol/min/g ve Süperoksit dismutaz (SOD) U/g aktivitelerindeki değişim... 123 xii

1. GİRİŞ Biber, domates ve patlıcan gibi sebze türleri gibi yazlık sebzeler grubunda yer alır. Taze olarak tüketilebildiği gibi kurutulmuş ve toz halinde de sanayide geniş ölçüde kullanılmaktadır (Vural vd. 2000). Ülkemizde önemli bir yere sahip olan biber Akdeniz, Ege ve Güneydoğu Anadolu bölgesi başta olmak üzere birçok bölgemizde üretilmektedir (Abak vd. 2000). 2008 yılında 20.393.552 ton luk meyvesi yenen sebze üretimi içinde 1.449.558 ton ile sivri biber grubu, 392.617 ton luk dolmalık biber grubuna göre oldukça büyük bir orana sahiptir. 2005 yılı tohum üretim değerlerine göre toplam 40.198 kg biber tohumu üretiminin 39.968 kg ı standart, 230 kg ı hibrittir (Anonim 2005, 2008). Biber yüksek verim ve kaliteli tohum üretiminde uzun bir vejetasyon süresine gereksinim duyar. İyi bir bitki gelişimi ve yeterli miktarda ürün için çimlenme ve çıkış hızı oldukça büyük önem taşır. Biber tohumlarının soğuk topraklarda çimlenme hızı yavaşlarken, 24-30 o C arasındaki sıcaklıklarda çıkış hızı artmaktadır. Tohumlar toprak sıcaklığının çok düşük düzeyde olduğu erken ilkbaharda ya da fide üretim alanlarına ekildiklerinde çimlenme, çıkış ve fide gelişimi olumsuz yönde etkilenir. Yavaş gerçekleşen çıkış süresince tohumlar böcek, hastalık, toprak tuzluluğu gibi çeşitli olumsuz etmenlere maruz kalır ve gelişimini tamamlayamaz (Bosland and Votava 1999). Tohum kalitesini belirleyen en temel etmenler arasında ana bitkinin beslenme durumu, hasat dönemi, patojenik etkiler ve hasat sırasındaki mekanik zararlanmalar gelmektedir. Bununla beraber fungus, bakteri, böcek gibi biyotik ve kaymak tabakası, su stresi gibi abiyotik faktörler de tohum çimlenmesi ve fide gelişimini ekim sonrası etkileyen önemli faktörlerdir (Sağsöz 1995, Şehirali 1997). Yüksek kalitede tohumların üretilememesi ya da üretim sonrası kalitenin korunamaması, özellikle erken ilkbaharda düşük sıcaklıklar veya kışlık türlerin fidelerinin yetiştirildiği yaz dönemindeki yüksek sıcaklıklar, Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu gibi bölgelerimizde çıkışta düzensizlik ve gecikmelere, istenen bitki populasyonunun elde edilememesine, zayıf ve cılız fide oluşumuna neden olmaktadır. Tohum fiyatlarının hibrit tohum kullanımı ile oldukça 1

yüksek olduğu günümüzde bu gibi olumsuzluklardan kaynaklanan tohum kayıpları hem üreticiyi (sağlıklı fide elde edememe, vejetasyon süresindeki uzama vs.) hem de tohum firmalarını ekonomik olarak etkilemektedir. Tohumlarda canlılık ve güçteki değişimleri azaltmak ve populasyon içinde yeknesaklığı artırmak için 19 li yıllardan beri gelişme gösteren bir dizi uygulamalar yapılmaktadır. Tohum ekimi ve fide çıkışı arasındaki dönemde karşılaşılan problemleri ortadan kaldırmak, ekim ile çıkışı arasındaki zamanı kısaltmak, fide çıkışını uniform olarak sağlamak, özetle çimlenme ve çıkış sorunlarını minimuma indirgemek için çeşitli ekim öncesi tohum uygulamaları yapılmakta ve priming, tohum uygulamaları, ekim öncesi uygulamalar ya da osmotik uygulamalar gibi farklı adlarla anılmaktadır (Heydecker 1973). En yaygın priming teknikleri arasında, kontrollü su alımının sadece su ile sağlandığı hidropriming, osmotik çözeltilerin (PEG, KNO 3, KH 2 PO 4 ) kullanıldığı osmopriming ve vermikülit gibi katı ortamların kullanıldığı matripriming gelmektedir (McDonald 1999). Son yıllarda kontrollü nemlendirme ya da havalandırılmış suda tutma diye adlandırılan, tohumların zamana ve sıcaklığa bağlı olarak su içinde belirli bir nem yüzdesine kadar tohumun nemlendirilerek uygulandığı yöntemler de geliştirilmiştir (Rowse 1996). Priming etkisi sadece kullanılan