Effect of Humic Acid on Reducing Salt (NaCl) Stress in Broad Bean (Vicia faba L.)

Abstract

This study was carried out to determine the effects of humic acid applications (control, 50, 100 and 200 ppm) on some physiological and biochemical parameters in different salt doses (control, 50, 100 and 150 mM, NaCl) in broad beans (Vicia faba L.). Parameters such as root and stem length, root and stem fresh weight, root and stem dry weight, leaf area, leaf chlorophyll amount, ion leakage in leaf tissues, membrane resistance index and malondialdehyde (MDA) level in leaf tissues were investigated. In the results of working; the effect of salt stress on all parameters examined was found statistically significant. It was determined that salt stress conditions caused decrease in all parameters except MDA and leaf tissues ion leak. The effect of humic acid application on all parameters examined was statistically significant (p <0.05 and p <0.01).

Keywords

• Broad Bean
• Humic acid
• Salt
• Tolerance

Humik Asitin Baklada (Vicia faba L.) Tuz (NaCl) Stresinin Azaltılması Üzerine Etkisi

Abstract

Bu çalışma, farklı tuz (NaCl) dozu uygulamaları (kontrol, 50, 100 ve 150 mM) altında yetiştirilen baklada (Vicia faba L.) humik asit uygulamalarının (kontrol, 50, 100 ve 200 ppm) bitkide bazı fizyolojik ve biyokimyasal parametreler üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Bakla bitkisinin kök ve gövde uzunluğu, kök ve gövde yaş ağırlığı, kök ve gövde kuru ağırlığı, yaprak alanı, yaprak klorofil miktarı, yaprak dokularında iyon sızıntısı, yaprak dokularında membran dayanıklılık indeksi ve malondialdehit (MDA) düzeyi gibi parametreler incelenmiştir. Çalışma sonucunda; tuz stresinin incelenen tüm parametreler üzerine olan etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. Tuz stresi koşullarının yaprak dokularında iyon sızıntısı ve MDA dışındaki tüm parametrelerde azalışlara neden olduğu tespit edilmiştir. Humik asit uygulamasının incelenen tüm parametreler üzerindeki etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0.05 ve p<0.01).

Keywords

• Bakla
• Humik Asit
• Tuz
• Tolerans

References

1. Akıncı Ş, 1997. Physiological Responses To Water Stres By (Cucumis Sativus L.) and Related Species. Ph. D. Thesis, University of Sheffield. U. K., 1:8-11.
2. Akinremi OO, Janzen HH, Lemke RL, Larney FJ, 2000. Response of Canola, Wheat and Green Beans to Leonardite Additions. Canadian Journal of Soil Science, 80: 437-443
3. Arora A, Sairam RK, Srivastava GC, 2002. Oxidative Stress and Antioxidative Systems in plants, Curr. Science, 82: 1227-1238.
4. Aydın A, Kant C, Turan M, 2012. Humic Acid Application Alleviate Salinity Stress of Bean (Phaseolus vulgaris L.) Plants Decreasing Membrane Leakage. African Journal of Agricultural Research, 7: 1073-1086.
5. Bajji M, Kinet JM, Lutts S, 2001. The Use of The Electrolyte Leakage Method for Assessing Cell Membrane Stability as A Water Stress Tolerance Test in Durum Wheat. Plant Growth Regulation,36: 61-70.
6. Bat M, Tunçtürk R, Tunçtürk M, 2020. Ekinezya (Echinacea purpurea L.) Bitki Kuraklık Stresi ve Deniz Yosunu Uygulamalarının Bazı Fizyolojik Parametreler Üzerine Etkisi. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 23 (1): 99-107.
7. Bayraklı F, 1998. Toprak Kimyası. 19 Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Ders Kitabı No: 26, 1.Baskı, Samsun, 214.
8. Botella MA, Cerda A, Lips SH, 1994. Kinetics of NO3– and NH4+ Uptake by Wheat Seedlings: Effect of Salinity and Nitrogen Source. Journal of Plant Physiology, 144: 53-57.

