Determination of Drought Tolerance of Miniature Rose Varieties through Leaf Pressure Sensors

Öz

The aim of this study was to determine the responses of four different miniature rose cultivars (Rosa spp., cv. Mandarin, Orange Juwel, Zwergen Fee 09 and Zwerkönig 78) to water stress conditions when exposed to four different irrigation levels (100%, 75%, 50%, 25%) using leaf pressure sensors. The research was conducted at Çanakkale Onsekiz Mart University, Faculty of Agriculture, Plant Stress Monitoring and Thermography Laboratory (COSMOTLAB) in 2020-2021. The experiment was carried out under controlled conditions in laboratory and the photoperiod was 16/8 hours, temperature was 23±1 ºC and relative humidity was 40±5%. It was found that leaf pressures varied according to the irrigation subjects applied to miniature rose varieties. Especially in Zwergen Fee 09, the differences in leaf pressure values before and after irrigation were found to be significant at all irrigation levels. This suggests that Zwergen Fee 09 may be a potential indicator for determining irrigation timing using leaf pressure graphs. Keywords: Rose, water Stress, turgor pressure

Anahtar Kelimeler

• Rose
• water Stress
• turgor pressure

Proje Numarası

120O276

Minyatür Gül Çeşitlerinin Kuraklık Dayanımlarının Yaprak Basınç Sensörleri Aracılığıyla Belirlenmesi

Öz

Bu çalışmada, dört farklı minyatür gül çeşidinin (Rosa spp., cv. Mandarin, Orange Juwel, Zwergen Fee 09 ve Zwerkönig 78) yaprak basınç sensörleri kullanılarak dört farklı sulama seviyesine (%100, %75, %50, %25) maruz bırakıldığında su stresi koşullarına karşı verdikleri tepkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Araştırma, 2020-2021 yıllarında Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Stresi İzleme ve Termografi Laboratuvarında (BİSİTLAB) yürütülmüştür. Deneme, laboratuvar koşullarında kontrollü şartlar altında gerçekleştirilmiş olup, fotoperiyot 16/8 saat, sıcaklık 23±1 ºC, bağıl nem %40±5 seviyesinde olacak şekilde ayarlanmıştır. Minyatür gül çeşitlerine uygulanan sulama konularına göre yaprak basınçlarının değiştiği saptanmıştır. Özellikle Zwergen Fee 09 çeşidinde yaprak basıncı değerlerinde, sulama öncesi ve sonrası farkların tüm sulama seviyelerinde belirgin olduğu tespit edilmiştir. Bu durum, Zwergen Fee 09 çeşidinin yaprak basıncı grafiklerinden yararlanılarak sulama zamanlamasının belirlenmesi için potansiyel bir gösterge olabileceğini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Gül
• su stresi
• turgor basıncı

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

120O276

Teşekkür

Bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu tarafından Araştırma Projesi No: [120O276] kapsamında desteklenmiştir.

Kaynakça

1. Akçal, A., Demirel, K., Çamoğlu, G., 2017. Farklı sulama düzeylerinin glayölde korm gelişimi ve çiçeklerin vazo ömrü üzerine olan etkileri. ÇOMÜ BAP FHD-2016-1031 No’lu Proje Sonuç Raporu.
2. Banerjee, K., Krishnan, P., Das, B., 2020. Thermal imaging and multivariate techniques for characterizing and screening wheat genotypes under water stress condition. Ecological Indicators. 119. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106829
3. Ben-Gal, A., Kool, D., Agam, N., Van Halsema, G. E., Yermiyahu, U., Yafe, A., Presnov, E., Erel, R., Majdop, A., Zipori, I., Segal, E., Rüger, S., Zimmermann, U., Cohen, Y., Alchanatis, V., Dag, A., 2010. Whole-tree water balance and ındicators for short-term drought stress in non-bearing, barnea olives. Agricultural Water Management. 98: 124-133.
4. Bramley, H., Ehrenberger, W., Zimmermann, U., Palta, J. A., Rüger, S., Siddique, K. H. S., 2013. Non-invasive pressure probes magnetically clamped to leaves to monitor the water status of wheat. Plant and Soil. 369: 257-268.
5. Camoglu, G., 2013. The effects of water stress on evapotranspiration and leaf temperatures of two olive (Olea europaea L.) cultivars. Zemdirbyste-Agriculture. 100(1):91–98.
6. Camoglu, G., Demirel, K., Genc, L., 2018. Use of infrared thermography and hyperspectral data to detect effects of water stress on pepper. Quantitative InfraRed Thermography Journal. 15(1): 81-94.
7. Camoglu, G., Demirel, K., Kahriman, F., Akcal, A., Nar, H., Boran, A., Eroglu, I., Genc, L., 2021. Discrimination of water stress in pepper using thermography and leaf turgor pressure probe techniques. Agricultural Water Management. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.106942.
8. Demirel, K., Çamoğlu, G., Akçal, A., Doğan, G. R., Cengiz, S., Nar, H., Kahrıman, F. 2024. Determination of drought resistance of miniature rose varieties. International Journal of Environmental Studies. 81(6): 2587–2601.

