Türkiye de Trımsl Yyım Sisteminde Çoğulcu Ypının Bir Görünümü Arştırm Mklesi (Reserch Article) Emine DURMUŞ Uğur ÇAKALOĞULLARI Özgür TATAR Ege Üniv. Zirt Fk. Derg., 2015, 52 (3):307-315 ISSN 1018 8851 Mısırın Su Kullnım Etkinliği ile Bzı Fizyolojik Prmetrelerinin Trl Koşullrınd Krşılştırılmsı Ege Üniversitesi, Zirt Fkültesi, Trl Bitkileri Bölümü, 35100 İzmir /Türkiye e-post:ozgur.ttr@ege.edu.tr Reltions Between Wter Use Efficiency nd Relted Physiologicl Prmeters of Mize in Field Conditions Alınış (Received): 20.07.2015 Kul trihi (Accepted): 24.08.2015 Anhtr Sözcükler: Mısır, su kullnım etkinliği, evporsyon, prolin, trnspirsyon ÖZET B u rştırmd, zı hirit mısır çeşitlerinin su kullnım etkinlikleri (SKE) çısındn krşılştırılmsı ve mısırd SKE ile ilgili zı fizyolojik özelliklerin incelenmesi mçlnmıştır. Deneme, Ege Üniversitesi Zirt Fkültesi Trl Bitkileri Bölümü ne it deneme lnlrınd, 10 frklı t dişi hirit mısır çeşidi ile kısıtlı ve tm sulm olmk üzere iki frklı çevrede yürütülmüştür. Çlışmd, ele lınn mısır çeşitlerinin, toplm tne verimi, tek itki kuru ğırlığı, in tne ğırlığı, trnspirsyon miktrı ve knopi içi evporsyon miktrlrı, su kullnım etkinlikleri ve prolin içerikleri incelenmiştir. Kısıtlı sulm sonucu, çeşitlere it ortlm toplm tne verimi, toplm kuru ğırlık ve in dne ğırlıklrınd isttistikî olrk önemli ir frklılık tespit edilmemiştir. Tm ve kısıtlı olmk üzere uygulnn iki frklı sulmnın, çeşitlerin ortlm trnspirsyon miktrlrı üzerine etkisi önemsizken, ortlm evporsyon değerleri rsınd ki frklr önemli ulunmuştur. Gerçekleştirilen % 20 lik su kısıtlmsı sonucu hem trnspirsyon dylı (SKETr) hem de sulm miktrın dylı (SKEIr) su kullnım etkinliği değerlerinde rtış meydn gelmiş olup tm ve kısıtlı sulm koşullrınd ortlm SKETr değerleri sırsı ile 3.97 mg/g ve 4.42 mg/g olrk gerçekleşmiştir. SKEIr değerinde de enzer rtış kydedilmiş olup tm ve kısıtlı sulm koşullrınd sırsı ile 1.77 kg/ton ve 2.04 kg/ton değerleri elde edilmiştir. XTH8406 hirit mısır çeşidi, hem SKETr hem de SKEIr değerleri çısındn öne çıkn çeşit olmuş ve su kullnım etkinliğini rttırmy yönelik ıslh çlışmlrınd kullnılilme potnsiyeline ship olduğu elirlenmiştir. Key Words: Mize, wter use efficiency, evportion, proline, trnspirtion ABSTRACT T he im of this study ws to compre some hyrid mize genotypes in terms of wter use efficiency (WUE) nd exmine some physiologicl trits ssocited with WUE in mize. The experiment is conducted with 10 different hyrid mize genotypes nd 2 different environments which re deficit nd full irrigtion in experimentl fields of Ege University, Fculty of Agriculture, nd Deprtment of Field Crops. Totl grin yield, totl dry weight, thousnd grin weight, trnspirtion, evportion, wter use efficiencies nd proline content of plnts were determined in mize genotypes. As result of deficit irrigtion, there ws no significnt effect on totl grin yield, totl dry weight nd thousnd grin weights of genotypes. Totl trnspirtion of genotypes were not significntly ffected y different irrigtion pplictions, while totl evportion from the cnopies vried. Wter deficit (% 20) cused n increse in oth trnspirtion sed wter use efficiency (WUETr) nd irrigtion sed wter use efficiency (WUEIr). Averge WUETr vlues were 3.97 mg/g nd 4.42 mg/g under full nd deficit irrigtion conditions, respectively. Similr increses were recorded in WUEIr vlues which re 1.77 kg/ton nd 2.04 kg/ton under full nd deficit irrigtion conditions, respectively. XTH8406 hd etter performnce thn other genotype in terms of WUETr nd WUEIr. Furthermore, it my e suggested tht XTH8406 hd potentil for reeding progrmmes to increse wter use efficiency. 307
