Kısıtlı sulama koşullarında, farklı seviyelerdeki sulama suyu tuzluluğunun ıspanağın morfo-fizyolojik ve biyokimyasal özelliklerine etkisi
The effect of different levels of irrigation water salinity on the morph-physiological and biochemical properties of spinach under limited irrigation conditions
Yazar: ERSİN KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. DURAN YAVUZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Kurak ve yarı-kurak alanlarda sürdürülebilir bir tarımsal üretimin sağlanması için tarımda kullanılan suyun niceliği ve niteliği önemli etkenlerdir. Bu tip alanlarda kısıtlı sulama koşullarında bitkilerin farklı sulama suyu tuzluluğuna verdikleri tepkilerin belirlenmesi oldukça önemlidir. Bu kapsamda yapılan bu çalışma ile ıspanağın farklı sulama suyu tuzluluğuna ve farklı su kısıtlarına gösterdiği tepkiler araştırılmıştır. Araştırma, sera koşullarında, 0.3 dS/m (T1, kontrol), 1.5 dS/m (T2), 3.0 dS/m (T3), 4.5 dS/m (T4) ve 6.0 dS/m (T5) olmak üzere 5 farklı sulama suyu tuz konsantrasyonu ve tam sulama (S1), %25 su kısıtı (S2) ve %50 su kısıtı (S3) olmak üzere 3 farklı sulama seviyesini içeren toplam 15 deneme konusu tesadüf parsellerinde faktöriyel deneme desenine göre 3 tekerrürlü olarak yürütülmüştür.
Sulama suyu tuzluluğu ıspanakta; toprak üstü yaş (taze) ve kuru ağırlıkları, toprak altı yaş ve kuru ağırlıkları, yaprak alanı, membran zararlanması, klorofil-a, klorofil-b, toplam klorofil ve karotenoid değerlerine ilişkin sonuçlar üzerinde istatistiki olarak önemli etkiler yapmıştır. Benzer şekilde peroksidaz (POD), katalaz (CAT) ve süperoksit dismutaz (SOD) gibi enzim aktiviteleri ile malondialdehit (MDA), protein, prolin ve hidrojen peroksit (H2O2) muhtevaları sulama suyu tuzluluğundan istatistiki olarak etkilenmiştir. Sulama suyu tuzluluğu uygulaması konulara göre değişmekle birlikte; yapraktaki mineral madde içeriklerinden azotta (-%12.5), borda (-%20.6), bakırda (-%30.7), potasyumda (-%21.8), magnezyumda (-%17.0), fosforda (-%9.9) ve kükürtte (-%22.2) istatistiki olarak önemli azalmaya, demir (+%447.5) ve sodyum (+%457.5) içeriğinde ise yine istatistiki olarak önemli artışa neden olmuştur.  Sulama seviyesi uygulaması ıspanakta; bitki başına yaprak sayısı, toprak üstü yaş ve kuru ağırlıkları, toprak altı yaş ve kuru ağırlıkları, yaprak alanı, yaprak oransal su içeriği, klorofil-a, klorofil-b ve toplam klorofil sonuçları üzerinde önemli istatistiksel farklar oluşturmuştur. Diğer yandan, CAT ve SOD gibi enzim aktiviteleri ile MDA, protein ve prolin içeriği farklı sulama seviyelerinden istatistiki olarak etkilenmiştir. Farklı sulama suyu tuzluluğu uygulamalarında en yüksek ky değeri 1.79 ile kontrol (T1) uygulamasında hesaplanmış ve ardından 1.32 ile T2 (1.5 dS/m) uygulaması gelmiştir. Diğer yandan, 3.0 dS/m ve üzeri EC'ye sahip sulama suyu ile sulamalarda ıspanağın ky değerleri 1.00'den küçük bulunmuş yani su kısıtına toleranslı olduğu belirlenmiştir. Özelikle 4.5 ve 6.0 dS/m gibi tuzlu sulama suyu ile sulamalarda, kısıtlı sulama uygulanan S2 sulama seviyesinde elde edilen verimler tam sulama yapılan S1 sulama seviyesine sahip konuların verimlerine yakın hatta bir miktar yüksek bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre, su kaynakları kısıtlı olan ve tuzlu sulama suyuna sahip kurak ve yarı-kurak bölgelerde, ıspanakta yapılacak %25 su kısıtı hem su kaynaklarının korunması hem de toprak tuzluluğunun kontrolü açısından önemli bir strateji olarak önerilmiştir.

Abstract:
The quantity and quality of the water used in agriculture are important factors in ensuring a sustainable agricultural production in arid and semi-arid areas. It is very important to determine the responses of plants to different irrigation water salinity under deficit irrigation conditions in such areas. Therefore, in this study, the responses of spinach to different irrigation water salinity and different water stress were investigated in terms of agronomic and physiological aspects. In the research, a total of 15 experimental treatments including five different irrigation water salinity (T1, control; T2, 1.5 dS/m; T3, 3.0 dS/m; T4, 4.5 dS/m and T5, 6.0 dS/m) and three different irrigation levels (S1, full irrigation; S2, %25 water deficit and S3, %50 water deficit) were carried out according to the factorial design in randomized plots, with three replications.
Irrigation water salinity in spinach; it had statistically significant effects on the results regarding the fresh and dry weights above-ground the soil, leaf area, membrane damage, chlorophyll-a, chlorophyll-b, total chlorophyll and carotenoid values. Similarly, enzyme activities such as peroxidase (POD), catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) and malondialdehyde (MDA), protein, proline and hydrogen peroxide (H2O2) contents were statistically affected by irrigation water salinity. While irrigation water salinity caused statistically significant decreases in leaf mineral contents such as nitrogen (-%12.5), boron (-%20.6), copper (-%30.7), potassium (-%21.8), magnesium (-%17.0), phosphorus (-%9.9) and sulfur (-%22.2), it also caused statistically significant increases in iron (+%447.5) and sodium (+%457.5) content. Irrigation different level application in spinach; there were significant statistical differences in the number of leaves per plant, above-ground fresh and dry weights, underground fresh and dry weights, leaf area, leaf l water content, chlorophyll-a, chlorophyll-b and total chlorophyll results. On the other hand, enzyme activities such as CAT and SOD, and MDA, protein and proline content were statistically affected by different irrigation levels. In different irrigation water salinity applications, the highest yield response factor (ky) was calculated with 1.79 in the control (T1) application, followed by the T2 (1.5 dS/m) application with 1.32. On the other hand, the ky values of spinach were found to be less than 1.00 in irrigation with irrigation water with an EC of 3.0 dS/m and above, that is, it was determined to be tolerant to water constraint. Especially in irrigations with saline irrigation water such as 4.5 and 6.0 dS/m, the yields obtained at the S2 (%25 water stress) irrigation level were found to be close to the yields of the subjects with full irrigation, even slightly higher. Therefore, in arid and semi-arid regions with limited water resources and saline irrigation water, 25% water restriction on spinach has been proposed as an important strategy for both the protection of water resources and the control of soil salinity.