doĞal kaynaklarin yenİlİkÇİ ÜrÜnlere ......ii doĞal kaynaklarin yenİlİkÇİ ÜrÜnlere...

DOĞAL KAYNAKLARIN YENİLİKÇİ ÜRÜNLERE

SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNÜŞÜMÜEDİTÖRLER

PROF. DR. TAHİR POLAT DOÇ. DR. MUSTAFA OKANT

DOĞAL KAYNAKLARIN YENİLİKÇİ ÜRÜNLERE

SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNÜŞÜMÜ

EDİTÖRLER

PROF. DR. TAHİR POLAT DOÇ. DR. MUSTAFA OKANT

YAZARLAR

PROF. DR. TAHİR POLAT

PROF. DR. RÜVEYDE TUNÇTÜRK

PROF. DR. MURAT TUNÇTÜRK

PROF. DR. ÇETİN KARADEMİR

PROF. DR. MUHAMMED ATAMANALP

PROF. DR. TAHİR POLAT

PROF. DR. AYTUNÇ ATEŞ

DOÇ. DR. TAMER ERYİĞİT

DOÇ. DR. MUSTAFA OKANT

DOÇ. DR. TUGAY AYAŞAN

DOÇ. DR. DİLEK ÖZTAŞ

DR. ÖĞR. ÜYESİ MİNE KÖKTÜRK

DR. ÖĞRETİM ÜYESİ ESRA GÜRSOY

ÖĞR. GÖR. DR. SİPAN SOYSAL

ÖĞR. GÖR. DR. OKSAL MACAR

ÖĞR. GÖR. DR. TUĞÇE KALEFETOĞLU MACAR

ÖĞR. GÖR. ZEYNEP NALE

ARŞ. GÖR. MUHAMMED SAİD YOLCİ ARŞ. GÖR. EZELHAN ŞELEM

ARŞ. GÖR. LÜTFİ NOHUTÇU

ARŞ. GÖR. DR. ÖZGE UÇAR

ARŞ. GÖR. DR. ABDURRAHİM YILMAZ

DR. ABDULLAH BAYCAR

DR. ENGİN GÖNEN

DOKTORA ÖĞRENCİSİ BEDİRHAN SARİKURT

YÜKSEK MÜHENDİS TALİP YILDIZ

ZİR. YÜK. MÜH. VEDAT ASLAN

HASAN MUMCU

İMRAN SAKA

.

Copyright © 2021 by iksad publishing house All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, distributed or

transmitted in any form or by any means, including photocopying, recording or other electronic or mechanical

methods, without the prior written permission of the publisher, except in the case of brief quotations embodied in critical reviews and certain other noncommercial uses

permitted by copyright law. Institution of Economic Development and Social Researches Publications®

(The Licence Number of Publicator: 2014/31220) TURKEY TR: +90 342 606 06 75

USA: +1 631 685 0 853 E mail: [email protected]

www.iksadyayinevi.com

It is responsibility of the author to abide by the publishing ethics rules. The first degree responsibility of the works in the book belongs to the authors.

Iksad Publications – 2021©

ISBN: 978-625-7636-52-0

Cover Design: İbrahim KAYA May/ 2021

Ankara / Turkey Size = 16x24 cm

DOĞAL KAYNAKLARIN YENİLİKÇİ ÜRÜNLERE SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNÜŞÜMÜ | i

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ

Prof. Dr. Tahir POLAT

Doç. Dr. Mustafa OKANT…………………………….…………………...5

BÖLÜM 1

TARIMSAL ÜRÜNLERİN BESLENMEDEKİ YENİ TEZAHÜRÜ: MİKROYEŞİLLİKLER

Prof. Dr. Rüveyde TUNÇTÜRK

Araş. Gör. Ezelhan ŞELEM

Araş. Gör. Muhammed Said YOLCİ

Araş. Gör. Lütfi NOHUTÇU

Prof. Dr. Murat TUNÇTÜRK……...………...…………………………...7

BÖLÜM 2

BİTKİ GELİŞİMİNİ TEŞVİK EDİCİ BAKTERİLERİN (PGPR) PAMUKTA KULLANIM OLANAKLARI

Doktora Öğrencisi Bedirhan SARİKURT

Prof. Dr. Çetin KARADEMİR..…………………………………………39

BÖLÜM 3

NANOPARTİKÜLLERİN SUCUL ORGANİZMALAR ÜZERİNDEKİ GENOTOKSİK VE SİTOTOKSİK ETKİLERİ

Dr. Öğr. Üyesi Mine KÖKTÜRK

Prof. Dr. Muhammed ATAMANALP………...…….……...……………...51

ii DOĞAL KAYNAKLARIN YENİLİKÇİ ÜRÜNLERE SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNÜŞÜMÜ

BÖLÜM 4

TARLA BİTKİLERİ’NDE AZOT KULLANIM VE GERİ KAZANIM ETKİNLİĞİ

Öğr. Gör. Dr. Sipan SOYSAL

Arş. Gör. Dr. Özge UÇAR

Arş. Gör. Dr. Abdurrahim YILMAZ.…..... ……...…………………..113

BÖLÜM 5

FARKLI TAHIL VE BAKLAGİL YEM BİTKİLERİ

YETİŞTİRİCİLİĞİ ve HAYVAN BESLEME AÇISINDAN ÖNEMİ

Dr. Öğretim Üyesi Esra GÜRSOY

Doç. Dr. Tugay AYAŞAN……...…………………………………….127

BÖLÜM 6

BAL TOZU: ÜRETİMİ, FONKSİYONELLİĞİ VE ENDÜSTRİYEL ÖNEMİ

Dr. Abdullah BAYCAR…………………...…….……………………...167

BÖLÜM 7

AFET VE ACİL DURUM YÖNETİMİ

İmran SAKA

Doç. Dr. Dilek ÖZTAŞ

Prof. Dr. Aytunç ATEŞ……………………………...…...…………….187

BÖLÜM 8

TEHLİKE VE RİSK ANALİZİ

Hasan MUMCU

Doç. Dr. Dilek Öztaş

Prof. Dr. Aytunç ATEŞ…………………………….…….…………...201

DOĞAL KAYNAKLARIN YENİLİKÇİ ÜRÜNLERE SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNÜŞÜMÜ | iii

BÖLÜM 9

FARKLI AZOT DOZLARININ AYÇİÇEĞİ (Helianthus annuus L.)

ÇEŞİTLERİNDE VERİM ve VERİM UNSURLARI ÜZERİNE

ETKİSİNİN BELİRLENMESİ

Doç. Dr. Tamer ERYİĞİT

Yüksek Mühendis Talip YILDIZ..…………………...……………….217

BÖLÜM 10

ŞANLIURFA’DA BAZI SERİN İKLİM ÇİM ÇEŞİTLERİ

KARIŞIMLARININ YEŞİL ALAN PERFORMANSLARININ

BELİRLENMESİ

Zir. Yük. Müh. Vedat ASLAN


Doç. Dr. Mustafa OKANT….…………………………….………..…..251

BÖLÜM 11

UZAKTAN ALGILAMA TEKNİKLERİ KULLANARAK BİTKİ SU İLİŞKİSİNİN BELİRLENMESİ

Dr. Engin GÖNEN…….…….……….…….…………………………..277

BÖLÜM 12

GLÜTENSİZ GIDA ÜRÜNLERİNİN GELİŞTİRİLMESİNDE ALTERNATİF BİR KAYNAK: YALANCI TAHIL

(PSEUDOCEREAL) TOHUMLARI

Öğr. Gör. Zeynep NALE….…………………………………………....309

iv DOĞAL KAYNAKLARIN YENİLİKÇİ ÜRÜNLERE SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNÜŞÜMÜ

BÖLÜM 13

BİTKİLERDE NANOPARTİKÜL KAYNAKLI GENOTOKSİK HASARLAR

Öğr. Gör. Dr. Oksal MACAR

Öğr. Gör. Dr. Tuğçe KALEFETOĞLU MACAR.…………………...337

DOĞAL KAYNAKLARIN YENİLİKÇİ ÜRÜNLERE SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNÜŞÜMÜ | 5

ÖNSÖZ

Ülkemizin çeşitli iklim şartları altında bütün bölgelerimizde başarı ile yetiştirilebilecek birçok tarla bitkisi bulunmaktadır. Orta Anadolu’da; ekmeklik buğday, arpa, çavdar, nohut, fasulye, yeşil mercimek ve kimyon. Marmara’da; yağlık ayçiçeği, çeltik, yulaf, tritikale, kanola ve

bezelye. Ege’de; tütün, haşhaş, kekik, bakla, börülce. Akdeniz’de; mısır, sorgum, soya, yerfıstığı, susam, anason, ve mürdümük. Güneydoğu’da; makarnalık buğday, pamuk, kırmızı mercimek, aspir ve kırmızı biber. Karadeniz’de; çay, kenevir, safran. Doğu Anadolu’da; fiğ, korunga, yonca ve diğer yem bitkileri ile çayır ve meralardır. Bu bitkilerin tarım yapılan topraklarımızda yetiştirilmesi, şu andaki pandemi döneminde tüm işletmelerimize yardımcı olmalıyız. Bu konuda bizim, diğer ülkelerde bulunmayan bir üstünlüğümüz söz konusudur. Tarımını yaptığımız ve dünya tarımında en önemli baklagil ile buğdaygil yembitkilerinin gen merkezi, ülkemizin doğal bitki örtüsünde bulunmaktadır. Bu kaynaktan dünya ülkelerinden daha fazla biz faydalanmalıyız. Çünkü ata tohumumuzdur. Bunun için tarımını yaptığımız bitkileri iyi tanımalı kültürünü en doğru ve en gelişmiş yöntemlerle eksiksiz uygulamalıyız.

Ülke tarımına yetiştirilip üretilmesinde emeğini, alın terini esirgemeyen kıymetli üreticilerimize, öğrencilerimize ve meslektaşlarımıza bir kaynak oluşturulması dileği ile saygılar sunarım.

Mayıs, 2021


Doç. Dr. Mustafa OKANT

6 DOĞAL KAYNAKLARIN YENİLİKÇİ ÜRÜNLERE SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNÜŞÜMÜ


BÖLÜM 1

Tarımsal Ürünlerin Beslenmedeki Yeni Tezahürü:

Mikroyeşillikler

Prof. Dr. Rüveyde TUNÇTÜRK1

Araş. Gör. Ezelhan ŞELEM2

Araş. Gör. Muhammed Said YOLCİ3

Araş. Gör. Lütfi NOHUTÇU4

Prof. Dr. Murat TUNÇTÜRK5

1Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, [email protected], ORCID ID: 0000-0002-3759-8232 2 Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, [email protected] ORCID ID:0000-0003-4227-5013 3 Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, [email protected] ORCID ID:0000-0002-5304-7342 4 Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, [email protected] ORCID ID:0000-0003-2250-2645 5 Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, [email protected] ORCID ID:0000-0002-7995-0599


GİRİŞ

Dünya nüfusunun artmasıyla birlikte gıdaya olan talebinde arttığı

görülmektedir. Besin ihtiyacının artması ile konvansiyonel tarım

uygulamaları ile yapılan üretim artış göstermiş ve beraberinde önemli

çevresel maliyetlerin oluşmasına sebebiyet vermiştir. Ayrıca küresel

nitelikte olan çevresel sorunların etkileri ekonomik, sosyal ve beslenme

sorunlarını beraberinde getirmiştir (Eryılmaz ve Kılıç, 2018). Gıda

üretimindeki istikrarsızlık ve yetersizlik, etkili ve dengeli beslenmedeki

bilinçsizlik, nüfus artışı ve eşit olmayan gıda dağılımı sorunun giderek

büyümesine neden olmuştur (El, 1987). Yaşanan bu sorunlar besin

değeri yüksek alternatif gıda arayışına gidilmesinin önünü açmıştır.

Besin tüketiminde çeşitlilik arayışı farklı besinlere yönelimi de

beraberinde getirmiştir (Baysal ve Saçılık, 2018). Sürekli bir değişim

ve yenilik içinde olan gıda sektörü her geçen gün farklı akımlar

yaratmaktadır. Günümüzde vejetaryen mutfak, çiğ beslenme,

moleküler mutfak, füzyon mutfak, slowfood, surf&turf, yenilebilir

böcekler ve çiçekler bu akımlardan bazılarıdır (Madenci, 2018).

Bunlardan rafine edilmemiş doğal ve çiğ gıdaların tüketimini esas alan

bir beslenme şekli olan çiğ beslenme akımı, son dönemlerde oldukça

dikkat çekmektedir. Çiğ beslenmede çoğunlukla arpa, yulaf, buğday,

karabuğday, çavdar, pirinç, kinoa, soya ve mercimek gibi hububat ve

baklagil türleri filizlendirilerek tüketilmektedir (Okur ve Madenci,

2019). Dünyada değişen iklim projeksiyonlarına bağlı olarak tüketilen

gıdalarda değişimlere gidilmektedir. Hızla artan dünya nüfusunun ve

farklı beslenme akımlarını benimseyen insanların (çiğ beslenme, vegan,


moleküler mutfak vb.) gıda ihtiyacını karşılamak oldukça güç olmakta

ve bu durum alternatif gıda arayışına gidilmesine neden olmaktadır.

Son dönemlerde özellikle lüks restoran ve marketlerde satışa sunulan

mikroyeşillikler bu arayışa bir çözüm olma potansiyeli taşımaktadır.

Günümüzde, tüketiciler çeşitli faydalar sağlayabilen sağlıklı diyetlere

odaklanmaktadır (Butkute ve ark., 2019). Bu bağlamda, meyve ve

sebzelerdeki fitokimyasalların kanser, kardiyovasküler hastalıklar ve

bazı dejeneratif hastalıklar gibi kronik hastalık risklerini azalttığı ileri

sürülmektedir (Xiao ve Bai, 2019). Sebzeler, insan vücudu için

vazgeçilmez ve faydalı olan bitkisel besinler ve diyet lifleri bakımından

zengindir. Son araştırmalar, düzenli sebze alımı ile kardiyovasküler

hastalık ve kanser gibi hastalık risklerinin azalması arasında bir

ilişkinin olduğunu göstermiştir (Moore ve Thompson, 2015; Aune ve

ark., 2017;). Dolayısıyla, yaşam standartları yükseldikçe taze, besleyici

ve organik sebzelere olan ilgi artarak filizler ve mikro yeşilliklerin

önemi de giderek artmıştır. Enerji tüketiminin klasik üretime kıyasla

daha az olduğu ve kısa sürede tüketime hazır hale gelen

mikroyeşilliklerin insan beslenmesinde ihtiyaç duyulan besin

elementlerinin çoğunu içerdiği, çalışmalar ile ortaya konulmuştur.

Küçük boyutlarına rağmen, fitokimyasallar, vitaminler, mineraller ve

lifler gibi mucizevi bir besleyici etkiye sahiptirler. Aromatik tatları ve

canlı renkleri ile salatalar, çorbalar, tatlılar ve sandviçlerde yeni bir

bileşen olarak kullanılabilme potansiyeline sahiptirler (Kyriacou ve

ark., 2016).


Resim 1: Mikroyeşillik Üretimi (Tunçtürk, 2021)

Çiğ gıdalardan olan yenilebilir mikrofilizler uygun sıcaklık ve sürede

tohumların çimlendirilmesi ile elde edilen ve besin içeriği yüksek olan

gıdalardır. “Sebze konfeti’’ olarak da adlandırılan mikrofilizler,

olgunlaşmamış yeşillikler olarak değerlendirilmektedir. Mikro

yeşillikler ise tohumdan yetiştirilen ve fide aşamasında iki tam gelişmiş

kotiledon yaprağı ve çoğunlukla bir çift küçük gerçek yaprak içeren

merkezi bir gövdeye sahip olduğu dönemde tüketilmek üzere hasat

edilen bitkilerdir. Mikroyeşillikler, ilk filizlerden (mikrofiliz) farklı

olarak kotiledonların çıkışından sonraki süreçte hasat edilmektedir.

Bitkilerin henüz çenek (İng: "cotyledon") yapraklarının oluşmasından

hemen sonra hasat edilmesiyle mikroyeşillikler elde edilmektedir.

Çenek yapraklar, aynı zamanda tohum içerisinde embriyonun

beslenmesini sağlayarak bitkinin toprak üstüne çıkan ve fotosentez

yaparak bitkinin büyümesi için gereken enerjiyi sağlayan ilk

yapraklardır. Bitki büyüdükçe ve geliştikçe, çenek yapraklarda

depolanan besin ögeleri bitkinin diğer kısımlarına aktarılır ve çenek


yaprakların besin değeri düşer. Ancak mikroyeşillikler bu aktarım

gerçekleşmeden tüketildiği ve çenek yaprakları dahil bütün kısımları

yenilebildiği için, mikroyeşilliklerin besin değeri oldukça yüksektir.

Bazı çalışmalarda mikroyeşilliklerin, bitkinin olgunlaşmış sebzesinden

%20 ile % 600 arasında daha besleyici olduğu gösterilmiştir. Ancak bu

besin değeri, bitkilerin yetiştirildiği toprağa ve ne zaman hasat

edildiğine bağlı olarak değişmektedir (Barclay, 2012). Örneğin; daha

parlak ve dolgun renklerde olan mikroyeşiller, besince daha zengin

olmaktadır (Warner, 2021).

Mikroyeşillikler oldukça narin olduğundan, pişirme gibi ısı ile teması

sağlayacak herhangi bir işlemde bozularak besin değerleri

kaybolmaktadır. Bu nedenle mikroyeşilliklerin çiğ olarak tüketilmesi

önerilmektedir. Mikroyeşilliklerin içerdiği temel besin ögeleri arasında

polifenoller, vitaminler ve mineraller ön plana çıkmaktadır.

Polifenoller, bitkilerde bulunan ana antioksidan sınıfından olup hayvan

çalışmalarında ''LDL'' yani "kötü kolesterolü" düşürdüğü ve Alzheimer

hastalığına yakalanma riskini azalttığı tespit edilmiştir. Mikroyeşiller,

kendi bitkilerinin olgunlaşmış sebzeleri ile aynı yoğunlukta tada ve

kokuya sahiptirler. Bu özelliklerinden ve göze hitap eden boyutlarından

dolayı birçok lüks restoranda dekorasyon ve lezzet amacıyla

kullanılmaktadır. Ayrıca besin değerinin yüksek olması ve kolay

yetiştirilebildiğinden mikro yeşilliklerin evlerde de yetiştirilmesi

mümkündür (Anonim, 2021a).


Resim 2: Çemen ve Kişniş Mikroyeşillikleri (Tunçtürk, 2021)

Mikroyeşiller; çeşitli sebze, tahıl ve bitki tohumlarının çimlenerek ilk

gerçek yapraklarının oluşumundan sonra 1-3 inç uzunluğuna

ulaştıklarında hasat edilen mikro boyutlardaki yeşillikler olup

(Aytemiş, 2021) türlere ve sıcaklık, ışık, besin, tuzluluk, kuraklık vb.

gibi büyüme koşullarına bağlı olarak, mikroyeşillerin hasat zamanı 1-3

hafta arasında değişmektedir (Xiao ve ark., 2015; Di Gioia ve ark.,

2017; Choe ve ark., 2018). Büyüme sırasındaki herhangi bir biyotik

veya abiyotik stres, bitkilerin genel sağlığını ve reaktif oksijen

türevlerini tetikleyebilmektedir (Oh ve Rajashekar, 2009; Oh ve ark.,

2010; Shah ve ark., 2017). Buna karşılık, bitkilerdeki çeşitli enzimatik

(peroksidazlar, süperoksit dis mutaz ve katalaz) ve enzimatik olmayan

antioksidatif bileşikler (fitokimyasallar) sentezlenerek savunma

mekanizması olarak birikmektedir (Oh & Rajashekar, 2009; Oh ve ark.,

2010; Islam ve ark., 2019).

Orijinal adı yabancı literatürde “Microgreen” olarak yer almakta olan

mikroyeşillikler ülkemizde literatüre “Mikrofiliz” olarak yerleşmiştir.

Bu konu ile ilgili pek çok literatürde kavram kargaşası söz konusudur.


Oysa, mikroyeşillikler bebek yeşilliklerden daha genç, ilk filizlerden

(mikrofiliz) ise daha yaşlıdırlar. Bu yeşiller bitkinin filiz ile fide

arasındaki boyutudur. Bitki olgunlaşmasını tamamlamadan

tüketildiğinden mikro olarak tanımlanmaktadır (Anonim, 2021c).

Mikroyeşillikler yaprak rengi, şekli, lezzet ve aroma gibi daha fazla

çeşitliliğe sahip olup gelişimi filizlerden farklı olarak aydınlık ortamda

olmaktadır (Xiao ve ark., 2012). Son dönemlerde tüketimi artan

mikroyeşillikler 1980’li yılların sonunda Kaliforniya’ da ortaya çıkmış

ve günümüzde lüks restoranlar ve marketlerde yeni mutfak malzemesi

olarak popülaritesi artmıştır (Işık ve ark., 2020). Genellikle

karotenoidler, vitaminler ve diğer fotokimyasallarca zengin olan mikro

yeşillik için neredeyse tüm sebze tohumları kullanılabilmektedir (Xiao

ve ark. 2019). Hatta, tohum şirketleri farklı besin içeriğine sahip türlerin

tohum karışımını da yapmakta ve satışa sunmaktadırlar.

