The Effect of Different Plant Growth Regulators on the Quality and Biochemical Content of Jeromine Apple Cultivar

Yıl 2021, Cilt: 36 Sayı: 3, 478 - 487, 12.10.2021

Mehmet Çakır , Adnan Yıldırım , Civan Çelik , Meltem Esen

https://doi.org/10.7161/omuanajas.936081

Cited By: 6

Öz

Hormones, animal feed additives and synthetic fertilizers used in conventional agriculture have caused the degradation of ecology and endangered the sustainability of the soil. In addition, chemical fertilizers and drugs used in production have led to residues in products, hence the widespread occurrence of many diseases, especially cancer. In this study found that in the Jeromine apple cultivar, rhizobacteria (PGPR), which plant growth promoting bacteria on trees during the full flowering period, algae extract (Chara sp.), vermicompost fertilizer treatments and the effect of combinations of these treatments on quality and biochemical contentents were investigated. For this purpose, PGPR (3%), algae extract (15%), vermicompost (10 kg tree-1) plant growth regulators were applied to the trees. Generally, the treatments increased in total antioxidant, phenolic content and flavanoid content compared to control, which increased quality properties and also had positive effects on biochemical content in fruits. In the study, the highest fruit weight from the treatment of PGPR+vermicompost (346.8 g), the highest lenght of fruit from the treatment vermicompost (82.32 mm), the highest fruit height from the treatment of vermicompost+algea (78.23 mm) and the highest fruit firmness (78.99 N) were obtained from the treatment of algae. It was determined that algae treatment was significantly effective on biochemical contents and the highest total antioxidant activity (92.29% inhibition mg/100g ) and total phenolic content (121.72 mgGAE/100g) obtained from algae treatment. When fruit color values and biochemical contents are evaluated together, it is possible to say that extracts obtained from algae collected from Egirdir Lake give positive results on quality properties. As a result, considering the excessive use of chemical fertilizers, the destruction that occurs in the soil structure and environmental pollution, studies on the use of sustainable and environmentally friendly preparations are important for a more livable world in the future.

Anahtar Kelimeler

Algae extract, Antioxidant activity, Jeromine, Total phenolic content, Vermicompost

Farklı Bitki Büyümeyi Düzenleyici Maddelerin Jeromine Elma Çeşidinde Kalite ve Biyokimyasal İçerikleri Üzerine Etkisi

Öz

Konvansiyonel tarımda kullanılan hormon, hayvan yem katkı maddeleri ve sentetik gübreler ekolojinin bozulmasına ve toprağın sürdürülebilirliğinin tehlike altına girmesine neden olmuştur. Ayrıca üretimde kullanılan kimyasal gübre ve ilaçlar, ürünlerde kalıntılara dolayısıyla başta kanser olmak üzere birçok hastalığın yaygın bir şekilde görülmesine yol açmıştır. Çalışmada, Jeromine elma çeşidinde, tam çiçeklenme döneminde ağaçlara bitki büyümesini teşvik eden rizobakteri (PGPR), alg ekstraktı (Chara sp.), vermikompost gübre uygulamaları ve bu uygulamaların kombinasyonlarının kalite ve biyokimyasal içerikler üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla ağaçlara, PGPR (%3), alg ekstraktı (%15), vermikompost (10 kg ağaç-1) oranında bitki büyümeyi düzenleyici maddeler uygulanmıştır. Genel anlamda uygulamalar, kontrol uygulaması ile karşılaştırıldığında, kalite özelliklerini arttırdığı ayrıca meyvelerde biyokimyasal içerikler üzerine pozitif etkilerinin olduğu, toplam antioksidan, fenolik madde ve flavanoid içeriklerinde kontrol uygulamasına göre artış sağlamıştır. Çalışmada en yüksek meyve ağırlığı PGPR+vermikompost uygulamasından (346.8 g), en yüksek meyve eni vermikompost uygulamasından (82.32 mm), en yüksek meyve boyu vermikompost+alg uygulamasından (78.23 mm) ve en yüksek meyve eti sertliği (78.99 N) alg uygulamasından elde edilmiştir. Alg uygulamasının biyokimyasal içerikler üzerine önemli derecede etkili olduğu, en yüksek toplam antioksidan aktivite (92.29 %inhibisyon mg/100g ) ve toplam fenolik madde içeriğinin (121.72 mgGAE/100g) alg uygulamasından elde edildiği belirlenmiştir. Meyve renk değerleri ve biyokimyasal içerikler birlikte değerlendirildiğinde, özellikle Eğirdir Gölü’nden toplanan alglerden elde edilen ekstrakların kalite özellikleri üzerine olumlu sonuçlar verdiğini söylemek mümkündür. Sonuç olarak, aşırı kimyasal gübre kullanımı, toprak yapısında meydana gelen tahribat ve çevre kirliliği göz önüne alındığında, sürdürülebilir ve çevreye dost preparatların kullanımına yönelik çalışmalar gelecekte daha yaşanabilir bir dünya için önem arz etmektedir.

