Farklı renklerdeki LED ışıklarının fizyolojik ve morfolojik açılardan asma üzerindeki etkilerinin incelenmesi ve asma için en uygun ışık dalga boyunun tespiti
Investigation of the physiological and morphological effects of LED lights in different colors on vines and determination of the most suitable light wavelength for vines
Yazar: ELİF YAZAR COŞKUN
Danışman: PROF. DR. İLKER HÜSEYİN ÇELEN
Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Işık, bitkilerin büyüme ve gelişimi için hayati öneme sahiptir. Fotosentez sürecinde enerji kaynağı olarak kullanılan ışık, bitkilerin besin tüketmesini ve sağlıklı bir şekilde gelişmesini sağlar. Farklı ışık dalga boyları, bitkilerin morfolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerinde çeşitli etkiler yaratır. Özellikle bağcılıkta, asma bitkisinin ışık ihtiyacının doğru bir şekilde karşılanması, meyve kalitesi ve verimliliği açısından kritik bir rol oynar. Bu tez çalışması, farklı dalga boyundaki LED ışıkların asma bitkisi üzerindeki fiziksel ve kimyasal etkilerini belirlemek ve bu doğrultuda uygun LED armatür tasarımı gerçekleştirmek amacıyla yapılmıştır. Özellikle kapalı alanlarda ve mevsimsel ışık yetersizliği durumlarında bağcılık için alternatif çözümler sunmayı hedeflemektedir. Çalışmanın ilk aşamasında, Kalecik Karası üzüm çeşidi üzerinde farklı dalga boylarına (kırmızı, mavi, sarı ve mor) sahip LED ışıkların etkileri incelenmiştir. Bu kapsamda, Tekirdağ Bağcılık Araştırma Enstitüsü'nde kurulan deney parselinde asmalar, gün ışığından izole edilerek belirli sürelerde LED ışıklarla aydınlatılmıştır. Çalışmanın ikinci yılında, ilk yılın bulgularına dayanarak uygun renk spektrumuna sahip LED armatür tasarımı yapılmış ve bu tasarımın asma bitkisi üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Araştırma bulguları, farklı LED renklerinin asma bitkisinin büyüme, gelişme ve verimlilik parametreleri üzerinde anlamlı etkiler yarattığını göstermiştir. Özellikle kırmızı ve mavi LED ışıkların fotosentez etkinliğini artırdığı ve meyve kalitesini iyileştirdiği tespit edilmiştir. Mor LED ışığının ise antosiyanin birikimini teşvik ettiği ve üzüm tanelerinin renklenmesinde olumlu etkiler sağladığı belirlenmiştir. Bu tez çalışması, LED teknolojisinin tarımsal uygulamalarda kullanım potansiyelini ortaya koyarak, sürdürülebilir ve yüksek verimli üretim tekniklerinin geliştirilmesine katkı sağlamayı amaçlamaktadır.

Abstract:
Light is vital for the growth and development of plants. Used as an energy source in the process of photosynthesis, light enables plants to consume nutrients and develop healthily. Different wavelengths of light create various effects on the morphological and biochemical properties of plants. Especially in viticulture, meeting the light requirements of vineyards correctly plays a critical role in fruit quality and productivity. This thesis aims to determine the physical and chemical effects of LED lights of different wavelengths on grapevines and to design suitable LED fixtures accordingly. It aims to offer alternative solutions for viticulture, especially in closed areas and in cases of seasonal light insufficiency. In the first phase of the study, the effects of LED lights with different wavelengths (red, blue, green, yellow, and purple) on the Kalecik Karası grape variety were examined. In this context, the vines in the experimental plot established at the Tekirdağ Viticulture Research Institute were isolated from daylight and illuminated with LED lights for specific durations. In the second year of the study, based on the findings of the first year, an LED fixture design with an appropriate color spectrum was created, and the effects of this design on grapevines were evaluated. The research findings showed that different LED colors had significant effects on the growth, development, and productivity parameters of grapevines. It was particularly determined that red and blue LED lights increased photosynthesis efficiency and improved fruit quality. Purple LED light was found to promote anthocyanin accumulation and have positive effects on grape berry coloration. This thesis aims to contribute to the development of sustainable and highly productive production techniques by revealing the potential use of LED technology in agricultural applications.