ARTAN DOZLARDA UYGULANAN DEMİRİN SU KÜLTÜRÜNDE YETİŞTİRİLEN FASULYE BİTKİSİNİN GELİŞİMİ VE KİMİ BESİN ELEMENTİ İÇERİĞİNE ETKİSİ Ayşegül HOŞGÖREN T.C. BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ARTAN DOZLARDA UYGULANAN DEMİRİN SU KÜLTÜRÜNDE YETİŞTİRİLEN FASULYE BİTKİSİNİN GELİŞİMİ VE KİMİ BESİN ELEMENTİ İÇERİĞİNE ETKİSİ Ayşegül HOŞGÖREN 0009-0002-7508-0562 Prof. Dr. Hakan ÇELİK (Danışman) YÜKSEK LİSANS TEZİ TOPRAK BİLİMİ VE BİTKİ BESLEME ANABİLİM DALI BURSA– 2025 Her Hakkı Saklıdır TEZ ONAYI Ayşegül HOŞGÖREN tarafından hazırlanan “ARTAN DOZLARDA UYGULANAN DEMİRİN SU KÜLTÜRÜNDE YETİŞTİRİLEN FASULYE BİTKİSİNİN GELİŞİMİ VE KİMİ BESİN ELEMENTİ İÇERİĞİNE ETKİSİ” adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı’nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. Danışman : Prof. Dr. Hakan ÇELİK Başkan : Prof. Dr. Hakan ÇELİK 0000-0003-4673-3843 Bursa Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı İmza Üye : Prof. Dr. Barış Bülent AŞIK 0000-0001-8395-6283 Bursa Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı İmza Üye : Doç. Dr. Ali Rıza ONGUN 0000-0002-5244-2770 Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı İmza Yukarıdaki sonucu onaylarım Prof. Dr. Ali KARA Enstitü Müdürü ../../…. B.U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü tez yazım kurallarına uygun olarak hazırladığım bu tez çalışmasında;  tez içindeki bütün bilgi ve belgeleri akademik kurallar çerçevesinde elde ettiğimi,  ilgi ve sonuçları bilimsel ahlak kurallarına uygun olarak sunduğumu,  başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda ilgili eserlere bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunduğumu, atıfta bulunduğum eserlerin tümünü kaynak olarak gösterdiğimi, kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapmadığımı,  ve bu tezin bir bölümünü bu üniversite veya başka bir üniversitede başka bir tez çalışması olarak sunmadığımı beyan ederim. 14/02/2025 Ayşegül HOŞGÖREN TEZ YAYINLANMA FİKRİ MÜLKİYET HAKLARI BEYANI Enstitü tarafından onaylanan lisansüstü tezimin/raporumun tamamını veya herhangi bir kısmını, basılı (kâğıt) ve elektronik formatta arşivleme ve aşağıda verilen koşullarla kullanıma açma iznini Bursa Uludağ Üniversitesi’ne verdiğimi bildiririm. Bu izinle Üniversiteye verilen kullanım hakları dışındaki tüm fikri mülkiyet haklarım bende kalacak, tezimin tamamının ya da bir bölümünün gelecekteki çalışmalarda (makale, kitap, lisans ve patent vb.) kullanım hakları bana ait olacaktır. Tezimde yer alan telif hakkı bulunan ve sahiplerinden yazılı izin alınarak kullanması zorunlu metinlerin yazılı izin alarak kullandığımı ve istenildiğinde suretlerini Üniversiteye teslim etmeyi taahhüt ederim. Yükseköğretim Kurulu tarafından yayınlanan “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” kapsamında yönerge tarafından belirtilen kısıtlamalar olmadığı takdirde tezimin YÖK Ulusal Tez Merkezi / B.U.Ü. Kütüphanesi Açık Erişim Sistemi ve üye olunan diğer veri tabanlarının (Proquest veri tabanı gibi) erişime açılması uygundur. Prof. Dr. Hakan ÇELİK 14/02/2025 Ayşegül HOŞGÖREN 14/02/2025 İmza Bu bölüme kişinin kendi el yazısı ile okudum anladım yazmalı ve imzalanmalıdır. İmza Bu bölüme kişinin kendi el yazısı ile okudum anladım yazmalı ve imzalanmalıdır. Tarih DANIŞMAN Adı SOYADI : Hakan ÇELİK ÜNVANI : Prof.Dr. FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TOPRAK BİLİMİ VE BİTKİ BESLEME ABD E-POSTA : hcelik@uludag.edu.tr YÖKSİS ARAŞTIRMACI ID : 13668 ORCID : 0000-0003-4673-3843 TÜBİTAK ID : TBTK-0007-6472 WOS RESEARCHER ID : Y-5968-2018 SCOPUS AUTHOR ID : 14624924600 Google Scholar ID : G6kE-GEAAAAJ&hl=tr ÖĞRENCİ Adı SOYADI : Ayşegül HOŞGÖREN ÜNVANI : Yüksek Lisans Öğrencisi FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TOPRAK BİLİMİ VE BİTKİ BESLEME ABD E-POSTA : aysegulhosgoren77@gmail.com 502118014@ogr.uludag.edu.tr PROGRAMI: YÜKSEK LİSANS ORCID : 0009-0002-7508-0562 TÜBİTAK ID : TBTK-0115-5353 WOS RESEARCHER ID : LTE-2649-2024 SCOPUS AUTHOR ID : Google Scholar ID: 1kdMi9IAAAAJ&hl=tr BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ YÜKSEK LİSANS/DOKTORA EĞİTİMİ BOYUNCA BİLİMSEL ÇALIŞMALARI VE FAALİYETLERİ* 1. Hoşgören A., (2025) Artan Dozlarda Uygulanan Demirin Su Kültüründe Yetiştirilen Fasulye Bitkisinin Gelişimi ve Kimi Besin Elementi İçeriğine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Bursa, (2025). 2. Hoşgören, A., Çelik, H., (2024) The Importance Of Resveratrol For Human Health And The Productıon Of Food Wıth Hıgh Resveratrol Content. International Scientific Compilation Research Congress 11-12 February 2024 https://www.ubakkongre.com/derleme ISBN: 978-625-367-651-3 3. Hoşgören A., (2024) Organomineral Gübreler, Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Semineri, Bursa (2024). mailto:aysegulhosgoren77@gmail.com 6.10.82 Economic Growth 1.44.1198 Food Insecurity 6.11.1544 Academic Development 6.317.2518 Sustainable Development 6.3.1467 Academic Entrepreneurship 4.224.1307 Process Planning 3.4.1651 Greenhouse i ÖZET Yüksek Lisans Tezi ARTAN DOZLARDA UYGULANAN DEMİRİN SU KÜLTÜRÜNDE YETİŞTİRİLEN FASULYE BİTKİSİNİN GELİŞİMİ VE KİMİ BESİN ELEMENTİ İÇERİĞİNE ETKİSİ Ayşegül HOŞGÖREN Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Hakan ÇELİK Bu çalışmada, sera şartlarında hidroponik sisteme artan demir (40-80-120-160-200 µM) dozları uygulanmıştır. Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) bitkisinin gelişimi ve kimi besin elementi içeriğine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan analiz sonuçlarına göre artan dozlarda Fe uygulaması; fasulye bitkisi yapraklarının kuru madde, Fe ve Zn konsantrasyonlarında artış sağlayarak olumlu yönde etki ederken, N, P, K, Na, Ca, Mg, Cu, Mn ve B konsantrasyonlarında azalma göstermiş ve olumsuz yönde etki ettiği belirlenmiştir. Artan dozlarda Fe uygulamasının fasulye bitkisi köklerinin başta Fe olmak üzere P, K, Na, Mg ve Mn konsantrasyonlarında artış göstererek olumlu etkide bulunduğu ancak kökün N, Ca, Cu, Zn ve B konsantrasyonunda azalma göstererek olumsuz yönde etkilediği görülmüştür. En yüksek ortalama kuru madde miktarı (62,67 g) Fe5 dozundan, en düşük ortalama kuru madde miktarı (36,27 g) ise Fe1 dozundan sağlanmıştır. Demir ve kimi makro ve mikro elementler arasındaki antagonistik ilişkinin köklerde Fe birikimine neden olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışma sonucuna göre en yüksek Fe5 (200 µM) dozuna kadar bitki gelişimi ve kuru madde miktarında artış söz konusu olmasına rağmen diğer besin elementlerinin alımında azalma görülmesi nedeniyle demir uygulamasında bir limit doz bulunması gerekmektedir. Demir alımında artış Fe4 (160 µM) dozuna kadar sağlanmış olsa da diğer besin elementleri arasındaki etkileşim düşünüldüğünde Fe3 (120 µM) dozunun fasulye bitkisi için ideal demir dozu olabileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Su kültürü, demir noksanlığı, bitki besin elementleri, interaksiyon 2025, vi+66 sayfa ii ABSTRACT M.Sc. Thesis THE EFFECT OF INCREASING DOSES OF IRON ON THE DEVELOPMENT AND SOME NUTRIENT CONTENT OF BEAN PLANT GROWN IN HYDROPONIC SYSTEM Ayşegül HOŞGÖREN Bursa Uludağ University Institute of Natural and Applied Sciences Department of Soil Science and Plant Nutrition Supervisor: Prof. Dr. Hakan ÇELİK In this study, increasing doses of iron (40-80-120-160-200 µM) were applied to the hydroponic system under greenhouse conditions. It was aimed to determine the development of bean (Phaseolus vulgaris L.) plant and its effect on some nutrient element content. According to the analysis results, increasing doses of Fe application positively affected the dry matter, Fe and Zn concentrations of bean plant leaves, while it decreased the N, P, K, Na, Ca, Mg, Cu, Mn and B concentrations and had a negative effect. It was observed that increasing doses of Fe application had a positive effect by increasing the concentrations of Fe, P, K, Na, Mg and Mn in the roots of the bean plant, but it had a negative effect by decreasing the concentrations of N, Ca, Cu, Zn and B in the root. The highest average dry matter amount (62.67 g) was obtained from the Fe5 dose, and the lowest average dry matter amount (36.27 g) was obtained from the Fe1 dose. It has been determined that the antagonistic relationship between iron and some macro and micro elements causes Fe accumulation in the roots. According to the results of the study, although there is an increase in plant growth and dry matter amount up to the highest Fe5 (200 µM) dose, there is a decrease in the intake of other nutrients, so a limit dose should be found in iron application. Although an increase in iron uptake was achieved up to the dose of Fe4 (160 µM), considering the interaction between other nutritional elements, it was concluded that the dose of Fe3 (120 µM) may be the ideal iron dose for bean plants. Key words: Hydroponic, iron, plant nutrient elements, interaction 2025, vi+66 pages. iii ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR Dünya nüfusunun hızlı artışıyla beraber besin maddelerinin bir hayli fazla miktarda tüketiliyor olması, bunun aksine üretim hızının az ve kalitesiz olması bitkilerin olduğu kadar insanların da sağlıklı ve yeter düzeyde beslenmesiyle alakalı sorunlarını gündeme getirecektir. Yetersiz beslenmeye bağlı olarak ve özellikle demir ve diğer vitamin eksiklikleri nedeniyle yaklaşık 2 milyar insanda sağlık problemi olduğu vurgulanmaktadır. En etkili ve hızlı çözümün birim alandan elde edilecek bitkisel üretimin ve kalitenin fazlalaştırılması olduğu kabul edilmektedir. Bu çalışmada; tüketimi oldukça fazla ve yaygın olan fasulye bitkisinin yetiştirildiği hidroponik ortama artan miktarlarda uygulanan demirin fasulye bitkisinin gelişimi ve kimi besin elementi içeriklerine ve kaldırılan miktarlarına etkisi araştırılmıştır. Başta “Benim manevi mirasım ilim ve akıldır.” sözüyle aklı ve bilimi çağdaş Türk gençliğine miras bırakan, ışığıyla bizi aydınlığa yürüten başöğretmen Mustafa Kemal Atatürk’e, yüksek lisans eğitimimde araştırma konusunun seçiminden tezin tamamlanmasına kadar geçen tüm aşamalarda bana özveri ve sabırla destek olan, kıymetli bilgi, birikim ve tecrübeleri ile yardımlarını esirgemeyen değerli danışman hocam Prof. Dr. Hakan ÇELİK’e teşekkür ve saygılarımı sunarım. Tez çalışma aşamalarında desteğini ve yardımlarını esirgemeyen yüksek lisans arkadaşlarım; Eda PRAVADALIOĞLU, Ayşe Nur OKULU ve Ezgi AKTAŞ’a teşekkür ederim. Tez çalışmamda ve hayatımda her zaman bana yardımcı olarak desteklerini benden esirgemeyen vefalı arkadaşlarım; Yaren KAYABAŞI, Sena UÇAR, Sena ÇIRAK, Seda COŞKUN, Osman ANGUN’a ve ışığıyla bana çok değerli katkılarda bulunan Ceyda SÖZER BİRGEALP’e çok teşekkür ederim. Yüksek lisans eğitimim boyunca maddi ve manevi her zaman yanımda olan değerli kuzenlerim Tuğba Feyzan ŞİMŞEK, Gamze Nur ŞAHİN, Derman Miraç ŞİMŞEK’e ve biricik teyzem Yasemin ŞİMŞEK’e çok teşekkür ederim. Hayatımda umutsuzluğa kapıldığım her an yanımda olan, desteğini, sevgisini ve bana olan güvenini her zaman sonuna kadar hissettiğim çok değerli Fatih AYYILDIZ’a teşekkürlerimi sunarım. Son olarak tüm hayatım boyunca sevgi ve özveriyle hep yanımda olan, maddi ve manevi her koşulda desteklerini benden esirgemeyen, sabır ve ilgilerini her zaman üzerimde hissettiğim çok kıymetli ailem; babam Adnan HOŞGÖREN, annem Fatma HOŞGÖREN, ağabeyim Alper HOŞGÖREN’e sevgi ve saygılarımla teşekkürü borç bilirim. Ayşegül HOŞGÖREN 14.02.2025 iv İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET.................................................................................................................................. i ABSTRACT ...................................................................................................................... ii ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR .................................................................................................. iii SİMGELER ve KISALTMALAR DİZİNİ ....................................................................... v ÇİZELGELER DİZİNİ .................................................................................................... vi ŞEKİLLER DİZİNİ ........................................................................................................ viii 1. GİRİŞ 1 2. KURAMSAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI ...................................... 