Vermikompost uygulamalarının su stresi altındaki fesleğenin (Ocimum basilicum L.) büyüme, besin alımı ve sekonder metabolit içeriğine etkisinin incelenmesi
Investigation regarding the effect of vermicompost applications on growth, nutrition uptake and secondary metabolites of sweet basil (Ocimum basilicum L.) under water stress
Yazar: FERDİ ÇELİKCAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHİTTİN KULAK
Iğdır Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Organik Tarım İşletmeciliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Stres faktörlerinden su stresi, bitki büyümesini ve gelişimini bozan ve dolayısıyla verimlilik kaybına yol açan abiyotik stres faktörlerinin başında gelmektedir. Su stresi ile mücadelede çeşitli yöntemler uygulanmakta olup kimyasal yöntemlerin olası ciddi hasarları ile ıslah çalışmalarının da uzun yıllar gerektiren süreçler olmasından dolayı son zamanlarda çevre ile uyumlu organik gübre uygulamalarına yönelimler olmuştur. Bu çalışmada; farklı vermikompost (VC/Torf: 2,5; 5%; 10 ve 20 w/w) oranları içeren torf ortamında fesleğen bitkisi (Ocimum basilicum) yetiştirilmiştir. Stres koşulları, toprağın nem seviyelerinin tarla kapasitesine karşılık gelen %25'e düşürülmesine dayandırılmıştır ("saksı suyu kapasitesi" olarak tanımlanabilir). Bitkiler üç veya dört haftalık süreden sonra yeterli adaptasyona ulaştıktan sonra, bitkilerin sulama düzeyleri %25'e kadar indirilmiştir. Çalışma kapsamında; bitkilerin morfolojik ve agronomik özellikleri ile uçucu yağ ve fenolik asit kompozisyonları incelenmiştir. Bu kapsamda, bitki boyu, bitki yaş ağırlığı, kök uzunluğu, kök yaş ağrılığı, yaprak yaş ağırlığı, yaprak uzunluğu ve yaprak genişliği uygulamalardan önemli düzeyde etkilenmiştir. Su stresi, bitki botu, bitki yaş ağırlığı, kök yaş ağırlığı ve yaprak genişliğini olumsuz etkilemiştir. Vemikompost uygulamaları, incelenen parametrelerin değerlerinden ve su stresi koşullarından bağımsız olarak çıkarılan kök yaş ağırlığı ve yaprak uzunluğu dışında ilgili tarımsal özellikleri önemli ölçüde etkilemiştir. Ayrıca, Vermikompost uygulamalarının etkisinin konsantrasyona bağlı olduğu da belirlenmiştir. Uçucu yağ bileşenlerine ilişkin ise; estragol (metil chavicol), okaliptol, trans-anetol, trans-karyofilen, à-humulen, germacren D ve trans-à-bisabolen ana bileşenler olarak belirlenmiştir. Fenolik bileşikleri bulgularına göre ise; ascorbic acid, caffeic acid, vannilic acid, hyperoxide, syringic acid, trans-ferulic acid, rutin, naringin, rosmarinic acid, quercetin-3-d-xyloside ve naringenin ana bileşen olarak belirlenmiştir. Vermikompost, su stresi ve bunların etkileşimlerine bir yanıt olarak, önceki çalışmalarda olduğu gibi, fesleğendeki uçucu yağları ve fenolik asitlerin kimyasal bileşiminde önemli ölçüde plastisite gözlemlenmiştir. Besin maddesi alımı dikkate alındığında, vermikompost ile zenginleştirilmiş ortamlarda yetiştirilen bitkilerde daha yüksek besin seviyeleri gözlemlenmiştir.

Anahtar kelimeler: Abiyotik Stres, Kuraklık, Organik Tarım, Sekonder Metabolitler, Tıbbi ve Aromatik Bitkiler

Abstract:
Among the stress factors, water stress is one of the rendering abiotic stress factors that disrupt plant growth and development and thus lead to productivity loss. Various methods are used in the fight against water stress, and due to the possible serious damages of chemical methods and the processes that require long years of reclamation; there has been a tendency to apply environmentally compatible organic fertilizers recently. For that reason, sweet basil plants (Ocimum basilicum) were grown in peat medium supplemented with different vermicompost (VC) ratio (C / Peat: 2,5; 5%; 10 and 20 w /w). The stress conditions were based on lowering soil moisture levels to 25% corresponding to field capacity (can be defined as "pot water capacity"). Along with the study, the morphological and agronomic traits of the plants and their essential oil and phenolic acid compositions were investigated. In this context, plant height, plant fresh weight, root length, root fresh weight, leaf fresh weight, leaf length and leaf width were significantly affected by the applications. Water stress negatively affected plant height, plant fresh weight, root fresh weight and leaf width. Independently of the values of the parameters examined and water stress conditions, vermicompost applications significantly affected the relevant agricultural traits except root fresh weight and leaf length. The effects of vermicompost applications were concentration-dependent. Regarding essential oil components; estragol (methyl chavicol), eucalyptol, trans-anethole, trans-caryophylene, à-humulen, germacrene D and trans-à-bisabolen were identified as the main components. According to the phenolic compounds findings; ascorbic acid, caffeic acid, vannilic acid, hyperoxide, syringic acid, trans-ferulic acid, rutin, naringin, rosmarinic acid, quercetin-3-d-xyloside and naringenin were determined as the main components. As a response to vermicompost, water stress, and their interactions, significant plasticity was observed in the chemical composition of essential oils and phenolic acids in basil, as in previous studies. Considering nutrient uptake, the higher nutrient levels were observed with vermicompost-amended groups.

Keywords: Abiotic stress, Organic agriculture, Medicinal and aromatic plants, Drought, Secondary metabolites