Türkiye'de sarıçam (Pinus sylvestris L. ) tohumu üzerine teknolojik araştırmalar
Technological studies on scots pine (Pinus sylvestris L. ) seeds in Turkey
Yazar: FAHRETTİN TİLKİ
Danışman: PROF.DR. C. ÜNAL ALPTEKİN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Silvikültür Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2002
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Sarıçam = Scoth pine ; Tohumlar = Seeds ; Çimlenme = Germination

Özet:
Bu çalışmada, Sarıçam tohumunun çimlenmesi üzerinde farklı ışık ve sıcaklık koşullarının etkisi, tohum gücünün belirlenmesi, farklı biyoklimatik zonlara ait tohumların çimlenmeleri üzerine ozmotik stresin etkileri, ozmotik stres ile koşullandırmanın çimlenme üzerine etkileri, olgunlaşmadan toplanan tohumların çimlenme özellikleri ile bu tohumların çimlenebilme özelliklerini iyileştirmeye yönelik düşük sıcaklıkta saklama ve polietilen glikol ile koşullandırmanın etkileri, polietilen glikol ile koşullandırmanın fidan yüzdesi ve morfolojisi üzerine etkisi ve hızlandırılmış yaşlandırmanın çimlenme üzerindeki etkileri belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışma sonucunda sıcaklık ve ışık koşullarının çimlenme üzerinde son derece etkili olduğu görülmüştür. En yüksek çimlenme yüzdesi ve çimlenme hızı sabit 20 °C (24 saat ışık) ve değişken sıcaklık 20-30 °C (8 saat ışık) altında yapılan çimlendirmelerde elde edilmiştir. Karanlık ortamda yapılan çimlendirmelerde çimlenme yüzdesi ve çimlenme hızının önemli oranda azaldığı belirlenmiştir. Tohum gücünün belirlenmesinde, laboratuar çimlenme parametreleri (çimlenme yüzdesi, PV, MGT ve GV) dışında, elektriksel iletkenlik yönteminin zaman ve mekan açısından daha avantajlı olması da göz önüne alınarak sarıçam tohumlarında kullanılabileceği ortaya çıkmaktadır. Farklı biyoklimatik zonlara ait sarıçam tohumlarının çimlenmeleri üzerine ozmotik stresin etkilerini belirlemeye yönelik çalışma sonucunda, ozmotik stres düzeyi arttıkça çimlenme parametrelerindeki düşüşlerin orijinlere göre önemli farklılıklar gösterdiği belirlenmiştir. Çimlenme yüzdesi, PV ve GV değerlerinin orijinlere göre gösterdiği değişim, tohumların farklı ozmotik stres koşullarındaki çimlenme tutumlarının intraspesifik varyasyon gösterdiğini ortaya koymaktadır. Ozmotik potansiyele karşı en hassas orijinler yağışlı ve az yağışlı bölgelerden elde edilen orijinler olarak ortaya çıkmaktadır. Ozmotik stres ile koşullandırmanın çimlenme üzerine etkilerini belirlemeye yönelik çalışma sonucu, en yüksek değerler 15 °C de 10 ve 11 gün, -10 ve -11 bar düzeyinde yapılan koşullandırılmalardan sonra elde edilmiştir. Çimlenme için optimum sıcaklık olan 20 °C de olduğu gibi, düşük ve yüksek sıcaklıklarda da, daha önce yapılan koşullandırma işlemi sonucunda, bütün orijinlerde çimlenme parametrelerinin önemli oranda arttığı tespit edilmiştir. Tam olgunlaşmadan toplanan tohumlar farklı sürelerde düşük sıcaklıkta (4 °C) bekletildiklerinde özellikle Ekim ayı başından itibaren elde edilen tohumların çimlenme parametrelerinin 1 aylık saklama sonucunda önemli oranda arttığı ve çimlenmedeki bu artışın 1 yıl sonunda da devam ettiği belirlenmiştir. PEG-6000 ile -10 bar düzeyinde, 15 °C sıcaklıkta 10 gün süre ile koşullandırıldıktan sonra yapılan çimlendirmeler sonucunda çimlenme yüzdesi ve hızlarının önemli oranda arttığı da tespit edilmiştir. Polietilen glikol ile koşullandırmanın fidan yüzdesi ve fidan morfolojisi üzerine olumlu etki yaptığı saptanmıştır. Özellikle gövde uzunluğu, gövde taze ağırlığı ve kök kuru ağırlığı/gövde kuru ağırlığı koşullandırma işlemi sonucu önemli oranda artmıştır. Hızlandırılmış yaşlandırmaya karşı orijinlerin ve bireylerin farklı bir tutum gösterdikleri ortaya çıkmıştır. Altı gün süre ile yapılan yaşlandırmanın tohum gücünü belirlemek için yeterli olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
This study was based on seven main experiments: The objective of the first investigation was to study the germination behavior of Scots pine seed of different origins at various temperatures and light. It was observed that the germination percentages and PV of the samples at the alternating temperature of 20-30 °C (8 h light) and the constant temperatures of 20 °C (8 and 24 h light) were the highest. Multiple seed lots of varying ages and geographic sources were assembled for seed vigor testing. Laboratory germination, leachate conductivity, tetrazolium staining, and nursery germination tests were conducted on all lots. Test parameters and leachate conductivity were correlated with percent emergence in the nursery. Laboratory germination tests