SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ

Gülbasar Kandilli, Gülhan; SÖYLEMEZOĞLU, GÖKHAN; Kose, Cafer; ATAK, Arif

SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ

Gülhan GÜLBASAR KANDİLLİ, (Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Yalova, Türkiye)

Gökhan SÖYLEMEZOĞLU, (Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Ankara, Türkiye)

Cafer KÖSE, (Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Erzurum, Türkiye)

Arif ATAK (Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Bursa, Türkiye)

Bahçe

3 0

Yıl: 2023 Cilt: 52 Sayı: Özel Sayı 1 Sayfa Aralığı: 102 - 110 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 07-08-2023

SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ

Öz:

Potasyum, bitki büyümesinde ve metabolizmasında kritik bir rol oynayan ve çeşitli biyotik ve abiyotik stresler altındaki bitkilerin hayatta kalmasına büyük ölçüde katkıda bulunan önemli bir besin elementidir. Bitki dokularında ve çiçek tomurcuklarında yetersiz potasyum bulunması, düşük sıcaklık stres duyarlılığını arttırmaktadır. 2020 ve 2021 yılları arasında gerçekleştirilen bu çalışmada Marmara Bölgesi’nde ticari öneme sahip Kober 5BB anacı üzerine aşılı Trakya İlkeren (Tİ), 1103 Paulsen anacı üzerine aşılı Michele Palieri (MP) ve 140 Ru anacı üzerine aşılı Red Globe (RG) üzüm çeşitleri kullanılmıştır. Bu çeşitlerin farklı fenolojik evrelerinde yapılan potasyum uygulamalarının, üç ayrı dönemde (aklimasyona geçiş, tam dayanım ve deaklimasyon) kış gözlerinin don toleransına etkileri Diferansiyel Termal Analiz (DTA) yöntemiyle incelenmiştir. Üç farklı dönemde alınan örneklerde don mukavemetinin önemli göstergeleri olarak kabul edilen prolin, indirgen şeker ve MDA analizleri yapılmıştır. Potasyum uygulamasının don toleransına etkisi çeşitlere, yıllara ve dönemlere göre değişiklik göstermiş, en büyük etki, don toleransında 2.57℃’lik artışla MP çeşidi 2020 ilkbahar döneminde saptanmıştır. RG çeşidi 2021 ilkbahar döneminde de potasyum uygulamasının don toleransını 1.49℃ arttırdığı belirlenmiştir. Potasyum uygulamasının kış gözlerindeki prolin, indirgen şeker ve Lipid peroksidasyon aktivitesinde (MDA) gerçekleştirdiği değişimin çeşitlere ve dönemlere göre farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. Her iki yılda da tam dayanım döneminde (kış dönemi) en düşük ölüm sıcaklıkları saptanmış, aklimasyona geçiş ve deaklimasyon dönemlerindeki donma sıcaklıkları yıl bazında ve çeşitlere göre farklılık göstermiştir.

Anahtar Kelime: Sofralık üzüm potasyum don toleransı diferansiyel termal analiz abiyotik stres

THE EFFECTS OF FOLİAR POTASSIUM ON FROST TOLERANCE IN GRAPEVINES

Öz:

Potassium is an essential nutrient that plays a critical role in plant growth and metabolism and greatly contributes to the survival of plants under various biotic and abiotic stresses. Insufficient potassium in plant tissues and flower buds increases susceptibility to low temperature stress. In this study, which was carried out between 2020 and 2021, Trakya İlkeren (Tİ) grafted on Kober 5BB rootstock, Michele Palieri (MP) grafted on 1103 Paulsen rootstock, and Red Globe (RG) grape varieties grafted on 140 Ru rootstock were used. These cultivars growing for commercial purpose in the Marmara Region. The effects of potassium applications in different phenological stages of these cultivars on frost tolerance of winter buds in three different periods (transition to acclimation, hardening and deaclimation) were investigated by Differential Thermal Analysis (DTA) method. Proline, reducing sugar and MDA analyzes, which are accepted as prominent indicators of frost tolerance, were performed on the samples taken in three different periods. The effect of foliar potassium application on frost tolerance varied according to cultivars, years and periods. The greatest effect was determined in the spring of 2020, with an increase of 2.57°C in frost tolerance in MP. It was determined that the foliar potassium in the RG, spring of 2021 increased the frost tolerance by 1.49°C. It has been determined that the changes in the amounts of proline, reducing sugar and MDA in the winter buds of potassium application are different according to the cultivars and periods. In both years, the lowest death temperatures were determined in the hardening period (winter period), and the freezing temperatures in the acclimation and deaclimation periods differed on a yearly and cultivars basis.