Durmuş ve rk. GİRİŞ Düny thıl ekilişinde uğdydn sonr ikinci, üretimde ise irinci sırd yer ln mısır (FAO, 2013), insn gıdsı ve hyvn yemi olrk değerlendirilmesinin ynı sır endüstride; nişst, şurup, şeker, ir ve lkol ypımınd d kullnılmktdır (Süzer, 2003). Mısır ir C4 itkisi olup C3 itkilerine göre krondioksiti, solr rdysyonu ve suyu dh etkin kullnmsın rğmen, su stresine dh hssstır ve yetişme dönemi oyunc istediği su miktrı diğer thıllrdn frklılık gösterir (Hung vd., 2006). Mısır itkisinin su eksikliğine göstermiş olduğu tepkiler, gelişme dönemlerine göre frklı olmkl erer (Ckir, 2004; Hung vd., 2006) yğış rejiminin düzenli olmsı ve yğışın önemli miktrının olgunlşm döneminde gerçekleşmesi istenmektedir (Şhin, 2001). Mısır trımının sulnmdn gerçekleştirileilmesi için yıllık yğışın ortlm 500-1200 mm kdr olmsı gerekmektedir (Belfield ve Brown, 2008). Anck Ülkemizde yıllık yğış miktrının ortlm 500-600 mm ve üzerinde olduğu ölgelerde dhi, yğış dğılımının istenilen düzeyde olmmsındn ötürü mısır trımı üyük ölçüde sulnrk ypılır. Bunun ynınd küresel ısınm neticesinde zln su kynklrı, tüm Düny d olduğu gii Ülkemizde de kültür itkilerinde sulm işlemini kısıtlmktdır (Ttr ve Atsoy, 2012). Bitkisel üretimde su kullnım etkinliği (SKE) nin rttırılmsı, mevcut iklim koşullrınd ve küresel ısınmy dylı su prolemlerinin yşncğı gelecek koşullr ltınd, verimliliği ve dptsyonunu elirlemede kritik rol oynycktır (Xu vd., 2004). Genel ir tir ile kullnıln irim su miktrın krşılık elde edilen ürün olrk tnımlnn Su Kullnım Etkinliği; i. Toprğın su tutm kiliyeti, ii. Bitkinin toprktki mevcut suy erişeilmesi, iii. Bitkinin suyu, iyokütleye çevireilmesi ve iv. Bitkinin oluşturduğu iyokütleyi dneye ktrilmesine ğlıdır (Pssiour ve Angus, 2010). Gençoğln ve Yzr (1996) frklı düzeylerdeki su kısıntılrının, mısır itkisinin su kullnım etkinliğine etkilerini inceledikleri çlışmlrınd, 6 frklı sulm uygulmsındn elde ettikleri su kullnım etkinlikleri değerleri 0.22-1.25 kg/d mm rsınd değişim gösterdiğini ildirmişlerdir.. Dğdelen vd. (2005), yürüttükleri çlışmlrınd ise kısıtlı suyun vey su stresinin mısır itkisinin su kullnım etkinliklerine etkileri değerlendirmişlerdir. Arştırıcılr, 5 frklı sulm uygulmsı gerçekleştirmişler, su kullnım etkinliklerinin 1.65-2.15 kg/m 3 rsınd frklılık gösterdiğini orty koymuşlrdır. Mevcut çlışmd, 10 frklı mısır hirit çeşidinin, trl koşullrınd su kullnım etkinliklerinin elirlenmesi ve mısır itkisinde su kulnım etkinliği ile ilişkili zı fizyolojik prmetrelerin incelenmesi hedeflenmiştir. MATERYAL VE YÖNTEM Mteryl Arştırm, 2014 yılınd Ege Üniversitesi Zirt Fkültesi Trl Bitkileri Bölümü ne it deneme lnlrınd tm ve kısıtlı sulm olmk üzere iki frklı çevrede yürütülmüştür. Deneme lnlrı, deniz seviyesinde olup 38 o 27 6, 27 o 13 32 E enlem ve oylmlrınd yer lmktdır. Ort enlem kuşğınd yer ln İzmir İli nin, kıyı şeridinde yer lmsı nedeniyle Akdeniz iklimi krkterine shiptir. Deneme lnın it sıcklık ve ornsl nem değerleri veri toplyıcı Tinytg Plus cihzıyl ir st rlıklrl, yğış ise plüviyometre cihzı ile günlük olrk kydedilmiştir. Deneme süresince toplm 115.1 mm yğışın gerçekleştiği elirlenmiştir. Deneme süresi oyunc rştırmnın yürütüldüğü ln it sıcklık, ornsl nem ve yğış miktrın it grfik Şekil 1 de verilmiştir. Sıcklık ( o C) 40 35 30 25 20 15 10 Yğış Miktrı (mm) Sıcklık Ornsl Nem Myıs Hzirn Temmuz Ağustos Eylül 6.5 61.4 32 15.2 Şekil 1: Deneme lnın it 2014 yılı için mısır yetiştime periyodu süresince kydedilen; sıcklık ( C), ornsl nem (%) ve yğış miktrı (mm) çizelgesi. Figure 1. Temperture ( C), reltive humidity (%) nd rin mount (mm) in experimentl field during growing seson of 2014. Deneme lnın it toprklr, killi tın ünye özelliği gösterip hfif lkli ve kireççe ort düzeydedir (Ttr, 2011). Arştırmd itki mteryli olrk MyAgro dn temin edilen, ölge ekolojik koşullrın uygun, 10 frklı yüksek verimli hirit t dişi mısır çeşidi kullnılmıştır. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 Ornsl Nem (%) 308
Mısırın Su Kullnım Etkinliği ile Bzı Fizyolojik Prmetrelerinin Trl Koşullrınd Krşılştırılmsı Yöntem Deneme, Tesdüf Bloklrınd Bölünmüş Prseller Deneme Desenine göre üç tekerrürlü ve iki fktörlü olck şekilde kurulmuştur. Birinci fktör olrk frklı sulm koşullrı (tm ve kısıtlı sulm) ve ikinci fktör olrk çeşitler (10 hirit mısır çeşidi) elirlenmiştir. Denemede prsel oyutlrı 2.8x3 m olup, sır rsı mesfe 70 cm ve sır üzeri mesfe 20 cm olck şekilde ekim işlemi gerçekleştirilmiştir (Çmoğlu vd., 2011). Her prselde 4 sıry ekim ypılmış olup toplm deneme lnı 672 m 2 dir. Deneme lnı toprklrı önce pulluk sonrsınd diskro ve freze kullnılrk ekime hzır hle getirilmiştir. Sonrsınd çizel kullnılrk 70 cm lik sırlr çılmıştır. Ekim hv koşullrı d dikkte