5 2.1. Fasulye Bitkisi Hakkında Bilgiler .............................................................................. 5 2.2. Demirin İnsan Vücudu ve Sağlığı Üzerine Etkileri ................................................... 6 2.3. Demir Elementinin Bitki Bünyesindeki Fonksiyonları .............................................. 8 2.4. Bitkilerde Demir Elementi ile İlgili Yapılan Çalışmalar ........................................... 9 2.5. Fasulye Bitkisinin Besin Elementi İçeriklerine Yönelik Çalışmalar ....................... 17 3. MATERYAL ve YÖNTEM ........................................................................................ 18 3.1. Deneme Kurulumu ................................................................................................... 18 3.2. Bitki Örneklerinde Yapılan Analizler ...................................................................... 20 3.2.1. Kuru yakma ........................................................................................................... 20 3.2.2. Bitkide toplam azot ............................................................................................... 21 3.2.3. Bitkide toplam fosfor ............................................................................................ 21 3.2.4. Bitkide toplam potasyum, kalsiyum, sodyum ve magnezyum .............................. 21 3.2.5. Bitkide toplam demir, çinko, bakır ve mangan ..................................................... 21 3.2.6. Bitkide toplam bor ................................................................................................ 22 3.3. Bitki Kuru Maddesi ile Kaldırılan Miktarların Hesaplanması ................................. 22 3.4. İstatistiksel Analiz .................................................................................................... 22 4. BULGULAR ve TARTIŞMA ..................................................................................... 23 4.1. Ortalama Kuru Madde Verimi ................................................................................. 23 4.2. Azot içeriği ve kaldırılan azot miktarı ..................................................................... 24 4.3. Fosfor içeriği ve kaldırılan fosfor miktarı ................................................................ 28 4.4. Potasyum içeriği ve kaldırılan potasyum miktarı ..................................................... 30 4.5. Sodyum içeriği ve kaldırılan sodyum miktarı .......................................................... 33 4.6. Kalsiyum içeriği ve kaldırılan kalsiyum miktarı ...................................................... 35 4.7. Magnezyum içeriği ve kaldırılan magnezyum miktarı ............................................ 38 4.8. Demir içeriği ve kaldırılan demir miktarı ................................................................ 41 4.9. Bakır içeriği ve kaldırılan bakır miktarı ................................................................... 44 4.10. Çinko içeriği ve kaldırılan çinko miktarı ............................................................... 46 4.11. Mangan içeriği ve kaldırılan mangan miktarı ........................................................ 48 4.12. Bor içeriği ve kaldırılan bor miktarı....................................................................... 51 5. SONUÇ 54 KAYNAKÇA .................................................................................................................. 56 ÖZGEÇMİŞ ................................................................................................................ 66 v SİMGELER ve KISALTMALAR DİZİNİ Simgeler Açıklama ℃ Santigrat Derece % Yüzde μS Mikro Siemens µg Mikro Gram Kısaltmalar Açıklama B Bor Ca Kalsiyum Ca(NO3)2 Kalsiyum Nitrat Cl Klor Cu Bakır CuSO4 Bakır (II) Sülfat Fe Demir g Gram H3BO3 Borik Asit ICP-OES İndüktif Eşleşmiş Plazma K.O. Kareler Ortalaması K.T. Kareler Toplamı K2HPO4 Di Potasyum Hidrojen Fosfat kg Kilogram KNO3 Potasyum Nitrat mg Miligram Mg Magnezyum MgO Magnezyum Oksit MgSO4 mL Magnezyum Sülfat mL Mililitre MnSO4 Mangan Sülfat Mo Molibden N Azot NaCl Sodyum Klorür (NH4)6Mo7O24 Amonyum Heptamolibdat NO3 - Nitrat NH4NO3 Amonyum Nitrat P Fosfor S Kükürt S.D. Serbestlik Derecesi V.K. Varyasyon Kaynağı ZnSO4 Çinko Sülfat FeO-NP Demir Oksit Nanopartikül vi ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa Çizelge 2.1. Fasulye yapraklarının içermiş olduğu kimi besin elementi sınırları . 17 Çizelge 3.1. Besin çözeltilerine ait kimi bilgiler..................................................... 19 Çizelge 4.2 Ortalama kuru madde verimine etkisi................................................. 24 Çizelge 4.3. Azot içeriği ve kaldırılan azot miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları ................................................................................................ 25 Çizelge 4.4. Azot içeriğine etkisi ............................................................................ 26 Çizelge 4.5. Kaldırılan azot miktarına etkisi .......................................................... 27 Çizelge 4.6. Fosfor içeriği ve kaldırılan fosfor miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları ............................................................................................. 28 Çizelge 4.7. Fosfor içeriğine etkisi ........................................................................ 29 Çizelge 4.8. Kaldırılan fosfor miktarına etkisi......................................................... 30 Çizelge 4.9. Potasyum içeriği ve kaldırılan potasyum miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları ................................................................................... 31 Çizelge 4.10. Potasyum içeriğine etkisi .................................................................... 31 Çizelge 4.11. Kaldırılan potasyum miktarına etkisi.................................................. 33 Çizelge 4.12. Sodyum içeriği ve kaldırılan sodyum miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları ................................................................................... 33 Çizelge 4.13. Sodyum içeriğine etkisi ...................................................................... 34 Çizelge 4.14. Kaldırılan sodyum miktarına etkisi .................................................... 35 Çizelge 4.15. Kalsiyum içeriği ve kaldırılan kalsiyum miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları .............................................................................................. 36 Çizelge 4.16. Kalsiyum içeriğine etkisi ..................................................................... 36 Çizelge 4.17. Kaldırılan kalsiyum miktarına etkisi ................................................... 38 Çizelge 4.18. Magnezyum içeriği ve kaldırılan magnezyum miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları ...................................................................... 38 Çizelge 4.19. Magnezyum içeriğine etkisi ................................................................. 39 Çizelge 4.20. Kaldırılan magnezyum miktarına etkisi ............................................... 40 Çizelge 4.21. Demir içeriği ve kaldırılan demir miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları .............................................................................................. 41 Çizelge 4.22. Demir içeriğine etkisi .......................................................................... 42 Çizelge 4.23. Kaldırılan demir miktarına etkisi ......................................................... 43 Çizelge 4.24. Bakır içeriği ve kaldırılan bakır miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları .............................................................................................. 44 Çizelge 4.25. Bakır içeriğine etkisi ............................................................................ 44 Çizelge 4.26. Kaldırılan bakır miktarına etkisi .......................................................... 46 Çizelge 4.27. Çinko içeriği ve kaldırılan çinko miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları .............................................................................................. 46 Çizelge 4.28. Çinko içeriğine etkisi ........................................................................... 47 Çizelge 4.29. Kaldırılan çinko miktarına etkisi ......................................................... 48 Çizelge 4.30. Mangan içeriği ve kaldırılan mangan miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları .............................................................................................. 49 Çizelge 4.31. Mangan içeriğine etkisi........................................................................ 49 Çizelge 4.32. Kaldırılan mangan miktarına etkisi ..................................................... 51 Çizelge 4.33. Bor içeriği ve kaldırılan bor miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları ............................................................................................... 51 Çizelge 4.34. Bor içeriğine etkisi ............................................................................... 52 vii Çizelge 4.35. Kaldırılan bor miktarına etkisi ............................................................ 53 viii ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa Şekil 3.1. Tohumların perlit ortamında çimlendirilmesi ................................................. 18 Şekil 3.2. Denemenin gerçekleştirildiği hidroponik sistem ............................................ 