Tuz Stresindeki Satsuma Mandarinlerinin Fizyolojik Özellikleri İle

Tuz Stresindeki Satsuma Mandarinlerinin Fizyolojik
Özellikleri İle Potasyumlu Gübreleme İlişkisi
Cenk Ceyhun Kılıç1 Dilek Anaç2
ÖZET
Bu çalışamada, sulama suyu tuz konsantrasyonunun 0,65-3,50 ve 6,50 dSm-1
olduğu tuzlu koşullarda, tuz stresindeki Poncirus trifoliata ve Troyer citrange
anaçları üzerine aşılı Satsuma mandarininin (Citrus unshiu Marc.) fizyolojik
özellikleri ile potasyumlu gübreleme ilişkisi araştırılmıştır. Ağaç başına 300 g N,
200 g P2O5 ve 0 (kontrol)-600 ve 1200 g K2O’nun % 40’ı temel gübreleme olarak
Mart ayı içerisinde, % 60’ı da damla gübre ile sulama döneminde verilmiştir.
“Anaç” ve “Potasyum’lu Gübreleme” iki farklı teknik olarak kullanılmış ve
bitkilerin tuza karşı gösterdiği tepkiler iki yıl süresince; yapraktaki fotosentez
kapasiteleri, klorofil fluoresansları ve yaprak alan indekslerinin araştırılmasıyla
gerçekleştirilmiştir. Yaprak alan indeksi (LAI) üzerine aynı yetiştirme
koşullarında anaç etkisi önemli bulunmuştur. Troyer citrange’in LAI’i Poncirus
trifoliata’dan daha yüksek olmuştur. Tuzlu koşullarda Poncirus trifoliata K’lu
gübrelemeden etkilenmiş ancak etki istatistiki olarak K1 dozundan sonra önemli
olmamıştır. Klorofil Fluoresansı (CF) üzerine anaçın etkisi önemli bulunmuştur.
Troyer citrange üzerindeki Satsuma mandarini yapraklarının CF’sı Poncirus
trifoliata’dan daha yüksektir. Tuzlu şartlarda K’lu gübreleme ile Poncirus
trifoliata’nın CF’sı Troyer citrange’a yaklaşmıştır. Fotosentez (A) üzerine anaç
etkisi önemsiz bulunmuştur. Tuz uygulamaları A’yı etkilemiştir, ancak anaçlar
arası farklılık tuzun en fazla verildiği şartta (S4) belirgin olmuş ve en yüksek A,
Troyer citrange’de saptanmıştır. Potasyumlu gübrelemenin A üzerine etkisi tuz
uygulanmayan ve düşük tuz konsantrasyonlarında her iki anaçta da belirgin
olmuş ancak göreceli olarak K’un Poncirus trifoliata’ya ait A değerini daha fazla
arttırdığı bulunmuştur.
Elde edilen bulgularına göre, çok tuzlu şartlarda (6,5 dSm-1) Poncirus
trifoliata için 1200 g K2O/ağaç ve daha dayanıklı olarak bilinen Troyer citrange
için 600 g K2O/ağaç dozları önerilebilinir. Fidanlar büyüdükçe her yıl toprak
analizleri yapılarak yukarıda önerilen dozlar arttırılmalıdır.
Anahtar Sözcükler: Satsuma mandarini (Citrus unshiu Marc), tuz stresi,
fotosentez, klorofil fluoresansı, yaprak alan indeksi.
Dr., Ege Universitesi Bayındır MYO Seracılık Bölümü
e-posta: [email protected]
2 Prof. Dr., Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü, 35100 Bornova İzmir
e-posta: [email protected]
1
1
The Relationship Between Potassium Fertilization and
Phsyological Parametres of Satsuma Mandarine Under Salt Stres
ABSTRACT
Different stres coping techniques were investigated to examine thier effects on
the biochemical activities of Satsuma mandarins grown under salt stres which
was created by enhanced electrical conductivity of the irrigation water as 0.65
dSm-1, 3.50 dSm-1 and 6.50 dSm-1. Different rootstocks, Poncirus trifoliata and
Troyer citrange and different potassium fertilization rates of 0 (control), 600,
1200 g K2O/tree were the techniques practiced. Photosynthesis, chlorophyll
fluorescence and leaf area index were evaluated two years successively.