lınrk 25.04.2014 trihinde tohumlr yklşık 5 cm derinliğe gelecek şekilde elle gerçekleştirilmiştir. Toplm dekr 20 kg sf zot, yrısı ekim ile erer, diğer yrısı çiçeklenme şlngıcınd olck şekilde, sırsıyl 15-15-15 kompoze ve monyum nitrt (% 33) güresi olrk uygulnmıştır. Kullnıln kompoze güre syesinde ekim ile erer, dekr 8 kg fosfor (P 2 O 5 ) ve 8 kg potsyum (K 2 O) uygulnmıştır. Bitki oylrı yklşık 8-10 cm olduğund öncelikle zyıf hstlıklı ve zrr görmüş itkiler temizlenerek sır üzerinde yklşık 14-16 itki olck şekilde seyreltme işlemi ypılmıştır. Ayrıc rştırm süresi oyunc prsellerde gelişen yncı otlrl mücdele etmek için zı dönemlerde elle çp işlemi gerçekleştirilmiştir. Bunun ynınd zrrlılrl mücdele etmek mcıyl erken dönemde mısır kurdu (Ostrini nuillis) ve mısır koçn kurdun (Sesemi spp.) krşı kimysl ilçlm ypılmıştır. Sulm sistemi olrk itki sırlrı üzerine dmltıcılr gelecek şekilde dml sulm sistemi kurulmuş ve prsellere verilen su miktrlrı su sycı kullnılrk kyıt edilmiştir. Tm sulm ve kısıtlı sulm olmk üzere iki frklı su uygulmsı gerçekleştirilmiş olup metrekreye yğmur miktrı d dâhil olmk üzere sırsıyl 350 mm ve 278 mm olck şekilde su uygulnmıştır. Hst, tm sulm uygulmsınd 24.09.2014 trihinde, kısıtlı sulm uygulmsınd olgunlşm sürecinin dh hızlı olmsı nedeni ile 12.09.2014 trihinde elle gerçekleştirilmiştir. Ölçüm ve Anlizler Toplm Kuru Ağırlık (g/itki) : Hst sonrsı her prselin ort 2 sırsındki itkilerin toprk üstü ksmlrı kesilerek 24 st 105 C sıcklıkt kurutulmsındn sonr trtılrk hesplnmıştır. Tne verimi (kg/d) : Kenr tesirleri uzklştırıldıktn sonr her prselden elde edilen koçnlr hrmnlnmış ve dneler trtılıp dekr tne verimi hesplnmıştır. Bin Tne Ağırlığı (g) : Her prselden elde edilen dnelerden 4 prlelli olrk 100 det örnek lınmış ve ğırlıklrı elirlenerek in tne ğırlıklrı hesplnmıştır. Toprk Nem İçeriği (kg/m 2 ) : Ekim öncesi ve hst sonrsı olmk üzere her prselden el urgusu ile 0-20 cm, 20-40 cm ve 40-60 cm derinlikten lınn toprk örneklerinin nem içerikleri, grvimetrik yöntem kullnılrk elirlenmiş ve metrekredeki toplm toprk nem içeriği hesplnmıştır. Evporsyon Miktrı (kg/m 2 gün) : Her prselin ort iki sırsının rsın mikrolizimetreler yerleştirilmiştir. Bu mikrolizimetreler 10.5 cm çpınd 20 cm yüksekliğinde olck şekilde PVC orulrdn elde edilmiştir. Hftd ir meydn gelen su kyı trtılrk kyıt edilip mikrolizimetre içerisindeki toprk yenilenmiştir. Trtımlr sonucund elde edilen hftlık su kyı verileri ile mikrolizimetre yüzey lnı hes ktılrk metrekredeki günlük evporsyon miktrlrı şğıdki formüle göre hesplnmıştır (Flumignn vd., 2012). E Gün = (ΔL 1 + ΔL 2 + ΔL 3 + ΔL n ) / G E Gün : Ortlm günlük evporsyon miktrı (kg/m 2 gün) ΔL n : n numrlı ölçüm gününe it mikrolizimetre su kyı (kg/m 2 ) G: Mikrolizimetre ölçümü ypıln toplm gün syısı Trnspirsyon Miktrı (kg/m 2 gün) : Bitkilerin trnspirsyon ile kyıp ettiği günlük su miktrı şğıdki formül kullnılrk hesplnmıştır. TM = (TSMB + YM + SM - TEM - TSMH) / VS TM : Ortlm günlük trnspirsyon miktrı (kg/m 2 gün) TSMB: Bşlngıçt toprktki toplm su miktrı (kg/m 2 ) TSMH: Hst zmnı toprktki toplm su miktrı (kg/m 2 ) YM : Toplm Yğış miktrı (kg/m 2 ) SM : Toplm Sulm suyu miktrı (kg/m 2 ) TEM : Toplm evporsyon miktrı (kg/m 2 ) VS : Vejetsyon süresi (ekimden hst gününe kdr geçen gün syısı) (gün) Trnspirsyon Dylı Su Kullnım Etkinliği (SKE Tr )(mg/g) : Birim kuru mdde üreteilmek için itkinin trnspirsyon yolu ile hrcdığı su miktrı 309
Durmuş ve rk. olrk ifde edilen su kullnım etkinliği (SKE Tr ) şğıdki formül ile hesplnmıştır (Erice vd., 2011). SKE Tr = TKA/TM SKE Tr : Trnsprsyon dylı Su kullnım etkinliği (mg/g) TKA : Toplm kuru ğırlık (mg/m 2 ) TM : Toplm trnspirsyon miktrı (g/m 2 ) Sulmy Dylı Su Kullnım Etkinliği (SKE Ir ) (kg/ton) : Toplm tne verimi miktrının verilen sulm suyu miktrın ornı olrk ifde edilen sulmy dylı su kullnım etkinliği (SKE Ir ) şğıdki formül ile hesplnmıştır. SKE Ir = TDV / SM+YM SKE Ir : Sulmy dylı su kullnım etkinliği (kg/ton) TDV : Toplm tne verimi (kg/m 2 ) SM : Toplm sulm suyu miktrı (ton/m 2 ) YM : Toplm yğmur miktrı (ton/m 2 ) Prolin içeriği (μg/g): Her prselden rstgele olmk üzere en genç mısır yprklrındn elde edilen örneklerde gerçekleştirilmiştir. Örnekleme kısıtlı su uygulmsı sonucu yprklrd solgunluk elirtileri tespit edildiğinde gerçekleştirilmiştir. 