Effect of lifting date on physiological condition of Taurus cedar (Cedrus libani A. Rich) seedlings

Abstract

In forest nursery, the optimal lifting period can be change according to species, origin and growing techniques. Determining the optimal lifting period by the use of morphological characteristics may cause irreparable errors. Thus, it is also necessary to determine the physiological conditions of the seedling to accurately identify lifting period. In this study, effects of lifting date on physiological condition of the seedling were examined in order to determine the optimal lifting period in 2+0 aged Taurus cedar (Cedrus libani A. Rich) seedlings grown from two different provenances. Seedlings from Kapıdağ and Bucak provenances were lifted at 7 different dates from January to May in 2016. In each measurement time, water relations parameters by the pressure – volume (P-V) curve technique were estimated, including osmotic potential at full turgor (ψπ100), osmotic potential at turgor loss point (ψπTLP), free water content at turgor loss point (FWCTLP), relative water content at turgor loss point (RWCTLP), relative water content (RWC), symplastic water at saturated point per dry weight of the shoot (V0/DW), apoplastic water fraction (Va/VT) and dry weight fraction (DWF). In addition, root growth potential and total carbohydrate content in root and needle samples were determined. According to the results of this study, ψπTLP, ψπ100, total carbohydrate content in needle and roots, and root growth potential showed a seasonal change. In both provenances, ψπTLP and ψπ100 increased from late January to late February, then decreased early March and increased again to May. No significant differences were determined between measurement dates in FWCTLP and RWC. Total carbohydrate content in root and needles decreased gradually from late January to early May in both provenances. The root growth potential reached the maximum value on late February to Kapıdağ provenance and on early March to Bucak provenance and then fall. Seedlings lifted from January to early March had greater stress resistance than seedlings lifted in the late March, April or May. In Eğirdir forest nursery, although the safe period for lifting season are late January to early March, if weather conditions are adverse for lifting or planting, lifting period might be delayed until late March.

Keywords

• Taurus cedar,Osmotic potential,Root growth potential,Soluble sugar

Toros sediri (Cedrus libani A. Rich) fidanlarının fizyolojik durumu üzerinde söküm zamanının etkisi

Abstract

Orman fidanlıklarında fidan söküm zamanı tür, orijin ve yetiştirme tekniklerine bağlı olarak değişebilmektedir. Uygun söküm zamanını sadece morfolojik özellikleri dikkate alarak belirlemek telafisi imkânsız hatalara neden olabilir. Bu nedenle, söküm zamanını doğru belirlemek için fidanın fizyolojik durumunu da belirlemek şarttır. Bu çalışmada, iki farklı orijinden yetiştirilmiş 2+0 yaşlı Toros sediri (Cedrus libani A. Rich.) fidanlarında uygun söküm zamanını belirleyebilmek amacıyla fidanın fizyolojik durumu üzerinde söküm zamanının etkileri incelenmiştir. Kapıdağ ve Bucak orijinli fidanların sökümü 2016 yılı ocak ayından mayıs ayına kadar belirli aralıklarla 7 farklı zamanda gerçekleştirilmiştir. Her bir ölçüm döneminde, basınç-hacim eğrisi tekniği yardımıyla su potansiyeli bileşenlerinden solma noktasındaki osmotik potansiyel (ψπTLP), doygun haldeki osmotik potansiyel (ψπ100), solma noktasındaki serbest su içeriği (FWCTLP), solma noktasındaki nispi su içeriği (RWCTLP), relatif su içeriği (RWC), birim kuru ağırlık başına düşen simplastik su miktarı (V0/DW), apoplastik su oranı (Va/VT) ve kuru ağırlık oranı (DWF) belirlenmiştir. Ayrıca, kök gelişme potansiyeli ile iğne yaprak ve kök örneklerinde toplam karbonhidrat içeriği belirlenmiştir. Çalışma sonuçlarına göre ψπTLP, ψπ100, iğne yaprak ve kök örneklerinde toplam karbonhidrat içeriği ve kök gelişme potansiyelinde mevsimsel bir değişim görülmüştür. ψπTLP ve ψπ100 her iki orijinde eş zamanlı olarak ocak sonundan şubat sonuna kadar yükselmiş, sonrasında mart başında bir düşüş gösterdikten sonra mayıs ayına doğru tekrar yükselmiştir. FWCTLP ve RWC’de ölçüm dönemleri arasında önemli bir farklılık belirlenmemiştir. Kök ve iğne yapraklarda toplam karbonhidrat içeriği her iki orijinde ocak sonundan mayıs başına doğru yavaş yavaş azalmıştır. Kök gelişme potansiyeli Kapıdağ orijininde şubat sonu, Bucak orijininde mart başında maksimum değere ulaştıktan sonra düşüşe geçmiştir. Ocak, şubat ve mart başında sökülen fidanların stres dayanıklılığı, mart sonu, nisan veya mayıs ayında sökülen fidanlardan daha yüksektir. Eğirdir Orman Fidanlığı koşullarında güvenli söküm zamanı ocak- mart başı dönem olarak tespit edilmesine karşın, söküm veya dikim için hava koşulları uygun değil ise, söküm zamanı mart sonuna kadar ileriye çekilebilir.

