The Effects of Vermicompost Applications on Morphological and Physiological Changes in Fenugreek (Trigonella foenum graecum L.) Seedling Grown under Salt Stress Conditions

Abstract

In the study, different vermicompost fertilizer applications of fenugreek (Trigonella foenum graecum L.) plant, which was subjected to different salt doses (control (0), 50, 100, 150 mM NaCl) (1. Medium: field soil + 20% peat, 2. Medium: 50% field soil + 30% vermicompost + 20% perlite, 3. Medium: 40% field soil + 40% vermicompost + 20% perlite, 4. Medium: 30% field soil + 50% vermicompost + 20% perlite). The experiment was carried out in a factorial design with 3 replications according to the randomized plot design. The effect of the result on some morphological and physiological changes was examined. While the effect of salt applications on root length, nitrogen balance index (NBI) and the amount of ion leakage in leaf tissues was increased compared to the control, the effect on all other parameters was decreased compared to the control. Growth media, on the other hand, had a positive and increasing effect on all parameters when compared to the control. In the study, O2 growth medium (50% field soil + 30% vermicompost + 20% perlite) gave the best results in terms of growth parameters, and O2 (50% field soil + 30% vermicompost + 20% perlite) gave the best results in terms of physiological parameters) and O3 (40% field soil + 40% vermicompost + 20% perlite) growth media. In the study, it was determined that vermicompost applications were effective on different salt contents and had positive effects on stress physiology.

Keywords

• Dualeks
• NaCl
• Stress
• Worm manure.

Tuz stresi Koşullarında Yetiştirilen Çemen (Trigonella foenum graecum L.) Fidelerinde Vermikompost Uygulamalarının Morfolojik ve Fizyolojik Değişimler Üzerindeki Etkileri

Abstract

Yürütülen çalışmada farklı tuz dozlarına (kontrol (0), 50, 100, 150 mM NaCl)) tabi tutulan çemen (Trigonella foenum graecum L.) bitkisinde farklı vermikompost uygulamalarının (1. Ortam: tarla toprağı + %20 torf, 2. Ortam: %50 tarla toprağı + %30 vermikompost + %20 perlit, 3. Ortam: %40 tarla toprağı + %40 vermikompost+ %20 perlit, 4. Ortam: %30 tarla toprağı + %50 vermikompost+ %20 perlit) bazı morfolojik ve fizyolojik değişimler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Deneme, Tesadüf Parselleri Deneme Deseni’ne göre faktöriyel düzende 3 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Kök uzunluğu, azot balans indeksi (NBİ) ve yaprak dokularında iyon sızıntısı miktarı üzerinde tuz uygulamalarının etkisi kontrole göre arttırıcı yönde olurken, diğer tüm parametreler üzerindeki etkisi kontrol ile kıyaslandığında azaltıcı yönde olmuştur. Büyüme ortamları ise kontrol ile kıyaslandığında, tüm parametreler üzerinde olumlu ve arttırıcı etkiye neden olmuştur. Çalışmada, büyüme parametreleri açısından en iyi sonuçlara O2 büyüme ortamından (%50 tarla toprağı + %30 vermikompost+ %20 perlit), fizyolojik parametreler bakımından ise en iyi sonuçlara, O2 (%50 tarla toprağı + %30 vermikompost+ %20 perlit) ve O3 (%40 tarla toprağı + %40 vermikompost+ %20 perlit) büyüme ortamlarından ulaşılmıştır. Çalışmada farklı tuz içerikleri üzerinde vermikompost uygulamalarının etkili olduğu ve stress fizyoloji üzerinde olumlu tesirlerinin olduğu belirlenmiştir.

Keywords

• Dualeks
• NaCl
• Stres
• Solucan gübresi.

References

1. Akhzari D, Pessarakli M, Khedmati M, 2016. Effects of Vermicompost And Salinity Stress on Growth and Physiological Traits of Medicago rigidula L. Journal of Plant Nutrition, 39(14), 2106-2114.
2. Akhzari D, Pessarakli M, 2017. Effects Of Vermicompost and Urea Fertilizers on Qualitative and Quantitative Characteristics of Vetiveria zizanioides Stapf. Grown Under Drought Stress Conditions. Journal of Plant Nutrition, 40(14): 2063-2075.
3. Altuner F, Tuncturk R, Oral E, Tuncturk M, 2021. Evaluation of Pigment, Antioxidant Capacity and Bioactive Compounds İn Microgreens of Wheat Landraces and Cereals. Chilean Journal of Agricultural Research, 81(4), 643-654.
4. Altunlu H, 2019. Tuzlu Koşullarda Mikoriza Uygulamasının Kapya Biberde (Capsicum annuum L.) Fide Gelişimi ve Antioksidant Enzimler Üzerine Etkisi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 56(2), 139-146.
5. Arslan A, 2011. Biberde 24-Epibrassinolid Uygulamaları ile kuraklık stresine karşı toleransın artırılması. Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış).
6. Başdinç M, 2019. Ispanakta Vermikopmost ve Su Yosununun Tuz Stresi Üzerine Etkisi, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış).
7. Beykkhormizi A, Sarghein SH, Sarafraz Ardakani MR, Moshtaghioun SM, Mousavi Kouhi SM, 2018. Alleviation of Salinity Stress by Vermicompost Extract: A Comparative Study on Five Fennel Landraces. Communications İn Soil Science And Plant Analysis, 49(17): 2123-2130.
8. Blokhina O, Virolainen E, Fagerstedt KV, 2003. Antioxidants, Oxidative Damage and Oxygen Deprivation Stress Annual Bot. 91: 179-194.

