TR0100024 TÜRKİYE ATOM ENERJİSİ KURUMU ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ İV. ULUSAL NÜKLEER TARIM VE HAYVANCILIK KONGRESİ 25-27 EYLÜL 1996 ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ BURSA 32/ 24 TARIM SÖZLÜ BİLDİRİLERİ
ONSOZ Nükleer Tekniklerin tarım ve hayvancılık alanındaki uvgulanmalanna ilişkin ülkemiz birikimi olan araştırmaların sunulması amacıyla 25-27 Eylül 1996 tarihleri arasında Uludağ Üniversitesinde düzenlenen " IV. Ulusal Nükleer Tarım ve Hayvancılık Kongresi" Türkiye Aatom Enerjisi Kurumu ve Uludağ Üniversitesi işbirliği ile Bursa'da ortaklaşa gerçekleştirilmiştir. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu'nun 40. kuruluş yılına raslaması dolayısıyle ayrı bir önem ve anlam ifade eden kongrede toplam 53 bildiri tartışılmıştır. Bu kongreye katkıda bulunan Türkiye Atom Enerjisi Kurumu'na, Uludağ Üniversitesi'ne, Kongre Bilim Kurulu'na ve emeği geçen herkese teşekkür ederiz. Eylül 1996 Kongre Düzenleme Kurulu
İÇİNDEKİLER SAYFA BİTKİSEL ÜRETİMDE NÜKLEER TEKNİKLERİN KULLANIMI VE TÜRKİYE'DEKİ GELİŞİMİ ; 1 Doç. Dr. Mahmut Basri HAÜTLİGİL GAMA IŞINININ HIYAR POLENLERİNİN CANLILIK VE ÇİMLENMESİ ÜZERİNE ETKİLERİ 7 Gülal ÇAĞLAR. Kazım ARAK KUMLU TOPRAKTA PATATES BİTKİSİNE UYGULANAN ETİKETLİ AMANYUM SÜLFAT GÜBRESİNİN AZOT DÖNGÜSÜ 13 M. Basri HALİTLİGİL, Ali AKİN. Adem İLBEYİ ÇUKUROVA 1518 PAMUK ÇEŞİDİ MUTANTLARININ BAZI VERİM VE KALİTE ÖZELLİKLERİ = 19 Dr. H. PEŞKİRCİOĞLU. A.S. ATILA. Dr. Z. SAĞEL, Dr. I. TUTLUER, LOĞUZ, S.ÖZER GAMA IŞINLAMASININ SOYA ÇEŞİTLERİNİN M 2 GENERASYONUNDAKİ BAZI ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ 23 Dr. Z. SAĞEL, Prof. Dr. K. İLİSULU BANDIRMA - EDİNCİK YÖRESİNDEKİ ÇEŞİTLİ ENDÜSTRİYEL KURULUŞLARIN BACA EMİSYONLARININ ZEYTİN TARIMINA ETKİSİ 29 Sent Selçuk ÖNERTOY. Sevim ZABUNOĞLU MERCİMEK ANIZI ÜZERİNDE YETİŞTİRİLEN BUĞDAY VERİMİNİN 15 N TEKNİĞİ İLE ARAŞTIRILMASI 35 Ali AKIN. M. Basri HALİTLİGİL, Mehmet AKTAŞ IN VITRO KOŞULLARDA ASCOCHYTA RABİEİ (PASS.) LABR'NİN GELİŞMESİ ÜZERİNE GAMA IŞINLARININ ETKİSİ 41 F. Sara DOLAR, Gülizar A YDJN BAZİ ÜRÜN İŞLEMELERİNİN HAVUÇTAKİ 14 C -TRİFLURALİN KALINTISI ÜZERİNE ETKİSİ 46 O. TİRYAKİ, K. GÖZEK, 0. YÜCEL, M. İLİM MISIR BİTKİSİNE GEÇEN 14 C - KLORPİRİFOS KALINTISININ IZOTOP İZLEME TEKNİĞİ İLE ARAŞTIRILMASI 52 M. İLİM. E. KİLİÇ. K. GÖZEK. Ü. YÜCEL MUTANT ARPA POPULASYONUNDA BAZI VERİM ÖĞELERİNİNPEKİ VARYASYONUN SAPTANMASI 58 Dr. H. PEŞKİRCİOĞLU. Dr. 1. TUTLUER. Dr. Z. SAĞEL, A. ŞENAY SUSAMDA YAPAY MUTASYONLARDAN YARARLANMA OLANAKLARI 64 Selçuk ÖZERDEN. M.İlhan ÇAĞ1RGAN GAMMA RADYASYONUNUN PAMUK (Grossypium hirsutum L.) ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN SAPTANMASI 71 M. A. KAYNAK. A. ÜNAY. A. ZEYBEK. İ. ÖZKAN
NEVŞEHİR İLİ TOPRAKLARININ BİTKİYE YARAYIŞLI KÜKÜRT MİKTARLARININ BELİRLENMESİNDE UYGULANACAK YÖNTEMLER 77 Sevgi ANTEP. Naci KURUCU, Ziya KILIÇ SEZYUM -137 RADYONÜKLİDİNİN TOPRAKTAN ÇAY VE KEKİK BİTKİSİNE TRANSFERİ*.. 84 S. TOPÇUOĞLU. D. KUT, A. VARİNÜOĞLU, A. KÖSE, N. ESEN, E. SEDDJĞH, Ç. KOÇAK, M. SARIMEHMET, S. ALPAY, E. YILMAZ BUĞDAY x MISIR MELEZLEMESİ İLE DURUM BUĞDAYDA HAPLOİD EMBRİYO ÜRETİMİ 90 S A VAŞKAN Ç, ELLERBROOK C, FISH L.J, SN APE J. W YERFISTIĞI ISLAHINDA YAPAY MUTASYONLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ 97 Beysat İPKİN, M. İlhan ÇAĞIRGAN KAVUZSUZ ARPA'NIN TARIMSAL VE TEKNOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ... 103 A. OTTEKİN, T. AKAR, H. TOSUN, A.N. OZAN, Z. DEMİR MAKARNALIK BUĞDAYDA (Triticum durum L) FARKLI GAMMA IŞIN! DOZLARININ M, BİTKİLERİNİN BAZI ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİ 109 Mehmet Ali SAKİN, Özer SENCAR MAKARNALIK BUĞDAYDA { Triticum durum Desî. ) GAMA İŞINI VE E&1S' İN FARKLİ DOZLARININ AYRI VE BİRLİKTE UYGULANMASININ M, BİTKİLERİNİN İLK GELİŞME DEVRESİNDEKİ ETKİLERİ 113 Ali SEN AY. Cemalettin Yaşar ÇİFTÇİ Lycopersicon esculentum ve Lycopersicon peruvianum TÜRLER ARASI MELEZLEMELERİNDE KALLUS KÜLTÜRÜ YÖNTEMİ İLE HİBRİD BİTKİ ELDESİ. 120 Funda DEMİREL, Vedat ŞENİZ TEK BOĞUM KÜLTÜR YÖNTEMİ İLE BAZI F, HİBRİD DOMATES ÇEŞİTLERİNDE KLON ÇALIŞMALARI 127 Rıfat KARAKURT NÜKLEER TEKNİKLERİN TOPRAK VE BİTKİ BESLEME ALANINDA KULLANIMI.. 132 Doç. Dr. Mahmut Basri HALİTLİGİL
TR0100002 BİTKİSEL ÜRETİMDE NÜKLEER TEKNİKLERİN KULLANIM! VE TÜRKİYE'DEKİ GELİŞİMİ Doç. Dr. Mahmut Basri HALİTLİGİL Ankara Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi, TAEK, ANKARA I. GİRİŞ Birim alandan daha fazla bitkisel ürün elde etme çabaları kaynakları sınırlı olan ve bunun yanında nüfusu hızla artan dünyamızda insan beslenmesi açısından çok önemli ve gereklidir. Bitkisel üretimin arttırılması, her bilim dalında olduğu gibi yoğun araştırma sonucunda mümkün olur. Bu araştırmaları yaparken kullanılan tekniklerde önemli rol oynarlar. Tüm bilim dallarındaki araştırmalarda nükleer tekniklerin bir araç olarak kullanımı II. Dünya Savaşı sonrası yoğun bir şekilde artış göstermiştir. Buna sebeb nükleer santrallerin devreye girmesiyle radyoizotop üretiminin çok fazla ve nisbeten ucuza yapılabilmesi ve dedeksiyon aletlerininde geliştirilmiş olmasıdır. Bitki ıslahı, toprak verimliliği ve bitki besleme, sulama, bitki koruma, gıda muhafazası ve pestisitlerin toprak ve bitkideki kalıntıları gibi bitki üretimini etkileyen konularda nükleer teknikler kullanılmaktadır. Bu tebliğde yukarıda bahsedilen konularda dünyada ve Türkiye'de şimdiye kadar neler yapılmış, halen neler yapılmakta ve ileride neler yapılabilinir tartışılacaktır. II. NÜKLEER TEKNİKLER NELERDİR? Radyoaktif veya kararlı izotopların kullanıldığı tekniklere nükleer teknikler denir. İzotop, aynı elementin değişik kütlede çekirdekleri olan atomlarıdır. Kararlı izotoplar radyasyon yaymazlar, buna karşın radyoizotoplar alfa (a), beta (J3) veya gamma (y) ışınları yayarlar. Bitkisel üretimde en çok kullanılan izotoplar Tablo 1' de gösterilmiştir. İzotoplar ilk kez izleyici olarak 1923' de G. V. Hevesy tarafından kullanılmıştır. Bu tekniklerle yapılan araştırma sayısında II. Dünya Savaşından sonra önemli artışlar gözlenmiştir. Buna neden a.) nükleer reaktörlerin ortaya çıkmış olması ve böylece çok miktarda radyoaktif maddenin ucuz olarak üretilebilmiş olması ve b.) radyasyon türlerini ve kararlı izotopları yüksek hassasiyetle ölçebilen cihazların geliştirilmiş olmasıdır.
