Farklı tahıl türleri ile buğday ve arpa çeşitlerinin bor toksisitesine dayanıklılığının araştırılması ve dayanıklılıkta rol alan faktörlerin belirlenmesi

Abstract

öz DOKTORA TEZİ FARKLI TAHIL TÜRLERİ İLE BUĞDAY VE ARPA ÇEŞİTLERİNİN BOR TOKSİSİTESİNE DAYANIKLILIĞININ ARAŞTIRILMASI VE DAYANIKLILIKTA ROL ALAN FAKTÖRLERİN BELİRLENMESİ AYFER ALKAN ÇUKOROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ. TOPRAK ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. İsmail ÇAKMAK Yıl: 1998, Sayfa:132 Jüri : Prof Dr. İsmail ÇAKMAK Prof Dr. Rıfat DERİCİ Doç. Dr. Süleyman TABAN Dünyanın ve Türkiye'nin (Orta Anadolu bölgesi) farklı bölgelerindeki özellikle de arid ve semi- arid bölge topraklarında B toksisitesi problemine rastlanılmaktadır. Sözkonusu problem bitkilerde özellikle de B toksisitesine duyarlı olan tahıllarda önemli verim kayıplarına neden olmaktadır. Topraklarda doğal olarak bulunan ya da sulama suyu ile birlikte zamanla toprakta biriken toksik düzeyde B'a karşı bitki türlerinin veya aynı türün çeşitleri arasında farklı dayanımlann/adaptasyonlann olduğu bilinmektedir. Bu noktadan hareketle B toksisitesi probleminin var olduğu Orta Anadolu bölgesindeki ve sulama ile birlikte potansiyel bir B probleminin sözkonusu olabileceği GAP bölgesindeki topraklarla sera koşullan altında farklı tahıl türlerinin ve çeşitlerinin B'a karşı reaksiyonları simptomolojik, bitkisel verim, B konsantrasyonu ve B içeriği açısından değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, B toksisitesinden simptomolojik ve kuru madde verimi açısından en çok etkilenen tahıl türlerinin makarnalık buğday ve yulaf olduğu saptanırken en az etkilenen türlerin ise Hordeum mıtrimım (yabani bir buğdaygil), tritikale ve özellikle de çavdar olduğu belirlenmiştir. Ekmeklik buğday ve arpanın B toksisitesinden etkilenme derecesi makarnalık buğdaylardan ve yulaftan daha az, çavdar ve tritikaleden daha fazla olduğu gözlenmiştir. Bor toksisitesine karşı tahıl türlerinin farklı dayanıklılık göstermeleri yanında aynı türün çeşitleri arasmda özellikle de ekmeklik buğday ve arpa çeşitleri arasmda B'a karşı belirgin farklılıkların olduğu saptanmıştır. Ekmeklik buğdaylardan B toksisitesine karşı en dayanıklı çeşidin Bolal olduğu belirlenmiştir. Bor toksisitesine karşı dayanıklılıkta doku toleransının da önemli bir rol oynadığı tahmin edilmektedir. Çavdarda ve buğday çeşitleri arasmda B toksisitesine karşı dayanıklılıkta çeşitlerin daha az B absorpsiyonu yapma ve dokuda daha az B biriktirme özelliği dikkat çekmiştir. Ancak arpa çeşitleri arasında duyarlı ve dayanıldı çeşitler B konsantrasyonları yönünden farklılık göstermemişitir. Bor toksisitesi simptomlannm şiddetine ve kuru madde verimlerindeki azalmalara göre tahıl türlerinin B toksisitesine karşı duyarlılıkları yulaf>makamalık buğday>arpa>ekmeklik buğday>tritikale>çavdar şeklinde sıralanmaktadır. Bor toksisitesine karşı bitki türleri ve çeşitleri arasmda görülen sözkonusu farklılıkların bitkilerin yeşil aksamlarmdaki B konsantrasyonlanyla kısmen ilişkili olduğu, buna karşılık bitkide bulunan toplam B miktarının (B içeriği) B'a karşı dayanıklılıkta belirleyici olmadığı bulunmuştur. Anahtar Kelimeler : bor toksisitesi, bor dayanıklılığı, bitkisel verim, genotip, tahıl.

ABSTRACT PhD THESIS RESISTANCE OF DIFFERENT CEREAL SPECIES AND WHEAT AND BARLEY CULTTVARS TO BORON TOXICITY AND FACTORS AFFECTING EXPRESSION OF HIGH BORON RESISTANCE AYFER ALKAN DEPARTMENT OF SOIL INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof Dr. Ismail ÇAKMAK Year : 1998, Pages : 132 Jury : Prof Dr. Ismail ÇAKMAK Prof. Dr. Rıfet DERİCİ Assoc. Prof Süleyman TABAN Boron toxicity is a widespread global nutritional problem in arid and semiarid regions (Le., Central Anatolia) depressing crop production, particularly in cereals. Plant species and genotypes of a given species greatly differ in their ability to resist boron toxicity existing in soils either naturally or as a result of irrigation with poor quality water. In the present study using the B-toxic soils of Central Anatolia and soils of the GAP region pot experiments were carried out under greenhouse conditions to study response of different cereal species and genotypes to B toxicity regarding to development of leaf symtoms of B toxicity, dry matter production and concentration and content of B in plants. The results obtained show that there is a high variation between and among cereal species in B tolerance: Among cereal species durum wheat and oat showed a very high susceptibility to B toxicity, while Hordeum murinum (a wild species growing well in B-toxic soil in field), triticale and especially rye had high resistance. Bread wheat and barley were informediate in tolerance to B toxicity. Like between cereal species there was also a large variation in B tolerance between genotypes of a species, such as barley and wheat. Among the bread wheat genotypes Bolal showed the highest resistance to B toxicity. On the basis of severity of symptoms of B toxicity and decreases in dry matter production susceptibility of cereal species to B toxicity enhanced in the following order oa£>durum wheats>barley>bread wheats>triticale>rye. Differences in B tolerance were partly related to concentration of B in plant tissues, but not the amount of B accumulated per plant Both in rye and in wheat cultivars with high B tolerance, B absorption and accumulation in plants were lower than most of B-sensitive genotypes. However, barley genotypes with different susceptibility to B toxicity did not differ in B concentration in shoot or leaves. It seems very likely mat tissue tolerance against excess B in tissue also plays an important role in expression of high B tolerance in cereals. Key words: B toxicity, B tolerance, plant dry matter production, genotypes, cereal. n