Anahtar Kelimeler

Alg ekstraktı, Antioksidan aktivite, Jeromine, Toplam fenolik madde, Vermikompost

Kaynakça

• Ahnström, J. 2002. Ekologiskt Lantbruk Och Biologisk Mångfald: En Litteraturgenomgång [Organic farming and biodiversity: a literature review]. Centre for Sustainable Agriculture, Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala, Sweden [in Swedish].
• Ak, İ. 2004. Apolyont Doğal Tarım Ve Hayvancılık Projesi. I. Uluslararası Organik Hayvansal Üretim ve Gıda Güvenliği Kongresi. 28 Nisan–1 Mayıs, 2004, s.144. Aktaş, T. 2018. Vermikompostun farklı tekstürlere sahip topraklarda bitki gelişimine ve toprakların fiziksel kimyasal özelliklerine etkisi. Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 54s, Tekirdağ.
• Aminifard, M., Bayat, H. (2016). Effect of vermicompost on fruit yield and quality of bell pepper. International Journal of Horticultural Science and Technology, 3 (2): 221-229.
• Aslantaş¸ R., Çakmakçı, R. Şahin, F. 2007. Effect of plant growth promoting rhizobacteria on young apple tree growth and fruit yield under orchard conditions. Scientia Horticulturae, 111, 371–377.
• Atasay, A., İşçi, M., Üçgün, K., Öztürk, G., Kaymak, S., Akgül, H. 2011. Organik ve konvansiyonel olarak yetiştirilen M9 anaçlı bazı elma çeşitlerinde farklı besin uygulamalarının bitkinin morfolojik gelişimi üzerine etkileri. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 6 (1): 1-6.
• Battacharyya D., Babgohari M.Z., Rathor P., Prithiviraj B., 2015, Seaweed extracts as biostimulants in horticulture. Scientia Horticulturae, 196, 39–48.
• Blunden, G. 1991. Agricultural Uses of Seaweeds and seaweed extracts. In: Seaweed Resources in Europe: Uses and Potential. Pp.65-81. John Wiley and Sons, Chichester.
• Blunden, G., Whapham, C., Jenkıns, T. 1992. Seaweed extracts in agriculture and horticulture: their origins, uses and modes of action. School of Pharmacy and Biomedical Science and “School of Biological Sciences, University OF Portsmouth, King Henry John Street, Portsmouth, Hampshire P01 202, U.K.
• Butar, S. 2013. AVG (Aminoethoxyvinilglycine)’ nin Jersey Mac elma çeşidinde hasat önü meyve dökümü, hasat zamanı ve meyve kalitesi üzerine etkileri. Adnan Menderes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 74s.
• Çalhan, Ö, Eren, İ., Seçmen, T., Güneyli, A., Onursal, C. E., Koyuncu, M. A. (2015). Determination of storage and shelf life quality of Jeromine apple variety grown in the Isparta. In Sixth International Scientific Agricultural Symposium" Agrosym 2015", Jahorina, Bosnia and Herzegovina, October 15-18, 2015. Book of Proceedings (pp. 1001-1006). University of East Sarajevo.
• Dmytryk A., Chojnacka K. 2018. Algae as fertilizers, biostimulants and regulators of plant growth. ın: Chojnacka K., Wieczorek P., Schroeder G., Michalak I. (eds), Algae Biomass: characteristics and applications. Developments in Applied Phycology, vol 8, Springer, Cham;
• Dominguez, J., Edwards C. A., Subler, S. 1997. A Comparison of vermicomposting and composting. Biocycle, 38, 57–59. Dudas, A., Szalai, Z. M., Videki, E., Wass-Matics, H., Kocsis, T., Vegvari, Gy., Kotroczo Z., Biro, B. 2017, Sporeforming Bacillus bioeffectors for healthier fruit quality of tomato in pots and field. Applied Ecology and Environmental Research, 15 (4): 1399-1418.