19 1 1. GİRİŞ Tarımsal ürünler, insan sağlığı ve beslenmesi bakımından mühim olan antioksidan vitamin ve mineral maddeleri ihtiva etmektedir. Dünya nüfusunda her geçen gün yaşanan artış ve insan beslenmesindeki durumların değişimi nedeniyle gıdaya olan gereksinim fazlalaşmasına rağmen kullanılabilir tarım arazilerinde ise azalma görüldüğü bilinmektedir (Şimşek, 2019; Şenlikoğlu 2015). Bu durum çağımızda birim alandan çok daha yüksek verimin elde edilmesi gerektiğini, bu sebeple bitki beslemenin ve gübrelemenin gelecekte de tarımda devamlılığın sağlanabilmesi açısından ne kadar önemli olduğunu göstermiştir (Şimşek, 2019; Şenlikoğlu 2015). Son yıllarda ticari gübrelerin bilinçsiz olarak yoğun ve dengesiz bir şekilde kullanımı sonucunda ülkemizde de tarım alanlarında; bazı besin elementlerinin eksiklikleri oldukça yaygın bir şekilde görülmeye başlamıştır. Bu elementlerin miktarları bazen toprakta yeteri kadar bulunsa bile toprak ve çevre koşullarına bağlı olarak bu elementlerin bitkiye alınamaması nedeniyle de bitkilerde noksanlık belirtileri görülebilmektedir ve bu elementlerden birisi de demirdir (Şimşek, 2019; Celik ve Katkat 2007; Lucena 2000; Pushnik ve Miller, 1989). Kültür bitkilerinin mikro elemente duydukları gereksinimin genel olarak çok az düzeyde olduğu bilinmektedir (Schubert, 2006). Bu sebeple kültür bitkileri için bazı mikro elementlerin mutlak gerekli olarak nitelendirilen besin elementleri olduklarının belirlenmesi, 1860–1969 senelerinde yapılmış olan çalışmalarla tespit edilmiştir (Schubert, 2006). Günümüzde demir (Fe), çinko (Zn), bakır (Cu), mangan (Mn), molibden (Mo) ve bor (B) elementlerinin mutlak gerekli mikro besin elementleri oldukları kesin bir şekilde belirlenmiştir (Schubert, 2006). Demir (Fe) elementinin neredeyse tüm canlılar için temel kabul edilen mikro besin elementlerinden biri olduğu bilinmektedir. Bitkilerde demirin, solunumda ve fotosentezde rol oynayan demir-sülfür (Fe-S) proteinleri gibi pek çok metalloproteinin aktif bölgelerinde kofaktör olarak bulunduğu bilinmektedir. Demirin ayrıca hormon biyosentezi ve DNA, azot fiksasyonu, klorofil biyosentezi ve sülfat asimilasyonu için 2 gerekli olduğu belirtilmiştir (Hell ve Stephan, 2003; Pushnik ve Miller 1989; Nelson vd., 1982). Bitkilerin ihtiyaç duydukları zamanda ve ihtiyaç duydukları miktarda demir alamadıklarında bitkilerde klorofilin oluşumunu engellediği ve bu sebeple demir klorozunun meydana geldiği belirlenmiştir (Pushnik ve Miller, 1989). Demirin direkt olarak klorofilin yapısında yer almadığı; fakat bitkinin demir beslenmesi ile klorofil içeriği arasında oldukça yakın bir ilişki bulunduğu bildirilmiştir (Pushnik ve Miller, 1989). Ayrıca demirin, protein sentezinde de etkili olduğu görülmüştür. Yeterli düzeyde demir ihtiva etmeyen bitkilerde protein miktarlarında azalma ve amin bileşiklerinde de artışa neden olduğu görülmektedir (Çelim, 2018). Mikro element noksanlıklarının, günümüzde hem insanlarda hem de bitkilerde büyük oranda yaygınlık gösterdiği ve çok taraflı sağlık sorunlarına sebebiyet verdiği görülmektedir (Şimşek, 2019; Singh vd., 2018; Dukpa vd., 2017; Rashid vd., 2015; Yurdakök ve İnce, 2009; Gautam vd., 2008; Uysal, 2004). Mikro element noksanlıklarının insanların sağlığı bakımından önemi ve sosyo–ekonomik kapsamdaki yansımaları, araştırma ve tartışmalara gün geçtikçe bir hayli fazla konu olmuştur. Dünya Bankası ve Dünya Sağlık Örgütü raporları; demir ve çinko noksanlığının dünya nüfusunun yaklaşık olarak yarısını etkilediğini bildirmiştir (Şimşek ve Çelik, 2018; Çakmak, 2008; Welch ve Graham, 2004). Bu nedenle, insanların besin değeri fazla olan yiyeceklerin farkında olmaları ve öğünlerinde buna dikkat etmeleri gerekmektedir (Rashid vd., 2015). Bitkilerin mineral konsantrasyonunun arttırılması diğer bir ifadeyle biyolojik takviye ile bitkilerin kullanılabilir element miktarının arttırılması sayesinde insanlarda görülebilecek noksanlıklarının giderilmesine yardımcı olunabileceği bildirilmiştir (Şimşek, 2019; Khush vd., 2012; Murgia vd., 2012). İnsanların, gereksinim duydukları besin elementlerinin çoğunu tahıllar ve baklagillerden sağladığı belirtilmiştir (Welch ve Graham, 2004). Tarla bitkileri üretiminde ilk sırayı tahıllar alırken ikinci sıradaysa yemeklik baklagillerin yer aldığı bildirilmiştir (Gülümser, 3 2016). Yemeklik olarak kullanılan baklagillerin insan beslenmesinde hem dünyada hem de ülkemizde oldukça önemli bir yere sahip olduğu bilinmektedir (Gülümser, 2016). Bakliyat grubu içerisinde yer alan ürünler insanlığın ilk çağlarından beri kültürü sağlanarak üretilmiş besin kaynağı olup insanların beslenmesi açısından oldukça büyük önem taşıdığı bilinmektedir (Kılıç, 1997). Ayrıca baklagil bitkilerinin Rhizobium türünde bakterilerle birlikte simbiyosis olarak yani ortak yaşam içerisinde bulunarak havadaki elementer azotu organik azot formuna dönüştürebildikleri ve bu sayede yüksek yapılı bitkilerin azotu kullanabilmesini sağladıkları bildirilmiştir (Stagnari vd., 2017; Gül ve Işık, 2002). Baklagiller diğer bitki türleri içerisinde azot bağlayabilme yetenekleri nedeniyle büyük bir öneme sahip olup, baklagil bitkilerinin toprağa bağladıkları azot miktarının yeterli düzeyde olduğu da belirtilmiştir (Stagnari vd., 2017; Gül ve Işık, 2002). Ayrıca baklagil bitkileri diğer bitkiler ile beraber tarlalarda rotasyon uygulanarak, ekilebilir alanlardaki enerji ve gübre kullanımını azaltmakta dolayısıyla da sera gazı salınımının azaltılmasında oldukça önemli bir rolü bulunduğu belirtilmiştir (Stagnari vd., 2017; Gül ve Işık, 2002). Baklagillerin toprağa çok yüksek nitelikli organik madde sağladığı, topraktaki su tutma kapasitesini (STK) ve besin maddelerinin dolaşımını kolaylaştırdığı da bildirilmiştir (Stagnari vd., 2017; Gül ve Işık, 2002). Baklagiller bunun gibi özellikleri nedeniyle, tarlaya kendilerinden sonra ekimi yapılacak olan buğdaygiller için oldukça iyi bir ön bitkidir. Sürdürülebilir tarımın popülaritesinin giderek arttığı günümüzde baklagil bitkilerinin önemini; belirtilmiş olan bu özelliklerin daha da arttırdığı görülmüştür (Stagnari vd., 2017; Gül ve Işık, 2002). Yemeklik tane baklagiller grubunda yer alan fasulye (Phaseolus vulgaris L.) bitkisi tek yıllık yetişen, kendine döllenen, diploid ve aynı zamanda dünyada en çok ekim alanına ve üretime sahip olan bitki olduğu bildirilmiştir (Sağlam vd., 2005; Sözen vd., 2014a; Sözen vd., 2014b; Kan vd., 2019). Fasulye üreticiliğinde birim alandan daha yüksek verim elde edilmesinin gerek ülke ekonomisi gerekse üretici açısından çok büyük öneme sahip olduğu bilinmektedir (Sağlam vd., 2005). Fasulye, mercimek, nohut, bakla börülce ve bezelyeyi içeren yemeklik dane baklagillerin çok uzun yıllardır insan beslenmesinde kullanıldığı, hayvansal proteinlerin çeşitli sebeplerle yeterli düzeyde sağlanamadığı 4 zamanlarda, dengeli beslenebilmek adına bitkisel protein kaynaklarına başvurulduğu bildirilmiştir (Adak, 2014). Bitkisel protein kaynakları içerisinde yemeklik tane baklagillerden üretilen proteinin birim alandan alınan en fazla protein miktarı olduğu bildirilmiştir (Şehirali, 1988). Fasulye en başta protein olmak üzere, A, B, D vitaminleri, karbonhidrat ve demir, fosfor, potasyum, kalsiyum gibi mineral gereksinimlerinin karşılanmasında oldukça önemli bir alternatif olması yanı sıra bilhassa geri kalmış veya gelişmekte olan ülkelerdeki insanların da protein ihtiyacını karşılamalarında mühim bir kaynak oluşturduğu belirtilmiştir (Evans ve Gridley, 1979; Adams vd., 1985; Şehirali, 1988). Meyvesi kuru ve yaş olarak tüketilebilen fasulye bitkisinin demir noksanlığına oldukça duyarlı olduğu bildirilmiş, demir (Fe) noksanlığının fazla olduğu durumlarda bitkinin verim ve kalitesinin ayrıca protein içeriğinin de olumsuz etkilendiği ifade edilmiştir (Zuo ve Zhang, 2011). Bu çalışmada su kültürü yetiştirme ortamına artan dozlarda uygulanan demirin insan beslenmesinde oldukça önemli bir yere sahip olan fasulye bitkisinin demir ve kimi besin elementi içeriğine, gelişimine ve kaldırılan miktarlarına dair etkisi araştırılmıştır. 5 2. KURAMSAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI 2.1. Fasulye Bitkisi Hakkında Bilgiler Baklagiller (Leguminosae) familyasının; 40 takımın kapsadığı 640 farklı cins barındıran en geniş üçüncü familya grubu olduğu bildirilmiştir (Gebts vd., 2005). Baklagiller (Leguminosae) ailesinin Phaseolus türüne mensup fasulye bitkisinin ülkemizde tarımı yapılan baklagiller arasında büyük bir öneme sahip olduğu ifade edilmiştir (Akçın, 1973). Fasulyenin zengin bir karoten ve C vitamini içermesinin yanında taze meyve ve danelerinin yaklaşık %90’ının sudan oluştuğu belirtilmiştir. Fasulye bitkisinin tüketimde tercih edilmesinin önemli sebepleri arasında; yüksek besin değerlerine sahip olması ve farklı tüketim biçimlerine uygun olması (taze ve kuru olarak, konserve, turşu vs.) gibi özellikler belirtilmiştir (Akçın, 1973). Ayrıca demir, mangan, potasyum, kalsiyum, magnezyum, kükürt ve fosfor bakımından zengin bir içeriğe sahip olması nedeniyle insanların vücutlarında mineral madde gereksinimini karşılayabilmekte büyük bir öneme sahip bir gıda maddesi olduğu ifade edilmiştir (Akçın, 1973). A, D, E ve K gibi değerli vitaminleri ihtiva etmesi açısından da bitkisel besin kaynakları arasında önemli bir yer sahibi olduğu bildirilmiştir (Akçın, 1973). Fasulye bitkisi, dallanmış yapıda ve açık kahverengi, kazık kök yapısına sahip bir bitki türüdür. Köklerin hızlı biçimde çimlenmesinden sonra gelişmesinin başladığı, ana kökün bir engele rastlamadığı sürece toprağın derinliğine göre büyümeye devam ettiği ancak herhangi bir engelle karşılaşma durumunda büyümesinin durduğu, bu duruma karşılık yan köklerin gelişiminin teşvik edildiği ifade edilmiştir. Köklerin bir günde yaklaşık olarak 3 ila 3,5 cm uzayabildiği de bildirilmiştir (Şehirali, 1988). Fasulye bitkisinin gövdeden, boğumlar ve boğum aralarından oluşmuş tek yıllık ve otsu gövde yapısında olduğu ve ayrıca kültürü yapılan çeşitlerinin boylanma biçimlerine göre sırık ve bodur olarak iki gruba ayrıldığı bildirilmiştir (Gülümser vd., 2013). Sırık fasulyelerin az yüksek, orta yüksek, yüksek ve çok yüksek olarak 4 alt gruba ayrıldığı, 6 bodur fasulyelerin ise yüksek bodur, yayvan bodur, uzun yaprak saplı bodur ve küre bodur olarak 4 alt gruba ayrıldığı ifade edilmiştir (Gülümser vd., 2013). 2.2. Demirin İnsan Vücudu ve Sağlığı Üzerine Etkileri Demir elementinin yer kürede oldukça yüksek seviyede bulunmasına karşın insanlar arasında demir eksikliğinin en sık rastlanan beslenme sorunları arasında yer aldığı ifade edilmiştir (Andrews vd., 2009). Ülkemizde beslenme bozukluğu sonucu ortaya çıkan en önemli sağlık sorunlarından birinin ‘nutrisyonel anemiler’ olduğu bildirilmiştir. Türk Hematoloji Derneği yapmış olduğu incelemeler sonucunda nutrisyonel anemilerin genellikle demir noksanlığı sebebiyle meydana geldiğini saptamıştır. Demir alımının yetersiz olması, besinlerdeki Fe emiliminin ve içeriğinin yeter düzeyde olmaması sebebiyle ortaya çıkabilen bir durum olduğu belirtilmiştir. Yeşil yapraklı sebzelerin demir elementini bünyelerinde non-hem Fe olarak bulundurduğu ve bu sebzeler tarafından sağlanan non-hem demirin %5 ila 10 aralığında emilme oranına sahip olduğu ifade edilmiştir (Rashid vd., 2015; Erduran ve Özbek, 2015). Demirin insan vücudunda en çok bulunan element olması yanında eritropoezde görev alan esansiyel bir eser element olduğu belirtilmiştir. İnsan vücudundaki toplam Fe içeriğinin kg başına 50 miligram olduğu, demirin %15’inin kas liflerinde (miyoglobin), %70’inin hemoglobinde, geri kalanın ise enzimler, karaciğer (KC), sitokrom, retiküloendoteliyal sistem (RES) ve kemik iliğinde ve bulunduğu ifade edilmiştir (Muñoz vd., 2011). Temel biyolojik süreçler için gerekli olan demir elementi, oksidasyon-redüksiyon reaksiyonlarına katılarak, sağlıklı bir yetişkinin vücudunda 4-5 g arasında bulunduğu bildirilmiştir (Tunç, 2008). Demir eldesinin, memeli canlılar için günlük diyetlerinde dışardan alınarak bağırsaklardan emilme şeklinde olduğu ifade edilmiştir (Tunç, 2008; Wallace, 2016). İnsan vücudunda demir için aktif bir boşaltım sistemi olmaması sebebiyle bulunan demirin çoğu kemik iliğindeki yaşlanmış eritrositlerden ve dalaktan 7 vücutta geri dönüştürüldüğü ve geri kalanının hemosiderin veya ferritinde depolandığı belirtilmiştir (Tunç, 2008; Wallace, 2016). İnsan vücudunda demir içeren proteinlerin; mitokondriyal solunum, oksijen taşınması, ksenobiyotik metabolizması, nükleik asit replikasyonu ve onarımı, hücresel sinyalizasyon ve immün sistem gibi hayati fonksiyonlar için gerekli olduğu bildirilmiştir (Tunç, 2008). Demirin, hemoglobin bünyesinde bulunmasıyla iskelet sistemi, oksijenin alyuvarlarda taşınması ve kalp adalelerinin düzenli olarak çalışması gibi insan sağlığı açısından mikro elementler arasında mutlak gerekli olduğu ifade edilmiştir (Uysal, 