SERA BİBER YETİŞTİRİCİLİĞİNDE ORGANİK AZOT BESLEMESİNİN OPTİMİZASYONU 1 Organic Nitrogen Optimization in Greenhouse Grown Pepper Enver TEKELİ Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı H. Yıldız DAŞGAN Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı ÖZET Bu çalışma 29 ilkbahar döneminde, organik bitki besleme yöntemleri ile serada İri kare kesitli biberlerin azot ihtiyaçlarını araştırarak optimize etmek amacıyla Adana da Çukurova Üniversitesi Bahçe Bitkileri Bölümü seralarında gerçekleştirilmiştir. Denemede altı ayrı azot dozu kullanılmıştır. Bunlar dekar başına kg, 5 kg, 1 kg, 15 kg, 2 kg, 25 kg olarak seçilmiştir. Denemede kullanılan biber çeşidi olgunlukta kırmızı renk yapan Flemonco F 1 çeşididir. Denemede bitki büyüme parametreleri ölçülmüş, yaprak ve meyve analizleri yapılmış, meyve pomolojik analizleri yapılmış ve meyve hasat kayıtları tutulmuştur. Deneme sonucunda N uygulamaları bakımından toplam verim değerleri, 5, 1, 15, 2, ve 25 kg/da azot dozlarında sırasıyla 2.66, 2.78, 3.33, 4.34, 5.56 ve 5.41 kg/m2 olarak gerçekleşmiştir. Bitki büyüme parametreleri ve meyve pomolojik analizleri de verime parelel sonuçlar sergilemiştir. Tez çalışması sonunda, serada organik olarak kırmızı renkli iri kare kesitli biber yetiştiriciliğin en optimum (uygun) azot dozunun 2 kg/da olduğuna karar verilmiştir. Anahtar Kelimeler: Organik Yetiştiricilik, İri Kare Kesitli Biber, Sera ABSTRACT This study was performed to search and optimise Organic nitrogen nutrition of California Wonder peppers grown in greenhouses. The experiment has been carried out by Organic growing procedures during 29 early spring greenhouse season in the Horticultural Department of the Cukurova University. The treatments were six different nitrogene doses originated from Pattrone trade name nitrogen source that contains 1.21 % organic N. Nitrogene doses used in the experiment were kg, 5 kg, 1 kg, 15 kg, 2 kg, 25 kg for per 1m 2. Pepper cultivar used in the experiment was Flemonco F 1 with red fruit colour in ripeness. Plant growth parameters, leaf and fruit mineral analises, fruit pomologic analises and yield have been investigated. At the completation of the experiment, fruit yields were 2.66, 2.78, 3.33, 4.34, 5.56 ve 5.41 kg/m 2 respectively from the nitrogen doses kg, 5 kg, 1 kg, 15 kg, 2 kg, 25 kg for per 1m 2, respectively. Plant growth parameters and fruit pomologial analises shown similar trends to the yield valıes in the application of the different nitrogen doses. At the end of the *Yüksek Lisans Tezi-MSc. Thesis - 49 -
experiment, in order to grown California Wonder type red pepper in greenhouse in early spring growing period the optimal organic nitrogen dose was determinated as 2 kg/1m 2. Key Words: Organic Production, California Wonder Pepper, Greenhouse Giriş Dünyada yirminci yüzyılın ikinci yarısında yaşanan hızlı sanayileşme ve nüfus artışı önemli çevre sorunlarını da beraberinde getirmiş, sonuçta yoğun ve bilinçsiz tarım ilacı ve gübre kullanılması,yanlış toprak işleme uygulamaları, kalıntı riski, toprağın fiziksel yapısının ve bitki besin maddesi dengesinin bozulması, organik madde ve toprak canlılığının yitirilmesi, tuzlanma, çoraklaşma gibi önemli çevre sorunlarının ortaya çıkmasına neden olmuştur.