The Effects of Different Light Sources on Seedling Quality Cucumber (Cucumis sativus L.) Seedling in Spring Culture

Abstract

This study was carried out to determine the effects of using additional light sources on sunlight on the quality of cucumber (Beith Alpha F1) seedlings. In the study, incandescent lamp (IL), high pressure sodium lamp (HPS) and light emitting diode (LED) lamp were used as additional light sources, and no additional lighting applications were used for control plants. While growing cucumber seedlings, each additional light source was applied for 6 hours / day (06: 00-09: 00/18: 00-21: 00). The highest seedling height (SH) (16.17 cm), stem weight ratio (SWR) value of 0.3196 and leaf area ratio (LAR) (99.65 cm2g-1) values were obtained from seedlings grown under IL light source. In the study, the highest leaf weight ratio (LWR) value was obtained from seedlings grown under LED application with a value of 0.5123 and leaf area (YA) value of 28.86 cm2, specific leaf area (SLA) value of 212.51 cm2g-1. In the study the highest root length (RL) 19.42 cm, leaf dry weight (LDW) 0.1575 g, seedling stem dry weight (SDW) 0.1015 g, seedling root dry weight (RDW) 0.0996 g, total seedling dry weight (TDW) 0.3587 g, root weight ratio (RWR) 0.2778 and leaf thickness (LT) 0.0070 g/cm2 were obtained in seedlings grown under HPS application. As a result of the study, it has been determined that the additional lighting made with HPS lamps in terms of growth criteria has been significantly highlighted and can be recommended.

Keywords

• Additional lighting,Seedling growing,Seedling quality,Cucumis sativus

İlkbahar Dönemi Hıyar (Cucumis sativus L.) Fidesi Yetiştiriciliğinde Farklı Işık Kaynaklarının Fide Kalitesine Etkileri

Öz

Bu çalışma güneş ışığına ek ışık kaynakları kullanımının hıyar (Beith Alpha F1) fidelerinin kalitesi üzerine etkilerinin tespiti amacıyla yürütülmüştür. Çalışmada akkor telli lamba (ATL), yüksek basınçlı sodyum buharlı lamba (HPS) ve ışık yayan diyot (LED) lamba ek ışık kaynağı olarak kullanılmış, kontrol bitkileri için hiçbir ek ışıklandırma uygulaması kullanılmamıştır. Hıyar fideleri yetiştirilirken her bir ek ışık kaynağı 6 saat/gün (06:00-09:00/18:00-21:00) olarak uygulanmıştır. Hıyarda en yüksek fide boyu (16.17 cm), oransal gövde ağırlığı (OGA) değeri 0.3196, özgül yaprak alanı (ÖYA) değeri 212.51 cm2g-1 ve oransal yaprak alanı (YAO) (99.65 cm2g-1) değerleri ATL ışık kaynağı altında yetiştirilen fidelerden elde edilmiştir. Çalışmada en yüksek oransal yaprak ağırlığı (OYA) değeri 0.5123 ve yaprak alanı (YA) değeri 28.86 cm2 ile LED uygulaması altında yetiştirilen fidelerden elde edilmiştir. Çalışmada en yüksek kök uzunluğu (KU) 19.42 cm, yaprak kuru ağırlığı (YKA) 0.1575 g, fide gövde kuru ağırlığı (GKA) 0.1015 g, fide kök kuru ağırlığı (KKA) 0.0996 g, toplam fide kuru ağırlığı (TFKA) 0.3587 g, oransal kök ağırlığı (OKA) 0.2778 ve yaprak kalınlığı (YK) 0.0070 g/cm2 değerleri ile HPS uygulaması altında yetiştirilen fidelerde elde edilmiştir. Çalışma sonucunda büyüme kriterleri açısından genel olarak HPS ile yapılan ek aydınlatmanın önemli derecede öne çıktığı belirlenmiş ve tavsiye edilebilir nitelikte görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Ek aydınlatma,Fide yetiştiriciliği,Fide kalitesi,Cucumis Sativus