Resim 3: Farklı Türlere Ait Mikroyeşillikler (Tunçtürk, 2021)

Mikrofiliz veya mikroyeşil çalışmaları yaygın olarak Asteraceae,

Brassicaceae, Amarillydaceae, Lamiaceae, Chenopodiaceae,

Apiaceae, Cucurbitaceae ve Amaranthceae familyalarına mensup


türlerde yürütülmüştür (Kyriacou ve ark., 2016). Önemli fonksiyonel

gıdalar arasında yer alan mikroyeşilliklerde vitamin, mineral, fenolik

bileşik, flavonoid ve lif içeriği çimlenme aşamasında artışlar

göstermektedir. Bitkide meydana gelen bu biyokimyasal değişiklikler

ile bitkinin fonksiyonel özellikleri tohuma kıyasla artmakta veya yeni

fonksiyonel özellikler meydana getirmektedir (Yetim ve ark., 2010a,b).

Yapılan tüm bilimsel araştırmalar mikrofilizlerdeki besin değerinin

çeşidine göre normal gelişmiş bitkilerden 10 ile 50 kat daha fazla

olduklarını göstermektedir. Besin içeriği değişken olmakla birlikte,

demir, potasyum, çinko ve magnezyum bakımından zengindirler.

Tohumlar oluşacak bitkilerin birer besin deposu olup, optimum

çimlenme koşullarında su alınımıyla beraber çimlenme olayı

başlamakta ve büyüme ilerledikçe yani tohum filizlendikçe tohumdaki

makro moleküller enzimlerin etkisiyle parçalanarak şekil değiştirmekte

ve filizlenen uzantılarda daha basit mikro moleküllere

dönüşmektedirler. Süper besin olarak adlandırılan mikroyeşilliklerde,

tohumdan şekil değiştirerek geçen mikro moleküller daha iyi

sindirilmektedir. Mikroyeşillikler, betakaroten, mineraller,

aminoasitler, lif, fenolikler, antioksidanlar, fotosentetik pigmentler ve

vitamin bakımından gerçek birer besin deposu olup hastalıklardan

koruma ve ayrıca, lösemi, hemolitik anemi, kanser, kardiyovasküler

hastalıklar, cilt hastalıkları ve yaşa bağlı göz hastalıkları gibi bazı

kronik hastalıklara yakalanma riskini de azaltma özelliğine sahiptirler

(Padalia ve ark., 2010; Anonim, 2021c). Mikroyeşillikler, düşük

biyokütle oranı, minimum tarımsal girdi, yüksek hasat indeksi (≈% 90),


topraklı veya topraksız üretim şekli, zaman ve hacim başına yüksek

ürün verimliliği ile ev ölçeğinde üretim ve hatta uzay yaşamı desteği

için de büyüme döngüleri kısa olduğundan ideal bir adaydır (Kyriacou

ve ark., 2017).

Resim 4: Mikroyeşillikler ve Hasat İşemi (Tunçtürk, 2021)

Çoğunlukla çiğ olarak tüketilen mikroyeşillikler salatalarda, soslarda,

sandviçlerde, çorbalarda, servis tabaklarında ve içeceklere karıştırılarak

tüketilmektedir. Özellikle vegan ve vejetaryen beslenme için zengin bir

gıda çeşitliliği sağlamaktadır (Di Gioia ve Santamaria, 2015). 80-100

bitki türünün mikroyeşillik olarak kullanıldığı ve bunlardan özellikle

deniz börülcesi, lahana, brokoli, tere, hardal, nane, turp, dereotu,

ayçiçeği, pırasa, soğan, havuç, fesleğen, roka, şeker otu, ıspanak,

maydanoz, bezelye ve kanolanın yaygın olarak tüketildiği bilinmektedir

(Sivritepe, 2010; Treadwell ve ark., 2010; Renna ve ark., 2017).

Mikrofiliz tüketiminde her türün kullanılamayacağı (özellikle

Solanaceae familyasından olan bitkiler) bilinmelidir. Aksoy (2017),


yaptığı çalışmada toksik maddelerin bireysel duyarlılık, tüketim miktarı

ve gıdadaki miktarına bağlı olarak etkilerinin değişkenlik gösterdiğini

bildirmiştir. Favizm etkeni bileşikler, glisirizin, non-protein amino

asitler, fitik asit, biyojenaminler, siyanojenik glikozitler, safrol,

antivitamin, guatrojenler, nitrat, proteazinhibitorleri, lektinler,

pirolizidinalkaloidleri, latirojenler, erusik asit, saponinler, solanin,

miristisin ve gossipol maddelerinin toksik olduğunu belirtmiştir.

Yapılacak olan mikrofiliz veya mikroyeşillik çalışmalarında

yetiştirilecek olan türlerin bu toksik maddeleri içerip içermediğinin göz

önünde bulundurulması gerekmektedir.

Resim 5: Fesleğen ve Zufa otu Mikroyeşillikleri (Tunçtürk, 2021)

Birçok mikroyeşillik olgunlaşmış sebzelerine göre daha yüksek

miktarlarda C vitamini ile polifenolleri içerdiği ve daha yüksek oranda

serbest radikallerden koruyucu özelliğe sahip olduğu belirtilmektedir

(Moriyama ve Oba, 2004). Mikroyeşillerde beslenme karşıtı faktörlerin

içeriğinin düşük olduğu (Bora, 2014), polisakkaritler ve yağlar gibi

makro moleküllerin, oligosakaritler ve serbest amino asitler gibi küçük

moleküllere dönüştürülerek sindirilebilirliklerinin arttığını (Marton ve


ark. 2010) ve biyoaktif fitokimyasalları içeriği ve antioksidan

kapasitelerinde de artışların olduğu ortaya konulmuştur (Di Gioia ve

ark., 2017). Mikroyeşilliklerde bulunan en yüksek fitokimyasallar

arasında klorofil, fenolik bileşikler, antosiyaninler ve glukozinolatlar

olup (Choe ve ark. 2018; Kyriacou ve ark., 2019) klorofil (Chl) ve

karotenoidler, yeryüzünde en bol bulunan iki pigmenttir. Klorofil a (Kl

a) ve Klorofil b (Kl b), güneş ışığından bitkilerin enerjiyi absorbe

etmesine yardımcı olan birincil fotosentetik pigment olarak anahtar rol

oynayan yüksek bitkilerdeki baskın klorofil formlarıdır. Klorofiller

enfeksiyon oluşumunu önler, yarayı iyileştirir, iltihaplanmaya karşı

korur ve kanserojenlerin etkisini sınırlayarak anti kanser ajan olarak

görev yapmaktadırlar (Padalia ve ark., 2010; Wakeham 2013). Bu

nedenle pigmentlerin farklı bulaşıcı ve kronik hastalıklara karşı

koruyucu etkileri mevcuttur. Ayrıca kanser, kardiyovasküler

hastalıklar, cilt hastalıkları ve göz hastalıkları gibi bazı kronik

hastalıkların riskini de azaltmaktadırlar (Eldahshan ve Singab, 2013).

Karotenoidler ise klorofilden sonra doğada en yaygın olarak bulunan

renk pigmentleri olup karotenoidler bitkilerde fotosentez oluşumunu

destekler, ışığı soğurur ve yıkıcı ışık oksidasyonlarına karşı ışığı

absorbe ederek bitkiyi koruyucu görev yapmaktadırlar. Bu nedenle

oksijenli ortamda fotosentezin, karotenoid olmadan gerçekleşmesi

imkansızdır (Anonim, 2016).


Resim 6: Mikroyeşilliklerde Sprey Sulama İşlemi (Tunçtürk, 2021)

Genel olarak, Brassicaceae sebzeleri (lahana, kırmızı pancar, turp vs.)

önemli miktarlarda fitokimyasallar, vitaminler ve mineral elementler

içerdiği için mikroyeşillik olarak tercih edilmekte ve

değerlendirilmektedirler (Xiao ve ark. 2016). Genellikle yüksek

seviyelerde fitokimyasallar biriktiren Brassicaceae mikroyeşillerinin

yüksek antioksidan içeriğine sahip olmalarından dolayı sağlıklı

beslenmede önemli bir yer almaktadırlar (Xiao ve ark., 2019).

Mikroyeşillikler (Raphanus sativus), filizlere ve bebek yapraklarına

benzer şekilde salata olarak yetiştirilip satışa sunulan taze bir tarım

ürünüdür. Genellikle, tohumdan 7 ila 21 günlük büyümeden sonra sap

ve kotiledonlar hasat edilir ve kök, büyüme ortamında bırakılır. İlk

gerçek yapraklar, büyüme hızına ve tercihe bağlı olarak mevcut olabilir

veya olmayabilir. Filizlerin aksine, mikroyeşilliklerin kökleri

yenilebilir değildir, bu da onları genel olarak daha güvenli kılar (Xiao

ve ark., 2015; Naserzadeh ve ark., 2018; Reed ve ark., 2018; Bayat ve

ark., 2019). Şefler tarafından daha çok garnitür, sos ve salatalarda

kullanılan mikroyeşillikler, yüksek miktarda vitamin, biyoaktif


bileşikler ve antioksidanlarla fonksiyonel bir gıda olarak ön plana

çıkmıştır.

Resim 7: Mikroyeşilliklerden Görüntüler (Tunçtürk, 2021)

Mikroyeşillikler biyoaktif bileşik kaynakları olup yüksek besin

değerleri nedeniyle günümüzde fazlaca ilgi görmektedir. Küçük

boyutlarına rağmen (5 ila 10 cm uzunluğunda), mikroyeşillikler gerek

görünümleri ve gerekse lezzetlerinden dolayı tercih edilmekte ve çeşitli

şekillerde tüketilmektedirler (Sun ve ark., 2013). Kırmızı pancar ve

amarant, yalnızca betalainler ve polifenoller içeren besleyici yoğun

özelliklerinden değil, aynı zamanda yoğun aromatik tatlarından dolayı

en popüler mikroyeşil çeşitlerindendir. Öte yandan, mikroyeşilliklerin

endüstriyel kullanımı, kısa raf ömrü nedeniyle sınırlıdır ve 10-14 günü

geçmemektedir (Paradiso ve ark. 2018). Amaranthus, sukabağı,

salatalık, jüt, kabak, turp ve su ıspanağı mikrofilizlerinde yapılan bir

çalışmada tüm türlerde K ve Zn konsantrasyonunun olgun sebzelerden

daha yüksek olduğu tespit edilmiştir (Yadav ve ark., 2019). Gelişmiş ve

gelişmekte olan ülkelerdeki insanların beslenme programının Fe, Zn,


Cu, Ca, Mg, I ve Se içermediği, dünyada ise nüfusun yaklaşık %60’

ında Fe, %30’unda Zn ve %15’inde de Se eksikliği olduğu

varsayılmaktadır. Önemli bir küresel sorun olarak görülen mineral

madde eksikliğinin giderilmesi noktasında alternatif ürün olarak

mikroyeşilliklerin değerlendirilme potansiyeli oldukça yüksektir.

Mikroyeşilliklerin mineral içeriğinin yüksek olduğu ortaya konulmuş

(White ve Broadley, 2009), marul mikroyeşillikleri ile olgun bitki

arasındaki besin içeriğinin karşılaştırıldığı bir çalışmada da, marul

mikro yeşillerinin kalsiyum, çinko, demir, magnezyum, manganez,

molibden ve selenyum bakımından yüksek, nitrat bakımından ise daha

düşük olduğu vurgulanmıştır ( Pinto ve ark., 2015).

Resim 8: Mikroyeşillikler (Tunçtürk, 2021)

Yapılan çalışmalarda, pek çok mikroyeşil türünün olgun versiyonlarına

göre; yüksek miktarlarda karotenoid (lutein, β- karoten, vezeaksantin),

vitamin (E, C ve K), mineral madde (Fe, Zn, Ca, Mg, Mn, Mo ve Se),

askorbik asit ve düşük miktarda nitrat içerdiği belirtilmiştir (Xiao ve


ark., 2012; Weber, 2016; Choe ve ark., 2018; Kyriacou ve ark. 2019).

Mikrofilizlerdeki kotiledon yapraklarında besin değerinin yüksek

olduğu ve bu yaprakların büyümesinde ışığın besin içeriğinde etkili

olduğu vurgulanmıştır (Xiao ve ark., 2012; Pinto ve ark., 2015). Ayrıca

iyi bir antioksidan kaynağı olduğu da belirtilmiştir (Treadwell ve ark.,

2010). Brassicaceae familyasına mensup 30 bitki türünde yapılan bir

çalışmada mikrofiliz çalışmasında, bu familyaya ait türler arasında

farklılık olmakla birlikte çok iyi bir antioksidan kaynağı olduğunu

(Xiao ve ark., 2019), ayrıca fenoliklerin ve flavonoidlerin sebzelerde

hem olgun hem de mikroyeşil aşamalarında bulunan ve antioksidan

potansiyelinden sorumlu olan baskın antioksidanlar olduğu

bildirilmektedir (Yadav ve ark., 2019). Ayrıca, fesleğen ve pazı

mikrofilizlerinin yüksek oranlarda K ve Mg içerdiği, özellikle mor

fesleğenin yüksek inokorbik asit, yeşil fesleğen ve kişnişin de beta-

karoten ve toplam polifenol kaynakları olduğu vurgulanmaktadır

(Kyriacou ve ark., 2019).

Mikrofilizlerde acılık, pH değeri ve toplam fenolik içeriğin lezzet

üzerinde etkili olduğu ortaya konulmuş (Renna ve ark., 2017),

mikrofiliz ve mikroyeşilliklerin sağlığı koruyan bileşikler içerdiğine

dair çok sayıda çalışma yapılmıştır (Janovska ve ark., 2010; Treadwell

ve ark., 2010; Xiao ve ark., 2012; Kou ve ark., 2014; Delia ve ark.,

2015; Pinto ve ark., 2015; Renna ve ark., 2017).


Resim 9: Mikroyeşilliklerin Büyüme Dönemi (Tunçtürk, 2021)

Mikroyeşillikler; iç mekanlar, hidroponik (topraksız tarım) veya

seralarda farklı substratlarda yetiştirilmektedir (Renna ve ark., 2017).

Yetiştirilen bitkilerin gelişim koşulları türlere göre değişiklik

göstermekle beraber ortalama 7-21 günde ilk gerçek yaprakların

oluşmasıyla 5-10 cm’ ye ulaştığında hasat edilerek günlük olarak

tüketilmektedir (Treadwell ve ark., 2010; Kyriacou ve ark., 2016).

Üretim süreçleri farklılık gösteren mikroyeşillikler ticari üretimde ılık,

nemli ve karanlık koşullarda yetiştirilmektedir.

Kentsel çiftçilik endüstrisinin gelişmesiyle birlikte, yüksek değerli

ticari üretime ilgi de artmaktadır. Mikroyeşillikler, seralarda veya

yapay ışık kaynakları ile kapalı alanlarda (Choi ve ark., 2015) toprakta

veya en yaygın olarak organik yetiştirme substratları kaya yünü, kenaf,

kenevir ve jüt elyafı veya vermikülit, perlit ve turba yosunu (torf) gibi

hidroponik ortam kullanan topraksız sistemlerde

yetiştirilebilmektedirler. (Murphy ve Wallace, 2010; Murphy ve ark.,


2010; Di Gioia ve ark., 2015; Mir ve ark., 2017). Ayrıca bu ortamlarda

yetiştirilen mikroyeşillikler daha yeşil ve uzun yapraklı olmaktadırlar

(Janovska ve ark., 2010; Xiao ve ark., 2015a; Di Gioia ve ark., 2017).

Resim 10: Mikroyeşil Ekim İşlemi ve Laboratuvardan Görüntüler (Tunçtürk, 2021)

Mikrofiliz yetiştiriciliğindeki en önemli hususlar tür seçimi, yetiştirme

ortamı, sulama ve gübreleme, aydınlatma, biyotazeleme, sıcaklık,

mikrobiyal güvenlik ve paketleme süreçleridir (Kyriacou ve ark.,

2016). Yetiştiricilikte iyi bir çimlenme ortamının hazırlanması büyük

önem arz etmektedir. Optimal gelişimin sağlanması için ortamdaki kök

sisteminin iyi bir havalandırma düzeyine (toplam hacmin %20-30’ u),

su tutma kapasitesinin (toplam hacmin %55-70’ i) ve toplam hacmin %

85’ inin üzerinde bir gözenekli yapıya sahip olması gerekmektedir

(Kyriacou ve ark., 2016; Renna ve ark., 2017). Üretimde sulama

genellikle sprey sulama olarak çimlenme aşamasında kullanılmaktadır.

Tohumların ekimi sıra halinde veya serpme şeklinde yapılmaktadır.

Tohum ekiminin sık olması bitkilerin sapa kalkmasına ve hastalıklar

için ortam yaratacağından yoğun ekimden kaçınılması önerilmektedir.


Karanlıkta çimlendirilen bitkilerin gelişimlerini tamamlamaları için

aydınlık ortama aktarılmaları gerekmektedir. Mikroyeşil çalışmalarında

gübrelemeye fazla gereksinim duyulmamakla beraber bazı türlerde 80

ppm azottan oluşan besin solüsyonu kullanılmaktadır (Treadwell ve

ark., 2010). Gerçek yapraklar tam olarak ortaya çıktığında sap kısmının

toprakla olan bağlantı kısmından makas ile hasat edilerek tüketime

sunulmaktadırlar (Sun ve ark., 2013; Reed ve ark., 2018).

Mikroyeşilliklerin hasat sonrası raf ömrü oldukça kısa olduğundan

paketlemeye kadar olan sürecinin seri bir şekilde yapılması

gerekmektedir. Yüksek fiyatlara satışı yapılan bu mahsüllerin hasat

sonrası dayanımının yüksek olmaması pazarını sınırlandırmaktadır.

Hasat sonrası raf ömrünün uzatılmasına yönelik yapılacak olan

çalışmalar pazar payının artmasını sağlayacaktır (Kyriacou ve ark.,

2016).


Resim 11: Farklı Türlere Ait Mikroyeşiller (Tunçtürk, 2021)

Son yıllarda mikroyeşillerin zengin besin içerikleri ve cezbedici

organoleptik özelliklerinden kaynaklı popüllariteleri gittikçe

artmaktadır. Yapılan çalışmalar besin değerini arttırmak, kaliteyi

korumak ve raf ömrünü uzatma konularına yoğunlaşmıştır (Turner ve

ark., 2020). Yapılan bir çalışmada 80 paneliste 6 türe ait mikrofiliz

örnekleri verilmiş ve orgonoleptik özellik bakımından

değerlendirmeleri istenmiştir. Çalışmanın sonucunda tüm

mikrofilizlerin beslenme kalitesinin iyi olduğu ve tüketici onayı aldığı

görülmüş (Xiao ve ark., 2015b) ve garnitür yeşillikleri olarak tuzlu ve

tatlı yemeklerde tüketilebileceği sonucuna varılmıştır (Renna ve ark.,

2017). Mikroyeşilliklerin ve olgun yaprakların karotenoid içeriklerinin

araştırıldığı çalışmada kıvırcık lahanada olgun yapraklarda daha yüksek

oranda karotenoid olduğu belirtilirken, brokoli ve karnabaharda tam

tersi bir durumun olduğu vurgulanmış, ayrıca mikrofilizlerin çok iyi

askorbik asit, filokinon, tokoferol, glukozinolat ve polifenol kaynakları

olduğu tespit edilmiştir (Xiao ve ark., 2019). Buğday ve arpa

mikrofilizlerinde 16. günde yapılan hasatta karotenoid miktarının

önceki günlerde yapılan hasatlara göre artış gösterdiği ortaya

konulmuştur. Buğdayda birikim hızının 7-10 gün, arpada 10-13 gün


arasında yavaşladığını, ancak son hasat gününde maksimum değerlere

ulaştığı görülmüştür (Niroula ve ark., 2019). İyi bir besin kaynağı

olduğu açıkça ortaya konulan mikroyeşillerin Brassica cinsinin 5

türünde yüksek miktarlarda glikosil, quercetin, kaempferol,

komplekshidroksisinnamik ve benzoik asit olmak üzere toplamda 165

polifenol bileşik içerdiği belirlenmiş ve yetişkin bitkilere kıyasla

mikroyeşillerin daha kompleks ve çeşitlilik gösteren polifenol

bileşiklere sahip olduğu belirtilmiştir (Sun ve ark., 2013). Ekmeğin

besin değerini artırmak için ekmek hamuruna bezelye ve acı bakla

mikroyeşillerinin eklendiği bir araştırma sonucunda; karotenoid ve

klorofillerdeki düşüşe rağmen flavonoid seviyelerinin pişirme sırasında

düşük kayıplarla muhafaza edildiğini ve önemli pheophytin oluştuğu

belirlenmiştir (Klopsch ve ark., 2018).

Ülkemizde mikroyeşilliklere büyük şehirlerdeki bazı büyük

marketlerde rastlanılmaktadır. Ayrıca satışı yapılan mikroyeşiller tür

sayısı bakımından da oldukça sınırlıdır. Yapılan çalışmaların

Brassicaceae, Gramineae ve Fabaceae familyalarındaki türlerin

yeşillikleri üzerine yoğunlaşmaktadır. Özellikle çeşitli sekonder

metabolitler içeren fonksiyonel gıda olarak tüketimi mümkün olan çok

sayıda tıbbi ve aromatik bitkilerde de mikroyeşillik olarak

kullanılabilme potansiyelleri araştırılarak literatüre katkı sağlanabilir.

