Effect of Calcium and Silicium Applications on Nutrient Content of Tomato Seedlings

Abstract

Objective: This study aimed to determine the effects of different doses of calcium (Ca) and silicon (Si) element applications on tomato seedling development and nutrient element uptake Materials and Methods: Tomato seeds of Falcon variety were used in the study. Peat + perlite mixture prepared in 3:1 ratio was filled into vials as seedling growing medium. The seedlings were grown in a climate chamber with a humidity level of 65-70% and photoperiods of 16 hours of light and 8 hours of darkness. The temperature was controlled at 23±2 0C. The study was organized according to the randomized plots experimental design with 3 replications for each treatment and 20 plants in each replicate. Tomato seeds were sown in the same depth in the same compartments with peat + perlite mixture (3:1), one seed in each compartment, and watered with pure water until germination. The seedlings that started to show true leaves were watered with fourteen different nutrient solutions in equal amounts. While N, P, Mg, S, K, Fe, B, Cu and Zn were kept constant in the prepared nutrient solutions, Ca and Si elements were applied at different doses. Results: Wet weights (g) and macro and micronutrient contents of the leaves of the seedlings at planting maturity were determined. As a result of the measurements and analyzes, it was concluded that the seedlings of the 12th, 13th, 14th and 11th treatments were the best quality and most tender seedlings. It is noteworthy that the 13th and 14th treatments were plants to which 200 ppm and 300 ppm of silicon was applied, while the 11th and 12th treatments were plants to which silicon was not added and the two highest doses of calcium were applied. Conclusion: The results obtained indicate that silicon applications at appropriate doses have positive effects on both seedling growth and quality. It is suggested that this important and unique subject in agricultural production should be carried out in other vegetable species.

Keywords

• Tomato seedling development
• Seedling quality
• Calcium
• Silicon

Kalsiyum ve Silisyum Uygulamalarının Domates Fidelerinde Bitki Besin Maddesi İçeriğine Etkisi

Öz

Amaç: Bu çalışma, farklı dozlarda kalsiyum (Ca) ve silisyum (Si) elementi uygulamalarının domates fidesi gelişimi ve besin elementi alımı üzerindeki etkilerini belirlemeyi amaçlamıştır. Materyal ve Yöntem: Çalışmada Falcon çeşidine ait domates tohumları kullanılmıştır. 3:1 oranında hazırlanan torf + perlit karışımı fide yetiştirme ortamı olarak viyollere doldurulmuştur. Fideler, iklim odasında yetiştirilmiş olup; nem seviyesi %65-70 aralığında, aydınlık süresi 16 saat ve karanlık süresi 8 saat olarak belirlenmiş fotoperiyodlar altında yetiştirilmiştir. Sıcaklık ise 23±2 0C’de tutulmuştur. Çalışma, tesadüf parselleri deneme desenine göre düzenlenmiş olup, her bir uygulama için 3 tekrarlanmış ve her tekrarda 20 bitki bulunacak şekilde kurulmuştur. Domates tohumları torf + perlit karışımı (3:1) bulunan viyollere aynı derinlikte olacak şekilde her bir bölmeye birer tohum olacak şekilde ekilmiş, çimleninceye kadar saf su ile sulanmıştır. Kotiledon yaprakları tam olarak oluşan fideler, on dört farklı besin solüsyonu uygulaması ile sulama ihtiyacı olduğu zaman eşit miktarlarda sulanmıştır. Hazırlanan besin solüsyonlarında N, P, Mg, S, K, Fe, B, Cu ve Zn sabit tutulurken, Ca ve Si elementleri ise farklı dozlarda uygulanmıştır. Araştırma Bulguları: Dikim olgunluğuna gelen fidelerin yaş ağırlıkları (g) ve fide yapraklarında makro ve mikro besin elementi içerikleri ölçülmüştür. Yapılan ölçüm ve analizler değerlendirildiğinde; 12., 13., 14. ve 11. Uygulamalar ile yetiştirilen fidelerin en kaliteli ve pişkin fideler olduğu belirlenmiştir. 13. Ve 14.Uygulamalarda bitkilere Silisyum 200 ppm. 300 ppm uygulandığı, 11. ve 12.uygulamaların ise silisyum ilave edilmemiş ve kalsiyumun en yüksek iki dozunun uygulandığı bitkiler olduğu dikkat çekmektedir. Sonuç: Elde edilen sonuçlar uygun dozda silisyum uygulamaları ile fide gelişimi ve kalitesi üzerine olumlu yönde etkilerde bulunduğu yöndedir. Tarımsal üretimde önemli olan bu konunun farklı sebze türlerinde de yapılması önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Domates fide gelişimi
• Fide kalitesi
• Kalsiyum
• Silisyum

