Effects of Different Salinity Levels on Some Quality Criteria and Plant Nutrients in Soilless Ornamental Kale (Brassica oleracea var. acephala) Cultivation

Year 2022, Volume: 13 Issue: 1, 114 - 128, 09.06.2022

Özlem Akat Saraçoğlu , Hülya Akat

https://doi.org/10.29048/makufebed.1087207

Cited By: 1

Abstract

The research was carried out in unheated greenhouse conditions in Ege University Bayindir Vocational School campus. The effect of saline conditions on some quality criteria and plant nutrient content in soilless ornamental kale (Brassica oleracea var. acephala) cultivation was determined. Three different salinity levels (S0, S1, S2) were tested. For the salinity level condition that was taken into the study in the study, two separate cultivations were carried out, namely head salad and ornamental kale cultivation, in two different greenhouses. In this way, 3 salinity subjects, one of which is the salinity level of the nutrient solution drained from the head salad control application (S0: control, S1: the drainage solution taken from the subjects, S2: S1+1 dS m-1) for ornamental kale cultivation, were tried. In order to achieve the determined goal, yield and plant nutrient analysis of the leaves and root parts of the plants were carried out. The effect of salinity levels on plant height, plant diameter and visual score was found to be statistically significant. The highest values of plant height, plant diameter and visual score were determined for the lowest salinity level subjects (p<0.05). While the main effect of salinity levels on the P, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn and Mn contents of ornamental kale leaves was statistically significant, the effect of salinity levels on the N and K contents of ornamental kale leaves was found to be insignificant.

Keywords

Plant nutrient elements , Brassica oleracea var. acephala , drainage solution , substrate , salinity

Project Number

Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri 17-BAMYO-001

Topraksız Süs Lahanası (Brassica oleracea var. acephala) Yetiştiriciliğinde Farklı Tuzluluk Düzeylerinin Bazı Kalite Kriterleri ve Bitki Besin Elementleri Üzerindeki Etkileri

Abstract

Araştırma, Ege Üniversitesi Bayındır Meslek Yüksekokulu yerleşkesinde bulunan ısıtmasız sera koşullarında yürütülmüştür. Topraksız süs lahanası (Brassica oleracea var. acephala) yetiştiriciliğinde tuzlu koşulların bazı kalite kriterleri ve bitki besin elementi içerikleri üzerindeki etkisini belirlenmiştir. 3 farklı tuzluluk düzeyi (S0, S1, S2) denenmiştir. Çalışmada denemeye alınan tuzluluk düzeyi koşulu için iki farklı serada baş salata ve süs lahanası yetiştiriciliği olmak üzere birbirinden bağımsız iki ayrı yetiştiricilik gerçekleştirilmiştir. Bu şekilde süs lahanası yetiştiriciliği için biri baş salata kontrol uygulamasından drene olan besin çözeltisinin tuzluluk düzeyi (S0: Kontrol, S1: Konulardan alınan drenaj çözeltisi, S2: S1+1 dS m-1) olmak üzere olmak üzere 3 tuzluluk düzeyi denemiştir. Belirlenen amaca ulaşabilmek için bazı kalite kriterleri ile bitkilerin yaprak ve kök aksamlarındaki bitki besin elementi analizleri gerçekleştirilmiştir. Tuzluluk düzeylerinin bitki boyu, çapı ve görsel skoru üzerindeki etkisi istatistiksel anlamda önemli bulunmuştur. En yüksek bitki boyu, bitki çapı ve görsel skoru değerleri en düşük tuzluk düzeyi konularında tespit edilmiştir (p<0,05). Tuzluluk düzeylerinin süs lahanası yapraklarındaki P, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn ve Mn içerikleri üzerindeki ana etkisi istatistiksel anlamda önemli bir fark yaratırken, tuzluluk düzeylerinin süs lahanası yaprakları N ve K içerikleri üzerindeki etkisi ise önemsiz bulunmuştur.