50 mg örnek 10ml sülfoslisilik sit solüsyonund (SAS) hvn kull- nılrk prçlnmış ve filitre edilmiştir. Elde edilen ekstrkt, 2 ml ninhydrin solüsyonu ve 2 ml glsil setik sit ilve edilmiş ve 100 C de su nyosund 1 st ekletilmiştir. Krışımın reksiyonu, su nyosu sonrsı uz ile durdurulmuş, od sıcklığın ulştığınd 3 ml toluen eklenmiştir. Elde edilen solüsyonun errk kısmı lınrk Crry 50 mrk spektrofotometre ile 518 nm de sorns değerleri okunmuştur. Dh önceden oluşturuln prolin stndrt eğrisi yrdımı ile sorns değerine krşılık gelen prolin içerikleri μg cinsinden hesplnmıştır (Btes vd., 1973). Verilerin Değerlendirilmesi Arştırmd, on çeşit ve iki frklı sulm uygulmsın it veriler Tesdüf Bloklrınd Bölünmüş Prseller Deneme Düzenine göre TARİST isttistiksel pket progrmı kullnılrk vryns nlizine ti tutulmuş olup değerler rsındki frklr ise LSD testi krşılştırm yöntemine göre gruplndırılmıştır. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Arştırmd kullnıln 10 frklı hirit mısır çeşidinin, iki frklı sulm koşulund, toplm tne verimi, toplm kuru ğırlık ve in tne ğırlıklrın it veriler Çizelge 1 de verilmektedir. Çizelge 1: On hirit mısır çeşidinin, tm ve kısıtlı sulm koşullrınd toplm kuru ğırlık (g/itki), toplm tne verimine (kg/d) ve in tne ğırlıklrın (g) it verileri Tle 1. Totl dry weight (g/plnt), grin yield (kg/d) nd thousnd grin weight of 10 hyrid mize genotypes under well nd limited irrigtion conditions. Çeşit Toplm Kuru Ağırlık (g/itki) Toplm Tne Verimi (kg/d) Bin Tne Ağırlığı (g) Tm Kısıtlı Ort Tm Kısıtlı Ort Tm Kısıtlı Ort 72MAY99 200.1 e 213.5 c-e 206.8 897.5 874.4 885.9 361.4 312.0 c-e 336.7 XTH8410 200.6 de 221.1 -e 210.8 836.7 816.3 826.5 c 280.5 f 288.6 d-f 284.6 XTH8366 227.0 -e 218.7 c-e 222.8 993.6 898.9 946.2 280.8 f 262.6 f 271.7 XTH8406 241.3 -d 261.2 251.3 897.6 934.7 916.1 315.8 cd 311.6 c-e 313.7 72MAY80 267.0 205.4 c-e 236.2 1048.5 755.8 902.2 323.4 c 280.2 f 301.8 94MAY90 220.8 -e 245.6 -c 233.2 841.4 877.8 859.6 c 315.4 cd 319.5 c 317.4 XTH8369 199.4 e 232.5 -e 215.9 693.1 736.9 715.0 c 319.7 c 330.7 c 325.2 DKC6590 202.0 de 221.1 -e 211.5 946.4 931.7 939.1 316.0 cd 290.6 d-f 303.3 70MAY82 228.2 -e 225.7 -e 226.9 1103.3 947.7 1025.5 362.3 346.2 354.3 P1921 203.2 de 220.0 c-e 211.6 850.9 832.1 841.5 c 285.9 ef 286.4 ef 286.2 Ortlm (men) 218.9 226.5 222.7 911.9 860.6 886.2 316.1 302.8 309.4 Toplm Kuru Ağırlık Ele lınn hirit mısır çeşitleri, frklı sulm uygulmlrın toplm kuru ğırlık değeri çısındn değişen tepkiler göstermişlerdir. İsttistikî değerlendirmeler neticesinde en yüksek toplm kuru ğırlık değerine tm sulm uygulmsınd 267.0 g/itki ile 72MAY80 çeşidi ship olurken en düşük toplm kuru ğırlık değerine ise yine tm sulm uygulmsınd 200.1 g/ itki ve 199.4 g/itki değerleri ile sırsıyl 72MAY99 ve XTH8369 çeşitleri ship olmuştur (Çizelge 1). Bitkilerin, su stresi koşullrınd, toprğın nemli ktmnlrın ulşilmeleri için köklerini dh derinlere indirdikleri 310
Mısırın Su Kullnım Etkinliği ile Bzı Fizyolojik Prmetrelerinin Trl Koşullrınd Krşılştırılmsı ilinmektedir (Rhods ve Bennett, 1990). Çeşitli çlışmlrd, kısıtlı su koşullrınd kök gelişiminde ir rtışın meydn geldiği ve kök/sp ornının rttığı kydedilmiştir (Shrp vd., 1988; Benjmin vd., 2014). Mevcut çlışmd, her ne kdr su uygulmlrı, toplm kuru ğırlık çısındn isttistikî düzeyde önemli ir frk neden olmmışs d gerçekleştirilen % 20 lik su kısıtlmsı ile kök/sp ornınd ir rtış gerçekleşmiş olileceği ve u konu ile ilgili kök gelişimlerini de dikkte ln detylı çlışmlrın ypılmsının fydlı olcğı düşünülmektedir. Toplm Tne Verimi Ele lınn çeşitler, toplm tne verimi çısındn frklılık göstermiş, en yüksek ortlm değere 1025.5 kg/d ile 70MAY82 çeşidi ship olurken en düşük değer ise 715.0 kg/d ile XTH8369 çeşidinden elde edilmiştir (Çizelge 1). Uygulnn % 20 lik su kısıtlmsı neticesinde ortlm toplm tne veriminde meydn gelen % 5.6 lık düşüş gerçekleşmiş nck u frk isttistiki olrk önemli ulunmmıştır. Frklı çlışmlrd, mısır itkisinin şiddetli su stresi neticesinde toplm tne veriminde önemli derecede düşüşler orty konulurken (Smpthkumr vd., 