Determination of Drought Tolerance Levels of Watermelons Suitable to Cukurova Region Ecological Conditions

Abstract

In this study, it is aimed to reveal the reactions of new watermelon cultivars against drought stress in the Cukurova region which is a very important region for watermelon production in Turkey. The experiment was carried out in the open field trial area and plant physiology laboratory of Cukurova University Faculty of Agriculture, Department of Horticulture. Minipool, 50024, Miracle, Splendit and Starburst cultivars were used as plant material. In the study, plants were irrigated by three different levels of irrigation; 1) control plants with 100% irrigation it was full watering 2) 50% irrigatin of control and, 3) 25% irrigation of control. Plant growth, yield and fruit quality properties under drought stress were agronomically, physiologically and pomologically investigated. In Çukurova region ecological conditions, Splendit and Miracle varieties were successful in watermelon production under stress conditions up to 75% water restriction. In special cases, if the irrigation water was not to be exceed the 50% limit, Starburst and 50024 varieties were found to be also preferable.

Keywords

• Citrullus lanatus
• drought
• physiological parameters
• yield
• quality

Çukurova Ekolojik Koşullarına Uygun Bazı Karpuz Çeşitlerinin Kuraklığa Tolerans Seviyelerinin Belirlenmesi

Öz

Bu çalışmada, ülkemizde karpuz üretiminde çok önemli bir bölge olan Çukurova ekolojik koşullarına uygunluğu daha önceki adaptasyon denemeleriyle ortaya konan yeni karpuz çeşit adaylarının kuraklık stresine karşı tepkilerinin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Çalışma, Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü’ne ait açık arazi deneme alanında ve Bitki Fizyolojisi Laboratuvarında yürütülmüştür. Bitki materyali olarak Minipool, 50024, Miracle, Splendit çeşit adayları ve Starburst karpuz çeşidi kullanılmıştır. Çalışmada üç farklı seviyede sulama yapılmıştır; 1) kontrol olarak tam sulanan parseller, 2) kontrolün yarısı kadar (%50 sulama) ve 3) kontrolün ¼’ü kadar (%25) sulanan parsellerdir. Çalışma sonunda çeşit adaylarının kuraklık stresi altında bitki büyümesi, verim ve meyve kalitesinde ortaya çıkan değişiklikler agronomik, fizyolojik ve pomolojik olarak incelenmiştir. Karpuz üretiminde Çukurova bölgesi ekolojik koşullarında %75 su kısıtlamasına kadar olan stres koşullarında başarılı bulunan çeşitler Splendit ve Miracle olmuştur. Özel durumlarda suyun %50 kısıtı aşmaması halinde Starburst ve 50024 numaralı çeşitler de tercih edilebilir bulunmuştur

Anahtar Kelimeler

• Citrullus lanatus
• kuraklık
• fizyolojik parametreler
• verim
• kalite

References

1. Akhoundnejad, Y., & Daşgan, H. Y. (2019). Effect of different irrigation levels on physiological performance of some drought tolerant melon (Cucumis melo L.) genotypes. Applied Ecology and Environmental Research, 17(4), 9997-10012.
2. Anonim, (2021a). Food and Agriculture Organization (FAO), Gıda ve Tarım Organizasyonu, http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC. Erişim tarihi: 24 Mayıs 2021.
3. Anonim, (2021b). Bitkisel üretim istatistikleri (TÜİK), https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=tarim-111&dil=1. Erişim tarihi: 28 Mayıs 2021.
4. Carroll, D. A., Hansen, N. C., Hopkins, B. G., & DeJonge, K. C. (2017). Leaf temperature of maize and crop water stress Index with variable irrigation and nitrogen supply. Irrigation Science, 35, 549–560.
5. Daşgan, H. Y., & Akhoundnejad, Y. (2014). Türkiye F1 hibrit çeşit ve niteliki hat geliştirilmesi. 1007-TÜBİTAK-KAMAG Projesi “Kavunda Kuraklığa Tolerant Nitelikli Hat ve Çeşit Geliştirilmesi” Alt Projesi (109G099) Sonuç Raporu.
6. Dere, S. (2019). Domateste besin özellikleri ve kalitenin kuraklığa dayanıklılıkla arttırılması. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
7. Dlugokecka, E., & Kacperska-Palacz, A. (1978). Re-examination of electrical conductivity method for estimation of drought injury. Biologia Plantarum, 20, 262-267.
8. Fan, S., & Blake, T. G. (1994). Abscisic acid induced electrolyte leakage in woody species with contrasting ecological requirements. Plant Physiology, 89, 817-823.