Keywords

Bitki besin elementi , Brassica oleracea var. acephala , drenaj çözeltisi , substrat , tuzluluk

Supporting Institution

Ege Üniversitesine Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Project Number

Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri 17-BAMYO-001

Thanks

Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri 17-BAMYO-001 kapsamında yürütülen bu çalışmaya destek sağlayan Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü’ne teşekkürlerimizi sunarız.

References

• Akat, Ö. (2000). Farklı sulama programlarının sera topraksız domates yetiştiriciliğinde açık ve kapalı sistemlerde verim ve su tüketimi üzerine etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ağustos 2000, İzmir, 55 s.
• Akat, Ö. (2008). Farklı tuzluluk düzeyleri ve yıkama oranlarının gerbera bitkisinde gelişim, verim, kalite ve su tüketimi üzerine etkileri. Doktora Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Şubat 2008, İzmir, 231 s.
• Akat Saraçoğlu, Ö., Meriç, M.K., Tüzel, İ.H., Kukul Kurttaş, Y.S. (2019). Responses of Gerbera jamesonii plants to different salinity levels and leaching ratios when grown in soilless culture. Plant abiotic stress tolerance: In: Agronomic, Molecular and Biotechnological Approaches. Hasanuzzaman M., Hakeem, K.R., Nahar, K., Alharby. H.F. (eds.), Springer Nature, Singapore, 357-379.
• Alberici, A., Quattrini, E., Penati, M., Martinetti, L., Gallina, P.M., Ferrante, A., Schiavi, M. (2008). Effect of the reduction of nutrient solution concentration on leafy vegetables quality grown in floating system. Acta Horticulturae, 801: 1167-1176.
• Akın, F., Kahraman, Ö. (2018). Atık su arıtma çamurunun süs lahanası yetiştiriciliğinde kullanılabilirliği. Anadolu Tarım Bilim Dergisi/ Anadolu Journal of Agricultural Science, 33: 177-183.
• Anonim (2022). https://www.plantdergisi.com/topraksiz-tarim-serasindan-ilk-mahsuller-alindi.html (Erişim Tarihi: 13.03.2022)
• Baştaş, P.C., Tangolar, S. (2018). Topraksız kültür ortamında yetiştirilen sofralık üzüm çeşitlerinde ortam ve ürün yüklerinin verim ve bazı kalite özelliklerine etkisi. Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 36 (5):81-88.
• Bayat, R.A., Kuşvuran, Ş., Üstün, A.S., Ellialtıoğlu, Ş. (2012). Tuza tolerans özelliği farklı iki kabak genotipine ait fidelere yapılan dışsal prolin uygulamalarının etkileri üzerinde araştırmalar. Ulusal Sebze Tarımı Sempozyumu, 2-14.
• Day, D. (1991). Growing in Perlite. Grower Digest No.12, Grower Pub. Ltd., London. 36 p.
• Demirsoy, L., Mısır, D., Adak, N. (2017).Topraksız tarımda çilek yetiştiriciliği. Anadolu Tarım Bilim Dergisi/ Anadolu Journal of Agricultural Science,1: 71-80.
• Hassini, I., Baenas, N., Moreno, D.A., Carvajal, M., Boughanmi, N., Ballestac, M.D.C.M. (2017). Effects of seed priming, salinity and methyl jasmonate treat ment on bioactive composition of Brassica oleracea var. capitata (White and red varieties) sprouts. Journal of Sciences Food Agriculture, 97: 2291–2299.
• Jamil, M., Lee, C.C., Rehman, S.U., Lee, D.B., Ashraf, M., Rha, E.S. (2005). Salinity (NACI) tolerance of Brassica species at germination and early seedling growth. Electronic Journal of Environmental Agricultural and Food Chemistry, EJEAFChe, 4(4): 970-976.
• Haghighi, M., Kafi, M., Pessarakli, M., Sheibanirad, A., Sharifinia, M.Z. (2016). Using kale (Brassicaoleracea var. acephala) as a phytoremediation plant species for lead (Pb) and cadmium (Cd) removal in saline soils. Journal of Plant Nutrition, 39(10):1460-1471.