(aksoy,1999) Organik tarım ürünleri, çevreye duyarlı ilkelerle üretilmesi ve hem de insan sağlığı yönünden öne çıkardığı cazip avantajlar nedeniyle giderek artan bir ivmeyle önem kazanmaktadır. Almanya ve İngiltere'de yapılan bir anket çalışmasında tüketicilerin organik ürünleri talep etmelerinin nedenleri aşağıda görülmektedir. 1. Kişisel sağlık ve çocuk sağlığına verilen önem (Almanya % 7, İngiltere % 46), 2. Çevre (Almanya % 1-3, İngiltere % 41) 3. Lezzet (Almanya % 13-24, İngiltere % 4) 4.Hayvan hakları ve sağlığı (İngiltere %26)olarak belirlenmiştir.(aksoy ve ark,22) Konvansiyonel Tarım uygulamalarında özellikle sera ve mevsim dışı yetiştiricilikte hastalık ve zararlı kontrolü için bilinçsiz bitki koruma programları, hastalık ve zararlılarla savaşımda ekolojik dengeye önem vermeden kullanılan kimyasal ilaçlar, ve bitki beslemede gereğinden fazla ve programsız sentetik gübre kullanımı en büyük sorunlardan birkaç tanesidir. Bu yukarıda sayılan sebeplerden dolayı yapılan bu tarım uygulamaları günlük diyet programımızda önemli bir yeri olan sebzeleri insan sağlığı için tehlikeli birer silah haline kolayca dönüştürebilmektedir. Daha sağlıklı bir yaşamın yükselen bir trend haline dönüştüğü günümüzde özellikle Avrupa da ve gelişmiş ülkelerde insanların mevsim dışı meyve ve sebzeleri de daha sağlıklı tüketebilmeleri önemli bir ihtiyaç haline dönüşmüştür. Bu trende paralel olarak, günlük beslenme diyetlerinin vazgeçilmezi olan sebzelerin organik üretilmesi de artan bir önem kazanmaktadır. Dünyanın her yerinde olduğu gibi ülkemizde de organik sebzeler, mevsim dışında tüketiciler tarafından talep edilmektedir ve bu pazar büyük bir potansiyel taşımaktadır.(engindeniz ve Tuzel,26) Bu nedenle, domates, hıyar, biber, patlıcan, kabak ve kavun gibi sıcak seven yazlık sebze türleri seralarda, kışın veya erken ilkbahar ve geç sonbahar gibi mevsim dışında üretilerek tüketicilerin hizmetine sunulmaktadır. Serada organik sebze yetiştiriciliği yaparken, biyolojik bitki besleme konusunda toprakta depolanamadığı için en büyük eksiklik olarak bitkilerin Azot (N) ihtiyacının karşılanması karşımıza çıkmaktadır. - 5 -
Bu tez çalışması ile serada organik tarım uygulamalarında yaşanabilecek en büyük bitki besleme problemi olan Azot (N) beslemesinin biber bitkisinde optimizasyonunu kapsamaktadır. Daha önce böyle bir çalışmanın yapılmaması, iri kare kesitli biberlerin özellikle Avrupa pazarında çok iyi bir yer bulması ve talep görmesi organik ürünler olarak pazar fiyatının yüksek olup çiftçi finansal durumuna faydada bulunabilmesi ve bu konunun yükselen bir ilgi trendi olması, çalışılacak bitkinin iri kare kesitli biber olmasındaki en büyük sebeplerdendir. Materyal ve Metot Materyal Denemede Kulanılan Bitki Materyali Denemede kullanılan biber çeşit tipi İri Kare Kesitli veya Kaliforniya Wonder tipidir. Türkiye'de en çok yetiştiriciliği yapılan Rijk Zwaan firmasına ait (Rito Tohumculuk) Flamenco Rz F 1 çeşidi kullanılmıştır. Deneme tohumları firmadan temin edilmiştir ve fideler Ç.Ü. Ziraat Fak. Bahçe Bitkileri Bölümü fidelik serasında tarafımızdan organik yöntemlerle üretilmiştir. *İhracata uygun, *Olgunlukta kırmızı renkli, *Boğum aralığı orta uzunlukta, orta güçte, *Meyve rengi koyu kırmızı, *Şekli düzgün, *Meyveleri iri ve raf ömrü uzundur. *Flamenco Rz; çiçek burnu çürüklüğüne ve çatlamaya karşı dayanıklı bir çeşittir. - 51 -
