Selenyum (Se) ve Silisyum (Si)’un Sera Topraksız Domates Yetiştiriciliğinde Kullanılması

Öz

Yetiştiricilik sırasında Si ve Se uygulamalarının bazı bitki türlerinde verim ve ürün kalitesini artırdığı gösterilmiştir. Son yıllardaki araştırma bulguları, söz konusu bu iki elementin bitkilerde bir besin maddesi gibi fayda sağlamasının yanı sıra, biyotik ve abiyotik (kuraklık, tuzluluk vb.) stres koşullarında zararlanmayı azalttığı ve bitkinin strese dayanımını artırdığı yönündedir. Bu faydalarından dolayı, bazı ülkelerde yeni nesil özel gübreler ismi altında Si içeren gübreler üretilerek pazarlanmaya başlamıştır. Silisyum (Si), oksijenden sonra %28’lik bir oranla yerkürede ve toprakta ikinci bol bulunan element olmasına rağmen çoğunlukla çözünemeyen oksitler veya silikatlar şeklindedir. Bitkiler bu çözünmeyen Si formlarını kullanamamaktadır. İnsan ve hayvan organizmalarında büyüme-gelişme ve hayatın devamı için eksikliği risk edilemeyecek bir element olan selenyumun bitki-hayvan-insan beslenme zincirinde yer alması büyük önem arz etmektedir. Son yıllarda yapılan bazı çalışmalarda, bu beslenme zincirinde kritik pozisyonda olan bitkilerin, Se içeriğini artırarak (biofortification) insan ve hayvan organizmalarının Se gereksinimi karşılamaya çalışılmaktadır. Topraksız domates yetiştiriciliğinde bitkilerin beslenmesinde 2.8 mM Si, Potasyum Silikat (K₂SiO₃) formunda ve 10 µM Se, Sodyum Selenat (Na₂SeO₄) formunda kullanılmıştır. Bitki boyu ve yaprak sayısı gibi büyüme parametreleri üzerinde Se ve Si etkileri önemli bulunmamıştır. Selenyum uygulaması %8 verim artışı göstermiştir. Silisyum uygulamasının topraksız domates yetiştiriciliğinde verimi artırıcı bir etkisi görülmemiştir. Benzer şekilde Se ve Si ikisi beraber uygulandığında verim değeri kontrole ile benzer olmuş ve artmamıştır. Selenyum uygulaması, domates meyvelerinde ağırlık, çap, hacim ve sertlik gibi fiziksel özelliklerde hafif artış göstermiştir. Meyvelerin Se ve Si içerikleri biraz artmıştır bu durum insan beslenmesi bakımından önemli olabilir.

Anahtar Kelimeler

• Selenyum
• silisyum
• bitki besleme
• topraksız tarım

Solanum lycopersicum Use of Selenium (Se) and Silicon (Si) in Soilless Production of Tomato

Öz

Although selenium (Se) and Silicon (Si) are not shown as essential mineral nutrients, may be this information can be change in close future. Because these 2 elements have significant positive effects on plant growth and developments in many plant species. Also, there are so many studies that Se and Si have important increasing effects on yield and crop quality properties. In recent researches showed that Se and Si not only increase plant growth and yield but also protect plants from biotic and abiotic stress factors. Because of these properties of Si, in some countries new generation fertilizers with Si is produced and distributed to the market. Although the Silicon is more abundant elements with 28% percent after oxygen in earth, plants are not utilized from the Si forms. Selenium is an essential micronutrient for human and animals. In recent years some researchers have been carried out in order to increase plant’s Se contents (biofortification) for getting benefits in nutrition of human and animals. In the present study, in soilless cultivation of tomato 2.8 mM Si and 10 µM Se used as K₂SiO₃ and as Na₂SeO₄ formulations, respectively. The effects of the Se and Si on plant height and number of leaves were not significant. Selenium supply increased the total yield 8% in comparison control; however, Si supply did not increase the yield. Selenium and Si fertigation slightly increased the tomato fruit physical properties as weight, diameter, volume and firmness. Se and Si contents of the fruit were slightly increased by the treatments. This can be important especially for the human nutrition.

