The Effects of Different Salt Concentration Pretreatments on Germination and Seedling Growth Parameters in Tomato (Solanum lycopersicum)

Öz

Salinity is one of the most important abiotic stress factors limiting growth and development in plants. Tomato (Solanum lycopersicum) is one of the most produced and consumed vegetables in the world. In this study, it was aimed to determine the effects of different salt concentration pre-treatments on tomato germination and seedling growth parameters. The experiment was carried out in Siirt University Horticulture Department Laboratory. Rio Grande and H2274 tomato cultivars were used as plant material. Five different salt concentrations (0, 1, 2, 3 and 4 M) were determined as salt pretreatment. The study was carried out using completely randomized experimental design with two factors. In experiments, there were 3 replications and 10 plant materials in each replication. At the end of the study, germination parameters such as germination percentage (%), average germination time, germination index, germination rate, and seedling height, hypocotyl diameter, root length, fresh weight and dry weight were evaluated. According to the results we obtained at the end of the study, it was determined that salt pre-application decreased the germination percentage and plant height in both cultivars. Fresh weight of the Rio Grande tomato cultivar decreased at all concentrations of salt pre-treatment compared to the control, but there were differences between the treatments in the H2274 cultivar. Root weight increased in Rio Grande cultivar with salt pre-treatment compared to control, but decreased in H2274 except 3 M salt pre-treatment. It was revealed that there were differences in germination and seedling development in the two cultivars at different salt concentration pre-treatments.

Anahtar Kelimeler

• Tomato
• salinity
• pre-treatment
• germination

Domateste (Solanum lycopersicum) Farklı Tuz Konsantrasyonu Ön Uygulamalarının Çimlenme ve Fide Gelişim Parametrelerine Etkileri

Öz

Tuzluluk bitkilerde büyüme ve gelişmeyi sınırlandıran en önemli abiyotik stres faktörlerinden biridir. Dünyada en çok üretilen ve tüketilen sebze türlerinin başında domates (Solanum lycopersicum) gelmektedir. Bu çalışmada, domates çimlenme ve fide gelişim parametreleri üzerine farklı tuz konsantrasyonu ön uygulamalarının etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneme, Siirt Üniversitesi Bahçe Bitkileri Bölümü Laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Bitki materyali olarak Rio Grande ve H2274 domates çeşidi kullanılmıştır. Tuz ön uygulaması olarak beş farklı tuz konsantrasyonu (0, 1, 2, 3 ve 4 M) belirlenmiştir. Çalışma iki faktörlü tesadüf parselleri deneme desenine göre kurulmuştur. Denemelerde, 3 tekerrür ve her tekerrürde 10 bitki materyali bulunmaktadır. Çalışma sonunda çimlenme yüzdesi (%), ortalama çimlenme zamanı, çimlenme indeksi, çimlenme hızı gibi çimlenme parametreleri ile fide boyu, hipokotil çapı, kök uzunluğu, yaş ağırlık ve kuru ağırlık parametreleri değerlendirilmiştir. Çalışma sonunda elde ettiğimiz sonuçlara göre tuz ön uygulamasının çimlenme yüzdesini ve bitki boyunu her iki çeşitte de azalttığı belirlenmiştir. Rio Grande domates çeşidinde tuz ön uygulamasının tüm konsantrasyonlarında yaş ağırlığın, kontrole kıyasla azaldığı ancak H2274 çeşidinde uygulamalar arasında farklılıkların olduğu görülmüştür. Kök ağırlığı, kontrole kıyasla tuz ön uygulamalarında Rio Grande çeşidinde artmıştır, fakat H2274 çeşidinde 3 M tuz ön uygulaması haricinde azalmıştır. İki çeşit içinde, farklı tuz konsantrasyonu ön uygulamalarında çimlenme ve fide gelişiminde farklılıkların olduğu ortaya çıkmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Domates
• tuzluluk
• ön uygulama
• çimlenme