Denemede Kullanılan Bitki Besleme Materyalleri: Ekoflora Humic-A Pattrone K-Humax Dolomit CaMg(CO 3 ) 2 combi % 1.5-5.2 N, % 2.9-4.8 P 2 O 5, % 3.-3.9 K 2 O % 5-7 N, %1.-3. P 2 O 5, % 2.-4. K 2 O % 1-15 N % 3-5 K 2 O % 13 Mg, %22 Ca % 6 Fe, % 5 Zn, % 4 Mn, %.5 Cu, %.2 B Denemede Kullanılan Bitki Koruma Materyalleri: Denemede kulllanılan bitki koruma ürünleri Tarım Bakanlığı tarafından organik tarımda kullanılmak üzere izin verilen ürünler olup yine pratikte kolay uygulanabilmesi için piyasada bulunan ve çiftçilerin de kolayca ulaşabilecekleri ürünler arasından seçilmiştir. Bitki koruma uygulamaları için Kocide 2 (%53.8 Bakır Hidroksit) ve Kumulus DF (Mikronize Kükürt) haftada bir dönüşümlü olarak periyodik aralıklarla, Nemazal (organik insektisit) ise deneme süresi boyunca sadece iki defa kullanılmıştır(15 Mayıs,15 Haziran). Metot Deneme tesadüf blokları deneme deseninde 6 tekerrürlü olarak ve her bir tekerrürde 6 farklı Azot (N) dozu ve her tekerrürde 14 bitki olacak şekilde planlanmıştır. Serada bitki yoğunluğu 2666 bitki/da olarak belirlenmiş ve çift sıralı dikim sisteminde sıra arası ve üzeri mesafeler 1cmx5cmx5xcm olacak şekilde planlanmıştır. Bu durumda parsel büyüklüğü 5.25 m 2 olmaktadır. Biber bitkileri başlangıçta 2 ana gövdeli budanarak şekil verilmiştir. Meyveler kırmızı olgunluk aşamasında hasat edilmiştir. Azot (N) Dozları kg/da, 5 kg/da, 1 kg/da, 15 kg/da, 2 kg/da, 25 kg/da olmak üzere 6 farklı doz olarak belirlenip 6 tekerrürde uygulanmıştır. Çalışmalarda kullanılan asıl azot kaynağı Organik Tarımda da ruhsatlı %1.21 düzeyinde oganik azot içeren ticari ismi Pattrone olan Daşgan Tarım ve Ltd. nin bir ürünüdür. Ayrıca yapraktan özellikle mikto besin elementleri için farklı tarihlerde yapılan uygulamlara ilşkin bilgiler Çizelge 3.1. de tarihleriyle verilmiştir. - 52 -
Çizelge 3.1. Deneme süresince yapraktan yapılan mikro element destekleyici ve koruyucu uygulamalar. Tarih Yapraktan Uygulanan Miktar 18.4.21 2.5.21 16.5.21 3.5.21 13.6.21 Combi + Kumulus DF Combi + Kocide 2 Combi + Kumulus DF Combi + Kocide 2 Combi + Kumulus DF - 53 - su Lt su su Lt su su 16 g + 64g / 16 Lt 16 g + 32g / 16 16 g + 64g / 16 Lt 16 g + 32g / 16 16 g + 64g / 16 Lt İri kare kesitli biber çeşidinin serada yetiştiriciliğinde gereksinim olan besin maddesi miktarları dekara 24 kg N, 2 kg P 2 O 5, 25 kg K 2 O, 1 kg Ca ve 8 kg Mg olarak çeşitli literatürlere dayanarak belirlenmiştir (Shaw and Hochmuth, 1996; Bosland, 21; Hochmut, 23; Birone Oncsik and Nagy, 26; Legaspi et al, 27). İri kare kesitli kırmızı olgunlukta hasat edilen sera biberlerinde belirlenen besin maddesi gereksinimi Azot dışındakiler farklı organik bitki besleme kaynak ve ürünleriyle bütün deneme