9. Demirel, K., Çamoğlu, G., Akçal, A., Genç, L., Nar, H., 2018b. The Use of leaf pressure sensors to determine water stress in different ornamental plants. Poster Sunumu. 1 st International Congress on Agricultural Structures and Irrigation Irrigation. 26-28 Eylül 2018.
10. Demirel, K., Çamoğlu, G., Sağlık, A., Genç, L., Kelkit, A., 2018a. Çanakkale ili peyzaj alanlarındaki sulama sistemlerinin incelenmesi. Uludağ Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi. 32(1): 127-139.
11. Demirel, K., Genc, L., Bahar, E., Inalpulat, M., Smith, S., Kizil, U., 2014. Yield estimate using spectral indices in eggplant and bell pepper grown under deficit irrigation. Fresenius Environmental Bulletin. 23(5): 1232-1237.
12. Hekimoğlu, B., Altındeğer, M., 2019. Süs bitkileri sektör raporu sorunları ve çözüm önerileri. Samsun İl Tarım ve Orman Müdürlüğü Süs Bitkileri Sektör Raporu. Mayıs 2019, 1.
13. Kocaçalışkan, İ. 2003. Bitki fizyolojisi. DPÜ Fen-Edebiyat Fakültesi Yayını. 420.
14. Li, S., Zhao, L., Sun, N., Liu, Q., Li, H., 2021. Photosynthesis product allocation and yield in sweetpotato with different ırrigation levels at mid-season. Agricultural Water Management. 246. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106708
15. Martinez-Gimeno, M. A., Castiella, M., Rüger, S., Intrigliolo D. S., Ballester, C., 2017. Evaluating the usefulness of continuous leaf turgor pressure measurements for the assessment of persimmon tree water status. Irrigation Science. 35: 159-167.
16. National Intelligence Council. 2012. Global trends 2030: Alternative worlds. https://globaltrends2030.files.wordpress.com/2012/11/global-trends-2030- november2012.pdf, (01.09.2024)
17. O’Shaughnessy, S. A., Evett, S. R., Colaizzi, P. D., Howell, T. A., 2011. Using radiation thermography and thermometry to evaluate crop water stress in soybean and cotton. Agricultural Water Management. 98: 1523-1535.
18. Padilla-Díaz, C. M., Rodriguez-Dominguez, C. M., Hernandez-Santana, V., PerezMartin, A., Fernández. J. E., 2016. Scheduling regulated deficit irrigation in a hedgerow olive orchard from leaf turgor pressure related measurements. Agricultural Water Management. 164: 28–37.
19. Süs Bitkileri Üreticileri Alt Birliği (SÜSBİR), 2024. Süs Bitkileri Sektör Raporu.
20. Tütüncü, E., Demirel, K., Çamoğlu, G., Nar H., Akçal A., 2019. Dahlia bitkisinin fizyolojik özellikleri üzerine su stresinin etkileri. I. Uluslararası Süs Bitkileri Kongresi. 9-11 Ekim 2019. Bursa, Tükiye. 132-144.
21. World Economic Forum, Global freshwater demand will exceed supply 40% by 2030, experts warn, Jaynes C. H., 2023. https://www.weforum.org/, (02.09.2025)
22. Zimmermann, U., Rüger, S., Shapira, O., Westhoff, M., Wegner, L. H., Reuss, R., Gessner, P., Zimmermann, G., Israeli Y, Zhou, A., Schwartz, A., Bamberg, E., Zimmermann, D., 2010. Effects of environmental parameters and irrigation on the turgor pressure of banana plants measured using the non-invasive, online monitoring leaf patch clamp pressure probe. Plant Biology. 12: 424–436.