• Edwards, C. A., Bohlen, P. J. 1996. Biology and ecology of earthworms. 3rd. Ed. Chapman and Hall, New York Edwards, C. A., Dominguez, J., Neuhauser, E. F. 1998. Growth and Reproduction of Perionyx excavatus (Perr.) (Megascolecidae) as Factors in Organic Waste Management. Biology and Fertility of Soils, 27, 155-161.
• Ekici, M., Yıldırım, E., Kotan, R. 2015. Bazı bitki gelişimini teşvik eden rizobakterilerin brokkoli (Brassica oleraceae L. var. italica) fide gelişimi ve fide kalitesi üzerine etkileri. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi, 28 (2): 53-59.
• Ertürk, A. S. 2015. Bitki Büyümesini teşvik edici rizobakteri (pgpr) uygulamasının eşme ayva çeşidinde (Cydonia vulgaris L.) meyve özellikleri ve bitki gelişmesi üzerine etkileri. Yüksek Lisans Tezi. Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Eşitken, A., Yıldız, H. E., Ercişli, S., Dönmez, M. F., Turan, M., Güneş, A. 2010. Effects of plant growth promoting bacteria (pgpb) on yield, growth and nutrient contents of organically grown strawberry. Scientia Horticulturae, 124, 62–66.
• Fairchild, M. D. 2005. Color appearance models. John Wiley and sons.
• Güner, H., Aysel, V. 1996. Tohumsuz bitkiler sistematiği. 1. Cilt (Algler). Ege Üniversitesi ,Fen Fakültesi Kitaplar Serisi, No.108, Bornova, İzmir.
• Grzyba, Z. S., Piotrowski, W., Bielicki, P., Sas Paszt, L., Malusa, E. 2013. Effect of organic fertilizers and soil conditioners on the quality of maiden apple trees. research ınstitute of horticulture. Department of Pomology Konstytucji, 1 (3): 96-100.
• Joshi, R., Pal Vig, A. 2010. Effect of vermicompost on growth, yield and quality of tomatoes. Available at: http://www.idosi.org/ajbas/ajbas2% 2834% 2910/10.pdf.
• Kara Özbek, C., Dalkılıç, Z. 2017. Üç yapraklı portakal çöğürlerinin büyümesi üzerine mikoriza ve solucan gübresinin etkisi, nagami kamkatı aşı kalemlerinin kobalt-60 ışınlamasına dayanımının belirlenmesi ve farklı genotiplerin rapd belirteçleri ile tanımlanması. ADÜ Ziraat Dergisi, (1): 1-7.
• Karlıdağ, H., Eşitken, A., Turan, M., Şahin, F. 2007. Effects of root inoculation of plant growth promoting rhizobacteria (pgpr) on yield, growth and nutrient element contents of leaves of apple. Scientia Horticulturae, 114, 16–20. Kumar, K. V., Srivastava, S., Singh, N., Behl, H. M. 2009. Role of metal resistant plant growth promoting bacteria in ameliorating fly ash to the growth of Brassica juncea. Journal of Hazardous Materials, 170 (1): 51–57.
• Kumaran, A., Joel Karunakaran, R. 2006. Antioxidant activities of the methanol extract of Cardiospermum halicacabum. Pharmaceutical Biology, 44 (2): 146-151.
• Lunt, H. A., Jacobson, H. G. 1994. The chemical composition of earthworm casts. Soil Science, 58, 367-75. Motosugi, H., Gao, Y. P., Sugiura, A. 1995. Rootstock effects on fruit quality of ‘Fuji’apples grown with ammonium or nitrate nitrogen in sand culture. Scientia Horticulturae, 61 (3-4): 205-214.