Kaynakça

1. Arıcı, İ., 1999. Sera yapım tekniği. Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Ders Notları, Bursa. 44 s.
2. Balkaya, A., Kandemir, D., Sarıbaş, Ş., 2015. Türkiye sebze fidesi üretimindeki son gelişmeler. TÜRKTOB Türkiye Tohumcular Birliği Dergisi 13(4): 4-8.
3. Bantis, F., Smirnakou, S., Ouzounis, T., Koukounaras, A., Ntagkas, N., Radoglou, K., 2018. Current status and recent achievements in the field of horticulture with the use of light-emitting diodes (LEDs). Scientia Horticulturae 235: 437-451.
4. Bayhan, Y., Avcı, Z., 2019. Örtü altı sebze yetiştiriciliğinde LED aydınlatma sistemlerinin bitki gelişimine ve verimine etkisinin belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi (17): 86-95.
5. Beyhan, M., Sezgin, U., Kandemir, D., Harun, Ö., Demirsoy, M., 2008. A model for predicting leaf area in young and old leaves of greenhouse type tomato (Lycopersicon esculentum, Mill.) by linear measurements. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 23(3): 154-157.
6. Bian, Z. H., Yang, C. C., Liu, W. K., 2015. Effects of light quality on the accumulation of phytochemicals in vegetables produced in controlled environments: a review. Journal of the Science of Food and Agriculture 95(5): 869-877.
7. Brazaitytė, A., Viršilė, A., Samuolienė, G., Jankauskienė, J., Sakalauskienė, S., Sirtautas, R., Novičkovas, A., Dabašinskas, L., Vaštakatiė, V., Miliauskienė, J., Duchovskis, P., 2016. Light quality: growth and nutritional value of microgreens under indoor and greenhouse conditions. Acta Hortic 1134:277–284.
8. Burattini, C., Mattoni, B., Bisegna, F., 2017. The impact of spectral composition of white LEDs on spinach (Spinacia oleracea) growth and development. Energies 10(9): 1-14.

