Farklı taban suyu derinliği ve tuzluluğunun buğdayın bitki su tüketimi, verim ve kalite parametreleri üzerine etkileri
Effects of different groundwater depths and salinities on evapotranspiration, yield and quality parameters of wheat
Yazar: MEHMET SAİT KİREMİT
Danışman: PROF. DR. HAKAN ARSLAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Buğday = Wheat ; Drenaj = Drainage ; Tane verimi = Grain yield ; Toprak verimliliği = Soil fertility

Özet:
Bu çalışma, 2018 ve 2019 yıllarında yağmurdan korunaklı alanda buğday bitkisinin 3 farklı taban suyu derinliği (30, 55 ve 80 cm) ve 4 farklı taban suyu tuzluluğu (0.38, 2, 4 ve 8 dS/m) koşullarında bitki su tüketimi, verim, kalite parametreleri, toprak tuzluluğu ve zamansal antioksidan enzimlerin (Süperoksit dismutaz (SOD), Katalaz (CAT), Glutatyon Redüktaz (GR), Glutatyon S-transferaz (GST)) değişimleri üzerine etkilerini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Deneme konuları tesadüf bloklar deneme desenine göre 3 tekerrürlü olarak lizimetrelerde yürütülmüştür. Araştırmanın her iki yılında, taban suyu derinliğinin artmasıyla buğday bitkisinin bitki su tüketimi, verim, su kullanım etkinliği, 1000 tane ağırlığı, bitki boyu, başakta tane sayısı, stoma iletkenliği, başak uzunluğunun arttığı belirlenmiştir. Ancak, taban suyu tuzluluğu arttıkça bitki su tüketimi, verim ve verim parametrelerinin azaldığı tespit edilmiştir. En yüksek verim ve bitki su tüketimi değerleri sırasıyla 2018 yılında 963.3 kg da-1 ve 630.1 mm, 2019 yılında ise 886.8 kg da-1 ve 550.1 mm olarak belirlenmiştir. Su kullanım etkinliği 2018 yılında 1.49-1.65 kg m-3 arasında ve 2019 yılında ise 1.18-1.73 kg m-3 arasında değişim göstermiştir. En yüksek toprak tuzluluğu değerleri 30 cm taban suyu derinliği koşullarında elde edilirken, en düşük değerler ise 80 cm taban suyu koşullarında elde edilmiştir. Antioksidan enzim aktiviteleri taban suyu derinliği ve taban suyu tuzluluğuna göre önemli derecede farklılık göstermiştir. Bununla birlikte, GR enzimi ile bitki boyu, 1000 tane ağırlığı, stoma iletkenliği ve hektolitre ağırlığı arasında yüksek ve negatif korelasyon elde edilmiştir. Ancak, SOD enzimi ile verim ve kalite parametreleri arasında ilişki bulunmamıştır. Buna göre, tuzlu taban suyu koşullarında pandas buğday bitkisinin morfoloji ve fizyolojisinde oluşabilecek zararların tahmin edilebilmesinde, tane verim ve kalitesinde kayıpların en az indirilebilmesi için GR enziminde meydana gelen değişimlerin dikkate alınması önerilmektedir. Kontrollü drenaj koşullarında, buğday bitkisinin taban suyundan beslenim miktarını arttırmak için taban suyunun 55 cm derinlikte ve 0.38 dS/m olduğu koşullarda sabit tutulabilir. Ancak, taban suyu tuzluluğu arttıkça, sürdürülebilir tarımsal üretim için taban suyu derinliğinin 80 cm veya daha derinde sabit tutulması önerilmektedir.

Abstract:
This study was conducted to evaluate the effects of 3 different groundwater depths (30, 55, and 80 cm) and 4 different groundwater salinities (0.38, 2, 4, and 8 dS/m) on evapotranspiration, yield, quality parameters, soil salinity, and temporal changes of antioxidant enzymes (Superoxide dismutase (SOD), Catalase (CAT), Glutathione Reductase (GR), Glutathione-S-transferase (GST)) of wheat crops in 2018 and 2019 under rain shelter area. The experimental trials were laid out in a randomized complete block design with 3 replications in lysimeters. In both years of the study, evapotranspiration, yield, water use efficiency, 1000-grain weight, plant height, grain number per spike, stomatal conductance, and spike length increased with increasing groundwater depth. However, evapotranspiration, yield, and quality parameters were found to decrease with increasing groundwater salinity. The highest yield and evapotranspiration values were found to be 963.3 kg da-1 and 630.12 mm in 2018 and 886.83 kg da-1 and 550.12 mm in 2019, respectively. Water use efficiency values varied between 1.49-1.65 kg m-3 in 2018 and between 1.18-1.73 kg m-3 in 2019. The highest soil salinity values were obtained at a groundwater depth of 30 cm, while the lowest values were obtained at a groundwater depth of 80 cm. Antioxidant enzyme activities differed significantly according to groundwater depth and groundwater salinity. In addition, GR enzyme activities were strongly and negatively correlated with plant height, 1000-grain weight, stomata conductance, and hectoliter weight. In contrast, no correlation was found between SOD enzyme activities and yield and quality parameters. Accordingly, it is recommended that GR enzyme changes be considered in predicting the damage that may occur in pandas wheat plant morphology and physiology under saline groundwater conditions to minimize grain yield and quality losses. Under controlled drainage conditions, groundwater can be kept constant at a depth of 55 cm and at 0.38 dS/m to increase the contribution of groundwater to wheat crops. However, as groundwater salinity increases, it is recommended that groundwater depth be kept constant at 80 cm or deeper for sustainable agricultural production.