yönteme göre değil türe, çeşide, tohumun başlangıç canlılığı ve kalitesine, uygulama süresi ve sıcaklığına, uygulama sonrası kurutma gibi diğer faktörlere de bağlıdır (Heydecker and Coolbear 1977, Dearman et al. 1986). Örneğin hidropriming uygulaması özellikle soğan tohumlarında çimlenme hızını önemli düzeyde artırmış ve diğer osmotik uygulamalardan daha iyi sonuç vermiştir (Caseiro et al. 2004). Uygulama boyunca tohum performansını artırmak amacıyla birçok faktör kontrol edilmelidir. Çeşitli priming uygulamalarının stres koşulları altında tohumun çimlenme ve çıkışı üzerine pek çok araştırma yapılmıştır. Özellikle düşük ve yüksek sıcaklıklarda priming ile çimlenme oranı ve hızını artırdığı belirlenmiştir (Odell and Cantliffe 1986, Coolbear et al. 1987, Szafirowska et al. 1981, Atherton and Farooque 1983, Demir and Venter 1999, Valdes et al. 1985, Black and Bewley 2000). Türlere göre değişen miktar ve sürelerde yapılan uygulamalar yine türlere göre farklı sonuçlar ortaya koymaktadır. Tüm türlerde kesin bir başarı elde edilemezken, türlere 2

göre değişmek kaydıyla, çeşitli stres koşullarında olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Hidropriming arpa, fasulye, brüksel lahanası, karnabahar, kereviz, patlıcan, marul, kavun, biber, turp, soya fasulyesi, şeker pancarı, tatlı mısır, domates, yulaf ve buğday da başarıyla uygulanmaktadır (Rowse 1996). Kesin başarı sağlanan türlerde bu yöntemin geliştirilmesi gerekmekte ve ticari anlamda firmaların kullanabileceği tipte makinelerin geliştirilmesi için bir alt yapı oluşturulmasına yönelik çalışmalara hız verilmelidir. Uygulamalarda uygun sıcaklık ve süre yanında oksijen varlığı maksimum avantajın sağlanmasında gerekli bir faktördür. Tohumun canlılığının korunması ve tohumların yeknesak çimlenmesinde osmotik çözeltilerin havalandırılmasının gerekli olduğu kanıtlanmıştır (Caseiro et al. 2004). Geçmişten günümüze kadar süt, su, bal, çeşitli tuz çözeltileri ve PEG ile yapılan bu uygulamaları, hidrasyon uygulamaları takip etmiştir. Pekçok araştırıcı tarafından yapılan çalışmalarla hidrasyon uygulamalarının etkinliği ortaya konulmuş ve diğer osmotik çözeltilerin yerini almaya başlamıştır. Yüksek miktarlarda tohum partilerine uygulanabilmesi, kolay ve ucuz olması; hidrasyon uygulamalarının en önemli avantajlarıdır. Tohumları çimlendirmeden önce ıslatmak, nemlendirmek ve ardından tekrar kurutmak hidropriming olarak adlandırılmaktadır. Bu teknik, çevre için tehlikeli olan kimyasal madde kullanımını da en aza indirmektedir (Rowse 1996). Priming i takiben yapılan kurutma ve depolama, ticari anlamda uygulamaların kullanımı için temel unsurlardır. Tohumların uzun süre depolanabilmeleri için priming uygulamasından sonra en uygun nem seviyesine kadar mutlaka kurutulmaları gerekmektedir. Priming süresince su alımı, sıcaklık, uygulamanın süresi ve tohumun fiziksel ve kimyasal özellikleri tarafından etkilenmektedir (Parera and Cantliffe 1994a). Uygulama sonrasında yapılan kurutma çimlenme yüzdesi ve çıkış oranını artırmaktadır (Adegbuyi et al. 1981). Bazı araştırıcılar düşük sıcaklıklarda yapılan kurutmadan sonra çimlenme hızının arttığını belirlerken (Brocklehurst and Dearman 1983), diğerleri yüksek sıcaklıkta yapılan kurutma sonunda normal çimlenme, çıkış oranı ve çimlenme hızını artırdığını ortaya koymuşlardır (Parera and Cantliffe 1994a, Demir et al. 2005). 3