Tablo 1. Bitkisel üretimdeki araştırmalarda kullanılan izotoplar KARARLI İZOTOPLAR: AĞİR HAFİF Hidrojen Azot Karbon Kükürt Oksijen 2 D 15 N 13 C ^S "s 33 s 18 O 17 O % 0.0156 % 0.3667 % 1.1080 % 0.02 % 4.22 % 0.75 % 0.204 % 0.037 1 H % 99.984 14 N % 99.634 12 C % 98.892 32 S % 95.02 16 S % 99.752 RADYOİZOTOPLAR Fosfor Potasyum Kalsiyum Magnesium Kükürt. Demir Bakır Mangan Çinko Sodyum Klor Kobalt Sezyum İyod 32p 33p 4 2(< 45 Ca ^M 35 S 59 Fe ^Cu ^Cu 52 Mn M Mn 65 Zn ^Na 36 CI «teo 13^Cs 1,,, Yan Ömür 14.3 gün 25.0 gün 12.4 saat 165.0 gün 21.3 saat 87.0 gün 45.6 gün 12.8 saat 58.5 saat 5.7 gün 314.0 gün 245.0 gün 15.0 saat 3.1 sene 5.3 sene 30.0 sene 8.1 gün Radvosvon Tipi beta beta beta, gamma beta beta, gamma beta beta beta, gamma beta, gamma beta, gamma gamma beta, gamma beta, gamma beta beta, gamma beta, gamma beta, gamma
Nükleer tekniklerin tüm bilim dallarında, bilhassa tarımda, yaygın şekilde kullanılmasına en büyük katkı şüphesiz IAEA ( Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı) tarafından yapılmıştır. IAEA 1957' de Viyana, Avusturya' da oluşturulmuş ve ilk araştırma kontratını Japonya ve Almanya ile Gübrelerin Kullanma Randımanlarının Belirlenmesi konusunda 1959' da yapmış ve 1962' den sonrada gelişmekte olan ülkelere araştırma kontratları şeklinde yardım sağlamıştır. 1964' de FAO ( Gıda ve Tarım Organizasyonu ) ile ortak bir kuruluş oluşturulmuş tarımın bütün konularında nükleer tekniklerin kullanılmasına ilişkin araştırma projelerini desteklemiştir. Bu destekler ya araştırma kontratı, koordineli araştırma programları veya teknik yardım projeleri şeklinde olmuş ve bu kapsamlar içerisinde gerekli izotop, alet ve ekipman tedarik etmiş, ve özel bir konuda uzman gönderme veya kurslar ve burslar verme şeklinde destek sağlamıştır. III. BİTKİSEL ÜRETİMDE KULLANILAN NÜKLEER TEKNİKLEER A.) Toprak verimliliği, bitki besleme ve sulama alanında: Kararlı ve radyoizotoplar izleyici olarak kullanılıp aşağıdaki belirlemeler yapılabilinir. 1.) Bitkiler için gerekli olan makro ve mikro besin elementlerinin topraktaki elverişlilik durumlarının A - değeri ve L - değeri ( bitki yetiştirme gereklidir) veya E - değeri (bitki yetiştirme gerekli değildir) belirlenmesi, 2.) Besin maddesi eksikliklerinde tatbik edilen gübrelerin etkinlik dereceleri gübre verme zamanı, şekli, miktarı, ve tatbik derinliğine göre belirlenmesi ve kalıntı durumlarının saptanması, 3.) Besin elementlerinin bitki bünyesine alınış hızları, bünyedeki hareketleri ve toplandıkları yerlerin belirlenmesi, 4.) Besin elementlerinin topraktaki hareketlerinin belirlenmesi, 5.) Baklagillerde N 2 - fiksasyonunun belirlenmesi, 6.) Hormanların veya diğer kimyasalların bitkilerdeki etkilerinin belirlenmesi, 7.) bitkilerin kök sistemlerinin otoradyografı metodu ile belirlenmesi. Bütün bunların yanında Ra-Be veya Am-Be kaynağından elde edilen hızlı nötronlar, ile toprak suyunun ölçülmesinde kullanılır. Türkiye' de radyoizotoplarla ilgili çalışmalar 1965' ten sonra Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesinde başlamıştır. 1S N kararlı izotopu ile yapılan ilk araştırma 1971' de Tarsus' ta buğday bitkisi ile yapılmıştır. Bu çalışma Toprak Gübre Araştırma Enstitüsü ile IAEA - koordineli araştırma programı çerçevesinde yapılmıştır. 1978' de TAEK' te (Türkiye Atom Enerjisi Kurumu ) - o zamanki adıyla Türkiye Atom Enerjisi Ajansı - Nükleer Tarım Bölümü oluşturulmuş ve radyoizotoplar sera ve laboratuar koşullarında yapılan araştırmalarda kullanılmıştır.
1981-1989 arasında 15 N, 32 P ve nötron prob a.) soyafasulyesi-mısır çoklu ekim sistemlerinde ( Samsun' da ) b.) buğday-soyafasulyesi-pamuk münavebesinde ( Adana' da ) c.) buğday kök çalışmalarında ( Haymana, Ankara' da ) ve d.) mısır gübreleme-su ilişkisi tarla araştırmalarında ( Tarsus' ta ) kullanılmıştır. 1990' dan sonra IAEA teknik yardım projesi TUR / S / 016 ile a.) 15 N ve nötron prob buğday-n gübrelemesinde ( Ankara, Konya ve Eskişehir' de ), b.) buğday-baklagil münavebesinde ( Ankara ve Eskişehir' de) ve c.) patates N gübrelemesinde ( Nevşehir yöresinde ) kullanılmıştır. Ayrıca 35 S ile bitkiye yarayışlı kükürt miktarı belirlenmiştir. Bitkilere 232 Th' in geçiş oramda XRF yöntemi ile belirlenmiştir. Halihazırda TAEK' te bu konuda devam eden araştırmalar şunlardır a.) Buğday yetiştirilen toprakta N transformasyonlarının 1 N tekniği ile belirlenmesi b.) nodozite bakterilerinin 15 N tekniği ile belirlenmesi ve c.) 15 N' in fertigasyon araştırmalarında kullanılması. Toprak verimliliği konusunda ileriye dönük olarak toprak biyoaktivitesinin 32 P 18 O ile belirlenmesi çalışmaları, fertigasyon ve diğer çalışmalar yanısıra yapılablir. B.) Bitki ıslahı alanında: Bitki ıslahı alanında nükleer teknikler iki şekilde kullanılabilir: a.) mutasyon yaratmak için X, (3, y ışınlarının kullanılması. Tohumlar veya bitkiler yukarıda bahsedilen ışınlara maruz kaldıklarında bunlarda genetik değişiklikler meydana gelir ve daha sonra meydana gelen bu değişikliklerden istenilenler konvansiyonel ıslah teknikleri veya biyoteknolojik tekniklerle seçilerek yeni özelliklere sahip bitkiler elde edilir, b.) izotopların izleyici olarak kullanılması. Dünyada ilk mutasyon çalışmaları pirinç bitkisinde yapılmış arpa, buğday ve çavdarda devam etmiştir. Daha sonraları pamuk, susam ve kolza gibi yağ ve endüstriyel bitkilerde, baklagillerde, meyvelerde, vejetatif olarak gelişen süs bitkilerinde ve yumru bitkilerinde devam etmektedir. Elde edilen mutant çeşitler 1950' de 4, 1960'da 19, 1970' de 153, 1980' de484 1989' da 1300 olmuş ve 1998' de 2000' I aşacağı tahmin edilmektedir. İleriye dönük olarak bu alanda moleküler biyoloji, biyoteknoloji ve gen mühendisliği,ile mutasyon tekniklerinin beraber kullanıldıkları araştırmalarda önemli artışlar beklenmektedir. Türkiye'de mutasyon yaratmak için ilk ışınlama ( röntgen ışını kullanılarak ) 1969' da Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesinde yapılmıştır. TAEK bünyesinde 1981 yılında Bitki Islah grubunun oluşturulmasıyla ilk olarak şeker pancarı, tütün, pamuk ile daha sonra buğday, arpa, çavdar, kolza, nohut ve mercimekte mutasyon çalışmaları başlamıştır. Soya fasulyesinde yapılan çalışmalar sonuçlanmış ve iki mutant çeşit elde edilmiş ve Tarım Bakanlığınca tescil edilmiştir. Tütünde üç mutant çeşit üretime alınmış tescil çalışmaları devam etmektedir. 1992' de IAEA teknik yardım projesi (TUR/ 5 /014 ) desteği ile doku kültürü laboratuvarı kurulmuş ve a.) ekmeklik buğdayda anter kültürü, buğdayda immatura embryo kültürü