Based on the leaf properties measured and yields obtained 1200 g K2O/tree for
Poncirus trifoliata which is a sensitive rootstock and 600 g K2O/tree for Troyer
citrange which is relatively tolerant to salt could be recommended, under
highly saline conditions (6.5 dSm-1). However, the recommended amount could
be increased as plants grew based on soil testing results.
Key Words: Satsuma mandarine (Citrus unshiu Marc), salt stres, photosynthesis,
chlorophyll fluorescence, leaf area index, SOD, CAT, POX
GİRİŞ
Tuzluluk, kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde, tarımsal üretimin
başladığı çağlardan beri üreticiler için büyük sorundur. Dünya
genelinde yağışların yıldan yıla azalması ve mevcut su kaynaklarının
öncelikli olarak evsel ve endüstri alanlarında kullanılıyor olması,
özellikle bu iklim bölgelerinde bilinen geleneksel üretim yöntemlerinin
değiştirilmesi zorunluluğunu ortaya koymaktadır. Bitkilerde tuz
stresine sebep olan suda eriyebilir formdaki tuzlar, kayaların
bünyesindeki primer minerallerin fiziksel parçalanma ve kimyasal
ayrışımları sonucu açığa çıkar. Ancak tuzluluk problemi daha ziyade
tuzların ayrıştıkları yerlerden sular aracılığı ile taşınıp düz ve alçak
yerlerde birikmeleri sonucunda görülmektedir. Ayrıca; arazinin jeolojik
olarak eski bir iç deniz veya tuzlu göl olması, tuzlu toprakların
oluşmasında da önemli bir faktördür (Tuncay, 1983).
Türkiye ekonomisi açısından önemli bir ihraç ürünü olan Satsuma
mandarini, tuzluluğa duyarlı bitkiler grubunda yer almaktadır (Maas
and Hoffman, 1977). Birçok bitki için zararlı etkisi görülmeyen düşük
tuz konsantrasyonları bile turunçgil ağaçlarında önemli olumsuz
etkilere neden olabilmektedir. Uygun anaç, damla sulama sistemi ve
dengeli bir gübreleme programı ile bitkinin bu stres koşullarından
minimum düzeyde etkilenmesi mümkündür. Buna rağmen turunçgil
2
alanları Ege Bölgesi’nde marjinal üretim sınırına ulaşmakta, Akdeniz
Bölgesi’nde ise bu alanlar turizme açılmaktadır. Türkiye’de turunçgil
üretiminin %95’i Ege ve Akdeniz kıyılarından sağlanmaktadır. İzmir
yöresinde ise en fazla üretilen turunçgil türü mandarin ve özellikle
Satsuma mandarinidir. Toplam mandarin üretiminin %20 ‘si bu yöreden
karşılanmaktadır (Anonim, 2001; Anonim, 2003 a, b ).
Bu denemede tuzluluğun Satsuma mandarinine (Citrus unshiu
Marc.) olan etkisini görmek amacıyla 0,65, 3,50, 6,50 dSm-1 olmak üzere
üç farklı tuz konsantrasyonu uygulanmıştır ve Satsuma mandarininde
yarattıkları stresin biyokimyasal etkilerinin kontrolüne yönelik teknikler
araştırılmıştır. “Anaç” ve “Potasyum’lu Gübreleme” iki farklı teknik
olarak kullanılmıştır.
MATERYAL ve YÖNTEM
Materyal
Araştırma, bölgedeki tuz zararının etkisini kontrollü şartlarda
izlemek ve değerlendirmek üzere 1996 yılında Ziraat Fakültesi Bahçe
Bitkileri Bölümüne ait deneme bahçesindeki Poncirus trifoliata ve Troyer
citrange anaçlarına aşılı Satsuma mandarini (Citrus unshiu Marc.)