Tohum uygulamalarından maksimum fayda sağlayabilmek için depolama öncesi %25-55'e çıkan tohum neminin başlangıç nemine kadar indirilmesi yani kurutulması gerekmektedir. Tohumları bu yüksek nem seviyesinde hızlı yaşlanma riski nedeniyle saklamak olanaksızdır. Tohumlar türlere göre değişmek kaydıyla uygun nem seviyesine kadar kurutulduktan sonra depolanabilir. Uygulama tipinin yanı sıra depolama koşulları ve süresi tohum uygulamalarının etkisinin devamlılığını etkilemektedir. Tohumlar nemlendirme ve kurutma işlemlerinden sonra ekime kadar genellikle depolanırlar. Uygulama yapılan tohumların ekimine kadar performansını belirleyen iki önemli faktör, tohumun uygulamadan sonra istenilen nem yüzdesine indirme hızı ve bu nem düzeyinde hangi koşullarda ve ne kadar süre ile depolanacağıdır (Parera and Cantliffe 1994a). Depolama süresi ve koşulları priming in başarısını etkilemektedir. Priming uygulamasından sonra depolanan tohumların kontrol tohumlarına göre daha hızlı ve yüksek oranda çimlenmekte (Dearman et al. 1986, Atherton and Farooque 1983), depolama süresinin uzamasıyla tohumlardaki canlılık oranı düşmekte, ancak düşük sıcaklıklarda depolama ile tohumlarda canlılık kaybı olmadan daha uzun süre depolanmasını mümkün kılmaktadır (Odell and Cantliffe 1986, Argerich and Bradford 1989, Penaloza and Eira 1993). Günümüzde priming tekniklerindeki gelişmeler sayesinde tohum ekimi ve fide çıkışı arasındaki dönemde karşılaşılan problemler ortadan kaldırılabilmekte, ekim ile çıkış arasındaki zaman kısaltılabilmekte, uniform fide çıkışı sağlanabilmekte, düşük ve yüksek sıcaklık, termodormansi (Sung et al. 1998), tuzluluk gibi çeşitli stres koşullarının çimlenme üzerine olumsuz etkileri azaltılabilmekte ve depolama sırasındaki yaşlanmanın seyri yavaşlatılarak depolama süresi uzatılabilmektedir (Okçu 2005, Khan 1992, Basu 1994, Parera and Cantliffe 1994a). Uygulamaların belirtilen bu etkilerin temeli de şeker ve enzimatik değişimler yatmaktadır. Bu tezin amacı; ülkemizde önemli düzeyde üretimi yapılan ancak erken ilkbaharda fide üretiminde çıkış ve çimlenme problemlerinin çok sıklıkla karşılaşıldığı, fide döneminde düşük, yüksek ya da tuzluluk stresine hassasiyeti yüksek olan, üretim sonrası depolama sürecinde canlılığını hızla kaybeden biber çeşitlerinde fide çıkış oranını, stres faktörleri altında çimlenmeyi ve yüksek tohum kalitesinin üretimden sonra devamlılığı için 4

kontrollü nemlendirmeden yararlanarak tohum kalitesini yükseltmektir. Uygulamanın tohum kalitesine etkilerini saptamanın yanında fizyolojik etkilerini ortaya koyabilmek amacıyla uygulama sonrası tohumlardaki toplam yağ asitleri kompozisyonu (doymuş ve doymamış), enzim ve şeker (sakaroz, glukoz, fruktoz) kapsamındaki değişimler belirlenmiştir. Uygulama sonrası farklı kurutma sıcaklıklarının tohum kalitesine etkisi yanında uygulama etkisinin depolama sürecindeki değişimi de incelenmiştir. 5

2. KAYNAK ARAŞTIRMASI Tohum kalitesini arttırıcı uygulamaların başlangıcı günümüzden birkaç yüz yıl öncesine kadar dayanmaktadır. 17. yüzyılda Yunan çiftçiler çimlenme ve çıkış oranını artırmak amacıyla tohumları süt, su, bal içinde bekletirken (Evenari 19), Rus çiftçileri ise aynı amaçla tuz çözeltilerinden faydalanmışlardır (Yapparov and Ishakov 1974). Son yirmi yılda ise priming pek çok sebze türü ve süs bitkisinde hızlı ve bir örnek fide çıkışı için temel bir tohum uygulaması olmuştur. Uygulamalarda farklı osmotik potansiyeldeki çözeltiler kullanılarak ve nem alımının ilk safhasının tamamlanması ve kökçük çıkışından hemen önce nem alımına son verilmesi esas alınmaktadır. Bu amaçla farklı maddeler kullanılmakta olup, bunların içinde en yaygınları PEG, KNO 3, K 2 HPO 4, mannitol, GA 3 ve etilen dir (Heydecker 1973). Çıkış oranı ve fide gelişimi konusundaki çalışmalar Argerich and Bradford (1989) domates (Lycopersicon esculentum Mill. cv. UC204C) tohumlarını K 2 HPO 4 ve KNO 3 ile 20 o C de 5 gün uyguladıktan sonra 30 o C de başlangıç nemine (%6) kadar kurutmuşlardır. 