Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi

Mehmet Sait Kiremita, (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, Samsun, Türkiye)
Hakan Arslan (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, Samsun, Türkiye)
Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi
3 2
Yıl: 2020 Cilt: 35 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 456 - 468 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.7161/omuanajas.762974 İndeks Tarihi: 13-10-2021

Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi

Öz:
Küresel iklim değişimi, tarımsal üretimde geleneksel olmayan suların sulamada kullanılmasını zorunlu hale getirmiştir. Ancak, ekolojik dengenin korunması ve sürdürülebilir tarımsal üretimi sağlamak için geleneksel olmayan suların en akılcı şekilde kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmada, 6 farklı sulama suyu tuzluluğunun (0.38 dSm-1 (çeşme suyu), 1.0, 2.0, 4.0, 6.0 ve 8.0 dSm-1) frenk soğanı bitkisinin yaprak mineral içeriği üzerine etkileri araştırılmıştır. Çalışma, tesadüf bloklar deneme desenine göre 4 tekerrürlü olarak saksılarda yürütülmüştür. Deneysel olarak tespit edilen yaprak mineral içeriği değerlerinin optimizasyonu cevap yüzey metodolojisi kullanılarak tarihsel veri yöntemine göre modellenmiştir. Elde edilen verilere göre, sulama suyu tuzluluğu 0.38 dSm-1’den 8.0 dSm-1’ e kadar arttığında, yaprak Na+ içeriği %63.85 oranında artmıştır, yaprak K+, Ca+2 içeriği ve K+/Na+ oranı sırasıyla %48.8, %30.93 ve %81.67 oranında azalmıştır. Ayrıca, yaprak Na+ içeriğinde bir birimlik artış oransal verimde %44.4 oranında azalışa neden olmuş, K+, Ca+2, K+/Na+ parametrelerinde bir birimlik artış oransal verimde %42.4, %19.2 ve %11.2 oranında artmıştır. Yaprak K+, Ca+2 ve Na+ mineral içerikleri ile oransal verim arasındaki korelasyon katsayıları sırasıyla 0.89, 0.87 ve -0.94 olduğu tespit edilmiştir. Frenk soğanı için optimum yaprak mineral içerikleri sulama suyu tuzluluğunun 0.48 dSm-1 ve toprak tuzluluğunun 0.81 dSm-1 olduğu koşullarda gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, bitkiler için tuzlu su ve toprak koşullarında optimum yetiştirme koşullarının belirlenmesi amacıyla yüzey tepki metodolojisinin kullanılması hem yüksek verim ve kaliteli ürün elde edilmesinde hem de toprak tuzluluğunun kontrol edilebilmesi içinde yararlı olacaktır.
Anahtar Kelime:

Effects of the Irrigation Water Salinity on Leaf Mineral Content of Chives (Allium schoenoprasum) and Modelling with Response Surface Methodology

Öz:
Global climate change has made obligatory to use non-conventional waters for irrigation in agricultural production. However, non-conventional waters should be used in a rational way to maintain ecological balance and to ensure agricultural production. In this study, the effects of 6 different irrigation water salinity (0.38 dSm-1 (tap water), 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, and 8.0 dSm-1) on leaf mineral content of chives were investigated. The trial was carried out in pots using a randomized plot design with four replicates. Optimization of the experimentally determined leaf mineral content values was modeled according to the historical data method using the response surface methodology. Based on the obtained results, as the salinity of irrigation increased from 0.38 dSm-1 to 8.0 dSm-1, leaf Na+ content increased by 63.85%, while leaf K+, Ca+2, K+/Na+ ratio decreased by 48.8%, 30.93%, and 81.67%, respectively. Moreover, per unit increase in leaf Na+ content decreased the relative yield by 44.4%, while per unit increase in K+, Ca+2, K+/Na+ parameters increased the relative yield by 42.4%, 19.2%, and 11.2% respectively. The correlation coefficients of the between leaf K+, Ca+2, Na+ contents, and relative yield were found to be 0.89, 0.87, -0.94, respectively. Optimum leaf mineral contents for chives were observed at the irrigation water salinity 0.48 dSm-1and soil salinity 0.81 dSm-1 conditions. Consequently, using response surface methodology for the determination of optimum growing conditions of crops under saline water-soil conditions will be helpful not only for high yield and quality products but also for controlling soil salinity.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Akça, Y., Samsunlu, E., 2012. The effect of salt stress on growth, chlorophyll content, proline and nutrient accumulation, and K/Na ratio in walnut. Pak. J. Bot, 44(5): 1513-1520.
