The effect of bacteria applications on seed physiology, morphology and yield of fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) under salt stress

Year 2024, Volume: 12 Issue: 1, 12 - 19, 09.06.2024

Banu Kadıoğlu

https://doi.org/10.33409/tbbbd.1380983

Abstract

Salt accumulated on the soil surface due to capillarity reduces the fertility and quality of the soil, affects the physical, chemical and biological properties of the soil and causes restrictions on the types of plants that can be grown. The experiment, which was established according to the factorial experiment design in random plots, was carried out with 10 repetitions. Six different salt concentrations (0, 30, 60, 90, 120, 150 mM) and two different bacterial strains (Bacillus sp. and Arthrobacter agilis) were used in the study. In the study, the effects of different bacterial strains on germination, growth and yield parameters, as well as bacterial numbers, crude protein ratio and total nitrogen content in fenugreek seeds exposed to salt stress were examined. In the study, bacterial applications in salt stress were statistically significant in the parameters, Bacillus sp. It was faund that the strain was more effective than the A. agilis strain. The examined parameters showed better results with 30 mM salt + bacterial applications and it was faund that Bacillus sp. and Arthrobacter agilis strains bad positive effects on all the parameters studied under salt stress.

Keywords

Fenugreek, germination, PGPR, salt stress, soil.

Bakteri uygulamalarının tuz stresinde çemen (Trigonella foenumgraecum L.)’in tohum fizyolojisi, morfolojisi ve verim üzerine etkisi

Abstract

Kapilariteyle toprak yüzeyinde biriken tuz toprağın verim ve kalitesini azaltarak toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini etkilemekte ve yetiştirilecek bitki türlerinin kısıtlanmasına neden olmaktadır. Tesadüf parsellerinde faktöriyel deneme desenine göre kurulan deneme 10 tekrarlı olarak yürütülmüştür. Çalışmada altı farklı (0, 30, 60, 90, 120, 150 mM) NaCl tuz konsantrasyonu ve iki farklı bakteri suşu (Bacillus sp. ve Arthrobacter agilis) kullanılmıştır. Çalışmada tuz stresine maruz bırakılan çemen tohumlarında farklı bakteri suşlarının çimlenme, büyüme ve verim parametreleri ile bakteri sayısı, ham protein oranı ve toplam azot içeriği üzerine etkileri incelenmiştir. Araştırmada, tuz stresinde bakteri uygulamalarının parametrelerde istatistiki olarak önemli olduğu, Bacillus sp. suşunun A. agilis suşundan daha etkili olduğu tespit edilmiştir. İncelenen parametrelerin 30 mM tuz + bakteri uygulamalarında daha iyi sonuç aldığı ve Bacillus sp. ve Arthrobacter agilis suşlarının tuz stresinde incelenen tüm parametreler üzerine olumlu etkilerinin olduğu belirlenmiştir.

Keywords

Çemen, çimlenme, PGPR, tuz stresi, toprak.