20 o C de yaptıkları çıkış testi sonucunda uygulanmış tohumların kontrole göre 1 gün daha erken çıktığını saptamışlardır. Uygulanan tohumların %89, kontrollerin ise %83 canlılık değeri verdiğini bildirmişlerdir. Artola et al. (2003) gazalboynuzu (Lotus corniculatus L.) tohumlarının gücü üzerine hidrasyon uygulamasının etkisini belirlemek amacıyla yaptıkları çalışmalarında 1999 ve 1993 yılında hasat ettikleri tohumları 19 ve 23 saat havalandırmalı suda bekletmişlerdir. Hidrasyon uygulaması, %50 çimlenme olana kadar geçen süreyi 1999 yılı hasatında 51 saatten 30 saate düşürmüş, 1993 yılı hasatında ise saatten 44 saate düşürmüştür. Uygulamanın hem çimlenme hem de fide çıkış yüzdelerini kontrole göre artırdığını belirtmişlerdir. Bradford et al. (19) biber tohumlarının çimlenme ve çıkışı üzerine primingin etkilerini inceledikleri araştırmalarında, tohumları 25 o C de 7 gün KNO 3 çözeltisi ile 6

uygulayıp 20 o C de çimlendirmişlerdir. Uygulamaların toplam çıkış ve çimlenme üzerine etkili olmadığı, ancak ortalama çimlenme (MGT) ve çıkış (MET) zamanı üzerine önemli düzeyde etkili olduğu bildirilmiştir. Uygulama yapılmış tohumlarda MGT 31 saat, uygulanmamışlarda 140 saat iken; MET ise uygulananlarda 14.3 gün, uygulanmayanlarda 20.1 gün olarak saptanmıştır. Brocklehurst and Dearman (1984) havuç (Daucus carota L.), kereviz (Apium graveolens L.), marul (Lactuca sativa L.) ve soğan (Allium cepa L.) tohumlarını 15 o C de 1.5 MPa PEG çözeltisiyle uygulamış ve 15 o C de çimlendirmişlerdir. Toplam çimlenme ve çıkış oranında uygulamaların etkisini kontrole göre benzer bulurken ortalama çimlenme zamanının kontrole göre havuç, kereviz, marul ve soğanda sırasıyla 3, 7, 6 ve 4 gün daha erken olduğunu bildirmişlerdir. Brocklehurst et al. (1984) pırasa tohumlarının çimlenmesi ve fide çıkışı üzerine osmotik primingin etkisini inceledikleri araştırmalarında, PEG solusyonu ile tohumlara uygulama yapmışlardır. Uygulamanın çimlenme oranını, seradaki çıkış oranını ve fide ağırlığını artırdığını bildirmişlerdir. Uygulanmış tohumları kurutmanın (uygulanmış ama kurutulmamış tohumlarla karşılaştırıldığında) çimlenme ve çıkışı az da olsa geciktirdiğini çünkü, tohumun yeniden su alımına kadar zaman geçtiğini belirtmişlerdir. Demir and Ellis (1994) priming uygulamasının (20 o C de -1.0MPa PEG 00 çözeltisinde 7 gün) farklı olgunluk dönemlerinde (çiçeklenmeden 30, 40, 50, 55,, ve gün sonra) hasat edilmiş biber tohumlarının çimlenme ve depolama ömrüne etkilerini inceledikleri çalışmada, çiçeklenmeden 50 gün sonra hasat edilen tohumlarda yüksek oranda normal ve toplam çimlenme değeri elde edildiğini ve uygulanan tohumların depolama ömrünün daha uzun olacağını bildirmişlerdir. Demir (2002) biber tohumlarının gelişimi süresince yaşlandırılmış ve kontrol tohumlarının çimlenme ve fide çıkışı üzerine kontrollü hidrasyon uygulamasının etkisini incelediği araştırmada, 2000 yılında çiçeklenmeden 50,, ve gün sonra, 2001 yılında çiçeklenmeden 50, 55,, 65,, 75 ve gün sonra hasat edilen biber tohumları, %20 nemde 45 o C de yaşlandırılmıştır. Yaşlandırılmış ve kontrol tohumlarına 48 saat 25 o C de su ile ön uygulama yapılmıştır. Bu uygulama sonucunda yaşlandırılmış 7

