Responses of Different Stresses on Tomato

Year 2024, Volume: 11 Issue: 1, 56 - 63, 31.05.2024

Metin Çakan , Baki Temur , Lale Ersoy , Hayriye Daşgan , Yelderem Akhoundnejad

https://doi.org/10.35193/bseufbd.1238375

Abstract

Tomato is one of the products with the highest production and consumption in the world, and it is among the sine quanon of human nutrition because of its high trade. In terms of plant yield, water deficiency is an important factor. In addition, salt stress in plants is an important limiting environmental factor affecting production. During the study period, the temperature values of the growing room were kept at 23 / 17 ±2 °C (day/night), 55–60% humidity, and under 8000 lux light intensity. In practice, irrigations of 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150%, 175%, 200%, salt 50 mM, salt 100 mM, and salt 150 mM were performed. It was determined that the control plants under drought and salt stress gave poor and negative results in terms of plant growth. In our application, it was determined that tomato plants under drought, salt, and water stress (excessive water level) had a higher chlorophyll content than plants not exposed to drought. It was observed that the potassium ratio (%) of the tomato plant in the green and root parts of the tomato plant was higher in the control plants exposed to salt stress. It was determined that the potassium ratio (%) in the green and root parts of the tomato plant accumulated more in the control plants at irrigation levels of 100%, 125%, and 150%. In the study, it was determined that water and salt stress applications affect the growth and development of plants negatively, as seen in plants under stress (salt stress, water deficiency and excess). In addition, water plays a vital role for plants in the world.

Keywords

Tomato, Salt, Stress, Irrigation

Supporting Institution

ŞIRNAK ÜNİVERSİTESİ BAP PROJESİ

Project Number

2020.FLTP.13.01.03.

Thanks

This project is Master's thesis (Metin ÇAKAN) numbered 2020.FLTP.13.01.03. We would like to thank Şırnak University Scientific Research Projects Coordination Unit for financial support of the project.

Domates Üzerinde Farklı Streslerin Tepkileri

Abstract

Dünyada sebzelerde üretim ve insanların tüketim açısından domates en çok kullanılan ürünlerde ilk sırada yer almaktadır. Ayrıca ticaret konusunda ve insan beslenmesinde ise en önemli sebzelerindendir. Genel olarak abyotik stres faktörleri bitkilerde, özellikle tuz stresi, su noksanlığı ve fazlalığı bitki büyümesini olumsuz etkilemektedir. Deneme Bahçe bitkileri bitki yetiştirme kontrolü odasında sıcaklık (gündüz/gece) 24 / 18 ±2 oC, ortalama nem % 60 ve 8000 lüks ışık şiddeti altında yetiştirilmiştir. Denemede farklı stresler (tuz stresi, su noksanlığı ve fazlalığı) uygulanmıştır. Uygulamalar; %25, %50, %75, %100, %125, %150, %175, %200, tuz 50 mM, tuz 100 mM ve tuz 150 mM şeklinde yapılmıştır. Stres altındaki bitkilerde (tuz stresi, su noksanlığı ve fazlalığı) kontrole göre bitki gelişimi açısından daha az gelişim gözlemlenmiştir. Bitkilerde klorofil açısından kurak stres altındaki bitkiler Tuz ve su stresi (fazla su düzeyi) göre daha yüksek oranda belirlenmiştir. Domates bitkisinin, potasyum oranı (%) kök ve yeşil aksamında tuz stresinde, kontrol ve su fazlalığına göre yüksek değer olarak tespit edilmiştir. Uygulamalar arasında ise potasyum içeriğinin kontrol (%100), %125 ve %150 sulama yeşil aksam ve kök kısmında daha yüksek oranda elde edilmiştir. Çalışmada stres (tuz stresi, su noksanlığı ve fazlalığı) altında olan bitkilerde görüldüğü gibi su ve tuz stres faktörlerinde bitkilerde büyüme ve gelişimi negatif yönde etkilediği belirlenmiştir. Ayrıca su dünyada bitkiler için hayati rol oynamaktadır

Keywords

Domates, Tuz, Stres, Sulama

Project Number

2020.FLTP.13.01.03.