çalışmaları aynı zamanda arpada regenerasyona kapasitesi ve buğdayda androgenesis ile kalus oluşumu çalışmaları devam etmektedir. İleriye dönük olarak DNA probe ile çalışmalar yapmak uygun olacaktır. C.) BİTKİ KORUMA Bitkilere zarar veren haşereler ve hastalık yapan pestlerin (mantar, bakter ve viruslar) bitkisel üretimde yaklaşık %20 verim düşüşüne neden olduğu bilinmektedir. Radyasyon ve radyoizotoplar bu alanda özellikle şu problemlerin çözümünde kullanılabilir. a.) haşerilerin yaşları hakkında bilgi edinmek için, b.) haşerilerin doğrudan doğruya radyasyona maruz bırakılarak yok edilmeleri için, c.) kışın böcek tekniği (SIT) ile populasyonlarının yok edilmesi veya azaltılması için, d.) mantarlarda meydana gelen mutasyonlar üzerindeki incelemelerde, f.) Türlü haşere ve mantarlarda öldürücü ilaçlara karşı direnmenin meydana geliş şeklinin incelenmesinde g.) fizyolojik bitki hastalıklarının meydana gelişiyle ilgili bulunan metabolizma olaylarının incelenmesinde. 1984'te Nükleer Tarım Araştırma Merkezi bünyesinde Bitki Koruma Bölümü oluşturulmuş ve aşağıdaki konularda araştırmalar yapmıştır. a.) buğday bitinin kısırlaştırıcı ve kısırlaştırıcı altı radyasyon dozlarının saptanması ve kontrolü. b.) Müşküle üzüm çeşidinde depolama sırasında kayba neden olan Botrytis cinerea pers. (gri küf) ün ışınlama+soğutma kombine uygulamasıyla engellenmesi. Bu bölümde, 1990' dan sonra gıda maddelerinde pestisit kalıntılarının araştırılması IAEA teknik yardım ( TUR 151 015 ) projesi desteğiyle başlatılmıştır. Bu araştırmalarda: pamukta 14 C - aldicarb; patates ve domateste 14 C - chalorpyrifos, dimethoate; havuç ve kavunda 14 C - trifluralinin çalışmaları başlamış ve devam etmektedir. D.) GIDA MUHAFAZA Dünyada bir yılda hasat edilen mahsulün tüketiciye ulaşana kadar yaklaşık % 30' u bozulmadan dolayı kayıp olmaktadır. Diğer gıda muhafaza teknikleri ( soğuk depolama ) yanında gıda ışınlama tekniği ile bu tür gıda kayıpları önlenebilinir. Gıdaların ışınlamasıyla filizlenme önlenebilir, muhafaza ve pazaıianabilme ömürleri uzatılabilir, olgunlaşma geciktirilebilir ve mikrobiyolojik kaliteleri iyileştirilebilinir. 1984' te TAEK - Nükleer Tarım Araştırma Merkezinde Gıda Muhafaza bölümü oluşturulmuşve gamma ışınlaması kullanılarak 1991 tarihine kadar aşağıda belirtilen konularda araştırmalar yapmıştır.
a.) patates ve soğanda filizlenmenin engellenmesi, b.) muz ve mantarda olgunlaşmanın geciktirilmesi, c.) domates, üzüm ve çilekte muhafaza sürelerinin uzatılması, d.) incirde mikrobiyolojik kalitenin geliştirilmesi, e.) gamma radyasyonunun ekmeklik buğdayın fiziksel, kimyasal ve teknolojik özelliklerine etkilerinin belirlenmesi. Son beş senedir Nükleer Tarım bölümünde gıda muhafaza konularında çalışma yapılmamaktadır. SV. SONUÇ Bitkisel üretimin arttırılmasıyla ilgili olan araştırmalarda nükleer tekniklerin bir araç olarak kullanılması bu konuda bazı problemlerin çözümü için gereklidir, çünki bu teknikler kısa zamanda hassas ve doğru neticeler almamızda yardımcıdırlar ve konvansiyonel metodlarla elde edilmesi mümkün olmayacak veriler sağlarlar. Türkiye'deki bu teknikleri kullanan araştırma sayısı çok azdır ve hemen hemen TAEK Nükleer Tarım bölümü elemanlarıyla sınırlıdır. Araştırıcı sayısının arttırılması mutlaka gerekmektedir. Bunun için a.) fakültelerde bu konuların daha yoğun bir şekilde işlenmesi, b.) diğer araştırma enstitülerindeki araştırıcıların özel kurslar sayesinde eğitilmeleri c.) fakülteler, enstitüler ve diğer araştırma birimleriyle yapılacak sıkı organik bağlar ve problemlere çözüm getirecek detaylı araştırma işbirliği gerçekleştirilmesiyle bu konularda çalışan araştırıcı sayısını arttırmak mümkün olabilecektir.
TR0100003 GAMA IŞINININ HIYAR POLENLERİNİN CANLILIK VE ÇİMLENMESİ ÜZERİNE ETKİLERİ Gülat ÇAĞLAR Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü Erdendi, İÇEL Kazım ABAK Çukurova Üniversitesi. Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü, ADANA 1. ÖZET Bu çalışmada Kobalt 60 kaynaklı gama ışınının 300, 4S0 ve 600 Gy dozlarının bazı hıyar (Cucumis salivas L.) çeşitlerine ait polenlerin canlılığı ve çimlenmesi üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Yapılan canlılık testlerinde kulanıtan her uç ısın dozunun da polen canlılığnda önemli bir kayba yol açmadığı, tüm yıl Doyunca canlılık oranının % 80'in üzerinde olduğu saptanmıştır. Işın uygulamalarının ertesi günü (O.gün) kontrol polenler yaklaşık % 76 oranında çimlenirken, ışın uygulanan polenlerin yaklaşık % 73'ü çimlenmiştir. İşınlandıktan sonra buzdolabında + 4 C'de «avjjman polenler canlılıklarını 10 gün kadar, çimlenme yeteneklerini ise en fazla 3 gün korumuşlardır. Elde edilen bulgulara göre. Kobalt 60 kaynaklı gama ışınının 600 Gy'e kadar olan dozlarının hıyar polenlerinin canlılık ve çimlenme yetenekleri üzerine olumsuz bir etkisinin olmadığı ve polen ışınlamasında güvenli bir şekilde kullanılabileceği anlaşılmıştır. 2. GİRİŞ 1950'Ii yıllardan itibaren ryonize radyasyonların bitkilerde deneysel olarak uygulanması ile ilgili oldukça yoğun çalışmalar yapılmıştır [1], Bu çalışmaların birçoğu bitkilerde mutasyon yaratma amacına yönelik olup değişik kaynaklı ışınların farklı dazlan yüzlerce bitki türünün çeşitli organlarına (polenler, tomurcuklar, tohumlar ve generatif organlar, tüm bitki vd.) uygulanmıştır [2,3,4,5]. Haploid oluşum sıklığının artırılması amacıyla 196O'lı yılarda başlayan polenlere ışın uygulanması çalışmalarından, başlangıçta olumlu sonuçlar alınamadığını bildiren Bnınner [6] iyonize radyasyonların polenler üzerindeki etkilerinin polen çimlenmesinin zayıflaması, gametlerin oluşumunun azalması, çiçek tozu çim borusunun ovulü penetre edememesi, normal endosperm gelişmesinin olmaması, olgun tohum ve fidelerde canlılığın azalması şeklinde olduğunu belirtmiştir. İşınlanmış polenler "mentor polen" olarak kullanılarak, partenogeneük didioidî yoluyla gen transferleri gerçekleştirilirken [7], öte yandan haploidi ile ilgili çalışmalarda da 1980'Ii yılardan itibaren başarılı sonuçlar alınmaya başlanmıştır. Değişik bitki türlerinde Kobalt 60 kaynaklı gama işim uygulanmış polenlerle tozlama yoluyla haploid embriyo uyartımı sağlanarak bu embriyolardan haploid ve dihapkrid bitkiler elde edilmiştir. Cucurbitaceae familyasının bazı türlerinde olumlu sonuçlar alınırken bazı türlerinde çalışmalar devam etmektedir. Yöntemin başarılı olmasında polenin çimlenme yeteneği korunurken dölenmenin engellenmesi gerektiğinden polenlere uygulanacak ışın dozunun her tür için ayn ayn belirlenmesi önem kazanmaktadır Cucumis cinsine ait bazı tür ve çeşitlerde yanlan çalışmalarda polenlere Kobalt 60 kaynaklı gama ışınının S kgy'e kadar olan bazı dazlan uygulanmıştır. Bu çalışmalarda değişik genotiplerin farklı ışın drfflanna olan tepkilerinin aynı olmadığı olduğu, ışın dozu yükseldikçe polen çimlenmesi ve polen tüpü gelişiminin gerilediği, Cucumis sativus'un yabani türlere göre ışın uygulamalarına daha hassas olduğu saplanmıştır [8,9]. Bazı araştırıcılar kavun ve karpuzda 300 Gy ışın dozunun bile polenlerin çimlenme gücünü ve bu gücünü koruma süresini azalttığını bildirmişlerdir [10,11]. Burada sonuçlan verilen çalışmada hıyarda haploid embriyo uyarununda denenen farklı dozlardaki gama ışınının (Kobalt 60 kaynaklı) hıyar polenlerinin canlılık ve çimlenmeleri üzerine etkileri incelenmiştir.
