The Effect of Irrigation Water Quality and Growing Medium on Growth Parameters of Chokeberry

Abstract

This study aimed to determine the effect of irrigation water quality and growing medium differences on the growth parameters of the chokeberry plant. The effects of control (0.65 dS m-1), 2 dS m-1, 4 dS m-1, 8 dS m-1, and 10 dS m-1 electrical conductivity irrigation water and 2 different growing medium (peat and soil) were evaluated on plant growth. For this purpose, specific leaf area (SLA), leaf area ratio (LAR), leaf weight ratio (LWR), stem weight ratio (SWR), root weight ratio (RWR), net assimilation rate (NAR), relative growth rate (RGR), and leaf thickness (LT) parameters were evaluated. Differences were observed in growth parameters depending on irrigation water salinity and growing medium. The SLA value varied between 26.47 (control) and 3.07 cm2 day-1 (10 dS m-1) in soil medium and between 25.07 (control) and 2.88 cm2 day-1 (10 dS m-1) in peat medium. The values of LAR ranged between 127.98-12.65 cm2 day-1 in soil and 134.14-61.33 cm2 day-1 in peat, and LWR between 0.25-0.03 g g-1 (soil) and 0.43-0.05 g g-1 (peat). The SWR value varied between 0.41-0.18 g g-1 in soil and 1.22-0.29 g g-1 in peat. The RWR value ranged between 0.63-0.37 g g-1 in the soil medium and 1.62-0.31 g g-1 in the peat medium. NAR and RGR are the most potent parameters used to evaluate plant growth and to express growth and development. NAR and RGR parameters reached the highest value in soil medium in 2 dS m-1 application, while in peat medium in control application.

Keywords

• Aronia
• irrigation water quality
• growth parameters

Sulama Suyu Kalitesi ve Yetiştirme Ortamının Aronyanın Büyüme Parametreleri Üzerine Etkisi

Öz

Bu çalışmada sulama suyu kalitesi ve yetiştirme ortamı farklılığının aronya bitkisinin büyüme parametrelerine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Sulama suyu kalitesindeki değişimin bitki gelişimine etkisini belirlemek amacıyla kontrol (0.65 dS m-1), 2 dS m-1, 4 dS m-1, 8 dS m-1 ve 10 dS m-1 elektriksel iletkenlikte sulama suyu ve 2 farklı yetiştirme ortamının ( torf ve toprak) etkisi değerlendirilmiştir. Bu amaçla oransal yaprak alanı (YAO), özgül yaprak alanı (ÖYA), oransal yaprak ağırlığı (OYA), oransal gövde ağırlığı (OGA), oransal kök ağırlığı (OKA), net asimilasyon oranı (NAO), nisbi büyüme hızı (NBH), yaprak kalınlığı (YK) parametreleri değerlendirilmiştir. Sulama suyu tuzluluğu ve yetiştirme ortamına bağlı olarak büyüme parametrelerinde farklılıklar gözlemlenmiştir. YAO değeri toprak ortamında 26.47 (kontrol)-3.07 cm2 gün-1 (10 dS m-1), torf ortamında ise 25.07 (kontrol) ile 2.88 cm2 gün-1 (10 dS m-1) arasında değişim göstermiştir. ÖYA toprak ortamında 127.98-12.65 cm2 gün-1, torf ortamında 134.14-61.33 cm2 gün-1, OYA 0.25-0.03 g g-1 (toprak), 0.43-0.05 g g-1 (torf) arasında değerler almaktadır. OGA değeri toprak ortamında 0.41-0.18 g g-1, torf ortamında 1.22-0.29 g g-1 arasında değiştiği belirlenmiştir. OKA değeri ise toprak ortamında 0.63-0.37 g g-1, torf ortamında 1.62-0.31 arasında değer almaktadır. Bitki gelişimini değerlendirmek, büyüme ve gelişmeyi ifade etmek adına kullanılan en güçlü parametreler NAO ve NBH’dir. NAR ve NBH parametreleri toprak ortamında en yüksek değerine 2 dS m-1 uygulamasında ulaşırken, torf ortamında kontrol uygulamasında ulaşmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Aronya
• sulama suyu kalitesi
• büyüme parametreleri