Kaynakça

1. Abazarian R, Yazdani MR, Khosroyar K, Arvin P, 2011. Effects of Different Levels of Salinity on Germination of Four Components of Lentil Cultivars. African Journal of Agricultural Research, 6: 2761- 2766.
2. Abbasdokht H, 2011. The Effect of Hydropriming and Halopriming on Germination and Early Growth Stage of Wheat (Triticum aestivum L.). Desert, 16: 61- 68.
3. Açıkgöz N, Açıkgöz N, 2001. Common Mistakes in The Statistical Analyzes of Agricultural Experiments I. Single factorials. Anadolu Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 11: 135-147.
4. Akdoğan S, Özkan I, 2000. Gelişmenin Değişik Dönemlerinde Uygulanan Su Noksanlığı Geriliminin Biber Bitkisi (Capsicum annum L)'nin Tuza Duyarlılığı Üzerine Etkisi. Ankara Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 6: 1-8.
5. Akıncı S, Akıncı İE, 2000. Bazı Patlıcan (Solanum melongena L.) Çeşitlerinin Çimlenme Döneminde Tuza Tepkileri. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 3: 58-64.
6. Akladious SA, Hanafy RS, 2018. Alleviation of Oxidative Effects of Salt Stress in White Lupine (Lupinus Termis L.) Plants by Foliar Treatment with L-Arginine. Journal of Animal and Plant Sciences, 28: 165-176.
7. Al-Harbi AR, Wahb-Allah MA, Abu-Muriefah SS, 2008. Salinity and Nitrogen Level Affects Germination, Emergence, and Seedling Growth of Tomato. International Journal of Vegetables Science, 14: 380-392.
8. Arın L, Aybaş H, 2008. Ekim Öncesi Farklı Tuzlar Uygulanmış Karnabahar (Brassica oleracea var. Botrytis) Tohumunun Değişik Tuzluluk Seviyelerindeki Çimlenmesi ve Fide Gelişimi. Türkiye III. Tohumculuk Kongresi, 30-33, Nevşehir.