  • Al-Harbi, A. R., Hegazi, H. H., Alsadon, A. A., El- Adgham, F., 2002. Growth and yield of onion (Allium cepa L.) Cultivars under different levels of irrigation water salinity. Journal of King Saud University, 14(1): 23-32.
  • Al-Karaki, G.N., 2000. Growth, water use efficiency and sodium and potassium acquisition by tomato cultivars grown under salt stres. Journal of Plant Nutrition, 23: 1-8.
  • Amjad, M., Akhtar, S. S., Yang, A., Akhtar, J., Jacobsen, S. E., 2015. Antioxidative response of quinoa exposed to iso‐osmotic, ionic and non‐ionic salt stress. Journal of Agronomy And Crop Science, 201(6): 452-460.
  • Arslan, H., Kiremit, M. S., Güngör, A., 2018. Impacts of different water salinity levels on salt tolerance, water use, yield, and growth of chives (Allium schoenoprasum). Communications in Soil Science and Plant Analysis, 49(20): 2614-2625.
  • Ashraf, M., Ahmad, S., 2000. Influence of sodium chloride on ion accumulation, yield components and fibre characteristics in salt-tolerant and salt sensitive lines of cotton (Gossypium hirsutum L.) Fields Crops Res. 66, 115-127.
  • Ayers, R. S., ve Westcot, D. W., 1985. Water quality for agriculture. FAO Irrigation and drainage paper 29 Rev. 1. Food and Agricultural Organization. Rome, 1, 74.
  • Babu, M. A., Singh, D., Gothandam, K. M., 2012. The effect of salinity on growth, hormones and mineral elements in leaf and fruit of tomato cultivar PKM1. J Anim Plant Sci, 22(1): 159-164.
  • Cerda, A., Pardines, J., Botella, M.A., Martinez, V., 1995. Osmotic sensitivity in relation to salt sensitivity in germination of barleyseeds. Plant Cell Environ., 9: 721- 725.
  • Collins, C.A. and Seeney F.M., 1999. Statistical Experiment Design and Interpretation: An Introduction with Agricultural Examples, Wiley, Chichester.
  • FAO. 2018 . Food and Agriculture Organization. http://www.fao.org/soils-portal/soil- management/management-of some-problem- soils/salt-affected-soils/more-information-on-salt- affected-soils/en/ (Erişim tarihi: 10.05.2020).
  • Fageria, V.D., 2001. Nutrient interactions in crop plants. J. of Plant Nutrition, 24(8): 1269-1290.
  • Gill, S. S., Tuteja N., 2010. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiology and Biochemistry, 48 (12):909–30. doi: 10.1016/j.plaphy.2010.08.016.
  • Grattan, S. R.,Grieve, C. M., 1998. Salinity–mineral nutrient relations in horticultural crops. Scientia horticulturae, 78(1-4), 127-157.
  • Hatamnia, A.A., Abbaspour, N., Darvishzadeh, R., Rahmani F., ve Heidari, R.,2013. Effect of salt stress on growth, ion content and photosynthesis of two oriental tobacco (Nicotiana tabacum) cultivars. Intl. J. Agr. Crop Sci. 6:757–761.
  • Hong, C.Y., Chao, Y.Y., Yang, M.Y., Cho, S.C., Kao, C.H., 2009. Na+ but not Cl- or osmotic stress is involved in NaCl induced expression of glutathione reductase in roots of rice seedlings. Journal of Plant Physiology, 166: 1598-1606.