References

• Sönmez, K., & Ellialtıoğlu, Ş. Ş. (2014). Domates, karotenoidler ve bunları etkileyen faktörler üzerine bir inceleme. Derim, 31(2),107-130.
• Ertürk, Y.E., & Çirka, M. (2015). Türkiye’de ve Kuzey Doğu Anadolu Bölgesi (KDAB)’nde Domates Üretimi ve Pazarlaması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 25(1), 84-97.
• FAO, (2020). https://www.google.com/search?q=fao+stat+2020&oq=fao+stat+2020&aqs=chrome.69i57j0i13i512j0i22i30l6j0i22i30i625.6702j0j15&sourceid=chrome&ie=UTF8http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC
• Fahad, S., Bajwa, A. A., Nazir, U., Anjum, S. A., Farooq, A., Zohaib, A., Sadia, S., Nasim, W., Adkins, S., Saud, S., Ihsan, M. Z., Alharby, H., Wu, C., Wang, D., & Huang, J. (2017). Crop production under drought and heat stress: plant responses and management options. Frontiers in Plant Science, 8, 1147. doi:10.3389/fpls.2017.01147.
• Ghahremani, Z., Mikaealzadeh, M., Barzegar, T., & Ranjbar, M. E. (2021). Foliar application of ascorbic acid and gamma aminobutyric acid can improve important properties of deficit irrigated cucumber plants (Cucumis sativus cv. Us). Gesunde Pflanzen, 73(1), 77-84.
• Kalaji, H. M., Jajoo, A., Oukarroum, A., Brestic, M., Zivcak, M., Samborska, I. A., Cetner, M. D., Łukasik, I., Goltsev, V., & Ladle, R. J. (2016). Chlorophyll a fluorescence as a toolto monitor physiological status of plants under abiotic stress conditions. Acta Physiologiae Plantarum; 38(4), 102.
• Nadali, F., Asghari, H. R., Abbasdokht, H., Dorostkar, V.,& Bagheri, M. (2021). Improved quinoa growth, physiological response, and yield by hydropriming under drought stress conditions. Gesunde Pflanzen, 73(1), 53-66.
• Liu, J., Hu, T., Feng, P., Wangand, L., & Yang, S. (2018).Tomato yield and water use efficiency change with various soil moisture and potassium levels during different growth stages. PLoS ONE, 14(3), e0213643. https://doi.org/ 10.1371/journal.pone.0213643.
• Christmann, A., Moes, D., Himmelbach, A., Yang, Y., Tang, Y., & Grill, E. (2006). Integration of abscisic acid signalling in to plant responses. Plant Biology, 8, 314– 325.
• Ahmadi, A., Emam, Y., & Pessaraklı, M. (2009). Response of various cultivars of wheat and maize to salinity stress. Journal of Food, Agriculture Environment, 7, 123-128.
• Bonilla, P., Dvořák, J., Mackill, D., Deal, K., & Gregorio, G. (2002). RFLP and SSLP mapping of salinity tolerance genes in chromosome 1 of rice (Oryzasativa L.) using recombinant in bredlines. Philippine Agricultural Scientist, 85, 68–76.
• Munns, R. (2002). Comparative physiology of salt and water stress. Plant, Cell and Environment, 25, 239– 250. https://doi.org/10.1046/j.0016-8025.2001.00808.x.
• Birgin Ö., Akhoundnejad Y., & Dasgan H. Y. (2021). The effect of foliar calcium application in tomato (Solanum lycopersicum l.) under drought stress in greenhouse conditions. Applied Ecology and Environmental Research, 19 (4), 2971–2982. doi: 10.15666/aeer/1904_29712982.
• Jones, J.B. (2001). Laboratory guide for conducting soil tests and plant analysis. CRC Press., 384.
• Ahmed, H. G. M., Zeng, Y., Yang, X., Anwaar, H. A., Mansha, M. Z., Hanif, C. M. S., İkram, K., Ullah, A., & Alghanem, S.M.S. (2020). Conferring drought-tolerant wheat genotypes through morpho-physiological and chlorophyll indices at seedling stage. Saudi Journal of Biological Sciences, 27(8), 2116-2123. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2020.06.019.
