Organik ve inorganik gübrelemenin domateste (Solanum lycopersicum) kalite, verim, içerik ve gen ekspresyon seviyelerine etkilerinin araştırılması

Domates dünyada ve ülkemizde çeşitli sektörlerde üretimi yapılan ve zengin besin içeriğinden dolayı fazla miktarda tüketilen değerli bir sebzedir. Domates verim ve kalitesini arttırmak için yoğun bir şekilde kimyasal gübre kullanılmaktadır. Ancak kimyasal gübrelerin çevreye ve insan sağlığına olan zararlarından dolayı organik gübre kullanımı artmaktadır. Solucan gübresi, organik atıkların solucanların midesinden geçerek daha zengin besin içeriğine dönüşümü ile elde edilen ve bir kompostlama sonucunda oluşan organik bir gübredir. Domates verim ve kalitesinin belirlenmesinde birçok kriter kullanılmaktadır. Bunlar morfolojik, biyokimyasal ve genetik olarak sınıflandırılabilmektedir. Ülkemiz topraklarının organik madde içeriği düşüktür ancak uygun gübreleme şartları oluşturulduğunda verim ve kalite artmaktadır. Bu tez çalışmasında domatesteki verim ve kaliteyi nasıl etkilediğini incelemek amacıyla toprak analiz sonuçları dikkate alınarak ve tavsiye edilen dozlar üzerinden hesaplanarak iki doz solucan gübresi (54 g/bitki (V1) ve 108 g/bitki (V2)) ve iki doz inorganik gübre (NPK) (6,85 g/bitki (F1) ve 13,68 g/bitki (F2)) kullanılmıştır. Çalışmada 'Redguard' (RG) ve 'Gülpembe' (GP) olarak iki farklı domates çeşidi kullanılarak bu gübreleme uygulamalarının etkisinin çeşitler ve gübrelemeler arasında farklılık gösterip göstermeyeceği araştırılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, RG çeşidinde solucan gübresinin yüksek dozu (108 g/bitki) ve inorganik gübrenin düşük dozu (6,23 g NPK/bitki), GP çeşidinde ise solucan gübresinin her iki dozu (V1 ve V2) kontrol bitkilerine kıyasla aynı seviyede verimi arttırmıştır. İnorganik gübre uygulamalarının her iki dozu (F1 ve F2) bitki boyu, yaprak sayısı, gövde yaş ve kuru ağırlığı ve klorofil içeriğini arttırmış ve bitki gelişiminde etkili olduğu bulunmuştur. RG çeşidinde V2 uygulaması kök yaş ağırlığı, kök kuru ağırlığı ve kök uzunluğunu, GP çeşidinde inorganik gübre uygulamaları (F1 ve F2) kök yaş ve kuru ağırlığını arttırmıştır. Her iki çeşitte de V1 uygulaması toplam fenolik bileşik (TFB) ve antioksidan içeriğini yaprak ve meyve dokularında arttırmıştır. Meyve dokularında istatistiksel bir fark görülmemiş ancak yaprak dokularında RG çeşidinde 155,65 mg GA/100 g, GP çeşidinde 485 mg GA/100 g olarak en yüksek değerler elde edilmiştir. Domates meyve ve yapraklarında nitrit içerikleri gübreleme uygulamalarından etkilenmemiştir. Ancak RG ve GP çeşitlerinde inorganik gübre uygulamaları yaprakta nitrat birikimine sebep olmuştur. GP çeşidinde solucan gübresinin yüksek olan dozu (V2) (108g/bitki) 16,52 mg/kg likopen içeriğine sahiptir ve en yüksek likopen içeriği bu uygulamadan elde edilmiştir. PSY1, PSY2 ve lyc-b karotenoid ve likopen sentezinde önemli enzimler olup, domates meyve dokularında her iki çeşitte de V1 uygulamasında gen ifadeleri artış göstermiştir. Nitrat ve nitrit asimilasyonunda görev alan (yaprakta NR, Nii ve chlGS, kökte GOGAT) genlerinin ifadesi RG çeşidi V2 uygulamasında kontrollere göre yüksek, GP çeşidinde ise düşük ifade edilmiştir. Bu durum farklı çeşitlerin ve farklı gübreleme uygulamalarının nitrat ve nitriti alımı ve kullanımında farklılık oluşturabileceğini göstermektedir. Nitrat taşıyıcı bir protein olan NRT2.1 geninin ifadesi GP çeşidi kök dokularında kontrollere kıyasla tüm gübreleme uygulamalarında artmıştır. GP çeşidi yapraklarında nitrat içeriğinin kontrol bitkilerine göre yüksek olması nitratın dokulara etkili bir şekilde taşındığını göstermektedir. Sonuç olarak bitki veriminde solucan gübresinin, bitki gelişiminde inorganik gübrenin etkili olduğu görülmektedir. Farklı seviyelerde ifade edilen genlerin, azotu daha iyi kullanan ya da organik gübreleme koşulları altında daha iyi performans gösteren çeşitler geliştirmek amacıyla, biyoteknolojik çalışmalara dahil edilmesi, hem üreticiler hem de ıslahçılar için önemli bilgiler sunacaktır. Bu yaklaşım, ıslah çalışmalarında genlerin daha bilinçli ve etkili bir şekilde kullanılmasına yönelik bir yol haritası sunmaktadır. Aynı zamanda tarımsal üretimde yoğun gübre kullanımının çevre ve insan sağlığına olumsuz etkileri göz önüne alınarak, asgari seviyede gübre kullanımı ya da organik gübre uygulamalarının etkilerinin moleküler ve fizyolojik temellerinin daha iyi anlaşılması, verim ve kaliteden ödün vermeden, çevre dostu ve sağlıklı gübreleme stratejilerinin belirlenmesinde yol gösterici olacaktır.