parsellerine eşit olarak uygulanmıştır. Azot ise denemenin asıl konusu olduğu için farklı miktarları içeren dozlarda, deneme süresince beşe bölünerek uygulanmıştır Sera toprağı dikimden önce analiz ettirilmiştir ve azot dışında diğer tüm elementlerin yeterli olduğu belirlenmiştir. Sera toprağındaki azot dozu ise 2.8 kg/da olarak belirlenmiştir. Çizelge 3.3. de Toprak analiz raporu görülmektedir. Tez çalışmasında kullanılacak 6 farklı azot dozu uygulanırken toprakta bulunan bu miktar dikkate alınarak düşülmüştür. Deneme başlangıcında (15 Mart 29) sera toprağına organik madde miktarını artırmak amaçlı olarak 2 kg/da organik gübre Ekofolara ve 6 kg Humic-A, daha sonra bitkilerde görülen çiçek burnu çürüklüğü için ise 1 Haziran 29 tarihinde 5 kg Dolomit-CaMg(CO 3 ) 2 toprağa karıştırılmıştır. Deneme tesadüf blokları deneme desenine uygun olarak düzenlenmiştir. Bitkiler çift sıralı dikim şekli ile her parselde 14 bitki olmak üzere parseller 5.25 m 2 olarak düzenlenmiştir. Biber fideleri seraya 28 Mart 29 tarihinde dikilmiştir. Bitkilerde büyüme parametreleri olarak; bitki boyu (2 Nisan, 2 Haziran ve 3 Haziran) ve yaprak sayısı (4 Mayıs, 6 Haziran ve 2 Temmuz) değerleri deneme süresince 3 farklı tarihte ölçülmüştür. Deneme süresince gerçekleştirilen budamalarda budama artıkları kaydedilmiştir ve deneme bitince tartılan bitki yeşil
aksam ağırlığına eklenerek, Toplam Bitki Ağırlığı farklı azot dozu uygulamalarına göre hesaplanmıştır. Denemede meyve hasatları 1 Temmuz 29 tarihinde ilk defa yapılmış daha sonra dört hasat daha yapılarak son hasat 8 Ağustos 29 tarihinde gerçekleştirilmiştir. Meyve hasatlarının yapıldığı 1 Temmuz ve 2 Ağustos tarihlerinde meyve pomolojik analizleri için örnek alınmıştır. Buna göre her uygulamanın 6 tekerrürüden her tekerrürde 1 meyve olacak şekilde örneklemeler yapılmıştır. Meyve pomoloik analizlerinde aşağıdaki işlemler yapılmıştır. Ortalama meyve ağırlığı (g): Meyveler teker teker ±.5 g duyarlılıktaki elektronik bir terazi ile tartılıp ortalamaları alınmıştır. Meyve boyu (mm): Aynı meyvelerde çiçek çukuru ile sap çukuru arasındaki mesafe ±.1 mm duyarlılıktaki dijital bir kompas ile ölçülüp ortalamaları alınmıştır. Meyve çapı (mm): Aynı meyvelerde, ekvatoral bölgenin çapı ±.1 mm duyarlılıktaki dijital bir kompasla ölçülüp ortalamaları alınmıştır. Meyve hacmi (cm 3 ): Aynı meyvelerde belli seviyede su bulunan ölçekli kap içerisine meyveler bırakılacak, taşan su miktarı ölçülecek ve ortalaması alınmıştır. Meyve suyunda suda çözünebilir kuru madde içeriği SÇKM (%): Meyve suyunda suda çözünebilir kuru madde içeriği el refraktometresi ile alınmıştır. Meyve suyunda titre edilebilir toplam asit miktarı (%): 1 ml meyve suyuna 5 ml saf su eklenerek.1 N lik NaOH ile ph 8.1 olana kadar titre edilerek harcanan sodyum hidroksit miktarı belirlenmiştir. Meyve suyunda ph içeriği: Bir miktar meyve suyu alınarak ph metre ile ölçülmüştür.. Meyve suyunda EC ölçümü(ms/cm): Bir miktar meyve suyu alınarak EC metre ile ölçülmüştür. Meyve suyunda C vitamin (L-Askorbik Asit) içeriği (mg/1g): Meyveler blender ile püre haline getirildikten sonra 1 g meyve örneği