Besleyici çözeltilerin ideal konsantrasyonlarının belirlenmesine matematiksel çözüm önerileri
Mathematical solution proposals for the determination of optimal nutrient concentration
Yazar: İLKNUR ÖZKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞENER AKINCI
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmanın amacı, ekonomik açıdan önemli ve temel besin kaynaklarından biri olarak kabul edilen fasulye (Phaseolus vulgaris L.) fidelerinin hidroponik (su kültürü) ortamdaki büyüme ve gelişmesi için en uygun besleyici kompozisyonunun ortaya çıkarılmasıdır. İdeal koşulların belirlenmesi için, Hoagland çözeltisinin bileşenleri modifiye (değiştirilmiş) edilmiş ve bitkilere uygulanmıştır. Yeni çözeltilerin formülleri `Karışım Denemeleri' adı verilen matematiksel bir yöntem ile saptanmış ve toplam 25 ayrı seçenekten 6 tanesi rastlantısal olarak seçilmiştir. Modifiye (M1, M8, M13, M16, M18, M19) çözeltilerinde yetiştirilen bitkiler, kontrol olarak belirlenen ve Hoagland ile yetiştirilen fideler ile karşılaştırılmıştır. Belirlenen büyüme parametreleri arasında belirlenen bitki boy uzunluğu toplam yaprak sayısı, kök uzunluğu, kök, gövde, alt-üst ve analiz yapraklarının yaş ve kuru ağırlıkları, analiz yapraklarının alanları bulunmaktadır. Yaş yakma yöntemi ile hazırlanan kök, gövde ve yapraklara ait özütlerde Fe, Ca, Zn, K, Mn, Mg, Na konsatrasyonları Atomik Absosbsiyon Spektrofotometresi (ASS) ile tespit edilmiştir. Modifiye çözeltilerde yetişen fidelerde test edilen büyüme parametrelerinden bitki boy uzunluğunun, daha sınırlı miktarlarda Ca ve Mg bulunduran M16 bitkilerinde anlamlı olarak kısaldığı görülmüştür. Değiştirilmiş çözeltilerde yetiştirilen tüm bitkilerin alt seviyedeki yapraklarının üsttekilerden daha ağır olması hareketsiz elementlerin varlığına işaret etmekte; Fe in köklerde ve gövdelerde yapraklara göre fazla bulunuşu da genç yapraklardaki klorosisin nedeni olarak görülmektedir. Potasyum miktarının bitkinin kök, gövde ve yapraklarında diğer minerallere nazaran fazla miktarlarda bulunması potasyumun diğer elementlere göre zarlardan geçişinin daha kolay ve hızlı olarak gerçekleştiğini ispatlamaktadır. Su kültüründe yetiştirilen fasulye fideleri için M18 çözeltisi içinde bulunan konsatrasyonlarının ;Hoagland besleyici çözeltisi dahil olmak üzere denenen 7 değiştirilmiş ortam içinde en uygun olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Fasulye fidelerinin bu çözeltideki nispeten yüksek Ca ve Fe iyon konsantrasyonuna iyi uyum sağladığı ve geliştiği görülmektedir.

Abstract:
The aim of this research is to determine the most optimal nutrient compositionts of the hydroponic (water culture) medium to growth and development of bean (Phaseolus vulgaris L.) which is important in view of economic aspect and is accepted as one of the basic food sources. In determining the optimal conditions, the components of the Hoagland solutions were modified (changed) and applied to plants.The formulas of the new solutions were determined by a mathematical method called `mixture tests? and 6 of each were chosen randomly, from 25 individual alternatives in total. The plants grown in modified solutions (M1, M8, M13, M16, M18, M19) were compared to the plants, which were assigned as controls, grown in Hoagland solutions. Among the growth parameters determined are; plant height, total number of leaves, root length, the fresh and dry weights of roots, stem, lower-upper and analysis leaves and leaf areas of the analysis leaves. The concentrations of Fe, Ca, Zn, K, Mn, Mg, Na from the extracts prepared by the method of wet ashing from the root, stem and leaves were determined by AAS. The plant height which was tested as one of growth parameters of the seedlings grown in modified solutions was observed to have shortened the plants of M16 contained limited Ca and Mg. The lower leaves of plants were heavier than the upper ones of all the plants grown in modified solutions and it was stated that, the presence of immobilised elements, found of excessive Fe in roots and stem compared to leaves is seen a reason of the chlorosis in the young leaves. The presence of high amount of potassium in root, stem and leaves of the plants has proved that the potassium passed through the membranes easily and rapidly, compared to other elements. For the bean seedlings grown in water culture, the concentrations found in M18 solution was decided the optimum, which tested 7 modified media including Hoagland nutrient solution. It is seen that the been seedlings, which contain relatively high Ca and Fe concentration, are well adapted and developed in this solution.