References

• Akgun İ, Ayata R, Karaman R. 2018. Effect of wheat grass (Triticum aestivum L.) juice on seed germination. Academia Journal of Engineering and Applied Sciences, 1(4), 19-24.
• AOAC, 1990. In: Helrich, K (Ed.), Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Washington, DC.
• Bayraklı F. 1998. Toprak Kimyası. OMÜ Ziraat Fakültesi Ders Kitabı No: 26, 1. Baskı, Samsun, 214s.
• Bressan RA. 2008. Stres Fizyolojisi 591-620. Bitki Fizyolojisi (Eds. L. Taiz & E. Zeiger; Çeviri Ed. İ. Türkan). Palme Yayıncılık, Ankara, 690 s.
• Clark FE. 1965. Agar-Plate Metod for Total Microbial Count. In: Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties, C. A. Black, D. D. Evans, J. L. White, L. E. Ensminger, F. E. Clark and R. C. Dinaver, Eds., , Madson, New York, 1965, pp. 1460-1466.
• Czabator FJ. 1962. Germination value: An index combining speed and completeness of pine seed germination. Forest Science, 8, 386-395.
• Ercan MYİ. 2020. Yoncada (Medicago sativa L.) farklı klor tuzu ve dozlarının çimlenme ve fide gelişimine etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri.
• Ergene A. Toprak Biliminin Esasları. Atatürk Üniversitesi Yayınları No: 245.
• Ellis RH, Roberts ET. 1981. The quantification of ageing and survival in orthodox seeds. Seed Science Technology, 9, 373-409.
• Gairola KC, Nautiyal AR, Dwivedi AK. 2011. Effect of temperatures and germination media on seed germination of Jatropha curcas L. Advances in Bioresearch, 2(2), 66-71.
• Gholizadeh F, Manzari-Tavakkoli A, Pazoki A. 2016. Evaluation of salt tolerance on germination stage and morphological characteristics of some medicinal plants artichoke, flax, safflower and coneflower. International Journal of Farming and Allied Sciences, 5(3), 229-237.
• Gökçe Z, Efe L. 2016. Çemen (Trigonella foenum-graecum L.) bitkisinin kullanım alanları ve tıbbi önemi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi TARGİD, Özel Sayı, 355-363.
• Isik G. 2022. Ecophysiological responses of Solanum hycopersicum L. to different levels of salt stress. Pakistan Journal of Botany, 54(1), 1-5.
• ISTA, 2003. Handbook of Vigour Test Methods. 2nd Edition. Zürich, Switzerland. pp. 49-56.
• Kacar B, İnal A. 2008. Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241. Fen Bilimleri. ISBN 97 J.H.
• Kacar B. 1996. Ankara Üniveritesi Ziraat Fakültesi No: 1447.
• Kadioglu B. 2020. Determination of germination biology of some sage (Salvia ssp.) species under salinity stress. Journal of Tekirdag Agricultural Faculty, 18(2), 359-367.
• Kadioglu B. 2021. Effect of different bacterial strains on the germination forage pea (Pisum sativum ssp. arvense L.) under salt stress. Legume Research, 44(11), 1333-1337.
• Kadioglu B. 2022. Effects of the application Bacillus sp. on the germination of linen (Linum usitatissimum) seeds under salt stress. Fresenius Environmental Bulletin, 31(07), 6782-6786.
• Karasahin M. 2015. Grass juice yield and nutritional values of some cereals in soilless culture. Iğdır Univ. J. Inst. Sci. & Tech, 5(4), 57-64.
• Kiremitçi MS, Hacıkamiloglu MS, Arslan H, Kurt O. 2017. The effects of different irrigation water salinity levels on germination and early seedling development of flax (Linum usitatissimum L.). Anadolu J. Agr Sci, 32, 350-357.
• Köşkeroğlu S. 2006. Tuz ve su stresi altındaki mısır (Zea mays L.) bitkisinde prolin birikim düzeyleri ve stres parametrelerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Muğla Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla.
• Kuşvuran Ş. 2010. Kavunlarda kuraklık ve tuzluluğa toleransın fizyolojik mekanizmaları arasındaki bağlantılar. Doktora Tezi (Basılmamış), Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Matthews S, Khajeh-Hosseini M. 2007. Length of the lag perod of germination and metabolic repair explain vigour differences in seed lots of maize (Zea mays). Seed Science and Technology, 35(1), 200-212.
• Prodo FE, Boero C, Gallardo M, Gonzalez JA. 2000. Effect of NaCl on germination growth and soluble sugar content in Chenopodium quinao (Wild) seeds. Bot Bull Acad Sin, 41, 27-34.
• Önal Asci O. 2011. Salt tolerance in red clover (Trifolium pratense L.) seedlings. African Journal of Biotechnology, 10(44), 8774-8781.
• Özkurt M, Saygılı İ, Özdemir-Dirik K. 2018. Bazı yonca (Medicago sativa L.) çeşitlerinin erken gelişme dönemindeki tuz toleransının belirlenmesi. Uluslararası Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 1(3), 251-258.
• Öztürk Y, Tatar N, Budaklı-Çarpıcı E. 2018. Tuz stresi koşullarında polietilen glikol ön uygulamalarının kamışsı yumak (Festuca arundinacea Schreb.) tohumlarının çimlenme özellikleri üzerine etkilerinin belirlenmesi. U. Ü. Ziraat Fakültesi Dergi, 32(1), 141-149.
• Türk M, Alagöz M. 2020. Kamışsı yumak (Festuca arundinaceae Schreb.) tohumlarının çimlenmesi üzerine tuz stresinin etkileri. Bursa Uludag Üniv. Ziraat Fak. Derg, 34(2), 317-324.
• Wollum AG II, 1982. Cultural Methods for Soil Microorganisms Methods of Soil Analysis. Chemical and Microbiological Properties. AL Page (ed.) Amer. Soc. Agron., Inc., Madison, Wisconsin USA. Agron 9. Part 2. Second Edition. pp. 781-801.
• Yeter T, Yurtseven E. 2015. Sulama suyu tuzluluğu ve yıkama gereksinimi oranlarının yoncada çimlenme ve gelişmeye etkisi. Soil-Water Journal (Toprak Su Dergisi), 4(1), 36-42.