9. Aslan D, Zencirci N, Etöz M, Ordu B, Bataw S, 2016. Bread Wheat Responds Salt Stress Better Than Einkorn Wheat Does During Germination. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 40: 783-794.
10. Bewley J, Black M, 1994. Seeds: Physiology of Development and Germination. New York.
11. Bilgin N, Yıldız N, 2007. Besin Kültüründe Yetiştirilen (Kaya F1) Domates Çeşidinin (Lycopersicon esculentum) Artan NaCl Uygulamalarına Toleransı ve Tuzluluk Stresinin Kuru Madde Miktarı ile Bitki Mineral Madde Içeriğine Etkisi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 39:15-21.
12. Bradford KJ, 1995. Water Relations in Seed Germination. In: Kigel. J. and G. Galili. (Ed.) Seed development and germination. Marcel Dekker. Inc.. pp: 351–396, New York.
13. Bulut F, 2007. Bakla (Vicia faba L.)’da Tuzluluğun Fide Gelişimine ve Bazı Minerallerin Alımına Etkisi. Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
14. Cuartero J, Fernandez-Munoz R, 1999. Tomato and Salinity. Scienta Horticulture, 78: 83-125.
15. Çamlıca M, Yaldız G, 2017. Effect of Salt Stress on Seed Germination. Shoot and Root Length in Basil (Ocimum basilicum). International Journal of Secondary Metabolite, 4: 69-76
16. Çanakçı S, Munzuroğlu Ö (2004). Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) Çeliklerinde Ağırlık Değişimleri, Pigment ve Protein Miktarları Üzerine Asetilsalisilik Asit ve Tuz (NaCl) Uygulamasının Karşılıklı Etkileri. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24: 23-40.
17. Çavuşoğlu MC, 2012. Farklı Dozda Tuz İçeren Sulama Sularının Bazı Sebze Fidelerinin Gelişimi Üzerine Etkisi. Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
18. Çolak G, Keser Ö, Caner N, 2008. Lycopersicon Esculentum Mill. ve Raphanus sativus L. Bitkilerinde Çimlenme ve Sonrası Büyüme Aşamalarında Na2SO4 Tipi Tuz Stresinin Etkileri. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24: 17-38.
19. Day S, Kaya MD, Kolsarıcı Ö, 2008. Bazı Çerezlik Ayçiçeği (Helianthus annuus L.) Genotiplerinin Çimlenmesi Üzerine NaCl Konsantrasyonlarının Etkileri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 14: 230-236.
20. Demir Y, 2019. Cross-Stress Tolerance (Cold and Salt) in Plants Have Different Deed Nutrient Content (Maize. Bean and Wheat). Alinteri Journal of Agriculture Sciences, 34: 121-127.
21. Dere, 2020. Abiyotik Stres Faktörlerinin Bitkilerdeki Etkilerine Genel Bir Bakış. Tarim Ve Hayvancılıkta Yapılan Çalışmalar ve Güncel Değişimler. Iksad Internatıonal Publishing House, s. 217.
22. Doğan M, Avu A, Can E N, Aktan A, 2008. Farklı Domates Tohumlarının Çimlenmesi Üzerine Tuz Stresinin Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi, 3: 174-182.
23. Ellis RA, Roberts EH, 1981. The Quantification of Ageing and Survival in Orthodox Seeds. Seed Science and Technology, 9: 373-409.
24. Erdal İ, Türkmen Ö, Yıldız M, 2000. Tuz Stresi Altında Yetiştirilen Hıyar (Cucumis sativus L.) Fidelerinin Gelişimi ve Kimi Besin Maddeleri İçeriğindeki Değişimler Üzerine Potasyumlu Gübrelemenin Etkisi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 10: 25-29.
25. Erken NT, 2005. Soğanda (Allium cepa L.) Tuzluluğun Bitki Büyüme ve Gelişimi Üzerine Etkileri. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Lisans.
26. Esechie HA, 1995. Partitioning of Chloride İon in The Germination Seed of Two Forage Legumes under Salt Tolerance During Germination and Analysis. AGRIS, 26: 3357–3370.
27. Fernández-Torquemada Y, Sánchez-Lizaso JL, 2013. Effects of Salinity on Seed Germination and Early Seedling Growth of The Mediterranean Seagrass Posidonia oceanica (L.) Delile. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 119: 64-70.
28. Flowers TJ, Yeo AR, 1995. Breeding for Salinity Resistance in Crop Plant: Where Next?. Australian Journal of Plant Physiology, 22: 875-884.
29. Foolad MR, Lin GY, 1997. Genetic Potential for Salt Tolerance During Germination in Lycopersicon species. Horticultural Science, 32: 296-300.
30. Foolad MR, Prakash S, Zhang L, 2007. Common QTL Affect The Rate of Tomato Seed Germination Under Different Stress and Nonstress conditions. International Journal of Plant Genomics, 42: 727-734.
31. Hajer AS, Malibari AA, Al-Zahrani, HS, Almaghrabi OA, 2006. Responses of Three Tomato Cultivars to Sea Water Salinity 1. Effect of Salinity on The Seedling Growth. African Journal of Biotechnology, 5: 855-861.
32. İşlek C, Koç E, Üstün AS, 2010. Biber (Capsicum annuum L.) Tohumlarında Bazı Bitki Büyüme Düzenleyicilerinin İn Vitro Çimlenme Üzerine Etkisi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12: 42-49.
