Potasyum Uygulamalarının Yüksek Sıcaklığa Hassas Fasulye Genotiplerinde Klorofil İyon ve Enzim Aktivite Değişimlerine Etkileri

Öz

Serada yetiştiriciliğindeki en önemli problemlerin başında yüksek sıcaklığın olumsuz etkisi gelmektedir. Sera fasulye yetiştiriciliğinde yüksek sıcaklık verimi ve kaliteyi olumsuz etkileyen stres faktörlerinin başında gelmektedir. Bu çalışmada üretim dönemindeki yüksek sıcaklık nedeniyle fasulyede oluşacak verim ve kalite kayıplarını azaltmak amaçlanmıştır. Potasyum uygulamalarının etkinliğinin araştırıldığı çalışmada yüksek sıcaklık stresine hassas olan Zulbiye çeşidi ile önceki çalışmalarda yüksek sıcaklığa hassas olduğu belirlenen V71 genotipi kullanılmıştır. Fasulye tohumları 2:1 oranında torf perlit karışımı içeren 2 litrelik saksılara ekilmiştir. Potasyum (K) dozları: 0 (kontrol) ppm, 500 ppm, 1000 ppm ve 2000 ppm şeklinde yer almış olup, çalışma dört tekrarlı ve her tekrarda 4 saksı ve her saksıda iki bitki olacak şekilde tesadüf parselleri faktöriyel deneme desenine göre dizayn edilmiştir. Tohumlar ekilip deneme sonlandırılıncaya kadar Hoagland besin çözeltisiyle sulanmıştır. Tohum ekiminden itibaren 24. güne geldiğinde kontrol bitkilerinin sıcaklığı serada 20 - 25 ⁰C arasında değişirken, yüksek sıcaklık uygulanan bitkiler ise sera içinde ek bir tünele alınmıştır. Stres uygulanan 24 günlük fasulye bitkilerinde stres etkisinin değerlendirlmesi için katalaz (CAT), süperoksitdismutaz (SOD), askorbatperoksidaz (APX), malondialdehit (MDA), Klorofil-a, Klorofil-b, toplam klorofil, K, Ca ve Mg içerikleri incelenmiştir. Sonuç olarak, özellikle 1000 ppm K dozunun yüksek sıcaklığın olumsuz etkilerini azaltmada kullanılabilir olduğu belirlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler

• Yüksek sıcaklık stresi,Besin elementi,Enzim,Klorofil,Phaseolusvulgaris,Yüksek sıcaklık stresi

Effects of Potassium Applications on Changes of Chlorophyl, Ion and Enzyme Activity in Heat Sensitive Bean Genotypes

Abstract

One of the most important problems in greenhouse production is the negative effect of high temperature. High temperature that is one of the stress factors negatively affects quality and yield in the cultivation of greenhouse bean. This study aimed to reduce yield and quality losses due to high temperature during production period. In this study, which investigated the effectiveness of potassium applications, Zulbiye bean variety were used that it is sensitive to high temperature stress and the V71 genotype investigated in our previous studies were used that it is sensitive to high temperature stress. Bean seeds were planted in 2-liter pot containing a 2: 1 mixture of peat and perlite. Doses of potassium (K) were in the form of 0 (control) ppm, 500 ppm, 1000 ppm and 2000 ppm, and the study was performed in the four repetitions and four pots in each repetition, and two plants in each pot, according to the factorial experimental design. Plants were irrigated with the Hoagland nutrient solution from bean seeds were planted to the end of the study. When it reaches 24 days from planting, the temperature of the control plants varies between 20 - 25 ⁰C in the greenhouse, whereas plants applied high temperature were taken an additional tunnel in the green house. In order to be able to see the effect of stress on the bean plants, in the bean genotypes, CAT, SOD, APX, MDA, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, K, Ca and Mg contents changes were examined. In conclusion, in the study investigating the effect of different doses K applications on tolerance to high temperature in beans, especially 1000 ppm K dose might be used to reduce adverse effects of high temperature.

