Yapraktan uygulanan farklı grafen oksit nanopartikül dozlarının organik ve kimyasal gübrelerle yetiştirilen fesleğen (Ocimum basilicum L.)'in verim ve kalitesine etkisi
The effect of different doses of foliar application of graphene oxide nanoparticles on the yield and quality of sweet basil (Ocimum basilicum L.) cultivated through organic and chemical fertilizers
Yazar: SEDEF ÖZLİMAN
Danışman: PROF. DR. GÜLSÜM YALDIZ
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu tez çalışmasında yapraktan uygulanan grafen oksit nanopartikül (nGO) dozlarının (100, 200, 300, 500 mg L-1) ahır gübresi (A: 30 ton ha-1) ve NPK (K: 90:60:60 kg ha-1) ile yetiştirilen fesleğen (Ocimum basilicum L. var. dino)'in bazı tarımsal özelliklerine ve biyolojik aktivitesine etkileri incelenmiştir. Tesadüf bloklarında bölünmüş parseller deneme desenine göre tasarlanan araştırma 11 parselden oluşmuştur (Kontrol, A, K, A+nGO100, A+nGO200, A+nGO300, A+nGO500, K+nGO100, K+nGO200, K+nGO300, K+nGO500). İki yıllık araştırmada (2022-23) her yıl iki biçim alınmıştır. Verim öğeleri bakımından ahır gübresi uygulamaları daha üstün özelliklere sahip olmakla birlikte, nGO dozunun artışı ile tarımsal parametrelerde anlamlı ölçüde artış görülmüştür. En yüksek yeşil ve kuru herba verimi sırasıyla 28019 ve 4984 kg ha-1 olarak 1. yılın A+nGO500 uygulamasında saptanmış, bitki başına en yüksek yeşil herba (89.2 g), kuru herba (15.9 g), yeşil yaprak (57.5 g), kuru yaprak (10.8 g), yeşil dal (31.7 g) ve kuru dal (5.1 g) yine 1. yılın A+nGO500 uygulamasında kaydedilmiştir. En yüksek ortalama uçucu yağ (UY) değeri (%69) 1. yılda bulunarak, kontrol grubu en yüksek orana sahip olmuş (%0.82) ve tarımsal özelliklerin aksine nGO dozunun artması ile UY oranlarında düşüş gerçekleşmiştir. GC/FID-MS analizi sonucu linalool (%48.8-57.92) UY'nin majör bileşeni olarak bulunmuştur. Öjenol (%16.62-26.24), 1,8-sineol (%5.11-10.66), cis-α-bergamoten (%3.37-8.05), γ-kadinen (%1.38-2.67) diğer önemli uçucu yağ bileşenleri olarak ortaya çıkmıştır. nGO uygulamalarının yaprak ekstre örneklerinde antioksidan aktiviteye etkisi bulunmaması ile birlikte UY örneklerinde anlamlı olup, en yüksek aktivite kontrol grubunda tespit edilmiştir. Ekstrelerin en yüksek DPPH ve FRAP aktiviteleri sırasıyla %88.35 ve 250.30 µg TEs mg-1, UY'nin aktiviteleri ise sırasıyla %68.22 ve 253.5 µg TEs ml-1 olarak tespit edilmiştir. En yüksek toplam fenolik madde ve flavonoid miktarları ise sırasıyla 96.09 µg GAEs mg-1 ve 8.78 µg QEs mg-1 olarak belirlenmiştir. FT-IR analizi sonucu kuru yapraklarda nGO kalıntısına rastlanmamıştır. Araştırmanın genel bulgularına göre, NPK, ahır gübresi ve nGO konsantrasyonlarının uygulanmasıyla fesleğenin tarımsal özellikleri olumlu yönde etkilenmiştir.

Abstract:
In the current PhD thesis survey, the effects of various graphene oxide nanoparticle (nGO) doses (100, 200, 300, 500 mg L-1) applied foliarly on some agronomic characteristics and biological activity of sweet basil (Ocimum basilicum L. var. dino) grown by using farmyard manure (A: 30 ton ha-1) and NPK (K: 90:60:60 kg ha-1) was investigated. The research was carried out as a randomized complete split plot in random blocks design and consisted of 11 parcels (Control, A, K, A+nGO100, A+nGO200, A+nGO300, A+nGO500, K+nGO100, K+nGO200, K+nGO300, K+nGO500). Two cuttings were done during two growing seasons (2022-23). Regarding agronomic characteristics, farmyard manure applications had consequential superiority than others. However, with the enhance in nGO doses, there was a significant increase in agronomic parameters. The highest fresh and dry herb yields were determined as 28019 and 4984 kg ha-1, respectively, in the A+nGO500 treatment in the 1st year. The highest amounts of fresh herb (89.2 g), dry herb (15.9 g), fresh leaf (57.5 g), dry leaf (10.8 g), fresh stem (31.7 g), and dry stem (5.1 g) per plant were also obtained from A+nGO500 treatment in the 1st year. The highest volatile oil (VO) mean value was found in the 1st year (69%), and the control group had the highest content (0.82%). Contrary to agronomic characteristics, as the nGO doses increased, the VO contents reduced. Based on the GC/FID-MS analysis, linalool (48.8-57.92%) was found as the major component. Eugenol (16.62-26.24%), 1,8-cineole (5.11-10.66%), cis-α-bergamotene (3.37-8.05%), γ-cadinene (1.38-2.67%) were emerged as other main volatile components. Although nGO treatments had no effect on antioxidant activity in leaf extract samples, it was significant in VO samples. The highest activity was observed in the control group. The superlative DPPH and FRAP activities of the extracts were determined as 88.35% and 250.30 µg TEs mg-1, respectively, and the activities of the VO were 68.22% and 253.5 µg TEs ml-1, respectively. The highest total phenolic and flavonoid amounts of the extracts were specified as 96.09 µg GAEs mg-1 and 8.78 µg QEs mg-1, respectively. As a result of FT-IR analysis, no nGO residue was found in dry leaves. Based on the general findings of the research, the agronomic characteristics of sweet basil improved with the application of NPK, farmyard manure and nGO doses.