Mikroyeşillikler gıda endüstrisinde ilk olarak 1996 yıllarında lüks

restoranlarda süsleme amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. Daha

sonraki süreçlerde hızlı bir gelişim göstermiş ve birçok alanda

kullanılmıştır. Oldukça hassas olan mikroyeşillerin pazarda yeterince


yer almaması hasat sonrası dayanımının düşük olması ve patojen taşıma

riskinin yüksek olmasından kaynaklandığı bilinmektedir. Dolayısıyla

yapılan üretimler yerel pazar ile sınırlandırılmakta ve yüksek fiyatlar ile

satışa sunulmaktadır. Bu durum mikroyeşil endüstrisinin

geliştirilmesine yönelik hasat öncesi ve sonrası araştırılmaların

yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Özellikle Brassicacea familyasından

olan hardal, turp ve lahana mikroyeşillerindeki klorofil-b, karoten,

likopen, vitamin C ve antioksidan aktivitenin hasattan sonra hızla

bozulduğu ve mikroyeşillerden en etkili şekilde faydalanabilmek için

hasattan hemen sonra hızla tüketilmeleri gerektiği vurgulanmaktadır

(Polash ve ark., 2018). Çalışmalar modifiye atmosferik paketleme, ışık,

sıcaklık kontrolü ve kalsiyum uygulamaları gibi çözüm yollarına

yoğunlaşmıştır. Mikroyeşillerin potansiyel pazarını genişletmek için

hem üretim hem de depolama koşullarının optimize edilmesi

gerekmektedir (Turner ve ark., 2020).

Mikroyeşil üretiminde öncü ülkelerden olan Hollanda’ da üretim

seralarda ticari boyutlarda yapılmakta olup günden güne bu ürünlere

olan taleplerde artışların olduğu görülmektedir (Treadwell ve ark.,

2010; Kyriacou ve ark., 2016; Renna ve ark., 2017).

Restoranlarda sunumuyla göze çarpan özenle hazırlanmış tabaklar

sayesinde dikkat çekmeye başlayan mikroyeşiller; sahip

oldukları yüksek besin, vitamin ve mineral içeriği sayesinde sağlıklı

beslenme konusunda hassasiyet gösterenler ve veganlar arasında

kısa zamanda vazgeçilmez hale gelerek hızlı bir şekilde mutfaklardaki

yerini almıştır. Hem hoş görünümü hem de sağlığa faydaları ile bu


minik yeşillikler günün her öğününde tüketilebilmektedirler.

Tatlılarda ve servis aşamasındaki tabakların üzeri bu minik mucizeler

ile süslenebilmektedir. Doğrudan salata olarak tüketebildiği gibi

salatalara ilave edilerek lezzetlendirilebilir. Hatta, smoothielerin

içerisine konularak detoks karışımı daha verimli hale getirilebilir

(Anonim, 2021b).

SONUÇ

19. yüzyılın ortalarında Almanya ve İsviçre'de "doğaya dönüş"

sloganıyla başlayan "yaşam reformu hareketi" nde kepekli ekmek ve

çiğ meyve ve sebzelerin tüketimini vurgulayan beslenme reformları ön

plandaydı. Bu reformlar ile İngiltere ve Almanya’ da vejetaryenlik

yayılmaya başlamış ve bu eğilimler o dönemde haute (yüksek)

mutfağında bir canlanma ve genişlemeye neden olmuş ve şefler

tarafından, sağlıklı beslenme bilincine sahip, lüks tüketicilere sunulan

yemeklere egzotik tatlar, renkler ve yaratıcı sunumlar eklemek için

filizler, mikroyeşillikler ve yenilebilir çiçekler giderek daha fazla

kullanılmaya başlanmıştı. Daha çok yüksek yaşam standartlarına sahip

kişiler tarafından tüketimi tercih edilen bu mucizevi yiyecekler

ülkemizde ulaşılabilirliğinin zorluğu ve yüksek maliyetleri nedeniyle

henüz günlük yeme alışkanlıklarına dahil edilememiştir.

Mikroyeşillikler ve yenilebilir çiçekler, tüketicilere sunulan yemeklere

egzotik tatlar, renkler ve yaratıcı sunumlar ile daha çok gelişmiş

ülkelerde öne çıkan ve son zamanlarda da popülerliği artan ve talep

gören büyüyen bir pazar olma eğilimindedir. Yapılan yetiştiriciliklerde

tek türün mikroyeşillerinin üretilmesi ile başlayan sektör günümüzde


tohum karışımları kullanılarak pazarlanmaktadır. Farklı renk ve besin

içeriğine sahip olan türler hem cezbedici görselliklerinden kaynaklı

süslemelerde hem de zengin besin içeriğinden dolayı yemeklerde her

zaman kullanılabilmektedirler. Özellikle lüks restoranlarda ve

marketlerde yüksek fiyatlar ile satışa sunulduğu göz önüne alındığında

daha fazla ön plana çıkarılması gerekmektedir. Özellikle de

tüketicilerin ilgisini çekebilecek yenilebilir çiçekler arasında; begonya,

nergis, ebegümeci ve hanımeli gibi süs bitkileri; muz ve narenciye

çiçekleri gibi meyve çiçekleri; hodan, kişniş, rezene, zencefil, yasemin,

limon mineçiçeği, mercanköşk, nane, biberiye ve aspir gibi bitki

çiçekleri; alliumlar (pırasa, frenk soğanı, sarımsak), roka, enginar,

brokoli çiçekleri, bamya, bezelye, turp, kızıl fasulye ve kabak çiçekleri

gibi sebze çiçekleri ve mikroyeşillik olarak tüketimi yaygın olan

Brassicacea familyasından (lahana, brokoli, tere, hardal, turp) bitkiler

başta olmak üzere çok sayıda tahıl (arpa, mısır, yulaf, pirinç, çavdar,

buğday), baklagil (yonca, nohut, mercimek, maş (mung) fasulyesi, soya

fasulyesi), yalancı tahıllar (amarant, karabuğday, kinoa) ve yağlı

tohumlara (badem, fındık, keten tohumu, susam, ayçiçeği) ait

mikroyeşilliklerin hem yeşil yapraklı hem de tohumlarının pazarda yer

alması ve kolay ulaşılabilirliğinin sağlanması yeni bir sektör olma

aşamasında önemli bir potansiyel olarak görünmektedir.


KAYNAKLAR

Aksoy, A. 2017. Bitki kaynaklı doğal toksik bileşikler ve gıda zehirlenmeleri.

Türkiye Klinikleri Gıda Bilimleri-Özel Konular, 3(3): 181-187.

Anonim, 2016. Gıdalardaki pigmentler ve fenolik bileşikler. Milli Eğitim

Bakanlığı, Ankara, s: 36.

Anonim, 2021a. https://evrimagaci.org/mikro-yesillikler-microgreens-nedir-

ve-nasil-yapilir-8825 Erişim tarihi: 30.04.2021.

Anonim, 2021 b). https://gurmeninsepeti.com/blog/icerik/mikro-yesillik-

nedir Erişim tarihi: 30.04.2021.

Anonim, 2021 c. https://www.star.com.tr/yazar/guzellik-kralicesi-mikro-

yesiller-yazi-1378268/ Erişim tarihi: 30.04.2021.

Aune, D., Giovannucci, E., Boffetta, P., Fadnes, L. T., Keum, N., Norat, T.

2017. Fruit and vegetable intake and the risk of cardiovascular disease,

total cancer and allcause mortality—a systematic review and dose-

response meta-analysis of prospective studies. International Journal of

Epidemiology, 46: 1029–1056.

Aytemiş, Z. 2021. Turp mikro yeşilliklerinde Salmonella enterica

Typhimurıum ve Escherichia Coli O157:h7’nin klorlu su ile sprey

sulama sırasında dezenfekte edilmesi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans

Tezi, Muş Alparslan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Muş.

Barclay, E., 2012. Introducing microgreens: Younger, and maybe more

nutritious, vegetables. Alındığı Yer: WebMD.

Bayat, M., Chudinova, E., Zargar, M., Lyashko, M., Louis, K., Adenew, F.

K. 2019. Phytoassisted green synthesis of zinc oxide nanoparticles and

its antibacterial and antifungal activity. Res. on Crops. 20:725- 30.

Baysal, K. ve Saçılık, M. Y. 2018. Yiyecek-İçecek Tercihinde Çeşitlilik

Arayışı Davranışı: Üniversite Gençlerinin Balık Tüketimine Yönelik

https://evrimagaci.org/mikro-yesillikler-microgreens-nedir-ve-nasil-yapilir-8825

https://evrimagaci.org/mikro-yesillikler-microgreens-nedir-ve-nasil-yapilir-8825

https://gurmeninsepeti.com/blog/icerik/mikro-yesillik-nedir

https://gurmeninsepeti.com/blog/icerik/mikro-yesillik-nedir

https://www.star.com.tr/yazar/guzellik-kralicesi-mikro-yesiller-yazi-1378268/

https://www.star.com.tr/yazar/guzellik-kralicesi-mikro-yesiller-yazi-1378268/

https://www.webmd.com/diet/news/20120831/tiny-microgreens-packed-nutrients#1


Bir Araştırma. III. Uluslararası Gençlik Araştırmaları Kongresi

Kongre Bildiri Kitabı 27 Haziran - 01 Temmuz 2018, Nahcivan.

Bora, P. 2014. Anti-nutritional factors in foods and their effects. Journal of

Academia and Industrial Research, 3: 285–290.

Butkute, B., Taujenis, L., Norkeviˇciene, E. 2019. Small-Seeded legumes as

a novel food source. variation of nutritional, mineral and

phytochemical profiles in the chain: Raw seeds-sprouted seeds-

microgreens. Molecules, 24 (1): 133.

Choe, U., Yu, L., Wang, T. T. Y. 2018. The science behind microgreens as

an exciting new food for the 21th century. Journal of Agricultural and

Food Chemistry, 66(44): 11519–11530. https://doi.org/10.1021/

acs.jafc.8b03096.

Choi, M. K., Chang, M. K., Eom, S. H., Min, K.. S., Kang, M. H. 2015.

Physicochemical composition of buckwheat microgreens grown under

different light conditions. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 44 :709-715.

Di Gioia, F., Renna, M., Santamaria, P. 2017. Sprouts, microgreens and

“baby leaf” vegetables. In Food Engineering Series (pp. 403–432).

Springer. https://doi.org/ 10.1007/978-1-4939-7018-6_11.

Delia, E., Chira A., Badulescu L., Chira L. 2015. Insights into Microgreens

Physiology. Scientific Papers. Series B, Horticulture. Vol. LIX.

Di Gioia, F., Santamaria, P. 2015. Microgreens-Novel fresh and functional

food to explore all the value of biodiversity. Italy: Ecologica srl Bari,

118.

DiGioia, F., De Bellis, P., Mininni, C., Santamaria, P. Serio, F. 2017.

Physicochemical, agronomical and microbiologicale valuation of

alternative growing media forthe production of rapini (Brassica

rapa L.) microgreens. Journal of the Science of Food and Agriculture,

97: 1212-1219.


Eryılmaz, G. A., Kılıç, O. 2018. Türkiye’de sürdürülebilir tarım ve iyi tarım

uygulamaları. Tarım ve Doğa Dergisi, 21(4): 624.

El, S. N. 1987. Taze tüketim için çimlendirilmiş mercimek ve mung

fasulyesinden elde edilen filizlerin besleyici değerinin araştırılması.

Yayınlanmış Yüksek Lisans Tezi. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri

Enstitüsü, İzmir.

Eldahshan, O. A., Singab, A.N.B. 2013. Carotenoids. J Pharmacogn

Phytochem 2:225-234.

Gutierrez, A. 2018. Microgreen production with sure to grow pads. Virginia

Tech, Department of Horticulture, U.S.A.

Işık, H., Topalcengiz, Z., Güner, S., Aksoy, A. 2020. Generic and Shiga

toxin-producing Escherichia coli (O157: H7) contamination of lettuce

and radish microgreens grown in peat moss and perlite. Food Control,

111, 107079.

Islam, M. Z., Park, B. J.,, Lee, Y. T. 2019. Effect of salinity stress on

bioactive compounds and antioxidant activity of wheat microgreen

extract under organic cultivation conditions. International Journal of

Biological Macromolecules, 140: 631–636. https://doi.org/10.1016/

j.ijbiomac.2019.08.090.

Janovska, D., Stockova, L., Stehno, Z. 2010. Evaluation of buck wheat

sprouts as microgreens. Acta Agriculturae Slovenica, 95 (2): 157-

162.

Klopsch, R., Baldermann, S., Voss, A., Rohn, S., Schreiner, M., Neugart, S.

2018. Breaden riched with legume microgreens and leaves–

ontogenetic and baking-driven changes in the profile of secondary

plant metabolites. Frontiers in Chemistry, 6: 322.


Kou, L., Yang, T., Luo, Y., Liu, X., Huang, L. 2014. Pre-harvest calcium

application increase biomass and delays senescence of broccoli

microgreens. Post harvest Biology and Technology, 87: 70-78.

Kyriacou, M. C., Rouphael, Y., Di Gioia, F., Kyratzis, A., Serio, F., Renna,

M., Santamaria, P. 2016. Micro-scale vegetable production and the

rise of microgreens. Trends in Food Science & Technology, 57, 103–

115.

Kyriacou, M. C., Pascale, S De, Kyratzis, A., Rouphael, Y. 2017.

Microgreens as a Component of Space Life Support Systems: A

Cornucopia of Functional Food. Frontiers. Plant Science, 8(1587).

https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01587.

Kyriacou, M. C., El-Nakhel, C., Graziani, G., Pannico, A., Soteriou, G. A.,

Giordano, M., Rouphael, Y. 2019. Functional quality in novel food

sources: Genotypic variation in he nutritive and phytochemical

composition of thirteen microgreen species. Food Chemistry, 277,

107-118.

Madenci, A. B. 2018. Yeni Trendler ve Ülkeler. Gastronomide Güncel

Konular, 1-10.

Marton, M., Mandoki, Z., Csapo-kiss, Z., Csapo, J. 2010. The role of sprouts

in human nutrition. A review. Acta Universitatis Sapientiae,

Alimentaria, 31, 318–324.

Mir, Z. A., Bharose, R., Lone, A. H., Malik, Z. A. 2017. Review on

phytoremediation : An ecofriendly and green technology for removal

of heavy metals. Crop Res. 52: 74-82.

Moore, L. V., Thompson, F. E. 2015. Adults meeting fruit and vegetable

intake recommendations-United States, 2013. MMWR. Morbidity and

Mortality Weekly Report, 64: 709-713.

https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01587


Moriyama, M., Oba, K. 2004. Sprouts as antioxidant food resources and

young people's taste for them, Bio Factors, Volume 21, Numbers 1-4,

p. 247-249.

Murphy, C. J., Wallace, G. P. 2010. Cultural practices to speed the growth

of microgreen arugula (roquette; Eruca vesicaria subsp. sativa). J.

Hort. Sci. Biotech. 85: 171-76.

Murphy, C. J., Kenneth, F. L., Wallace, G. P. 2010. Factors affecting the

growth of microgreen table beet. Int. J. Veg. Sci. 16: 253-66.

Naserzadeh, Y., Kartoolinejad, D., Mahmoudi, N., Zargar, M., Pakina, E.,

Heydari, M., Astarkhanova, T., Kavhiza, N. J. 2018. Nine strains of

Pseudomonas fluorescens and P. putida: Effects on growth indices,

seed and yield production of Carthamus tinctorius L. Res. on Crops.

19: 622-32.

Niroula, A., Khatri, S., Timilsina, R., Khadka, D., Khadka, A., Ojha, P. 2019.

Profile of chlorophylls and carotenoids of wheat (Triticum aestivum

L.) and barley (Hordeum vulgare L.) microgreens. Journal of Food

Science and Technology, 56, 2758–2763.

Oh, M. M., Carey, E. E., Rajashekar, C. B. 2010. Regulated water deficits

improve phytochemical concentration in lettuce. Journal of the

American Society for Horticultural Science, 135(3): 223-229.

https://doi.org/10.21273/jashs.135.3.223.

Oh, M. M., Rajashekar, C. B. 2009. Antioxidant content of edible sprouts:

effects of environmental shocks. Journal of the Science of Food and

Agriculture, 89(13): 2221-2227. https://doi.org/10.1002/jsfa.3711.

Okur, B. ve Madenci, B. A. 2019. Çiğ beslenme (raw food) akımında

çimlendirilmiş hububat ve baklagillerin önemi. Journal of Tourism

and Gastronomy Studies, 664, 675.

https://doi.org/10.1002/jsfa.3711


Padalia, S., Drabu, S., Raheja, I., Gupta, A., Dhamija, M. 2010 Multitude

potential of wheatgrass juice (Green Blood): an overview. Chron

Young Sci 1:23-28.

Paradiso, V. M., Castellino, M., Renna, M., Gattullo, C. E., Calasso, M.,

Terzano, R. 2018. Nutritional characterization and shelf-life of

packaged microgreens. Food & Function, 9(11): 5629–5640.

Pinto, E., Almeida, A.A., Aguiar, A.A., Ferreira, I.M. 2015. Comparison

between the mineral profile and nitrate content of micro greens and

mature lettuces, Journal of Food Composition and Analysis, 37: 38-

43.

Polash, M.A. S., Sakil, M., A., Hossain, M.A. 2018. Post-harvest bio

degradation of bioactive substances and antioxidant activity in

microgreens. Journal of the Bangladesh Agricultural University,

16(2), 250-253.

Reed, E., Ferreira, C. M., Bell, R., Brown, E. W., Zheng, J. 2018.

Plantmicrobe and abiotic factors influencing Salmonella survival and

growth on alfalfa sprouts and Swiss chard microgreens. Appl. Environ.

Microbiol. 84: e02814-17.

Renna, M., Gioia, F. D., Leoni, B., Mininni, C., Santamaria, P. 2017.

Culinary assessment of self produced microgreens as basic İngredients

in sweet and savory dishes. Journal of Culinary Science &

Technology, 15 (2): 126-142.

Shah, S. H., Houborg, R., Mccabe, M. F. 2017. Response of chlorophyll,

carotenoid and SPAD-502 measurement to salinity and nutrient stress

in wheat (Triticum aestivum L.). Agronomy, 7: 61.

https://doi.org/10.3390/agronomy7030061.

Sivritepe, H. Ö. 2010. Tohum Filizi Teknolojisi. Bursa Tarım Kongresi, 07-

09 Ekim 2010, Bursa.

https://doi.org/10.3390/agronomy7030061


Sun, J., Xiao, Z., Lin, L. Z., Lester, G. E., Wang, Q., Harnly, J. M. 2013.

Profiling polyphenols in five Brassica species microgreens by

UHPLC-PDA-ESI/HRMS n. Journal of Agricultural and Food

Chemistry, 61(46), 10960–10970.

Treadwell, D. D., Hochmuth, R., Landrum, L., Laughlin, W. 2010.

Microgreens: A new specialty crop. EDIS, 2010 (3).

Tuncturk, R. 2021. Van YYU, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü; iklim

kabininden resimler.

Turner, E. R., Luo, Y., Buchanan, R. L. 2020. Microgreen nutrition, food

safety, and shelf life: A review. Journal of Food Science, 85(4): 870-

882.

Warner, J. 2021. Tiny Microgreens Packed With Nutrients. Alındığı Tarih:

23 Nisan 2021, Alındığı Yer: WebMD

White, P. J., Broadley, M. R. 2009. Biofortification of crops with seven

mineral elements of ten lacking in human diets-Iron, zinc, copper,

calcium, magnesium, selenium and iodine. New Phytologist, 182: 49-

84.

Xiao Z., Lester, G. E., Luo, Y., Wang, Q. 2012. Assessment of vitamin and

carotenoid concentrations of emerging food products: edible

microgreens. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60: 7644-

7651.

Xiao, Z., Bauchan, G., Luo, Y., N. R., Wang, Q., Nou, X. 2015a.

Proliferation of Escherichia coli O157: H7 in soil-substitute and

hydroponic microgreen production systems. J. Food Prot. 78: 1785-

1790. doi: 10.4315/0362- 028X.JFP-15-063.

Xiao, Z., Lester, G. E., Park, E., Saftner, R. A., Luo, Y., Wang, Q. 2015b.

Evaluation and Correlation of Sensory Attributes and Chemical

Compositions of Emerging Fresh Produce: Microgreens. Post harvest

https://www.webmd.com/diet/news/20120831/tiny-microgreens-packed-nutrients#1


Biology and Technology, 110, 140–148. https://doi.

org/10.1016/j.postharvbio.2015.07.021.

Xiao, Z., Codling, E. E., Luo, Y., Nou, X., Lester, G. E., Wang, Q. 2016.

Microgreens of Brassicaceae: Mineral composition and content of 30

varieties. Journal of Food Composition and Analysis, 49, 87–93.

Xiao, Z., Rausch, S. R., Luo, Y., Sun, J., Yu, L., Wang, Q., Chen, P., Yu, L.,

Stommel, J. R. 2019. Microgreens of Brassicaceae: Genetic diversity

of phytochemical concentrations and antioxidant capacity. LWT, 101,

731-737.

Xiao, J., Bai, W. 2019. Bioactive phytochemicals. Critical Reviews in Food

Science and Nutrition, 59(6): 827-829.

Wakeham, P. 2013. The medicinal and pharmacological screening of

wheatgrass juice (Triticum aestivum L.): an investigation into

chlorophyll content and antimicrobial activity. Plymouth Stud Sci

6:20-30.

Weber, C. F. 2016. Nutrient content of cabbage and lettuce microgreens

grown on vermicompost and hydroponic growing pads. J. Hortic. 3 :1-

5.

Yadav, L. P., Koley, T. K., Tripathi, A., Singh, S. 2019. Antioxidant

potentiality and mineral content of summer season leafy greens:

Comparison at mature and microgreen stages using chemometric.

Agricultural Research, 8(2): 165-175.

Yetim, H., Öztürk, İ., Törnük, F., Sağdıç, O. , Hayta, M. 2010a. Yenilebilir

bitki ve tohum filizlerinin fonksiyonel özellikleri. Gıda, 35(3): 205-

210.