2013; Gençoğln ve Yzr, 1999), hfif su stresi uygulmlrı sonucu tne veriminde kyın oluşmdığı çlışmlrd ulunmktdır (Şimşek ve Gerçek, 2005). Benzer ir şekilde, mevcut çlışmd gerçekleştirilen su kısıtlmsı şiddetli ir su stresi oluşturmdığındn dolyı toplm tne veriminde ir miktr düşüşün kydedildiği nck u verim kyının isttistikî olrk önemli olmdığı görülmüştür. Bin Tne Ağırlığı Ortlm in tne ğırlığı (BDA) değeri, gerçekleştirilen kısıtlı su uygulmsı ile % 4.2 ornınd ir düşüş göstermiş, u prmetre çısındn çeşit x uygulm interksiyonu isttistiki çıdn önemli ulunmuştur. En yüksek BDA değerlerine tm sulm koşullrınd 70MAY82 (362.3 g) ve 72MAY99 (361.4 g) çeşitlerinde ulşılırken, en düşük BDA değeri ise yine tm sulm koşullrınd XTH8366 (280.8 g) ve XTH8410 (280.5 g), kısıtlı sulm koşullrınd 72MAY80 (280.2 g) ve XTH8366 (262.6 g) çeşitlerinde ulunmuştur (Çizelge 1). Smpthkumr vd. (2013), % 15 kısıtlı su uygulmsının mısır itkisinin BDA d önemli ir değişime neden olmdığını, nck % 32 kısıtlı su uygulmsınd BDA değerinde önemli zlmnın meydn geldiğini kydetmişlerdir. Evporsyon ve Trnspirsyon Miktrlrı Toprktn uhrlşm yolu ile kyoln su miktrı olrk tnımlnn evporsyon, uygulnn frklı sulm miktrlrınd değişim göstermiş olup kısıtlı ve tm sulm koşullrınd sırsıyl 0.57 kg/m 2 gün ve 0.79 kg/m 2 gün olrk gerçekleşmiştir (Şekil 2). Evporsyon miktrı hv sıcklığı, tmosferik nem gii unsurlrın ynınd, toprk su içeriğine ğlı olrk değişim göstermektedir (Flumignn vd., 2012). Toprktki su miktrı zldıkç tmosferin nem tleine krşı direnç rtmkt ve öylece dh z miktrd evporsyon gerçekleşmektedir (Flumignn vd., 2012; Lemon, 1956; Bond nd Willis, 1970). Mevcut çlışmd, gerçekleştirilen % 20 lik su kısıtlmsı, evporsyon miktrınd ortlm % 27.8 ornınd ir düşüşe neden olmuştur. Bunun ynınd trnspirsyon miktrlrı uygulmlr ve çeşitler rsınd önemli ir frklılık göstermemiş olup tm ve kısıtlı sulm uygulmlrınd ortlm trnspirsyon miktrlrı sırsıyl 2.58 kg/m 2.gün ve 2.60 kg/m 2.gün olrk gerçekleşmiştir (Şekil 2). Uygulnn % 20 lik su kısıtlmsı şiddetli ir su stresi oluşturmmsı nedeni ile su uygulmlrının ortlm trnspirsyon miktrlrı rsınd önemli ir frk meydn gelmemiştir. Ypıln enzeri çlışmlrd, uygulnn hfif su kısıtlmsı neticesinde mısır itkisinde trnspirsyon miktrınd önemli ir değişiklik olmdığı ildirilmiştir (Stockle ve Jr, 1998; Pyero vd., 2006). Evporsyon (kg/m 2 gün) 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 LSD: 0.0062 Kısıtlı Sulm Tm Sulm Şekil 2: Tm ve kısıtlı sulm koşullrınd, ele lınn 10 hirit mısır çeşidinin ortlm trnsprsyon (kg/m 2 gün) ve evporsyon (kg/m 2 gün) değerleri. Figure 2. Averge trnspirtion (kg/m 2 dy) nd evportion (kg/m 2 dy) vlues of 10 hyrid mize genotypes under well nd limited irrigtion conditions Trnspirsyon (kg/m 2 gün) 3,2 2,8 2,4 2,0 1,6 1,2 0,8 0,4 0,0 Kısıtlı Sulm Tm Sulm 311
Durmuş ve rk. Su Kullnım Etkinliği Trl koşullrınd, itkilerin su kullnım etkinliklerinde meydn gelen frklılıklr; hv koşullrı, ekim trihleri, genetik özellikler, yüzey kışı, drenj ve frklı sulm miktrlrı gii frklı çevresel etmenlere ğlı olrk orty çıkmktdır (Greenwood vd., 2005). Trnspirsyon miktrın (SKE Tr ) ve sulm suyu miktrın dylı olrk hesplnn (SKE Ir ) su kullnım etkinliği değerlerinin her ikisi de kısıtlı sulm koşullrınd önemli düzeyde rtış göstermişlerdir (Şekil 3). Ele lınn mısır çeşitlerine it SKE değerleri de isttistiki çıdn frklı seviyede ulunmuştur. (Şekil 4). SKE Tr (mg/g) 5,4 5,1 4,8 4,5 4,2 3,9 3,6 3,3 LSD: 0.254 SKE Ir (kg/ton) 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 LSD: 0.147 3,0 Kısıtlı Sulm Tm Sulm 1,0 Kısıtlı Sulm Tm Sulm Şekil 3: Tm ve kısıtlı sulm koşullrının, ele lınn 10 hirit mısır çeşidinin ortlm SKETr (mg/g) ve SKEIr (kg/ton) değerleri üzerine etkileri Figure 3. Effects of well nd limited irrigtion conditions on WUETr (mg/g) nd WUE (mg/g) vlues of 10 hyrid mize genotypes. SKE Tr (mg/g) 5,4 5,1 4,8 4,5 4,2 3,9 LSD: 0.665 3,6 3,3 3,0 SKE Ir (kg/ton) 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 LSD:0.349 c c 1,4 1,2 1,0 72MAY99 XTH8410 XTH8366 XTH8406 72MAY80 94MAY90 XTH8369 DKC6590 70MAY82 P1921 Şekil 4: Ele lınn 10 hirit mısır çeşidinin, ortlm SKETr (mg/g) ve SKEIr (kg/ton) değerlerindeki