  • Hu, Y., ve Schmidhalter, U., 2005. Drought and salinity: a comparison of their effects on mineral nutrition of plants. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 168(4): 541-549.
  • James, R.A., Munns, R., Von Caemmerer, S., Trejo, C., Miller, C., ve Condon, T. A., 2006. Photosynthetic capacity is related to the cellular and subcellular partitioning of Na+,K + and Cl– in salt-affected barley and durum wheat. Plant Cell Environ. 29:2185–2197.
  • Kacar, B., İnal, A., 2010. Bitki analizleri (2. Baskı). Nobel Yayın Dağıtım, Ankara.
  • Keller, J., Bliesner, R.D., 1990. Sprinkle and Trickle Irrigation. Blackburn Press, New Jersey, USA.
  • Korkmaz, A., Karagöl, A., Horuz, A., 2016. Katı ortam kültüründe NaCI’ün domates bitkisinin verim ve meyve kalitesi üzerine etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 31(1): 127-135.
  • Leardi, R., 2009. Experimental design in chemistry: a tutorial. Anal. Chim. Acta 652, 161–172. https://doi.org/10.1016/j.aca.2009.06.015.
  • Li, R., Shi, F., Fukuda, K., Yang, Y., 2010. Effects of salt and alkali stresses on germination, growth, photosynthesis and ion accumulation in alfalfa (Medicago sativa L.). Soil Science and Plant Nutrition, 56(5), 725-733.
  • Luo, M. B., ve Liu, F., 2011. Salinity-induced oxidative stress and regulation of antioxidant defense system in the marine macroalga Ulva Prolifer. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 409 (1- 2):223–8. doi: 10.1016/j.jembe.2011.08.023.
  • Montgomery, D. C., 2008. Design and Analysis of Experiments .John Wiley and Sons, New York, NY. Myers, R.H., Montgomery, D.C., 2002. Response surface methodolgy process and product optimization using designed experiments, John Wiley& Sons, Inc.,Newyork
  • Niu, X., Bressan, R. A., Hasegawa, P. M., Pardo, J. M., 1995. Ion homeostasis in NaCl stress environments. Plant physiology, 109(3): 735.
  • Parihar, P., Singh, S., Singh, R., Singh, V. P., Prasad, S. M., 2015. Effect of salinity stress on plants and its tolerance strategies: a review. Environmental Science and Pollution Research, 22(6): 4056-4075.
  • Pilkington, J.L., Preston, C., Gomes, R.L., 2014. Comparison of response surface methodology (RSM) and artificial neural networks (ANN) towards efficient extraction of artemisinin from Artemisia annua. Ind. Crops Prod. 58: 15–24. https://doi.org/10. 1016/j.indcrop.2014.03.016.
  • Pessoa, L. G. M., dos Santos Freire, M. B. G., dos Santos, R. L., Freire, F. J., Miranda, M. F. A., dos Santos, P. R. 2019. Saline water irrigation in semiarid region: I-effects on soil chemical properties. Australian Journal of Crop Science, 13(7): 1169.
  • Sassine, Y. N., Alturki, S. M., Germanos, M., Shaban, N., Sattar, M. N., Sajyan, T. K., 2020. Mitigation of salt stress on tomato crop by using foliar spraying or fertigation of various products. Journal of Plant Nutrition, 1-15.
  • Searchinger, T., Waite, R., Hanson, C., Ranganathan, J., Dumas, P., Matthews, E., Klirs, C. 2019. Creating a sustainable food future: A menu of solutions to feed nearly 10 billion people by 2050. Final report. WRI.
  • Singh, M., Kumar, J., Singh, V. P., Prasad, S. M., 2014. Plant tolerance mechanism against salt stress: the nutrient management approach. Biochem. Pharmacol, 3: e165.
  • Qiu, R., Yang, Z., Jing, Y., Liu, C., Luo, X., Wang, Z., 2018. Effects of irrigation water salinity on the growth, gas exchange parameters, and ion concentration of hot pepper plants modified by leaching fractions. HortScience, 53(7): 1050-1055.