3. MATERYAL VE METOO Bu çalışma 1992-93 yılında Bahçe kültürleri Araştırma Enstitüsünde (Erdemli. İÇEL) yürütülmüştür. Araştırmada Dere ve Çengelköy hıyar çeşitlerinin çiçek tozları kallaruimışur. Bunun için bitkiler 1992-93 döneminde birer ay ara ile yetiştirilerek yıl boyu çiçek tozu elde edilmesi amaçlanmıştır. Anthesisten bir gün önce toplanarak taç ve kısmen çanak yapraklarından ayrılan çiçek tomurcuklan petri kutularına yerleştirilmiştir. Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi. Radyoterapi Ana Bilim Dalına ait ışın kaynağına (Kobalt 0) yerleştirilen bu peirilerdefci amerlere 2.5 Gy/dakika olmak üzere toplam 300, 450 ve 600 Gy ışın dozları uygulanmıştır. Çiçek tomurcuklarının bir kısmı da ayrı petri kaplan içinde, kontrol olarak kullanılmak üzere aynı koşularda ışın uygulanmaksızın bekletilmiştir. İşınlanmış polenler ve kontrol polenlerde, ışınlamanın ertesi günü (0. gün) ile, 1, 3. 6, ve 9 gün sonra 2,3,5 Triphenyl Tetrazolium CMoride'nin (TTC) % î'lik çözeltisi ile canlılık testleri yapılmıştır [12]. Çözeltiden lam üzerine bir damla damlatılmış ve çiçek tozlan bir fırça yardımıyla ekildikten sonra lamelle kapatılmıştır. Her ışın dozu ve kontrol içiş ayn bir fırça kullanılmıştır. Ekimden 6 saat sonra mikroskopta sayım yapılmıştır. Çiçek tozlarından kırmızı renkli boyananlar canlı olarak, boyanmayarak renksiz kalanlar ise cansız olarak değerlendirilmişlerdir. Işınlanmış ya da ışınlanmamış çiçek tozu örnekleri bir lam üzerinde 3 damla olacak şekilde hazırlanmış, her damlada üçer ajanda sayım yapılmıştır. Çimlendirme denemelerinde % 20 sakkaroz + 20 ppm Borik asit + % 0.25 ağar içeren ortam [9] ve doymuş petri yöntemi kullanılmıştır. Çimlenen çiçek «olarının sayımında en uygun zamanın saptanması için, çalışmanın başlangıcında bir ön deneme yapılmıştır. Bu denemede çimlendirme ortamı üzerine ekilen ve çimlenen polenlerde 1, 3. 6 ve 24 saat sonra sayımlar yapılmıştır. 3 saat sonra yapılan sayımların hıyar çiçek tozlarının çimlenme oranının saptanmasında yeterli olabileceği belirlenmiş ve daha sonraki tüm testlerde sayımlar ekimden 3 saat sonra yapılmıştır. İşınlanmış polenler ve kontrol polenler. ışınlamanın ertesi günü petri kutuları içerisindeki çimlendirme ortamı üzerine ekilmişlerdir Ortam rutubetini sağlaması amacıyla nemlendirilmiş kaba filtre kağıdı yerleştirilmiş olan petri kapaklan kapatılarak 26 Cde tutulmuşlardır. Bu çımlendirmedeki sayımlar 0. gün olarak kabul edilmiştir Tomurcukların bir kısmı E-pentana baunlarak patenlerin dökülmesi sağlanmış ve elde edilen polenler + 4 Cde saklananarak, ısmlamasardan 1, 3. 6 ve 9 gün sonra yapılan çimlendinnelerde kullanılmışlardır. Denemeler 3 yinelemeli olarak sürdürülmüş ve her petriden en az 30 polen olacak şekilde sayımlar yapılmıştır. 4. BULGULAR Yapılan canlılık testlerinde polenlerin TTC ile iyi bir şekilde koyu kırmızı renge boyandığı görülmüştür. Kış aylarında yaklaşık % 80 olan canlılık oranı öteki aylarda da %90'ın üzerinde bulunmuştur (Şekil 1). Buzdolabında + 4 C de ffhyw işmlgnmıç ve kontrol polenlerin ranlilıhanmn ise, yedi gün sonra yaklaşık % 90, onbiı gün sonra da % 55 olduğu saptanmıştır. Buna göre, ışınlanmış polenlerde canlılık kaybı çok azdır. 1992 yılı nisan ve mayıs aylarında yapılan ilk üç ısın uygulamasının ertesi günü (0. gün) kontrol polenler ile farklı dozlarda ışın uygulanmış polenlerin hepsinde de % 70'in üzerinde çimlenme oram elde edilmiştir. Kontrol polenler yaklaşık % 76 oranında çimlenirken, 300 Gy, 450 Gy ve 600 Gy ışın dozu uygulanmış olan polenlerin çimlenme oranlan da sırasıyla % 76, % 74 ve % 73 olmuştur (Tablo 1). Yapılan istatistiksel analizlerde değişik tarihlerde polenlere uygulanan ûrku ışın dozlarının polenlerin çimlenme yetenekleri üzerine etkileri önemsiz olurken, çimlendirme tarihleri % 1 düzeyinde önemli bulunmuştur. Mayıs ayında (26.5.1992) polenlerin % 56.85'i çimlenirken, haziran ayı başlangıcında (4.6.1992) % 93.28'i, haziran ayı sonunda ise (25.6.1992) % 75.75'i İşınlanmış polenlerin çimlenme oranlarının yıl içerisindeki değişimi Şekil 2'de aylara göre verilmiştir. Buna göre, nisan ayında % 46 olan çimlenme oranı, mayıs ayında % 57 ye yükselirken haziran ayında % 93'e ulaşmıştır. Temmuz ayının ikinci yansından ekim ayına kadar geçen sürede sağlıklı bitki yetiştirilemediğinden polen elde edilememiş ve ışınlama uygulamaları ile çunlendirmeler de yapılamamıştır. Çimlenme oranlan ekim ayında % 75.8 olurken, kasım ayında % 56.8*6, aralık ayında da % 51.4'e düşmüştür. Ocak ayında ise polenlerin % 61.6'sı çimlenmiştir. Şubat ve mart aylarında hem ışınlanmış hem de kontrol polenlerde çimlenme elde edilememiştir.