9. Cirka M, Kaya A.R, Eryigit T, 2021. Influence of Temperature and Salinity Stress on Seed Germination and Seedling Growth of Soybean (Glycine max L.). Legume Research-An International Journal, 44(9), 1053-1059.
10. Committee On Herbal Medicinal Products (HMPC), 2011. Community Herbal Monograph on Trigonella foenum-graecum L., Semen. European Medicines Agency (EMA):1-7. 27.
11. Çirka M, Altuner F, Eryiğit T, Oral E, Bildirici N, 2022. Effects of Vermicompost Applications on Some Yield and Yield Properties of Wheat. J. of Appl. Sci., 7(1): 146–156.
12. Deveci M, Tuğrul B, 2017. Ispanakta Tuz Stresinin Yaprak Fizyolojik Özelliklerine Etkisi. Akademik Ziraat Dergisi, 6, 89-98.
13. Gökçe Z, Efe L, 2016. Çemen (Trigonella Foenum-Graecum L.) Bitkisinin Kullanım Alanları ve Tıbbi Önemi. Nevşehir Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 5, 355-363.
14. Gruenwald J, Brendler T, Jaenicke C, 2007. Fenugreek (Trigonella foenum-graecum). Physicians' Desk Reference for Herbal Medicines.;304-305.
15. Hınıslı N, 2014. Vermikompost Gübresinin Kıvırcık Bitkisinin Gelişmesi Üzerine Etkisinin Belirlenmesi ve Diğer Bazı Organik Kaynaklı Gübrelerle Karşılaştırılması, Namık Kemal Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış).
16. Jabeen A, Rani S, İbrahim M, 2018. Pharmacognostic and Therapeutic İmportance of Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.). Indo American Journal of Pharmaceutical Sciences;5(6):5253-5262. 23.
17. Jain MC, Sharma MK, Bhatnagar P, Meena M, Yadav RK, 2012. Effect of Mycorrhiza and Vermicompost Onproperties of Vertisol Soil and Leaf NPK Content of Nagpur Mandarin (Citrus reticulata Blanco).The Asian Journal Ofhorticulture7: 528–532.
18. Karagöz K, 2014. Yarasa Gübresinin Tarımda Kullanılma Olanakları. Alınteri Zirai Bilimler Dergisi, 27(2), 35-42.
19. Keser M, Gürbüz İ, 2020. Piyasadan Temin Edilen Bazı Çemen Tohumu Örneklerinin Avrupa Farmakopesi Ölçütleri Açısından Değerlendirilmesi. Mersin Üniversitesi Tıp Fakültesi Lokman Hekim Tıp Tarihi ve Folklorik Tıp Dergisi, 10(3), 327-335.
20. Khan MA, Irwin A, Allan MS, 2000. The Effect of Salinity on The Growth, Water Status And İon Content of A Leafsucculent Perennial Halophyte,Suaeda Fruticosal.Journal of Arid Environments45: 73–84.
21. Kuşvuran Ş, 2010. Kavunlarda Kuraklık ve Tuzluluğa Toleransın Fizyolojik Mekanizmaları Arasındaki Bağlantılar, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Adana.
22. Küçükyumuk Z, Gültekin M, Erdal İ, 2014. Solucan gübresi ve Mikorizanın Biber Bitkisinin Gelişimi ile Mineral Beslenmesi Üzerine Etkisi. SDÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 9(1): 51-58.
23. Mahajan S, Tuteja N, 2005. Cold, Salinity and Drought Stress: An Overview, Archives of Biochemistry and Biophysics, 444: 139-158.
24. Nagulapalli Venkata KC, Et Al. 2017. A Small Plant With Big Benefits: Fenugreek (Trigonella foenum-graecum Linn.) for Disease Prevention and Health Promotion. Molecular Nutrition Food Research;61(6).
25. Oral E, Tunçtürk R, Tunçtürk M, 2021. The Effect of Rhizobacteria in The Reducing Drought Stress in Soybean (Glycine max L.). Legum. Res. - An Int. J. 44: 1172-1178.
26. Paul LC, Metzger JD, 2005. Impact of Vermicompost on Vegetable Transplant Quality.Hortscience40: 2020–2023.
27. Pérez-Gómez JDJ, Abud-Archila M, Villalobos-Maldonado JJ, Enciso-Saenz S, Hernández De León H, Ruiz-Valdiviezo VM, Gutiérrez-Miceli FA, 2017. Vermicompost and Vermiwash Minimized The İnfluence of Salinity Stress on Growth Parameters in Potato Plants. Compost Science Utilization, 25(4): 282- 287.
28. Sheikhi J, Ronaghi A, Mousavi SM, 2015. Influence of Vermicompost and Sodium Chloride on Growth of Spinach and Some Chemical Properties of Post-Harvest Soil. Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture-Isfahan University of Technology, 5(4): 83-92.