Keywords

• Toros sediri,Osmotik potansiyel,Kök gelişme potansiyeli,Çözünebilir şeker

References

1. Anonim, 2015. Türkiye Orman Varlığı. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Orman Genel Müdürlüğü, Ankara.
2. Aussenac, G., Guehl, J. M., Kaushal, P., Granier, A., Grieu, Ph., 1988. Criteres physiologiques pour l’evaluation de la qualite des plants forestiers avant plantation. Rev. For.Fr. XL, 131-139.
3. Cleary, B.D., Greaves, R.R., 1979 (Çeviri: Eyüboğlu, A.K.). Fidan. Orm. Araşt. Enst. Dergisi, 25 (2): 31-67.
4. Corcuera, L., Camarero, J.J., Gil-Pelegrín, E., 2002. Functional groups in Quercus species derived from the analysis of pressure–volume curves. Trees, 16, 465–472.
5. Dağdaş, S., 2012. Doğu Akdeniz bölgesinde kurulu Toros Sediri (Cedrus libani A. Rich.) orijin denemelerinin 6. ve 10. Yıl sonu ara sonuçları. KSÜ Doğa Bil. Der., Özel sayı, 161- 179.
6. Deligoz, A., Gur M., 2017. Studies on tissue water relations and soluble sugars in Cilician Fir (Abies cilicica) seedlings during bud dormancy. Journal of Environmental Biology, 38, 1-6.
7. Deligöz, A., 2007. Anadolu karaçamı [Pinus nigra Arn. Subsp. pallasiana (Lamb.) Holmboe] fidanlarına ait bazı temel morfolojik ve eko-fizyolojik özelliklerin dikim başarisina etkisi. Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
8. Deligöz, A., 2011. Seasonal changes in the physiological characteristics of Anatolian black pine and the effect on seedling quality. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 35(1): 23-30.

