Domates (Lycopersicon esculentum L.) yetiştiriciliğinde ön bitki olarak kullanılan bazı Brassica türlerinin Geliç'e (Sorghum halepense (L.) Pers.) allelopatik etkileri ve mücadele olanakları
Allelopathic effects of some cruciferous species as pre-plants and control methods opportunities on Johnsongrass (Sorghum halepense (L.) Pers.) in tomato (Lycopersicon esculentum L.) cultivation
Yazar: MUHAMMAD ELSAKRAN
Danışman: DOÇ. DR. TAMER ÜSTÜNER
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı / Fitopatoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Allelopatik etki = Allelopathic effect ; Domates = Tomato ; Sorghum halepense = Sorghum halepense ; İzotiyosiyanat = Isothiocyanate

Özet:
Bu araştırma ile tarla koşullarında geliç [Sorghum halepense (L.) Pers.]'e karşı farklı mücadele yöntemlerinin domates verim ve kalitesine etkisi araştırılmıştır. Geliç ile mücadele yöntemleri; el çapası, malçlı (siyah polietilen) ve malçsız dört ön bitki, siyah polietilen, çıkış öncesi ve sonrası herbisit uygulamalarından oluşmuştur. Aynı zamanda ön bitkilerden elde edilen sulu özütlerin farklı konsantrasyonlarının sera ve laboratuvar koşullarında geliç tohum ve rizomlar üzerine allelopatik etkisi incelenmiştir. Ayrıca, Brassicaların isotiyosiyanat bileşen ve oranları da belirlenmiştir. 
Tarla çalışmaları 2019 ve 2020 yıllarında Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Ziraat Fakültesi deneme alanında yürütülmüştür. Deneme tesadüf blokları deneme desenine göre 3 tekrarlı kurulmuş olup her blok 14 uygulamadan oluşmuştur. Bunlar; el çapası, beyaz lahana, kırmızı lahana, siyah turp, tere, beyaz lahana + malç, kırmızı lahana + malç, siyah turp + malç, tere + malç, çıkış öncesi herbisit (pendimethalin), çıkış sonrası herbisit (fluazifop-P-butyl), siyah polietilen, kontrol 1 (geliç 437.8 sürgün/m2) ve kontrol 2 (yabancı otlu 445.4 adet/m2)'dir. Tarlada ön bitkiler yetiştirilmiş, lahanalar baş oluşum evresinde, siyah turp ve tere ise çiçeklenme evrelerinde toprağa karıştırılmış daha sonra domates fideleri dikilmiştir. Domateste çiçek sayısı, dal sayısı, bitki boyu, verim ve kalitesi belirlenmiştir. Geliç yaşam evre süresi, sürgün sayısı, sürgün uzunluğu, kardeş sayısı, sürgün ve rizom yaş ve kuru ağrılığı hesaplanmıştır.
Sera çalışmaları 2020-2021 yıllarında, saksılara domates fidesi ile birlikte geliç tohum ve rizomları dikilerek yapılmıştır. Aynı zamanda Brassica özütleri %2, 5 ve 10 konsantrasyonlarında saksılara uygulanmıştır. Domates bitki boyu, geliç çimlenme/sürme oranı, sürgün uzunluğu, sürgün yaş ve kuru ağırlığı ölçülmüştür.
Laboratuvar çalışmaları 2020-2021 yıllarında, petri kapları kullanarak geliç tohum ve rizomlarına Brassica sulu özütleri %2, 5, 10 ve 20 konsantrasyonlarında uygulanmıştır. Geliç çimlenme/sürme engelleme oranı ve çimlenme/sürme indeksi kontrol parsellere göre hesaplanmıştır. Aynı zamanda tohum ve rizomdan çimlenen/süren geliç'in sürgün ve kök uzunluğu belirlenmiştir. Brassicaların isotiyosiyanat içeriklerini belirlemek için GC-MS ile analizi yapılmıştır. 
Mücadele yöntemlerinden geliç yoğunluğunu azaltmada el çapası yöntemi %100 iken ön bitkiler + malç uygulamalarında %65.0-77.3 aralığında ve en etkili yöntemler olarak belirlenmiştir. En düşük etki ise pendimethalin uygulamasında %25.7 hesaplanmıştır. En yüksek domates verim artış, el çapası uygulamasında %872.3 iken ön bitkiler + malç uygulamalarında %621.8-739.4 aralığında hesaplanmıştır. 
Ön bitki + malç uygulamalarında geliç sürgün yaş ağırlığı 449.2-750.8 g/m2 arasında değişmiş ve kontrol 1 parselinde ise 3196.0 g/m2 olduğu tespit edilmiştir. Diğer mücadele yöntemleri geliç büyüme ve gelişme özellikleri üzerine olumsuz etkisi olsa da, geliç kontrolünde hiçbiri tek başına etkili bulunmamıştır. Bu uygulamalarda domates verim kayıp oranı %39.5-77.1 arasında değişmiştir. Ayrıca, tarla deneme sonuçlarına göre kontrol 1 parsellerinde domates üretiminde %89.7 verim kaybı meydana geldiği tespit edilmiştir. Kontrol 1 parsellerinde geliç'in toprak üstü ve toprak altı biyokütle miktarı ise yüksek bulunmuştur.