tartılıp üzerlerine 45 ml %.4 oksalik asit eklenip filtre kağıdından süzülmüştür. Elde edilen süzüntüden 1 ml alınarak üzerine 9 ml boya çözeltisi eklenerek 52 nm dalga boyunda okuma yapılmıştır. Standart olarak 1 ml süzüntü üzerine 9 ml saf su eklenmiş çözelti kullanılmıştır (Özdemir ve Dündar, 1998). Bitkilerin beslenme durumları ortaya koymak üzere başta azot olmak üzere P, K, Ca ve Mg analizleri yapılmıştır. Bu amaçla 6 Haziran tarihinde bitkilerin tepeden 4.- 5. yaprakları alınarak aşağıdaki yöntemler kullanılıp yapraklarda besin maddesi analizleri yapılmıştır. Seradan alınan yapraklar kontaminasyona karşı %.1 lik deterjan ile yıkanarak ve durulandıktan sonra 3 kez saf su ile yıkanarak ve nem uzaklaştırma özelliğine sahip fanlı bir etüvde 48 saat 65 o C de kurutulmuştur. Kurutulan örnekler yaprak öğütme değirmeninde 2 mesh ayarında öğütülmüştür. Öğütülmüş örnekler 55 o C de 8 saat süreyle yakılmış ve oluşan kül % 3.3 lük (hacim/hacim) HCI asitte çözülerek atomik absorbsiyon spektrometrede K, Ca, Mg ve Na okumaları emisyon modunda, Fe, Mn, Zn ve Cu okumaları ise absorbans modunda okunmuştur. - 54 -
Fosfor analizleri yukarda hazırlanan ekstrakt kullanılarak Barton yöntemine göre spektrofotometre ile gerçekleştirilmiştir. Biber yapraklarındaki azot konsantrasyonları ise Khjeldal yöntemine göre yaş yakma ile belirlenmiştir. Denemede yetiştirilen biber meyvelerinin mineral element analizleri yapılarak meyve kalitesi anlamında mineral içerikleri de belirlenmiştir. Bu amaçla 2 Ağustos 21 tarihinde alınan kırmızı biber meyvelerinde N, P, K, Ca, ve Mg analizleri yukarıda anlatılan yöntemlere göre yapılmıştır. Biber bitkilerinin yeşil aksam ağırlıkları (yapraklar ve gövde) tartılarak deneme 8 Ağustos 29 tarihinde deneme sonlandırılmıştır. Araştırma Bulguları Meyveler çeşidin kendine özgü büyüklüğü ve olgunluk rengi olan kendine özgü kırmızı renge ulaştığında hasat edilmiş, hasat edilen her meyve tekerrürlere göre ağırlıkları tartılmış ve sayılmıştır. Çizelge 4.1. de deneme sonundaki toplam verim değerleri verilmektedir. Şekil 4.2. de Azot dozları ve toplam verim arasındaki 2. Dereceden polinom ilişki verilmektedir. Çizelge 4.1. Deneme boyunca hasat edilen biber meyvelerinde toplam verim değerleri (kg/bitki),(kg/m 2 ). Azot Uygulamaları (kg/da) Verim (kg/m 2 ) Verim (kg/bitki) 2.66 b.99 b 5 2.78 b 1.4 b 1 3.33 ab 1.24 ab 15 4.34 abc 1.62 ac 2 5.56 a 2.8 a 25 5.41 a 2.3 a P.231**.231** LSD.5 19,19 51.51-55 -
Azot (kg/da) Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:213 Cilt:29-2 Şekil 4.2. Azot dozları ve toplam verim arasındaki 2. dereceden polinom ilişki 7 6 5 4 3 2 1 y =.1x 2 +.183x + 2.4425 r =.9439 5 1 15 2 25 3 Verim /kg/m 2 ) Tartışma ve Sonuçlar Denemede incelenen bitki büyüme parametreleri; bitki boyu, yaprak sayısı ve toplam yeşil aksam taze ölçümlerinde 2 kg/da ve 25 kg/da azot uygulamalarında en yüksek değerleri veiriken ve uygulamalarında en düşük değerleri oluşturmuştur. Azot elementinin bitki yeşil aksamı üzerindeki olumlu etkisi bilinmektedir, azot elementi vejetatif gelişimi teşvik eden başlıca elementtir ve dolayısıyla artan