Anahtar Kelimeler

• Selenium
• Silicon
• soilless culture
• human nutrition
• Solanum lycopersicum

Kaynakça

1. Ashraf, M., Rahmatullah, M., Afzal, R., Ahmed, F., Mujeeb, A., Sarwar, L.A., 2010. Alleviation of detrimental effects of NaCl by Silicon nutrition in salt-sensitive and salt-tolerant genotypes of sugarcane (Saccharum officinarum L.). Plant and Soil, 326:381-391.
2. Avcu, S., Akhoundnejad, Y., Daşgan, H.Y., 2013. Domateste tuz stresi üzerine selenyum ve silikon uygulamalarının etkileri. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi 6(1):183-188.
3. Combs, G.F. Jr., 2001. Selenium in global food systems. Br. J. Nutr., 85:517-542.
4. Çetinsoy, F., Daşgan, H.Y., 2015. Açıkta hıyar yetiştiriciliğinde yapraktan uygulanan selenyum ve silisyumun etkileri. İç Anadolu Bölgesi 2. Tarım Kongresi, 28-30 Nisan 2015. Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi’nde yayın aşamasındadır.
5. Daşgan, H.Y., Kusvuran, S., Ortas, I., 2008. Responses of soilless grown tomato plants to arbuscular mycorrhizal fungal (Glomus fasciculatum) colonization in recycling and open systems. African J. of Biotech., 7(20):3606-3613.
6. Daşgan, H.Y., Akhoundnejad, Y., 2015. Sera topraksız hıyar yetiştiriciliğinde selenyum (Se) ve silisyum (Si)’un kullanılması. Uluslararası Katılımlı Türkiye Doğal Beslenme ve Yaşam Boyu Sağlık Zirvesi, 20-23 Mayıs 2015, Bilecik.
7. Djanaguiraman, M., Durga Devi, D., Shanker, A.K., Annie Sheeba, J., Bangarusamy, U., 2004. Impact of selenium spray on monocarpic senescence of soybean (Glycine max L.). Food, Agriculture & Environment, 2(2):44-47.
8. Hartikainen, H., Xue, T.L., Piironen, V., 2000. Selenium as an antioxidant and pro-oxidant in ryegrass. Plant Soil, 225:193-200.

9. Hartikainen, H., 2005. Biogeochemistry of selenium and its impact on food chain quality and human health. J. Trace. Elem. Med. Biol., 18:309-318.
10. Hawrylak-Nowak, B.H., 2009. Beneficial effects of exogenous selenium in cucumber seedlings subjected to salt stress. Biol. Trace. Elem. Res. 132(l-3):259-69.
11. Kapoor, R., Nasim, S.A., Dhir, B., Mahmooduzzafar, A.M., 2012. Selenium treatment alters phytochemical and biochemical activity of in vitro-grown tissues and organs of Allium sativum L., In vitro Cell. Dev. Biol. Plant 48:411-416.
12. Lee, S.K., Sohn, E.Y., Hamayun, M., Yoon, J.Y., Lee, I.J., 2010. Effect of Silicon on growth and salinity stress of soybean plant grown under hydroponic system. Agroforest. Syst., 80:333-340.
13. Ma, J.F., 2004. Roel of Silicon in enhancing the resistance of plants to abiotic and biotic stress. Soil Sci. Plant Nutr., 50:11-18.
14. Rios, J.J., Blasco, B., Rosales, M.A., Sanchez-Rodriguez, E., Leyva, R., Cervilla, L.M., Romero, L., Ruiz, J.M., 2010. Response of nitrogen metabolism in lettuce plants subjected to different doses and forms of selenium. J. Sci. Food Agric., 90:1914-1919.
15. Savvas, D., Giotis, D., Chatzieustratiou E., Bakea, M., Patakioutas, G., 2009. Silicon supply in soilless cultivation of zucchini alleviates stress induced by salinity and powdery mildew infections. Environ. Expt. Botany, 65:11-17.
16. Savvas, D., Gizas, G., Karras, G., Lydakis-Simantiris, N., Salahas, G., Papadimitriou, M., Tsouka, N., 2007. Interactions between Si and NaCI salinity in a soilless culture of roses in greenhouse, Europ. J. Hort. Sci., 72 (2):73-79.
17. Seppânen, M.M, Kontturi, J., Lopez Heras, I., Madrid, Y., Camara, C., Hartikainen, H., 2010. Agronomic biofortification of Brassica with selenium enrichment of Se-Met and its identification in Brassica seeds and meal. Plant Soil, 337:273-283.
18. Sharma, S., Bansal, A., Dhillon, S.K., Dhillon, K.S., 2010. Comparative effects of selenate and selenite on growth and biochemical composition of rapeseed (Brassica napus L.). Plant Soil, 329:339-348.
19. Terry, N., Zayed, A.M., de Souza, M.P., 2000. Taran Selenium in higher plants. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 51:401-432.
20. Toresano-Sanchez, F., Valverde-Garcia, A., Camacho-Ferre, F., 2012. Effect of the application of Silicon hydroxide on yield and quality of cherry tomato. Journal of Plant Nutrition, 35:567-590.
21. Turakainen, M., Hartikainen, H., Seppânen, M.M. 2004. Effects of selenium treatments on potato (Solanum tuberosum L.) growth and concentrations of soluble sugars and starch. J. Agric. Food Chem., 52:5378-5382.
22. Türkmen, Ö., 2010. Toprak özellikleri ile Se yarayışlılığı arasındaki ilişkiler ve sarımsağın Se ile zenginleştirilmesi. Doktora Tezi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Anabilim Dalı, 177s.