Işınlanmış polenlerin çimlenme yeteneklerini koruma sürelerim belirlemek amacıyla 0. gün ile bunu izleyen 1. 2. ve 3. günlerde yapılan çimlendirmeleri!! sonuçlan Şekil 3'dc ışınlamalann yapıldığı tarihlere göre verilmiştir. Polenlerin çimlenme yeteneklerini devam ettirme süreleri mevsime bağlı olarak değişmiştir. Nisan ayında (24.4.1992) ışınlanmış ve kontrol polenlerde ışınlamanın ertesi günü (0. gün) ortalama % 46.4 çimlenme elde edilirken, bu oran n-pentan uygulamasından sonraki ilk günde (1. gün) % 4.6ya, 2. günde de sıfıra düşmüştür. Mayıs ayında polenlerin çimlenme oram nisan ayma göre biraz daha yükselmiştir. 27.5.1992 tarihinde (0. gün) % 55, 1. günde de % 12 oranında çimlenme elde edilmiştir. Ancak, 2. günde polenlerin tamamına yakını çimlenme yeteneklerini kaybetmiştir. Haziran ayının ilk haftasında (5.6.1992) ışınlanan polenlerin çimlenme oranının çok yüksek olmasının yanında bu çimlenme yeteneklerini devam ettirme sürelerinin de uzadığı belirlenmiştir. O. gün % 94, 1. gün % 79 çimlenme oranına sahip olan polenlerin 2. günde yansından fazlasının çimlenme yeteneğini kaybettiği görülmüştür. Çimlenme oram 3. günde % 20'nin altına inmiş ve daha sonraki günde sıfır olmuştur. Haziran ayının son haftasında (25.6.1992) 0 gün yaşlı polenlerde % 75 çimlenme oranı saptanmıştır. Bu polenler çimlenme yeteneklerini iki gün içinde hızla kaybetmişlerdir. Yüksek sıcaklıklar nedeniyle sağlıklı bitki yetiştirilemeyen dönemlerde (temmuz- ekim arası) polen alınamadığı için herhangi bir uygulama yapılamamıştır. Ekim ayında (28.10 1992) polenler haziran döneminde olduğu gibi yüksek oranda çimlenme gösterirken, bu çimlenme yeteneklerini de 2 gün süre ile korumuşlardır. Çimlenme oranı 0. gün % 75, 1. günde de % 73 olmuştur. Ancak, 2. gün polenlerin % 80'inin çimlenme yeteneğim kaybettiği belirlenmiş, 3. gün ise polenlerin hepsi çimlenme yeteneklerini yitirmişlerdir. Polenlerin çimlenme yetenekleri kasım, aralık ve ocak aylarında giderek azalmıştır. Bu aylarda çimlenme 0. günde % 50-60 arasındaki oranlarda olurken, çimlenme yeteneklerini de bir gün korumuşlardır Şubat ve mart aylarında alınan polenlerde 0. günde dahi çimlenme elde edilememiştir. 5. TARTIŞMA Işın uygulanmış polenlerde genellikle generatif çekirdek inhibe olurken, vegetatif çekirdek stigma üzerinde çimlenme sırasında bölünmeye başlar. Polenin bu aktivitesi karşısında embriyo kesesinde de yumurta hücresi veya öteki bir hücre- sinergit hücresi [13] veya anüpod hücresi [14] bölünmeye başlar. Uyartım sonucu ya doğrudan embriyolar oluşur ya da düzensiz hücre yığınları meydana gelir. Bu uyartımın sağlanabilmesi için polenin çimlenme yeteneğinin korunması, fakat döllenmenin engellenmesi gereklidir. Ayrıca, yüksek dozlar polenleri öldürücü etkiye sahiptir. Bu nedenlerle kullanılacak ışın dozu iyi ayarlanmalıdır. Işınlanmış polenlerle yapılan çalışmaların bir çoğunda 1000 Gy*e kadar olan ışın dozlarının polen canlılığı ve çimlenmesi üzerine olumsuz bir etki yapmadığı Diktirilmiştir. Değişik sebze ve meyve türlerinde, genellikle 1 kgy'den başlayan dozlarda, doz oranı yükseldikçe polenlerin çimlenme yeteneklerinde azalmalar olduğu görülmektedir. Buna karşılık, Rode ve Dumas de Vaulx [15] ve San ve ark. ([10], karpuz polenlerinin düşük ışın dozlarında (500 GVin altında) bile olumsuz olarak etkilendiğini bildirmişlerdir. Bizim çalışmamızda ise, 300, 450 ve 600 Gy ışın dozlanyla ışınlanan polenlerin çimlenme oranlan arasında önemli bir farklılık bulunmamıştır. Kullanılan en yüksek doz olan 600 Gy'de hıyar polenlerinin kontrol polenler kadar yüksek bir düzeyde çimlenebildiği (% 90'ın üzerinde) saptanmıştır. Bu bulgu, hıyar polenlerinin ancak 1 kgy'den itibaren zararlanmaya başladığını bildiren Van Den Boom ve Den Nijs'in [8] bulguları ile uyumludur. Işınlanan polenlerin tozlamada daha uzun bir süre kullanılabilmesi pratik bakımdan önemlidir. Ancak, genellikle, ışınlanan polenler çimlenme yeteneklerini 1. günden itibaren hızla kaybetmişlerdir. Polenler sadece haziran ve ekim aylarında çimlenme yeteneklerini 3 gün süreyle iyi bir şekilde korumuşlardır. San [10] da, karpuzda 3 günden daha yaşlı polenlerde çimlenme oranının % 0-20 düzeylerine düştüğünü bildirmiştir Bu çalışmada tozlayıcı olarak kullanılan ebeveynlerden biri olan Çengelköy çeşidinin çiçek biyolojisini inceleyen Günay [16] bu çeşidin polenlerinin % 90-93 oranında çimlendiğini saptamıştır. Aynı araştırıcıya göre, hıyarda erkek çiçekler döllenme yeteneklerini 48 saatten daha az bir sure koruyabilmektedirler [17]. Sonuç olarak, Kobalt 60 kaynaklı gama ışınının 600 Gy'e kadar olan dozlarının hıyar polenlerinin canlılık ve çimlenme yetenekleri üzerine olumsuz bir etkisinin olmadığı ve polen ışınlamasında güvenli bir şekilde kullanılabileceği anlaşılmıştır.
I 300 Gy Ei 450 Gy fci. 600 Gy @ Kontrol N M H T E E k K A O S M Şekil I İşmhımııj \c koımo! polenlerin canlılık yıı/dcsı Tablo 1. Değişik talihlerde farklı ışın do/lan uygulanmış polenlerle kontrol polenlerin (imlenme o jiılaıı CV) TARİHLER IX)ZI.AR 26.5.1992 4.6.1992 256.1992 Ortalama 3lX) üy 59. n (50.26) 90.80 (73.24) 80 81 (64.10) 76.91(62.53) 45(1 (jy 62.90 (52.62) 91.10(74.87) 67.60 (55.35) 74.53 (60 94) 600 Ciy 48.90 (44.37) 95.32 (77.79) 75.32 (60.52) 73.13(60.89) Kontrol 56.51) (48.76) 93.90 (78.30) 79.30 (62.99) 76.56 (63.35) (Malama 56 85 (49 (M)) c 93.28 (76 05) a 75.75 (60.74) b *: PuratııC-:' ^'Mvdeki rakamlar açı değerleridir. P'Jd (Tarihler). 9.10; O%i (Do/Jar): 0.0. 10
100 Şekil 2. İşınlanmış polenlerde çimlenme oranının yıl içindeki değişimi if 100 80 S 6 0 o E I 40 EO T i, m 11 T i i ÎI 3 HI o.gün I.gün 2.gün H S.gün 20 0 Mâ İl-»İST/ İW=7 24.4 27.5 5.6 25.6 28.10 25.11 10.12 Tarihler Şekil 3. Değişik tarihlerde ışınlanmış polenlerin çimlenme oranının polen yaşına göre değişimi U
6. KAYNAKLAR [ 1) Sparrow. AH. Types of Ionizing Radiation and Their Cytogenctic Effects. In: Mutation and Plant Breeding. (Ed: J.D. Lucketl). Washington (1961) 55-120. 2] Mackcy. J. Methods of Utilizing Induced Mutation in Crop Improvement. In: Mutation and Plant Breeding. <cd:j.d. Luckctt). Washington (1961) 336. 3] Werry, P.S.Th. J. Induction by ionising radiation of genetic markers for the development of in vitro genetic manipulation as a tool in crop plant improvement. In: Induced Mutations-A Tool in Plant Research. IAEA Vienna (1981) 373-382. 4] Fiicv. K.A Utilization of induced mutations and gamma radiation in cross-breeding of durum wheat.!n:induccd Mutations-A Tool in Plant Research. IAEA.Vienna (1981) 504. [5] Donim, B. Mutagenesis applied for the improvement of vegeiauvely propagated plants. FAO/IAEA Interregional training course on the induction and use of mutations in plant breeding. 3 ApriI-löMay. 