Farklı sulama seviyesi koşullarında kadmiyumun fındık turbunda (Raphanus sativus L.) bitki gelişimi üzerine etkisi
The effect of cadmium on plant growth in radish (Raphanus sativus L.) under different irrgation level conditions
Yazar: GAMZE YILDIZ TÜVER
Danışman: DOÇ. DR. MELEK EKİNCİ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Amaç: Bu çalışma ağır metal (kadmiyum) ve kuraklık stresinin ayrı ayrı ve birlikte olduğu koşulların fındık turpunda bitki gelişimi, bazı fizyolojik ve biyokimyasal özellikler üzerine etkisini belirlemek amacıyla yapılmıştır.
Yöntem: Çalışmada, bitkisel materyal olarak fındık turpu (Raphanus sativus L.) kullanılmıştır. Araştırmada, tesadüf parselleri deneme desenine göre 4 kadmiyum (Cd) dozu (Cd0: 0 mg/kg, Cd1: 100 mg/kg, Cd2: 150 mg/kg ve Cd3: 200 mg/kg), 3 sulama seviyesi (S1: %100, S2: %75 ve S3: %50), 3 tekerrürlü, her bir tekerrürde 4 saksı ve her bir saksıda 3 bitki olacak şekilde toplamda 432 bitki kullanılmıştır. Uygulamaların bitkisel gelişim parametreleri (yaprak sayısı, yaprak alanı, gövde çapı, kök çapı, bitki üst aksam yaş ve kuru ağırlığı ile kök yaş ve kuru ağırlığı), klorofil değeri ve miktarı, elektriksel iletkenlik (Eİ), doku oransal su içeriği (DOSİ), antioksidan enzim aktivitesi (katalaz (CAT), süperoksit dismutaz (SOD) ve peroksidaz (POD)), hidrojen peroksit (H2O2), malondialdehit (MDA), prolin ve sakkaroz içerikleri ve bitki Cd içeriği üzerine etkileri ile ilgili ölçüm ve analizler yapılmıştır.
Bulgular: Çalışma sonucunda, yaprak sayısı ve yaprak alanı, gövde çapı ve kök çapı, toprak üst aksam ve kök yaş, kuru ağırlıkları, DOSİ, klorofil SPAD değeri klorofil a, klorofil b ve toplam klorofil gibi değerler kuraklık ve ağır metal stresinin şiddeti arttıkça azalma göstermiş, Eİ ise artmıştır. Su kısıtının bu parametreler üzerindeki etkisi ağır metal stresine göre daha fazla görülmekle beraber, streslerin en şiddetli olduğu koşulların birlikte olması ile strese bağlı zararlanma daha fazla olmuştur. Ayrıca artan su kısıtı ve Cd stresi ile bitkide H2O2, MDA, prolin ve sakkaroz miktarları artmıştır.  POD, CAT ve SOD enzim aktivitelerinde su kısıtı şiddeti arttıkça azalma, Cd şiddeti arttıkça artış meydana gelmekle beraber, her iki stresin bir arada olması ile kontrole göre artış olarak belirlenmiştir. Bitkilerin maruz kaldığı stres faktörlerinden Cd stresi ile bitki yaprak ve köklerinde Cd miktarında da önemli derecede artış meydana gelmiştir.
Sonuç: Kuraklık ve Cd ağır metal stresi ayrı ayrı fındık turpunda olumsuzluklar meydana getirmekle birlikte, bu iki stres faktörünün eş zamanlı oluşması ile zararlanma daha fazla olmuştur. Bu nedenle yapılacak yetiştiriciliklerde bölgenin toprak ve iklim bakımından bütün faktörleri dikkate alınarak özellikle Cd bakımından kirlilik potansiyeli yüksek ve su kısıtı bulunan yerlerde yetiştiricilik yapılmamalıdır.

Abstract:
Purpose: This study was carried out to determine the individual and combined effects of heavy metal (cadmium) and drought stress on some physiological and biochemical properties of radish and its plant growth.
Method: In the study, radish (Raphanus sativus L.) was used as plant material. The research was carried out according to the randomized pilot trial pattern with 4 Cd dose (Cd0: 0 mg/kg, Cd1: 100 mg/kg, Cd2: 150 mg/kg and Cd3: 200 mg/kg), 3 irrigation (S1: 100%, S2: 75% and S3: 50%), 3 replicates, 4 pots in each repeat and 3 plants in each pot, in total 432 plants were used. Measurements and analyzes were made on vegetative growth parameters (number of leaves, leaf area, stem diameter, root diameter, fresh and dry weight of plant upper parts and root fresh and dry weight), chlorophyll value and amount, electrical conductivity (EI), tissue relative water content (DOSI), antioxidant enzyme activity (catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD)), hydrogen peroxide (H2O2), malondialdehyde (MDA), proline and sucrose and plant Cd content.
Findings: As a result of the study, plant leaf number and leaf area, stem diameter and root diameter, soil upper part and root fresh, dry weight, DOSI, chlorophyll SPAD value chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll decreased with increased level of drought and heavy metal stress but EI has increased. Although the effect of water deficit on these parameters is more detrimental than heavy metal stress effects, the stress-related damage has been greater under combined stress conditions. In addition, the amount of H2O2, MDA, proline and sucrose in the plant increased with increased water deficit and Cd stress levels. POD, CAT and SOD enzyme activities decreased as the severity of water stress increased, and increased with increased Cd concentration, but combined stresses caused an increase as compared to control. There was a significant increase in the amount of Cd in the plant leaves and roots under Cd stress, which is one of the stress factors that the plants are exposed to.
Results: Although drought and Cd heavy metal stress caused negativities in radish separately, the damage was greater with the simultaneous occurrence of these two stress factors. Therefore, especially considering all factors of the region in terms of soil and climate, the cultivation should not be done in areas where with high pollution potential in terms of Cd and water deficit.