ve kontrol tohumlarının her ikisinde de kalite artışı gözlenmiştir. Maksimum tohum kalitesi 2000 yılında çiçeklenmeden gün sonra, 2001 yılında ise çiçeklenmeden 65 ve 75 gün sonra hasat edilen tohumlardan elde edilmiştir. Kontrollü nemlendirme uygulamasının hem yaşlanmış hem de kontrol grubu tohumlarının kalitesini artırdığı bildirilmiştir. Demir and Mavi (2004) farklı olgunluktaki karpuz tohumlarının fide çıkışı üzerine primingin etkisini araştırdıkları çalışmalarında; tohumlara %3 KNO 3 çözeltisinde 20 o C de 6 gün uygulama yapmışlardır. Çiçeklenmeden 20, 30 ve 40 gün sonra hasat edilen tohumlarda fide çıkış oranı, fide ağırlığı ve hipokotil uzunluğu ölçülmüştür. Primingin maksimum etkisi çiçeklenmeden 20 gün sonra hasat edilen tohumlardan sağlanmıştır. 20 gün sonunda hasat edilen tohumlarda, kontrole göre uygulanan tohumlarda, %19-22 daha yüksek fide çıkış yüzdesi, -96 saat daha hızlı çıkış, 68-82 mg daha ağır fide ve 2-4 mm daha uzun hipokotil elde etmişlerdir. 30 ve 40 gün hasatlarında primingin etkisinin daha az olduğu saptanmıştır. Fujikura et al. (1993) karnabaharda (Brassica oleracea L. cv. Alpha Paloma) hidropriming ve PEG uygulamasını karşılaştırmak amacıyla yaptıkları araştırmada, tohumları 23 o C de 5 saat suda beklettikten sonra 20 o C de 2 gün kurutma yapmışlardır. PEG uygulamasında ise tohumlar 20 o C de 1 hafta 1.5 MPa solüsyonda bekletilmiştir. 10, 20 ve 30 o C de yapılan çimlendirmelerde her iki uygulamada da çimlenme yüzdesi kontrole göre yüksek ve birbirine benzer olduğunu; ancak 10 o C de çimlenme hızının kontrole göre %20 artış gösterdiğini belirlemişlerdir. Kundu and Basu (1981) havuçta yapılan hidrasyon uygulamasının sodyum tiyosülfat ve disodyum fosfat gibi kimyasallarla yapılan uygulamalardan daha etkili olduğunu, fide çıkışını, kök gelişimini ve çimlenme hızını önemli düzeyde artırdığını belirtmişlerdir. Passam et al. (1989) ısıtmasız sera şartlarında, patlıcan, biber, hıyar ve kavunun gelişimi ve meyve verimi üzerine osmotik priming uygulamasının etkilerini inceledikleri araştırmada, ekimden 1 ay önce patlıcan ve biber tohumlarına 6 gün, hıyar ve kavun tohumlarına 3 gün süreyle 25 o C de önce 0.5M (-1.24MPa) sonra 0.6M (-1.49 8

MPa) manitol çözeltisinde uygulama yapmışlardır. İncelenen bitki türlerinde osmotik primingin fide çıkışını hızlandırdığı ve bitkilerin daha hızlı gelişmesini sağladığı belirlenmiştir. Kavun hariç, bitkilerin verimi üzerine primingin etkisi olmamıştır. Kavunda ise priming uygulamasıyla daha küçük meyveler elde edilmiştir. Sonuç olarak ticari üretimde osmotik primingin sadece çimlenme ve erken gelişme üzerine etki etmekle sınırlı kaldığını saptamışlardır. Pill and Finch-Savage (1988) havuç tohumlarına 20 o C de 1 gün yapılan suya daldırma işleminin çıkış hızını ve fide yaş ağırlığını kontrole göre önemli düzeyde arttırdığını bildirmiştir. Rao et al. (1987) marul tohumlarında depolama sonrası yapılan hidrasyon uygulamasının kök gelişim oranının artmasında ve anormal fide oluşumunun azalmasında önemli düzeyde etkili olduğunu belirtmiştir. Sanchez et al. (2001) domates, biber ve hıyar tohumlarının çimlenmeleri üzerine hidrasyon-dehidrasyon ve sıcaklık uygulamalarının kombine etkisini incelemişlerdir. Hidrasyon uygulaması ve sıcaklık uygulamasının domates ve biberde çimlenme oranını ve fidelerde sıcaklığa olan toleransı arttırdığını, hıyarda 2 saat hidrasyon uygulamasının sıcaklığa toleransta en iyi sonucu verdiğini bildirmişlerdir. Smith and Cobb (1991) tuz solüsyonları ile uygulama yapılan biber tohumlarının çimlenmesini inceledikleri araştırmada, KNO 3, KCl, NaCl, K 2 SO 4, NaCl:CaCl 2, Na 2 SO 4, Ca(NO 3 ) 2, CaCl 2, Na 2 HPO 4, K 2 HPO 4 tuzlarının 10, 25, 50, 100, 200 ve 300 mm konsantrasyonlarında tohumları 17 gün 23 o C de bekletmişlerdir. 10-100 mm arasındaki tuz solüsyonlarının çimlenmeyi olumsuz etkilemediğini, ancak denemede kullanılan çoğu tuzun 200 mm ında ve tüm tuzların 300 mm ında ise kökçük çıkışının engellendiğini bildirmişlerdir. Srinivasan et al. (1999) hardal (Sinapis alba) tohumlarında 3 farklı uygulamanın (25 o C de 3 saat suda, 36 saat nemli kağıtlar arasında ve 48 saat nemce doygun atmosferde bekletme) tohum gücüne etkisini inceledikleri araştırmada, 20 o C de 9