Yetim, H.,Törnük, F., Öztürk, İ., Sağdıç, O. 2010b. Yenilebilir tohum

filizlerinin mikrobiyal güvenliği. Akademik Gıda, 8(2): 18-23.


BÖLÜM 2

BİTKİ GELİŞİMİNİ TEŞVİK EDİCİ BAKTERİLERİN

(PGPR)

PAMUKTA KULLANIM OLANAKLARI

Doktora Öğrencisi Bedirhan SARİKURT1

Prof. Dr. Çetin KARADEMİR2

1Siirt Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Siirt ORCİD iD: 0000-0003-0389-0726 E-mail: [email protected] (sorumlu yazar) 2 Siirt Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Siirt, ORCID iD: 0000-0002-6370-2427 E-mail: [email protected]


Pamuk

Pamuk ülkemiz ticaretinde yer alan önemli ürünlerden biridir. Türkiye

518.634 ha’lık ekim alanı ve 976.600 tonluk lif üretimi ile pamuk üreten

en önemli on ülke arasında yer almaktadır (Anonim, 2018).

Artan dünya nüfusunun verimli ve kaliteli doğal life olan talebi sürekli

yükselirken, tarım alanlarının azalması, üretim maliyetlerinin

yükselmesi gibi nedenler, birim alandan elde edilecek ürün miktarının

yüksek olmasını gerektirmektedir. Gübreleme pamukta ürün artışını

pozitif etkileyen en önemli uygulamalardan biridir. Gübreler, organik

ve inorganik kaynaklardan elde edilebilmektedir. Organik gübrelerin

temin edilmesi uzun süre isterken, inorganik gübreler pamuk bitkisinin

tek yönlü, diğer bir anlatımla birkaç besin elementi yönünden ihtiyacını

karşılayabilmektedir. Ayrıca, inorganik gübreler aşırı kullanım, uygun

olmayan gübre cinsi seçimi gibi çeşitli nedenlerle toprağa tuzluluk, pH

değişimi gibi zarar da verebilmektedir. Bu olumsuzlukların

oluşmaması, bitkilerin doğal yollardan beslenmesi ve çevrenin

etkilenmemesi için son yıllarda bio-gübrelerin önemi daha çok

anlaşılmıştır. Biyo gübreler, tamamlayıcı, yenilenebilir ve çevre dostu

bitki besinleri kaynağı olarak tarımsal ekosistemlerde umut verici bir

araçtır. Bio-gübreler, canlı biyokütle veya etkili mikrobiyal suşların

hareketsiz hücrelerinden oluşan doğal gübrelerdir. Bio-gübreler çevre

dostudur, ucuzdur, bitkiler için önemli bir temel besin kaynağıdır ve

toprak verimliliğini artırmanın yanı sıra toprak besin durumunun ve

dolayısıyla mahsul verimliliğinin iyileştirilmesinde hayati bir rol oynar.

Rizosfer ile tohum veya toprak etkileşimleri yoluyla aktive olurlar,


böylece bitkiler için besin maddelerinin kullanılabilirliğini arttırırlar

(Alfa ve ark., 2014). Bio-gübre olarak azot sabitleyen toprak bakterileri

(Azotobacter, Rhizobium), azot sabitleyen siyanobakteriler

(Anabaena), fosfat çözücü bakteriler (Pseudomonas sp.) ve AM

mantarları dahil olmak üzere birçok mikroorganizma yaygın olarak

kullanılmaktadır. Benzer şekilde, fitohormon (oksin) üreten bakteriler

ve selülolitik mikroorganizmalar da biyo gübre formülasyonu olarak

kullanılır.

Biyo gübrelerin tarihi Nobbe ve Hiltner tarafından ilk defa 1895 yılında

bir Rhizobia laboratuvar kültürü olan "Nitragin" in tanıtılmasıyla

başlamış ve onu Azotobacter ile mavi yeşil alglerin keşfi izlemiştir

(Mazid ve Khan, 2015).

Bu çalışma bio-gübrelerin tanımı ve önemini anlatömak amacıyla

yürütülmüştür.

Bio Gübre Tanımı, Önemi Ve Etkileri

Tohum, bitki yüzeyi veya toprağa uygulandığında atmosferik azotu

fikseden, organik ve inorganik kaynaklardan mineral elementlerin

alınabilirligini artırarak veya sekonder metabolit üretimiyle bitkisel

gelişmeyi teşvik eden; rizosferde kolonize olabilen veya bitki

dokularına girebilen, canlı mikroorganizmalardan meydana gelen

materyale biyolojik gübre (BG) adı verilir (Karademir, 2019).

Biyolojik azot fiksasyonu (BNF) sürdürülebilir tarımın gelişmesi için

alternatif gübre kaynağı olarak dikkate alınmakta, değişen insan

gereksinimlerinin karşılanması, çevre kalitesinin artırılması, doğal


kaynakların korunması ve toprak erozyonunun azaltılmasını

sağlamaktadır (Karademir, 2017).

Biyo-gübreler, organik tarımın en önemli girdilerden biridir; sadece

mahsulün büyümesini ve verimini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda

toprak sağlığını iyileştirir ve toprak verimliliğini sürdürür.

Biyo-gübre faaliyetlerinin toprak ekosistemini etkilemesi ve bitkiler

için ek madde üretmesi beklenmektedir. Biyo-gübreler ayrıca, mikro

organizmaların etkileşimi nedeniyle veya bitkilerle ilişkilerinden dolayı

mevcut bir formda üretilen organik gübreleri (gübre vb.) içerir (Sujanya

ve Chandra, 2011). Biyo-gübreler tohum veya toprak aşılayıcıları

olarak uygulandığında, çoğalırlar ve besin döngüsüne katılırlar ve

mahsul verimliliğine yararlar (Singh ve diğerleri, 2011).

Son yıllarda bitkisel gelişmeyi teşvik edici ve artırıcı Rhizobium,

Azotobacter, Bacillus, Azospirillum Pseudomonas, Enterobacter,

Klebsiella ve Staphylococcus gibi bakterilerin, bazı Aspergillus ve

Penicillium funguslarının biyolojik gübre olarak kullanımı üzerine

yoğun araştırmalar yapılmakta ve olumlu sonuçlar alınmaktadır

(Çakmakçı, 2004). Mansoori ve ark 2013’te pamukta solgunluk

hastalığına neden olan ve önemli verim azalmalarına yol açan

Verticillium dahliae Kleb. hastalığının inokule edilmiş olduğu alanda

yürüttükleri çalışmada pamuk tohumlarının ekimden önce P.

fluorescens ve Bacillus spp. ırkları ile muamele edildiklerinde

solgunluk hastalığı etkisinin azaldığını bildirmişlerdir.


Yapılan birçok çalışmada bitki büyümesini teşvik edici bakteri (PGPR)

uygulamaları ile çimlenme oranı, kök gelişmesi, verim, yaprak alanı,

klorofil oranı, azot oranı, protein oranı, hidrolik aktivite, susuzluğa

tolerans, kök ve gövde ağırlığının arttığı, yaprakların yaşlanmasının

geciktiği ve bazı hastalıklara dayanıklılık sağlandığı tespit edilmiştir

(Çakmakçı, 2004). Ayrıca, Narula ve ark. (2005) Pseudomonas,

Azotobacter, Azospirillum ve Acetobacter çoklu ırklarını inokule

ettikleri pamukta bu bakterilerin azot tespit etme ve fosfor çözme

özelliklerinden dolayı bitki gelişimine, verime, koza ağırlığına pozitif

etki yaptığını bildirmiştir. Paul ve ark. (2011) ise azotobacter

chroococcum’u pamukta çimlenme, bitki gelişimi, bitki boyu, koza

sayısı ve koza ağırlığı özelliklerine katkı verdiğini saptamıştır.

Biyo-gübreler tohum veya toprak aşılayıcıları olarak uygulandığında,

çoğalarak, besin döngüsüne katılırlar ve mahsul verimliliğini

yükseltirler (Singh ve ark. 2011).

Biyo gübre azot fiksasyonu, fosfat ve potasyum çözündürme veya

mineralizasyon, bitki büyümesini düzenleyici maddelerin salınımı,

antibiyotik üretimi ve topraktaki organik maddenin biyolojik olarak

parçalanması yoluyla toprak ortamını her türlü mikro ve makro besin

maddesi bakımından zengin tutarken (Sinha ve ark. 2014 ), büyümeyi

teşvik eden hormonları ve anti-metabolitleri üretirler (Gharib ve ark.

2008), organik maddeyi ayrıştırırlar (Mahmoud, 2009; Ismail ve ark.

2014). Dahası, topraktaki azotu ve baklagillerin kök nodüllerini

sabitleyerek bitki için kullanılabilir hale getirirler (Ateia ve diğerleri,

2009). Trikalsiyum, demir ve alüminyum fosfat gibi çözünmeyen fosfat


kaynaklarını da alınabilir fosfor formuna dönüştürürler (Leithy ve ark.

2009).

Biyo gübreler tohuma ve toprağa uygulandığında, çevreye herhangi bir

olumsuzluk oluşturmadan verimi %10-20'ye kadar arttırırken, bitki

boyunu, dal sayısını, kök sayısını, kök boyunu, sürgün uzunluğunu,

bitki organlarında kuru madde birikimini ve canlılık indeksi önemli

düzeyde arttırmaktadır (Ezz El-Din ve Hendawy, 2010).

Biofertilizer Olarak Kullanılan Canlılar

a) Rhizobium, bitkisel kökleri kolayca kolonize edebilen ve çevresel

nitrojeni avantajlı bir şekile getiren bakteridir (Vinale, 2014).

b) Azospirillum lipoferum ve A. brasilense, topraktaki temel

kiracılar, rizosfer ve taneli bitkilerin kök korteksindeki hücreler

arası boşluklara yerleşirler. Graminaceous familyası ile uyumlu

bir bağlantı kurarlar (Vanek ve ark., 2016).

c) Cyanobacteria Heterositoz Nostoc, Anabaena, Aulosira ve

benzerlerine sahip BGA kompozit topluluğu, plaka, polietilen

kaplı kaplarda esansiyel inokulum olarak verilir ve daha sonra

tarlada 10 kg oranında toprak bazlı cips olarak kullanılmak üzere

çoğaltılan kütle kütlesi olarak verilir (Kefela ve ark., 2015).

d) Azolla, suda yüzen ve mavi yeşil algler Anabaena azolla'i

değiştiren azot ile ilişkili olarak barometrik azotu sabitleyen,

serbest sürüklenen bir su yeşilidir (Pandey, 2014).

e) Azotobacter serbest azotu yüksek derecede bağlar (Kalaycı,

2016). Baklagil olmayan pirinç, pamuk ve sebzelerde biyo-gübre

olarak kullanılır (Olubunmi ve Bernard, 2016).


f) Acetobaceter bir sakharofilik mikrop olup şeker kamışı, tatlı

patates ve tatlı sorgum bitkileriyle birlikte yaşar ve yılda hektara

30 kg azot sabitler. Bu bakteri şeker kamışı mahsulü için

pazarlanmaktadır (Kannan ve ark., 2011).

Biyogübrelerin rolü

Bitkilerin gerekli besin ihtiyacını karşılamak için kimyasal gübrelere ek

olarak kullanılırlar. Yılda 20–200 kg N / ha fayda oluşturabilir (örn.

Rhizobium sp 50-100 kg N / ha / yıl; Azospirillum, Azotobacter: 20-40

kg N / ha / yıl; Azolla: 40-80 kg N / ha; BGA: optimum toprak koşulları

altında 20-30 kg N / ha) ve böylece toplam verimi yüzde %15-25

oranında arttırabilirler.

Biyogübrelerin uygulanmasıyla mineraller artar ve su alımı, kök

gelişimi, vejetatif büyümesi azot fiksasyonu ile olur.

Biyo-gübreler olarak kullanıldığında Mycorrhiza veya VA-mycorrhiza

(VAM mantarları), fosfor, çinko, sülfür ve su alımını arttırır, verimin

artmasına neden olur ve kök hastalıklarına karşı bitki direnci arttırarak,

nakil stoklarının sertliğini yükseltirler.

Bazı biyo-gübreler (örneğin, Rhizobium BGA, Azotobacter sp) B-

vitamini, İdol asetik asit (IAA) ve Gebereli asitler gibi büyümeyi teşvik

edici maddelerin üretimini teşvik eder.

Fosfat mobilize eden veya fosfor çözen biyolojik gübreler /

mikroorganizmalar (bakteri, mantarlar, mikozsa vb.) çözünmeyen

toprak fosfatını, çeşitli organik asitleri salgılayarak çözülebilir formlara

dönüştürür ve optimum koşullar altında, mahsul veriminin% 10 ila% 20


artabileceği için yaklaşık 30-50 kg P2O5 / ha çözünür / mobilize

edebilirler. Büyümeyi teşvik edici madde ve vitaminleri özgürleştirir ve

toprak verimliliğini korumaya yardımcı olurlar.

Antagonistler gibi davranırlar ve toprak kaynaklı bitki patojenlerinin

görülme sıklığını bastırırlar ve böylece hastalıkların biyolojik

kontrolüne yardımcı olurlar.

Biyo-gübre içerisindeki azot fiksasyonu, fosfat mobiliz asyönü ve

selüloittik mikroorganizmalar topraktaki bitki besin maddelerinin

mevcudiyetini arttırmakta ve böylece tarımsal üretim ve tarım sistemini

sürdürmektedir. Bunlar daha ucuz, kirlilik içermeyen ve yenilenebilir

enerji kaynaklarıdır.

Toprağın sağlığının fiziksel özelliklerini iyileştirir, verimliliğini arttırır.

Bu nedenle, Nostoc, Anabaena ve Scytonema gibi mavi yeşil algler

alkali toprakların ıslahında sıklıkla kullanılır. Selülolitik ve lignolitik

mikroorganizmalar içeren biyo-aşılayıcılar, organik maddenin toprakta

bozulmasını / ayrışmasını arttırmanın yanı sıra kompost çukurunda

ayrışma hızını arttırır.

Baklagil olmayan birçok bitki türüne uygulandığında Azotobacter

aşılayıcıları, büyümeyi teşvik eden maddeler üreterek tohum

çimlenmesini ve bitki canlılığını arttırır. Azolla-Anabaena, su altındaki

pirinç tarlalarında yüzer bir bitki olarak yetişir ve üretilen yaklaşık 40-

60 ton biyo-kütlede 100 150 kg N / ha / yıl olarak sağlar.


Sonuç olarak;

✓ Torakta doğal denge için,

✓ Değişen toğrağın yapısı için,

✓ Artan kimyasal gübelerin fiyatı için,

✓ Kullanılan gübrelerin alımını artırmak için,

✓ Doğal N vb. ürünler üretmek için,

✓ Bitkilerin stresini azaltmak için,

Verim artışı için biyo-gübre kullanımını artırmamız gerekir.


KAYNAKLAR

Alfa, M.I., Adie, D.B., Igboro, S.B., Oranusi, U.S., Dahunsi, S.O., Akali,

D.M., 2014. Assessment of biofertilizer quality and health implications

of anaerobic effluent of cow dung and chicken droppings. Renewable

Energy 63, 681–686.

Anonim 2018. Türkiye İstatistik Kurumu, Bitkisel Üretim İstatistikleri.

Biyo-gübre uygulamalarının pamukta veri ve bazı fizyolojik parametrelere

etkisi,2019

Çakmakçı R., 2004. Bitki Gelişimini Teşvik Eden Rizobakterilerin Tarımda

Kullanımı. Atatürk Univ. Zir.Fak.Derg.36 (1): 97-107, 2005 ISSN

1300-9036

Mansoori, M., Heydari, A., Hassanzadeh, N., Rezaee, S., Naraghi, L., 2013.

Evaluation of Pseudomonas and Bacillus antagonists for biological

control of cotton Verticillium wilt disease. Plant Protection Research 53

(2): 154e157.

Narula, N., Saharan, B.S., Kumar, V., Bhatia, R., Bishnoi, L.K., Lather,

B.P.S., Lakshminarayana, K., 2005. Impact of the use of biofertilizers

on cotton (Gossypium hirsutum) crop under irrigated agro-ecosystem.

Archives of Agronomy and Soil Science, 51(1): pp.69-77.

Paul, S., Rathi, M., Tygai, S.P., 2011. Interactive effect with AM fungi and

Azotobacter inoculated seed on germination, plant growth and yield in

cotton (Gossypium hirsutum). Indian Journal of Agricultural Sciences

81 (11): pp. 1041-1045.

TUIK. 2018. TUIK Veri tabanları (erisim https://biruni.

tuik.gov.tr/medas/?kn=92&locale=tr)

Semerci and Celik / Turkish Journal of Agriculture - Food Science and

Technology, 7(2): 246-252, 2019


Sinha, R.K., Valani, D., Chauhan, K. 2014. “Agarwal S: Embarking on a

second green revolution for sustainable agriculture by vermiculture

biotechnology using earthworms: reviving the dreams of Sir Charles

Darwin”. International Journal Of Agriculture And Biology, 1:50–64.

Singh, G., Sekhon, H.S. and Sharma, P. 2011. “Effect of irrigation and

biofertilizer on water use, nodulation, growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L.)”. Archives of Agronomy and Soil Science. 57(7):

715–726.

Sujanya, S. and Chandra, S. 2011. “Effect of part replacement of chemical

fertilizers with organic and bio-organic agents in ground nut, Arachis

hypogeal”. Journal of Algal Biomass Utilization, 2(4): 38– 41.

Ateia EM, Osman YAH, Meawad AEA ,2009. Effect of organic fertilization

on yield and active constituents of Thymus vulgaris L. under North

Sinai Conditions. Res. J. Agric. Biol. Sci. 5(4):555-565.

Leithy S, Gaballah MS, Gomaa AM, 2009. Associative impact of bio- and

organic fertilizers ongeranium plants grown under saline conditions.

Int. J. Acad. Res 1(1):17-23.

Ezz El-Din AA, Hendawy SF, 2010. Effect of dry yeast and compost tea on

growth and oil content of Borago officinalis plant. Res. J. Agric. Biol.

Sci. 6:424-430.

Rashtriya Krishi., 2013. Importance of bio-fertilizers in agriculture, HIND

agricultural research and training institute, Vol. 8 (1):1-202

Mazid, M. and Khan, T.A., 2014. “Future of Bio-fertilizers in Indian

Agriculture: An Overview”, International Journal of Agricultural and

Food Research, 3, 10-23.


BÖLÜM 3

Nanopartiküllerin Sucul Organizmalar Üzerindeki Genotoksik Ve

Sitotoksik Etkileri

Dr. Öğr. Üyesi Mine KÖKTÜRK1

Prof. Dr. Muhammed ATAMANALP2

1 Iğdır Üniversitesi, Uygulamalı Bilimler Yüksekokulu, Organik Tarım İşletmeciliği Bölümü, Iğdır, Türkiye. [email protected]. ORCID ID: 0000-0003-4722-256X 2 Atatürk Üniversitesi, Su Ürünleri Fakültesi, Su Ürünleri Yetiştiriciliği Bölümü, Erzurum, Türkiye. [email protected]. ORCID ID:0000-0002-2038-3921


Giriş

Nanoteknoloji, sosyal, ekonomik ve endüstriyel faydaları nedeniyle her

geçen gün daha da önem kazanmaktadır. Bununla birlikte

nanopartiküller, artan kullanımı nedeniyle doğal suları kirletmekte,

suda yaşayan organizmalar için olumsuz etkiler yaratmakta ve yaşam

ortamları için risk oluşturmaktadırlar (Lekamge ve ark., 2020).

Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) (2008) ve SCENIHR (2007)

yönergelerine göre, Tasarlanmış nanopartiküller (ENM), doğal

kaynaklı nanomalzemelerin aksine (Wigginton ve ark., 2007), en az bir

boyutu olan farklı yöntemler kullanılarak tasarlanmış, 100 nm den

küçük üretilmiş malzemeler olarak tanımlanmıştır (Auffan ve ark.,

2009). Tasarlanmış nanoparçacıklar yaygın olarak terapötik, elektronik,

mühendislik, teşhis cihazları ve kişisel bakım ürünleri alanlarında

kullanılmaktadır. Nanoparçacıklar deniz sedimentinde ve buzullarda

bulunduğundan, oluşumundan bu yana Dünya'da bulunan maddeler

olarak kabul edilirler ve birçok organizmanın bu tür malzemeye

tolerans ve adaptasyon mekanizmaları geliştirmiş olması muhtemeldir

(Rocco ve ark., 2015). Son on yılda, nanoteknolojinin yoğun gelişimi

nedeniyle, yapay nanoparçacıklar kasıtlı olarak veya yanlışlıkla çevreye

salınmıştır. Bu maddeler, doğal olarak bulunmayan yapısal formlarla

çevrede kalıcı olabilir ve ayrıca organizmaların bu nanopartiküllere

karşı doğal bir savunma sisteme sahip olmadıkları bilinmektedir

(Handy ve ark., 2008). Nanoteknoloji alanındaki gelişmelere paralel

olarak farmakoloji, elektrik vb. alanlarda kullanımı olan çeşitli

nanomateryaller sentezlenmeye başlanmıştır. Yeni sentezlenen bu

nanopartiüllerin toksik etkileri hakkında yeterli çalışma olmamakla


birlikte genotoksik ve sitotoksik etkileri hakkında da çok az çalışma

bulunmaktadır.

Nanopartiküllerin farklı yapı, boyut ve kimyasal bileşenlerinden dolayı

canlılardaki toksik etkileri ve bu etkileri kontrol eden mekanizmaları

tahmin etmek oldukça zordur. Nanoteknoloji alanındaki hızlı gelişme

farklı yapılardaki binlerce nanopartikülü hayatımıza dahil etmiştir.