• Naruszewicz, M., Łaniewska, I., Millo, B., Dłuzniewski, M. 2007. Combination therapy of statin with flavonoids rich extract from chokeberry fruits enhanced reduction in cardiovascular risk markers in patients after myocardial infraction (MI). Atherosclerosis, 194 (2): 179-184.
• Özbek, S. 1978. Özel meyvecilik, elmanın ekolojik istekleri, Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 128, 485.
• Özkan, Y., Yaman, F. 2009. Farklı organik materyal uygulamalarının granny smith elma çeşidinin performansı ve yaprak besin maddesi içeriği üzerine etkileri. International Journal of Agricultural and Natural Sciences, 2 (2): 123-132.
• Öztürk, A. İ. 2004. Türkiye’de organik bal üretimi. I. Uluslararası Organik Hayvansal Üretim ve Gıda Güvenliği Kongresi. 28 Nisan–1 Mayıs, 2004, s.111.
• Öztürk, B., Özkan, Y., Yıldız, K., Çekiç, Ç., Kılıç, K. 2012. Red chief elma çeşidinde aminoethoxyvinylglycinenin (AVG) ve naftelen asetik asitin (NAA) hasat önü döküm ve meyve kalitesi üzerine etkisi. Anadolu Journal Agriculture Science, 27 (3): 120-126.
• Patten, C. L., Glick, B. R. 2002. Role of Pseudomonas putida indoleacetic acid in development of the host plant root system. Applied and environmental microbiology, 68 (8): 3795-3801.
• Probanza, A., Lucas, J. A., Acero, N., Gutierrez-Manero, F. J. 1996. Theinfluence of native rhizobacteria on European alder (Alnus glutinosa[L.]Gaertn.) growth. I. Characterization of growth promoting and growthinhibiting bacterial strains. Plant Soil, 182, 59–66.
• Rogers, E. M. 1995. Diffusion of Innovations. New York, New York: The Free Press.
• Shao, L., Shu, Z., Sun, S. H., Peng, C. H., Wang, X., Lin, Z. H. 2007. Antioxidation of anthocyanins in photosynthesis under high temperature stress. Journal of Integrative Plant Biology, 49, 1341–1351. Singleton, V. L., Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16 (3): 144-158.
• Sivasankari, S., Venkatesalu, V., Anantharaj, M., Chandrasekaran, M. 2006. Effects of seaweed extracts on the growth and biochemical constituents of Vigna sinensis. Bioresource Technology, 97, 1745-1751.
• Sutariya, N. K., Patel, M. J., Patel, H. A., Vasara, R. P. 2018. Effect of integrated nutrient management on bio chemical parameters of phalsa (Grewia subinaequalis L.) cv. local. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 7 (5): 408-411.
• Tavalı, İ. E. 2011. Farklı dozlarda uygulanan vermikompostun toprağın enzim aktivitesi ve bakteriyel varlığı üzerine etkisi. Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Antalya.
• Vandeputte, O., Öden, S., Mol, A., Vereecke, D., Goethals, K., El Jaziri, M., Prinsen, E. 2005. Biosynthesis of auxin by the gram-positive phytopathogen Rhodococcus fascians is controlled by compounds specific to infected plant tissues. Applied and Environmental Microbiology, 71 (3): 1169-1177.
• Whale, S., Singh, Z., Behboudian, H., Janes, A., Dhaliwal, S. 2008. Fruit quality in ‘Crips Pink’ apple, especially colour, as affected by preharvest sprays of aminoethoxyvinylglicine and ethephon. Science Horticulturae, 115 (4): 342- 351.
• Zhishen, J., Mengcheng, T., Jianming, W. 1999. The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chemistry, 64 (4): 555-559.