çimlendirme sonuçlarına bakıldığında, her üç uygulamada çimlenme hızlarını sırasıyla 2.85, 1. ve 2.48 gün kontrolde ise 3.09 gün olarak saptamışlardır. Sundstrom and Edwards (1989) Jalapone (C. annuum L.) ve Tabasco (C. frutescens L.) biber tohumlarında priming sonrası, çimlenme ve fide gelişimini inceledikleri araştırmada, Jalapone da 9.5 saat, Tabasco da 8 saat havalandırmalı suyla, Jalapone da %3 lük KNO 3 ve Tabasco da %2.75 lik KNO 3 çözeltisinde 144 saat uygulama yapmışlardır. Araştırma sonucunda, Jalapone da çimlenme yüzdesi tohum uygulamalarıyla değişmezken, Tabasco tohumlarının çimlenme yüzdesi KNO 3 uygulamasıyla arttığı belirlenmiştir. Jalapone nin hipokotil uzunluğu 7 ve 14 gün sonunda KNO 3 uygulamasıyla artarken, Tabasco da sadece 7 gün sonunda üstünlük belirlenmiştir. Sung and Chiu (1995) karpuzda 25 o C de 24 saat yaptıkları hidrasyon uygulamasının çıkış hızını ve fide gelişimini kontrole göre önemli düzeyde arttırdığını bildirmiştir. Thornton et al. (1993) lahanada 20 o C de 32 saat süreyle uygulamasının çimlenme hızı ve oranını arttırdığını bildirmiştir. yapılan hidrasyon Yanmaz et al. (1994) Sera Demre-8 ve 11B-14 biber çeşitleri ile Kemer patlıcanında 20 o C de -10 bar lık PEG-00 solüsyonu ile 7 gün uygulama yaptıkdan sonra tohumları 25 o C de 24 saat kurutmuş, düşük sıcaklıkta çimlenme ve çıkışa olan etkisi incelemiştir. Çimlenmeler 12, 15, 18 ve 25 o C de gerçekleştirilmiştir. Uygulama biber çeşitlerinde 12 ve 15 o C de çimlenme yüzdesini arttırmış, patlıcanda ise düşüşe sebep olmuştur. Çimlenmenin ilk üç günlük devresinde uygulamalar yüksek çimlenme göstermiş, fakat 15. gün sonunda 11B-14 çeşidinde 12 o C nin dışındakilerde uygulanmış ve kontrol tohumları benzer sonuçlar göstermiştir. Biber çeşitlerinde uygulamalar hıza önemli düzeyde etkide bulunurken, patlıcanda aynı oranda etki gözlenmemiştir. 15 ve 18 o C de 11B-14 çeşidinde uygulama sonucu çıkış yüzdesi ve ortalama çıkış hızı artmıştır. Aynı sonuçlar Sera Demre-8 de 15 ve 25 o C de, patlıcanda 18 ve 25 o C de ortaya çıkmıştır. 12 o C de tohumlarda çıkış gözlenmemiştir. Çıkış hızının Sera Demre-8 de 15, 18 ve 25 o C de oldukça kısaldığı saptanmıştır. 10

Stres koşulları konusundaki çalışmalar Abak vd. (1996) %2 lik NH 4 NO 3, Ca(NO 3 ) 2 ve KNO 3, -0.2, -0.7 ve -1.5 MPa PEG solüsyonları ile 15 o C de 7 gün uygulama yapılan karpuz tohumlarını 13, 15 ve 25 o C de çimlendirmişler ve NH 4 NO 3, Ca(NO 3 ) 2 ve KNO 3 ile yapılan uygulamaların 15 o C de çimlenme ve çıkış oranını PEG uygulamasına göre daha fazla arttırdığını belirlemişlerdir. Akers (1987) maydanoz (Petroselinum crispum L.) tohumlarını 25 o C de 3 gün oksijenli suda beklettikten sonra PEG 00 ile 25 o C de 4.5 gün uygulamış, ardından 5, 15, 20 ve 25 o C de çimlendirmiştir. Uygulamalar 4 farklı sıcaklıkta da toplam çimlenme yüzdesi üzerine etkili olmamıştır. Uygulamalar üniformite üzerine önemli düzeyde etkili olmuş ve uygulanan tohumlar 15, 20 ve 25 o C de kontrole göre yarım gün, 5 o C de ise 17 gün erken çıkış göstermiştir. Alvarado et al. (1987) osmotik priming in domates tohumlarının çimlenme, çıkış, fide gelişimi ve meyve verimi üzerine etkilerini inceledikleri çalışmalarında, tohumları KNO 3 ve PEG 00 çözeltilerinde 20 o C de 7 gün uygulamış ve 30 o C de kurutmuşlardır. Laboratuar koşullarında, uygulanmış tohumlar kontrole göre 20 ve 30 o C de daha hızlı çimlenme oranı göstermiştir. 