frklılıklr. Figure 4. Differences in WUETr (mg/g) nd WUE (mg/g) vlues of 10 hyrid mize genotypes under well nd limited irrigtion conditions. Ortlm SKE Tr değerleri, tm ve kısıtlı sulm uygulmlrınd sırsı ile 3.97 mg/g ve 4.42 mg/g olrk gerçekleşmiştir (Şekil 3). Sulm uygulmlrı rsı trnspirsyon miktrlrınd önemli ir frkın meydn gelmemesi (Şekil 2) ve SKE Tr değerinin rtmış olmsı; itkilerin tükettiği toplm su miktrlrını, kısıtlı su koşullrınd dh etkin ir şekilde kuru mdde üretimi için kullndığını göstermektedir. Kurk koşullrd su kullnım etkinliğinde rtışın meydn geldiği ypıln çeşitli rştırmd orty konulmuştur (Jenneu vd., 2002; Ttr, 2009; Yzr vd., 2009). Anck u çlışmlrın çoğu; kurk koşullrd SKE rtışını, trnspirsyondki zlmnın kuru mddedeki zlmy ornl dh yüksek olmsın ğlmktdır. Mevcut çlışmd ise trnspirsyon seviyeleri ynı klrk u sonuc ulşılmıştır. Bu durum itkilerin, kısıtlı su ve sert kurk koşullr frklı dptsyon gösterdiklerini orty koymktdır. Çeşitler rsınd meydn gelen SKE Tr frklılıklrı incelendiğinde en yüksek ortlm değerini XTH8406 (4.8 mg/g) çeşidi, en düşük SKE Tr değerlerine ise XTH8369 (4.1 mg/g), P1921 (4.1 mg/g), XTH8410 (3.9 mg/g), 72MAY99 (3.8 mg/g), DKC6590 (3.8 mg/g) çeşitleri elde etmişlerdir (Şekil 4). Birim sulm ve yğmur suyu miktrının verimde sğldığı rtış dylı olrk hesplnn SKE Ir değeri, 312
Mısırın Su Kullnım Etkinliği ile Bzı Fizyolojik Prmetrelerinin Trl Koşullrınd Krşılştırılmsı gerçekleştirilen tm ve kısıtlı sulm koşullrınd sırsı ile 1.77 kg/ton ve 2.04 kg/ton değerlerine ship olmuştur (Şekil 3). Uygulnn kısıtlı sulm ornının (% 20) ortlm tne verimindeki düşüş ornındn (% 5.6) yüksek gerçekleşmesi (Çizelge 1) SKE Ir değerinde ir rtış neden olmuştur. Birçok rştırmd, mevcut çlışm ile prlel olrk su kısıtlmsı neticesinde SKE Ir değerinde rtış meydn geldiği ildirilmiştir (Şimşek ve Gerçek 2005; Gençoğln ve Yzr, 1999). Çeşitler zınd incelendiğinde ise en yüksek SKE Ir değerlerine XTH8366 (2.10 kg/ton), 70MAY82 (2.07 kg/ton), DKC6590 (2.02 kg/ton) ve XTH8406 (2.00 kg/ton) ship olurken en düşük SKE Ir değerini XTH8369 (1.49 kg/ton) çeşidi elde etmiştir (Şekil 4). Prolin İçeriği Ele lınn hirit mısır çeşitlerinin, prolin içeriklerinin tm ve kısıtlı sulm koşullrındki değişimleri Şekil 5 de gösterilmektedir. Ypıln isttistikî nlizler sonucund, % 20 kısıtlı sulm uygulmsının prolin miktrınd hem uygulm hem de çeşit zınd önemli frk neden olmdığı görülmüştür. Stres ltındki itkiler, ozmotik dengenin sğlnilmesi için, sitoplzm ve orgnellerinde çeşitli çözüneilir mddeler iriktirirler ve u mddeler enzimler üzerinde pozitif ir etki sğlyıp, memrnın ütünlüğünü de sğlyrk stres ltındki itkilerde ozmotik düzenlemenin sğlnmsınd rol oynrlr (McKersie ve Leshem, 1994). Kurklık stresi ltınd itkilerin prolin iyosentezinde önemli derecede rtış olduğun dir irçok çlışm yer lmktdır (Asrf, 2007, Çkloğullrı, 2015). Vlentovic vd. (2006) mısır itkisinde yptıklrı çlışmd kurk şrtlrd kurğ tolernsı yüksek oln mısır çeşidinin, hsss oln mısır genotipine göre dh yüksek prolin içeriğine ship olduğunu elirtmişlerdir. Mevcut çlışmd, hücre içi ozmotik düzenlemeyi sğlmk mcı ile prolin kümülsyonund ir rtış gözlemlenmemiştir. Prolin (µg/g) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 72MAY99 XTH8410 XTH8366 XTH8406 72MAY80 Eksik Sulm Tm Sulm Şekil 5: Tm ve kısıtlı sulm koşullrının, ele lınn 10 hirit mısır çeşidinin Prolin içeriği üzerine etkileri. Figure 5. Effects of well nd limited irrigtion conditions on proline content of 10 hyrid mize genotypes. 94MAY90 XTH8369 DKC6590 70MAY82 P1921 SONUÇ ve ÖNERİLER Arştırmd, 10 frklı t dişi hirit mısır çeşidinin, tm ile kısıtlı sulm olmk üzere iki frklı çevre koşulund; toplm tne verimi, toplm kuru ğırlık, in tne ğırlığı, su kullnım etkinliği ve prolin içerikleri değerlendirilmiştir. Toplm tne veriminde, kısıtlı su uygulmsı sonucund z miktrd düşüş gerçekleştiği elirlenmiş, 70MAY82 çeşidi toplm tne verimi çısındn diğer çeşitlere ornl öne çıkmıştır. Toplm kuru ğırlıklrı çısındn itki çeşitlerinin tm ve kısıtlı sulmy verdikleri tepki frklı olmuş ve en yüksek toplm kuru ğırlık değerini tm sulm uygulmsınd 72MAY80 çeşidi elde etmiştir. En düşük toplm kuru ğırlık