Nanopartiküllerin sentezlenme ve kullanım hızındaki önlenemez artış,

ekosisitemin tüm alanlarına bu partiküllerin farklı yollarla girişi

özellikle akuatik çevre ve sucul organizmalar için gün geçtikçe

kontrolden çıkan birçok sorunu beraberinde getireceği

düşünülmektedir. Nanopartiküllerin akuatik canlılar üzerine mevcut

toksik etkilerinin ortaya konulması nanotoksikoloji açısından önemli

bir yaklaşımdır (Şekil 1). Yüzey kaplama değişiklikleri, homo ve hetero

toplama, ayrıştırma/çözülme, difüzyon, makromoleküllerle ve/veya

organizmalarla etkileşim ve biyolojik dönüşüm gibi çevresel süreçleri

ve NP'lerin kaderini etkiler (Rocha ve ark., 2017).

Şekil 1: Nanopartikül Toksisitesi Adımları


Nanopartiküllerin (NP) neden olduğu toksisitenin altında yatan en

yaygın mekanizmalar oksidatif stres, inflamasyon, immünotoksisite ve

genotoksisitedir (Magdolenova ve ark., 2014). NM'ler, döküm

malzemelere kıyasla tüm organizma boyunca daha yüksek bir taşınma

potansiyeline sahip oldukları için biyolojik sistemlerin hücreleri,

dokuları ve organları ile kolaylıkla etkileşime girmektedir (Senapati ve

ark., 2015). NM'lerin biyolojik sistemler ile etkileşimi sonrasında hedef

organlarda birikmesi sitotoksisiteye veya genotoksisiteye yol açabilir

(Sharma ve ark., 2012).

Günümüzde nanopartiküllerin sentezi için mikroorganizmaları ve

bitkiyi kullanan yeşil kimya prosedürü bilimsel gruplarda daha fazla

ilgi görmüştür. Çevre dostu NP'lerin sentezindeki gelişmeler

beraberinde özellikle mikroalgler, makroalgler ve siyanobakteriler gibi

sucul canlılardan NP sentezine yönelimleri getirmiştir (Uzair ve ark.,

2020). Son yıllarda altın ve magnezyum oksit nanopartikül, çevre dostu,

düşük maliyetli ve biyo-uygulanabilir olması nedeniyle kapsamlı bir

şekilde çalışılmıştır (Camas ve ark., 2019; Verma ve ark., 2020). Ancak

zebra balığı embriyolarında yeşil sentez altın nanopartiküllerin 100

μg/L yüksek toksisitesinin olduğu belirlenmiştir (Rajasekar ve ark.,

2020).

Zebra balığı embriyolarında yeşil sentezlenmiş ZnO nanopartiküllerin

teratojenite ve genotoksisitesinin olduğu da bildirilmiş olup bu durum

yeşil sentez nanopartiküllerin toksisitesi ile ilgili daha kapsamlı

çalışmalar yapılmasının gerekliliğini ortaya koymuştur (Suriyaprabha

ve ark., 2019). Bu kitap bölümünde nanopartiküllerin akuatik canlılar


üzerindeki genotoksik ve sitotoksik etkileri hakkındaki mevcut bilgiler

özetlenlenmiştir.

Sucul Organizmalarda Nanopartiklerin Genotoksisite Ve

Sitotoksisite Mekanizması

Nanomalzemelerin küçük boyutları, hücre zarlarından ve diğer

biyolojik engellerden daha kolay geçmelerine izin verir, bu nedenle

nanomateryaller canlı organizmalara kolayca alınabilir ve hücresel

işlev bozukluğuna neden olabilir (Nel ve ark., 2006; Xia ve ark., 2008).

Organizmalarda, hücresel ve fizyolojik mekanizmaların anlaşılması,

tasarlanmış nanomalzemelerin (ENM) toksisite oluşumu veya

davranışına ilişkin temel bilgiler sağlayabilir (Wang, 2018).

Nanopartiküllerin genotoksisitesinin mekanizmaları hala yeterince

anlaşılmamıştır ve DNA üzerindeki bir etkinin nano-spesifik olup

olmadığı genellikle net değildir (Magdolenova ve ark., 2014).

Genotoksisite, NP'lerin genetik materyal ile doğrudan etkileşimiyle,

NP'nin neden olduğu reaktif oksijen türlerinin (ROS) dolaylı hasar

görmesiyle veya çözünür NP'lerden salınan toksik iyonlarla üretilebilir

(Yu ve ark., 2013; Perreault ve ark., 2014; Boran and Şaffak, 2018).

İkincil genotoksisite, NP ile tetiklenen iltihaplanma sırasında aktive

fagositler (nötrofiller, makrofajlar) yoluyla ROS tarafından oksidatif

DNA saldırısının bir sonucu olabilir (Stone ve ark., 2009). Hücrelerin

mitokondrilerinde ATP, proton ve elektron transfer reaksiyonları

yoluyla moleküler oksijenin suya indirgenmesiyle sentezlenir. Bu işlem

sırasında, oksijenin küçük bir yüzdesi tamamen azalmaz ve bu kısım

süperoksit anyon radikallerinin ve ardından diğer oksijen içeren


radikallerin oluşumuyla sonuçlanır. Dolayısıyla, Reaktif oksijen türleri

(ROS), çoğunlukla mitokondride meydana gelen hücresel oksidatif

metabolizmanın yan ürünleridir (Yin ve ark., 2012). ROS, hidroksil

radikali (HO•), süperoksit anyon (O2•-), peroksil (ROO•) ve alkoksil

(RO•), nitrik oksit (NO) gibi serbest radikalleri (FR), aynı zamanda

oksijen, hidrojen peroksit (H2O2), hipokloröz asit (HClO) ve geçiş

metalleri (Cu ve Fe) gibi radikal olmayan bileşikleri içerir (Sorg, 2004).

ROS, hücresel sinyal sistemlerinde ve mitojenik yanıtların

indüksiyonunda yararlı fizyolojik roller oynamaktadır (Schieber and

Chandel, 2014; Pizzino ve ark., 2017). Ancak ROS'un aşırı üretimi

oksidatif strese neden olarak hücrelerin normal fizyolojik redoks

tarafından düzenlenen fonksiyonları sürdürmemesine neden olabilir

(Meng ve ark., 2009).

Hücre fonksiyonundaki ve gelişimindeki hasarlar; protein radikalleri

oluşturmak için proteinlerin oksidatif modifikasyonunu, lipid

peroksidasyonunun başlatılmasını, DNA ipliği kırılmalarını, nükleik

asitlerde modifikasyonu, redoksa duyarlı transkripsiyon faktörlerinin

aktivasyonu yoluyla gen ekspresyonunun modülasyonunu ve sinyal

iletimi yoluyla hücre ölümüne ve genotoksik etkilere neden olan

enflamatuar yanıtların modülasyonunu içerir (Liang ve ark., 2018;

Shakhristova ve ark., 2019; Chen ve ark., 2019; Bazlekowa-Karaban ve

ark., 2019). Nanomalzemeler tarafından doğrudan veya dolaylı olarak

indüklenen ROS üretimi, genotoksisitede hayati bir rol oynar. Oksidatif

DNA hasarı, insanlarda mutagenez, karsinojenez ve yaşlanmayla ilgili


hastalıkları içeren biyolojik mekanizmalarla ilişkilidir (Fu ve ark.,

2014).

Bazı nanopartiküller akuatik canlılarda ROS oluşumunu artırabilir,

oksidatif strese bağlı olarak DNA hasarı, lipid peroksidasyonu,

mitokodriyel bozukluklar ve protein denatürasyonu gibi değişiklikler

ile hücre ölümlerine yol açabilir (Şekil 2) (Zhao ve ark., 2016; Xiang

ve ark., 2020). Nükleer ve mitokondriyal DNA da 8-hidroksi-2-

deoxyguanosine (8-OHdG), serbest radikal kaynaklı oksidatif lezyonun

baskın bir şeklidir. Sucul canlılarda nanopartikül toksisitesinin

belirlenmesinde özellikle 8-OHdG, oksidatif hasarın DNA'ya olan

etkisini ölçmek için önemli bir belirteç olarak kullanılmaktadır (Ahmad

ve ark., 2016).

Şekil 2: Sucul Organizmalarda Nanopartiküllerin Genotoksik ve Sitotoksik Mekanizmaları


Sucul Organizmalarda Nanotoksik Etkiler

Balıklarda Nanotoksikoloji

Sentezlenmiş nanopartiküllerin artan kullanımı, sucul ortam üzerindeki

olumsuz etkileri nedeniyle dikkat çekmiştir. Nanopartiküllerin etkileri

formlarına, yapılarına, boyutlarına, şekillerine ve yüzey alanlarına

bağlıdır (Dhawan ve ark., 2009). Nanopartiküller genellikle endüstriyel

deşarjlar, atık su sistemleri veya topraktan yüzey akışı yoluyla su

sistemlerine yayılmaktadır (Smeraldi ve ark., 2017; Piplai ve ark.,

2018). Dünyada 7.4 milyon insanın balık tükettiği düşünüldüğünde

balıklardaki nanopartikül birikiminin ciddi bir sorun olduğu

düşünülmektedir (FAO, 2012; Clark ve ark., 2019).

Titanyum dioksit (TiO2-NPs) en yaygın kullanılan nanomalzemelerden

biridir. TiO2 nanopartikülleri, kozmetik, güneş koruyucuları, ilaçlar ve

gıdalar gibi bir dizi üründe ultraviyole ışık engelleyici veya katalizör

olarak kullanılan biyolojik olarak eylemsiz parçacıklardır (Musial ve

ark., 2020). TiO2-NP'ler, yüksek stabilitesi, korozyon önleyici

özellikleri ve yüksek fotokatalitik aktiviteleri nedeniyle en popüler imal

edilmiş nanopartiküller arasındadır (Weir ve ark., 2012). Bu metal

oksitler, karasal ve sucul ekosistemlere yoğun olarak salınmaktadır.

Organizmalara çeşitli yollarla girebilirler, burada organlarda

yoğunlaşırlar, çeşitli biyolojik reaksiyonlara neden olurlar ve farklı

hayvan gruplarının sistemlerinde ve dokularında fizikokimyasal

özellikleri değiştirirler (Osborne ve ark., 2015; Hoseini ve ark., 2016;

Canli ve ark., 2018). Sucul ve karasal canlılarda TiO2-NP'lere maruz

kaldıktan sonra, reaktif oksijen türlerinin artışına bağlı olarak bağışıklık


sisteminin uyarılması, lizozomal membranın hasar görmesi, protein

karbonillenmesi, lipit peroksidasyonu, DNA hasarı ve apoptoz gibi bazı

mekanizmaların aktive edildiği görülmektedir (Bobori ve ark., 2020).

Yüksek dozlarda TiO2-NP’lere maruz kalmış zebra balıklarında

spermatojenik hücreler ve testis morfolojisi olumsuz yönde etkilediği

bildirilmiştir (Kotil ve ark., 2017).

Sucul canlılarda NP'lerin genotoksisite değerlendirmesi mikronükleus

(MN) indüksiyonu, diğer kromozomal sapmalar, DNA parçalanması ve

DNA onarım mekanizmalarındaki değişiklikler gibi durumlar ile

yapılmaktadır (Vignardi ve ark., 2015). Balıklar (Poecilia reticulata),

21 gün boyunca demir nanopartiküllere (IONP) (0,3 mg/L) maruz

bırakılarak DNA hasarı (kuyruklu yıldız testi) ve mikronükleus (MN)

testi ile genotoksisite değerlendirilmiştir. Sonuç olarak IONP NPs akut

(3 ve 7 gün) ve uzun süreli maruziyetten (14 ve 21 gün) sonra P.

reticulata'da DNA hasarına neden olurken, mutajenik etkiler yalnızca

uzun süreli maruziyetten sonra gözlenmiştir (Qualhato ve ark., 2017).

Yine benzer şekilde mikronukles testi ile balıklarda çinko bulk and

çinko nano parçacıkların genotoksik etkilerin karşılaştırıldığında nano-

Zn, bulk-Zn lerden daha fazla genotoksik etki sergilediği bildirilmiştir.

Nano-Zn'ye maruz kaldıktan 14 gün sonra balıklarda çeşitli dokularda

DNA hasarı tespit etmişlerdir (Abdel-Khalek ve ark., 2020).

Metal ve metalik nanopartiküllerin kullanımı önemli ölçüde artmıştır.

Bundan dolayı sucul ortamların çeşitli trofik seviyelerinde metallerin

birikme ve deşarj olasılığını artırmıştır. Günümüzde, farklı bakır

formlarının spesifik kullanımları vardır, örneğin bakır sülfat, göllerde


ve havuzlarda yosun büyümesini kontrol etmek için kullanılan köklü

bir pestisittir. Bakır nanopartiküllerinin bu şekilde kullanımı endişe

verici olduğundan metallerin ve metalik nanopartiküllerin toksisite

mekanizmalarını, insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere yol açmadan

önce anlamak önemlidir (Malhotra ve ark., 2020). Yer kabuğunda bol

miktarda bakır elementi bulunmaktadır (Förstner and Wittmann, 2012).

Bunların yanında bakır hem insanlarda hem de hayvanlarda hayatta

kalmak için gerekli vücut süreçleri ile ilgili kritik enzim

reaksiyonlarında kofaktör olarak önemli bir rol oynayan temel bir mikro

besindir (Lee ve ark., 2002; Stern, 2010). Bu nedenle, organizmalara

karşı bakır nanopartiküllerin toksisitesinin mekanizmasını anlamak

için, öncelikle bakırın canlının fizyolojik gereksinimleri için gerekli

miktarı ve nanopartikül sentezlenme aşamasında kullanılan miktarı

dikkate alınarak çalışmalar yapılmalıdır. Bakır nanopartiküllerin,

endoplazmik retikulum ve oksidatif stres yoluyla zebra balığı bağırsak

gelişimine zarar verdiği tespit edilmiştir (Griffitt ve ark., 2007). Bakır

nanopartikül stresi altında intestinal markör genleri (slc15a1b,

cyp3a65, cyp8b1, fabp2) için gen ekspresyonları önemli ölçüde azalmış

ancak zebra balığı bağırsaklarında endoplazmik retikulum (ER) stres

belirteci (bip) artmış olduğu bildirilmiştir (Zhao ve ark., 2020). Bakır

nanopartiküllere maruz bırakılan balık embriyolarının bağırsak

sisteminde bağışıklığa yanıt veren genlerden interlökin 1 beta (il1B) ve

immüno yanıt gen 1-Like (irg1L) mRNA ekspresyonu diğer dokulara

kıyasla önemli oranda azalmıştır (Brun ve ark., 2018). Alüminyum

nanopartiküllerin karaciğer ve kalbe özgü genlerin ekspresyonunu

değiştirmesi, alüminyum bazlı nanopartiküllerin karaciğerdeki


toksisiteden sorumlu olduğunu ve kardiyovasküler sistemi etkilediğini

göstermektedir (El-Hussainy ve ark., 2016; Morsy ve ark., 2016). Sucul

canlılarda da alüminyum bazlı nanopartiküllerin organogenez

üzerindeki etkilerini incelemek için kalp, karaciğer ve bağırsağa özgü

transkriptler incelendiğinde Danio rerio'da karaciğere özgü genler

ldrap1 ve fabp10a'nın ekspresyonunu azaldığı görülmüştür (Ismail ve

ark., 2019).

Bazı araştırma istatistikleri, silika nanopartiküller (SiNP'ler), yıllık 1

milyon tonu aşan tüketimiyle dünyada en yaygın kullanılan beş

nanomalzemeden biri olduğunu göstermiştir (Sun ve ark., 2015 En

verimli nanopartiküllerden biri olarak, benzersiz fiziksel ve kimyasal

özelliklere sahip SiNP'ler, kimya endüstrileri, gıda üretimi ve biyo-

izleme, teşhis ve ilaç dağıtımı alanlarında kullanılmıştır (Li ve ark.,

2012; van der Zande ve ark., 2014; Phillips ve ark., 2014).

Nanopartiküllerin partikül boyutu, biyolojik aktivitesi veya toksik

etkisinde anahtar rol oynamaktadır. Li ve ark., (2020) zebra balıklarında

yapmış olduğu çalışmada küçük boyutlu SiNP'lerin genel

nörodavranışsal profiller üzerinde nörotoksik etkisini ve Parkinson

hastalığına neden olma potansiyeli olduğu bildirmiştirler.

Çalışmalarında beyindeki nörodejeneratif genlerin (β-sinüklein, pink-1,

uch-l1) transkripsiyonel seviyesindeki değişikliklere bakıldığında,

nispeten düşük dozdaki (küçük aglomere partikül boyutu) SiNP'lerin

transkripsiyonel ifadeleri inhibe edebildiğini, buna karşın yüksek

konsantrasyonların (büyük aglomere partikül boyutu) bir dereceye

kadar transkripsiyonel ifadeleri teşvik edebildiğini göstermişlerdir.


Polietilen glikol (PEG)-modifiye edilmiş SiNP'lerin in vitro (HUVEC

hücre kültürü) ve in vivo (zebra balığı) olarak sitotoksisiteyi,

inflamasyonu ve vasküler endotel hasarını etkili bir şekilde azaltabildiği

gösterilmiştir. Ayrıca, ROS oluşumunun inhibisyonu, PEG ile modifiye

edilmiş SiNP'lerin apoptozu ve sitotoksisiteyi azaltmasının başlıca

nedeniydi (Liang ve ark., 2020).

Isı şoku proteini 70 (HSP70), stres proteinlerindendir. Roberts ve ark.,

2010). İnterlökin 1 ve beta (IL-1β) genleri ise bağışıklık tepkisinin

indüksiyonunda rol oynayan sitokinlerdendir (Wang ve ark., 2011;

Reyes-Cerpa ve ark., 2012). Astragalus membranaceus

nanopartiküllerinin (ANP) diyetle Oreochromis niloticus türü balıklara

uygulandığında HSP70 ve IL-1β gen ekspresyonlarının belirgin şekilde

yukarı regüle olduğu belirlenmiştir. Bu durum ANP’lerin farklı fiziksel

stres faktörlerine karşı koruma sağlama yeteneğine sahip olduğunu

göstermiştir (Elabd ve ark., 2020).

Grafen, iki boyutlu bir petek yapısına sıkıca paketlenmiş düz bir karbon

atomu tabakasıdır (Kumar ve ark., 2016; Jiang ve ark., 2018). Grafen

oksit (GO), benzersiz fizyokimyasal özelliklere sahip,

biyonanoteknoloji ve nanobiyotıp alanında büyük umut vaat eden

nanomalzemelerden biridir (Ozkan ve ark., 2019). Özellikle son

yıllarda ilaç dağıtım sistemleri ve hastalık tedavi/teşhisi için

biyomedikal alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır (Mousavi ve

ark., 2019; Pei ve ark., 2020). GO, biyolojik bilimlerde ve tıbbi

uygulamalarda yaygın olarak kullanılması ile akuatik çevrede

potansiyel bir kirletici haline gelmektedir (Deng ve ark., 2017; Hazeem


ve ark., 2017) Balıklarda GO nanopartiküllerin genotoksisite ve

sitotoksisitesi üzerine çok sayıda çalışma bulunmaktadır (Chen ve ark.,

2016; Lu ve ark., 2017; Soares ve ark., 2017; Clemente ve ark., 2019;

Sun ve ark., 2019; Xiong ve ark., 2020; Yan ve ark., 2020; Chen ve ark.,

2020). GO nanopartiküllerin zebra balığı embriyolarının beyinin

diensefalon bölgesine yerleşerek mitokondride yapısal ve morfolojik

hasara neden olduğu bulunmuştur. Bunun yanında hücre apoptozu ve

yaşlanmasını, kaspaz 8 ve-galaktosidazın yukarı regülasyon göstermesi

ile oksidatif stres yoluyla tetiklemektedir (Ren ve ark., 2016). GO'ya

maruz bırakılan larvalar, yüksek sinapsin IIa mRNA seviyeleri ve

dopamin taşıyıcı (dat) gen ekspresyonunda azalma tespit edilmiştir

(Soares ve ark., 2017). Synapsin IIa, sinaps oluşumunun bir belirtecidir

ve dopamin gibi katekolaminlerin salınmasında rol oynar. Bunun

genetik delesyonu, endojen negatif düzenleyici olarak işlev gören

ekzositotik olaylarda artış yoluyla nörotransmiter salınımında artışa yol

açtığı bilinmektedir (Villanueva ve ark., 2006). Zebra balığı larvaları

GO'ya yedi gün süreyle maruz bırakıldığında, lokomotor aktivitede

değişim olmamıştır. Ancak RT-PCR gen ekspresyon analizi AChE

ekspresyonunda bir artış olduğu ve GO, RNA'nın proteine dönüşümünü

engelleyebileceğini göstermiştir (Clemente ve ark., 2019). Gelişimsel

gecikmenin duyarlı bir belirteci olan AChE aktivitesi, kasların doğru

gelişimi ve sonraki aşamalarda hasara karşı korunma için gereklidir

(Behra ve ark., 2002). Oksidatif stres, su toksikolojisi araştırmalarında

aşağıdaki iki yöne dayalı olarak geniş çapta araştırılmıştır. Bir yandan,

tasarlanmış malzemelere maruz kaldıktan sonra oksidatif stres

oluşumu, hücrelere zarar verebilir. Öte yandan, oksidatif stres,


tasarlanmış malzemelerin metabolizmasında önemli bir rol oynar

(Yang ve ark., 2019). Önceki çalışmalar, GO'nun yüksek

konsantrasyonlarda apoptoza neden olarak sitotoksisiteyi arttırdığını

göstermiştir (Dasmahapatra ve ark., 2018). GO'nun balık embriyolarına

girişi mitokondriye zarar vermesi ve aşırı ROS oluşumunu

indüklemekte buna bağlı olarakta oksidatif stresi artması, DNA hasarı

ve apoptoz ile sonuçlanmaktadır (Chen ve ark., 2016). Büyük bir DNA

onarım yolu olarak, DNA hasar görmüş bazlarını çıkarabilen baz kesip-

çıkarma onarımı (BER) yolu, oksidatif stres, deaminasyon ve

alkilasyonun neden olduğu DNA hasarının onarımında önemli bir

mekanizmadır (Bauer ve ark., 2015; Lu ve ark., 2020). Zebra balığı

embriyolarını 24 saat boyunca GO farklı konsantrasyonlarına (0, 5, 25,

50 µg/mL) maruz bırakıldığında BER yolu gen ifadelerinin (apex1,

ogg1, polb, creb1) 50 µg/mL’de önemli oranda arttığı bildirlmiştir (Lu

ve ark., 2017). GO nanopartiküllerinin farklı boyutlarına maruz kalan

zebra balığı embriyolarında BER yolu için önemli olan apex1 ve ogg1

genlerinin ekspresyonlarında artış belirlenmiş olup DNA hasarı yanıt

faktörü tp53 geninde de önemli ölçüde artışın olduğunu bildirmişlerdir

(Jia ve ark., 2019).