• Giannakou, I.O., Anastasiadis, I. (2005). Evaluation of chemical strategies as alternatives to methyl bromide for the control of rootknot nematodes in greenhouse cultivated crops. Crop Protection, 25: 499-506.
• Gül, A. (2008). Topraksız tarım. Hasad Yayıncılık Ltd., ISBN:978-975-8377-66-4.
• Gül, A. (2018). Soilless cultivation in Turkey. XXX. International Horticultural Congress, 12-16 Ağustos, İstanbul, Turkey. http://www.ihc2018. org/files/downloads/Vol57-N03-2.pdf
• Kacar, B. (1972). Bitki ve toprağın kimyasal analizleri 1-2. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 468, Yardımcı Ders Kitabı, 161 s.
• Katerji N., Van Hoorn J.W., Hamdy A., Mastrorilli M. (2003). Salinity effect on crop development and yield analysis of salt tolerance according to several classification methods. Agricultural Water Managament, 62: 37–66.
• Kaya, E. (2011). Erken bitki gelişme aşamasında kuraklık ve tuzluluk streslerine tolerans bakımından fasulye genotiplerinin taranması. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Adana, 213 s.
• Kuşvuran, Ş. (2010). Kavunlarda kuraklık ve tuzluluğa toleransın fizyolojik mekanizmaları arasındaki bağlantılar. Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Adana, 377 s.
• L´opez-Berenguer, C., Mart´ınez-Ballesta, M.C., Gar´cia-Viguera, C., Carvajal, M. (2008). Leaf water balance mediated by aquaporins under salt stress and associated glucosinolate synthesis in broccoli. Plant Science, 174: 321–328.
• Maloupa, E. (2002). Hydroponic systems. In: Hydroponic production of vegetables and ornamentals. Savvas, D. and Passam, H., (eds.), Embryo Publications, Athens, 143-178.
• Oki, L.R., Lieth, J.H. (2004). Effect of changes in substrate salinity on the elongation of Rosa hybrida L. Kardinal stems. Scientia horticulturae, 101: 103–119
• Paraskevopoulou, A.T., Karantzi, A.K., Liakopoulos, G., Londra, P.A., Bertsouklis, K. (2020). The effect of salinity on the growth of lavender species. Water, 12: 618; DOI:10.3390/w12030618.
• Pignata, G., Casale, M., Nicola, S. (2017). Water and nutrient supply in horticultural crops grown in soilless culture: resource efficiency in dynamic and intensive systems. In : Advances in research on fertilization management of vegetable crops. Tei, F., Nicola, S., Benincasa, P. (eds.), Cham Springer, 183–219.
• Salachna, P., Piechocki, R., Byczynska, A. (2017). Plant growth of curly kale under salinity stress. Journal of Ecological Engineering, 18(1): 119–124.
• Sambo, P., Nicoletto, C., Giro, A., Pii Y., Valentinuzzi, F., Mimmo, T., Lugli, P., Orzes, G., Mazzetto, F., Astolfi, S., Terzano, R., Cesco, S. (2019). Hydroponic solutions for soilless production systems: issues and opportunities in a smart agriculture perspective. Frontiers in Plant Science, 10:923, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.00923/full.
• Sevgican, A. (2002). Örtüaltı sebzeciliği (Topraksız Tarım) Cilt – II, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, İzmir.
• Sekmen, A.H., Demiral, T., Tosun, N., Türküsay, H., Türkan, İ. (2005). Tuz stresi uygulanan domates bitkilerinin bazı fizyolojik özellikleri ve toplam protein miktarı üzerine bitki aktivatörünün etkisi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 42(1): 85-95.
• Smith, D.L. (1987). Rockwool in horticulture. Grower Books, London, 153 p.