1991, Seibersdorf. (1991) 24. [6] Brunner. Methods of In duction of Mutations. Symp. June 1990, IAEA. Vienna (1990) 62. J7] Pandey. K.K Egg transformation and panhenogenetic diploidy induced through the aid of ionizing radiation. Theory and Practice. In: Induced Mutations-A Too! in Plant Research, IAEA Vienna (1981) 49-65. [8] Van Den Boom. J.M.A and ARM. Den Nijs. Effects of Gama Radiation on Vitality and Competitive Ability of C-dCumis Pollen. Euphytica, 32 (1983) 677-684. [9) Denissen, C.J.M. and AP.M. Den Nijs. Effects of gamma irradiation on in vitro pollen germination of different Cucumis species. Euphytica, 36 (1987) 651-658. floj San. N., K. Abak. M. Piirat J.C. Rode and R. Dumas de Vaulx. Karpuzda (Citrullus lanatus (Thunb.)Mansf.) İşınlanmış polenle haploid bitki e'desi: Işınlanmış polenlerde çimlenme yeteneğinin değişimi. Kükem Dergisi, 15(2), (1992) 15-21. {! 1] Cuny, F. and AC. Roudot. Germination et croissap.ee pollinique in vitro du pollen de melon (Cucumis mc'.o L.) apres irradiations gamma. Environmental and Experimental Bot., 31 (1991) 277-283. [12] Norton, J.D. Testing of plum pollen viability with tetrazolium salts. Proc. Amer. Sec. Hort. Sci., 89 (1966) 132-134. j 13] San Nceum, L.H. Haploides 6"Hordeum vulgare L. par culture in vitro d'ovaries non fecondes. Ann. Amelior Plantes, 26 (4),(1976) 751-754. [ 14] Yang. H.Y. and C. Zhou. In vitro gynogenesis. In: Plant Tissue Culture: Aplications and Limitations (ed: S.S. Bhojwani). Elsevier Science Publishers B.V. Amsterdam. Chapter 10 (1990) 242-259. [15] Rode. J.C. and R. Dumas de Vaulx. Obtention de plantes haploides de carotte (Daucus carota L.) issues de parthenogenese in deuite in situ par du pollen irradie el culture in vitro de graines immatures. Comptcs Rendus de 1' Academia des Sciences, Paris. Sene III, 305 (1987) 225-229. [16] Gttnay, A Marmara Bölgesi Önemli Hıyar Çeşitlerinin Sitolojik, Biyolojik ve Morfolojik Hususiyetleri üzerinde Araştırmalar, Ank. Üniv: Zir. Fak. Yay.; 395. Bilimsel Araştırma Ve İncelemeler. 245 (1970) 38 s. [17] Günay. A. Özel Sebze Yetiştiriciliği. Çağ Matbaası. Cilt II (1981) 323 s. 12
ÖZET KUMLU TOPRAKTA PATATES BİTKİSİNE UYGULANAN ETİKETLİ AMONYUMSÜLFATGÜBRESİNİNAZOTDÖNGÜSÜ M. BASRİ HALİTLİGİL', ALİ AKIN', ADEM İLBEYİ " 'Ankara Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi, TAEK, Ankara "KByhiznıeıkri Araştırma Enstitüsü, Lodumhı-Ankara TRO100004 Ülkemizin önemli patates üretim bölgelerinden biri olan Nevşehir hafif bünyeli topraklarında yetiştirilmekte olan patates bitkisine çiftçiler tarafından çok yüksek dozlarda azotlu gübre uygulandığı bilinmektedir. Bu koşullarda azotlu gübre dozlarının patates verimine, bitkinin topraktan kaldırdığı azot ve toprakta gübreden kalan azot miktarlarına olan etkilerini, belirlemek için yörede 1992,1993 ve 1994 yılarında 15 N etiketli amonyum sülfat gübresi kullanılarak tarla denemeleri yapılmıştır. Denemelerin konusunu 6 azot seviyesi (0,200, 400,600, 800 ve 1000 kg/ha) oluşturmuştur. Deneme deseni olarak tesadüf blokları üç tekerrûrlü olarak kullanılmışta. Sadece 400 ve 1000 kg N/ha dozlarında "N izotop mikro parselleten oluşturulmuştur. Hasatta pazarlanabilir ve kuru yumru verimleri timi paıodlerde belirlenmiş, buna mukabil 1S N izotop parsellerinde sadece kuru yumru, sap ve yaprak verimleri belirlenmiştir. Aynca, bu parsellerde % N, % Ngg (gübreden gelen yüzde azot) ve % NKR (yüzde azot kullanma randımanları) belirlenmiştir. 0-200 cm toprak profilinde kalan gübre azotuda toprak analizleri sonunda belirlenmiştir. 600 kg Nrtıa dozunda optimum pazarlanabilir yumru verimi elde edilmiştir. % NKR bakımından 400 kg N/ha uygulaması 1000 kg N/ha uygulamasına kıyasla daha yüksek değerler vermiştir. 400 kg N/ha dozunda tatbik edilen gübrenin yaklaşık % 45.6 sı 0-200 cm derinlikte bulunurken bu değer 1000 kg N/ha dozu için % 60.8 olmuştur. Aynca 1000 kg N/ha dozunda 200 cm toprak derinliğinin aşağısına yıkanan azot miktanda 400 kg N/ha dozuna kıyasla dört misli âzla olmuştur. GİRİŞ Azot bitkilerin verimini arttiran en önemli besin maddesidir. Bundan dolayı azotlu gübreler çok fazla kullanılmaktadırlar. Tatbik edilen azotlu gübrelerin bitkiler tarafından kullanılma randımanları toprak, iklim ve kullanma durumlarına göre büyük değişiklikler gösterir. Tahıllarda bu değerler.o 20 üa % 60 arasında sebzelerde ve cimlerde ise % 40 ila % 80 arasında değişmektedirler.tatbik edümiş olan azotlu gübrelerin geri kalan kısmı ya toprak profilinde kalmakta veya volatilizasyon, deniütskasyon yoluyla veya yeraltı suyuna yıkanarak kaybolmaktadır. Sık sulama ve âzla azotlu gübre tatbikinin patates (Solanum tuberosumjl.) verimini önemli derecede arttırmasına rağmen azotun yıkanarak yüzey ve yeraltı sularına karışması böylece insan ve hayvanlara zararlı olan NO 3 kirlenmesine yol açtiğı bilinmektedir (Pİateanu et al., 1980; Rawitz et al., 1980; Filıpovic and Stevanovic, 1980) Nevşehir ilinin Derinkuyu, Suvermez ve Kuyulutatlar bölgelerindeki kumlu topraklarında ( yaklaşık 40 000 hektar ) çoğunlukla patates yetiştirilmektedir (Anonim, 1987 ve 1989 ;. Çiftçiler 900 kg N/ha varan aşın dozlarda azotlu gübre ve âzla miktarda sulama suyu kullanmaktadır. Bu durum yeraltı suyu kirliliğini gündeme getirmektedir. Yörede patates verimi - azot dozu ilişkilerini ortaya koyabilmek için denemeler yapılagelmektedir, fakat bu denemelerde tatbik edilen gübreden bitkinin gerçekte ne kadar aldığını, toprak profili içerisinde ne kadarının kaldığını, ve ne kadar bir kısmının daha ait katmanlara yıkanarak kaybolduğunu belirleyebilecek yöntem ( etiketli 15 N gübresi) kullanılmamıştır. Bunun için bu araştırmanın amacı etiketli 15 N amonyum sülfat gübresi kullanarak bu yörede patates tarımında tatbik edilen gübrenin azot döngüsünün, (bitkideki, topraktaki ve yıkanan N miktarlarının ) belirlenmesidir. MATERYAL VE METOD. Nevşehir ili sınırlan içerisinde 1992' de Derinkuyu, Suvermez ve Kuyulutatlar'da, 1993'de Kuyulutatlar 1, Suvermez ve Kuyulutatlar 2'de ve 1994' de Kuyulutatlar, Suvermez ve Derinkuyu' da olmak üzere 9 adet tarla denemesi kurulmuştur. Bu yörelerde ortalama yıllık yağış 410 mm olup genellikle loş ve ilkbahar aylarında düşmektedir. Denemelerin yapıldığı topraklar Rcgosol büyük toprak grubuna giren kumlu topraklardır. Genelde bu topraklar düşük organik maddeye ve su tutma kapasitesine sahiptirler; P 2 O; miktarı düşük, K-0 miktarı yüksek, nötr toprak reaksiyonlu, tuzluluk ve drenaj problemi olmayan topraklardır (Tablo 1). Denemeler tesadüf blokları deneme desenine göre üç tekrarlamak olarak yürütülmüştür. 0.200,400,600, 800 ve 1000 kg N/ha azot dozları amonyum sülfat olarak yansı ekimde diğer yansıda ilk sulamadan hemen önce verilmiştir. Ekimden önce bütün parsellere 100 kg P2O5 / ha olacak şekilde trible süpeıfosfat verilmiştir. Denemede parsel büyüklükleri 4.2 m x 5.1 m = 21.4 m 2 olarak alınmış ve sadece 400 ve 1000 kg N/ha dozlarında ana parseller içerisinde :S N izotop parselleri ( 0.9 m x 1.4 m = 1.3 m 2 ) oluşturulmuş ve bu parsellere sırasıyla 5.0 ve 2.5 % ; 'N" atom fazlalığı içeren amonyum sülfat gübresi verilmiştir. Ana parsellerden yaprak, sap ve yumru verimleri elde edilmiş bunun yanında % 15 N atom fazlalığı % N a ( % gübreden gelen N ), ve % NKR (» N 13