Fitoplankton ve Sucul Bitkilerde Nanotoksikoloji

Nanopartiküllerin çeşitliliği ve özelliklerinin araştırılması hakkında

zorlukların olmasına rağmen son yıllarda büyük ilerlemeler

kaydedilmiştir. Ancak ekotoksikolojik etkileri ve insan sağlığı üzerine

etkileri üzerine hala sınırlı çalışmalar vardır. Bu durum

nanopartiküllerin çevresel izleme verileri, biyolojik ve ekolojik etkileri


hakkında daha fazla araştırma yapılması gerekliliğini ortaya

koymaktadır (Domercq ve ark., 2018; Luo ve ark., 2018; Davarpanah

and Guilhermino, 2019). Mikroalgler, tüm su sistemlerinde ve trofik

zincirin en düşük seviyesinde bulunan çok yaygın organizmalardır

(Déniel ve ark., 2019). Su ekosistemlerinde, mikro algler birincil

üreticiler olarak belirleyici bir ekolojik işleve sahiptir ve insanlığa

önemli hizmetler sunmaktadır (Nguyen ve ark., 2018).

Altın nanopartiküller (AuNP) en önemli nanomalzemeler arasındadır

(von Moos and Slaveykova, 2014). Bu partiküller araştırma ve risk

değerlendirmesi yapılacak 13 öncelikli nanomateryallerden biridir

(OECD, 2010). Altın nanopartiküllerin mikro alglere üzerine toksik

etkileri özellikle tatlı sular olmak üzere sınırlı sayıda türde

araştırılmıştır. AuNP'nin literatürde bildirilen mikroalglerdeki toksik

etkilerine bakıldığında, genotoksisite (Renault ve ark., 2008),

sitotoksisite (Iswarya ve ark., 2016) ve oksidatif stres üzerine olumsuz

etkileri olduğu bildirilmiştir (von Moos and Slaveykova, 2014;

Moreno-Garrido ve ark., 2015).

Küresel olarak, ZnO nanoparçacıklar, silika dioksit ve titanyum

dioksitten sonra, yıllık olarak üretilen (yılda 550 ton) en yüksek üçüncü

nanoparçacıklardır (Piccinno ve ark., 2012). ZnO nanoparçacık tarımda

nano-gübreler (Dimkpa ve ark., 2020), tekstil ve kozmetik ürünlerinde

(Vujovic and Kostic, 2019), atık su arıtımı (Thirukumaran ve ark.,

2019), ambalajlama amacıyla gıda endüstrisinde nano-kompozit film

(Ejaz ve ark. 2018) ve ilaç dağıtımı için farmasötiklerde biyosensörler

olarak hemen hemen insanlığın ihtiyaçlarını oluşturan ana sektörlerde


kullanılmaktadır (Shetti ve ark., 2019; Ruenraroengsak ve ark., 2019).

Bu yaygın kullanımı ZnO nanopartikülleri sucul ekosistemlere

ulaşmasını kaçınılmaz hale getirmektedir. Nanopartiküllerin sucul

ekosistemlere girişi su ekosistemindeki birincil besin kaynağı alg

florasına zarar gelmesinin yanısıra tüm gıda zincirinde ve nihayetinde

su ekosisteminde olumsuzluklara yol açabilir (Nowack and Bucheli

2007). Önceki çalışmalar, ZnO nanopartiküllerinin 0,06 - 100 mg/L

konsantrasyonlar arasında alglerin çoğu için toksik olduğunu

bildirmiştir (Franklin ve ark. 2007; Miao ve ark. 2010; Chen ve ark.

2012; Li ve ark. 2017; Bhuvaneshwari ve ark. 2018). Coelastrella

terrestris (Chlorophyceae) türü algler ZnO nanopartiküllerine maruz

kaldığında oksidatif strese bağlı olarak laktat dehidrojenaz, lipit

peroksidasyonu ve katalaz aktivitesi gibi biyokimyasal parametrelerin

etkilendiği belirlenmiştir (Saxena, 2019). Kozmetik endüstrilerinde,

gıda endüstrilerinde, tekstilde, boyalarda ve güneş pillerinde kullanılan

bir fotokatalist olan Titanyum dioksit nanopartiküller (n-TiO2) yüzey

sularında 1.6 µg/L olduğu bildirilmiştir (Gottschalk ve ark., 2013;

Waghmode ve ark., 2019). Alg hücreleri n-TiO2 maruz kaldığında

hücrelerin agregasyonu ve hücre zarının bozulması gibi etkiler

gözlemlenmiştir (Thiagarajan ve ark., 2019).

Sucul bitkiler, oksijen üretimi, besin döngüsü, su kalitesi kontrolü, tortu

stabilizasyonu ve suda yaşayan organizmalar için yaban hayatında

barınak olarak önemlidir (Mohan ve Hosetti 1999). Sucul ekosistemin

temelini oluşturması sebebiyle su bitkileri üzerindeki nanopartiküllerin

toksikolojisi dikkate alınmalıdır (Glenn ve ark., 2012). Lemna cinsinin


üyeleri, çeşitli kirletici maddelere karşı hassas olmaları ve toksisite

deneyleri için küçük miktarlarda toksik örneklerin uygulanmasına

imkan sağladığı için ekotoksikolojik araştırmalarda yaygın olarak

kullanılan sucul vasküler bitkilerdir (Kumar and Han, 2010;

Žaltauskaitė and Norvilaitė 2013; Van Hoeck ve ark., 2015). Ayrıca

küçük boyutları, basit yapıları, kolay manipüle edilmeleri ve kültüre

alınmaları, yüksek büyüme hızı, küçük genom boyutu ve çevrede ilk

oluşturucular olması gibi özellikleri sebebiyle fitotoksisite testlerinde

en çok kullanılan akuatik bitki türlerindendir (Oros and Toma, 2012).

Nanopartiküllerin akuatik bitkiler üzerinde toksik etkileri olduğu ancak

bu partiküllerin sentezlenmesinde kullanılan iyonların tek başına çok

daha toksik olduğu çoğu çalışmada bildirilmiştir. Tarrahi ve ark.,

(2018) yapmış olduğu çalışmada çinko selenid nanopartiküllere ZnSe

NP'lere kıyasla Zn2+ iyonlarının daha yüksek toksisiteye neden olduğu

da doğrulanmıştır. Lemna minor bitkisi ZnSe NP’lere maruz kaldığında

bitkinin kök hücrelerinde bu partiküllerin lokalize olduğu belirlemiştir.

Ayrıca L. minor bitkisinde büyüme parametreleri ve fotosentetik

pigment içeriği gibi fizyolojik indeksleride azalttığını

gözlemlemişlerdir. Birlikte ele alındığında, yüksek konsantrasyonda

ZnSe NP'ler ve Zn2+ fitotoksisiteyi tetiklediği ve bunun da bitkilerin

savunma sistemini harekete geçirdiği belirlenmiştir. Savunma

sisteminin harekete geçmesi ile antioksidan aktivitelerde değişiklikler

meydana gelmiştir. Farklı şekilde ise CuO NP'ler, L. minor üzerinde

bulk CuO ile karşılaştırıldığında daha fazla toksisiteye sahip olduğu ve

bitki büyümesi, klorofil içeriği, antioksidan savunma enzim

aktivitelerinde (peroksidaz, katalaz, süperoksit dismutaz aktiviteleri),


malondialdehit (MDA) içeriğinde değişikliklerin meydana geldiği

bildirilmiştir (Song ve ark., 2016). Yine CuO NP lerin lemna minör

bitkisinde yapraklarda epidermisde ciddi şekilde hasara ve köklerde

hücre bütünlüğünde zarara neden olduğu belirlenmiştir (Yue ve ark.,

2018).

Movafeghi ve ark., (2018) su bitkisi Spirodela polyrrhiza tarafından

TiO2-NP'lerin (8 nm) alımı ve bunun bitki üzerindeki etkileri

değerlendirdiklerinde nanopartiküllerin fotosentetik pigmentlerin

seviyesinde azalmaya neden olduğu ve bunun fotosentez oranının

azalması nedeniyle büyüme ve gelişme süreçlerini olumsuz

etkileyebileceğini bildirmişlerdir. Yine benzer şekilde zinc oxide

nanoparticles (ZnO-NPs)(25 nm) ve silver nanoparticles (AgNPs)(6

nm) muameleleri altında S. polyrrhiza bitkisinin klorofil içeriğinde bir

azalma olduğunu belirlenmiştir (Jiang ve ark., 2012; Hu ve ark., 2013).

Tatlı su yosunu Pseudokirchneriella subcapitata hücreleri 4 mg/L

Nikel oksit nanopartiküller (NiO-NP) ile inkübe edildiğinde

fotosentetik performansın önemli ölçüde azaldığı ortaya konulmuştur

(Sousa ve ark., 2018). Chlorella vulgaris'in alg hücreleri 1-100 mg/L

NiO-NP'lere maruz bırakıldığında fotosentezin fotokimyasal

reaksiyonlarında önemli inhibisyon oluştuğu belirlenmiştir

(Oukarroum ve ark., 2017).

Reaktif oksijen türleri (ROS), biyomoleküllerle reaksiyona giren ve

biyolojik sistemin reaktif ara maddeleri detoksifiye etme veya hücresel

hasarı onarma yeteneğini inhibe eden nanopartikül toksisitesinin en

yaygın ürünüdür (Boxi ve ark., 2016; Mukherjee and Acharya, 2018).


Metal nanopartiküller, hücre dışı reaktif oksijen türlerinin artışı ile

hücre zarında oksidatif hasara neden olurken, hücre içi reaktif oksijen

türlerinin artışı ile de DNA ipliği kırılmaları veya gen

ekspresyonlarında değişimlere neden olur (Chang ve ark., 2012) (Şekil.

3).

Şekil 3: Su Bitkilerinde Nanopartikül Toksisitesi

Algler gümüş nanopartiküllere (AgNPs) maruz kaldığında, bu

partiküllerin aşırı reaktif oksijen türlerinin (ROS) oluşumu ve hücre zarı

hasarına neden olduğu bildirilmiştir (Rogers ve ark. 2010; Dorobantu

ve ark. 2015; Sørensen ve ark. 2016). Algler, ROS'un neden olduğu

oksidatif stresi kendi kendine düzenlemek için katalaz (CAT) gibi

antioksidan enzimler üretmek için gelişmiş bir sisteme sahiptir (Dauda

ve ark. 2017; Lekamge ve ark. 2019). Nanotoksikolojideki ana

paradigmalardan biri, NP'lerin hücre içi ROS üretimini indükleme

eğilimidir (Nel ve ark., 2006; von Moos and Slaveykova, 2014).


Raphidocelis subcapitata hücrelerinin nikel oksit nanopartiküllere

(NiO-NPs) maruz kalması, düşük bir konsantrasyonda bile (1,1 mg/L)

ROS üretiminin aşırı artmasına neden olmuştur (Sousa ve ark., 2018).

Cadmium-selenium nanopartiküllerin (CdSe NPs) denizel planktonlar

üzerine etkileri incelendiğinde yavaş büyüme, ROS seviyesinde artış,

hücre duvar hasarı, programlanmış hücre ölümünü tetiklendiği, hücre

konsantrasyonunda değişikliklere neden olduğu ve proteom üzerine

olumsuz etkileri olduğu belirlenmiştir (Morelli ve ark., 2015; Zhou ve

ark., 2016; Poirier ve ark., 2018). Diatom türlerinden Phaeodactylum

tricornutum 10 μM konsantrasyonunda CuNP'le maruz kaldıktan sonra

48 ve 96. saatte, demir-sülfür küme sentezinde yer alan iki geni

kodlayan (sufS ve IscU) proteinlerin yukarı regüle olduğu ve hücre

bölünmesiyle ilişkili gen ftsH aşağı regüle olduğu belirlenmiştir (Zhu

ve ark., 2017). Dunaliella tertiolecta türü algler 72 saatlik ZnO

nanopartikül maruziyetinden sonra, ilk olarak hücre bölünmesi

inhibisyonu (EC50: 2 mg Zn/L) gerçekleşmiş ve genotoksik etki sadece

5 mg/L konsatrasyonuda belirgin olarak tespit edilmiştir (Schiavo ve

ark., 2016).

Sucul Kabuklu ve Yumuşakça Türlerinde Nanotoksikoloji

Çift kabuklu yumuşakçalar, filte besleyici özellikleri ile farklı

dokularında birçok kimyasal maddeyi biriktirebilirler ve bu özellikleri

sudaki nanopartikül toksisitesini değerlendirmek için bu canlıları

önemli bir model organizma yapmaktadır. Bakır bazlı

nanomalzemelerin, farklı organizmalarda dokularda birikme, reaktif

oksijen türlerinin (ROS) artışı, enzimatik aktivitelerin inhibisyonu ve


sucul organizmalarda malformasyonlar gibi etkilere sahip olduğu

bildirilmiştir (Keller ve ark., 2017). Deniz ortamlarında, bakır oksit

nanoparçacıkları (nCuO) bentik organizmaları etkileyen sedimentte

kümeleşme ve birikme eğilimindedirler (Keller ve ark., 2010; Conway

ve ark., 2015). Midye gibi filtre besleyiciler, kümeleşmiş bakır

nanopartikülleri sudan süzerek alırlar ve bu da dokularda birikmeye,

beslenme hızlarının azalmasına, genotoksik ve sitotoksik etkilerin yanı

sıra bağışıklık sistemindeki değişikliklere de neden olabilir (Gomes ve

ark., 2013; Hanna ve ark., 2014; Ruiz ve ark., 2015; Katsumiti ve ark.,

2018; Torres‐Duarte ve ark., 2019). CuO NP'lere kısa süreli maruz

kalma oksidatif stres ve genotoksisiteyi tetiklemesini, ancak bu erken

olayların midyelerde kanser gelişimine yol açıp açmayacağını

belirlemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır (Ruiz ve ark., 2015).

CuO NP'ler midye ve insan hücre kültürlerinde sitotoksisite ve ROS

artışına bağlı genotoksisiteye neden olmuştur. Bu durumda midye

hücreleri CuO NP maruziyetine bir dizi savunma mekanizmasını

tetikleyerek yanıt verdiği belirlenmiştir (Katsumiti ve ark., 2018).

Mytilus cinsi gibi çift kabuklular, filtre besleyicilerdir, uzun

ömürlüdürler ve deniz çevre kirliliği çalışmaları için iyi bir model

canlılardır (Sheir ve ark. 2013; Cremonte ve ark. 2015; Gedik ve

Eryaşar, 2020; Cammilleri ve ark., 2020). Yakın zamanda,

nanopartiküllerin toksisitesini değerlendirmek için Mytilus cinsine ait

midyeler yaygın olarak kullanılmıştır (Falfushynska ve ark., 2019;

Gonçalves ve ark., 2020; Duroudier ve ark., 2020). DNA hasarı,

organizmaların fizyolojik durumunu tanımlamak için büyük önem

taşıyan bir stres indeksidir (Cajaraville ve ark., 2000; Viarengo ve ark.,


2007). Metalik NP'lere maruz kalan midye hemositlerinde DNA hasarı

sıklıkla kuyruklu yıldız testi ile değerlendirilmektedir (Gomes ve ark.,

2013; Katsumiti ve ark., 2014, Katsumiti ve ark., 2015). ZnO NP'lere

(<100 nm) maruz kalan Mytilus galloprovincialis antioksidasyon ve

apoptoz süreçlerinde önemli olan p53, PDPR, GSTα, CAT ve SOD gibi

genlerinin farklı transkripsiyon profili göstermesi ZnO NP’lerin DNA

hasarı, oksidan hasarı ve genel toksik etkilerinin olduğunu ortaya

koymaktadır (Li ve ark., 2018). Midyelerin diyetine poli-N-vinil-2-

pirolidon/polietilenimin (PVP/PEI) kaplanmış 5 nm boyutunda Ag

NP'ler farklı dozlarda (1 and 10 μg Ag/L Ag NPs) 21 gün maruz

bırakıldığında hemositlerde DNA iplik kopmaları önemli ölçüde

artmıştır ve mikronükleus frekansı artan bir eğilim göstermiştir

(Duroudier ve ark., 2020).

Buffet ve ark., (2013) çalışmalarında endobentik bir istiridye türü olan

Scrobicularia plana bakır oksit nanopartiküllere (CuO NP) çevresel

açıdan gerçekçi koşullar altında, dış ortam mezokozmlarında 21 gün

boyunca maruz bırakılmıştır. CuO NP'lere maruz kalan deniz çift

kabuklularında kuyrukluyıldız analizi ile DNA hasarı tespit edilmiş ve

CuO NP'lerin oksidatif stresinin sitozolik CSP'nin aktivasyonunu

tetiklediği, apoptotik süreçle sitotoksisiteye neden olduğunu

bildirmiştirler. Nano ZnO'nun (nZnO) Akdeniz denizkestanesi

Paracentrotus lividus'un sperm dölleme kapasitesini etkileyerek

düzenli larva gelişiminin erken bloke edilmesine neden olduğu rapor

edilmiştir (Manzo ve ark., 2013). ZnO NP'lere doğrudan maruz kalan

deniz kestanesi (Paracentrotus lividus) embriyolarında yüksek


konsantrasyonlarda (30 μM) mitotik aktivitede doza bağlı bir düşüş ve

hücre döngüsünü etkleyerek kromozomal anormalliklere neden olduğu

belirlenmiştir (Oliviero ve ark., 2017). Ayrıca ZnO NP'ler, deniz

kestanesi spermlerinde DNA hasarına neden olduğu ve spermleri daha

küçük ZnO NP'lerin (14 nm), daha büyük ZnO NP'lerden (100 nm) daha

fazla etkilediği bildirilmiştir (Oliviero ve ark., 2019). CuO NP'lerin

denizkestanesi Paracentrotus lividus'un spermatozoa üzerindeki

etkilerini değerlendirildiğinde, nanopartiküllerin sperm canlılığını

azalttığı, mitokondriyal aktiviteyi bozduğu, reaktif oksijen türlerinin

(ROS) üretimini arttırdığı ve DNA hasarına neden olduğu tespit

edilmiştir (Gallo ve ark., 2018).

Nanoteknolojide kadmiyum, boyut aralığı 2–100 nm olan yarı iletken

metaloid kristal yapılar olan kuantum noktaları (QD'ler) olarak bilinen

nanopartiküllerin (NP'ler) üretiminde kullanılır (Juzenas ve ark., 2008).

Kuantum noktaları (QD'ler), çeşitli biyomedikal, endüstriyel ve ticari

uygulamalara sahip tasarlanmış bir nanopartikül (ENP) sınıfıdır

(Michalet ve ark., 2005; Rizvi ve ark., 2010). Tatlı su midyeleri

(Elliptio complanata), kadmiyum-tellürid kuantum noktalarına (CdTe

QDs) (∼4 nm) 0, 1.6, 4 and 8 mg/L dozlarında 24 saat maruz kaldığında

solungaçlarda oksidatif stres ve sindirim bezlerinde DNA hasarı gibi

etkileri olduğu bildirilmiştir (Gagné ve ark. 2008). Benzer şekilde

kadminyum sülfit kuantum noktalarının (CdS QDs) (5 nm) farklı

konsantrasyonları (0.001–100 mg Cd/L) 24 saat Mytilus

galloprovincialis midye hücrelerine maruz kaldığında oksidatif dengeyi


değiştirerek hücrelerde DNA hasarına neden olduğu tespit edilmiştir

(Katsumiti ve ark., 2014).