Keywords

• Nutrient element,Enzyme,Chlorophyll,Phaseolus vulgaris,High temperature stress

References

1. KAYNAKLAR
2. Aktaş H, (2002). Biberde Tuza Dayanıklılığın Fizyolojik Karakterizasyonu ve Kalıtımı. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enst. Doktora Tezi, Adana, 105 sayfaAlmeselmani M, Deshmukh PS, Sairam RK, Kushwaha SR, Singh TP, (2006). Protective role of antioxidant enzymes under high temperature stress. Plant science, 171(3), 382-388.Ali SG, Rab A, (2017). The Influence Of Salınıty And Drought Stress On Sodıum, Potassıum And Prolıne Content Of Solanum Lycopersıcum L. Cv. Rıo Grande Pak. J. Bot., 49(1): 1-9, 2017. Alp Y, Kabay T, (2017). Kuraklık Stresinin Yerli ve Ticari Domates Çeşitlerinde Bazı Fizyolojik Parametreler üzerine Etkileri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(2), 86-96.Alp Y, Kabay T, (2017). Kuraklık Stresinin Bazı Yerli ve Ticari Domates Çeşitlerinde Bitki Gelişimi Üzerine Etkileri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 27(3), 387-395Amira MS, Qados A, (2011). Effect of Salt Stress on Plant Growth and Metabolism of Bean Plant Vicia faba (L.). Journal of The Saudi Society of Agricultural Sciences. 10,7-15 Bağcı E, (2010). Nohut Çeşitlerinde kuraklıkğa bağlı oksidatif stresin fizyolojik ve biyokimyasal parametrelerle belirlenmesi (Doktora tezi basılmamış). Ankara üniversitesi Fen Bilimleri Fakültesi, s. 403 Ankara.Barnabas B, Jäger K, Fehér A, (2008). The effect of drought and heat stress on reproductive processes in cereals. Plant, cell & environment, 31(1), 11-38.Çetinsoy MF, Daşgan HY, (2016). Hıyar Yetiştiriciliğinde Selenyum ve Silisyum Yaprak Gübrelerinin Etkileri. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi TARGİD Özel Sayı 243-252Çolpan E, Zengin M, Özbahçe A (2013). The Effects of Potassium on the Yield and Fruit Quality Components of Stick Tomato Hort. Environ. Biotechnol. 54(1):20-28.Demirel U (2008). Pamukta Yüksek Sıcaklık Stresi İle İlişkili Genlerin Farklılık Gösterim Yöntemiyle Belirlenmesi (Doktora Tezi, Basılmamış). Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Şanlıurfa.Daşgan HY, Koç S, Ekici B, (2006). Bazı fasulye ve börülce tiplerinin tuz stresine tepkileri. Alatarım. Dergisi 5(1): 23 – 31Ertiflik H, Zengin M (2015). Effects of Increasing Rates of Potassium and Magnesium Fertilizers on the Nutrient Contents of Sunflower Leaf. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences 29(2):51-61. Georgieva K, Szigeti Z, Sarvari E, Gaspar L, Maslenkova L, Peeva V, Tuba Z (2007). Photosynthetic activity of homoiochlorophyllous desiccation tolerant plant Haberlea rhodopensis during dehydration and rehydration. Planta, 225(4): 955-964.Gonzalez CJ, Pastenes C (2012). Water-stress-induced thermotolerance of photosynthesis in bean (Phaseolus vulgaris L.) plants: The possible involvement of lipid composition and xanthophyll cycle pigments. Environmental and Experimental Botany, 77, 127-140.Jebara S, Jebara M, Limam F, Aouani ME (2005). Changes in ascorbate peroxidase, catalase, guaiacol peroxidase and superoxide dismutase activities in common bean (Phaseolus vulgaris) nodules under salt stress. Journal Of Plant Physiology, 162(8), 929-936.Kabay T, Şensoy S (2016). Kuraklık Stresinin Bazı Fasulye Genotiplerinde Oluşturduğu Enzim, Klorofil ve İyon Değişimleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 26(3), 380-395Kabay T, Erdinç Ç, Şensoy S (2017). Effects Of Drought Stress On Plant Growth Parameters, Membrane Damage Index And Nutrıent Content In Common Bean Genotypes The Journal Of Animal & Plant Sciences, 27(3), Page: 940-952Kabay T, Șensoy S (2017). Enzyme, chlorophyll and ion changes in some common bean genotypes by high temperature stress. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 54(4), 429-437.Kacar B, Katkat B, Öztürk Ş (2006). Bitki Fizyolojisi. Nobel YayımDağıtım. 2.493-533Kuşvuran Ş (2010). Kavunlarda Kuraklık ve Tuzluluğa Toleranslı Fizyolojik Mekanizmaları Arasındaki Bağlantılar (Doktora tezi, basılmamış). Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü s. 356, Adana.Lichtenthaler HK, Wellburn AR (1983). Determinations of total careteonids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biomchem. Soc. Transac., 11:591-592.Özen HÇ, Onay A, 2007. Bitki Fizyolojisi. Nobel Yayım Dağıtım, 275-2871. Özkan CF, Asri FÖ, Demirtaş EI, Arı N (2013). Örtüaltı Biber Yetiştiriciliğinde Organik ve Kimyasal Gübre Uygulamalarının Bitkinin Beslenme Durumu ve Bitki Gelişimi Üzerine Etkileri Toprak Su Dergisi Cilt 2 Sayı 2 (96-101)Rosales SR, Shibata JK, Acosta Gallegos JA, Trejo Lopez C, Ortiz Cereceres J, Kelly JD (2005).Carbohydrate content in plant organs and seed yield in common bean under drought stress..Agricultura Técnica en México, 31(2):139-151.Sanchez-Rodriguez E, Rubio-Wilhelmi M, Cervilla LM, Blasco B, Rios JJ, Rosales MA, Ruiz JM (2010). Genotypic differences in some physiological parameters symptomatic for oxidative stress under moderate drought in tomato plants. Plant science, 178(1), 30-40.Terzi R, Sağlam A, Kutlu N, Nar H, Kadioğlu A (2010). Impact of soil drought stress on photochemical efficiency of photosystem II and antioxidant enzyme activities of Phaseolus vulgaris cultivars. Turkish Journal of Botany, 34(1).Wahid A, Gelani S, Ashraf M, Foolad MR (2007). Heat tolerance in plants: an overview. Environmental and Experimental Botany, 61(3), 199-223.Wang M, Zheng Q, Shen Q, Guo S (2013). The Critical Role of Potassium in Plant Stress Response. Int. J. Mol. Sci.,14,7370-7390; doi:10.3390/ijms14047370Yıldız M, Terzi H (2007). Bitkilerin yüksek sıcaklık stresine toleransının hücre canlılığı ve fotosentetik pigmentasyon testleri ile belirlenmesi. ErciyesÜniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 23 (1-2) 47 - 60 (2007).Zengin FK (2007). Fasulye Fidelerinin (Phaseolus vulgaris L. cv. Strike) Pigment İçeriği Üzerine Bazı Ağır Metallerin Etkileri. KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 10-2 Kahramanmaraş. Zushi K, Kajiwara S, Matsuzoe N (2012). Chlorophyll A Fluorescence OJIP transient as a tool to characterize and evaluate response to heat and chilling stres in tomato leaf and fruit. Scientia Horticulturae, 148 39-46..