kullanma randımanı) 1S N izotop parsellerinden elde edilmiştir. Bu teknik için gerekli bilgi ve formüller Axmann et al, 1990 da verilmiştir. Denemelerde yapılmış olan dikim, çapalama, gübre tatbiki, sulama ve hasat gibi kültürel çalışmalar ve burüann yapılma tarihleri Tablo 2' de verilmiştir. Hasat zamanında :5 N izotop parsellerindeki alu bitkiden ikisinin yumruları ve toprak üst akşamlan i yaprak ve sap ı ayn ayn aknarak, kurutulmuş, öğütülmüş ve 2 mm " lik elekten geçirilerek analize hazırlanmıştır. Bu örneklerde % N analizleri mikro Kjeldalh ile :5 N izotop analizleri ise emisyon spekrromeüesi i Jasco 150 ) ile Atmann et al, 1990 ' a göte yapılmıştır. Aynca 400 ve 1000 kş N/ha konularında elde edilen %'N ^ değerleri kullanılarak her deneme yeri toprağı için A - değerleri bulunmuş ve bu A - değerleri ile de "Sı izotopu kullanılmayan konular için % NKR değerleri de hesaplanmıştır. Dikimden önce ve hasattan sonra. I5 N izotop parsellerinden 20 cm aralıklarla 0-200 cırı derinliklerden alınan toprak örnekleri kurutulup 2 mm' lik elekten geçirildikten sonra % N. NO;. NIL ve ' rj^\ tayinleri yapılmıştır. Aynca sulamada kullanılan suların alındığı 75-150 m derinliklerdeki yeraltı suyu kuyularından her yıl sulama mevsimi döneminde alınan su örneklerinde uygulanan gübreden gelen N miktarları belirlenmiştir. Deneme sonuçlarının istatistiksel değerlendirmeleri Yurtsever. 1984'e göre yapılmıştır. SONUÇLAR VE TARTIŞMA a.) Azotlu doslartnm patates yumru verimine etkisi : Yapılan regresyon anaüzi sonucu bu yörede uygulanan N' dozları ile patates yumru verimleri arasında ilişki Y - 2837.44 -s- 91.26 X - 0.69 X 2 olarak bulunmuştur. Bu ilişkinin kolerasyon katsayısı t R = 0.50" i istatistiki olarak % 99 olasılıkla önemli bulunmuştur. Denklemin çözümünden; doğal optimum N dozu 660 kg N/ha. karşılık gelen ürün miktarı 58545.2 kg/ha* dır. 1995 yılı gübre ve ürün fiyatlan esas alındığında ekonomik azot dozu 610 kg N/ha. verimde 58368.1 kg/ha ' dır. b.) Azot döngüsünün!s Nilc belirlenmesi : 0, 400 ve 1000 kg N/ha dozlarında elde edilen ortalama kuru madde ve N alınılan. % N s,. % NKR. hasatta 0-200 cm ' de toprakta bulunan toplam ve gübreden gelen N ve 200 cm' den daha aşağıya yıkanmış olan N Tablo 3 ' de verilmiştir. BütOn denemelerde uygulanan gübreden hasat sonrası toprakta büyük bir kısmının kaldığı görülmüş ve bu miktarlar özellikle yüksek N dozlarında çok daha fazla olmuştur. -100 kg N;ha dozunda bitkinin N alımı 290 kg/ha, 0-60 cm toprak derinliğinde 34 kg/ha, 0-200 cm derinlikte 182 kg/ha ve 200 cm' nin altına yıkanan miktar 44 kg/ha olmuştur. Buna karşılık 1000 kg/ha dozunda bu miktarlar sırasıyla 313. 150, SOS ve 18! kg N/ha olmuştur. Bu durum bize yüksek N dozu uygulamalarında bitkinin kaldırdığı N ' in fazla değişmediğini. % NKR'nin düştüğünü ve toprakta fazla N kaldığını ve dolayısıylada N kayıbının daha fazla olduğunu göstermektedir. Aynca N dozunun artmasıyla yumru N alımı az bir miktarda artarken yaprak + sap N alımının önemli bir miktarda artığı gözlenmiştir. Lauer, 1985" de benzer sonuçlar elde etmiştir. Hesaplamalarla elde edilen % NKR sonuçlarına göre N gübre dozu artıkça bu değer düşmektedir. 200 kg Nha dozunda "i. NKR değeri 52.2 olurken 1000 kg N<ha dozunda 20.9* a düşmüştür. Optimum doz civarında olan 600 kg N/ha seviyesinde ise bu değer 29.0 olarak bulunmuştur. Kumlu topraklarda yetiştirilen patatesin % NKR ' lannın bizim elde ettiğimiz gibi düşük olacağı diğer araştmcılarca da ( Korte ve Sotinon. 1980; Westermann ve Kleinkopt, 1985 Saffigna et al. 19771 belirtilmektedir. Denemelerin sulandığı yeraltı kuyularından değişik tarihlerde alınan su örneklerinde "V li gübreden gelen nitrat ile toplam nitrat Tablo 4' de verilmiştir. Sonuçların incelenmesinden görüleceği gibi sularda içme suyu standardlannın önemli ölçüde üzerinde 5 N etiketli nitrat bulunmuştur. Buda bize uygulanan azotlu gübrenin yeraltı suyuna karıştığım açık bir şekilde göstermektedir. Sonuç olarak, yöre topraklarının çok geçirgen olması nedeni ile su ve gübre idaresi konusunda çok dikkatli olunmalıdır. Aynca yörede N kullanma randımanını iyileştirecek ve böylece yeraltı suiarmın daha az kirlenmesini sağlayacak tedbirleri içeren daha detaylı araştirmalann yapılması acilen gereklidir. REFERANSLAR 1.Anonim. 1989. Tanmsal yapı ve üretim. Devlet İstatistik Enstitüsü Yayınlan No. 1055,Ankara 2. Anonim. 198 7. Nevşehir ili üretim ve gübre tüketim raporu. Köyhizmetleri yayınlan No.776, Ankara. 3. Axmann, H, Sebastianelli ve A. verrülaga. J.L. (1990) Sample prepation techniques of biological material lor isotope analysis. In Use of Nuclear Techniques in Studies os Soil-Plant Relationships, t Edited by G. Hardarson) IAEA. Vienna, p. 41-54 14
4. Filipovic, R. ve Stevanovic, D. 1980. Soil and water nitrate levels in relation to fertilize! utilization in Yugoslavia. In ' Soil Nitrogen as Fertilizer or Pollutant proceedings of a research coordination meeting held at Piracicaba, Brasil, during 3-7 M y 1978 supported by IAEA Published by IAEA, in Austria, page 37-46. 5. Korte, F. ve Sotrition, N. 1980. Balance study of the fate of 15 N fertilizer. In "Soil Nitrogen as Fertilizer or Pollutant ' proceedings of a research coordination meeting held at Piracicaba, Brasil, during 3-7 July 1978 supported by IAEA. Published by IAEA, in Austria, page 105-126. 6. Lauer, DA 1985. Nitrogen uptake patterns of potatoes with high-ftequent sprinkler - applied N fertilizer. Agronomy Journal 77: 193-197. 7. Paitineanu, I.C, Hera, C, Paltineanu, R., Idriceanu, A, Eliade, Gh., Suteu, Gh., Bologa, M., Canarache, A, Postolache, T. ve ApostoL 1. 1P80. Irrigation water and N fertilizer application efficiencies for reduction of water and N losses and for water pollution control. In Soil Nitrogen as Fertilizer or Pollutant ' proceedings of a research coordination meeting held at Piracicaba. Brasil, during 3-7 July 1978 supported by IAEA Published by IAEA, in Austria, page 169-194. 8. Rawitz, E., Bums, S., Etkin, H., Hardiman. R. ve Hıllel. D. 1980. Fate of fertilizer nitrogen in irrigated fields under semi-arid conditions. In ' Soil Nitrogen as Fertilizer or Pollutant' proceedings of a research coordination meeting held at Piracicaba, Brasil, during 3-7 July 1978 supported by IAEA Published by IAEA, in Austria, page 195-236. 9. Saffigna, P.G., Keeney, D.R., ve Tanner, C.B. 1977. Nitrogen, shloride and water balance with irrigated Russet Burbank potatoes in Central Wisconsin. Agronomy Journal 69: 251-257. 10. Steel, R.G.D. ve Torrie, J.H. 1960 Principle and procedures in statistics. McGraw Hill, New York, 481 p 11. Westermann, D.T. and KleinkoplXj.E. 1985. Nitrogen requirements of potatoes. Agronomy Journal 77: 616 - Tablo 1. Denemelerin yapıldığı değişik toprakların bazı özellikleri. Toprak Toplam O.M. YD vt lokasyon pb TUZf») (t) ika/imi 1992 Darinkrçtı 0-20 Kumkı 6.5 0 0 0.46 101.9 690.3 Süremez Kuyulutauar 0-20 0-20 Tınlı taanhı Tralı kunttu 6.0 6.2 0.01 o 0 0 0.92 0.02 202.7 249.3 182S.2 1216.S 1993 KuyulHaatrl 0-20 Tınlı kumlu 6.6 0.01 0 0.29 60.9 845.1 Suramez 0-20 Situ Tın 6.9 0.05 0 0.34 141.8 1591.2 Kayufatatorl 0-20 Sits Tm 6.8 0.07 0 0.29 129.9 15». 