Son yıllarda, grafen nanopartikülleri ve türevlerinin üretimin artmasıyla

deniz omurgasız grupları üzerindeki etkileri endişe uyandırmıştır (Khan

ve ark., 2019). Bununla birlikte, grafen ve diğer nanopartiküllerin diğer

kirleticilerle etkileşimine odaklanan nadir araştırmalar vardır

(Katsumiti ve ark., 2017; Meng ve ark., 2019; Josende ve ark., 2020;

Meng ve ark., 2020). Mytilus galloprovincialis midyelerinin

hemositlerinde oksidatif stres ve DNA hasarı grafene maruz kalan

grupta artmış, ancak grafen ve trifenil fosfat (TPP) kombine

maruziyetinden sonra önemli ölçüde azalmıştır. Grafen ve TPP'ye

birlikte maruz kaldıktan sonra NF-κB, Bcl-2 ve Ras gibi yukarı regüle

olan genler, azalan apoptoz ve DNA hasarı ile ilişkilendirilmiştir (Meng

ve ark., 2020). Titanyum dioksit nanopartiküller (TiO2-NP'ler) tek

başına ve kadminyum klorür (CdCl2) ile birlikte Mytilus

galloprovincialis midyelerine 4 günlük maruziyetten sonra genotoksik

potansiyeli değerlendirildiğinde tek olarak maruz bırakıldığında genom

şablon stabilitesinin (GTS) önemli ölçüde azaldığı ancak kombinasyon

halinde maruz bırakıldığında GTS'de daha hafif bir azalma olduğu

bildirilmiştir. Ayrıca her iki maddeye kombine maruziyetten sonra

hiçbir kromozomal hasar gözlenmediği de belirlenmiştir (Rocco ve

ark., 2015). Atık su arıtma tesislerindeki yüksek uzaklaştırma

oranından dolayı titanyum dioksit nanopartikülleri (TiO2-NP)

kullanılmaktadır. Ancak arıtılan atık sularda bu nanopartiküllerin tespit

edilmesi çevresel maruziyetinin ilerleyen zamanlarda sucul


organizmalar için sorun olacağını işaret etmektedir (Kiser ve ark., 2009;

Neal ve ark., 2011; Westerhoff ve ark., 2011; Cervantes-Avilés ve ark.,

2020). Mavi midye (Mytilus edulis) üzerinde titanyum dioksit

nanopartiküllerin (TiO2-NP) farklı konsantarsyonlarının (0.2 ve 2

mg/L) hemositlerde kromozomal hasara neden olduğu tespit edilmiştir

(Farkas ve ark., 2015).

Tasarlanmış nanoparçacıklar (ENP), çok geniş bir yüzey alanına sahip

olmalarından dolayı diğer yığın boyuttaki malzemelerden farklı

özelliklere sahiptir. Çok geniş yüzey alanına sahip nanopartiküller,

organik ve metal kirleticilere karşı daha yüksek afinite potansiyeline,

doğrudan reaktif oksijen türleri (ROS) üretimine ve hücrelere daha fazla

nüfuz etme yeteneğine sahiptir (Guldi and Prato, 2000). ENP'lerden biri

olan C60 fullerenes 3 gün boyunca midyelere muamele edildiğinde

hemositlerde Comet testi kullanarak ve 32P-etiketleme yöntemi

kullanılarak farklı organlarda DNA adduct analizleri yaparak

genotoksisik etkileri tespit edilmiştir. Comet analizi C60

nanopartikülünün doz artışına bağlı olarak DNA ipliği kopmalarının

arttığını göstermiştir. Bu çalışma, seçilen konsantrasyonlarda, hem C60

hem de fluoranenin toksik tepkiler ve genetik hasar uyandırdığını

göstermiştir (Al-Subiai ve ark., 2012). Mytilus galloprovincialis türü

midyeler demir oksit NP'lere ve zeolit içerisine dahil edilmiş demir

oksit NP'lere 1, 3 ve 7 gün maruz kalan midyelerin hemositlerinde

oksidatif strese neden olarak hayvan fizyolojisinde değişikliklere neden

olduğunu göstermiştir. Bu durum reaktif oksijen türlerinin (ROS)

artışı, protein karbonilasyonunda, lipid peroksidasyonunda, ubikitin


konjugatlarında ve DNA hasarında önemli artışları ile gösterilmiştir

(Taze ve ark., 2016).

Çinko oksit nanopartiküller (ZnO NP'ler) genellikle kozmetikte,

boyalarda, tekstil ürünlerinde, algılama cihazlarında, kauçukta ve

seramiklerde geniş bir uygulama yelpazesi olduğundan, çevreye

salınmaları ve organizmalar üzerindeki riskleri konusunda endişeler

oluşmuştur (Vale ve ark., 2016; Selck ve ark., 2016). ZnO'ya maruz

kalan Daphnia pulex'te farklı şekilde eksprese edilen enerji

metabolizması, oksidatif stres ve endoplazmik retikulum stresi ile

ilişkili proteinler tespit edilmiştir. Özellikle ZnO NP maruziyeti altında

histon (H3) ve ribozomal proteinler (L13) etkilenmiş olup h3 ve l13

genlerinin ekspresyon seviyeleri artmıştır (Lin ve ark., 2019). Çinko

iyonlarına ve ZnO nanopartiküllerine (2.2 ve 9.0 mg /L) maruz kalan

Daphnia magna'daki bazı gen ekspresyonlarında değişimlerin olduğu

tespit edilmiştir (Poynton ve ark., 2011).

Tatlı su kabukluları, çevresel stres faktörlerine moleküler tepkileri

incelemek için çok uygun toksikolojik ve ekolojik bir modeldir (Wu ve

ark., 2019; Chain ve ark., 2019; Harvey ve ark., 2020). Kuantum

noktaları (QD) reaktif oksijen türlerinin (ROS) oluşumunu ve ardından

oksidatif stresi indükleyebilirler (Clift ve ark., 2010). QD’ler Daphnia

magna türünde DNA hasarı ve DNA ipliği kırılmaları

değerlendirildiğinde yüksek genotoksisite oluşturduğu görülmüştür

(Galdiero ve ark., 2017). Farklı yüzey kaplamalı CdSe/ZnS QD'lere

maruz kalma sonrası D. magna'da reaktif oksijen türleri ve DNA hasarı

oluşturduğu belirlenmiştir (Lee ve ark., 2016). Kuantum noktaların D.


magna türününün farklı nesillerinde DNA hasarına ve Dhb

(hemoglobin), Vtg (vitellogenin) Cyp4 (sitokrom P450s CYP4 ailesi)

gibi genlerin ekspresyonlarında değişikliklere neden olduğu

bildirilmiştir (Maselli ve ark., 2017).

Gümüş nanopartiküller, antimikrobiyal özellikleri nedeniyle çok

popülerlik kazanmıştır (Jung ve ark., 2018; Vazquez-Muñoz ve ark.,

2019; Li ve ark., 2019; Wongkamhaeng ve ark., 2020). Ancak gümüş

nanopartiküllerin akuatik organizmalara özellikle kabuklu su canlıları

üzerine toksik etkilerinin olduğu da bilinmektedir (Ribeiro ve ark.,

2014; Khoshnamvand ve ark., 2020). Gümüş nanopartiküller farklı

maddelere bağlanarak sentezlendiğinde kabuklu canlılarda daha az

toksisite gösterdiği de belirlenmiştir (Falanga ve ark., 2020). Bazı

çalışmalar yeşil sentez yöntemi ile yapılan gümüş nanopartiküllerin,

güçlü antibakteriyel, antiviral ve antienflamatuvar etkiye sahip olduğu

bu durumun yeni ilaçların geliştirilmesinde bir temel oluşturabileceği

bildirilmiştir (Mori ve ark., 2013; Abdelhafez ve ark., 2020; Keshari ve

ark., 2020). Artemialara bergenia ciliata köksap ekstresi ile hazırlanmış

gümüş nanopartiküller maruz bırakıldığında, DNA bozulmasını

koruduğu belirlenmiştir (Zia ve ark., 2018). Zooplanktonlardan biri

olan Artemia salina, deniz ortamında besin ağının enerji akışında

önemli bir rol oynar (Parra ve ark.2001; Kanwar, 2007). Artemia

nauplii'de silver nanoparticles (AgNP) (30–40 nm) konsantrasyonu

(2 nM, 4 nM, 6 nM, 8 nM, 10 nM, and 12 nM) arttıkça ölüm oranı,

bağırsak bölgesinde agregasyon, apoptotik hücreler ve DNA hasarının

arttığını bildirilmiştir (Arulvasu ve ark., 2014). Calanus finmarchicus,


Kuzey Atlantik'te ve Barents Denizi'nin batı kesiminde Atlantik morina

yavruları (Gadus morhua) ve Atlantik ringa balıkları (Clupea

harengus) için hayati bir besin kaynağı olan en yaygın zooplankton

türüdür ve mevsimsel olarak zooplankton biyokütlesinin% 90'ını

oluşturabilir (Sakshaug ve ark., 1992). Deniz kopepodu C. finmarchicus

polivinilpirolidon (PVP) kaplı gümüş nanopartiküller (AgNP) maruz

bırakıldığında, GST (glutatyon S-transferazlar ve SOD (süperoksit

dismutaz) gen ifadelerinde artış olduğu tespit edilmiştir (Farkas ve ark.,

2020). Ayrıca deneysel ve çevresel koşullar (artan su sıcaklığı, azalan

su tuzluluğu ve sürekli karanlık koşullarında) değiştiğinde A. salina

nauplii'deki AgNP'lerin toksisitesinin etkilediği bildirilmiştir (Lish ve

ark., 2019).

Sonuç

Nanopartiküller hayatımızın pek çok alanına hızlı bir şekilde giriş

yapmıştır. Sentezlenen bu sentetik nano boyuttaki maddeler özellikle

sucul ekosisitemlerdeki varlıklarını hızlı bir şekilde arttırmaktadır. Bu

nanopartiküller ile ilgili yapılan çok sayıda çalışmanın yeterli

olmamasının yanısıra özellikle sucul canlılardaki genotoksik ve

sitotoksik etkileri henüz tam olarak açıklığa kavuşturulmamıştır. Yine

literatürde sucul canlılar üzerine nanopartiküllerin toksik etkilerini

ortaya koyan çalışmalar genellikle belirli bir nanopartikül grubuna ait

olup mevcutta her gün sayısız farklı yapıda ve özellikle sentezlenen

nanopartiküller ile ilgili toksikolojik veri eksikliği vardır. Kısaca

sentezlenen nanopartikül sayısı ile bunların toksisitelerine dair

nanotoksikolojik çalışma sayısı birbirinden çok farklılık


göstermektedir. Sentezlenen nanopartiküllerden çoğunun toksik etkileri

hakkında bilgi yoktur. Nanotoksikoloji alanındaki bu eksikliklerin

giderilmesi için öneri bu partiküllerin sentezlenmesi ile birlikte in vivo

ya da in vitro toksisite testlerinin aynı anda literatüre verilmesi şeklinde

olacaktır.


KAYNAKLAR

Abdelhafez, O. H., Ali, T. F. S., Fahim, J. R., Desoukey, S. Y., Ahmed, S.,

Behery, F. A., Kamel, M. S., Gulder, T. A. M., Abdelmohsen, U. R.

2020. Anti-inflammatory potential of green synthesized silver

nanoparticles of the soft coral Nephthea sp. supported by metabolomics

analysis and docking studies. International Journal of

Nanomedicine, 15, 5345.

Abdel-Khalek, A. A., Morsy, K., Shati, A. 2020. Comparative Assessment of

Genotoxic Impacts Induced by Zinc Bulk-and Nano-Particles in Nile

tilapia, Oreochromis niloticus. Bulletin of Environmental

Contamination and Toxicology, 104(3): 366-372.

Ahmad, F., Liu, X., Zhou, Y., Yao, H., Zhao, F., Ling, Z., Xu, C. 2016.

Assessment of thyroid endocrine system impairment and oxidative

stress mediated by cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles in zebrafish

larvae. Environmental toxicology, 31(12): 2068-2080.

Al-Subiai, S. N., Arlt, V. M., Frickers, P. E., Readman, J. W., Stolpe, B., Lead,

J. R., Moody, A. J., Jha, A. N. 2012. Merging nano-genotoxicology

with eco-genotoxicology: An integrated approach to determine

interactive genotoxic and sub-lethal toxic effects of C60 fullerenes and

fluoranthene in marine mussels, Mytilus sp. Mutation Research/Genetic

Toxicology and Environmental Mutagenesis, 745(1-2): 92-103.

Arulvasu, C., Jennifer, S. M., Prabhu, D., Chandhirasekar, D. 2014. Toxicity

effect of silver nanoparticles in brine shrimp Artemia. The Scientific

World Journal, 2014. https://doi.org/10.1155/2014/256919.

Auffan, M., Rose, J., Bottero, J. Y., Lowry, G. V., Jolivet, J. P., Wiesner, M.

R. 2009. Towards a definition of inorganic nanoparticles from an


environmental, health and safety perspective. Nature nanotechnology,

4(10): 634.

Bauer, N. C., Corbett, A. H., Doetsch, P. W. 2015. The current state of

eukaryotic DNA base damage and repair. Nucleic acids research,

43(21): 10083-10101.

Bazlekowa-Karaban, M., Prorok, P., Baconnais, S., Taipakova, S., Akishev,

Z., Zembrzuska, D., Popov, A. V., Endutkin, A. V., Groisman, R.,

Ishchenko, A. A., Matkarimov, B. T., Bissenbaev, A., Cam, E. L.,

Zharkov, D. O., Tudek, B., Saparbaev, M. 2019. Mechanism of

stimulation of DNA binding of the transcription factors by human

apurinic/apyrimidinic endonuclease 1, APE1. DNA repair, 82, 102698.

Behra, M., Cousin, X., Bertrand, C., Vonesch, J. L., Biellmann, D., Chatonnet,

A., Strähle, U. 2002. Acetylcholinesterase is required for neuronal and

muscular development in the zebrafish embryo. Nature neuroscience,

5(2): 111-118.

Bhuvaneshwari, M., Iswarya, V., Vishnu, S., Chandrasekaran, N., Mukherjee,

A. 2018. Dietary transfer of zinc oxide particles from algae

(Scenedesmus obliquus) to daphnia (Ceriodaphnia dubia).

Environmental research, 164, 395-404.

Bobori, D., Dimitriadi, A., Karasiali, S., Tsoumaki-Tsouroufli, P., Mastora,

M., Kastrinaki, G., Feidantsis, K., Printzi, A., Koumoundouros, G.,

Kaloyianni, M. 2020. Common mechanisms activated in the tissues of

aquatic and terrestrial animal models after TiO2 nanoparticles

exposure. Environment International, 138, 105611.

Boran, H., Şaffak, S. 2018. Comparison of dissolved nickel and nickel

nanoparticles toxicity in larval zebrafish in terms of gene expression

and DNA damage. Archives of environmental contamination and

toxicology, 74(1): 193-202.


Boxi, S. S., Mukherjee, K., Paria, S. 2016. Ag doped hollow TiO2

nanoparticles as an effective green fungicide against Fusarium solani

and Venturia inaequalis phytopathogens. Nanotechnology, 27(8):

085103.

Brun, N. R., Koch, B. E., Varela, M., Peijnenburg, W. J., Spaink, H. P., Vijver,

M. G. 2018. Nanoparticles induce dermal and intestinal innate immune

system responses in zebrafish embryos. Environmental Science: Nano,

5(4): 904-916.

Buffet, P. E., Richard, M., Caupos, F., Vergnoux, A., Perrein-Ettajani, H.,

Luna-Acosta, A., Akcha, F., Amiard, J. C., Amiard-Triquet, C.,

Guibbolini, M., Risso-De Faverney, C., Thomas-Guyon, H., Reip, P.,

Dybowska, A., Berhanu, D., Valsami-Jones, E., Mouneyrac, C., 2013.

A mesocosm study of fate and effects of CuO nanoparticles on

endobenthic species (Scrobicularia plana, Hediste

diversicolor). Environmental science & technology, 47(3): 1620-1628.

Cajaraville, M. P., Bebianno, M. J., Blasco, J., Porte, C., Sarasquete, C.,

Viarengo, A. 2000. The use of biomarkers to assess the impact of

pollution in coastal environments of the Iberian Peninsula: a practical

approach. Science of the Total Environment, 247(2-3): 295-311.

Camas, M., Celik, F., Sazak Camas, A., Ozalp, H. B. 2019. Biosynthesis of

gold nanoparticles using marine bacteria and Box–Behnken design

optimization. Particulate Science and Technology, 37(1): 31-38.

Cammilleri, G., Galluzzo, P., Pulvirenti, A., Giangrosso, I. E., Lo Dico, G.

M., Montana, G., Lampiasi, N., Mobilia, M. A., Lastra, A., Vazzana,

M., Vella, A., La Placa, P., Macaluso, A., Ferrantelli, V., 2020. Toxic

mineral elements in Mytilus galloprovincialis from Sicilian coasts

(Southern Italy). Natural Product Research, 34(1): 177-182.


Canli, E. G., Dogan, A., Canli, M. 2018. Serum biomarker levels alter

following nanoparticle (Al2O3, CuO, TiO2) exposures in freshwater fish

(Oreochromis niloticus). Environmental toxicology and pharmacology,

62: 181-187.

Cervantes-Avilés, P., Vargas, J. B. D., Akizuki, S., Kodera, T., Ida, J., Cuevas-

Rodríguez, G. 2020. Cumulative effects of titanium dioxide

nanoparticles in UASB process during wastewater treatment. Journal of

Environmental Management, 277, 111428.

Chain, F. J., Flynn, J. M., Bull, J. K., Cristescu, M. E. 2019. Accelerated rates

of large-scale mutations in the presence of copper and nickel. Genome

research, 29(1): 64-73.

Chang, Y. N., Zhang, M., Xia, L., Zhang, J., Xing, G. 2012. The toxic effects

and mechanisms of CuO and ZnO nanoparticles. Materials, 5(12):

2850-2871.

Chen, M., Yin, J., Liang, Y., Yuan, S., Wang, F., Song, M., Wang, H. 2016.

Oxidative stress and immunotoxicity induced by graphene oxide in

zebrafish. Aquatic toxicology, 174, 54-60.

Chen, P., Powell, B. A., Mortimer, M., Ke, P. C. 2012. Adaptive interactions

between zinc oxide nanoparticles and Chlorella sp. Environmental

science & technology, 46(21): 12178-12185.

Chen, X., Song, L., Hou, Y., Li, F. 2019. Reactive oxygen species induced by

icaritin promote DNA strand breaks and apoptosis in human cervical

cancer cells. Oncology reports, 41(2): 765-778.

Chen, Z., Yu, C., Khan, I. A., Tang, Y., Liu, S., Yang, M. 2020. Toxic effects

of different-sized graphene oxide particles on zebrafish embryonic

development. Ecotoxicology and Environmental Safety, 197, 110608.


Clark, N. J., Boyle, D., Handy, R. D. 2019. An assessment of the dietary

bioavailability of silver nanomaterials in rainbow trout using an ex vivo

gut sac technique. Environmental Science: Nano, 6(2): 646-660.

Clemente, Z., Silva, G. H., de Souza Nunes, M. C., Martinez, D. S. T., Maurer-

Morelli, C. V., Thomaz, A. A., Castro, V. L. S. S. 2019. Exploring the

mechanisms of graphene oxide behavioral and morphological changes

in zebrafish. Environmental Science and Pollution Research, 26(29):

30508-30523.

Clift, M. J., Boyles, M. S., Brown, D. M., Stone, V. 2010. An investigation

into the potential for different surface-coated quantum dots to cause

oxidative stress and affect macrophage cell signalling in

vitro. Nanotoxicology, 4(2): 139-149.

Conway, J. R., Adeleye, A. S., Gardea-Torresdey, J., Keller, A. A. 2015.

Aggregation, dissolution, and transformation of copper nanoparticles in

natural waters. Environmental science & technology, 49(5): 2749-2756.

Cremonte, F., Puebla, C., Tillería, J., Videla, V. 2015. Histopathological

survey of the mussel Mytilus chilensis (Mytilidae) and the clam Gari

solida (Psammobiidae) from southern Chile. Latin American Journal of

Aquatic Research, 43(1): 248-254.

Dasmahapatra, A. K., Dasari, T. P., Tchounwou, P. B. 2018. Graphene-based

nanomaterials toxicity in fish. In Reviews of Environmental

Contamination and Toxicology Volume 247 (pp. 1-58). Springer,

Cham.

Dauda, S., Chia, M. A., Bako, S. P. 2017. Toxicity of titanium dioxide

nanoparticles to Chlorella vulgaris Beyerinck (Beijerinck) 1890

(Trebouxiophyceae, Chlorophyta) under changing nitrogen conditions.

Aquatic Toxicology, 187, 108-114.


Davarpanah, E., Guilhermino, L. 2019. Are gold nanoparticles and

microplastics mixtures more toxic to the marine microalgae Tetraselmis

chuii than the substances individually?. Ecotoxicology and

environmental safety, 181, 60-68.

Deng, Y., Li, J., Qiu, M., Yang, F., Zhang, J., Yuan, C. 2017. Deriving

characterization factors on freshwater ecotoxicity of graphene oxide

nanomaterial for life cycle impact assessment. The International

Journal of Life Cycle Assessment, 22(2): 222-236.

Déniel, M., Errien, N., Daniel, P., Caruso, A., Lagarde, F. 2019. Current

methods to monitor microalgae-nanoparticle interaction and associated

effects. Aquatic Toxicology, 105311.

Dhawan, A., Sharma, V., Parmar, D. 2009. Nanomaterials: a challenge for

toxicologists. Nanotoxicology, 3(1): 1-9.

Dimkpa, C., Andrews, J., Fugice, J., Singh, U., Bindraban, P. S., Elmer, W.

H., Gardea-Torresdey, J. L., White, J. C. 2020. Facile coating of urea

with low-dose ZnO nanoparticles promotes wheat performance and

enhances Zn uptake under drought stress. Frontiers in Plant Science, 11,

168.

Domercq, P., Praetorius, A., Boxall, A. B. 2018. Emission and fate modelling

framework for engineered nanoparticles in urban aquatic systems at

high spatial and temporal resolution. Environmental Science: Nano,

5(2): 533-543.