değerine ise yine tm sulm uygulmsınd XTH8369 ve 72MAY99 çeşitleri ship olmuştur. Uygulnn kısıtlı sulm koşullrı hfif ölçüde su stresine neden olmuş, itkilerin u koşullr dpte olduğu, köklerini suyun mevcut olduğu toprk ktmnlrın ulştırdığı ve trnspirsyon miktrlrınd u nedenle önemli ir kyıp gerçekleşmediği düşünülmüştür. Anck evporsyon miktrı, özellikle toprğın üst seviyelerine ğlı olduğu için, sulm miktrlrınd ki kısıtlm evporsyon miktrın önemli ölçüde ynsımıştır. Gerçekleştirilen % 20 lik su kısıtlmsı, SKE Tr ve SKE Ir değerlerinde önemli seviyede rtış seep olmuştur. Her ne kdr ortlm trnspirsyon miktrlrı ve toplm kuru ğırlık frklrı önemsiz ols d, itkilerin gösterdiği frklı dptsyonlr sonucu hem uygulmlr hem de çeşitler rsı SKE Tr değerinde önemli ir frkın meydn geldiği düşünülmektedir. Kısıtlı sulm koşullrınd, toplm tne veriminde ki düşüş ornı, uygulnn su miktrınd ki düşüş ornın göre dh z gerçekleştiği için zln su miktrı ile SKE Ir değerinde ir rtış olduğu söyleneilir. Her iki su kullnım etkinliğinde değeri çısındn d (SKE Tr ve SKE Ir ) XTH8406, çeşidi diğer çeşitlere göre öne çıkmıştır. Kısıtlı su uygulmsının, ele lınn çeşitlerde, prolin kümülsyonu çısındn ir frk neden olmmsı, u minosidin, önceki ypıln çlışmlrd dikkte lınrk, stres koşullrının dh etkili olduğu durumlrd fonksiyon ship olduğunu düşündürmektedir. Sonuç olrk Bornov koşullrınd uygulnn % 20 lik su kısıtlmsı ile toplm tne veriminde z miktrd düşüş meydn gelmiştir. Ortlm toplm tne verimi kımındn en ümit vr çeşit 70MAY82 olrk tespit edilmiştir. XTH8406 mısır hirit çeşidi ise trnspirsyon ile kullnıln irim suy krşılık ürettiği kuru mdde miktrı (SKE Tr ) ve irim sulm suyunu etkin ir şekilde verime dönüştüreilmesi 313
Durmuş ve rk. (SKE Ir ) çısındn öne çıkn çeşit olmuştur. Bu durumd sulm miktrın ğlı olmksızın, tne verimi çısındn 70MAY82 çeşidinin tercih edileileceği ve su kullnımını rttırmy yönelik ıslh çlışmlrınd XTH8406 çeşidinin ümit vr olduğu söyleneilir. TEŞEKKÜR Bu çlışm, Ege Üniversitesi Bilimsel Arştırm Projeleri trfındn (Proje no: 2014-ZRF-027) mddi olrk desteklenmiş olup, Emine Durmuş un yüksek lisns tezinden türetilmiştir. KAYNAKLAR Asrf, M., nd M.R. Foold, 2007. Roles of glycineetine nd proline in improving plnt ioticstress resistnce. Envir. nd Exp.Bot., 59: 206-216pp. Btes, L.S., R.P. Wldern, nd I.D. Tere, 1973. Rpid determintion of free proline for wter-stress studies. Plnt nd Soil, 39: 205-207pp. Belfield, S., nd C. Brown, 2008. A Guide to Uplnd Production in Cmodi. Field Crop Mnuel: Mize, ISBN 978 0 7347 1882 2. Benjmin, J. G., D. C. Nielsen, M. F. Vigil, M.M. Mikh, nd F. Clderon, 2014. Wter Deficit Stress Effects on Corn (Ze mys, L.) Root:Shoot Rtio. Open Journl of Soil Science, 4, 151-160pp. Bond, J.J., nd W.O. Willis, 1970. Soil evportion: first stge drying s influenced y surfce residue nd evportion potentil. Soil Science Society of Americ Proceedings, Mdison, v.34, n.6, p.924-928. Ckir, R., 2004. Effect of wter stress t different development stges on vegettive nd reproductive growth of corn. Field Crops Reserch 89 (1), 1-16. Çkloğullrı, U., 2015. Bzı pmuk çeşitlerinin trl koşullrınd su kullnım etkinliklerinin elirlenmesi ve ilişkili fizyolojik prmetrelerin incelenmesi. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trl Bitkileri Anilim Dlı. Çmoğlu G., L. Genç, ve Ş. Aşık, 2011, Ttlı Mısırd (Ze mys scchrt Sturt) Su Stresinin Fizyolojik ve Morfolojik Prmetreler Üzerine Etkisi. Ege Üniv. Zirt Fk. Derg., 48 (2): 141-149s. Dgdelen, N., E. Yılmz, F. Sezgin, nd T. Gürüz, 2006. Wteryield reltion nd wter use efficiency of cotton (Gossypium hirsutum L.) nd second crop corn (Ze mys L.) in western Turkey. Agriculturl Wter Mngement 82 (2006) 63-85. Erice, G., S. Louhli, J.J. Irigoyen, M. Snchez-Diz, I.T. Almi, nd J.C. Avice, 2011. Wter use efficiency, trnspirtion nd net CO 2 exchnge of four lflf genotypes sumitted to progressive drought nd susequent recovery. Environmentl nd Experimentl Botny 72 (2011) 123 130pp. FAO, 2013. Food nd Agriculture Orgniztion of United Ntions, (http://fostt3.fo.org/downlod/q/qc/e). Flumignn, D.L., R.T. Fri, nd B.P. Len, 2012. Test of Mıcrolysimeter for Mesurement of Soil