9. Deligöz, A., 2012. Morphological and physiological differences between bareroot and container Juniperus excelsa seedlings. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 35(5): 619-628.
10. Deligöz, A., Genç, M., 2010. Orman fidanlıklarinda fidan söküm dönemi tespitinde kullanılabilecek yöntemler, III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi, 20-22 Mayıs, 2010, Bildiriler Kitabı, II. Cilt, 804-813, Artvin.
11. Dirik, H., 1993. Kızılçam (Pinus brutia Ten.)’da fidan morfolojisinin dikim başarısına etkileri. Uluslararası Kızılçam Sempozyumu, 23 Ekim, 348-355, Marmaris, Türkiye.
12. Dirik, H., 1991. Kızılçam (Pinus brutia Ten.)’da bazı önemli fidan karakteristikleri ile dikim başarısı arasındaki ilişkiler. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
13. Dirik, H., 1999. Dikim mevsiminde karaçam (Pinus nigra Arn. ssp. pallasiana Lamb. Holmboe.) fidanlarındaki fizyolojik değişiklikler ve bunun dikim başarısı üzerindeki etkileri. İ.Ü. Orman Fakültesi Dergisi, 49A, 59-74.
14. Dirik, H., 2000. Farklı biyoiklim koşullarını temsil eden kızılçam (Pinus brutia Ten.) orijinlerinin kurak dönemdeki su potansiyellerinin basinç-hacim (P-V) eğrisi ile analizi. İ.Ü. Orman Fakültesi Dergisi, 50A, 93-103.
15. Doi, K., Morikawa, Y., Hinckley, T. M., 1986. Seasonal trend of several water relation parameters in Cryptomeria japonica seedlings. Canadian Journal of Forest Research. 16(1): 74-77.
16. Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A., Smith, F., 1956. Colorimetric method for determination of sugar and related substances. Analytical Chemistry, 28, 350-356.
17. Ducrey, M.L., 1984. Nursery Cultural Practices: Impacts on Seedling Quality. In: Duryea, M. L., Landis, T.D. (Eds.). Forest Nursery Manual: Production of Bareroot Seedlings. Martinus Nijhoff/Dr W. Junk Publishers. The Hague/Boston/Lancaster, for Forest Research Laboratory, Oregon State University, Corvallis, pp.386.
18. Evcimen, B.S., 1963. Türkiye Sedir Ormanlarının Ekonomik Önemi, Hasılat ve Amenajman Esasları. Orman Genel Müdürlüğü Yayınları No: 355/16.
19. Feret, P.P., Kreh, R.E., 1985. Seedling root growth potential as an indicator of loblolly pine field performance. Forest Science, 31(4): 1005-1011.
20. Freyman, R.C., Feret, P.P, Dewald, L.E., 1986. Variation in Loblolly pine seedling root growth potential over two lifting seasons. In: Proc. of the 1986 Meeting of Southern Forest Nursery Association, pp. 224-231.
21. Genç, M., 1992. Doğu ladini (Picea orientalis (L.) Link) fidanlarina ait bazı morfolojik ve fizyolojik özelliklerle dikim başarısı arasındaki ilişkiler. Doktora Tezi, KTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
22. Genç, M., Yahyaoğlu, Z., 2007. Kalite Sınıflamasında Kullanılan Özellikler ve Tespiti. Fidan Standardizasyonu, Standart Fidan Yetiştirmenin Biyolojik ve Teknik Esasları. Yahyaoğlu, Z., Genç, M., (Eds.), Süleyman Demirel Üniversitesi Yayınları, No. 75, Isparta.
23. Kubiske, M.E., Abrams, M.D., 1991. Seasonal, diurnal and rehydration induced varition of pressure-volume relationships in Pseudotsuga menziesii. Physiologia Plantarum, 83, 107-116.
24. Parker, W.C., Pallardy, S.G., Hinckley, T.M., Teskey, R.O. 1982. Seasonal changes in tissue water relations of three woody species of the Quercus-carya forest type. Ecology, 63, 1259-1267.
25. Puttonen, P., 1997. Looking for the “Silver Bullet”- can one test do it all? New Forests, 13, 9 – 27.
26. Ritchie, G.A., Schula, R.G., 1984. Seasonal changes of tissue-water relations in shoots and root systems of Douglas-fir seedlings. For. Sci., 30, 538-548.
27. Semerci, A., 1994. Doğu ladini (Picea orientalis L. Link.) fidanlarında su potansiyeli bileşenlerinde oluşan dönemsel değişimler. Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
28. Semerci, A., 2002. Sedir (Cedrus libani A. Rich.) fidanlarına ait bazı morfolojik ve fizyolojik karakteristikler ile İç Anadolu’daki dikim başarısı arasındaki ilişkiler. İç Anadolu Ormancılık Araştırma Enstitüsü Yayınları, 142s, Ankara.
29. Tyree, M.T., Cheung, Y.N.S., MacGregor, M.E., Talbot, A.J-B., 1978. The characteristics of seasonal and ontogentic changes in the tissue-water relations of Acer, Populus, Tsuga and Picea. Can. J. For. Res. 56, 635-647.
30. Yahyaoğlu, Z., Genç, M., 1990. Sedir (Cedrus libani A.Rich.)’de ıslah çalışmaları, Uluslararası Sedir Sempozyumu, 22-27 Ekim 1990, Ormancılık Araştırma Enstitüsü Yayınları 59, 325-333.
31. Yuanyuan, M., Yali, Z., Jiang L., Hongbo, S., 2009. Roles of plant soluble sugars and their responses to plant cold stress. African Journal of Biotechnology, 8(10): 2004-2010.