tuzluluk parselinde gerçekleştirilmiştir. Sıra üzeri 3 m, sıra arası 2,5 m
olarak tesis edilen bahçede, tuzluluğun bitkiler üzerindeki etkilerini
incelemek için 0,65 (kontrol), 3,50 ve 6,50 dSm-1 düzeylerinde üç farklı
tuz uygulaması Mayıs-Kasım ayları arasında sulama ile birlikte
yapılmıştır. Ayrıca K’un tuzluluk üzerindeki etkilerini araştırmak
amacıyla üç farklı dozda 0-600 g (opt.) -1200 g (yüksek) K2O /ağaç
uygulanmıştır. Ağaç başına 300 g N, 200 g P2O5 % 40’ı temel gübreleme
olarak Mart ayı içerisinde, %60’ı da damla gübre ile sulama döneminde
verilmiştir. Ağaçlara verilen su miktarı evapotranspirasyon oranına göre
hesaplanmıştır. 2001 yılında Class-A pan değeri 0,40 ve 2002 ‘de 0,45
olarak alınmıştır ve toplam sulamayla verilen su miktarı ise, sırasıyla
415,26 mm ve 420,26 mm’dir .
Yöntem
Yapraklarda klorofil floresansı ölçümü (hasat zamanından sonra) Plant
Efficiency Analyser (Hansatech Ins. Ltd., Model PEA MK2) cihazı ile
yapraklarda klorofil fluoresansı belirlenmiştir.
Yaprakta gaz alışverişi ölçümü (sulama dönemi başlangıcı ve bitiminde):
3
Yaprak gaz alışveriş parametreleri, tek gaz hücreli, taşınabilir
karbondioksit
analiz
cihazı
(IRGA=Infra-red
gas
analyser),
(Photosynthesis system, CI-301 PS CID,Inc.) ile ağaçların kuzeye bakan
yönlerindeki yapraklar üzerinde ve sabahleyin yani stomaların açık
olduğu saatlerde sulama dönemi başlangıcı öncesi (Haziran) ve sulama
dönemi bitiminden sonra (Ekim) yapılmış ve RS-232 taşıyıcı programı
ile bilgisayara aktarılıp bitkinin Fotosentez (A) ve Transpirasyon (E)
değerleri ile bitki su kullanımı değerleri (WUE) hesaplanmıştır (Long
and Hallgren,1995; Patakas et al., 1997).
Yaprak alanı indeksi (hasat zamanından sonra):
Yaprak alanı indeksi, Fish Eye (Digital plant canopy imager)
yaprak alanı indeksi ölçer (CID Inc. CI-310) ile saptanmıştır. Yaprak
alanı indeksi yaprak alanının taç alanına bölümünden elde edilen bir
indekstir (Hunt, 1990).
4
Fv/Fm
1,00
0,80
0,60
S0
0,40
S2
0,20
S4
0,00
K0
K1
K2
Fv/Fm
1,00
K0
P.trifoliata
K1
K2
P.trifoliata K0
0,80
P.trifoliata K1
0,60
P.trifoliata K2
0,40
T.citrange K0
0,20
T.citrange K1
T.citrange K2
0,00
T.citrange
S0
S2
S4
Şekil 1. 2002 yılında anaçlar, tuzluluk ve K dozuna göre yaprak klorofil fluoresansı
35
35
30
25
20
15
10
5
0
30
S0
S2
S4
K0
K1
K2
P.trifoliata
A
K0
K1
K2
P.trifoliata K0
25
P.trifoliata K1
20
P.trifoliata K2
15
T.citrange K0
10
T.citrange K1
T.citrange K2
5
0
T.citrange
A
S0
S2
S4
Şekil 2. 2002 yılı Haziran ayında anaçlar, tuzluluk ve K dozuna göre yaprak Fotosentez hızı (µmolm-2s-1)
5
30
30
25
P.trifoliata K0
25
20
S0
15
S2
20
10
S4
15
T.citrange K0
10
T.citrange K1
5
0
K0
K1
K2
K0
P.trifoliata
K1
P.trifoliata K1
P.trifoliata K2
T.citrange K2
5
K2
0
T.citrange
A
A
S0
S2
S4
Şekil 3. 2002 yılı Eylül ayında anaçlar, tuzluluk ve K dozuna göre yaprak Fotosentez hızı (µmolm-2s-1)
1,60
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
K0
K1
P.trifoliata
K2
K0
K1
T.citrange
K2
1,40
P.trifoliata K0
S0
1,20
P.trifoliata K1
S2
1,00
P.trifoliata K2
S4
0,80
T.citrange K0
0,60
T.citrange K1
0,40
T.citrange K2
0,20
0,00
S0
S2
Şekil 4. 2002 yılında anaçlar, tuzluluk ve K dozuna göre yaprak LAI
6
S4
SONUÇ ve ÖNERİLER
1- Klorofil Fluoresansı (CF)
Anaç’ın klorofil fluoresansı üzerindeki etkisi önemli bulunmuştur.