Anahtar Kelime: Table grapes potassium frost tolerance differential thermal analysis abiotic stress

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Andrews, P.K., Sandidge, C.R. Toyama, T.K. 1984. Deep supercooling of dormant and deacclimating Vitis buds. Am. J. Enol. Vitic. 35:175-177.
2. Antivilo, F.G., Paz, R.C., Echeverria, M., Keller, M., Tognetti, J., Borgo, R., Juñent, F.R., 2018. Thermal history parameters drive changes in physiology and cold hardiness of 148 young grapevine plants during winter Agr. For. Meteorol. 262:227-236.
3. Bates, L.S. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil 39:205- 207.
4. Burak, M., 1989. Marmara bölgesinde yetiştirilen önemli bazı şeftali çeşitlerinin dona dayanımları üzerinde araştırmalar. Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü, Yalova (Doktora Tezi), 125s.
5. Eifert, A., Eifert, J. 1976. Relationships between potassium supply, yield of grapes, and frost resistance in vines. Potash Rev, 10:1-6.
6. Ershadi, A., Karimi, R., Mahdei, K.N. 2016. Freezing tolerance and its relationship with soluble carbohydrates, proline and water content in 12 grapevine cultivars. Acta Physiologiae Plantarum, 38(1):1-10.
7. Evans, R.A. 2000. Reusable hot/cold therapeutic compress appliance. U.S. Patent No.6, 083, 254. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
8. Fennell, A. 2004., Freezing tolerance and injury in grapevines. In Adaptations and Responses of Woody Plants to Environmental Stresses. R. Arora (Ed.), pp:201-235. Hawthorn Press, Binghamton, NY.
9. Guo, T.R., Yao, P.C., Zhang, Z.D., Wang, J.J., Mei, W., 2012. Involvement of antioxidative defense system in rice seedlings exposed to aluminum toxicity and phosphorus deficiency. Rice Science, 19(3):207-212.
10.Hakerlerler, H., Oktay, M., Eryuce, N., Yagmur, B. 1997. Effect of potassium sources on the chilling tolerance of some vegetable seedlings grown in hotbeds. In Food Security in the WANA Region, the Essential Need for Balanced Fertilization; Johnston, A.E., Ed.; International Potash Institute: Basel, Switzerland, pp:353-359.
11.Heath, R.L., Packer L. 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplasts: kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Arch Biochem Biophys 125:189-198.
12.Hellman, E.W. 2003. Grapevine structure and function. Oregon Viticulture. Hellman, EW (Ed.). Oregon State University Press, Corvallis, 5-19.
13.Hendry, G.A., Grime, J.P. 1993. Methods in comparative plant ecology: a laboratory manual. Springer Science & Business Media.
14.Hodgson, R.A., Raison, J.K. 1991. Lipid peroxidation and superoxide dismutase activity in relation to photo inhibition induced by chilling in moderate light. Planta, 185(2):215-219.
15.Holaday, A.S., Martindale, W., Alred, R., Brooks, A.L., Leegood, R.C. 1992. Changes in activities of enzymes of carbon metabolism in leaves during exposure of plants to low temperature. Plant Physiology 98(3):1105-1114.
16.Howell, G.S., Shaulis, N. 2000. Grapevine cold hardiness: Mechanisms of cold acclimation, mid- winter hardiness mainternance and spring deaclimation. Department of Horticulture, Michigan State University, East Lansing, Ml 48824-1325.
17.Jan, A.U., Hadi, F. 2015. Potassium, zinc and gibberellic acid foliar application enhanced salinity stress tolerance, proline and total phenolic in sunflower (Helianthus annuus L.). American- Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, 15:1835-1844.
18.Jiang, H.Y., Li, W., He, B.J., Gao, Y.H., Lu, J.X. 2014. Sucrose metabolism in grape (Vitis vinifera L.) branches under low temperature during overwintering covered with soil. Plant growth regulation, 72(3):229-238.
19.Karimi, R. 2017. Potassium-induced freezing tolerance is associated with endogenous abscisic acid, polyamines and soluble sugars changes in grapevine. Scientia Horticulturae 215:184-194.
20.Kaya, Ö., Köse, C. 2017. Determination of resistance to low temperatures of winter buds on lateral shoot present in Karaerik (Vitis vinifera L.) grape cultivar. Acta Physiologiae Plantarum 39(9):1-9.
21.Kaya, Ö., Köse, C. 2018. Düşük sıcaklık zararının asma üzerindeki etkileri. YYU J. Agr. Sci., 28(2):241-253.
22.Kaya, O., Kose, C., 2019. Cell death point in flower organs of some apricot (Prunus armeniaca L.) cultivars at subzero temperatures. Sci. Hort. 249:299-305.
23.Khristov, K., Lazaroz, I. 1994. Effect of the preplanting reserve fertilization on vine cold resistance. Rastenievudni Nauki, Sofia, 31:117- 120. Russian with English Summary.
24.Köse, C., Güleryüz M., 2009. Üzümlü ilçesi (Erzincan) Karaerik üzüm bağlarında 2007-2008 kış soğuklarının kış gözlerinde yol açtığı zararlar. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 40(1):55-60.
25.Liu, X. Y., Li, B., Yang, J.H., Sui, N., Yang, X.M., Meng, Q.W. 2008. Overexpression of tomato chloroplast omega-3 fatty acid desaturase gene alleviates the photo inhibition of photosystems 2 and 1 under chilling stress. Photosynthesis 46(2):185-192.
