The Effect of Salt Stress on the Germination and Seedling Growth Parameters in Sorghum×Sudangrass

Abstract

In this study the seeds were germinated at 20 ± 1 ° C in the petri dishes, which was aimed to determine the effect of different salt doses to germination and seedling growth in a Sorghum×Sudangrass (Sorghum bicolor×Sorghum sudanense) cultivar called ‘‘greengo’’. Sixteen different salt doses (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300 mM NaCl) were applied to the petri dishes. The experiment was established in randomized plots experimental design with 10 replications. In the study, germination rate (%), number of days of germination (days), length of radicle and plumula (cm), fresh and dry weights (g) of radicle and plumula were determined. Since the germination rate data were not homogeneous, they were analyzed with Kruskal-Wallis and for comparison the Dunn test was used. Other parameters showing homogeneity were analyzed in randomized plot design and the means were compared by Tukey multiple comparison test. It was determined that all of the parameters examined in the statistical analysis were effected significantly by salt application. When all of the examined parameters were evaluated together, it was concluded that the greengo cultivar which belong to Sorghum×Sudangrass can tolerate salt application up to a dose of 220 mM NaCl (between 0-200 mM) in terms of germination and seedling growth.

Keywords

• Stress physiology,salt tolerance,forage crop

Tuz Stresinin Sorgum×Sudanotu Melezinde Çimlenme ve Fide Gelişim Özelliklerine Etkisi

Öz

Sorgum×Sudanotu (Sorghum bicolor×Sorghum sudanense) greengo çeşidinde farklı tuz dozlarının çimlenme ve fide gelişimine etkisini belirlemek amacıyla yürütülen bu araştırmada, tohumlar petri kabında, karanlık ortamda 20±1°C’de çimlendirilmiştir. Çalışmada petri kaplarına 16 farklı tuz (NaCl) dozu (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300 mM NaCl) uygulanmıştır. Deneme tesadüf parselleri deneme desenine göre 10 tekrarlı olarak kurulmuştur. Çalışmada, çimlenme oranı (%), ortalama çimlenme gün sayısı (gün), radikula (kökçük) ve plumula (sapçık) uzunluğu (cm), radikula ve plumulanın yaş ve kuru ağırlıkları (g) belirlenmiştir. Çimlenme oranı verileri homojen olmadıklarından, Kruskal-Wallis ile analiz edilmiş ve karşılaştırma için Dunn testi kullanılmıştır. Homojenlik gösteren diğer özellikler ise tesadüf parselleri deneme deseninde analiz edilmiş ve Tukey çoklu karşılaştırma testi ile ortalamalar karşılaştırılmıştır. Yapılan istatistik analiz sonucunda incelenen tüm parametrelerin tuz uygulamasından önemli derecede etkilendiği belirlenmiştir. Araştırmada incelenen tüm parametreler birlikte değerlendirildiğinde, Sorgum×Sudanotu melezinin (Sorghum bicolor×Sorghum sudanense) greengo çeşidinin çimlenme ve fide gelişimi bakımından 220 mM NaCl dozuna kadar olan (0-200 mM aralığında) tuz uygulamalarını tolere edebildiği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Stres fizyolojisi,tuz toleransı,yem bitkisi

References

1. Almodares A., Hadi MR., Kholdebarin B., Samedani B and Kharazian ZA., 2014. The response of sweet sorghum cultivars to salt stress and accumulation of Na sup+, Cl sup- and K sup+ ions in relation to salinity. Journal of Environmental Biology, 35: 733-739.
2. Arslan M., Erdurmuş C., Öten M., Aydınoğlu B ve Çakmakçı S., 2017. Sorgum ve bazı bitkilerin ile farklı oranlarda karışımlarından hazırlanan silajların kalite özellikleri. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 14: 34-41.
3. Aydınşakir K., Erdurmuş C., Büyüktaş D ve Çakmakcı S., 2012. Tuz (NaCl) stresinin bazı silajlık sorgum (Sorghum bicolor) çeşitlerinin çimlenme ve erken fide gelişimi üzerine etkileri. Mediterranean Agricultural Sciences, 25: 47-52.
4. Baran MS ve Kocabağlı N., 2000. Tane sorgumun süt ineklerinde ruminal fermantasyon, süt verimi ve sütün bileşimi üzerine etkisi. İstanbul Üniversitesi Veterinerlik Fakültesi Dergisi, 26: 113-128.
5. Cemek B., Güler M ve Arslan H., 2006. Bafra Ovası sağ sahil sulama alanındaki tuzluluk dağılımının coğrafi bilgi sistemleri (CBS) kullanılarak belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 37: 63-72.
6. Çiğdem G ve Uzun F., 2006. Samsun ili taban alanlarında ikinci ürün olarak yetiştirilebilecek bazı silajlık sorgum ve mısır çeşitleri üzerine bir araştırma. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21: 14-19.
7. Çulha Ş ve Çakırlar H., 2011. Tuzluluğun bitkiler üzerine etkileri ve tuz tolerans mekanizmaları. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11: 11-34.
8. Doğan R ve Budaklı Çarpıcı E., 2016. Farklı tuz konsantrasyonlarının bazı tritikale hatlarının çimlenmesi üzerine etkileri. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi, 19: 130-135.