2004). Ayrıca demirin protein metabolizmasında ve enerji üretiminde etki gösteren pek çok enzimin işlevini gerçekleştirmesinde ve vücuttaki savunma sisteminde bulunan lenfosit olarak adlandırılan kan hücrelerinin yapımı için kullanıldığı belirtilmiştir (Uysal, 2004). Aynı zamanda demirin, hücrenin gelişimi ve çeşitlenmesinin düzenlenmesinde bulunmasının zorunlu olduğu ifade edilmiştir (Özkan, 2009). Demir noksanlığının insanlar için bir hastalık olmayıp, hastalığın bir göstergesi olduğu ifade edilmiştir (Albayrak, 2015; Özkan, 2009). Demirin alımının yetersiz olduğu durumlarda oksijenin hücrelere kısıtlı bir şekilde ulaştırıldığı, aynı zamanda düşüş gösteren hemoglobin düzeyinin de demir elementine bağlı olarak çalışan enzim fonksiyonlarını bozduğu belirtilmiştir (Albayrak, 2015; Özkan, 2009). Bunun sonucunda insanlarda çarpıntı, baş ağrısı, duyularda bozukluk, huzursuzluk, yorgunluk ve bu nedenlere bağlı olarak iş performansında düşüş gibi belirtilerin ortaya çıkmasına neden olabileceği belirtilmiştir (Albayrak, 2015; Özkan, 2009). Günlük beslenmesinde sağlıklı olarak nitelendirilen bir insanın bünyesine 1 g demir almasının yeterli olduğu belirtilmiştir (Bülbül, 2004). Buna karşın yeni doğmuş bir bebek için 0,5 g, yetişkinler için ise 5 g kadar demir bulunduğu belirtilmiştir (Bülbül, 2004). Besin yoluyla vücuda sağlanan demirin % 10’unun emildiği, bu nedenle günlük beslenme için 8 ila 10 g demir olması gerektiği bildirilmiştir (Bülbül, 2004). Dünya Sağlık Örgütü 2 yaşının altında olan bireylerde günde 12,5 mg, 2-5 yaş arasında olan bireylerde ise 8 günde 20 ila 30 mg aralığında demir alınmasını önermiştir (Bülbül, 2004). İnsanların ihtiyaç duydukları demir miktarının sağlık durumlarına ve yaşlarına göre değişiklik gösterdiği, yapılmış olan araştırmalar neticesinde günlük olarak demir ihtiyacının altı yaşının altındaki çocuklar için 15 mg olduğu, 6 ila 12 yaşları arasındaki çocuklar için 10 mg, yetişkin kadınlar için 15 mg, gebe kadınlarda 27 mg ve yetişkin erkeklerde 10 mg olduğu ifade edilmiştir (Poirier ve Brode, 1983; Morrison, 1982; Gookin vd., 1986). 2.3. Demir Elementinin Bitki Bünyesindeki Fonksiyonları Demirin bitki bünyesinde pek çok fizyolojik etkileri olması sebebiyle metabolik bir öneme sahip olduğu, demirin farklı enzimlerin aktif gruplarının bir parçası olduğu bildirilmiştir (Kacar vd., 2010). Demirin en yaygın bilinen görevleri arasında solunum (respirasyon) ve oksidasyon zinciri ile ilgili enerji bünyesinde yapım ve yıkımda elektron taşınmasında aldığı rol ve hemin enzimlerinin prostatik kümelerindeki fonksiyonu belirtilmiştir (Kacar vd., 2010). Demirin belirtilen enzimler arasından katalaz enziminin reaksiyonunu katalizleyerek, bitki metabolizması için zararlı olan peroksidin etkisini önlediği, reaksiyonda bakırın (Cu) da görev aldığı, diğer bir enzimin ise oksijeni peroksitten substrata okside eden peroksidaz olduğu ifade edilmiştir (Kacar vd., 2010). Demir elementinin, magnezyum gibi direkt olarak klorofilin içeriğinde bulunmamasına rağmen, klorofil oluşumunda katalitik bir tesir gösterdiği belirtilmiştir (Mengel, 1988; Güneş vd., 2000). Demirin bitkilerde hemoglobinin (hem) prostetik küme olarak rol aldığı enzimlerin sistemine katılarak oldukça mühim olan biyokimyasal ve metabolik hadiselerde (solunum ve fotosentezde enerjinin tutulması ve taşınmasında) rol aldığı bildirilmiştir. Türlü enzimlerin bünyelerinde koenzim faktörü olarak bulunan demirin; sitokrom oksidaz, katalaz ve peroksidaz gibi oldukça önemli solunum enzimlerinin faaliyetleri için de gerekli olduğu ifade edilmiştir (Marschner, 1995; Güneş vd., 2000). Bitkilerde Fe noksanlığının belirtisi olarak genç yapraklarda, özellikle son çıkan yapraklarda, damarlar arasında sararmalar gözlemlendiği, bu sararmaların da bazı bitki yapraklarında kahverengi nekrozlar oluşturabildiği ifade edilmiştir (Boşgelmez vd., 2001; Aktaş ve Ateş, 1998; Kacar ve Katkat, 2010). Fe noksanlığının çok şiddetli olduğu 9 durumlarda damarların da sarardığı bildirilmiştir. Bu Fe noksanlığı belirtilerinin demir elementinin etkilediği metabolik tepkimelerinin bozulmasından, klorofil ve büyüme sentezinde gerekli enerji aktarımının kısıtlanmasından kaynaklandığı ifade edilmiştir. Fe noksanlığı görüldüğü bitki dokularında malat ve sitrat anyonlarıyla nitrat ve aminoasit birikimi oluştuğu belirtilmiştir (Boşgelmez vd., 2001; Aktaş ve Ateş, 1998; Kacar ve Katkat, 2010). Demir (Fe) noksanlığının görüldüğü bitkilerde protein oranının azaldığı, çözünebilir olan organik azot içeren bileşiklerin miktarlarının arttığı, yeterli nicelikte demirin sağlanamadığı hususlarda fotosentez miktarının azaldığı ve asimilasyon seviyesinin arttığı tespit edilmiştir. Tüm bu olayların demir elementinin fotosentez hadisesini doğrudan etkilediği ifade edilmiştir (Kacar ve Katkat, 2010). 2.4. Bitkilerde Demir Elementi ile İlgili Yapılan Çalışmalar Tarım arazisi topraklarında genellikle demir elementi çok fazla bulunuyor olmasına karşın bitkilerde demir eksikliğine oldukça sık rastlanıldığı ve bu durumun ürünlerde önemli derecede kayıplara sebep olduğu bildirilmiştir (Kacar ve Katkat, 2010). Topraktaki demir içeriğinin yetersizliğinden çok; pH’sı yüksek, aktif veya serbest kireç düzeyi yüksek, kötü havalanan, çok fazla su içeren ve aşırı miktarda sulama yapılmış olan topraklar ile; aşırı HCO3 bulunduran veya HCO3 düzeyi yüksek olan sulama suları ile sulanmış olan topraklar, aşırı miktarda NO3 -’lı gübre uygulanmış ve gübrelenmesi yanmamış ahır gübresi ile yapılmış topraklar, çok fazla miktarda ağır metal (Zn, Mn ve Cu) ve fosfor (P) içeren topraklar, kök nematotu ihtiva eden topraklar ve organik maddesi düşük toprakların Fe noksanlığı açısından risk faktörü oldukları bildirilmiştir (Lucas ve Knezek, 1972; Wallihan, 1966; Wallace ve Lunt, 1960). Bitkiler için demir alınımını veya demirin etkili şekilde kullanılmasını olumsuz yönde etkileyen faktörlerin bitkide Fe eksikliğine bağlı olarak belirtilerin ortaya çıkmasına sebep olduğu bildirilmiştir. Demir eksikliği belirtilerinin genç yapraklarda bilhassa da en son çıkan yapraklarda görüldüğü, yaşlı olan yapraklardan genç olan yapraklara demirin 10 aktarılmadığı ve bu nedenle noksanlığın genç yapraklarda görüldüğü belirtilmiştir (Kacar ve Katkat, 2010). Bitkilerde demir eksikliğinin damarların arasında sararmalar olarak ortaya çıktığı, demir eksikliğinin en karakteristik özelliğinin yapraklardaki en ince damarların dahi yeşil kalarak damarların arasında rengin tamamen sarıya dönmesi olduğu belirtilmiştir (Kacar vd., 2006). Bitkilerde toksik olmayan demir miktarları üzerine yapılan çalışmalarda bitkilerde 10 ila 1500 mg kg-1 aralığında Fe saptandığını ve saptanan bu demirin kimi enzimlerin sistemlerinde ve klorofil sentezinde aktif rol oynadığı rapor edilmiştir (Kacar, 1977; Eriş, 1985). Dünya’da ve ülkemizde oldukça yaygın beslenme problemleri olmasında topraklarda az miktarda bulunan mikro besin elementlerinin ilgisi olduğu belirtilmiş, ülkemiz tarım topraklarında % 27 demir noksanlığı olduğu belirlenmiştir (Eyüpoğlu vd., 1998). Orta Anadolu’da tarım topraklarının yaklaşık olarak % 85’inde demir (Fe) eksikliğinin (Gezgin ve Er, 2001) bulunduğu, bu eksikliğin hem bitkilerde hem de besin zinciri aracılığıyla hayvanlarda ve insanlarda olumsuz yönde etkilerinin oldukça yaygın olarak görüldüğü bildirilmiştir. Dünyada protein ve enerji ihtiyacı açısından 800 milyon insanın yetersiz düzeyde beslenmesi yanı sıra, yaklaşık 2 milyar insanın gizli açlık olarak nitelendirilen yeter düzeyin altında mikro element (demir, çinko, selenyum ve bor vb.) ve vitamin eksikliği yaşadığı bildirilmiştir (Çakmak, 2002; Welch, 2002). Çelik ve Katkat (2005) Bursa ili şeftali yetiştiriciliği yapılan tarım topraklarında potasyum içeriğinin yeter düzeyde ve yeter düzeyin üzerinde, topraklardaki DTPA ile ekstrakte edilebilen demir içeriklerinin ise belirtilmiş olan sınır değerlerin üzerinde bulunduğunu rapor etmişlerdir. 11 Schenkeveld vd., 2010 yılında soya fasulyesinin demir alınımı üzerine EDDHA ürünlerinden 0-EDDHA, racemic 0,0 EDDHA, meso 0, rest-EDDHA ve O P-EDDHA uygulamalarının etkilerini belirlemeyi hedefledikleri çalışmalarında uygulanan Fe EDDHA’nın bitkinin Fe içeriğini %50 ve bitki verimini % 30 artırdığını bildirmişlerdir. Asri ve Sönmez (2010), yürüttükleri çalışmada domates bitkisinin demir ve klorofil içeriği ile kuru madde verimi üzerine demir (1 ve 3 mg kg-1) ve potasyum (150, 300 ve 450 mg kg-1) uygulamalarının etkisini araştırmıştır. Demir ve potasyum uygulamalarının bitkinin kuru madde verimi üzerine; demir uygulamalarının yaprakların aktif demir, toplam demir, klorofil a, b ve a+b içerikleri arasındaki interaksiyonun istatistiki bakımdan önemli olduğu belirtilmiştir. Artan demir uygulamalarına bağlı olarak bitkilerin klorofil kapsamlarının, aktif demir ve toplam demir içeriklerinin arttığı bildirilmiştir. Başar (2002), Soya fasulyesinde yapraktan FeSO₄ uygulaması ile demir klorozunun giderilmesinde başarılı sonuçlar sağlandığını belirterek, FeEDDHA’nın da yapraktan uygulandığı zaman yaprakların toplam demir ve aktif demir içeriklerinin artarak klorozun önlendiğini bildirmiştir. Chakralhoseini vd., (2002), topraktan uyguladıkları 2,5 mg kg-1 demirin soya fasulyesinde bitkinin kuru ağırlığını arttırdığını ancak demirin daha yüksek dozlarının bitkinin büyümesini azalttığını bildirmiştir. Beşiroğlu (1988), sera koşullarında artan miktarlarda uygulanan demir içeren gübrelerin tesiriyle, soya çeşidinden Fe hassasiyeti olmayanlardan sağlanan kuru madde niceliğinin azaldığını; en yüksek doz olan 10 mg kg-1 Fe uygulamasından en az miktarda kuru madde elde edildiğini bildirmiştir. En fazla kuru maddenin; en düşük doz olan 1 mg kg-1 uygulamasından, en düşük kuru maddenin ise en yüksek doz olan 10 mg kg-1 uygulamasından elde edildiği kaydedilmiştir. Karaman vd., (1999), sera koşullarında Yalova tarla fasulyesi çeşidi ile yürüttükleri çalışmada; artan miktarlarda Fe ve Zn uygulamalarıyla kuru madde miktarının tüm 12 dozlarda kontrole göre arttığını belirtmiştir. En fazla kuru madde seviyesinin Fe-EDDHA biçiminde 20 mg kg-1 demir ve 20 mg kg-1 çinkonun birlikte uygulanması ile elde edildiğini bildirmişlerdir. Çelik (2006), Bursa ilindeki toprakların alınabilir demir durumunu ve miktarını incelediği çalışmasında Fe sarılığına duyarlı mısır çeşidine artan miktarlarda FeEDDHA (0, 2.5, 5.0 ve 10 mg Fe kg-1) uygulamıştır. Araştırma sonucunda bitkilerin aktif demir içeriği, kuru madde miktarı, topraktan kaldırdığı aktif demir miktarı, topraktan kaldırılan toplam demir miktarının ve toplam demir içeriğinin önemli derecede arttığını bildirmiştir. Chopde vd., (2015), makul konsantrasyonlarda uygulanmış demirin, bitkide metabolizmanın enzimatik reaksiyonunda oldukça önemli bir katalizör görevi gördüğünü aynı zamanda bitkinin vejetatif büyümesini arttırdığını, bunun neticesinde bitkinin kuru ve yaş ağırlığının arttığını bildirmişlerdir. Çelik ve Urhan (2020), kiraz yetiştiriciliği yapılan topraklarda yapmış oldukları çalışmada yaprakların 37,93 – 65,18 mg kg-1 aralığında Fe içerdiğini, bu değerlerin yeter düzeyin altında olduğunu bilmişlerdir. Bu durumun bilinçsiz şekilde bitki ve toprak analiz sonuçlarına dayanmayan bir gübreleme programının uygulanması sonucunda ortaya çıktığını belirtmişlerdir. Uzun (2019), sera koşullarında siyez buğdayı danesindeki Fe ve Zn içeriğini arttırmayı hedeflediği çalışmasında istatistiksel olarak, uygulanmış olan demir, fosfor ve çinko dozları interaksiyonunun %1 seviyesinde önemli bulunduğunu rapor etmiştir. Özdemirli (2023), yonca bitkisine yapraktan uyguladığı EDTA formundaki demirin uygulanmış