Troyer citrange üzerindeki Satsuma mandarini yapraklarının CF’sı
Poncirus trifoliata’dan daha yüksektir. Tuzlu şartlarda K’lu gübreleme ile
Poncirus trifoliata’nın CF’sı Troyer citrange’a yaklaşmıştır.
2. Fotosentez (A)
Fotosentez üzerine anaç etkisi önemsiz bulunmuştur. Tuz uygulamaları
A’yı etkilemiştir, ancak anaçlar arası farklılık tuzun en fazla verildiği
şartta (S4) belirgin olmuş ve en yüksek A, Troyer citrange’de
saptanmıştır. Potasyumlu gübrelemenin A üzerine etkisi tuz
uygulanmayan ve düşük tuz konsantrasyonlarında her iki anaçta da
belirgin olmuş ancak göreceli olarak K’un Poncirus trifoliata’ya ait A
değerini daha fazla arttırdığı bulunmuştur. Yüksek konsantrasyonunda
tuz uygulamalarında (S4) yıllar itibariyle çelişkiler saptanmış ve daha
detaylı çalışmaların yapılması gerektiği düşünülmektedir.
3.Yaprak alan indeksi (LAI)
Aynı yetiştirme koşullarında anaç etkisi önemli bulunmuştur. Troyer
citrange’in LAI’i Poncirus trifoliata’dan daha yüksek olmuştur. Tuzlu
koşullarda Poncirus trifoliata K’lu gübrelemeden etkilenmiş ancak etki
istatistiki olarak K1 dozundan sonra önemli olmamıştır.
Bu sonuçların ışığı altında anaç olarak kullanılan Satsuma
mandarini parsellerinde aşağıdaki öneriler yapılabilir:
Yüksek tuz içeren sulama suyu koşullarında Poncirus trifoliata için
1200 g K2O /ağaç olan K2 ve daha dayanıklı olarak bilinen Troyer
citrange için 600g K2O/ ağaç K1 dozları önerilebilinir. Fidanlar
büyüdükçe her yıl toprak analizleri yapılarak yukarıda önerilen dozlar
düzenlenebilir.
KAYNAKLAR
Anonim, 2001. DPT Özel İhtisas Komisyonu Raporları, Ankara.
Anonim 2003a. http://www.fao.org
7
Anonim 2003b. http://www.usda.gov
Hunt, R., 1990. Basic Growth Analysis. Unvin Hyman Ltd. London,UK.
Long , S. P, Hallgren, J. E., 1995. Measurenment of CO2 Assimilation by Plants
in the Field and The Laboratory. Photosynthesis and Production in a
changing Environment, A field and Laboratory Manual Ed. D. O. Hall,
J. M. O Scurlock, H. R. Bolhar-Nordenkamf, R. C. Leegood ve S. P. Long
Chapman & Hall, New York.
Maas, E. V. and Hoffman, G. J., 1977. Crop salt tolerance-current assesment. J.
irrig. and Drainage Div. Am. Soc. Civil Eng. 103 (IR2): 115-134.
Patakas, A., Noitsakis, B., and Chartzoulakis, K. 1997. Changes in WUE in Vitis
vinifera as affected by leaf age. Proc. 2nd Int. Sym. On Irrigation of Hort.
Crops Ed. K. S Chartzoulakis. Acta Hort. 449, 2: 457-460 p.
Tuncay, H., 1983. Türkiye Toprakları. E.Ü. Ziraat Fak. Teksir Yayınları No: 69,
Bornova, İzmir.
Teşekkür
Bu çalışmanın yürütülmesinde desteklerinden dolayı TÜBİTAK ve IPI
kurumlarına teşekkür ederiz.
8