33. Jalali V, Kapourchal SA, Homaee M, 2017. Evaluating Performance of Macroscopic Water Uptake Models at Productive Growth Stages of Durum Wheat Under Saline Conditions. Agricultural Water Management, 180: 13-21.
34. Kaleem F, Shabir G, Aslam K, Rasul S, Manzoor H, Shah SM, Khan AR, 2018. An Overview of The Genetics of Plant Response to Salt Stress: Present Status and The Way Forward. Applied Biochemistry and Biotechnology, 186: 306-334.
35. Kaya MD, Kaya G, Kolsarıcı Ö, 2005. Bazı Brassica Türlerinin Çimlenme ve Çıkışı Üzerine NaCl Konsantrasyonlarının Etkileri. Tarım Bilimleri Dergisi, 11: 448-452.
36. Khan MA, Ungar IA, Showalter, AM, 2000. Effect of Sodium Chloride Treatments on Growth and Ion Accumulation of The Halophyte Haloxylon Recurvum. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 31: 2763-2774.
37. Kochak-Zadeh A, Mousavi S, Nejad M, 2013. The Effect of Salinity Stress on Germination and Seedling Growth of Native and Breeded Varieties of Wheat. Journal of Novel Applied Sciences, 2: 703-709.
38. Köşkeroğlu S, 2006. Tuz ve Su Stresi Altındaki Mısır (Zea mays L.) Bitkisinde Prolin Birikim Düzeyleri ve Stres Parametrelerinin Araştırılması. Muğla Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
39. Kuşvuran Ş, Ellialtıoğlu Ş, Abak K, Yaşar F, 2007. Bazı Kavun (Cucumis sp.) Genotiplerinin Tuz Stresine Tepkileri. Ankara Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 13: 395-404.
40. Maas EV, 1986. Salt tolerance of plants. Applied Agricultural Research, 1: 12-26.
41. Moud AM, Maghsoudi K, 2008. Salt Stress Effects on Respiration and Growth of Germinated Seeds of Different Wheat (Triticum aestivum L.) Cultivars. World Journal of Agricultural Sciences, 4: 351–358.
42. Okçu G, Kaya MD, Atak M, 2005. Effects of Salt and Drought Stresses on Germination and Seedling Growth of Pea (Pisum sativum L.). Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 29: 237-242.
43. Öner F, Kırlı A, 2018. Effects of Salt Stress on Germination and Seedling Growth of Different Bread Wheat (Triticum aestivum L.) Cultivars. Akademik Ziraat Dergisi, 7: 191-196.
44. Öz M, Karasu A, 2007. Pamuğun Çimlenmesi ve Erken Fide Gelişimi Üzerine Tuz Stresinin Etkisi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21: 9-21.
45. Özyazıcı MA, Açıkbaş S, 2021. Effects of Different Salt Concentrations on Germination and Seedling Growth of Some Sweet Sorghum [Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.] Cultivars. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 8: 133-143.
46. Parlak M, Parlak Özaslan A, 2006. Sulama Suyu Tuzluluk Düzeylerinin Silajlık Sorgumun (Sorghum bicolor (L.) Moench) Verimine ve Toprak Tuzluluğuna Etkisi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 12: 8-13.
47. Parlak M, Parlak Özaslan A, 2008. Effect of Salinity in Irrigation Water on Some Plant Development Parameters of Sainfoin (Onobrychis viciifolia Scop.) and Soil Salinity. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 14: 320-325.
48. Peterson RK, Higley LG, 2001. Illuminating The Black box: The Relationship Between Injury and Yield. In: Peterson RKD & Higley LG (Eds.), Biotic stress and yield loss (pp. 1–14). Boca Raton: CRC Press.
49. Rueden CT, Schindelin J, Hiner MC, DeZonia BE, Walter AE, Arena ET, Eliceiri KW, 2017. ImageJ2: Imagej for The Next Generation of Scientific Image Data. BMC Bioinformatics, 18: 529.
50. Scott SJ, Jones RA, Williams WA, 1984. Review of Data Analysis Methods for Seed Germination. Crop Science, 24: 1192-1199.
51. Tabassum T, Farooq M, Ahmad R, Zohaib A, Wahid A, 2017. Seed Priming and Transgenerational Drought Memory Improves Tolerance Against Salt Stress in Bread Wheat. Plant Physiology and Biochemistry, 118: 362-369.
52. Turhan A, Şeniz V, 2010. Farklı Tuz Konsantrasyonlarının Türkiye’de Yetiştirilen Bazı Domates Genotiplerinin Çimlenmesi Üzerine Etkileri. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 24: 11-22.
53. Türkmen Ö, Şensoy S, Erdal İ, Kabay T, 2002. Kalsiyum Uygulamalarının Tuzlu Fide Yetiştirme Ortamlarında Domateste Çıkış ve Fide Gelişimi Üzerine Etkileri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 12: 53-57.
54. Yokaş Ş, Tuna A L, Bürün B, Altunlu H, Altan F, Kaya C, 2008. Responses of The Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) Plant to Exposure to Different Salt Forms and Rates. Turkish Journal of Agriculture and Forestr, 32: 319-329.
55. Yurtseven E, Baran HY, 2000. Sulama suyu Tuzluluğu ve Su Miktarlarının Brokkolide (Brassica Oleracea var. Botrytis) Verim ve Mineral Madde İçeriğine Etkisi. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 24: 185–190.
56. Zhu (2016). Abiotic Stress Signaling and Responses in Plants. Cell, 167: 313–324.