olan dozların seviye durumuna göre bitkideki verimi önemli derecede arttırdığını bildirmiştir. Jozdaemi ve Golchin (2017), fasulye bitkisi çeşitlerine etkisini araştırmak üzere bitkilere yapraktan ve topraktan farklı demirli gübre uygulamışlardır. Demirli gübre 13 uygulamalarının sonucunda fasulye bitkisi çeşitlerinin kök kuru ağırlıklarına bağlı olarak oldukça önemli farklılıklar olduğunu rapor etmişlerdir. Yaprak ve topraktan uygulaması yapılan demirin kök bölgesindeki potasyum (K), demir (Fe), fosfor (P) ve azot (N) içeriklerini arttırdığını tespit etmişlerdir. Çelik ve Katkat (2007) yürüttükleri çalışmada iyon dengesizliği, yüksek pH ve kireç, zayıf toprak havalanması, yüksek nem, yüksek ve düşük toprak sıcaklığı, toprak sıkışması gibi bazı durumların bitkilerde demir elementinden yeterli düzeyde yararlanılmasını engellediğini ve toprakta DTPA yoluyla ekstrakte edilebilen demir seviyesinin yüksek olmasına karşın bitki bünyesindeki demir konsantrasyonlarının daha az miktarda bulunduğunu ve yapraklarda demir eksikliği belirtilerinin ortaya çıktığını tespit etmişlerdir. Demir (2017), farklı yetiştirme dönemlerinde patates bitkisine EDDHA formunda farklı dozlarda demirli gübre uygulamıştır. Araştırma sonucunda uygulanan demirli gübrenin bitkinin gelişimi, yumru verim ve kalitesi üzerine olumlu yönde etki gösterdiği verim ve kaliteyi arttırdığını rapor etmiştir. Li vd. (2017), yonca bitkisinin verimini ve fotosentetik aktivitesini tespit etmek amacıyla yürüttükleri çalışmalarında farklı dönemlerde ve farklı dozlarda demir sülfat uygulaması yapmışlardır. Araştırma sonucunda yapraktan uygulanan demirli gübrenin vejetatif döneme kadar olan süreçte yonca bitkisinin verim ve fotosentetik kapasitesini artırdığını belirlemişlerdir. Sadıqpoor, (2021), soya bitkisine yapraktan uyguladığı demir şelatın (FeEDDHA) yapraklardaki demir düzeyini oldukça önemli seviyede arttırdığını rapor etmiştir. Rahman vd. (2021), yonca bitkisine laboratuvar ortamında hidroponik sistemde demirin yeter düzeyde ve yeter düzeyin altında olduğu şartlarda (25 µM ve 1.0 µM) iki farklı dozda Fe-EDTA uygulamışlardır. Araştırma sonucunda demirin yeter düzeyin altında olduğu ortamda yetiştirilen bitkilerin kök ve yeşil aksamlarında Fe’nin yanı sıra çinko, 14 kükürt ve kalsiyum içeriklerinde oldukça önemli derecede azalma meydana geldiğini tespit etmişlerdir. Krouma ve Abdelly (2003), Fe eksikliğine toleransı yüksek fasulye çeşitlerinin simbiyotik azot fiksasyonuna göre demir elementinin yeter düzeyde kullanımını ile ilgili çalışmışlardır. Sonuç olarak, ARA-14 çeşidinden kısmen daha fazla nodül ağırlığı ve çok fazla kuru madde elde edilmiş; buna karşılık bir Coco Blanc çeşidi olan ARA-14’ün azot fiksasyon kabiliyetinin daha fazla olduğu, nodüllerin gelişimi ve fonksiyonu için yeter düzeyde Fe kullanımının çok daha iyi sonuç gösterdiği tespit edilmiştir. Ohwaki vd., (1997), tarafından Tayland’da tarla koşullarında kireçli topraklarda yapılmış olan çalışmada 10 börülce çeşidinin Fe eksikliğine karşı tepkilerinde; tohum kalitesi, kloroz belirtilerinin görünümü ve bitki gelişiminin etkisini araştırmışlardır. Demir sülfatın sıvı olarak 5 g L-1 yapraktan uygulanmasının Fe eksikliğinin sebep olduğu, klorozu iyi yönde etkileyerek hassas çeşitler için mahsul ve gelişmeyi arttırdığı bildirilmiştir. Aly ve Soliman (1998), iki farklı soya fasulyesi çeşidinde sera koşullarında yapmış oldukları çalışmada Fe klorozunun giderilmesi ve Fe statüsü üzerine kimi organik asitlerin bitkilerin gelişiminde düzeltici etki göstermesini araştırmış; etkinin uygulama düzeyine, organik asitlerin türüne, demir seviyesine ve soya fasulyesinin çeşidine göre değiştiğini bildirmişlerdir. Raju vd., (2016), tarla koşullarında maş fasulyesine (Vigna radiate L.) FeO-NP (Demir Oksit Nanopartikül) gübre uygulaması yaptıkları çalışmada; deneme sonucunda bitkilerde kontrole oranla yaş ağırlık ve kök büyümesinde artış görüldüğü ve ayrıca 5-50 mg kg-1 aralığındaki FeO-NP konsantrasyonunun ürün verim ve kalitesi için faydalı olduğu bildirilmiştir. 15 Zohlen (2002), ürünlerin kireçli topraklarda yetiştirilmesiyle ortaya çıkan klorozun esas sebeplerinin Fe eksikliği olduğunu, bu durumun asitlerle sulandırma yöntemiyle ya da yapraktan çözünebilir Fe+2’nin uygulanmasıyla azaltılabileceğini ifade etmiştir. Abadia vd. (2002), organik asit konsantrasyonlarının bitkilerde Fe noksanlığı durumunda arttığını bildirmişlerdir. Fasulye tohumunda Fe konsantrasyonunun toprağa etkilerinin ve genotipinin incelendiği denemede ise; topraktaki demir içeriği ve çeşit farklılığının fasulye danesindeki Fe birikiminden etkilendiği bildirilmiştir (Moraghan vd., 2002). Başar ve Taban (2001) soya fasulyesi bitkisinin demir içeriğini arttırmaya yönelik olarak sera ortamında yürüttükleri çalışmada soya fasulyesi bitkisinin Fe içeriğini en fazla arttıranın yapraktan uyguladıkları FeSO4 olduğunu bildirmişlerdir. Bunun yanı sıra FeEDDHA’nın soya fasulyesi yapraklarının Fe içeriğini bariz şekilde yükselttiğini aynı zamanda incelenmiş olan özellikler için en etkili bileşik olduğunu ifade etmişlerdir. O’hara vd., (1988), yerfıstığı üzerine yürüttükleri çalışmada baklagil bitkilerinin yeter seviyede yumru oluşturamamasını Fe noksanlığına bağlamışlardır. Çelik vd., (2010), hidroponik ortamda mısır bitkisine artan dozlarda Fe ve K uyguladıkları denemelerinde mısır kökleri ve sürgünlerinin kuru madde miktarında olumlu etki gösterdiğini bildirmişlerdir. Artan miktarda uygulanan Fe ve K seviyeleriyle aktif ve toplam Fe alınımları ve konsantrasyonlarının en yüksek K dozuna kadar artış gösterdiğini rapor etmişlerdir. Ayrıca artan K ve Fe dozlarının mısır bitkisinin kök ve sürgünlerindeki Mn, Zn ve Cu konsantrasyonlarını azalttığını, en düşük Fe ve K dozları olumlu yönde etki göstermesine rağmen, yüksek Fe ve K dozları hem sürgün hem de köklerdeki Mn, Zn, Cu ve Na alımını azalttığını bildirmişlerdir. Jeyasubramanian vd., (2016), yürüttükleri çalışmada Hoagland besin çözeltisi ile hidroponik ortamda yetiştirilmiş ıspanak bitkisine kontrollü koşullarda sırası ile 100, 150 ve 200 mg kg-1 FeO-NP’ler uyguladıkları bitkide büyüme hızını araştırmışlardır. Araştırmanın sonucunda; 100, 150 ve 200 mg kg-1 FeO-NP uyguladıkları ıspanakların 16 köklerinin uzunlukları, kontrol grubundan yaklaşık olarak 1,25, 1,375 ve 1,75 kat daha yüksek bulunmuştur. Biyokütlede de kontrol grubuna göre yaklaşık olarak 1,36, 3,08 ve 4,17 kat daha fazla artış ölçüldüğü bildirilmiştir. Hu vd., (2017), yapmış oldukları çalışmada topraksız ortamda pomelo (Citrus maxima) bitkisine kontrollü koşullarda sırası ile 0, 20, 50 ve 100 mg kg-1 FeO-NP uygulamış ve 20 mg kg-1 FeO-NP uygulaması haricinde diğer bütün dozlarda taze biyokütlenin azalmış olduğunu tespit etmişlerdir. Bunun yanı sıra 20 mg kg-1 FeO-NP uygulanmış olan bitkilerde klorofil içeriğinde belirgin bir farklılık görülmemesine karşın, 50 mg kg-1 FeO- NP dozunda klorofil içeriğinin %23,2 oranda arttığı rapor edilmiştir. Yeşil aksam ve kökte en yüksek demir (Fe) konsantrasyonunun 50 mg kg-1 FeO-NP uygulamasından elde edildiği bildirilmiştir. Bayrak ve Dağhan (2023), yürüttüğü çalışmasında topraksız kültürde yetiştirdiği fasulye bitkisine artan düzeylerde FeO-NP (demir oksit nanopartikül) (0, 2, 4, 6, 8 ve 10 mg kg- 1) uygulamıştır. Uygulama sonucuna göre fasulye bitkisi yeşil aksamında N, Mg, Cu ve Mn içeriklerinde kontrole oranla azalma görülürken, P, K, Ca ve Zn içeriklerinde ise doza bağlı olarak değişiklik görüldüğünü bildirmiştir. Bitki kök kısmında FeO-NP uygulamasının kontrol grubuna muhakemeyle K ve Cu içeriklerinde azalış görülürken P, Mg, Zn ve Mn uygulamalarında ise doza bağlı olarak değişiklik görüldüğünü rapor etmiştir. Şimşek (2019), hidroponik ortamda yetiştirdiği ıspanak bitkisine artan dozlarda demir (30µM, 60µM, 90µM, 120µM, 150µM) uygulaması yapmış olduğu çalışmasında yaprakların ve köklerin kuru madde, mikro ve makro besin içerikleri, kuru maddeleri, kaldırılan miktarları ve SPAD değerlerinin olumlu yönde etkilendiğini bildirmiştir. Ancak demir ile aralarında antagonistik bir ilişki bulunan mikro besin elementleri nedeniyle uygulanmış olan en yüksek doz demirin (150 µM) bitkinin Fe içeriğinde ve kuru madde veriminde azalma göstermesinin yanı sıra yaprak ve köklerdeki besin elementi alımlarını da azalttığını bildirmiştir. 17 2.5. Fasulye Bitkisinin Besin Elementi İçeriklerine Yönelik Çalışmalar Fasulye yapraklarında 59 mg kg-1’dan düşük demir noksan olarak; 60 - 200 mg kg-1 yeter ve >200 mg kg-1 ise fazla olarak değerlendirilmektedir (Jones vd., 1991). Jones vd., (1991) tarafından bildirilen fasulye yapraklarının içermiş olduğu kimi besin elementlerinin az, yeter ve fazla olduğu aralıklar Çizelge 2.1.’de sunulmuştur. Çizelge 2.1. Fasulye yapraklarının içermiş olduğu kimi besin elementi sınırları Element Az Yeter Fazla N, % < 4,99 5.00 – 6.00 > 6.00 P, % < 0,34 0,35 – 0,75 > 0,75 K, % < 2,24 % 2,25 – 4,00 > 4,00 Ca, % < 1,49 1,50 – 2,50 > 2,50 Mg, % < 0,29 0,30 – 1,00 > 1,00 Fe, mg kg-1 < 59 60-200 > 200 Cu, mg kg-1 < 6,99 7-30 > 30 Zn, mg kg-1 < 19 20-200 > 200 Mn, mg kg-1 < 49 50-300 > 300 B, mg kg-1 < 4,99 5-6 > 6,0 (Jones vd., 1991) 18 3. MATERYAL ve YÖNTEM 3.1. Deneme Kurulumu Denemenin yürütüldüğü yer Bursa Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümünün araştırma serasıdır. ‘Gina Type’ fasulye (Phaseolus vulgaris L.) tohumları perlit konulan viollere her gözde bir tohum bulunacak şekilde yerleştirilmiş ve üzerleri perlitle kapatıldıktan sonra sulanarak çimlendirilmiştir (Şekil 3.1). Şekil 3.1. Tohumların perlit ortamında çimlendirilmesi Perlit ortamına çimlenme sonrasında yarım doz olmak üzere bitki besin çözeltisi uygulanmıştır. Ön kültürü yaklaşık 10 gün süren fasulye bitkileri daha sonrasında hacimleri 50’şer L olan bir çözelti tankı, 12 bitki kapasiteli üçer kanal ve bir pompadan oluşmuş hidroponik sisteme alınmıştır. Denemede, 5 adet hidroponik sistemde yetiştirilen Fasulye bitkilerine vejetasyon dönemi boyunca 5 farklı (40, 80, 120, 160 ve 200 µM) demir dozunun yer aldığı besin çözeltileri uygulanmıştır (Şekil 3.2). 19 Şekil 3.2. Denemenin gerçekleştirildiği hidroponik sistem Besin çözeltilerinin 3-4 gün arayla yenilenmesi sağlanmıştır. Deneme konusuna bağlı olarak oluşturulan besin çözeltilerinin kimi bilgileri Çizelge 3.1’de sunulmuştur. Çizelge 3.1. Besin çözeltilerine ait kimi bilgiler Besin elementleri Çözeltideki konsantrasyonları Yararlanılan kaynaklar (mM) Azot 6 KNO3, Ca(NO3)2, NH4NO3 Fosfor 2 K2HPO4, H3PO4 Potasyum 4 K2HPO4, KNO3 Kalsiyum 3 Ca(NO3)2, CaO, CaSO4 Magnezyum 2 MgSO47H2O, MgO Kükürt 2 MgSO4 7H2O (µM) Demir 40, 80, 120, 160, 200 FeEDTA % 6 Fe Bor 10 H3BO3 Çinko 4 ZnSO4 7H2O Mangan 5 MnSO44H2O Bakır 1 CuSO4 5H2O Sodyum 0.1 NaCl Klor 0.1 NaCl Molibden 0,035 (NH4)6Mo7O24.4H2O 20 Uygulanan dozlara göre kaynakları ve miktarları değişerek hazırlanan çözeltilerin reaksiyonları (pH) 7,01 – 8,01 arasında belirlenmiş, elektriksel iletkenlik (EC) değerlerinin ise 1050 – 1409 μS cm-1 arasında olduğu tespit edilmiştir. Deneme süresince çözeltilerin pH ve EC değerlerine besin kompozisyonlarında farklılık oluşturmaması için herhangi bir müdahale yapılmamıştır. Bitkiler 40 günlük gelişim sonunda kök üstü kısımlarından kesilmek suretiyle hasat edilmiştir. Fasulye bitkisinin gövde ve kökleri ayrı ayrı polietilen torbalar içerisinde laboratuvara götürülerek musluk suyu ve saf suda yıkanmaları sağlanmıştır. Daha sonrasında bitki örneklerinin hava sirkülasyonuna sahip kurutma fırınında (Nuve KD 400, Türkiye) 70°C’de yaklaşık 72 saat kadar nem içermeyecek duruma gelinceye kadar kurutulmaları sağlanmıştır. Bitkilerin kuru madde ile kaldırılan besin elementi miktarlarının belirlenebilmesi amacıyla bitki örneklerinin kuru ağırlıkları tartılarak ortalamaları alınmıştır. Tartımı tamamlanan örneklerin 0,5 mm’lik elek çapından geçebilecek boyuta gelmeleri için değirmende (Foss CT 193 Cyclotec, Danimarka) homojen olarak öğütülmeleri yapılmış ve analiz aşamasına kadar polietilen torbalarda muhafaza edilmiştir. 