Farklı dalga boylarındaki led ışıkların biber ve domates fidelerinin kalitesi üzerine etkileri

Abstract

Solanaceae familyasının üyesi olan domates ve biber, tüm dünyada taze, kurutulmuş ve işlenmiş olarak tüketilen, yüzlerce farklı özellik ve tipteki çeşitleri ile dünyanın her yerine yayılmış en önemli sebze türlerindendir. Bu türlere ait fideler ile yapılan yetiştiricilikte üreticilerin son yıllarda büyük oranda hazır fide kullanımına yöneldikleri görülmüştür. Hazır fide üretim firmaları tohum ekim zamanını üreticiden gelen talep doğrultusunda ayarlayarak istenilen zamanda teslimat yapmakta ve üreticilerin isteklerine cevap vermektedir. Fakat üreticinin çeşitli nedenlerden dolayı yetiştiricilik yapacakları ortam ya da araziyi zamanında hazırlayamamaları durumunda istenilen bitkileri teslim edemedikleri görülmekte ve fideler seralarda büyümeye devam etmektedir. Büyümenin devam etmesi, fide boyunun aşırı uzamasına ve fide kalitesinin düşmesine yol açmaktadır. Bu sorunu ortadan kaldırabilmek amacıyla bazı büyümeyi durdurucu kimyasal maddelerin kullanıldığı bilinmekte fakat bu maddelerin etkisinin istenilenden daha uzun sürelerde devam ettiği ve fidelerin yetiştirme yerlerine dikildiklerinde dahi büyüme ve gelişmelerinde olumsuz etkilenmelerin olduğu görünmektedir.Bu çalışma, led lambalar kullanılarak oluşturulan farklı dalga boylarına sahip ortamların domates ve biber fidelerinin kaliteleri üzerine olan etkilerinin araştırılması ve fide üreticilerinin teslimatlarında herhangi bir sebeple meydana gelebilecek gecikmeler olması durumunda fidelerde boy ve kalite kontrolünün sağlanarak üreticilerin bu sıkıntılarına bir çözüm bulmak amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla öncelikle iklim odasında farklı dalga boylarına ve aynı ışık yoğunluğuna sahip (kırmızı, mavi, yeşil, beyaz ve gün ışığı-kontrol) led lambalardan oluşturulan raflarda `Ferguson F1` domates ve `Odin F1` biber çeşidine ait fideler hem tohum ekiminden itibaren hem de dikim aşamasına gelmiş fide seviyesinden itibaren yetiştirilmiştir. Bir sonraki aşamada dikim seviyesine gelmiş domates ve biber fideleri boy uzunluğunu baskılamada etkili olduğu belirlenen mavi ışığın farklı oranlarda (%100, %50, %25 ve %12.5) kontrol olarak kullanılan gün ışığı ve beyaz renkteki lambalara eklenmesiyle elde edilen ışık koşullarına maruz bırakılmıştır. Son olarak farklı oranlarda mavi ışığın uzun dönemdeki etkilerinin kalıcılığını ortaya koyabilmek amacıyla fideler tekrardan beyaz-gün ışığı koşullarına bırakılmıştır.Tohum ekiminden itibaren ve fide aşamasında kullanılan farklı dalga boyları arasından domates ve biber fidelerinin gelişimini baskılayan dalga boyu mavi ışık olarak belirlenmiştir. Ayrıca, bitki gelişimini destekleyen ve fide boyunda artışlara neden olan ışığın ise %100 kırmızı ışık olduğu ortaya konmuştur. Farklı oranlarda mavi ışık uygulaması altında yetiştirilen domates fidelerinde mavi ışık oranı azaldıkça bitki yaş ağırlığında ve bitki boyunda artış elde edilmiştir. Bu araştırmada domates ve biber fidelerinde kullanılan farklı mavi ışık oranlarının fide boyunda bir baskılamaya neden olması beklenirken, aydınlatmada kullanılan ışık içerisindeki mavi ışık oranının azaltılmasıyla fide büyümesi üzerinde önemli artışların olduğu belirlenmiş ve fide boy uzunluğu artmıştır. Farklı oranlardaki mavi ışığın fide kalitesi üzerine uzun süreli etkisine bakıldığında uygulama sonrası beyaz-gün ışığı aydınlatma koşullarına alınan domates fidelerinin kalitesi üzerinde mavi ışık etkisinin devam ettiği ancak fidelerde büyümenin devam ettiği görülmüştür. Biber fidelerinde ise mavi ışığın yarattığı etkinin tamamen ortadan kalktığı belirlenmiştir. Bu sonuçlar fide boyunun baskılanmasında kullanılacak olan %100 mavi ışık etkisinin fide endüstrisinde kullanılan kimyasal maddeler gibi kalıcı olmadığını göstermiştir.

Tomatoes and peppers, members of the Solanaceae family, are one of the most important vegetable species consumed in various ways such as fresh, dried and processed, with hundreds of different types and varieties spread across the world. In recent years, tomato and pepper growers have tended to use transplants in increasing numbers. Transplant production companies adjust the seed sowing time according to the demand from the grower, deliver at the desired time and respond to the requests of the growers. However, in cases where the grower cannot prepare the land in a timely manner due to various reasons, the transplant producers cannot deliver the ordered plants and the seedlings continue to grow in the greenhouses. The continuation of growth leads to excessive elongation of the seedlings thereby decreasing their quality. In order to eliminate this problem, some growth retardant chemicals are used, but since the effect of these substances lasts longer than desired, their growth and development are adversely affected even when the seedlings are planted in the field.This research was carried out in order to investigate the effects of different wavelength environments created by using led lights on the quality of tomato and pepper seedlings and to find a solution to this problem of transplant producers by ensuring the size and quality control of the seedlings. For this purpose, seedlings of `Ferguson F1` tomato and `Odin F1` pepper cultivars were raised on shelves equipped with led lights with different wavelengths (red, blue, green, white-daylight mixture-control) but the same light intensity in a climate-controlled growth room. Some seedlings were grown under these conditions starting from the seed sowing while others were illuminated with different color led lights only for 10 days at the transplanting stage. Additionally, tomato and pepper seedlings at transplanting stage were exposed for 10 days to light conditions obtained by mixing white-daylight lamps with different ratios of blue light (100%, 50%, 25% and 12.5%), which is determined to be the effective wavelength to suppress seedling growth and height. Finally, following exposure to blue light at different ratios, the seedlings were transferred to white-daylight conditions again in order to reveal whether the effects of blue light are permanent.The wavelength that suppresses the development of tomato and pepper seedlings was determined as the blue light among the different wavelengths used. In addition, it has been revealed that 100% red light promoted plant growth and resulted in significant increase in seedling height. Also, as the blue light ratio decreased, an increase in seedling fresh weight and height was obtained in tomato and pepper seedlings grown under blue light at different rates. In this study, different blue light ratios used during the cultivation of tomato and pepper seedlings were expected to cause suppression in the seedling height, in contrast, it was determined that the reduction of the blue light ratio in the light used in illumination promoted seedling growth, causing increased seedling height. Considering the long-term effects of different ratios of blue light on the seedling quality, it was seen that the effects of blue light on the quality of tomato seedlings transferred to white-daylight conditions after the blue light treatment still existed, but the seedlings continued to grow. In pepper seedlings, however, it was determined that the effect of blue light on seedling growth disappeared completely. Therefore, these results demonstrated that the effect of 100% blue light, which could be used to suppress the transplant height, is not permanent like the chemicals used in the seedling industry.