• Smith, T.E., Grattan, S.R., Grieve, C.M, Poss, J.A., Läuchli, A.E., Suarez, D.L. (2013). pH dependent salinity-boron interactions impact yield, biomass, evapotranspiration and boron uptake in broccoli (Brassica oleracea L.). Plant Soil, 370: 541–554.
• Şahin, U., Ekinci, M., Ors, S., Turan, M., Yildiz, S., Yildirim, E. (2018). Effects of individual and combined effects of salinity and drought on physiological, nutritional and biochemical properties of cabbage (Brassica oleracea var. capitata). Scienta horticulturae, 240(9): 196-204.
• Sivritepe, N. (2000). Physiological changes in grapevines induced by osmotic stress originated from salt and their role in salt resistance. Turkish Journal of Biology, 24: 97-104.
• Sonneveld, C. (2000). Effects of salinity on substrate grown vegetables and ornamentals in greenhouse horticulture. Doctoral thesis, Wageningen University, The Netherlands, 151 p.
• Sonneveld, C., Voogt, W. (2001). Chemical analysis in substrate systems and hydroponics use and interpretation. Acta Horticulturae, 548: 247-259.
• Sun, Y., Chen, J.J., Xing, H., Paudel, A., Niu, G., Chappell, M. (2020). Growth, visual quality and morphological responses of 12 viburnum taxa to saline water irrigation. Hortscience, 55: 1233–1241.
• Tangolar, S., Tangolar, S., Alkan Torun, A., Ada M., Aydın, O. (2019). Bağ toprağına uygulanan organik materyallerin verim, kalite ve besin elementleri alımına etkisi. Mediterranean Agricultural Sciences, 32: 135-140.
• Topaloğlu, K. (2010). Tuz stresinin chili biberlerinin pigment ve kapsaisinoid değişimi ile peroksidaz aktivitesi arasındaki ilişki. Yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı, Adana, 131 s.
• TÜİK (2022). https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Nufus-Projeksiyonlari-2013-2075-15844#:~:text=2050%20y%C4%B1l%C4%B1nda%20D%C3%BCnya%20n%C3%BCfusu%209,yeri%20ise%2024%20olarak%20de%C4%9Fi%C5%9Fecektir (Erişim Tarihi: 12.03.2022)
• Tüzel, Y., Gül, A. (1999). Soilless culture in Turkey, 1st meeting of FAO thematic working group for soilless culture. 2 September, Halkidiki, Greece.
• Tüzel, Y., Gül, A., Tüzel, I.H., Öztekin, G.B. (2019). Different soilless culture systems and their management. Journal of Agricultural Food Environmental Sciences. 73: 7–12.
• Van Os, E.A., Brunis, M., Wohanka, W., Seidel, R. (2001). Slow filtration: A technique to minimise the risk of spreading root infecting pathogens in closed hydroponic systems. Acta Horticulturae, 559: 495-501.
• Van Weel, P.A., De Dood, J., Woittiez, R.D. (1992). Cut-rose production in closed systems with emphasis on environmental aspects. Acta Horticulturae, 303: 15-21.
• Vernooij, C.J.M. 1992. Reduction of environmental pollution by recirculation of drain water in substrate cultures. Acta Horticulturae, 303: 9-13.
• Villora, G., Moreno, A., Pulgar, G., Romero, L. (2000). Yield improvement in zucchini under salt stress: determining micronutrient balance. Scienta horticulturae, 86: 175-183.
• Zhang, Q., Xu, P., Qian, H. (2020). Groundwater quality assessment using improved water quality index (WQI) and human health risk (HHR) evaluation in a semi-arid region of Northwest China. Exposure and Health, 12: 487–500.
• Zurayk, R., Tabbarah, D., Banbukian, L. (1993). Preliminary studies on the salt tolerance and sodium relations of common ornamental plants. Journal of Plant Nutrition, 16(7): 1309-1316.