References

1. Acock, B., Charles-Edwards, D. A., Fitter, D. J., Hand, D. W., Ludwig, L. J., Warren Wilson, J., & Withers, A. C. (1978). The contribution of leaves from different levels within a tomato crop to canopy net photosynthesis: an experimental examination of two canopy models. Journal of Experimental Botany, 29(4), 815-827.
2. Brand, M. (2010). Aronia: Native shrubs with untapped potential. Arnoldia, 67(3), 14-25. Cemek, B., Demir, Y., & Uzun, S. (2005). Effects of greenhouse covers on growth and yield of aubergine. European Journal of Horticultural Science, 70(1), 16-22.
3. Ünlükara, A., Kurunç, A., Kesmez, G.D., & Yurtseven E. (2008a). Growth and evapotranspiration of Okra (Abelmoschus esculentus L.) as ınfluenced by salinity of ırrigation water. ASCE Journal of Irrigation and Drainage, 134(2), 160-166.
4. Ünlükara, A., Cemek, B., & Karaman S. (2008b). Response of lettuce (Lactuca sativa var. Crispa) to salinity of irrigation water. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 36, 265-273.
5. Cemek, B., Ünlükara, A., & Kurunç, A. (2011). Nondestructive leaf-area estimation and validation for green pepper (Capsicum annuum L.) grown under different stress conditions. Photosynthetica, 49, 98-106.
6. Cemek, B., Ünlükara, A., Kurunç, A., & Küçüktopcu, E. (2020). Leaf area modeling of bell pepper (Capsicum annuum L.) grown under different stress conditions by soft computing approaches. Computers and Electronics in Agriculture, 174, 105514.
7. Çırak, C., & Esendal, E. (2006). Soyada kuraklık stresi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 21(2), 231-237. https://doi.org/10.7161/anajas.2006.21.2.231-237
8. Hardin, J. W. (1973). The enigmatic chokeberries (Aronia, Rosaceae). Bulletin of the Torrey Botanical Club, 178-184.

9. Kıran, S., Çağla, A., Kuşvuran, Ş., & Ellialtıoğlu, Ş. Ş. (2017). Aşılı ve aşısız patlıcan bitkilerinin tuzlu koşullardaki bazı fizyolojik ve verime yönelik parametreleri üzerinde incelemeler. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 6(1), 31-36.
10. Li, X., Schmid, B., Wang, F., & Paine, C. T. (2016). Net assimilation rate determines the growth rates of 14 species of subtropical forest trees. PLoS One, 11(3), e0150644. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0150644
11. Öner, F., & Sezer, İ. (2007). Işık ve sıcaklığın mısırda (Zea mays L.) büyüme parametreleri üzerine kantitatif etkileri. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 4(1), 55-64.
12. Özbakır, M., Balkaya, A., & Sezgin, U. (2012). Samsun ekolojik koşullarında sonbahar dönemi alabaş (Brassica oleracea Var. Gongylodes L.) yetiştiriciliğinde değişik tohum ekim zamanlarının büyüme üzerine kantitatif etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 27(2), 55-63. https://doi.org/10.7161/anajas.2012.272.55
13. Öztürk, A., & Demirsoy, L. (2006). Gölgelemenin camarosa çilek çeşidinde büyümeye etkisinin kantitatif analizlerle incelenmesi. OMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(3): 283-288.
14. Öztürk, A., & Demirsoy, L. (2014). Değişik gölgeleme uygulamalarinin Sweet Charlie çilek çeşidinde büyümeye etkisinin kantitatif analizlerle incelenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 29(2), 87-99. https://doi.org/10.7161/anajas.2014.29.2.87-99
15. Öztürk, A., Demirsoy, L., & Demirsoy, H. (2014). Çilekte net asimilasyon oranı ve nispi büyüme hızı üzerine değişik gölgeleme uygulamalarının etkisi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 29(3), 167-173. https://doi.org/10.7161/anajas.2014.29.3.167-173
16. Thakur, D. S., & Patel, S. R. (1998). Growth and sink potential of rice as influenced by the split application of potassium with FYM in Inceptisols of eastern Central India. Journal of Potassium Research, 14(1), 73-77.
17. Tunca, E., Köksal, E. S., Çetin, S., Ekiz, N. M., & Balde, H. (2018). Yield and leaf area index estimations for sunflower plants using unmanned aerial vehicle images. Environmental Monitoring and Assessment, 190, 1-12. https://doi.org/10.1007/s10661-018-7064-x
18. Uzun, S. (1996). The quantitative effects of temperature and light environment on the growth, development and yield of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) and aubergine (Solanum melongena, L.). [Doctoral dissertation]. Reading University, England.
19. Uzun, S. (1997). Sıcaklık ve ışığın bitki büyüme, gelişme ve verimine etkisi (I. Büyüme). OMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 12(1), 147-156.
20. Uzun, S., & Kar, H. (2004). Quantitative effects of planting time on vegetative growth of broccoli (Brassica oleracea var. italica). Pakistan Journal of Botany, 36(4), 769-777.
21. Ünlükara, A., Kurunc, A., & Cemek, B. (2015). Green long pepper growth under different saline and water regime conditions and usability of water consumption in plant salt tolerance. Journal of Agricultural Sciences, 21(2), 167-176.
22. Ünlükara, A., Yurtyeri, T., & Cemek, B. (2017). Effects of Irrigation water salinity on evapotranspiration and spinach (Spinacia oleracea L. Matador) plant parameters in greenhouse ındoor and outdoor conditions. Agronomy Research, 15(5), 2183–2194.
23. Walther, E., & Schnell, S. (2009). Black chokeberry (Aronia melanocarpa)-a special fruit crop. Zeitschrift für Arznei-& Gewürzpflanzen, 14(4), 179-182.
24. Won, J., Shin, H., Oh, Y., Han, H., Kim, K., Oh, S., & Kim, D. (2017). Comparison of quality and cell enlargement of'Nero'black chokeberry fruits according to different soil water conditions. Korean Journal of Plant Resources, 30(1), 88-95. https://doi.org/10.7732/kjpr.2016.30.1.088