  • Qiu, R., Liu, C., Li, F., Wang, Z., Yang, Z., Cui, N., 2019. An investigation on possible effect of leaching fractions physiological responses of hot pepper plants to irrigation water salinity. BMC Plant Biology, 19(1): 297.
  • Tanveer, K., Gilani, S., Hussain, Z., Ishaq, R., Adeel, M., Ilyas, N., 2020. Effect of salt stress on tomato plant and the role of calcium. Journal of Plant Nutrition, 43(1): 28- 35.https://doi.org/10.1080/01904167.2020.1771587.
  • Tuna, A. L., Kaya, C., Ashraf, M., Altunlu, H., Yokas, I., Yagmur, B., 2007. The effects of calcium sulphate on growth, membrane stability and nutrient uptake of tomato plants grown under salt stress. Environmental and Experimental Botany, 59(2): 173-178.
  • Ünlükara, A., Kurunç, A., Kesmez, G. D., Yurtseven, E., 2008. Growth and evapotranspiration of okra (Abelmoschus esculentus L.) as influenced by salinity of irrigation water. Journal of irrigation and drainage engineering, 134(2): 160-166.
  • Ünlükara, A., Kurunç, A., Kesmez, G. D., Yurtseven, E., Suarez, D. L., 2010. Effects of salinity on eggplant (Solanum melongena L.) growth and evapotranspiration. Irrigation and Drainage: The journal of the International Commission on Irrigation and Drainage, 59(2): 203-214.
  • Vuchkov, I.N., Boyadjieva, L.N., 2001. Quality ımprovement with design of experiments: a response surface approach, Kluwer Academic Publishers, Netherlands.
  • Wang, H., Li, J., Cheng, M., Zhang, F., Wang, X., Fan, J., Wu, J., Fang, D., Zou, H., Xiang, Y. (2019). Optimal drip fertigation management improves yield, quality, water and nitrogen use efficiency of greenhouse cucumber. Scientia Horticulturae, 243: 357-366.
  • Zandalinas, S. I., Mittler, R., Balfagón, D., Arbona, V., Gómez‐Cadenas, A., 2018. Plant adaptations to the combination of drought and high temperatures. Physiologia plantarum, 162(1): 2-12.
APA KİREMİT M, arslan H (2020). Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. , 456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
Chicago KİREMİT Mehmet Sait,arslan Hakan Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. (2020): 456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
MLA KİREMİT Mehmet Sait,arslan Hakan Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. , 2020, ss.456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
AMA KİREMİT M,arslan H Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. . 2020; 456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
Vancouver KİREMİT M,arslan H Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. . 2020; 456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
IEEE KİREMİT M,arslan H "Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi." , ss.456 - 468, 2020. 10.7161/omuanajas.762974
ISNAD KİREMİT, Mehmet Sait - arslan, Hakan. "Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi". (2020), 456-468. https://doi.org/10.7161/omuanajas.762974
APA KİREMİT M, arslan H (2020). Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 35(3), 456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
Chicago KİREMİT Mehmet Sait,arslan Hakan Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 35, no.3 (2020): 456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
MLA KİREMİT Mehmet Sait,arslan Hakan Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, vol.35, no.3, 2020, ss.456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
AMA KİREMİT M,arslan H Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi. 2020; 35(3): 456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
Vancouver KİREMİT M,arslan H Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi. 2020; 35(3): 456 - 468. 10.7161/omuanajas.762974
IEEE KİREMİT M,arslan H "Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi." Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 35, ss.456 - 468, 2020. 10.7161/omuanajas.762974
ISNAD KİREMİT, Mehmet Sait - arslan, Hakan. "Farklı Sulama Suyu Tuzluluğunun Frenk Soğanı (Allium schoenoprasum) Bitkisinin Yaprak Mineral İçeriği Üzerine Etkisi ve Tepki Yüzey Metodolojisi ile Modellenmesi". Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 35/3 (2020), 456-468. https://doi.org/10.7161/omuanajas.762974
Sayfa Oluşturulma Tarihi
06-05-2024 10:30

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları