Kürşad DEMİREL, Fatih KAHRIMAN, Melis İNALPULAT, Levent GENÇ, Gökhan ÇAMOĞLU

Tuz ve potasyum uygulamalarının mısırın yaprak su durumu ile bazı agronomik ve yansıma özelliklerine etkileri

Bu çalışma, mısır bitkisinin erken vejetatif döneminde potasyum eksikliğinin ve tuz stresi koşullarındauygulanan potasyum düzeylerinin bazı agronomik özelliklere, biyokütleye, yaprak su göstergelerine ve spektralkarakteristiklerine etkisini belirlemek amacıyla 2012 yılında laboratuar koşullarında yürütülmüştür . Denemede mısıra 2 farklı tuz (0,5 ve 4, 0 ds m-1 ) ve 4 farklı potasyum seviyesi (14 kg da -1 , 28 kg da -1 , 56 kg da -1 , 84 kg da -1 )uygulanmıştır. Çalışmada, agronomik ölçümler (bitki boyu, taç genişliği, gövde çapı), biyokütle verimleri (toprak üstü yaş ve kuru ağırlık) ve yaprak su göstergelerine ait parametrelerin (yaprak oransal su içeriği (YOSİ), eşdeğer su yüksekliği (ESY), yaprak su içeriği (YSİ) yanı sıra; spektral ölçümlere dayalı bazı indekslerhesaplanmıştır. Çalışma sonucunda, mısır bitkisinde erken döneminde yeterli potasyum uygulanması durumundatolerans seviyesinden daha fazla uygulanan tuz konusunda (4, 0 ds m-1) bitki taç genişliği, bitki boyu ve gövdeçapı değerlerinin etkilenmediği görülmüştür. En yüksek yaprak su göste rge değerleri 0, 5 ds m-1tuz ve 14 kg da -1potasyumun uygulandığı bitkilerde elde edilmiştir. Ayrıca, yüksek tuz uygulamalarında yaprak su içeriğininazaldığı ancak yüksek potasyum uygulanması ile tekrar artış olduğu gözlenmiştir. Buna karşın, biyokütledeğerleri su içeriğinin tersine bir eğilim göstermiştir. Spektral indekslerden yalnızca PRI (fotokimyasal yansımaindeksi) için uygulamalar arasında fark önemli bulunmuştur. Korelasyon analizi sonuçları da PRI ile yaprak sugöstergeleri arasında pozitif yönde (0,58 0,75) bir ilişki olduğunu göstermiştir.

Effects of salt and potassium applications on some agronomic and reflectance characteristics along with leaf water status of maize

This study was conducted to determine the effects of potassium deficiency and different potassiumlevels applied under salt stress conditions on some agronomic features, biomass, leaf water indicators andspectral characteristics at early growth period of maize in vitro conditions in 2012. In this experiment, twodifferent salinity (0.5 and 4.0 ds m-1) and four different potassium levels ( 14 kg da -1, 28 kg da -1, 56 kg da -184 kgda -1) were applied. Agronomic measurements (plant canopy width, plant height and trunk diameter), biomass(fre sh and dry weight), leaf water indicators (relative water content (RWC), equivalent water thickness (EWT),leaf water content (LWC)) and some indices based on spectral measurements were also calculated. It was seenthat plant canopy width, plant height and trunk diameter were not affected by salinity level which applied overthe level of tolerance, if sufficient potassium levels are applied at early growth period of maize. The highestvalues of leaf water indicators were obtained at 0.5 ds m-1salinity and 14 kg da -1potassium rates. It was seenthat leaf water content was decreased at higher salinity levels but it was increased again at higher potassiumlevels. On the other hand, biomass values showed a trend in contrast to water content. The difference betweenthe treatments was found to be significant at PRI (photochemical reflectance index). Correlation analysis resultsshowed that there was a meaningful relationship (0.58 0.75) between leaf water indicators and PRI.

PDF

___

Anaç, D., Aksoy, U., Anaç, S., Hepaksoy, S., Can, Z., 1979. Potassium and leaf water relations under saline conditions, Sci. Reg. IPI satellite prog.
Arkimaa, H., Laitinen, J., Korhonen, R., Moisanen, M., Hirvasniemi, T., Kuosmanen, V., 2009. Spectral reflectance properties of sphagnum moss species in finnish mires. http://www.earsel.org/workshops/IS_TelAviv_2009/PDF/earselPROCEEDINGS/3061%20Arkima. pdf [20.01.2014].
Asch, F., Dingkuhn, M., Dörffling, K., Miezan, K., 2000. Leaf K/Na ratio predicts salinity induced yield loss in irrigated rice. Euphytica. 113: 109118.
Ayers, R.S., Westcot, D.W., 1976. Water Quality for Agriculture . FAO Irrigation and Drainage Paper No, 29 (Rev 1), Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Bar Tal, A., Feigenbaum, S., Sparks, D.L., 1991. Potassiumsalinity interactions in irrigated corn. Irrigation Science. 12: 27 35.
Beringer, H., Trolldenier, G., 1978. Influence of K nutrition on the response to environmental stresses. In: Potassium Research Reviews and Trends. International Potash Institute, Basel, Switzerland, pp. 189222.
Bohra, J.S., Doerffling, K., 1993. K nutrition of rice (O . sativa L.) varieties under NaCl salinity. Plant and Soil. 152 (2): 299303.
Bowman, W.D., 1989. The relationships between leaf waterstatus, gas exchange, and spectral reflectance in cotton leaves. Remote Sensing of Environment. 30: 249255.
Camoglu, G., Kaya, U., Akkuzu, E., Genc, L., Gurbuz, M., Pamuk Mengu, G., Kızıl, U., 2013. Prediction of leaf water status using spectral indices at young olive trees. Fresenius Environmental Bulletin. 22 (9a): 2713 2720.
Erdal, İ., Türkmen, Ö., Yıldız, M., 2000. Tuz s tresi altında yetiştirilen hıyar ( Cucumis sativus L. ) fidelerinin gelişimi ve kimi besin maddeleri içeriğindeki değişimler üzerine potasyumlu gübrelemenin etkisi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Bilimleri Dergisi. 10 (1): 25 29.
Gamon, J .A., Penuelas, J., Field, C.B., 1992. A narrow waveband spectral index that tracks diurnal changes in photosynthetic efficiency. Remote Sensing of Environment. 41: 35 44.
Gamon, J.A., Surfus, J.S., 1999, Assessing leaf pigment content and activity with a r eflectometer. New Phytologist. 143: 105 117.
Garnier, E., Laurent, G., 1994. Leaf anatomy, specific mass and water content in congeneric annual and perennial grass species. New Phytologist. 128: 725 7 36.
Güneş, M., Aktaş, M., 2008. Su stresinde yetiştirilen genç mısır bitkisinde potasyum uygulamasının gelişme ve verim üzerine etkisi. HR. Ü. Z.F. Dergisi. 12 (2): 33 36.
Hofner, G.N., Krantz, B.A., 1951. Deficiency Symptoms of Corn and Small Grains. In: Hunger Signs in Crops.
The American Society of Agronomy and the National Fertilizer Association, Washington, D.C Jackson, R.D., Pinter Jr. P.J., Reginato, R.J., Idso, S.B., 1980. HandHeld Radiometry, A Set of Notes Developed for Use at the Workshop on HandHe ld Radiometry, February 25 26, Phoenix, Ariz.
Kacar, B., Katkat, A.V., 2006. Bitki Besleme. Nobel Yayın No: 849. Fen ve Biyoloji Yayın Dizisi:29 ISBN 975 591 8345. 2. Basım, 589 s. Ankara.
Kacar, B., Katkat, A.V., Öztürk, İ., 2009. Bitki Fizyolojisi. Nobel Yayın No: 848, 556 s. Ankara. Karakullukçu, E., Adak, M.S., 2008. Bazı nohut (Cicer arietinum L.) çeşitlerinin tuza toleranslarının belirlenmesi. Tarım Bilimleri Dergisi. 14 (4): 313 319.
Kaya, C., Higgs, D., Kirnak, H., 2001. The effects of high salinity and supplementary phosphorus and potassium on physiology and nutrition development of spinach. Bulg. J. Plant Physiol. 27 (3 4): 47 59.
Kaya, C., Higgs, D., 2003. Supplementary potassium nitrate ımproves salt tolerance in bell pepper plants. Journal of Plant Nutrition. 26 (7): 1367 1382.
Kaya, C., Tuna, A.L., 2005. The role and ımportance of potass ium in the plant grown under salt stress. Int. Potash Institute. Optimizing Crop Nutrition, Potassium in Soil, Plant and Agro Ecosystem. http://www.ipipotash.org/en/speech/index.php?o=270.
Ke, W., Zhangquan, S., Renchao, W., 1993. Study on the feasibility of estimating potassium content by rice spectral analysis. Journal of Zhejiang Agricultural University. http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTALZJNY1993S1017.htm [20.01.2014].
Krezhova, D., Iliev, I., Yanev, T., Kirova, E., 2009. Assessment of the effect of salinity on the early growth stage of soybean plants (Glycine max L.). 4th International Conference on Recent Advances in Space Technologies. 397 402. JUN 11 13, 2009. Istanbul, T urkey.
Larcher, W., 1995. Physiological Plant Ecology. 3rd Ed.P 1 506. SpringerVerlag, New York.
Leone, A.P., Mementi, M., Sorrentino, G., 2000. Reflectance spektrometry to study crop response to soil salinity. Ital. J. Agron. 4 (2): 75 85.
Malkoç , M., Aydın, A., 2003. Mısır (Zea Mays L.) ve fasulye (Phaseolus Vulgaris L.)‟nin gelişimi ve bitki besin maddeleri içeriğine farklı tuz uygulamalarının etkisi. Atatürk Üniv. Ziraat Fak. Derg. 34 (3): 211 216.
Penuelas, J., Gamon, J.A., Fredeen, A.L., Merino, J., Field, C.B., 1994. Reflectance indices associated with physiological changes in nitrogen and waterlimited sunflower leaves. Remote Sens. Environ. 48 :135 146.
Penuelas, J., Baret, F., Filella, I., 1995. SemiEmpirical indices to assess carotenoids/chlorophyll a ratio from leaf spectral reflectance. Photosynthetica. 31: 221 230.
Penuelas, J., Pinol, J., Ogaya, R., Fiella, I., 1997. Estimation of plant water concentration by the reflectance water index WI (R900/R970). Int. J. of Remote Sensing. 18: 28692875.
Penuelas, J., Inoue, Y., 1999. Reflectance indices indicative of changes in water and pigment content of peanut and wheat leaves. Photosynthetica. 36: 335 360.
Shani, U., Dudley, L.M., 2001. Field studies of crop response to water and salt stre ss. Soil Sci. Soc. Am. J. 65: 15221528.
Shilai, Y., Lie, D., Shaolan, H., Yongqiang, Z., Sha sha, M., 2010. A Spectrum based models for monitoring leaf potassium content of Citrus sinensis (L) cv. Jincheng Orange. Scientia Agricultura Sinica. http://e n.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTALZNYK201004017.htm [25.01.2012].
Smart, D.R., Whiting, M.L., Stockert, C., 2007. Remote sensing of grape K deficiency symptoms using leaf level hyperspectral reflectance. Western Nutrient Management Conference. Vol. 7. Salt Lake City, UT.
Strachan, I.B., Pattey, E., Boisvert, J.B., 2002. Impact of nitrogen and environmental conditions on corn as detected by hyperspectral reflectance. Remote Sensing of Environment. 80 (2): 213 224.
Taban, S., Katkat, A.V., 2000. Effect of sa lt stress on growth and mineral elements concentrations in shoot and root of maize plant. Tarım Bilimleri Dergisi. 6 (2): 119122.
Tucker, C.J., 1980. Remote sensing of leaf water content in the near infrared. Remote Sensing of Environment. 10: 23 32.
Tur han, H., Genç, L., Bostancı, Y.B., Sümer, A., Kavdır, Y., Türkmen, O.S., Killi, D., 2006. Tuz stresinin ayçiçeği ( Helianthus Annuus L.) üzerine etkilerinin yansıma teknikleri yardımıyla belirlenmesi. 1.Uzaktan Algılama CBS Çalıştay ve Paneli. 2729 Kasım. İTÜ. İstanbul.
Umar, S., 2006. Alleviating adverse effects of water stress on yield of sorghum, mustard and groundnut by potassium application. Pak. J. Bot. 38 (5): 1373 1380.
Yağmur, B., Kavak, S., Uğur, A., Bozokalfa, M.K., Eşiyok, D., 2003. Potasyum uygulamalarının savoy lahanasında (Brassica oleracea L. var. sabauda) verim ve kalite özellikleri üzerine etkisi. Ege Üniv. Ziraat Fak. Derg. 40 (2):113 120.
Yağmur, M., Kaydan, D., Okut, N., 2006. Potasyum uygulamasının tuz stresindeki arpanın fotosentetik pigment içeriği, ozmotik potansiyel, K + /Na + oranı ile bitki büyümesindeki etkileri. Tarım Bilimleri Dergisi. 12 (2): 188 194.
Yakıt, S., Tuna, A.L., 2006. Tuz stresi altındaki mısır bitkisinde ( Zea Mays L. ) stres parametreleri üzerine Ca, Mg ve K‟nın etkileri. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 19 (1): 5967.
Yurtseven, E., Kesmez, G.D., Unlukara, A., 2005. The effects of water salinity and potassium levels on yield, fruit quality and water consumption of a native central anatolian tomato spec ies (Lycopersicon esculantum). Agricultural Water Management. 78: 128 135.