9. Ekmekçi E., Apan M ve Kara T., 2005. Tuzluluğun bitki gelişimine etkisi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 20: 118-125. El-Omari R and Nhiri M., 2015. Adaptive response to salt stress in sorghum (Sorghum bicolor). American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, 15: 1351-1360.
10. Geren H ve Kavut YT., 2009. İkinci ürün koşullarında yetiştirilen bazı sorgum (Sorghum sp.) türlerinin mısır (Zea mays L.) ile verim ve silaj kalitesi yönünden karşılaştırılması üzerine bir araştırma. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 46: 9-16.
11. Grieve CM and Maas EV., 1984. Betaine accumulation in salt‐stressed sorghum. Physiologia Plantarum, 61(2): 167-171.
12. Güngör H., Çıkılı Y ve Dumlupınar Z., 2017. Bazı ticari ve yerel yulaf genotiplerinin çimlenme ve fide gelişimi üzerine tuz stresinin etkileri. Doğa Bilimleri Dergisi, 20: 263-267.
13. İsmail AM., 2003. Response of maize and sorghum to excess boron and salinity. Biologia Plantarum, 47: 313-316.
14. Kanber R., Çullu MA., Kendirli B., Antepli S ve Yılmaz N., 2005. Sulama, drenaj ve tuzluluk. Ziraat Mühendisleri Odası 6. Teknik Kongresi 3-7 Ocak, Ankara. Kara B., Akgün İ ve Altındal D., 2011. Tritikale genotiplerinde çimlenme ve fide gelişimi üzerine tuzluluğun (NaCl) etkisi. Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi, 25: 1-9.
15. Karadağ Y ve Özkurt M., 2014. İkinci ürün olarak yetiştirilebilecek silajlık sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) çeşitlerinde farklı sıra aralıklarının verim ve kalite üzerine etkisi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 31: 19-24.
16. Kim SG and Park CM., 2008. Gibberellic acid-mediated salt signaling in seed germination. Plant Signaling & Behavior, 3: 877-879.
17. Kuşvuran Ş., 2010. Kavunlarda kuraklık ve tuzluluğa toleransın fizyolojik mekanizmaları arasındaki bağlantılar. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
18. Li W., Yamaguchi S., Khan MA., An P., Liu X and Tran LSP., 2016. Roles of gibberellins and abscisic acid in regulating germination of suaeda salsa dimorphic seeds under salt stress. Frontiers in Plant Science, 6: 1-10.
19. Matthews S and Khajeh-Hosseini M., 2007. Length of the lag period of germination and metabolic repair explain vigour differences in seed lots of maize (Zea mays). Seed Science and Technology, 35: 200-212.
20. Önal Aşcı Ö., 2011. Salt tolerance in red clover (Trifolium pratense L.) seedlings. African Journal of Biotechnology, 10: 8774-8781.
21. Önal Aşcı Ö ve Üney, H., 2016. Farklı tuz yoğunluklarının macar fiğinde (Vicia pannonica Crantz) çimlenme ve bitki gelișimine etkisi. Akademik Ziraat Dergisi, 5: 29-34.
22. Özkorkmaz F ve Yılmaz N., 2017. Farklı tuz konsantrasyonlarının fasulye (Phaseolus vulgaris L.) ve börülcede (Vigna unguiculata L.) çimlenme üzerine etkilerinin belirlenmesi. Ordu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7: 196-200.
23. Salman A ve Budak B., 2015. Farklı sorgumxsudanotu melezi (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense Stapf.) çeşitlerinin verim ve verim özellikleri üzerine bir araştırma. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 12: 93-100.
24. Temizgül R., Kaplan M., Kara R ve Yılmaz S., 2016. Effects of salt concentrations on antioxidant enzyme activity on grain sorghum. Current Trends in Natural Sciences, 5: 171-178.
25. Turhan A ve Şeniz V., 2010. Salt tolerance of some tomato genotypes grown in Turkey. Journal of Food, Agriculture & Environment, 8: 332-339.
26. Türkeş M., Sümer UM ve Çetiner G., 2000. Küresel İklim Değişikliği ve Olası Etkileri. Çevre Bakanlığı, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi Seminer Notları, https://www.mgm.gov.tr/FILES/iklim/iklimetkileri .pdf. [15 Haziran 2018].