10 o C de ise PEG uygulaması etkili olmazken, KNO 3 uygulanan tohumların %50 çimlenme zamanına kadar geçen süre kontrole göre kısalmıştır. Priming toplam çimlenme yüzdesini etkilememiştir. Mart ve Nisan ayındaki erken ekimlerde ise düşük sıcaklıkta fide çıkış yüzdesinin uygulanan tohumlarda kontrole göre oldukça arttığı gözlenmiştir. Uygulanan tohumların fide yaş ağırlığı ve yaprak alanının da kontrole göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Toplam üründe ise kuru maddedeki artışdan dolayı yükselme meydana geldiğini belirtmişlerdir. Atherton and Farooque (1983) ıspanak tohumlarının (Spinacia oleracea L.) 10 o C de 12.5 MPa PEG çözeltisinde 14 gün tutulduğunda 30 o C de çimlenmenin %50 den %86 a çıktığını ve kontrole göre uygulanmış tohumların 5 gün daha erken çıkış gösterdiğini bildirmişlerdir. 11

Bradford et al. (1988) kavunda (Cucumis melo L.) 25 o C de 6 gün 0.3 M KNO 3 uygulamasının düşük sıcaklıkta çimlenme ve çıkış üzerine etkisi incelemiştir. Düşük sıcaklıkta (18 o C) uygulanmış tohumlar 3. günde, kontrol tohumları 5. günde çimlenmeye başlamıştır. Toplam çimlenme yüzdesi kontrolde %36 iken, uygulanmış tohumlarda %87 ye ulaşmıştır. Toprak sıcaklığının 20 o C nin altında olduğu dönemde yapılan çıkış denemesinde ise çıkış oranı uygulama yapılanlarda %91, kontrolde ise %55 olarak saptanmıştır. KNO 3 uygulanan tohumlar kontrole göre 5.1 gün daha erken çıkış göstermişlerdir. Ayrıca, uygulamaların etkinliğinin türe, çeşide, tohum partileri arasındaki farklılığa, uygulama süresi ve sıcaklığına ve tohumların başlangıçtaki canlılığına göre değişim gösterdiğini belirtmişlerdir. Broclehurst et al. (1982) PEG, ethephon ve GA 3 uygulamalarının kereviz tohumlarında 35 o C de termodormansiyi önlediğini ve birörnek fide çıkışı sağladığını saptamışlardır. Cantliffe et al. (1981) marulda, 15 o C de K 3 PO 4 (0.05 M) ve PEG (-0.51 MPa) uygulamasının 30 o C de çıkış ve çimlenmeyi kontrole göre önemli düzeyde arttırdığını ortaya koymuşlardır. Coolbear et al. (1987) domateste 10 o C de yaptıkları suda bekletme uygulaması sonucunda 17 o C de toplam çimlenme oranının kontrole göre farklılık göstermediğini, ancak çimlenme hızının 21. gün sonunda uygulanmış tohumlarda 62 saat daha erken olduğunu bildirmişlerdir. 20 o C de kontrol tohumlarında çimlenme hızı 36 saat iken, uygulama yapılmış tohumlarda 10 saat olarak belirlenmiştir. Coons et al. (1989) değişen yüksek sıcaklıklarda 7 biber çeşidinin çimlenmesini inceledikleri araştırmada, tohumlar 25, 30, 35 ve 40 o C de, gündüz/gece sıcaklıkları olarak 40/25, 40/30 ve 40/35 o C değişken sıcaklıklarda 14 gün süreyle çimlendirilmiştir. 25 ve 30 o C de çimlenme yüzdesi ve oranı benzer sonuçlar göstermiş ve çeşitlerde en büyük fark 35 o C de belirlenmiştir. 35 o C de çimlenme yüzdesi %24-96 arasında değişmiştir. 40 o C de çimlenme %5 den daha az olmuş, Mercury ve Yolo Wonder B çeşitleri sıcağa en dayanıklı çeşitler olmuştur. Değişen sıcaklıklarda 40/25 o C nin en iyi çimlenme sonuçlarını verdiği, en düşük çimlenmenin 40/35 o C de belirlendiğini bildirmişlerdir. 12

Coons et al. (19) marul çeşitlerinin NaCl (0.0, -0.3, -0.6, -0.9, -1.2 ve -1.5 MPa) ve yüksek sıcaklığa (20, 25, 30 ve 35 o C) toleransını inceledikleri araştırmalarında, NaCl konsantrasyonunun artmasıyla düşük sıcaklıkta ve 35 o C de çimlenme yüzdesi ve oranının azaldığını bildirmişlerdir. Demir and Venter (1999) karpuzda 20 o C de 6 gün %2 lik KNO 3 uygulamasının 15 o C de çimlenme zamanını 2.3 gün kısalttığını ortaya koymuşlardır. Demir and Okcu (2004) biber ve patlıcan tohumlarının stres sıcaklıklarında ve serada fide gelişimi üzerine hidrasyon uygulamasının etkisini inceledikleri çalışmalarında, 25 o C de 42 ve 48 saat havalandırmalı hidrasyon uygulamasından sonra kurutulan tohumların düşük (18 o C) ve yüksek (35 o C) sıcaklıklarda optimum sıcaklığa göre (25 o