3.2. Bitki Örneklerinde Yapılan Analizler Kök ve yaprak şeklinde ayrı ayrı öğütülen ve analize hazırlanan bitki örneklerinde yapılmış olan analizler ve analizlerin yöntemleri açıklamalı bir şekilde alt bölümde anlatılmıştır. Tüm analizler üç tekerrürlü olarak gerçekleştirilmiş ve elde edilen ortalama değerler çizelgelerde sunulmuştur. 3.2.1. Kuru yakma Kurutulup öğütülmüş bitki örneklerinden 0,5’er g porselen krozelere tartılarak konulmuştur. Krozelerdeki örneklerin üzerine %5’lik etil alkol-sülfürik asit karışımından 1 mL ilave edilmiştir. Alkole batırılan cam baget, çakmak yardımıyla alev aldırılarak örneklerin ön yakma işlemi gerçekleştirilmiştir. Ön yakma işlemi gerçekleştirilen örnekler kül fırınına alınarak sıcaklık yavaş yavaş arttırılarak örneklerin tüm gün 21 550°C’de yanmaları sağlanmıştır. Homojen olarak beyaz-gri rengini alan örneklerin üzerine 3N HCl’den 4mL ilave edilerek hot plate üzerine yerleştirilmiştir. Örnekler bir miktar ısıtıldıktan sonra 50 mL balon jojelere yıkanarak saf su ile çizgisine kadar tamamlanmıştır. Örneklerin falkon tüplere mavi bant filtre kağıdı yardımıyla süzülmeleri sağlanarak, okumaya hazır hale getirilmiştir. Okuma yapılıncaya kadar örnekler serin ve gölge bir ortamda muhafaza edilmiştir. 3.2.2. Bitkide toplam azot Modifiye edilmiş Kjeldahl yöntemi kullanılmıştır. Yakma tuzu ve konsantre sülfürik asit yardımıyla Buchi K-437 yakma cihazında 380℃’de yakılmış olan örneklerin buharlı damıtma cihazı kullanılarak (Buchi K-350) damıtılması sonrasında oluşan destilat 0,1 N sülfürik asitle geri titre edilerek oluşan sarfiyat formülde hesaplanarak bitkideki toplam azotun belirlenmesi sağlanmıştır (Bremner, 1965). 3.2.3. Bitkide toplam fosfor Kuru yakma sonrası süzüklerin ICP–OES cihazında (Perkin Elmer Optima 2100 model) okunması yapıldıktan sonra bitkilerin toplam fosfor içerikleri hesaplanmıştır (Hanlon, 1998). 3.2.4. Bitkide toplam potasyum, kalsiyum, sodyum ve magnezyum Kuru yakma sonrası süzükler Flame fotometre cihazında “Ependorf Elex 6361” okunarak bitkide sodyum (Na), kalsiyum (Ca), potasyum (K) ve magnezyum (Mg) belirlenmesi yapılmıştır (Horneck ve Hanson, 1998). 3.2.5. Bitkide toplam demir, çinko, bakır ve mangan Kuru yakması yapılan örneklerden elde edilen süzükler ICP–OES cihazında (Perkin Elmer Optima 2100 model) okunmuş ve bitkideki konsantrasyonları hesaplanmıştır (Hanlon, 1998). 22 3.2.6. Bitkide toplam bor Toplam bor miktarı, kuru yakma sonrası süzükler ICP–OES cihazında (Perkin Elmer Optima 2100 model) okunmuştur (Çelik vd., 2017). 3.3. Bitki Kuru Maddesi ile Kaldırılan Miktarların Hesaplanması Bitki analizleri sonucunda ortaya çıkan element konsantrasyonları ile denemeden sağlanan ortalama kuru ağırlık değerleri oranlanarak her deneme konusu için bitkilerin kuru madde ile kaldırmış olduğu bitki besin elementi miktarları ayrı ayrı bulunmuştur. 3.4. İstatistiksel Analiz Üç tekerrürlü olarak yürütülmüş olan denemeden sağlanan verilerin istatistiksel analizleri tesadüf parselleri faktöriyel deneme desenine göre gerçekleştirilmiştir. Denemeden elde edilen kuru madde verimi, element konsantrasyonu ve kaldırılan element miktarlarına ait verilerin varyans analizleri ve Asgari Önemli Fark (AÖF) değerlendirmesinde Minitab istatistik programının 17.1.0.1 sürümü kullanılmıştır. 23 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hidroponik ortama artan dozlarda demir uygulanması ile yürütülen denemeden elde edilen; gövde ve kök kuru madde verimi, bitki besin elementi içerikleri ve fasulye bitkilerinin kaldırdığı besin elementi miktarlarına ait tüm bulgular ve değerlendirmeleri başlıklar halinde aşağıda gösterilmiştir. 4.1. Ortalama Kuru Madde Verimi Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin kuru madde verimine etkisi Çizelge 4.1’de sunulan varyans analiz tablosunda, uygulamalardan elde edilen veri ortalamaları ve Asgari Önemli Fark (AÖF) testine göre gruplandırmaları Çizelge 4.2’de gösterilmiştir. Çizelge 4.1. Ortalama kuru madde verimi V.K. S.D. K.T. K.O. F değeri Tablo değeri %5 %1 Kuru madde Faktör-A 1 7643,244 7643,244 146,535** 4,350 8,100 Faktör-B 4 966,720 241,680 4,633** 2,870 4,430 A*B 4 347,730 86,933 1,667öd 2,870 4,430 Hata 20 1043,197 52,160 Genel 29 10000,890 344,858 Faktör-A: Bitki kısmı öd: önemli değil Faktör-B: Demir Dozları *: önemli p<0,05 **: önemli p<0,01 Fasulye bitkisi kuru madde verimine dair; bitki kısımları ve demir dozlarının tesiri %1 seviyesinde önemli bulunmasına rağmen, bitki kısımları ve demir dozları interaksiyonunun önemli olmadığı belirlenmiştir (Çizelge 4.1). Fasulye bitkisi yapraklarının ortalama kuru maddesinin (49,49 g), köklere oranla (17,57 g) daha yüksek olduğu görülmüştür. Artan demir uygulamaları ile bitkilerin ortalama kuru madde ağırlıklarında artış gözlenmiş en düşük kuru madde (26,68 g) Fe1 dozundan en yüksek ise Fe 5 (43,31 g) sağlanmıştır. Yapraklarda belirlenen en yüksek ortalama kuru madde miktarı (62,67 g) Fe5 dozundan, en düşük ortalama kuru madde miktarı (36,27 g) ise Fe1 uygulamasından elde edilmiştir. Köklerde belirlenen en yüksek ortalama kuru madde miktarı (23,96 g) Fe5 dozundan, en düşük ortalama kuru madde miktarı (13,54 g) ise Fe3 dozundan sağlanmıştır (Çizelge 4.2). 24 Çizelge 4.2. Ortalama kuru madde verimine etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 K u ru M ad d e (g ) Yaprak 36,27 52,59 45,13 50,80 62,67 49,49 a Kök 17,10 16,27 13,54 16,98 23,96 17,57 b Ortalama 26,68 B 34,43 AB 29,34 B 33,89 AB 43,31 A A AÖF<0.01 7,504 B AÖF<0.01 11,865 AxB öd A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Ghasemi-Fasaei ve Ronaghi (2008), buğday bitkisine yapraktan ve topraktan farklı demir içerikli gübreleri (FeEDDHA ve FeSO4.7H2O) uyguladıkları çalışmalarında demir uygulamalarına bağlı olarak bitkide kuru madde miktarının artmadığını belirtmişlerdir. Araştırmacılar bu durumu demir ile toprak çözeltisindeki diğer katyonlar arasındaki dengenin bozulması ve toprak çözeltisindeki miktarlarının azalmasıyla ilişkilendirmişlerdir. Şimşek (2019), su kültüründe artan miktarlarda uygulanmış olan demir dozlarının, ıspanak bitkisinin yapraklarındaki kuru madde randımanında yükseliş sağladığını ve en yüksek belirlenen yaprak ve kök kuru madde veriminin Fe4 (120µM) uygulamasından elde edildiğini bildirmiştir. Çalışmadan elde ettiğimiz sonuçlar; demirin verim ve bitki kalitesi üzerinde ve özellikle biyokütle üretimi açısından kısıtlayıcı bir faktör olduğunu gösteren çok sayıda araştırma (Briat vd., 2015; Pingoliya vd., 2014; Jin vd., 2013; Yılmaz vd., 2012; Açıksöz vd., 2011) sonucu ile uyumlu bulunmuştur. 4.2. Azot içeriği ve kaldırılan azot miktarı Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin azot içeriğine ve kaldırdığı azot miktarına etkisine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.3’te yer alan varyans analiz tablosunda sunulmuştur. Uygulamalardan elde edilen veri ortalamaları ve Asgari Önemli Fark (AÖF) 25 testi gruplandırmaları Çizelge 4.4’te, kaldırılan miktarlarına ait ortalamalar ve AÖF testine göre gruplandırmaları ise Çizelge 4.5’te gösterilmiştir. Fasulye bitkisinin azot içeriği üzerine; bitki kısımları, demir dozları ve bunların interaksiyonundan elde edilen değerlerin %1 düzeyinde önemli bulunduğu, kaldırılan miktarları üzerine bitki kısımlarının %1 düzeyinde önemli bulunduğu görülmüştür (Çizelge 4.3). Çizelge 4.3. Azot içeriği ve kaldırılan azot miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları V.K. S.D. K.T. K.O. F değeri Tablo değeri %5 %1 İçerik Faktör-A 1 1,137 1,137 37,364** 4,350 8,100 Faktör-B 4 4,956 1,239 40,717** 2,870 4,430 A*B 4 0,741 0,185 6,092** 2,870 4,430 Hata 20 0,609 0,030 Genel 29 7,442 0,257 Kaldırılan miktar Faktör-A 1 3984276,747 3984276,747 157,849** 4,350 8,100 Faktör-B 4 67109,102 16777,275 0,665öd 2,870 4,430 A*B 4 168056,425 42014,106 1,665öd 2,870 4,430 Hata 20 504820,840 25241,042 Genel 29 4724263,114 162905,625 Faktör-A: Bitki kısmı öd: önemli değil Faktör-B: Demir Dozları *: önemli p<0,05 **: önemli p<0,01 Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin azot içeriğinde kontrole oranla azalmaya neden olduğu görülmüş, en yüksek azot içeriği (%3,26) Fe1 dozundan, en düşük belirlenen azot içeriği (%2,10) ise Fe5 dozundan sağlanmıştır (Çizelge 4.4). Fasulye bitkisi yapraklarındaki azot içeriğinin (%2,52), köklere oranla (%2,91) daha düşük olduğu görülmüştür (Çizelge 4.4). Artan demir dozlarına bağlı olarak yaprakların azot içeriğinde azalma meydana gelmiş, en yüksek azot içeriği (% 2,91) Fe1 dozundan, en düşük azot içeriği (% 2,08) Fe5 dozundan elde edilmiştir (Çizelge 4.4). 26 Çizelge 4.4. Azot içeriğine etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 A zo t (% ) Yaprak 2,91 b A 2,57 b AB 2,60 b AB 2,45 a BC 2,08 a C 2,52 b Kök 3,62 a A 3,09 a B 3,29 a AB 2,44 a C 2,11 a C 2,91 a Ortalama 3,26 A 2,83 B 2,95 B 2,44 C 2,10 D A AÖF<0.01 0,181 B AÖF<0.01 0,287 AxB AÖF<0.01 0,405 A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Artan demir dozlarına bağlı olarak köklerin azot içeriğinde de azalma meydana gelmiş, en yüksek azot içeriği (% 3,62) Fe1 dozundan, en düşük azot içeriği (% 2,11) Fe5 dozundan elde edilmiştir (Çizelge 4.4). Jones vd. (1991) ve Karaman (2012), fasulye bitkisi genç yapraklarında % N düzeyinin 5.00 - 6.00 değerleri arasında bitkiler için yeterli düzey olarak bildirmişlerdir. Denemede bitkilerin N konsantrasyonları %2,10 - %3,26 arasında değişmekle birlikte bu değerler literatürde belirtilen verilere göre daha düşük bulunmuş bu durumun örnekleme zamanı ve örnek alınan organ farklılığından kaynaklandığı düşünülmektedir. Şimşek (2019), demir dozlarının su kültüründe artan miktarlarda uygulanmasıyla ıspanak bitkisi yapraklarındaki azot içeriğinde yükseliş sağladığını ve en yüksek olarak belirlenen yaprak azot içeriğinin (% 6,09) Fe4 (120µM) dozundan sağlandığını bildirmiştir. Kuru madde esasına göre bitkilerdeki azot içeriğinin % 0,1 ila 10,00 arasında olabileceği bildirilmiştir (Kacar ve Katkat 1998). Denememizden elde edilen sonuçlar literatürlerle uyumlu bulunmuştur. Uygulanan demir dozlarının fasulye bitkisinin kaldırılan azot miktarını kontrole oranla ikinci dozda arttırdığı tespit edilmiş ancak bu durum istatistiksel bakımdan önemli çıkmamıştır (Çizelge 4.5). 27 Fasulye bitkisi yapraklarının kaldırdığı azot miktarlarının (1222,41 mg), köklere oranla (493,55 mg) daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu durum yaprak kuru maddesinin köke oranla daha yüksek olmasından kaynaklanmıştır (Çizelge 4.5). Artan demir dozlarına bağlı olarak fasulye bitkisi yapraklarının kaldırdığı azot miktarında Fe2 dozuna (1350,43 mg) kadar artış olduğu, daha sonrasında azalma meydana geldiği görülmüştür. Yapraklarda kaldırılan en düşük azot miktarı (1049,60 mg) Fe1 uygulamasından, kaldırılan en yüksek azot miktarı (1350,43 mg) Fe2 dozundan sağlanmıştır. Artan demir dozlarına bağlı olarak köklerin kaldırdığı azot miktarında da azalma meydana gelmiş, köklerin kaldırdığı en yüksek azot miktarı (609,43 mg) Fe1 dozundan, kaldırılan en düşük azot miktarı (413,13 mg) Fe4 dozundan sağlanmıştır. Çizelge 4.5. Kaldırılan azot miktarına etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 A zo t (m g ) Yaprak 1049,60 1350,43 1170,40 1241,27 1300,33 1222,41 a Kök 609,43 502,47 439,40 413,13 503,30 493,55 b Ortalama 829,52 926,45 804,90 827,20 901,82 A AÖF<0.01 165,081 B öd AxB öd A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Heitholt vd. (2003), soya fasulyesi bitkisinde farklı demirli gübre uygulamaları sonucunda çiçeklenme döneminden önce demir uygulanmasının bitkide N konsantrasyonu üzerinde önemli bir etki oluşturmadığını bildirmişlerdir. Ayrıca, Yetim (2008), soya fasulyesi bitkisinde demir uygulamalarına bağlı olarak N konsantrasyonlarında önemli bir değişimin olmadığını bildirmiştir. Brear vd. (2013) yürüttükleri çalışmada baklagil bitkilerinin simbiyotik N fiksasyonunda Fe gereksiniminin yüksek olduğunu, nodüldeki Fe konsantrasyonunda oluşan artışla N fiksasyonu arasında pozitif bir ilişki olduğunu bildirmişlerdir. 