Bazı silajlık mısır (Zea mays l.) çeşitlerinde farklı kuraklık seviyelerinin kök ve gövde mimarisine etkisi

Abstract

Bu çalışmada silajlık mısır çeşitlerine uygulanan farklı kuraklık seviyeleri toprak altı ve toprak üstü aksamlara olan etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bitki materyal olarak, silajlık mısırın 4 farklı (DKC7240, Hido, M16S45, P2105) çeşidi kullanılmıştır. Kuraklık stres faktörü olarak; tam sulama, % 25 su kısıtı ve % 50 su kısıtı uygulamalarına yer verilmiştir. Bitkiler 10 cm çapında, 1 metre uzunluğundaki PVC borularda yetiştirilmiş olup, yetiştirme ortamı olarak yıkanmış dere kumu-torf (1:1) karışımı kullanılmıştır. Çalışma 10000 lumen ışık düzeyinde 14 saat gündüz 10 saat gece olacak şekilde ışıklandırılan, ortam nemi % 60-80 ve sıcaklığı 25,0-27,5 oC aralığındaki kontrollü yetiştirme ortamında gerçekleştirilmiştir. Deneme tesadüf parsellerinde faktöriyel deneme desenine göre 4 tekrarlamalı olarak kurulmuştur. Çalışma kapsamında bitkilerin toprak üstü aksamında; bitki boyu, bitki sap kalınlığı, klorofil miktarı (spad), yaprak açıları, pigment analizleri, toprak üstü yaş ve kuru ağırlığı, toprak altı aksamında ise; en uzun kök boyu, toplam kök sayısı, toplam kök uzunluğu, kök çapı, kök derinliklerinin (0-30 cm, 30-60 cm ve 60 cm ve üzeri) oranı, yaş ve kuru kök ağırlığı değerleri belirlenmiştir. Araştırma sonucunda; bitki boyu, sap kalınlığı, klorofil içeriği, yaprak açısı, pigment analizleri, toprak üstü yaş ve kuru ağırlığı parametreleri açısından, silajlık mısır çeşitlerinde kuraklık seviyeleri arasındaki anlamlı farklılıkların saptandığı ve kuraklık seviyelerinin artmasına bağlı olarak bu özelliklere ait değerlerin önemli seviyde azalış gösterdiği belirlenmiştir. Araştırmada incelenen toprak üstü parametrelerden klorofil içeriği, yaprak açısı ve toprak üstü yaş ağırlığı değerleri bakımından silajlık mısır çeşitleri arasında anlamlı farklar bulunmuştur. Çeşitlerin farklı kuraklık seviyeleri altındaki en uzun kök boyu, toplam kök uzunluğu, kök yaş ve kuru ağırlığı değerleri arasındaki önemli farklılıklar saptanmıştır. Silajlık mısır çeşitlerinde artan kuraklık seviyelerine bağlı olarak; en uzun kök boyu artmış, toplam kök uzunluğu dalgalı bir seyir izlemiş, kök yaş ve kuru ağırlıkları ise azalmıştır. Araştırmada incelenen toprak altı parametrelerinden en uzun kök boyu, toplam kök sayısı, toplam kök uzunluğu, kök derinlik oranları parametreleri bakımından çeşitler arasında önemli farklar tespit edilmiştir. Sonuç olarak, mısır çeşitlerinin toprak üstü parametrelerinde % 25 su kısıtından itibaren gelişimleri olumsuz yönde etkilenmiştir. Kök ve gövde mimarısı özerlliklerinin geneli dikkate alındığında P2105 ve M16S45 çeşitleri ön plana çıkmıştır. Kuraklık stresinin etkileri dikkate alındığında, silajlık mısır çeşitlerinde kök ve gövde mimarısının olumlu gelişimi açısından tam sulama uygulanmasının gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.This study aimed to determine the effects of different drought levels on the belowground and aboveground components of silage maize cultivars. Four silage maize cultivars (DKC7240, Hido, M16S45, and P2105) were used as plant material. Drought stress treatments included full irrigation, 25% water deficit, and 50% water deficit. The plants were grown in PVC tubes with a diameter of 10 cm and a length of 1 m, using a washed river sand-peat (1:1) mixture as the growing medium. The experiment was conducted in a controlled growth environment with a light intensity of 10,000 lumens, a photoperiod of 14 hours light and 10 hours dark, relative humidity of 60-80%, and temperature ranging between 25,0 27,5 °C. The trial was arranged in a factorial randomized complete block design with four replications. In the study, aboveground traits such as plant height, stem diameter, chlorophyll content (SPAD), leaf angle, pigment contents, and fresh and dry shoot weights were measured. Belowground traits included maximum root length, total root number, total root length, root diameter, root depth distribution (0-30 cm, 30-60 cm, and >60 cm), and fresh and dry root weights. As a result, significant differences were found among drought levels for plant height, stem diameter, chlorophyll content, leaf angle, pigment contents, and fresh and dry shoot weights, with a marked decrease in these traits under increased drought stress. Among aboveground parameters, significant varietal differences were observed for chlorophyll content, leaf angle, and fresh shoot weight. Among belowground parameters, significant differences were detected in maximum root length, total root length, and root fresh and dry weights under varying drought levels. As drought severity increased, maximum root length tended to increase, total root length fluctuated, while root fresh and dry weights decreased. Overall, plant growth in the aboveground parts was negatively affected starting from the 25% water deficit level. Considering the general characteristics of root and stem architecture, the P2105 and M16S45 cultivars stood out. Taking into account the effects of drought stress, it was concluded that full irrigation is necessary for the positive development of root and stem architecture in silage maize cultivars.