azot dozlarıyla doğru orantılı olarak bitki boyu yaprak sayısı ve toplam bitki ağırlığı miktarlarında artış görülmüştür. Uygulamaların yaprakta potasyum, fosfor, azot, kalsiyum ve magnezyum konsantrasyonları üzerine etkisi önemsiz olarak bulunmuştur. Bununla birlikte tez çalışmasının asıl konusu olan azot dozlarıyla ilişkili olarak, yaprakta azot miktarlarında istatistiksel olarak fark olmamakla birlikte uygulanan azot dozları ile doğru orantılı bir artış gözlenmektedir. Yapılan meyve analizlerinde uygulamaların meyve ağırlığı, meyve çapı, meyve boyu ve meyve hacmi gibi meyve fiziksel özellikleri üzerine etkileri önemli bulunmuş, 2 kg/da ve 25 kg/da uygulamalarında en yüksek değerler elde edilmiştir. Bu dozlarda azot gübrelemesi ile bitkide oluşan yüksek veyetatif gelişimi ile artan fotosentez oranı ile meyve beslenmesi daha üst düzeyde olması şeklinde açıklanabilir. Düşük azot uygulamasında fotosentez alanında azalmayla birlikte bitki meyve gelişimini arttıracak enerjiyi sağlayamamıştır. Meyve kimyasal özelliklerinden S.Ç.K.M, titre edilebilir asit miktarı, meyve suyu Ph sı üzerine uygulamaların etkisi önemsiz bulunmuştur. - 56 -
Yapılan yüksek dozlarda azot uygulamalarının meyve kalitesi üzerine olumsuz etkisinin olmadığı görülmüştür. Bitkilerde bir takım stres koşullarında meyve kimyasal özelliklerinde yükselme meydana gelmektedir. Düşük dozda azot uygulamaları böyle bir abiyotik strese neden olmamıştır. Toplam meyve verimi ve meyve sayısı üzerine uygulamalar arasında fark görülmüş,azot dozları arttıkça verim de artmıştır. Bunun sebebi olarak yine azot elementinin bitkiye daha yüksek yeşil aksam (fotosentez alanı) kazandırması ile asimilant miktarında artış oluşması ve dolayısıyla meyve ağırlığında ve meyve sayısında artış meydana getirmesi olarak düşünülebilir. Sıfır kg dan 25 kg a kadar artan azot dozları içerisinde, 2 kg/da parsellerinde verim en yüksek bulunmuş ve azot miktarı 25 kg/da a çıkarılınca verimim azalmaya başladığı belirlenmiştir. Sonuç olarak serada ilkbahar periyodunda, California Wonder veya iri kare kesitli kırmızı biberin organik yetiştiriciliğinde, azot kaynağı olarak aminoasit formunda organik azot içeren bir kaynak kullanıldığında 2 kg/da azot gübrelemesi optimum azot dozu olarak belirlenmiştir. Kaynaklar AKSOY, U. Ve ALTINDİŞLİ, A., 1999 Dünya da ve Türkiye de Ekolojik Tarım Ürünleri Üretimi,İhracatı ve Geliştirme Olanakları.İstanbul Ticaret Odası Yayınları, No:7, 123. Sayfa. AKSOY, U., ALTINDİŞLİ, A. ve İLTER, A., 22 Ekolojik Tarımın Tarihçesi ve Gelişimi.Organik Tarım (Ders Notları), İzmir Tarım İl Müdürlüğü, ETO ve Ege Univ. Zir. Fak. İzmir, ENGİNDENİZ, S. And TUZEL, Y., 26. Economic analysis of organic greenhouse lettuce production inturkey. Sci. Agric. 63(3): 285-29. ÖZDEMİR, E. ve DÜNDAR, Ö., 1998. Effect of Different Postharvest Application on Storage of Kozan and Valencia Late Oranges. XXV.Int.Hort.Con. 2-7 August 1998 Brussels. Abstracts p. 378. SHAW, N.L. and HOCHMUTH, G.J., 1996. Nitrogen fertilization management for drip irrigated bell pepper (Capsicum annuum, L.). Proc. Fla. State Hort. Soc. 19: 136-141. - 57 -