• Arslan, Ö. (2018). Su kıtlığına maruz bırakılmış C3 ve C4 bitkilerinin fotosentetik aktivitelerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(4), 47-54.
• Kıran, S., Özkay, F., Kuşvuran, Ş., & Ellialtıoğlu, Ş. Ş. (2014). Tuz stresine tolerans seviyesi farklı domates genotiplerinin kuraklık stresi koşullarında bazı özelliklerinde meydana gelen değişimler. Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpasa University, 31(3),41-48.
• Yıldırım, E. D., & Güneş, H. (2021). Tuz ve kuraklık stresi altında yetiştirilen buğday bitkisine (triticum aestivum l.) silikon uygulamalarının bazı stres parametreleri üzerine etkisi. Journal of the Institute of Science and Technology, 11(4), 2559-2572. DOI: 10.21597/jist.915426.
• Zhou, R., Yu, X., Ottosen, C., Rosenqvist, E., Zhao, L., Wang, Y., Yu, W., Zhao, T., & Wu, Z. (2017). Drought stress had a pre dominant effect over heat stress on three tomato cultivars subjected to combined stress. BMC Plant Biology, 17, 24.
• Steiner, F., Zuffo, A. M., da Silva Oliveira, C. E., Ardon, H. J. V., de Oliveira Sousa, T., & Aguilera, J. G. (2022). Can potassium fertilization alleviate the adverse effects of drought stress on soybean plants?. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, 15(1), 1-17. DOI:10.17765/2176-9168.2022v15n1e8240.
• Daşgan, H. Y., Bayram, M., Kuşvuran, Ş., Çoban, G. A., & Akhoundnejad, Y. (2018). Screening of Tomatoes for Their Resistance to Salinity and Drought Stress. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare, 8(24), 2018.
• Sanchez-Rodriguez, E., Rubio-Wilhelmi, M., Cervilla, L. M., Blasco, B., Rios, J. J., Rosales, M. A., & Ruiz, J. M. (2010). Genotypic differences in some physiological parameters symptomatic for oxidative stress under moderate drought in tomato plants. Plant Science, 178, 30-40. doi:10.1016/j.plantsci.2009.10.001.
• Avcu, S., Akhoundnejad, Y., & Daşgan, H. Y. (2013). Domateste tuz stresi üzerine selenyum ve silikon uygulamalarının etkileri. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, 6(1), 183-188. ISSN: 1308-3945, E-ISSN: 1308-027X.
• Abeer, H., Abd-Allah, E. F., Alqarawi, A. A., & Egamberdieva, D. (2015). Induction of salt stress tolerance in cowpea (Vigna unguiculata L.) Walp.] by arbuscular mycorrhizal fungi. Legume Research, 38(5), 579 - 588. Print ISSN:0250-5371 / Online ISSN:0976-0571.
• Ullah, H., Santiago-Arenos, R., Ferdous, Z., Attia, A., & Datta, A. (2019). Chapter Two – Improving water use efficiency, nitrogen use efficiency, and radiation use efficiency in field crops under drought stress: A review. Advances in Agronomy, (156), 109-157. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2019.02.002.
• Ali, S. G., & Rab, A. (2017). The Influence of salinity and drought stress on sodium, potassium and proline content of Solanum Lycopersicum L. Cv. Rıo Grande. Pakistan Journal of Botany, 49(1), 1-9.
• Günes, A., Çiçek, N., İnal, A., Alpaslan, M., Eraslan, F., Güneri, E., & Güzelordu, T. (2006). Genotypic response of chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars to drought stress implemented at pre-and postanthesisstages and its relations with nutrient. Plant Soil Environonment, 52(8), 368- 376.
• Aktaş, H. (2002). Biberde Tuza Dayanıklılığın Fizyolojik Karakterizasyonu ve Kalıtımı. (Doktora tezi). Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Daşgan, H. Y., Aktaş, H., & Abak, K. (2007). Tuzgölü Çevresinden Toplanan Bazı Kavun Genotiplerin In Tuzluluğa Tolerans Düzeylerinin Erken Bitki Gelişme Aşamasında Incelenmesi. VI. Sebze Tarımı Sempozyumu Bildirileri, 19-22 Eylül 2006, 408-413, Kahramanmaraş.