28 4.3. Fosfor içeriği ve kaldırılan fosfor miktarı Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin fosfor içeriğine ve kaldırdığı fosfor miktarına etkisine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.6’da yer alan varyans analiz tablosunda sunulmuştur. Uygulamalardan elde edilen veri ortalamaları ve Asgari Önemli Fark (AÖF) testi gruplandırmaları Çizelge 4.7’de, kaldırılan fosfor miktarına ait ortalamalar ve AÖF testine göre gruplandırmaları ise Çizelge 4.8’de gösterilmiştir. Fasulye bitkisinin fosfor içeriği üzerine; bitki kısımları, demir dozları ve bunların interaksiyonundan elde edilen değerlerin %1 düzeyinde, kaldırılan fosfor miktarları üzerine ise demir dozlarından elde edilen değerlerin %1 düzeyinde önemli olduğu görülmüştür (Çizelge 4.6). Çizelge 4.6. Fosfor içeriği ve kaldırılan fosfor miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları V.K. S.D. K.T. K.O. F değeri Tablo değeri %5 %1 İçerik Faktör-A 1 4,633 4,633 591,759** 4,350 8,100 Faktör-B 4 0,293 0,073 9,368** 2,870 4,430 A*B 4 0,409 0,102 13,072** 2,870 4,430 Hata 20 0,157 0,008 Genel 29 5,493 0,189 Kaldırılan miktar Faktör-A 1 917,648 917,648 0,284öd 4,350 8,100 Faktör-B 4 20817,381 20817,381 6,432** 2,870 4,430 A*B 4 9136,596 9136,596 2,823öd 2,870 4,430 Hata 20 3236,770 3236,770 Genel 29 6395,481 6395,481 Faktör-A: Bitki kısmı öd: önemli değil Faktör-B: Demir Dozları *: önemli p<0,05 **: önemli p<0,01 Fasulye bitkisi yapraklarındaki fosfor içeriğinin (%0,49), köklere oranla (%1,28) daha düşük olduğu görülmüştür (Çizelge 4.7). Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin fosfor içeriğinde kontrole oranla artışa neden olduğu görülmüş, en yüksek fosfor içeriği (%1,02) Fe5 dozundan, en düşük belirlenen fosfor içeriği (%0,80) ise Fe1 dozundan sağlanmıştır (Çizelge 4.7). 29 Demir dozlarına bağlı olarak yaprakların fosfor içeriğinde Fe2 dozuna kadar artış (% 0,51) sağlandığı, ancak artan demir dozuna bağlı olarak fosfor içeriğinde azalma meydana geldiği görülmüş, en düşük belirlenen fosfor içeriği (% 0,45) Fe5 dozundan elde edilmiştir (Çizelge 4.7). Artan demir dozlarına bağlı olarak köklerde en fazla belirlenen fosfor içeriği (% 1,60) Fe5 dozundan, en düşük fosfor içeriği (% 1,10) Fe2 dozundan elde edilmiştir (Çizelge 4.7). Çizelge 4.7. Fosfor içeriğine etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 F o sf o r (% ) Yaprak 0,49 b A 0,51 b A 0,51 b A 0,50 b A 0,45 b A 0,49 b Kök 1,11 a B 1,10 a B 1,11 a B 1,48 a A 1,60 a A 1,28 a Ortalama 0,80 B 0,80 B 0,81 B 0,99 A 1,02 A A AÖF<0.01 0,092 B AÖF<0.01 0,145 AxB AÖF<0.01 0,206 A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Jones vd. (1991) ve Karaman (2012), fasulye bitkisinin genç yapraklarında % 0,35-0,75 P konsantrasyonunun bitkiler için yeterli düzeyde olduğunu bildirilmişlerdir. Bu değerler dikkate alındığında bitki yapraklarındaki P konsantrasyonlarının yeterli düzeyde olduğu saptanmıştır. Şimşek (2019), su kültüründe ıspanak bitkisine artan miktarlarda demir dozlarının uygulanmasıyla, yapraklardaki fosfor içeriğinde artış meydana geldiği ve en yüksek belirlenen fosfor içeriğinin (% 0,85) Fe4 (120µM) dozundan sağlandığını bildirmiştir. Denememizde demir uygulamaları ile elde edilen fosfor içeriklerinin daha önce yapılan su kültürü çalışmasından bulunmuş olan sonuçlarla uyum sergilediği görülmektedir. Uygulanan demir dozlarının fasulye bitkisinin kaldırılan fosfor miktarını kontrole oranla arttırdığı, en yüksek kaldırılan fosfor miktarının (331,37 mg) Fe5 uygulamasından, en 30 düşük kaldırılan fosfor miktarının (188,12 mg) ise Fe1 uygulamasından elde edildiği görülmüştür (Çizelge 4.8). Fasulye bitkisi yapraklarının kaldırdığı fosfor miktarlarının (242,85 mg), köklere oranla (231,79 mg) daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu durum yaprak kuru maddesinin köke oranla daha yüksek olmasından kaynaklanmıştır (Çizelge 4.8). Artan demir dozlarına bağlı olarak yaprakların kaldırdığı fosfor miktarı yükselme göstermiş, kaldırılan en yüksek fosfor miktarı (280,87 mg) Fe5 dozundan, kaldırılan en düşük fosfor miktarı (176,86 mg) Fe1 dozundan sağlanmıştır (Çizelge 4.8). Artan demir dozlarına bağlı olarak köklerin kaldırdığı fosfor miktarında Fe3 dozuna kadar azalma (150,08 mg) görülürken, daha sonrasında artış olduğu görülmüş, kaldırılan en düşük fosfor miktarı (150,08 mg) Fe3 dozundan, kaldırılan en yüksek fosfor miktarı (381,87 mg) Fe5 dozundan elde edilmiştir (Çizelge 4.8). Çizelge 4.8. Kaldırılan fosfor miktarına etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 F o sf o r (m g ) Yaprak 176,86 266,08 232,33 256,10 280,87 242,85 Kök 197,39 178,67 150,08 250,92 381,87 231,79 Ortalama 188,12 B 222,38 B 191,21 B 253,51 AB 331,37 A A AÖF<0.01 9,485 B AÖF<0.01 14,997 AxB öd A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır 4.4. Potasyum içeriği ve kaldırılan potasyum miktarı Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin potasyum içeriğine ve kaldırdığı potasyum miktarına etkisine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.9’da sunulmuştur. Uygulamalardan elde edilen veri ortalamaları ve Asgari Önemli Fark (AÖF) testi gruplandırmaları Çizelge 4.10’da, kaldırılan miktarlarına ait ortalamalar ve AÖF testine göre gruplandırmaları ise Çizelge 4.11’de gösterilmiştir. 31 Fasulye bitkisinin potasyum içeriği üzerine; bitki kısımları, demir dozları ve bunların interaksiyonundan elde edilen değerlerin %1 düzeyinde, kaldırılan potasyum miktarları üzerine bitki kısımlarından elde edilen değerlerin %1 seviyesinde önemli bulunduğu görülmüştür (Çizelge 4.9). Çizelge 4.9. Potasyum içeriği ve kaldırılan potasyum miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları V.K. S.D. K.T. K.O. F değeri Tablo değeri %5 %1 İçerik Faktör-A 1 9,758 9,758 88,453** 4,350 8,100 Faktör-B 4 2,525 0,631 5,721** 2,870 4,430 A*B 4 9,602 2,400 21,758** 2,870 4,430 Hata 20 2,206 0,110 Genel 29 24,091 0,831 Kaldırılan miktar Faktör-A 1 8285747,726 8285747,726 114,196** 4,350 8,100 Faktör-B 4 520587,136 130146,784 1,79öd 2,870 4,430 A*B 4 138314,656 34578,664 0,477öd 2,870 4,430 Hata 20 1451150,420 72557,521 Genel 29 10395799,938 358475,860 Faktör-A: Bitki kısmı öd: önemli değil Faktör-B: Demir Dozları *: önemli p<0,05 **: önemli p<0,01 Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin potasyum içeriğinde kontrole oranla azalmaya neden olduğu görülmüş, en fazla belirlenen potasyum içeriği (%5,02) Fe1 dozundan, en az belirlenen potasyum içeriği (%4,20) ise Fe5 uygulamasından elde edilmiştir (Çizelge 4.10). Çizelge 4.10. Potasyum içeriğine etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 P o ta sy u m (% ) Yaprak 5,53 a A 3,99 b B 4,05 b B 3,68 b B 3,37 b B 4,13 b Kök 4,51 b B 5,86 a A 5,15 a AB 5,80 a A 5,02 a B 5,27 a Ortalama 5,02 A 4,92 A 4,60 AB 4,74 AB 4,20 C A AÖF<0.01 0,345 B AÖF<0.01 0,546 AxB AÖF<0.01 0,772 A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Fasulye bitkisi yapraklarındaki potasyum içeriğinin (%4,13), köklere oranla (%5,27) daha düşük olduğu görülmüştür (Çizelge 4.10). 32 Artan demir dozlarına bağlı olarak fasulye bitkisi yapraklarının potasyum içeriğinde azalma meydana gelmiş, en yüksek potasyum içeriği (% 5,53) Fe1 dozundan, en düşük potasyum içeriği (%3,37) Fe5 dozundan sağlanmıştır. Köklerde ise en yüksek potasyum içeriği (%5,86) Fe2 dozundan, en düşük potasyum içeriği (% 4,51) Fe1 dozundan sağlanmıştır (Çizelge 4.10). Jones vd. (1991) ve Karaman (2012), fasulye bitkisi genç yapraklarında %2.25 - 4.00 aralığındaki K değerlerinin yeterli düzeyde olduğunu belirtmiş ve bu değerlere göre denemede bitkilerin K konsantrasyonlarının yeter düzeyin üzerinde olduğu saptanmıştır. Çeşitli bitkiler üzerinde yapılmış olan çalışmalarda Fe-K arasındaki ilişkinin farklılık gösterdiği rapor edilmiştir. Hewitt ve Bolle-Jones (1953) demirin potasyum translokasyonunu engellediği ve potasyumun ise demirin kullanımını artırdığını bildirmişlerdir. Çelik ve Katkat (2005), şeftali yapraklarında demir klorozunun şiddeti arttıkça, yapraklardaki potasyum konsantrasyonunun da arttığını bildirmişlerdir. Ancak aşırı yüksek konsnatrasyonlarda bulunan potasyumun demirin alımını azalttığı da ifade edilmiştir. Çelik vd., (2010), mısır bitkisine uygulanan en yüksek K dozunun mısırın yapraklarındaki ve köklerindeki toplam demir içeriğini azalttığını, çok yüksek K konsantrasyonlarının demir ve diğer katyonlarla rekabete neden olduğunu bildirmişlerdir. Fasulye bitkisi köklerinin kaldırdığı potasyum miktarının (924,60 mg), yapraklara oranla (1975,68 mg) daha düşük olduğu görülmüştür (Çizelge 4.11). Bu durum yaprak kuru maddesinin köke oranla daha yüksek olmasından kaynaklanmıştır. 33 Çizelge 4.11. Kaldırılan potasyum miktarına etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 P o ta sy u m (m g ) Yaprak 1987,26 2098,77 1823,60 1869,83 2098,94 1975,68 a Kök 774,07 953,64 704,76 984,078 1206,47 924,60 b Ortalama 1380,66 1526,21 1264,18 1426,95 1652,71 A AÖF<0.01 279,888 B öd AxB öd A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır 4.5. Sodyum içeriği ve kaldırılan sodyum miktarı Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin sodyum içeriğine ve kaldırdığı sodyum miktarına etkisine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.12’de yer alan varyans analiz tablosunda sunulmuştur. Uygulamalardan elde edilen veri ortalamaları ve Asgari Önemli Fark (AÖF) testi gruplandırmaları Çizelge 4.13’te, kaldırılan miktarlarına ait ortalamalar ve AÖF testine göre gruplandırmaları ise Çizelge 4.14’te gösterilmiştir. Çizelge 4.12. Sodyum içeriği ve kaldırılan sodyum miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları V.K. S.D. K.T. K.O. F değeri Tablo değeri %5 %1 İçerik Faktör-A 1 0,229 0,229 1125,311** 4,350 8,100 Faktör-B 4 0,005 0,001 6,352** 2,870 4,430 A*B 4 0,047 0,012 57,238** 2,870 4,430 Hata 20 0,004 0,000 Genel 29 0,285 0,010 Kaldırılan miktar Faktör-A 1 6449,227 6449,227 25,859** 4,350 8,100 Faktör-B 4 5636,084 1409,021 5,650** 2,870 4,430 A*B 4 2074,477 518,619 2,079öd 2,870 4,430 Hata 20 4988,070 249,403 Genel 29 19147,858 660,271 Faktör-A: Bitki kısmı öd: önemli değil Faktör-B: Demir Dozları *: önemli p<0,05 **: önemli p<0,01 Fasulye bitkisinin sodyum içeriği üzerine; bitki kısımları, demir dozları ve bunların interaksiyonundan elde edilen değerlerin %1 düzeyinde, kaldırılan potasyum miktarları üzerine bitki kısımları ve demir dozlarından elde edilen değerlerin %1 düzeyinde önemli olduğu görülmüştür (Çizelge 4.12). 