C) çimlenme yüzdelerinin arttığını belirlemiştir. Hidrasyon, ortalama çıkış zamanını kısaltmış, serada fide çıkışını ve fide kuru ağırlığını artırmıştır. Ancak uygulamayla çimlenmede sağlanan bu iyileşmenin 4 ay depolamaya kadar devam ettiği bildirilmiştir. Guedes and Cantliffe (19) primingin ardından yüksek sıcaklıkta marul (Lactuca sativa L.) tohumlarının çimlenmesini inceledikleri çalışmalarında, Mesa 659, Minetto ve Ithaca çeşitlerini %1 lik K 3 PO 4 ve 6 ve 9 saat suda 5, 15 ve 25 o C de tuttuktaktan sonra yüksek sıcaklıkta çimlendirmiştir. Uygulama sıcaklığı 5 ve 15 o C olduğunda, uygulama süresinin uzaması çimlenme yüzdesini artırmıştır. Ancak uygulama sıcaklığı arttıkça sürenin kısa olmasının çimlenme yüzdesini olumlu etkilediği görülmüştür. 35 o C de çimlenme yüzdesi, K 3 PO 4 uygulamasında suda bekletmeye göre daha yüksek elde edilmiştir. Uygulama sıcaklığı arttıkça havalandırmanın olumlu etkisi gözlenmiştir. Sonuç olarak en iyi uygulama sıcaklığının 15 o C olduğu belirlenmiştir. Uygulamaların 35 o C de termodormansiyi elemine ettiği ifade edilmiştir. Uygulama süresince ışığın ve uygulama sonrası kurutmanın etkilerinin de araştırıldığı bu çalışmada, ortamda kurutmanın fırında kurutmaya göre daha iyi sonuç verdiği ayrıca uygulama sırasındaki ışığın Minetto ve Ithaca çeşitlerinde çimlenme yüzdesini arttırdığı belirtilmiştir. Kaya et al. (2006) ayçiçeğinde KNO 3 ve hidrasyon uygulamasının tuz ve kuraklık stresinde çimlenmeye etkisini inceledikleri çalışmalarında, tohumları 25 o C de 18 saat suda ve 25 o C de 2 saat KNO 3 (500ppm) da uyguladıktan sonra tuz (NaCl) ve kuraklık 13

(PEG 00) koşullarında çimlendirmiştir. Uygulanmış tohumların tüm NaCl ve PEG konsantrasyonlarında kontrole göre daha yüksek çimlenme hızı, çimlenme oranı, normal çimlenme oranı, kök ve sürgün uzunluğu ve fide yaş ağırlığı gösterdiği belirlenmiştir. Khan et al. (19) kereviz (Apium graveolens L.) tohumlarına 20 o C de 7 gün PEG uyguladıkları çalışmalarında, 15 o C de çimlenme hızı üzerine uygulamanın olumlu etkide bulunduğunu belirtmişlerdir. Lanteri et al. (1998) yaşlanmış tohumların çimlenmesi üzerine priming uygulamasının etkisini inceledikleri araştırmalarında, %75 nemde 20 o C sıcaklıkta 2 gün bekletilen tohumlara 45 o C de 4 ve 6 gün kontrollü bozulma yapmışlardır. Bozulmuş ve yaşlandırılmış biber tohumları PEG 00 (-1.5 MPa) çözeltisinde 20 o C de karanlıkta 6 ve 12 saat süreyle uygulanmıştır. Araştırma sonucunda, çimlenme yüzdesinde uygulama ile önemli bir değişiklik belirlenmezken, yaşlanmayla ortalama çimlenme zamanının uzadığı, ancak uygulama ile hem kontrol hem de yaşlanmış tohumlarda bu sürenin kısaldığı saptanmıştır. McGrady and Cotter (1987) acı pul biberin erken ve geç ekimlerinde gelişimi ve verimi üzerine tohum uygulamasının etkisini inceledikleri çalışmalarında, kuru tohumlar ile 4 mm kökçük çıkışına kadar çimlendirilmiş tohumları kullanmışlardır. Araştırma sonucunda, her iki ekim zamanında da ön çimlendirme yapılan tohumlarda çıkış oranı ve bitki boyunun daha yüksek bulunmasına rağmen verimin etkilenmediğini bildirmişlerdir. Mehra et al. (2003) Brassica larda havalandırmalı hidrasyon uygulamasının stres koşullarında çimlenme üzerine etkilerini inceledikleri araştırmalarında, tohumları 0-24 saat 20 o C de suda bekletmişlerdir. Toplam çimlenme ve normal çimlenme yüzdesi ile ortalama çimlenme hızı kontrole göre uygulanmış tohumlarda daha yüksek bulunmuştur. Normal çimlenme yüzdesi kontrol grubu tohumlarında %55, uygulanmışlarda ise %91 olarak belirlenmiştir. Benzer şekilde normal çimlenme yüzdesinin 220.3 mmolal NaCl tuzda, uygulanmış tohumlarda %85, kontrolde ise %57 ye düştüğü belirlenmiştir. 14