Bazı arpa ( Hordeum vulgare L. ) genotiplerinde kurağa dayanım yönünden transpirasyon hızı ve su kullanım etkinliklerinin belirlenmesi
Determination of transpiration rate and water use efficiency in terms of drought resistance in some barley( Hordeum vulgare L. ) genotypes
Yazar: HASAN DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET YILDIRIM
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Arpa = Barley ; Kuraklık = Drought

Özet:
Arpa direkt olarak insan beslenmesinde kullanılmasa da hayvan besleme açısından son derece önemli bir kültür bitkisidir. Kurak ve yarı kurak alanlarda su stresine maruz kalan arpada verimde önemli düşüşler olmaktadır. Bu yüzden kuraklığa toleranslı arpa genotiplerinin geliştirilmesi büyük önem arz etmektedir. Son dönemde kuraklıkla ilgili çalışmalarda bitki transpirasyonu ve transpirasyonu düzenleyen mekanizmalar araştırıcılar tarafından yaygın bir şekilde ele alınmaktadır. Bu yöntemlerden biri genellikle gün ortasında oluşan yüksek buhar basıncı açıklığı (BBA) periyodunda bitkinin transpirasyon hızını (TH) düşürerek suyun muhafaza edilmesidir. Bir diğer strateji ise kuraklığa maruz bırakılan genotiplerin toprakta transpirasyon için kullanılabilecek belirli bir su miktarı (TTSM) eşiğinde transpirasyon kısıtlaması yoluyla toprak suyunu muhafaza edilmesine dayanan yöntemdir.
Bu araştırma, Dicle Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü serası ve bitki büyütme odasında birbirinden bağımsız üç deneme seti şeklinde yürütülmüştür. Araştırmada altı tescilli arpa çeşidi ve bir adet ileri arpa hattı kullanılmıştır. Kuraklığa maruz bırakma ve su bütçesi ölçümü denemesinde kademeli olarak arttırılan kuraklık, buhar basıncı açıklığı denemesinde ise hem kuraklık hem de sıcaklık artışı altında genotiplerin TH değişimi ve TH'nin eğri kırılma noktasına bağlı olarak farklı kuraklık modellerine genotiplerin uygunluğu araştırılmıştır. 
Araştırmada kullanılan dört genotipte artan BBA'ya 2.38 kPa'dan 2.50 kPa'a kadar artan transpirasyon tepkisi ile bir kırılma noktası oluşurken, diğer üç genotipte BBA'nın artmasıyla TH doğrusal bir artış göstermiştir. Bu genotiplerde, transpire edilebilir toprak suyunun giderek azalması süresince geriye kalan kısmına verilen transpirasyon tepkisi genotipler arasında değişim göstermiştir. Genotiplerin TH tepkilerinde 0.32 ile 0.53 arasında değişen kırılma noktası ile önemli bir genetik değişkenlik gözlenmiştir. Transpirasyon etkinliği değerleri 2.33-4.26; biyokütle üretim miktarları 29.7-37.6 g; klorofil içeriği değerleri 42.46-49.88; başaklanma gün sayısı 116.5-138.8 gün; bitki boyu 91.3-127.5 cm; başak uzunluğu 5.1-11.0 cm; başakta tane sayısı 21.8-35.4 adet; başak verimi 0.95-1.80 g; bin tane ağırlığı 35.6-50.1 g arasında değişim göstermiştir. Araştırma sonucunda; transpirasyon etkinliği ve başak verimi bakımından Kendal; başaklanma gün sayısı, biyokütle üretimi ve başak boyu bakımından Barış; klorofil içeriği ve bin tane ağırlığı bakımından Hevsel; bitki boyu açısından Önder; başakta tane sayısı bakımından Altıkat öne çıkan genotipler olarak belirlenmiştir. TTSM ve BBA denemesinden elde edilen erken kırılma verilerine göre Kendal ve Hevsel çeşitlerinin diğer genotiplere oranla kuraklığa dayanımlarının daha iyi olduğu söylenebilir.

Anahtar Kelimeler: Arpa, Kuraklık, Transpirasyon hızı, Transpirasyon etkinliği, BBA, TTSM

Abstract:
Although barley is not used directly in human nutrition, it is a very important culture plant in animal nutrition.  However, it is exposed to water stress in the arid and semi-arid areas, and the yield is also significantly reduced by drought. Therefore the development of drought- tolerant barley genotypes is of great importance. Mechanisms regulating plant transpiration and physiological features related to transpiration have been used commonly by researchers in recent drought studies. One of these methods is to preserve the water by reducing the transpiration rate (TR) of the plant in the high vapor pressure deficit (VPD) period, which usually occurs in the middle of the day. Another strategy is that the genotypes maintain soil water through transpiration restriction at a certain FTSW threshold before the drought period begins.
This research was carried out as three independent experimental sets in greenhouse and growth chamber in Faculty of Agriculture of Dicle University. Six registered barley varieties and one barley line were used in the study as a plant material. The presence of phenotypic correlation between parameters characterizing the size and TR sensitivity of the genetic variability of sensitivity to TR was investigated under the effect of gradually increasing drought in the VPD and FTSW experiments. 
In the four genotypes, used in the study, there was a break point with increased VPD, transpiration response ranging from 2.38 - 2.50 kPa, while TR increased linearly with increasing VPD in the other three genotypes. In these genotypes, the transpiration response given to a gradually decreasing fraction of transpirable soil water (FTSW) varies between genotypes with breakpoints ranging from 0.32 to 0.53. The range of the some trait changed from 2.33-4.26 for transpiration efficiency; 29.7 to 37.6 g  for biomass produced; 42.46-49.88 for chlorophyll content values; 116.5-138.8 for  heading day; 91.3-127.5 cm for plant height; 5.1-11.0 cm for spike length; 21.8-35.4 for the number of grains in the spike ; 0.95-1.80 g for spike yield; 35.6-50.1 g for thousand grain weight. As a result of the research; some genotypes showed superiority over other genotypes. The classification of genotypes according to traits examined is as follows; Kendal for transpiration efficiency and spike yield; Barış for days of heading, biomass production and spike height; Hevsel for chlorophyll content and one thousand grains; Önder for plant height; Altıkat for the number of grain in the spike. Kendal and Hevsel varieties had better resistance to drought than other genotypes according to the results obtained from FTSW and VPD experiments. 

Key Words: Barley, Drought, Transpiration rate, Transpiration efficiency, VPD, FTSW