9. Gould, W. A. (1977). Food Quality Assurance. AVI Publishing Co: Westport CT. Jones, H. G., & Corlett, J. E. (1992). Current topics in drought physiology. Journal of Agricultural Science, 119, 291-296.
10. JUMP. 2007. Version 7.0, Statistical Software. Kapluhan, E., 2013. Türkiye’de kuraklık ve kuraklığın tarıma etkisi. Marmara Coğrafya Dergisi, 27, 487-510.
11. Karipçin, M. Z. (2009). Yerli ve yabani karpuz genotiplerinde kuraklığa toleransın belirlenmesi. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
12. Kıran, S., Kuşvuran, Ş., Ateş, Ç., & Ellialtıoğlu, Ş. Ş. (2018). Tuzluluk ve su noksanlığı stresi altında yetiştirilen farklı patlıcan anaç/kalem kombinasyonlarında bazı meyve kalite özelliklerine ait değişimler. Derim, 35(2), 111-120.
13. Kozlowski, T. T., & Pallardy, S. G. (1997). Physiology of Woody Plants, Academic Press, San Diego.
14. Mo, Y. L., Zheng, J. X., Yang, R. P., Liu, C. M., Gu, X. R., Zhang, X., & Wei, C. H. (2016a). Physiological responses and tolerance to drought stress of different watermelon genotypes. The Journal of Applied Ecology, 27(6), 1942-1952.
15. Mo, Y., Yang, R., Liu, L., Gu, X., Yang, X., Wang, Y., Zhang, X., & Li, H. (2016b). Growth, photosynthesis and adaptive responses of wild and domesticated watermelon genotypes to drought stress and subsequent re-watering. Plant Growth Regulation, 79, 229–241.
16. Öktem, A. U., & Aksoy, A. (2014). Türkiye’nin Su Riskleri Raporu. Ofset Yapımevi, İstanbul.
17. Said, E. M., & Fatiha, H. (2018). Genotypic variability in fruits characters of moroccan watermelon cultivars (Citrullus Lanatus) cultivars under well and limited watered conditions. Horticulture International Journal, 2(6), 378‒381.
18. Sánchez, F. J., Andres, E. F., Tenorio, J. L., & Ayerbe, L. (2004). Growth of epicotyls, turgor maintenance and osmotic adjustment in pea plants (Pisum sativum L.) subjected to water stress, Field Crops Research, 86(1), 81-90.
19. Silva, E. N., Ribeiro, R. V., Ferreira-Silva, S. L., Viégas, R. A., & Silveira, J. A. G. (2010). Comparative effects of salinity and water stress on photosynthesis, water relations and growth of Jatropha curcas plants. Journal of Arid Environments, 74(10), 1130-1137.
20. Türkan, İ., Bor, M., Özdemir, F., & Koca, H. (2005). Differantial Responses of Lipid peroxidation and antioxidants in the leaves of drought-tolerant P. acutifolius Gray and drought-sensitive P. vulgaris L. subjected to polyethylene glycol mediated water stress. Plant Science, 168(1), 223–231.
21. Yokota, A., Kawasaki, S., Iwano, M., Nakamura, C., Miyake, C., & Akashi, K. (2002). Citrulline and DRIP-1 protein in drought tolerance of wild watermelon. Annals of Botany, 89(7), 825–832.