26.Liu, H., Ouyang, B., Zhang, J., Wang, T., Li, H., Zhang, Y., Yu, C., Ye, Z. 2012. Differential modulation of photosynthesis, signaling, and transcriptional regulation between tolerant and sensitive tomato genotypes under cold stress. PloS one, 7(11):e50785.
27.Marschner, P. 2012. Marschner’s mineral nutrition of higher plants. 3. ed.; Academic Press: London, UK, pp:178-189.
28.Mills, L.J., Ferguson, J.C., Keller, M. 2006. Cold- hardiness evaluation of grapevine buds and cane tissues. American Journal of Enology and Viticulture, 57(2):194-200.
29.Mittler, R. 2002. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science, 7:405-410.
30.Mpelasoka, B.S., Schachtman, D.P., Treeby, M.T., Thomas, M.R. 2003. A review of potassium nutrition in grapevines with special emphasis on berry accumulation. Australian Journal of Grape and Wine Research, 9(3):154-168.
31.Nayyar, H., Kaur, G., Kumar, S., Upadhyaya, H.D. 2007. Low temperature effects during seed filling on chickpea genotypes (Cicer arietinum L.): probing mechanisms affecting seed reserves and yield. Journal of Agronomy and Crop Science, 193(5):336-344.
32.Orvar, B.L., Sangwan, V., Omann, F., Dhindsa, R.S. 2000. Early steps in cold sensing by plant cells: the role of actin cytoskeleton and membrane fluidity. Plant J. 23:785-794.
33.Pukacki, P., Pukacka, S. 1987. Freezing stress and membrane injury of Norway spruce (Picea abies) tissues. Physiologia Plantarum 69(1):156-160.
34.Rapacz M. 1998. The effects of day and night temperatures during early growth of winter rape seedlings on their morphology and cold acclimation responses. Acta Physiol. Plant., in this issue.
35.Ross, A.F. 1959. Dinitrophenol method for reducing sugar Potato Processing. (Ed: W.F. Talburt). The AVI Publishing Com. Inc., Wesport, Connecticut. pp:469-470.
36.Saadati, S., Baninasab, B., Mobli, M., Gholami, M. 2021. Foliar application of potassium to improve the freezing tolerance of olive leaves by increasing some osmolite compounds and antioxidant activity. Scientia Horticulturae, 276:109765.
37.Salazar-Gutierrez, M.R., Chaves, B., Anothai, J., Whiting, M., Hoogenboom G. 2014. Variation in cold hardiness of sweet cherry flower buds through different phenological stages. Scientia Horticulturae, 172:161-167.
38.Sarikhani, H., Haghi, H., Ershadi, A., Esna- Ashari, M., Pouya, M. 2014. Foliar application of potassium sulphate enhances the cold hardiness of grapevine (Vitis vinifera L.). J. Hort. Sci. Biotechnol. 89(2):141-146.
39.Schupp, J.R., Cheng, L., Stiles, W.C., Stover, E.D., Iungerman, K. 2001. Mineral nutrition as a factor in cold tolerance of apple trees. NY Fruit Q 9:9-11.
40.Siddiqui, M.H., Al-Whaibi, M.H., Sakran, A.M., Basalah, M.O., Ali, H.M. 2012. Effect of calcium and potassium on antioxidant system of Vicia faba L. under cadmium stress. International Journal of Molecular Sciences, 13(6):6604-6619.
41.Sillmann, J., Thorarinsdottir, T., Keenlyside, N., Schaller, N., Alexander L.V., Hegerl, G. Seneviratne S.I., Vautard, R., Zhang, X., Zwiers F.W. 2017. Understanding, modeling and predicting weather and climate extremes: challenges and opportunities Weather Clim. Extrem., 18:65-74 (10.1016/j.wace.2017.10.003).
42.Tabatabaei, S.J., Fakhrzad, F. 2008. Foliar and soil application of potassium nitrate affects the tolerance of salinity and canopy growth of perennial ryegrass (Lolium perenne var. Boulevard). American Journal of Agricultural and Biological Sciences, 3(3):544-550.
43.Thalooth, A.T., Tawfik, M.M., Mohamed, H.M. 2006. A comparative study on the effect of foliar application of zinc, potassium and magnesium on growth, yield and some chemical constituents of mungbean plants grown under water stress conditions. World Journal of Agricultural Sciences, 2(1):37-46.
44.Wang, S.Y., Galletta, G.J. 1998. Foliar application of potassium silicate induces metabolic changes in strawberry plants. Journal of Plant Nutrition, 21(1):157-167.
45.Wolf, T.K., Pool, R.M. 1987. Factors affecting exotherm detection in the differential thermal analysis of grapevine dormant buds. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 112:520-525.
46.Yaman, S.O., Ayhanci, A. 2021. Lipid peroxidation. In (Ed.) Accenting Lipid Peroxidation. IntechOpen. (doi.org/10.5772/ intechopen.95802).
47.Yiğit, D., Güleryüz, M. 1995. Farklı doz ve derinliklerde uygulanan potasyumun sülfat gübresinin Kütahya vişne çeşidinin soğuğa dayanımına etkisi üzerinde bir araştırma. 2. Bahçe Bitkileri Kongresi I, 253-258.
48.Zhang, Y., Dami, I.E. 2012. Improving freezing tolerance of ‘Chambourcin’ grapevines with exogenous abscisic acid. Hort. Sci. 47:1750-1757.
49.Zlámalová, T., Elbl, J., Baroň, M., Bělíková, H., Lampíř L., Hlušek J., Lošák T. 2015. Using foliar applications of magnesium and potassium to improve yields and some qualitative parameters of vine grapes (Vitis vinifera L.). Plant Soil Environ. 61:451-457.