Tarla ve sera araştırma sonuçlarına göre Brassicaların domates gelişimine olumsuz bir etki göstermediği aksine kırmızı lahana ve terenin domates fide boyu gelişimine uyarıcı etki gösterdiği saptanmıştır. Sera ve laboratuvar ortamında Brassicalardan terenin geliç büyüme ve gelişimine allelopatik etki yönünden en yüksek etkiye sahip olduğu, bunu sırasıyla siyah turp, beyaz lahana ve kırmızı lahananın izlediği tespit edilmiştir. Brassica sulu özütlerine karşı geliç tohumu rizomdan daha duyarlı olup Brassica özütlerinin artan konsantrasyonu ile çimlenme/sürme ve büyüme oranı azalmıştır. GC-MS analiz sonuçlarına göre terenin %61.36 ile en yüksek toplam ITC bileşen oranına sahip olduğu kırmızı lahananın ise %26.87 ile en düşük orana sahip olduğu hesaplanmıştır. ITC bileşenleri sayısal olarak en yüksek kırmızı lahanada (6) iken en düşük bileşen sayı terede (1) belirlenmiştir.

Abstract:
In this research, the effects of different control methods of johnsongrass [Sorghum halepense (L.) Pers.] on quantity and quality of tomato yield were investigated in field conditions. The methods were consisted of four covered and uncovered cruciferous as pre-plants, hand hoe, black plastic cover, pre-emergence and post-emergence herbicide applications. Allelopathic effects of aqueous extracts of cruciferous plants at different concentrations on seeds and rhizome were also investigated under greenhouse and laboratory conditions. In addition, isothiocyanate compounds and ratio were determined in cruciferous plants.
The field researches were condugted in Kahramanmaras Sutcu Imam University research area in 2019 and 2020 seasons. The experiment was designed as a randomized block design with 14 applications in each block consisting of; hand hoe, white cabbage, red cabbage, black radish, cress, white cabbage + mulch, red cabbage + mulch, black radish + mulch, cress + mulch, pre-emergence herbicide (pendimethalin), post-emergence herbicide (fluazifop-P-butyl), black plastic cover, control 1 (with johnsongrass 437.8 shoot/m2) and control 2 (weeds 445.4 no/m2). Pre-plants were planted in the field, then they were mixed into the soil at the head forming cabbage stage, the black radish and cress at flowering stage, then the tomato seedlings were planted. The number of flowers, number of branches and plant length were determined for tomato plants. The quality and quantity of tomato yield were determined under for each of different applications. Life stages durations, number of stems, stem length, tillers, fresh and dry biomass and rhizomes weight of johnsongrass were recorded.
In greenhouse experiments, 2, 5 and 10% concentrations of cruciferous plants were applied on the seeds and rhizomes of johnsongrass in pots containing tomato seedlings in 2020 and 2021. Tomato plant height, johnsongrass' germination rate, stem length, fresh and dry weight of shoots were determined.
In the laboratory experiments, 2, 5, 10 and 20% concentrations of aqueous extracts of cruciferous were applied on the seeds and rhizomes using petri dishes in 2020 and 2021. Johnsongrass, germination inhibition rate and germination index were calculated compared to the control plots. Additionally, shoot and root lengths germinated from seed and rhizome were determined. Cruciferous plants were analyzed by GC-MS to determine their isothiocyanates contents. 
The most effective control methods in reducing johnsongrass density were hand hoe (100%), pre-plants + mulch (ranged 65.0-77.3%). The lowest effect was found as 25.7% in the application of pendimethalin. The highest tomato yield increase was 872.3% in hand hoe, and in pre-plants + mulch applications ranged between 621.8 and 739.4%.
In pre-plants + mulch applications biomass of johnsongrass ranged between 449.2 and 750.8 g/m2 while it was 3196.0 g/m2 in the control 1 plot. Although other methods of control had a negative effect on the growth and development indicators of johnsongrass, none of them alone were sufficient in the control of johnsongrass. In these applications, the yield loss rate of tomatoes varied between 39.5 and 77.1%. In addition, the field results showed some biological characteristics of johnsongrass, such as the production of large amounts of biomass above and below soil, which led to significant losses (89.7%) in tomato yield in control 1. 
Field and greenhouse results showed that pre-plants (cruciferous) had no negative effect on the growth and development of tomatoes, also cress had a stimulating effect on the length of tomato seedlings. 
Greenhouse and laboratory results showed that cress had the highest effect, followed by black radish, white cabbage and red cabbage, in terms of the strength of the allelopathic effect of cruciferous plants on the growth and development of johnsongrass. Johnsongrass seeds were more sensitive than rhizomes to the aqueous extracts of cruciferous plants, and the rate of growth inhibition increased with increasing concentration of cruciferous plant extracts. GC-MS analysis results showed that cress contains the highest ITC componants with 61.36% and the lowest with 26.87% in red cabbage. The highest and the lowest number of ITC componants were in red cabbage (6) and in cress (1), respectively.