34 Demir uygulamalarının, fasulye bitkisinin sodyum içeriğinde kontrole oranla artışa neden olduğu görülmüş, en yüksek sodyum içeriği (%0,31) Fe5 uygulamasından, en düşük sodyum içeriği (%0,28) ise Fe1 uygulamasında belirlenirken, Fe2 ve Fe3 uygulamaları da benzer sonuç vermiştir (Çizelge 4.13). Fasulye bitkisi köklerinin sodyum içeriğinin (%0,38), yapraklara oranla (%0,20) daha yüksek olduğu görülmüştür (Çizelge 4.13). Çizelge 4.13. Sodyum içeriğine etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 S o d y u m (% ) Yaprak 0,26 b A 0,20 b B 0,20 b B 0,19 b B 0,17 b B 0,20 b Kök 0,30 a D 0,36 a C 0,37 a C 0,41 a B 0,45 a A 0,38 a Ortalama 0,28 B 0,28 B 0,28 B 0,30 AB 0,31 A A AÖF 0,015 B AÖF<0.01 0,023 AxB AÖF<0.01 0,033 A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Artan demir dozlarına bağlı olarak fasulye bitkisi yapraklarının sodyum içeriğinde azalma meydana geldiği görülmüş, en yüksek sodyum içeriği (% 0,26) Fe1 dozundan, en düşük sodyum içeriği (% 0,17) Fe5 dozundan sağlanmıştır. Köklerde ise yaprakların aksine en yüksek sodyum içeriği (% 0,45) Fe5 dozundan, en düşük sodyum içeriği (% 0,30) ise Fe1 dozundan sağlanmıştır (Çizelge 4.13). Yüksek K ve Fe dozları, hem köklerde hem de sürgünlerde Mn, Zn, Cu ve Na alımını azaltmıştır. Şimşek (2019), demir dozlarının su kültüründe ıspanak bitkisine artan miktarlarda uygulanmasıyla yaprakların sodyum içeriğinde yükselme sağladığını ve en yüksek belirlenen yaprak sodyum içeriğinin (0,41 %) Fe4 (120µM) dozundan elde edildiğini ve çeşitler arasında farklılıklar olduğunu bildirmiştir. Çelik vd., (2010), su kültüründe mısır bitkisine artan dozlarda K ve Fe uygulamalarıyla köklerde ve sürgünlerde Na içeriğinde azalma meydana geldiğini rapor etmişlerdir. 35 Denememizden elde edilen sodyum değerlerinin literatürle uyumlu bulunmasına rağmen demir uygulamalarına bağlı olarak farklılıklar olduğu görülmüştür. Çizelge 4.14. Kaldırılan sodyum miktarına etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 S o d y u m (m g ) Yaprak 91,63 101,60 89,89 92,97 107,35 96,69 a Kök 50,40 59,07 49,57 69,57 108,21 67,36 b Ortalama 71,01 B 80,33 B 69,73 B 81,27 B 107,78 A A AÖF<0.01 16,409 B AÖF<0.01 25,946 AxB öd A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Uygulanan demir dozlarının fasulye bitkisinin kaldırılan sodyum miktarını kontrole oranla arttırdığı, en yüksek kaldırılan sodyum miktarının (107,78 mg) Fe5 uygulamasından, en düşük kaldırılan sodyum miktarının (69,73 mg) ise Fe3 uygulamasından elde edildiği görülmüştür (Çizelge 4.14). Fasulye bitkisi yapraklarının kaldırdığı sodyum miktarlarının (96,69 mg), köklere oranla (67,36 mg) daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu durum yaprak kuru maddesinin köke oranla daha yüksek olmasından kaynaklanmıştır. 4.6. Kalsiyum içeriği ve kaldırılan kalsiyum miktarı Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin kalsiyum içeriğine ve kaldırdığı kalsiyum miktarına etkisine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.15’te yer alan varyans analiz tablosunda sunulmuştur. Uygulamalardan elde edilen veri ortalamaları ve Asgari Önemli Fark (AÖF) testi gruplandırmaları Çizelge 4.16’da, kaldırılan miktarlarına ait ortalamalar ve AÖF testine göre gruplandırmaları ise Çizelge 4.17’de gösterilmiştir. 36 Çizelge 4.15. Kalsiyum içeriği ve kaldırılan kalsiyum miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları V.K. S.D. K.T. K.O. F değeri Tablo değeri %5 %1 İçerik Faktör-A 1 1,801 1,801 233,359** 4,350 8,100 Faktör-B 4 0,195 0,049 6,332** 2,870 4,430 A*B 4 0,143 0,036 4,645** 2,870 4,430 Hata 20 0,154 0,008 Genel 29 2,294 0,079 Kaldırılan miktar Faktör-A 1 2367352,171 2367352,171 339,647** 4,350 8,100 Faktör-B 4 136399,347 34099,837 4,892** 2,870 4,430 A*B 4 122311,433 30577,858 4,387* 2,870 4,430 Hata 20 139400,923 6970,046 Genel 29 2765463,874 95360,823 Faktör-A: Bitki kısmı öd: önemli değil Faktör-B: Demir Dozları *: önemli p<0,05 **: önemli p<0,01 Fasulye bitkisinin kalsiyum içeriği üzerine; bitki kısımları, demir dozları ve bunların interaksiyonundan elde edilen değerlerin %1 düzeyinde, kaldırılan kalsiyum miktarları üzerine ise bitki kısımları ve demir dozlarından elde edilen değerlerin %1 düzeyinde, bunların interaksiyonlarından elde edilen değerlerin ise %5 düzeyinde önemli olduğu görülmüştür (Çizelge 4.15). Çizelge 4.16. Kalsiyum içeriğine etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 K al si y u m (% ) Yaprak 1,61 a A 1,39 a B 1,48 a AB 1,52 a AB 1,56 a AB 1,51 a Kök 1,24 b A 1,07 b AB 1,02 b BC 0,94 b BC 0,85 b C 1,02 b Ortalama 1,43 A 1,23 B 1,25 B 1,23 B 1,20 B A AÖF<0.01 0,091 B AÖF<0.01 0,144 AxB AÖF<0.01 0,204 A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Demir uygulamalarının fasulye bitkisi yapraklarının kalsiyum içeriğinde dalgalı bir seyir izlediği görülmüştür. Belirlenen en yüksek kalsiyum içeriği (%1,61) Fe1 dozundan, en düşük kalsiyum ise (%1,39) Fe2 dozundan sağlanmıştır. Köklerde ise demir uygulamaları ile kök kalsiyum içeriğinde azalma görülmüş, en yüksek kalsiyum içeriği (%1,24) Fe1 dozundan, en düşük kalsiyum ise (%0,85) Fe5 dozundan elde edilmiştir (Çizelge 4.16). 37 Fasulye bitkisi yapraklarının kalsiyum içeriğinin (%1,51), köklere oranla (%1,02) daha yüksek olduğu görülmüştür (Çizelge 4.16). Jones vd. (1991), Karaman (2012), fasulye bitkisinin genç yapraklarında Ca konsantrasyonunun %1,50 – 2,50 değerleri arasında yeterli düzeyde olduğunu bildirmişlerdir. Bu değerler dikkate alındığında denemede Ca konsantrasyonunun yeterli düzeyde olduğu belirlenmiştir. Bazı araştırmacılar tarafından da benzer sonuçlar bildirilmiştir. Şimşek (2019), demir dozlarının su kültüründe artan miktarlarda uygulanmasıyla, ıspanak bitkisi yapraklarındaki kalsiyum içeriğinde azalma olduğunu ve en yüksek belirlenen kalsiyum içeriğinin (% 0,61) Fe1 (30µM) dozundan tespit edildiğini bildirmiştir. De Souza vd. (2019), fasulye bitkisine FeO-NP gübresinin uygulanması sonucunda yeşil aksam Ca konsantrasyonunun % 25 - 26 arttığını rapor etmişlerdir. Başka bir araştırmada ise, Jalali vd. (2017), FeO-NP uygulaması yapılan mısır bitkisi dokularında Ca konsantrasyonunun arttığını bildirmişlerdir. Uygulanan demir dozlarının fasulye bitkisinin kaldırılan kalsiyum miktarında kontrole oranla artış sağladığı, en yüksek kaldırılan kalsiyum miktarının (582,49 mg) Fe5 uygulamasından, en düşük kaldırılan kalsiyum miktarının (396,43 mg) ise Fe3 uygulamasından elde edildiği görülmüştür (Çizelge 4.17). Artan demir dozlarına bağlı olarak fasulye bitkisi yapraklarından kaldırılan kalsiyum miktarında artma görülmüş, kaldırılmış olan en düşük kalsiyum miktarı (584,13 mg) Fe1 dozundan, kaldırılan en yüksek kalsiyum miktarı (963,65 mg) Fe5 uygulamasından sağlanmıştır. Köklerde ise kaldırılan en düşük kalsiyum miktarı (137,24 mg) Fe3 dozundan, kaldırılan en yüksek kalsiyum miktarı (215,98 mg) Fe1 dozundan elde edilmiştir (Çizelge 4.17). 38 Çizelge 4.17. Kaldırılan kalsiyum miktarına etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 K al si y u m (m g ) Yaprak 584,13 a C 727,61 a B 655,62 a BC 765,83 a B 963,65 a A 739,37 a Kök 215,98 b A 172,74 b A 137,24 b A 160,43 b A 201,33 b A 177,54 b Ortalama 400,06 B 450,17 AB 396,43 B 463,13 AB 582,49 A A AÖF<0.01 86,748 B AÖF<0.05 137,161 AxB AÖF<0.01 142,289 A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Fasulye bitkisi yapraklarının kaldırdığı kalsiyum miktarlarının (739,37 mg), köklere oranla (177,54 mg) daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu durum yaprak kuru maddesinin köke oranla daha yüksek olmasından kaynaklanmıştır (Çizelge 4.17). 4.7. Magnezyum içeriği ve kaldırılan magnezyum miktarı Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin magnezyum içeriğine ve kaldırdığı magnezyum miktarına etkisine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.18’de sunulan varyans analiz tablosunda sunulmuştur. Uygulamalardan elde edilen veri ortalamaları ve Asgari Önemli Fark (AÖF) testi gruplandırmaları Çizelge 4.19’da, kaldırılan miktarlarına ait ortalamalar ve AÖF testine göre gruplandırmaları ise Çizelge 4.20’de gösterilmiştir. Çizelge 4.18. Magnezyum içeriği ve kaldırılan magnezyum miktarına ilişkin varyans analiz sonuçları V.K. S.D. K.T. K.O. F değeri Tablo değeri %5 %1 İçerik Faktör-A 1 6,646 6,646 485,332** 4,350 8,100 Faktör-B 4 1,202 0,300 21,945** 2,870 4,430 A*B 4 1,656 0,414 30,235** 2,870 4,430 Hata 20 0,274 0,014 Genel 29 9,778 0,337 Kaldırılan miktar Faktör-A 1 2168,180 2168,180 0,289öd 4,350 8,100 Faktör-B 4 233337,995 58334,499 7,780** 2,870 4,430 A*B 4 85272,316 21318,079 2,843öd 2,870 4,430 Hata 20 149968,903 7498,445 Genel 29 470747,394 16232,669 Faktör-A: Bitki kısmı öd: önemli değil Faktör-B: Demir Dozları *: önemli p<0,05 **: önemli p<0,01 39 Çizelge 4.19. Magnezyum içeriğine etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 M ag n ez y u m (% ) Yaprak 0,79 b A 0,58 b A 0,59 b A 0,61 b A 0,60 b A 0,64 b Kök 1,11 a D 1,26 a CD 1,39 a C 1,83 a B 2,29 a A 1,58 a Ortalama 0,95 C 0,92 C 0,99 C 1,22 B 1,45 A A AÖF<0.01 0,122 B AÖF<0.01 0,192 AxB AÖF<0.01 0,272 A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Fasulye bitkisinin magnezyum içeriği üzerine; bitki kısmı, demir dozları ve bunların interaksiyonundan elde edilen değerlerin %1 düzeyinde önemli bulunduğu, kaldırılan magnezyum miktarları üzerine demir dozlarının %5 düzeyinde önemli olduğu görülmüştür (Çizelge 4.18). Fasulye bitkisi köklerinin magnezyum içeriğinin (%1,58), yapraklara oranla (%0,64) daha yüksek olduğu görülmüştür (Çizelge 4.19). Bu durum magnezyumun yapraklara taşınamayıp köklerde birikim yaptığını göstermiştir. Demir uygulamalarının fasulye bitkisinin magnezyum içeriğinde kontrole oranla artış sağladığı görülmüş, en yüksek magnezyum içeriği (%1,45) Fe5 uygulamasından, en düşük magnezyum içeriği (%0,95) ise Fe1 uygulamasından elde edilmiştir (Çizelge 4.19). Artan dozlarda demir uygulamalarına bağlı olarak fasulye bitkisi yapraklarının magnezyum içeriğinde azalma meydana gelmiş, en yüksek magnezyum içeriği (% 0,79) Fe1 dozundan, en düşük magnezyum içeriği (% 0,58) ise Fe2 dozundan sağlanmıştır. Köklerde ise en yüksek magnezyum içeriği (% 2,25) Fe5 dozundan, en düşük magnezyum içeriği (% 1,11) Fe1 dozundan elde edilmiştir (Çizelge 4.19). Jones vd. (1991) ve Karaman (2012), fasulye bitkisinin genç yapraklarında Mg konsantrasyonunun %0.30 - 1.00 değerleri arasında olduğunda bu değerin bitkiler için 40 yeterli olduğunu bildirmişlerdir. Bu bildiriye göre deneme bitkilerinde Mg konsantrasyonunun yeterli düzeyde olduğu saptanmıştır. Başka bir çalışmada Feng vd. (2022), Buğday bitkilerine FeO-NP uygulamış ve Mg konsantrasyonunun önemli ölçüde değişmediğini rapor etmişlerdir. Ayrıca, Güneş vd. (1998) hidroponik ortamda yetiştirilen domates bitkisine artan dozlarda Fe konsantrasyonlarına karşılık Mg konsantrasyonlarında düşüş olduğunu bildirmiş ve bu durum Fe ve Mg arasındaki antagonistik ilişkiyle açıklanmıştır. Şimşek (2019), demir dozlarının su kültüründe artan miktarlarda uygulanması ile ıspanak bitkisi yapraklarındaki magnezyum içeriğinde azalışa sebep olduğunu ve en fazla belirlenen magnezyum içeriğinin (% 0,98) Fe1 (30µM) dozundan edinildiğini bildirmiştir. Denememizden elde edilen sonuçlar literatürlerle uyumlu bulunmuştur. Çizelge 4.20. Kaldırılan magnezyum miktarına etkisi Bitki kısmı Demir Dozları (µM) Ortalama Fe1 Fe2 Fe3 Fe4 Fe5 M ag n ez y u m (% ) Yaprak 287,87 305,52 261,98 311,14 374,63 308,23 Kök 189,00 205,72 192,19 311,02 558,18 291,22 Ortalama 238,44 B 255,62 B 227,09 B 311,08 B 466,41 A A öd B AÖF<0.05 142,265 AxB öd A: Bitki kısmı; B: Demir Dozları; AxB: Bitki kısmı x Demir dozları interaksiyonu Yatay karşılaştırma büyük harflerle, düşey karşılaştırma küçük harflerle yapılmıştır Fasulye bitkisi yapraklarının kaldırdığı magnezyum miktarlarının (308,23 mg), köklere oranla (291,22 mg) daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu durum yaprak kuru maddesinin köke oranla daha yüksek olmasından kaynaklanmıştır (Çizelge 4.20). Artan demir dozlarına bağlı olar