9. Bozcuk S, 2000.Bitki Fizyolojisi. Hacettepe Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Ankara, Türkiye 3.Baskı- Ankara
10. Bressan RA, 2008. Stress fizyolojisi. Bitki Fizyolojisi. Palma Yayıncılık,1:591-620.
11. Büyükkeskin T, 2008. Hümik Asitin Bakla (Vicia faba L.)’da Fide Gelişimine ve Alüminyum Toksitesi Etkisinin Belirlenmesi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Yüksek Lisans Tezi, 142 sy.
12. Cacco G, Dell’Agnolla G, 1984. Plant Growth Regulator Activity of Soluble Humic Substances. Canadian Journal of Soil Science, 64: 25 – 28.
13. Chen Aviad T, 1990. Effect of Humic Substances on Plant Growth, p. 161-187. In: MacCarthy P, Clap CE, Malcolm RL, Bloom PR (Eds.). Humic substances in soil and crop sciences: selected reading. Soil Science Society Am, Madison.
14. Çimrin KM, Yılmaz I, 2005. Humic Acid Applications to Lettuce do Not Improve Yield but Improve Phosphorus Availability. Acta Agriculturae Scandinavica. Section B, Soiland Plant Science, 55: 58-63.
15. Desoky EM, Rady MM, Merwad MA, 2018. Response of Water Deficit-Stressed Vigna Unguiculata Performances to Silicon, Proline or Methionine Foliar Application. Scientia Horticulturae, 228: 132-144.
16. Düzgüneş O, Kesici T, Kavuncu O, Gürbüz F 1987. Research and Experimental Methods. Statistical Methods-II. Ankara University, Agriculture Faculty Press., 1:1021-1295.
17. Eyheraguibel B, Silvestre J, Morard P 2008. Effects of Humic Substances Derived From Organic Waste Enhancement On The Growth and Mineral Nutrition of Maize”, Bioresource Technology, 1:99-4206.
18. Gossett DR, Millhollon EP, Lucas MC, 1994. Antioxidant Response to NaCl Stress in Salt Tolerant and Salt Sensitive Cultivars of Cotton. Crop Science. 34: 706-714.
19. Heath RL, Packer L, 1968. Photoperoxidation in Isolated Chloroplast. I. Kinetics and Stoichiometry of Fatty Acid Peroxidation. Arch. Biochem. Biophys, 125: 189-198.
20. Kaçar B, 2006. Potasyumun Bitkilerde İşlevleri ve Kalite Üzerine Etkileri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü.1: 20- 29.
21. Korkmaz K, 2018. Çilekte Su Stresi Altındaki Bitkiler Üzerine Hümik Asit ve Silikonun Etkisinin İncelenmesi. Harran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 53s
22. Hiradate S, Yamaguchi NU 2003. Chemical Species of Aluminum Reacting with Soil Humic Acids. Journal of Inorganic Biochemistry, 97: 26.
23. Jarošová M, Klejdus B, Kováčik J, Babula P, Hedbavny J, 2016. Humic Acid Protects Barley Against Salinity. Acta Physiologiae Plantarum, 38:161.
24. Kalaj MH, Pietkiewicz S, 1993. Acta Physiol. Plant., 15: 89-93.
25. Kanber R, Çullu MA, Kendirli B, Antepli S, Yılmaz N, 2005. Sulama, Drenaj ve Tuzluluk, Türkiye Ziraat Mühendisliği VI. Teknik Kongresi, Ankara, 3-7 Ocak.
26. Kına A, 2008. Farklı Tuz Konsantrasyonlarının, İki Farklı Çilek (fragaria x ananassa) Çeşidinde Bazı Bitkisel ve Kimyasal Özelliklerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Van, 66 s.
27. Kızılgeçi F, Tazebay N, Namlı M, Albayrak Ö, Yıldırım M, 2017.The Drought Effect on Seed Germination and Seedling Growth in Bread Wheat (Triticum aestivum L.).International Journal of Agriculture Environment and Food Sciences, International Journal of Agriculture, Environment and Food Sciences, 1 (1): 33–37, Dec. 2017.
28. Kızılgeçi F, Yıldırım M, Akıncı C, 2010. Bazı Ekmeklik Buğday Genotiplerinin Tuzluluğa Tepkilerinin Belirlenmesi 1. Uluslararası Katılımlı Kamu Üniversite-Sanayi İşbirliği Sempozyumu ve Mermercilik Şurası, 24-26 Mayıs. 301-307, Diyarbakır.
29. Koç S 2005. Fasulyelerde Tuzluluğa Tolerans Bakımından Genotipsel Farklılıkların Erken Bitki Gelişimi Aşamasında Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 86 s.
30. Koyro HW, 2002. Environment-Plants-Molecules. Ultrastructural Effects ofS alinity in Higher Plants, Salinity, 522 pp.
31. Mac Carthy P, 2001. The Principles of Humic Substances. Soil Science 166: 738.
