Farklı dalga boylu led aydınlatma uygulamalarının domates (Lycopersicon esculentum L.) fidelerinin gelişimi, kalite özellikleri ve mineral element içeriklerine etkileri
Effects of different wavelenght led illumination on growth, quality properties and mineral nutrient concentrations of tomato (Lycopersicon esculentum L.) seedlings
Yazar: TUĞBA KAYA
Danışman: PROF. DR. KÖKSAL DEMİR
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Domates = Tomato ; Fideler = Seedlings ; LED ışığı = LED lights ; Lycopersicon esculentum = Lycopersicon esculentum ; Mineraller = Minerals

Özet:
Bu çalışmanın amacı, farklı dalga boylu LED aydınlatma uygulamalarının, domates fidesinin gelişimine, kalitesine ve besin maddesi içeriklerine etkilerini belirlemektir. Bu amaçla;  Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümündaki iklim kabininde, 2 aşamalı deneme yürütülmüştür. I. aşamada domates fidelerine beyaz (B), kırmızı (K), mavi (M), Far-Red (FR), K+FR, M+FR, K+M ve K+M+FR LED ışık kombinasyonları, 230 µmol m-2 s-1 ışık şiddetinde uygulanmıştır. II. Aşamada ise daha iyi gelişimin sağlandığı B, K, M, K+M ve K+M+FR ışık uygulamaları, 230 ve 300 µmol m-2 s-1 olmak üzere 2 farklı ışık şiddeti uygulanarak gelişim farklılıkları tespit edilmiştir. Ayrıca I. aşamada gece ve gündüzü temsil edecek şekilde 12 saat gece/12 saat gündüz, 2. aşamada ise 8 saat gece/16 saat gündüz olacak şekilde aydınlatma yapılarak aydınlatma sürelerinin etkinliği de tespit edilmiştir. Fidelerde hem sürgün hem de köklerin yaş ve kuru ağırlığı ile boyu, gövde çapı, yaprak sayısı ve alanı, stoma sayısı, SÇKM, L/a/b değerleri, nispi klorofil, makro (N, P, K, Ca ve Mg) ve mikro (Fe, Zn, Cu ve Mn) besin maddesi içerikleri belirlenmiştir. Ayrıca bu parametreler ile sürgün/kök kuru ağırlık oranı, Sağlamlık Katsayısı, Dickson Kalite İndeksi, Bitki Kompaktlık İndeksi ve yaprak kütle alanı hesaplanmıştır. Denemeden elde edilen verilere göre, farklı dalga boyu aralığında ışık kaynaklarının tek tek uygulanmasından ziyade karışımlar halinde uygulanmasının daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Kırmızı ışığın bitki boyunu, yaş ve kuru ağırlığı, gövde çapını, P ve K içeriklerini önemli düzeyde artırdığı ancak fidelerde meydana gelen boyca aşırı gelişmenin yatmaya neden olduğu görülmüştür. Mavi ışığın, tek başına uygulandığında bitki gelişimini baskıladığı ve daha kısa boylu, ağırlıkça düşük fide gelişimine neden olduğu görülmüştür. FR uygulamasında ise bitkilerde yetersiz ışık koşullarında ortaya çıkan etiyolleşmeler tespit edilmiştir. Sonuç olarak, K+M ve K+M+FR uygulamalarında, fideler çoğu gelişim parametreleri ve besin maddesi içerikleri yönüyle fide kalitesi üzerine olumlu etkiler gösteren sonuçları vermiştir.

Abstract:
The aim of this study is to determine the effects of different wavelength LED lighting applications and light intensity on the development, quality and the nutrient content of tomato seedlings. For this purpose, a two-stage experiment was carried out in a climate chamber in the Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, University of Ankara. In the first stage, white (B), red (K), blue (M), Far-Red (FR), K+FR, M+FR, K+M and K+M+FR LED light combinations were applied to tomato seedlings while the intensity as 230 µmol m-2 s-1. In the second stage, the spectrum of light was selected as B, K, M, K+M and K+M+FR. When compared the light spectrum, the better results were obtained in the first stage for the light intensity as 230 and 300 µmol m-2 s-1 respectively. On the other hand, in the first experiment, in order to be able to simulate the daytime and nighttime, the lighting period was selected as 12 hours of dark/12 hours of light, and in the second experiment, 8 hours of dark/16 hours of light. Fresh and dry weight of both shoots and roots length, stem diameter, leaf number and area, stomata number, water soluble solids, L/a/b values, relative chlorophyll, macro (N, P, K, Ca and Mg) and micro (Fe, Zn, Cu and Mn) nutrient contents were determined. In addition, shoot/root dry weight ratio, coefficient of strenght, Dickson Quality Index, Plant Compactness Index and leaf mass area were calculated with these parameters. According to the data obtained from the trials, it has been seen that the application of light sources in different wavelength ranges gives better results rather than applying them individually. It was observed that red light significantly increased plant height, fresh and dry weight, stem diameter, P and K contents, but excessive growth in seedling height caused lodging. It has been observed that blue light, when applied alone, suppresses plant growth and causes shorter and low-weight seedlings. In FR treatment, the plants developed etiolated as well as under insufficient light conditions. In conclusion, the seedlings gave the best results in terms of many growth parameters and nutrient contents in K+M and K+M+FR treatments.