1 1994 Dcrinknyu 0-20 Silli Tın 6.9 0.03 0 0.46 44.3 795.6 Kuyulutm» 1 0-20 Tınlı kumlu 7.2 0.03 0 0.29 19.9 450.3 Kıryuhıtatlar 2 0-20 Sitb Tın 6.9 0.04 0.03 0.34 64.; 936.0 Tablo 2. Denemelerde değişik yıl ve lokasyonlarda yapılmış olan bazı kültürel uygulamalaruı tarihleri. Uygulamalar 1992 Deriakuyu Suvermez Kuyuhx Kuyu. 1993 1994 Suvermez Kuyu.2 Dermkuyu kuyu.1 Kuyu.2 Patates Çeşidi Ormob Marfona Marfona fh-ano! Onoıola Granola Gnmoia Granola Onnota Etan 23.04. 2 28.04.92 29.04.92 30.05.93 30.0593 30.0S.93 11.05.94 11.05.94 11.05.94 SkNUMd 23.04.92 28.04.92 29.04.92 01.06.93 01.06.93 01.06.93 11.05.94 11.05.94 11.05.94 ııcırm jvt IIIITOJ 18.09.92 18.06.92 18.06.92 06.07.93 06.07.93 06.07.93 14.06.94 15.06.94 15.06.94 tsc sutsmı 19.06.92 19.OÖ.92 19.07.92 07.07.93 07.07.93 07.07.93 13.07.94 16.07.94 16.07.94 Sulama Adedi* 17 11 13 14 14 13 13 16 1.1 27.06.92 27.06.92 22.06.92 09.07.93 09.07.93 09.07.93 24.07.94 18.07.94 18.07.94 Pesüsit tatbiki" 03.06.92 07.07.92 07.07.92 02.07.93 02.07.93 02.07.93 20.02.94 20.07.94 20.07.94 Hant 24.09.92 23.09.92 24.09.92 14.10.93 13.10.93 13.10.93 29.09.94 28.09.94 28.09.94 Her sulamada yağmurlama fle 1000 mm su tatbik edilmiştir. patates böceği ve yabancı ot kontrolü için. 15
Tablo 3. Değişik Ndorianmn koru madde verimleri. N atatılan, Ngg ( % ve kg N/ha olarak),% GKR, ekimden önce ve hasattan sonra toplam N, hasattan sonra 0-200 cm derinlikte gübre N kalıntı miktarı, ve 200 cm derinlikten daha aşağıya yıkanan gübre N miktarı (yıl ve lokasyon ortalamalan ) Azot Gübre Dozlan ( kg N/ha ) Kuru mmadde ( kg/ha) 5184(789) 10423 (1536) 9024 (1308) 1447 ( 411) 4511(758) 4M2(733) Toplan 7S31 (1147) 14934 (224S) 13666(2023) N ahmı (kgn/lıa) 70.5 (U.2) 201.3 (17,4) ima (i6.2) 40X1(6X1) 89.0 (10.7) 106.4 (113) Toptan 110.0 (155) 290.3(24.6) 313.4 (25X) Î9.9 (2.7) 67İ (3.0) 1733 (Bâ) 210.6 (9.8) % GKR 42.0(14.0) 20.8(7.4) Tcrlam (N3M + NO3) 870(25.5) (MOcm i Um OOb/t Ni (İ1SN4.) 150 (7S) 0-20)011 itn dta >*sa«ajübf< Ni 132(16*) 608(212) Her değer 3 paralel ortalamaaıdjr Parantez içinde verilmiş değerkr standart sapmalardır. 16
Tablo 4. Değişik lokasyonlardaki kuyulardan değişik zamanlarda alınan su örneklerinin ihtiva ettikleri N etiketli ve toplam NO 3 konsantrasyonları. SU ÖRNEKLERİ ALMA ZAMANLARI KUYULAR 8 /7/1993 31/8/1993 15/6/1994 16/9/1994 15/7,1994 30/10/1994 SaliaıPam* (M«k«) 0.5 O.t 43.0 2.7 S5.0 2.0 58.0 2.5 88.0 27 55.0 ŞnbsıMuüulSuvOT.))) 0.4 22.0 0.1 12.0 2.1 70.0 10.6 108.0 8.8 80.0 Gazihn&ol (Kuyulu.) Salozdan n-(suv em.) i* 13 W.0 49.0 0.6 53.0 40.0 5.6-55.0-4.6 3.5 75.0 45.0 1.7 4.7 70.0 38.0 EfaeaKmn 1.1 5».O - 37.8-3.S 1.8 59.0 50.0 1.5 0.8 7S.0 30.0 1.3 85.0 60.0 2.1 2.0 «5.0 58.0 17 73.0 3.0 80.0 2.9 75.0 2J.5 78.0 a: I5 NetikefliNO 3 (ppm) b: ToplamNO3 (ppm) su örnekleri alınmadı 17
2B 40 Sfl 89 ÎS3 IS Î4D îfi) 135 223 Z9 «S SO KJ JflD 129 J 1K»S3 288 SOIL DEPTH ( CM! 400 1000 AZOT DOZU (kg N/ha) Şekil 1. Değişik toprak derinliklerindeki l5 N etiketli NO3. a.) 1992 b.) 1993 and c.) 1994 18
TR0100005 ÇUKUROVA 1518 PAMUK ÇEŞİDİ MUTANTLAR1NIN BAZİ VERİM VE KALİTE ÖZELLİKLERİ Dr. H. PEŞKİRCİOĞLU *, AS. ATİLA" Dr. Z SAĞEL*, Dr. I. TUTLUER* L.OĞUZ, S. ÖZER*** * TAEK ANAEM Nükleer Tarım Bölümü "Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü *"Köy Hizmetleri Araştırma Enstitüsü Bu arastama, Çukurova 1518 pamuk çeşidi mutantlanndan GAP bölgesine uygun, verim ve lif kalitesi iyi ırmtantlarm elde edilmesi amacı ile yapılmıştır. Araştırmada materyal olarak; Çukurova 1518 pamuk çeşidinin % 12 nem oranına sahip tohumlan kullanılmış ve bunlar" Co kaynağında 50, 100, 200, 300 ve 400 Gy dozlarda ışınlanmışür. Denemeler M< generasyonuna kadar Çukurova bölgesinde bu generasyoııdan sonra da Şanlıurfa Köy Hizmetleri Araştırma Enstitüsü deneme tarlalarında yürütülmüştür. M generasyonunda 160 döl şuasından tarladaki genel durumları, hastalık ve zararlılara karşı dayanıklılıklarına göre 65 hat seçilmiş, daha sonra bu hatlarda lif kalitesi analizleri yapılmış ve buna göre 9 döl sırası seçilmiştir. Bu seçilen 9 döl sırası 1990 yılında verim denemesine alınmış bu denemenin ve hasat sonrası lif kalitesi analiz sonuçlarına göre 4 döl sırası üstün özellikleri nedeniyle seçilmiştir. M s generasyonunda seçilen hatlar, Ç1518 ve Sayar 314 çeşidi ile birlikte 4 tekrarlı verim denemesine alınarak M< generasyonu oluşturulmuştur. Denemenin sonucunda mutant pamuk hatları Ç 1518 çeşidinden daha üstün değerlere sahip bulunmuş ama bölgede yaygın olarak yetiştirilen ve adaptasyon yeteneği iyi olan Sayar 314 çeşidi ile lif kalitesi ve verim bakımından yarışabilecek düzeyde bulunmamıştır. Bundan sonra yapılacak mutasyon ıslahı çalışmalarının, bölgeye adapte olmuş çeşitlerin diğer özelliklerini geliştirmek amacıyla başlatılması dalıa uygun olacaktır. GİRİŞ Pamuk bitkisi Türkiye için 581491 ha ekim alam, 628 286 bin ton lit 929 902 bin ton çiğit üretimi ile en önemli lif ve yağ bitkisidir. Lif verimi ise 1080 Kg/ha ile diğer ülkelere göre oldukça yüksektir (Anonymouus, 1994). Türkiye pamuk ekimi alanı olarak dünya sıralamasında 7. lif verimi bakımından 11. sıradadır (Gencer.vd. 1990). Güneydoğu Anadolu Projesi bölgesinde tanma elverişli 3.1 milyon hektar arazi vardır ve bu arazinin % 96'smda kuru tanm, %4'ünde sulu taran yapılmakta, bununda büyük kısımda pamuk tarımına aynlrmşür. GAP projesi tamamlandığında 1.63 milyon hektar arazi sulanacak ve planlara göre pamuk bitkisi bu bölgede ana bitki olacaktır. Bu araştırmada materyal olarak 1986 yılında merkezimizde başlanan "Çukurova'da sulu koşullarda yetiştirilen Çukurova 1518 pamuk çeşidinde verim ve kalitenin nükleer nükleer teknikle geliştirilmesi'konulu projenin M* generasyonundaki 160 döl sırası kullanılmıştır (Özbek, vd 1 Q 91). Bu projeye elde mevcut olan varyasyon içerisinden yüksek kaliteli, verimli ve adaptasyon kapasitesi yüksek çeşitler elde etmek amacıyla başlanılmıştır. MATERYAL VE METOD Bu çalışmada, Çukurova 1518 pamuk çeşidi kullanılmıştır. Çukurova 1518 pamuk çeşidi tohumlan vakum desikatörde % 12 nem oranma ayarlnmış daha sonra ışınlanmışür.f Conger vd. 1977).Işınlamada 60 Co kaynağı kullanılmış ve tohumlar 50, 100, 200, 300, 400 Gy lik dozlarla ışınlanmışnr.(khalifa, 1979; Constantin, 1968). Tarla denemeleri M4 generasyonuna kadar Adana"da Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü deneme tarlalarında; bu generasyondan sonrada Köy Hizmetleri Şanlıurfa Arastama Enstitüsü deneme tarlalarında yürütülmüştür. M< generasyonundaki 160 döl sırasının her biri 10 m uzunluğundaki sıralara 80*120 cm sıra arası ve üzeri mesafelerde ekilmiş ve o yıl tarladaki genel performans, hastalık ve zararlılara karşı dayanıklılıklarına göre 65 hat seçilmiştir. Daha sonra bu hatlarda lif kalite analizleri Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü laboratuvarlannda yapılmış ve buna göre 9 döl sırası seçilmiştir. Seçilen 9 döl sırası ; kontrolü ile birlikte 1990 yılında M. generasyonu olarak verim denemesine alınmış, her hat 8 m'lik sıralara 4 sıra olarak ekilmiştir. Yetişme süresince gerekli 19