Evportion. Eng. Agríc., Joticl, v.32, n.1, 80-90pp. Gençoğln, C. ve, A. Yzr, 1996. Kısıntılı Su Uygulmlrının Mısır Verimine ve Su Kullnım Rndımnın Etkileri. Çukurov Üniversitesi, Zirt Fkültesi, Trımsl Ypılr ve Sulm Bölümü, Adn. Gençoğln, C., ve A. Yzr, 1999. Kısıntılı Su Uygulmlrının Mısır Verimine ve Su Kullnım Rndımnın Etkileri.Tr. J. of Agriculture nd Forestry. Greenwood, K., G. Mundy, nd K. Kelly, 2005. On-frm mesurement of the wter use efficiency of mize. Finl Report Deprtment of Primry Industries, Kyrm, pp 1-30. GRDC, 2009. Wter use efficiency Fct Sheet. http://www.grdc.com.u/uplods/documents/grdc_wter%20 Use%20Efficiency%20.North%20version%20231009.pdf.Erişim: Nisn 2015. Hung, R., C.J. Birch, nd D.L. George, 2006. Wter use efficiency in mize production the chllenge nd improvement strtegies. Mize Assocition of Austrli, 6th Triennil Conference. Jenneu, M., D. Gerentes, X. Foueillssr, M. Zivy, J. Vidl, A. Toppn, nd P. Perez, 2002. Improvement of drought tolernce in mize: towrds the functionl vlidtion of the Zm-Asrt gene nd increse of wter use efficiency y over-expressing C4- PEPC. Biochimie 84, 1127 1135pp. Lemon, E.R., 1956. The potentilities for decresing soil moisture evportion loss. Soil Science Society of Americ Proceedings, Mdison, v.20, n.1, p.120-125. McKersie, B.D, Leshem, Y., 1994, Stress nd stres coping in cultivted plnts, Kluwer Acdemic Pulisher, The Netherlnds. Pssiour, J.B., Angus J.F., 2010 Improving Productivity of Crops In Wter-Limited Environments, Adv. Agron., 106, 37-75. Pyero, J.O., S.R. Melvin, S. Irmk, nd D. Trklson, 2006. Yield Response of Corn to Deficit Irrigtion in Semirid Climte. Biologicl Systems Engineering: Ppers nd Pulictions. Pper 52. Rhods, F.M., nd J.M. Bennett, 1990. Corn in irrigtion of griculturl crops ASAE Agronomy. Monogrph No. 30, 569-596pp. Smpthkumr, T., B.J. Pndin, M.V. Rngswmy, P. Mnicksundrm, nd P. Jeykumr, 2013. Influence of deficit irrigtion on growth, yield nd yield prmeters of cotton-mize cropping sequence. Agriculturl Wter Mngement 130, 90-102pp. Shrp, R.E., W.K. Silk, nd C. Odore, 1988. Growth of the Mize Primry Root t Low Wter Potentils, I. Sptil Distriution of Expnsive Growth. Stockle C.O., nd J. Jr, 1998. Modeling trnspirtion nd soil wter content from corn (Ze mize L.) field: 20 min vs. dytime integrtion step. Agriculturl nd Forest Meteorology 92, pp119-130. Süzer, S., 2003. Mısır Trımı. Trky Trımsl Arştırm Enstitüsü, Edirne. Şhin, S., 2001. Türkiye de Mısır Ekim Alnlrının Dğılışı Ve Mısır Üretimi. G.Ü. Gzi Eğitim Fkültesi Dergisi Cilt 21, Syı 1, 73-90s. Şimşek, M., ve S. Gerçek, 2005. Yrı-Kurk Koşullrd Dml Sulmd Frklı Sulm Arlıklrının Mısır Bitkisinin (Ze mys L. indentt) Su Verim İlişkilerine Etkisi. Attürk Üniv. Zirt Fk. Derg. 36 (1), 77-82s. 314
Mısırın Su Kullnım Etkinliği ile Bzı Fizyolojik Prmetrelerinin Trl Koşullrınd Krşılştırılmsı Ttr, Ö., 2009. Buğdyd (Triticum estivum L.) sp klkm döneminde meydn gelen kurklığın şk oluşumu ve zı fizyolojik prmetreler üzerine etkisi, Türkiye VIII. Trl Bitkileri Kongresi, 19-22 Ekim, Hty. Ttr, Ö., 2011. Bzı ekmeklik uğdy çeşitlerinde kurklık stresine dynıklılığın fizyolojik denetimi ve verim unsurlrı ile ilişkileri. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trl Bitkileri Anilim Dlı. Ttr, Ö., ve G.D. Atsoy, 2012. Akdeniz İklim Özelliği Gösteren Bölgelerde Kurklığın Buğdy Gelişimi ve Verimliliği Üzerine Etkisi. Trl Bitkileri Gruu Bölge Bilgi Alışveriş Toplntısı Bildirileri, Ege Trımsl Arştırm Enstitüsü, Menemen. Türkoğlu, A., 1971. Gıd Mddeleri İktisdi Coğrfy 1. Kitp. İst Mtsı, 44-52s. Vlentovic, P., M. Luxov, L. Kolrovic, nd O. Gsprikov, 2006. Effect of osmotic stres on comptile solutes content, memrne stility nd wter reltions in two mize cultivrs. Plnt Soil Environ.,52, (4): 186-191pp. Xu, L., nd T.C. Hsio, 2004. Predicted versus mesured photosynthetic wter-use efficiency of crop stnds under dynmiclly chnging field environments. Journl of Experimentl Botny, Vol. 55, No. 407. Yzr, A., F. Gokcel, ve M.S. Sezen, 2009. Corn yield response to prtil rootzone drying nd deficit irrigtion strtegies pplied with drip system. Plnt Soil Environ., 55, (11): 494 503pp. 315