9. Colantoni, A., Monarca, D., Marucci, A., Cecchini, M., Zambon, I., Di Battista, F., Maccario, D., Saporito, M. G., Beruto, M., 2018. Solar radiation distribution inside a greenhouse prototypal with photovoltaic mobile plant and effects on flower growth. Sustainability 10(3): 855.
10. Çakırer, G., Selen, A., Demir, K., Yanmaz, R., 2017. Bahçe bitkilerinde kullanılan ışık kaynakları. Akademik Ziraat Dergisi 6: 63-70.
11. Dayıoğlu, M. A., Silleli, H., 2012. Seralar için yapay aydınlatma sistemi tasarımı: Günlük ışık integrali yöntemi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi. 8(2): 233-240.
12. Demirsoy, M., 2016. Sera Koşullarında Farklı Yapay Işık, Renk ve Kaynaklarının Domates (Lycopersicon esculentum Mill.), Biber (Capsicum annuum L.) ve Patlıcanda (Solanum melongena L.) Fide Büyüme, Gelişme, Kalite ve Dikim Sonrası Adaptasyonlarına Etkilerinin Kantitatif Yöntemlerle İncelenmesi (Doktora Tezi). Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun, 157s.
13. Demirsoy, M., Balkaya, A., Kandemir, D., 2018. The quantitative effects of different light sources on the growth parameters of pepper seedlings. Azarian Journal of Agriculture 5(3): 86-95.
14. Demirsoy, M., Balkaya, A., Uzun, S., 2017. Farklı ışık kaynağı ve renk uygulamalarının patlıcan (Solanum melongena L.) fidelerinin büyüme parametreleri üzerine etkileri. Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi 3(2): 238-247.
15. Demirsoy, M., Uzun, S., 2019. The quantitative effects of different growing media on the growth of aubergine (Solanum melongena L.) and cucumber (Cucumis sativus L.) in autumn. International Journal of Environmental Trends (IJENT) 3(2): 151-158.
16. Dorais, M., 2003. The use of supplemental lighting for vegetable crop production: Light intensity, crop response, nutrition, crop management, cultural practices. Canadian Greenhouse Conference, Toronto.
17. Eltez, R., 1995. Bazı sera sebze türlerinde ilkbahar yetiştiriciliğinde fide döneminde yapılan ilave aydınlatmanın kalite ve verime etkileri üzerinde araştırmalar (Doktora Tezi). Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 117 s.
18. Ertekin, Ü., 2002. Seracılık ve örtüaltı biber, domates, hıyar, patlıcan yetiştiriciliği. Mars Matbaası, Ankara. 505 s.
19. Fan, X. X., Xu, Z. G., Liu, X. Y., Tang, C. M., Wang, L. W., Han, X. L., 2013. Effects of light intensity on the growth and leaf development of young tomato plants grown under a combination of red and blue light. Scientia Horticulturae 153: 50-55.
20. Gómez, C., Izzo, L. G., 2018. Increasing efficiency of crop production with LEDs. AIMS Agriculture and Food 3(2): 135.
21. He, J., Kong, S., Choong, T. W., Qin, L., 2016. Productivity and photosynthetic characteristics of heat-resistant and heat-sensitive recombinant inbred lines (RILs) of Lactuca sativa in response to different durations of LED lighting. Acta Hortic 1134, 187-194.
22. Hogewoning, S. W., Douwstra, P., Trouwborst, G., Van Ieperen, W., Harbinson, J., 2010. An artificial solar spectrum substantially alters plant development compared with usual climate room irradiance spectra. Journal of Experimental Botany 61(5): 1267-1276.
23. Kandemir, D., 2005. Sera Şartlarında Sıcaklık ve Işığın Biberde (Capsicum annuum L.) Büyüme, Gelişme ve Verim Üzerine Kantitatif Etkileri (Doktora Tezi). Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun, 151 s.
24. Kandemir, D., Uzun, S., 2019. Farklı ışık ve sıcaklık şartlarının sera biber yetiştiriciliğinde büyüme parametreleri üzerine kantitatif etkilerinin modellenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 34(1): 1-11.
25. Laktionov, I., Vovna, O., Getman, I., Maryna, A., Lebediev, V., 2019. Results of experimental research on computerized intellectual monitoring means of effective greenhouse illumination. International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems 12(1): 1-19.
26. Picken, A., Stewart, K., Klapwijk, D., 1986. Germination and vegetative development: Atherton, J.G., Rudich, J. (Eds), The Tomato Crop. Chapman and Hall, London, pp. 167-200.
27. Sarıbaş, H. Ş., Saka, A. K., Özer, H., Uzun, S., 2017. Organik hıyar fidesi yetiştiriciliğinde gölgelemenin fide kalitesine etkisi. Akademik Ziraat Dergisi 6: 35-40.
28. Sevgican, A., 1999. Örtüaltı sebzeciliği, EÜ Ziraat Fakültesi Basımevi. İzmir. 302 s.
29. Tuna, A., Yazgan, M. E., Khabbazi, P. A., 2015. Effects of light in interior landscape design. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 3(1): 167-172.
30. Uzun, S., 1996. The Quantitative Effects of Temperature and Light Environment on the Growth, Development and Yield of Tomato (Lysopersicon esculentum, Mill) and Aubergine (Solanum melongena L.) (Doktora Tezi). University of Reading, England.
31. Uzun, S., 2001. Serada Domates ve Patlıcan Yetiştiriciliğinde Bazı Büyüme ve Verim Parametreleri ile Sıcaklık ve Işık Arasındaki İlişkiler. 6. Ulusal Seracılık Sempozyumu, Muğla, s 85-90.
32. Yan, Z., He, D., Niu, G., Zhai, H., 2019. Evaluation of growth and quality of hydroponic lettuce at harvest as affected by the light intensity, photoperiod and light quality at seedling stage. Scientia horticulturae 248: 138-144.