APA	Gülbasar Kandilli G, SÖYLEMEZOĞLU G, Kose C, ATAK A (2023). SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. , 102 - 110.
Chicago	Gülbasar Kandilli Gülhan,SÖYLEMEZOĞLU GÖKHAN,Kose Cafer,ATAK Arif SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. (2023): 102 - 110.
MLA	Gülbasar Kandilli Gülhan,SÖYLEMEZOĞLU GÖKHAN,Kose Cafer,ATAK Arif SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. , 2023, ss.102 - 110.
AMA	Gülbasar Kandilli G,SÖYLEMEZOĞLU G,Kose C,ATAK A SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. . 2023; 102 - 110.
Vancouver	Gülbasar Kandilli G,SÖYLEMEZOĞLU G,Kose C,ATAK A SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. . 2023; 102 - 110.
IEEE	Gülbasar Kandilli G,SÖYLEMEZOĞLU G,Kose C,ATAK A "SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ." , ss.102 - 110, 2023.
ISNAD	Gülbasar Kandilli, Gülhan vd. "SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ". (2023), 102-110.

APA	Gülbasar Kandilli G, SÖYLEMEZOĞLU G, Kose C, ATAK A (2023). SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. Bahçe, 52(Özel Sayı 1), 102 - 110.
Chicago	Gülbasar Kandilli Gülhan,SÖYLEMEZOĞLU GÖKHAN,Kose Cafer,ATAK Arif SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. Bahçe 52, no.Özel Sayı 1 (2023): 102 - 110.
MLA	Gülbasar Kandilli Gülhan,SÖYLEMEZOĞLU GÖKHAN,Kose Cafer,ATAK Arif SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. Bahçe, vol.52, no.Özel Sayı 1, 2023, ss.102 - 110.
AMA	Gülbasar Kandilli G,SÖYLEMEZOĞLU G,Kose C,ATAK A SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. Bahçe. 2023; 52(Özel Sayı 1): 102 - 110.
Vancouver	Gülbasar Kandilli G,SÖYLEMEZOĞLU G,Kose C,ATAK A SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ. Bahçe. 2023; 52(Özel Sayı 1): 102 - 110.
IEEE	Gülbasar Kandilli G,SÖYLEMEZOĞLU G,Kose C,ATAK A "SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ." Bahçe, 52, ss.102 - 110, 2023.
ISNAD	Gülbasar Kandilli, Gülhan vd. "SOFRALIK ÜZÜM ÇEŞİTLERİNDE POTASYUM UYGULAMASININ DON TOLERANSINA ETKİLERİ". Bahçe 52/Özel Sayı 1 (2023), 102-110.