29. Şelem E, Nohutçu L, Tunçtürk R, Tunçtürk M, 2021. Vermikompostlu Ortamda Yetiştirilen Calendula officinalis L. Bitkisinde Tuz Stresinin Morfolojik ve Anatomik Gelişim Parametreleri Üzerindeki Etkisi. Journal of The Institute of Science And Technology, 11(4), 3222-3231.
30. Şelem E, Nohutçu L, Tunçtürk R, Tunçtürk M, 2021. The Effect of Plant Growth Promoting Rhizobacteria Applications on Some Growth Parameters and Physiological Properties of Marigold (Calendula officinalis L.) Plant Grown under Drought Stress Conditions. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 31(4): 886-897.
31. Shirani G, Ganesharanee R, 2009. Exruded Productwith Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) Chickpea and Rices: Phisical Properties Sensory Acceptability and Glycaemic İndexx. Journal of Food Engineering. 90: 44-52.
32. TUİK, 2023. Türkiye İstatistik Kurumu. https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=tarim-111&dil=1.
33. Tunçtürk R, Tunçtürk M, Erol O, 2021. Kuraklık Stresi Koşullarında Yetiştirilen Soya Fasulyesinin (Glycine max L.) Bazı Fizyolojik Özellikleri Üzerine Rizobacterium (PGPR) Uygulamalarının Etkisi. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 9(2), 359-368.
34. Tunçtürk M, Rezaee Danesh Y, Tunçtürk R, Oral E, Najafi S, Nohutçu L, ... & Filho MCMT, 2023. Safflower (Carthamus tinctorius L.) Response to Cadmium Stress: Morpho-Physiological Traits and Mineral Concentrations. Life, 13(1): 135.
35. Uluğ Z, 2018. Solucan Gübresi Ve Mikoriza Kullanımının Fasulye ve Soğanda Bitki Gelişimi ve Verim Üzerine Etkileri, İnönü Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış).
36. Valentovic P, Luxova M, Kolarovic L, Gasparikova O, 2006. Effect of Osmotic Stress on Compatible Solutes Content, Membrane Stability and Water Relations in Two Maize Cultivars. Plant Soil Environ. 52(4): 186- 191.
37. Vastakaite V, Viršilė A, Brazaitytė A, Samuolienė G, Jankauskienė J, Sirtautas R, Et Al. 2015. The Effect of Blue Light Dosage on Growth and Antioxidant Properties of Microgreens. Sodininkystė İr Daržininkystė 34(1-2):25-35.
38. Verma AK, Sindhu SS, Janakiram T, Singh MC, Singh A, Singh B, Sharma RR, 2013. Influence of Vermi-Products and Pusa Hydrogel on Growth and Flowering of Landscape Gerbera Under Greenhouse Condition. Internationaljournal of Agriculture, Environment and Biotechnology6: 109–115.
39. Yaldız G, Çamlıca M, Eratalar SA, Kulak M, 2017. Farklı Dozda Kıbele Gübre Uygulamasının Fesleğen (Ocimum basilicum L.) Verimine Etkisi. Journal of The Institute of Science and Technology, 7(1), 363-369.
40. Yaşar F, Yaşar Ö, 2022. Tuz Stresi Altındaki Çarliston Biber Çeşidinin Gelişim Performansı. ISPEC Journal of Agricultural Sciences, 6(4), 835-841.
41. Yao D, Zhang B, Zhu J, Zhang Q, Hu Y, Wang S, ... & Xiao J, 2019. Advances on Application of Fenugreek Seeds as Functional Foods: Pharmacology, Clinical Application, Products, Patents and Market. Critical Reviews in Food Science and Nutrition:1-11.
42. Yılmaz E, Tuna AL, Bürün B, 2011. Bitkilerin Tuz Stresine Karşı Geliştirdikleri Tolerans Stratejileri. C.B.Ü. Fen Bilimleri Dergisi, 7: 47–66.
43. Yolci M, Tuncturk R, Tuncturk M, Ceylan S, Arvas Y, 2022. Effect of Rhizobacteria and Microalgae Treatments on Some Physiological and Biochemical Parameters of Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) Grown under Drought Stress. Legume Research, 45(4).
44. Yolci MS, Tuncturk R, Eryigit T, Tuncturk M, 2022. Boron toxicity and PGPR phytoremediation effects on physiological and biochemical parameters of medical sage (Salvia officinalis L.). Journal of Elementology, 27(4): 1021-1036.
45. Zahmacıoğlu A, 2017. Sera Koşullarında Vermikompost ve Amonyum Nitrat Uygulamalarının Brokoli (Brassica oleracea L. var italica) Bitkisine Etkisinin Toprak ve Yaprak Analizleriyle Belirlenmesi Namık Kemal Üniversitesi.