and seed leachate conductivity measurements can be used to evaluate seed vigor in Scots pine. Total germination, GV and PV, a measure of germination rate, are preferred parameters of germination tests. Electrical conductivity measurement shows great promise as a rapid estimate of vigor. The purpose of the third study was to evaluate the influence of water deficits on germination and to determine whether there is significant variability in the effects of water stress between provenances. The water potential of the germination substrates, 0, -1, -2, -3, -4, -5 and -6 bars, was determined by means of solutions of polyethylene glycol-6000 (PEG). Analysis of variance showed highly significant differences among both provenances and water potentials. Reduction of the water potential diminished germination percentages considerably at -2 bars. The reaction to increased water stress differed among the 9 provenances. Provenance Dokurcun and Dirgine, precipitation- temperature index (Q) of which are higher than 90, were the most sensitive to low- osmotic potentials not only in terms of percent germination but also in terms of germination rate. Climatic differences among the provenances can account for this behavior: the higher amount of rain and coefficient of precipitation-temperature index (Q) in the area of Dokurcun and Dirgine. Differences under water stress also show that provenances are characterized by a significantly different tolerance to drought. Osmotic priming of seeds significantly affected the germination percentage, peak value and germination value. Germination parameters were also affected by incubation duration and the temperature used during the incubation period. Incubating seed at osmotic potential of -10 bars and at 15 °C for 10 days gave the best results although there were no significant differences in germination parameters among the treatments as long as the PEG was between -8 to -12 bars and the duration was XIbetween 8-12 days. Drying of primed seeds for 2-8 hours improved total germination, germination value and germination rate. The study with 5 different origins also showed that priming could stimulate germination at suboptimal temperatures (15 and 25 °C). Scots pine seeds were collected from two stands, Bolu (1370 and 1580 m), every two weeks from September 11 to December 14, 2000 in order to determine the germination characteristics of autumn collected seeds. At each time of collection cones were sampled from 5 trees. In the beginning of October, the cones seemed to be well ripe. Cone collection at the end of September, followed by cone storage for at least one month before seed extraction, has also given good results. Germination percentage and rate were the highest in seeds collected in November and December. Storage of early collected cones for 1-5 months increased germination percentage and germination rate significantly. Autumn-collected Scots pine seeds were dormant; their germination rate was slow both in darkness and at +10 °C germination temperature. The rate of germination was, however, gradually enhanced during autumn and 3-5 months storage so that seeds collected in November and December were able to germinate readily even at +10 °C. Light during germination decreased variation in both germination rate and germination percentage between individual trees. Osmotic priming at -10 bars for 10 days improved the germination percentage and germination rate of premature and mature collected Scots pine seeds. Germination percentage and rate were increased in all provenances after priming at -10 bars. PEG also increased nursery emergence at -10 bars and resulted in faster emergence compared to the control and -5 bars. Priming at -10 bars significantly affected nursery emergence and seedling morphology but root and shoot dry weight were not affected statistically in Dokurcun and Aladağ provenances. The control treatment had the shortest seedlings and also root and shoot weights were the lowest. An accelerated aging test was conducted on seeds from four origins and two trees. Seeds were aged at 80% RH and 38 °C for 0 to 10 days. Germination parameters increased in some seeds accelerated-aged for 1-4 days. Germination capacity, GV and PV of seed lots declined with increased period of accelerated aging. Seed moisture content was increased with period of aging. Accelerated aging at 38 °C for 6 days can be effectively used to identify Scots pine seed lots of different levels of vigor. It was also found that the response of seed to accelerated aging varied according to population and individual seeds.