Farklı dozlarda biyokömür uygulamalarının kuraklık stresi altında yetiştirilen şeker pancarı bitkisinin besin elementleri alımına ve bazı antioksidan enzimleri üzerine etkileri
The effects of biochar applications in different doses on nutrient uptake and some antioxidant enzyme of sugar beet plant growing under drought stress
Yazar: HASAN DURUKAN
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM TÜRKEKUL ; DOÇ. DR. AHMET DEMİRBAŞ
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Farklı dozlarda biyokömür uygulamalarının kuraklık stresi altında yetiştirilen şeker pancarı bitkisinin besin elementleri alımına ve bazı antioksidan enzimleri üzerine olan etkilerinin belirlenmesi amacıyla bu tez çalışması yürütülmüştür. Çalışma iki yıl süreyle sera koşullarında tesadüf parselleri deneme desenine göre üç tekerrürlü olarak 10 kg kapasiteli saksılarda yürütülmüştür. Kuşburnu çekirdeğinden elde edilen biyokömür dozları (BD) %0, %0.5, %1 ve %2 (w/w) olarak, kuraklık stresi uygulamaları %100 (TK1), %75 (TK2) ve %50 (TK3) olarak uygulanmıştır. Elde edilen bulgular, yeşil aksam kuru madde üretiminin her iki yılda da kuraklık stresi uygulamalarıyla azaldığını göstermiştir. Bununla birlikte, kuraklık stresinde biyokömür dozlarıyla yeşil aksam kuru madde üretimi her iki yılda da artmış ve sırasıyla 29.82 g/saksı ve 31.85 g/saksı olarak belirlenmiştir. Çalışmada kuraklık stresi uygulamalarıyla azalan yumru veriminin biyokömür uygulamalarıyla arttığı belirlenmiştir. Ayrıca, biyokömür uygulamaları bitkinin makro ve mikro element konsantrasyonlarını da genel olarak arttırmıştır. Çalışmada her iki yılda da şeker pancarı yumrularındaki polar oranlarının kuraklık stresi uygulamalarıyla arttığı, biyokömür uygulamalarıyla ise azaldığı belirlenmiştir. Çalışmada kuraklık stresi uygulamalarıyla birinci yılda antioksidan enzimlerden katalaz (CAT) ve peroksidazın (POD) aktiviteleri artarken, ikinci yılda ise genel olarak CAT, POD ve askorbat peroksidaz (APX) enzim aktivitelerinin azaldığı belirlenmiştir. Biyokömür uygulamaları birinci yılda kuraklık stresi altında bitkinin antioksidan enzim miktarlarını azaltırken, ikinci yılda TK1 ve TK2 uygulamalarında POD ve APX içerikleri özellikle %2 BD ile artmıştır. Çalışmada klorofil a, klorofil b, toplam klorofil ve karotenoid miktarları kuraklık stresi uygulamaları ile iki yılda da azalmıştır. Buna karşın, biyokömür uygulamaları kuraklık stresi altında yetiştirilen şeker pancarı bitkisinin klorofil a, klorofil b, toplam klorofil ve karotenoid miktarlarını önemli oranda arttırmış ve öne çıkan %2 BD olmuştur. Araştırma bulguları, çok önemli bir stres faktörü olan kuraklık koşullarında, şeker pancarı bitkisinin biyokömür uygulamalarıyla verim, besin elementi alımı, antioksidan enzimleri gibi büyüme ve gelişme parametrelerinin önemli oranda arttığını, bu tür koşullarda biyokömürün ıslah edici bir materyal olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
This thesis study was conducted to determine the effects of different doses of biochar applications on the nutrient uptake and some antioxidant enzymes of sugar beet grown under drought stress. The study was carried out for two years in greenhouse conditions according to a randomized plot test pattern in three replications in 10 kg capacity pots. Biochar doses (BD) obtained from rosehip seed were applied as 0%, 0.5%, 1% and 2% (w/w), drought stress applications were applied as 100% (TK1), 75% (TK2) and 50% (TK3). The findings obtained showed that the shoot dry matter production was decreased with drought stress applications in both years. However, in drought stress, with biochar doses, shoot dry matter production increased in both years and was determined as 29.82 g pot-1 and 31.85 g pot-1 respectively. In the study, it was determined that tuber yield decreased with drought stress applications increased with biochar applications. In addition, biochar applications generally increased the macro and micro element concentrations of the plant. In the study, it was determined that the polar rations of sugar beet tubers increased with drought stress applications and decreased with biochar applications in both years. In the study, while the activities of the antioxidant enzymes catalase (CAT) and peroxidase (POD) increased in the first year with drought stress applications, it was determined that CAT, POD and ascorbate peroxidase (APX) enzyme activities generally decreased in the second year. While biochar applications decreased the antioxidant enzyme amounts of the plant under drought stress in the first year, POD and APX contents increased especially with 2% BD in TK1 and TK2 applications in the second year. In the study, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoid amounts decreased in two years with drought stress applications. On the other hand, biochar applications significantly increased chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoids of sugar beet grown under drought stress, and 2% BD was the prominent. The research findings showed that the growth and development parameters of sugar beet plants such as yield, nutrient uptake, antioxidant enzymes increased significantly with biochar applications under drought conditions, which is a very important stress factor, and that biochar can be used as a breeding material in such conditions.