Kaynakça

1. Aktaş, M., Ateş, A. (1998). Bitkilerde Beslenme Bozuklukları Nedenleri Tanınmaları Nurol Matbaacılık A.Ş. Ostim-Ankara.
2. Aydeniz, A., (1985). Toprak Amenajmanı. Ankara Üniv., Zir., Fak., Yayın No:928. Ders kitabı 263.Ankara.554 s.
3. Barker, A. V, & Pilbeam, D. J. (2015). Handbook of plant nutrition. CRC press.
4. Boşgelmez, A., Boşgelmez, İ. İ., Savaşçı, S., &Paslı, N. (2001). Ekoloji – II (Toprak), Başkent Klişe Matbaacılık, Kızılay-Ankara.
5. Congreves, K. A., & Van Eerd, L. L. (2015). Nitrogen cycling and management in intensive horticultural systems. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 102, 299–318.
6. Güldaş, M., & Dağlıoğlu, F. (2008). Kalsiyum klorürün meyve ve sebze işlemede kullanılması. Türkiye 10. Gıda Kongresi, 319-322.
7. Kacar, B, & İnal, A. (2008). Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241. Fen Bilimleri, 63(1).
8. Kacar, B. (1994). Toprak Analizleri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları:3, Ankara, 703s.

9. Kacar, B. (2005). Functions and effects of potassium on plant quality. Workshop on the importance and place of potassium in agriculture. Eskişehir. Turkey: October, 3-4 October 2005, 20–30.
10. Kacar, B., & Katkat, V. (2009). Bitki Besleme. Nobel yayınları, Ankara, 659 s.
11. Liang, Y., Sun, W., Zhu, Y-G., & Christie, P. (2007). Mechanisms of silicon-mediated alleviation of abiotic stresses in higher plants: a review. Environment Pollution, 147(2), 422–428.
12. Loué, A. (1986). Les Oligo-Éléments en Agriculture. Agri- Nathan International, 43 Rue du Chemin- Vert, 75011 Paris.
13. Ma, J. F., Goto, S., Tamai, K., & Ichi, M. (2001). “Role of root hairs and lateral roots in silicon uptake by rice”. Plant Physiology, 127, 1773-1780.
14. Ma, J. F., (2004). Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses. Soil Science and Plant Nutrition, 50(1), 11-18.
15. Parvin, K., Ahamed, K. U., Islam, M. M., Haque, M. N., Hore, P. K., Siddik, M. A., &Roy, I. (2015). Reproductive behavior of tomato plant under saline condition with exogenous application of calcium. Middle-East Journal of Scientific Research, 23(12), 2920–2926.
16. Singh, K. K., Singh, K., Singhl, R. S., Singh, R., & Chandel, R. S. (2005). Silicon Nutrition In Rice- A Review. Agricultural Reviews, 26 (3), 223-228.
17. Sistani, K. R., Savant, N. K., & Reddy, K. C. (1997). Effect of rice hull ash silicon on rice seedling growth. Journal of Plant Nutrition, 20(1), 195-201.
18. Torun, Y. (2003). Salatalık (Cucumis sativus l.) Fide Gelişiminde İdeal İyon Konsantrasyonlarının ve Alım Mekanizmalarının Belirlenmesi. (Basılmamış, yüksek lisans tezi). Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
19. Van Eerd, L. L. (2018). Comparing soluble to controlled-release nitrogen fertilizers: storage cabbage yield. profit margins. and N use efficiency. Canadian Journal of Plant Science, 98, 815–829.