32. Masciandaro G, Ceccanti B,Ronchi V, Benedicto S, Howard L, 2002. Humic Substances to Reduce Salt Effect on Plant Germination and Growth. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 33: 365-378.
33. Meganid AS, Al-Zahrani HS, El-Metwally MS, 2015. Effect of Humic Acid Application on Growth and Chlorophyll Contentsof Common Bean Plants (Phaseolus vulgaris l.) Under Salinity Stress Conditions. International Journal of Innovative Research in Science. Engineering and Technology, 4(5): 2651-2660.
34. Mishra A, Choudhuri AD, 1999. Effects of Salicylic Acid on Heavy Metal-Induced Membrane deterioration Mediated By Lipoxygenase İn Rice.Biologia Plantarum, 42 (3): 409-415.
35. Munns R, Hüseyin S, Rivelli, AR, James RA, Condon AG, Lindsay MP, Lagudah, ES, Schachtman, DP, 2002. Avenues for İncreasing Salt Tolerance of Crops, and the Role of Physiologically Based Selection Traits. Plant and Soil, 247: 93-105.
36. Oral E, Altuner F, Tunçtürk, R, Baran İ, 2020. Giberellik asit (GA3) Ön Uygulamasına Tabi Tutulmuş Kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Tohumunda Tuz (NaCl) Stresinin Çimlenme Özellikleri Üzerine Etkisi, KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 23(1): 123-134.
37. Osman MEH, Mohsen AA, El-Feky SS., Mohamed WA 2017. Response of Salt-Stressed Wheat (Triticum aestivum L.) to Potassium Humate Treatment and Potassium Silicate Foliar Application. The 7th Inter. Conf.”Plantand Microbial Biotech and their Role in the Development of the Society”, 85 – 102pp.
38. Öztürk M, Gemici M, Özdemir F, Keyikçi, 1994. Tohum Çimlenmesi Olayında Bitkisel Hormonların ve Çimlenme Simülatörünün Tuz Stresini Azaltmadaki Rolü. XII. Ulusal Biyoloji Kongresi, Edirne, 1: 44-48.
39. Parida AK, Das AB 2005. Salt Tolerance and Salinity Effects on Plants: a Review, Ecotoxicology and Environmental Safety, 60: 324-349.
40. Premchandra GS, Saneoka A, Ogato S, 1990. Cell Membrane Stability, Anındicator of Drought Tolerance, As Affected By Applied Nitrogen in Soybean. Journal of Agriculture Science, 115: 63- 66.
41. Russo, RO, Berlyn GP, 1990. The use of Organic Biostimulants to Help Low İnput Sustainable Agriculture. Journal of Sustainable Agriculture, 1:19-42.
42. Sairam RK, 1994. Effect of Moisture Stress on Physiological Activities of Two Contrasting Wheat Genotypes. Indian Journal of Experimental Biology, 32: 594-597.
43. Sairam RK, Saxena DC, 2000. Oxidative Stres and Antioksidants in Wheat Genotypes: Possible Mechanism of Water Stres Tolerance. J. Agron. and Crop Science, 184: 55-61.
44. Serenella N, Pizzeghelloa D, Muscolob, A, Vianello A, 2002. Physiological Effects of Humic Substances on Higher Plants. Soil Biology and Biochemistry, 34: 1527-1536.
45. Seymen B, Önder M, 2015. Kuru Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) Genotiplerinde Tuzluluğun Fide Gelişimi Üzerine Etkisi. Selçuk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi, 2(2): 109-115.
46. Soyergin S, 2003. Organik Tarımda Toprak Verimliliğinin Korunması, Gübreler ve Organik Tarım İyileştiricileri, Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü, Yalova
47. Tuna AL, Eroğlu B, 2016. Tuz Stresi Altındaki Biber (Capsicum annuum L.) Bitkisinde Bazı Organik ve İnorganik Bileşiklerin Antioksidatif Sisteme Etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 32: 21.131.
48. Turan M, Aydın A, 2005. Effects of Different Salt Sources On Growth, İnorganic İons and Proline Accumulation in Corn (Zea mays L.). European Journal of Horticultural Science, 70: 149-155.
49. Varanini Z, Pinton R, 1995. Humic Substances and Plant Nutrition. Progress in Botany, 56: 97-117.
50. Vaughan, D, 1974. Possible Mechanism for Humic Acid Action on Cell Elongation in Root Segments of (Pisum sativum L ) under Aseptic Conditions. Soil Biology and Biochemistry, 6: 241-247.
51. Zhu ZJ, Fan HF, He Y, 2011. Roles Of Silicon-Mediated Alleviation Of Salt Stress In Higher Plants: A Review, Proceedings of the 5th. International Conference on Silicon in Agriculture (September 13-18), Beijing, China, 223 pp.