Dorobantu, L. S., Fallone, C., Noble, A. J., Veinot, J., Ma, G., Goss, G. G.,

Burrell, R. E. 2015. Toxicity of silver nanoparticles against bacteria,

yeast, and algae. Journal of nanoparticle research, 17(4): 172.

Duroudier, N., Katsumiti, A., Mikolaczyk, M., Schäfer, J., Bilbao, E.,

Cajaraville, M. P. 2020. Cell and tissue level responses in mussels

Mytilus galloprovincialis dietarily exposed to PVP/PEI coated Ag


nanoparticles at two seasons. Science of the Total Environment, 750,

141303.

Ejaz, M., Arfat, Y. A., Mulla, M., Ahmed, J. 2018. Zinc oxide nanorods/clove

essential oil incorporated Type B gelatin composite films and its

applicability for shrimp packaging. Food Packaging and Shelf Life, 15,

113-121.

Elabd, H., Wang, H. P., Shaheen, A., Matter, A. 2020. Astragalus

membranaceus nanoparticles markedly improve immune and anti-

oxidative responses; and protection against Aeromonas veronii in Nile

tilapia Oreochromis niloticus. Fish & Shellfish Immunology, 97: 248-

256.

El-Hussainy, E. H. M., Hussein, A. M., Abdel-Aziz, A., El-Mehasseb, I.

2016. Effects of aluminum oxide (Al2O3) nanoparticles on ECG,

myocardial inflammatory cytokines, redox state, and connexin 43 and

lipid profile in rats: possible cardioprotective effect of gallic acid.

Canadian journal of physiology and pharmacology, 94(08): 868-878.

Falanga, A., Siciliano, A., Vitiello, M., Franci, G., Del Genio, V., Galdiero,

S., Guida, M., Carraturo, F., Fahmi, A., Galdiero, E. 2020. Ecotoxicity

Evaluation of Pristine and Indolicidin-coated Silver Nanoparticles in

Aquatic and Terrestrial Ecosystem. International Journal of

Nanomedicine, 15, 8097.

Falfushynska, H. I., Wu, F., Ye, F., Kasianchuk, N., Dutta, J., Dobretsov, S.,

Sokolova, I. M. 2019. The effects of ZnO nanostructures of different

morphology on bioenergetics and stress response biomarkers of the

blue mussels Mytilus edulis. Science of The Total Environment, 694,

133717.


FAO, Food 2012. The state of world fisheries and aquaculture. Opportunities

and challenges. Food and Agriculture Organization of the United

Nations.

Farkas, J., Bergum, S., Nilsen, E. W., Olsen, A. J., Salaberria, I., Ciesielski,

T. M., Bączek, T., Konieczna, L., Salvenmoser, W., Jenssen, B. M.

2015. The impact of TiO2 nanoparticles on uptake and toxicity of benzo

(a) pyrene in the blue mussel (Mytilus edulis). Science of the Total

Environment, 511: 469-476.

Farkas, J., Cappadona, V., Olsen, A. J., Hansen, B. H., Posch, W., Ciesielski,

T. M., Goodhead, R., Wilflingseder, D., Blatzer, M., Altin, D., Moger,

J., Booth, A. M., Jenssen, B. M. 2020. Combined effects of exposure

to engineered silver nanoparticles and the water-soluble fraction of

crude oil in the marine copepod Calanus finmarchicus. Aquatic

Toxicology, 227, 105582.

Förstner, U., Wittmann, G. T. 2012. Metal pollution in the aquatic

environment. Springer Science & Business Media.

Franklin, N. M., Rogers, N. J., Apte, S. C., Batley, G. E., Gadd, G. E., Casey,

P. S. 2007. Comparative toxicity of nanoparticulate ZnO, bulk ZnO,

and ZnCl2 to a freshwater microalga (Pseudokirchneriella subcapitata):

the importance of particle solubility. Environmental science &

technology, 41(24): 8484-8490.

Fu, P. P., Xia, Q., Hwang, H. M., Ray, P. C., Yu, H. 2014. Mechanisms of

nanotoxicity: generation of reactive oxygen species. Journal of food and

drug analysis, 22(1): 64-75.

Gagné, F., Auclair, J., Turcotte, P., Fournier, M., Gagnon, C., Sauvé, S.,

Blaise, C. 2008. Ecotoxicity of CdTe quantum dots to freshwater

mussels: impacts on immune system, oxidative stress and

genotoxicity. Aquatic toxicology, 86(3): 333-340.


Galdiero, E., Falanga, A., Siciliano, A., Maselli, V., Guida, M., Carotenuto,

R., Tussellino, M., Lombardi, L., Benvenuto, G., Galdiero, S. 2017.

Daphnia magna and Xenopus laevis as in vivo models to probe toxicity

and uptake of quantum dots functionalized with gH625. International

journal of nanomedicine, 12, 2717.

Gallo, A., Manfra, L., Boni, R., Rotini, A., Migliore, L., Tosti, E. 2018.

Cytotoxicity and genotoxicity of CuO nanoparticles in sea urchin

spermatozoa through oxidative stress. Environment international, 118:

325-333.

Gedik, K., Eryaşar, A. R. 2020. Microplastic pollution profile of

Mediterranean mussels (Mytilus galloprovincialis) collected along the

Turkish coasts. Chemosphere, 260, 127570.

Glenn, J. B., White, S. A., Klaine, S. J. 2012. Interactions of gold

nanoparticles with freshwater aquatic macrophytes are size and species

dependent. Environmental toxicology and chemistry, 31(1): 194-201.

Gomes, T., Araújo, O., Pereira, R., Almeida, A. C., Cravo, A., Bebianno, M.

J. 2013. Genotoxicity of copper oxide and silver nanoparticles in the

mussel Mytilus galloprovincialis. Marine environmental research, 84:

51-59.

Gonçalves, J. M., Rocha, T., Mestre, N. C., Fonseca, T. G., Bebianno, M. J.

2020. Assessing cadmium-based quantum dots effect on the gonads of

the marine mussel Mytilus galloprovincialis. Marine Environmental

Research, 156, 104904.

Griffitt, R. J., Weil, R., Hyndman, K. A., Denslow, N. D., Powers, K., Taylor,

D., Barber, D. S. 2007. Exposure to copper nanoparticles causes gill

injury and acute lethality in zebrafish (Danio rerio). Environmental

science & technology, 41(23): 8178-8186.


Guldi, D. M., Prato, M. 2000. Excited-state properties of C60 fullerene

derivatives. Accounts of chemical research, 33(10): 695-703.

Handy, R. D., Owen, R., Valsami-Jones, E. 2008. The ecotoxicology of

nanoparticles and nanomaterials: current status, knowledge gaps,

challenges, and future needs. Ecotoxicology, 17(5): 315-325.

Hanna, S. K., Miller, R. J., Lenihan, H. S. 2014. Accumulation and toxicity of

copper oxide engineered nanoparticles in a marine mussel.

Nanomaterials, 4(3): 535-547.

Harvey, E. F., Cristescu, M. E., Dale, J., Hunter, H., Randall, C., Crease, T. J.

2020. Metal exposure causes rDNA copy number to fluctuate in

mutation accumulation lines of Daphnia pulex. Aquatic

Toxicology, 226, 105556.

Hazeem, L. J., Bououdina, M., Dewailly, E., Slomianny, C., Barras, A.,

Coffinier, Y., Szunerits, S., Boukherroub, R. 2017. Toxicity effect of

graphene oxide on growth and photosynthetic pigment of the marine

alga Picochlorum sp. during different growth stages. Environmental

Science and Pollution Research, 24(4): 4144-4152.

Hoseini, S. M., Hedayati, A., Mirghaed, A. T., Ghelichpour, M. 2016. Toxic

effects of copper sulfate and copper nanoparticles on minerals,

enzymes, thyroid hormones and protein fractions of plasma and

histopathology in common carp Cyprinus carpio. Experimental and

Toxicologic Pathology, 68(9): 493-503.

Hu, C., Liu, Y., Li, X., Li, M. 2013. Biochemical responses of duckweed

(Spirodela polyrhiza) to zinc oxide nanoparticles. Archives of

environmental contamination and toxicology, 64(4): 643-651.

Ismail, T., Lee, H. K., Kim, C., Kim, Y., Lee, H., Kim, J. H., Kwon, S., Huh,

T. L., Khang, D., Kim, S. H., Choi, S. C., Lee, H. S. 2019. Comparative

analysis of the developmental toxicity in Xenopus laevis and Danio


rerio induced by Al2O3 nanoparticle exposure. Environmental

Toxicology and Chemistry, 38(12): 2672-2681.

ISO. 2008. Nanotechnologies – Terminology and definitions for nano-objects

– Nanoparticles, nanofibre and nanoplate. In: Iso, International

Standards Organization (ed.) ISO/TS 27687. Geneva, Switzerland:

International Standards Organization (ISO).

Iswarya, V., Manivannan, J., De, A., Paul, S., Roy, R., Johnson, J. B., Kundu,

R., Chandrasekaran, N., Mukherjee, A., Mukherjee, A. 2016. Surface

capping and size-dependent toxicity of gold nanoparticles on different

trophic levels. Environmental Science and Pollution Research, 23(5):

4844-4858.

Jia, P. P., Sun, T., Junaid, M., Yang, L., Ma, Y. B., Cui, Z. S., Wei, D. P., Shi,

H. F., Pei, D. S. 2019. Nanotoxicity of different sizes of graphene (G)

and graphene oxide (GO) in vitro and in vivo. Environmental Pollution,

247: 595-606.

Jiang, H. S., Li, M., Chang, F. Y., Li, W., Yin, L. Y. 2012. Physiological

analysis of silver nanoparticles and AgNO3 toxicity to Spirodela

polyrhiza. Environmental Toxicology and Chemistry, 31(8): 1880-

1886.

Jiang, J. H., Pi, J., Jin, H., Cai, J. Y. 2018. Functional graphene oxide as

cancer-targeted drug delivery system to selectively induce oesophageal

cancer cell apoptosis. Artificial cells, nanomedicine, and

biotechnology, 46(sup3), S297-S307.

Josende, M. E., Nunes, S. M., de Oliveira Lobato, R., González-Durruthy, M.,

Kist, L. W., Bogo, M. R., Wasielesky, W., Sahoo, S., Nascimento, J. P.,

Furtado, C. A., Fattorini, D., Regoli, F., Machado, K., Werhli, A. V.,

Monserrat, J. M., Ventura-Lima, J. 2020. Graphene oxide and GST-

omega enzyme: An interaction that affects arsenic metabolism in the


shrimp Litopenaeus vannamei. Science of The Total Environment, 716,

136893.

Jung, J., Kasi, G., Seo, J. 2018. Development of functional antimicrobial

papers using chitosan/starch-silver nanoparticles. International journal

of biological macromolecules, 112: 530-536.

Juzenas, P., Chen, W., Sun, Y. P., Coelho, M. A. N., Generalov, R.,

Generalova, N., Christensen, I. L. 2008. Quantum dots and

nanoparticles for photodynamic and radiation therapies of

cancer. Advanced drug delivery reviews, 60(15): 1600-1614.

Kanwar, A. S. 2007. Brine shrimp (Artemia salina) a marine animal for simple

and rapid biological assays. Journal of Chinese Clinical Medicine, 2(4):

236-240.

Katsumiti, A., Gilliland, D., Arostegui, I., Cajaraville, M. P. 2015.

Mechanisms of toxicity of Ag nanoparticles in comparison to bulk and

ionic Ag on mussel hemocytes and gill cells. PloS one, 10(6):

e0129039.

Katsumiti, A., Gilliland, D., Arostegui, I., Cajaraville, M. P. 2014.

Cytotoxicity and cellular mechanisms involved in the toxicity of CdS

quantum dots in hemocytes and gill cells of the mussel Mytilus

galloprovincialis. Aquatic Toxicology, 153: 39-52.

Katsumiti, A., Thorley, A. J., Arostegui, I., Reip, P., Valsami-Jones, E.,

Tetley, T. D., Cajaraville, M. P. 2018. Cytotoxicity and cellular

mechanisms of toxicity of CuO NPs in mussel cells in vitro and

comparative sensitivity with human cells. Toxicology in Vitro, 48: 146-

158.

Katsumiti, A., Tomovska, R., Cajaraville, M. P. 2017. Intracellular

localization and toxicity of graphene oxide and reduced graphene oxide


nanoplatelets to mussel hemocytes in vitro. Aquatic Toxicology, 188:

138-147.

Keller, A. A., Adeleye, A. S., Conway, J. R., Garner, K. L., Zhao, L., Cherr,

G. N., Hong, J., Gardea-Torresdey, J. L., Godwin, H. A., Hanna, S., Ji,

Z., Kaweeteerawat, C., Lin, S., Lenihan, H. S., Miller, R. J., Nel, A. E.,

Peralta-Videa, J. R., Walker, S. L., Taylor, A. A., Torres-Duarte, C.,

Zink, J. I., Zuverza-Mena, N. 2017. Comparative environmental fate

and toxicity of copper nanomaterials. NanoImpact, 7: 28-40.

Keller, A. A., Wang, H., Zhou, D., Lenihan, H. S., Cherr, G., Cardinale, B. J.,

Miller, R., Ji, Z. 2010. Stability and aggregation of metal oxide

nanoparticles in natural aqueous matrices. Environmental science &

technology, 44(6): 1962-1967.

Keshari, A. K., Srivastava, R., Singh, P., Yadav, V. B., Nath, G. 2020.

Antioxidant and antibacterial activity of silver nanoparticles

synthesized by Cestrum nocturnum. Journal of Ayurveda and

integrative medicine, 11(1): 37-44.

Khan, B., Adeleye, A. S., Burgess, R. M., Russo, S. M., Ho, K. T. 2019.

Effects of graphene oxide nanomaterial exposures on the marine

bivalve, Crassostrea virginica. Aquatic Toxicology, 216, 105297.

Khoshnamvand, M., Hao, Z., Fadare, O. O., Hanachi, P., Chen, Y., Liu, J.

2020. Toxicity of biosynthesized silver nanoparticles to aquatic

organisms of different trophic levels. Chemosphere, 127346.

Kiser, M. A., Westerhoff, P., Benn, T., Wang, Y., Perez-Rivera, J., Hristovski,

K. 2009. Titanium nanomaterial removal and release from wastewater

treatment plants. Environmental science & technology, 43(17): 6757-

6763.


Kotil, T., Akbulut, C., Yön, N. D. 2017. The effects of titanium dioxide

nanoparticles on ultrastructure of zebrafish testis (Danio rerio). Micron,

100: 38-44.

Kumar, K. S., Han, T. 2010. Physiological response ofLemna species to

herbicides and its probable use in toxicity testing. Toxicology and

Environmental Health Sciences, 2(1): 39-49.

Kumar, R., Singh, R. K., Singh, D. P. 2016. Natural and waste hydrocarbon

precursors for the synthesis of carbon based nanomaterials: graphene

and CNTs. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 58: 976-1006.

Lee, B. T., Kim, H. A., Williamson, J. L., Ranville, J. F. 2016.

Bioaccumulation and in-vivo dissolution of CdSe/ZnS with three

different surface coatings by Daphnia magna. Chemosphere, 143: 115-

122.

Lee, J., Petris, M. J., Thiele, D. J. 2002. Characterization of mouse embryonic

cells deficient in the ctr1 high affinity copper transporter Identification

of a Ctr1-independent copper transport system. Journal of Biological

Chemistry, 277(43): 40253-40259.

Lekamge, S., Ball, A. S., Shukla, R., Nugegoda, D. 2020. The toxicity of

nanoparticles to organisms in freshwater. Reviews of Environmental

Contamination and Toxicology Volume 248: 1-80.

Lekamge, S., Miranda, A. F., Trestrail, C., Pham, B., Ball, A. S., Shukla, R.,

Nugegoda, D. 2019. The Toxicity of Nonaged and Aged Coated Silver

Nanoparticles to Freshwater Alga Raphidocelis subcapitata.

Environmental toxicology and chemistry, 38(11): 2371-2382.

Li, J., Schiavo, S., Rametta, G., Miglietta, M. L., La Ferrara, V., Wu, C.,

Manzo, S. 2017. Comparative toxicity of nano ZnO and bulk ZnO

towards marine algae Tetraselmis suecica and Phaeodactylum


tricornutum. Environmental Science and Pollution Research, 24(7):

6543-6553.

Li, J., Schiavo, S., Xiangli, D., Rametta, G., Miglietta, M. L., Oliviero, M.,

Changwen, W., Manzo, S. 2018. Early ecotoxic effects of ZnO

nanoparticle chronic exposure in Mytilus galloprovincialis revealed by

transcription of apoptosis and antioxidant-related

genes. Ecotoxicology, 27(3): 369-384.

Li, W., Yang, Y., Zhang, H., Xu, Z., Zhao, L., Wang, J., Qiu, Y., Liu, B.

2019. Improvements on biological and antimicrobial properties of

titanium modified by AgNPs-loaded chitosan-heparin polyelectrolyte

multilayers. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 30(5):

52.

Li, X., Ji, X., Wang, R., Zhao, J., Dang, J., Gao, Y., Jin, M. 2020. Zebrafish

behavioral phenomics employed for characterizing behavioral

neurotoxicity caused by silica nanoparticles. Chemosphere, 240,

124937.

Li, Z., Barnes, J. C., Bosoy, A., Stoddart, J. F., Zink, J. I. 2012. Mesoporous

silica nanoparticles in biomedical applications. Chemical Society

Reviews, 41(7): 2590-2605.

Liang, J., Jahraus, B., Balta, E., Ziegler, J. D., Hübner, K., Blank, N., Niesler,

B., Wabnitz, G. H., Samstag, Y. 2018. Sulforaphane inhibits

inflammatory responses of primary human T-cells by increasing ROS

and depleting glutathione. Frontiers in immunology, 9, 2584.

Liang, S., Chen, Y., Zhang, S., Cao, Y., Duan, J., Wang, Y., Sun, Z. 2020.

RhB-encapsulating silica nanoparticles modified with PEG impact the

vascular endothelial function in endothelial cells and zebrafish model.

Science of The Total Environment, 711, 134493.


Lin, L., Xu, M., Mu, H., Wang, W., Sun, J., He, J., Qiu, J. W., Luan, T. 2019.

Quantitative proteomic analysis to understand the mechanisms of zinc

oxide nanoparticle toxicity to Daphnia pulex (Crustacea: Daphniidae):

comparing with bulk zinc oxide and zinc salt. Environmental science &

technology, 53(9): 5436-5444.

Lish, R. A. D., Johari, S. A., Sarkheil, M., Yu, I. J. 2019. On how

environmental and experimental conditions affect the results of aquatic

nanotoxicology on brine shrimp (Artemia salina): A case of silver

nanoparticles toxicity. Environmental Pollution, 255, 113358.

Lu, C. J., Jiang, X. F., Junaid, M., Ma, Y. B., Jia, P. P., Wang, H. B., Pei, D.

S. 2017. Graphene oxide nanosheets induce DNA damage and activate

the base excision repair (BER) signaling pathway both in vitro and in

vivo. Chemosphere, 184: 795-805.

Lu, C., Luo, J., Liu, Y., Yang, X. 2020. The oxidative stress responses caused

by phthalate acid esters increases mRNA abundance of base excision

repair (BER) genes in vivo and in vitro. Ecotoxicology and

Environmental Safety, 208, 111525.

Luo, P., Roca, A., Tiede, K., Privett, K., Jiang, J., Pinkstone, J., Ma, G.,

Veinot, J., Boxall, A. 2018. Application of nanoparticle tracking

analysis for characterising the fate of engineered nanoparticles in

sediment-water systems. Journal of Environmental Sciences, 64: 62-71.

Magdolenova, Z., Collins, A., Kumar, A., Dhawan, A., Stone, V., Dusinska,

M. 2014. Mechanisms of genotoxicity. A review of in vitro and in vivo

studies with engineered nanoparticles. Nanotoxicology, 8(3): 233-278.

Malhotra, N., Ger, T. R., Uapipatanakul, B., Huang, J. C., Chen, K. H. C.,

Hsiao, C. D. 2020. Review of Copper and Copper Nanoparticle

Toxicity in Fish. Nanomaterials, 10(6): 1126.


Manzo, S., Miglietta, M. L., Rametta, G., Buono, S., Di Francia, G. 2013.

Embryotoxicity and spermiotoxicity of nanosized ZnO for

Mediterranean sea urchin Paracentrotus lividus. Journal of hazardous

materials, 254: 1-9.

Maselli, V., Siciliano, A., Giorgio, A., Falanga, A., Galdiero, S., Guida, M.,

Fulgione, D., Galdiero, E. 2017. Multigenerational effects and DNA

alterations of QDs-Indolicidin on Daphnia magna. Environmental

Pollution, 224: 597-605.

Meng, H., Xia, T., George, S., Nel, A. E. 2009. A predictive toxicological

paradigm for the safety assessment of nanomaterials. ACS nano, 3(7):

1620-1627.

Meng, X., Li, F., Wang, X., Liu, J., Ji, C., Wu, H. 2019. Combinatorial

immune and stress response, cytoskeleton and signal transduction

effects of graphene and triphenyl phosphate (TPP) in mussel Mytilus

galloprovincialis. Journal of hazardous materials, 378, 120778.

Meng, X., Li, F., Wang, X., Liu, J., Ji, C., Wu, H. 2020. Toxicological effects

of graphene on mussel Mytilus galloprovincialis hemocytes after

individual and combined exposure with triphenyl phosphate. Marine

Pollution Bulletin, 151, 110838.

Miao, A. J., Zhang, X. Y., Luo, Z., Chen, C. S., Chin, W. C., Santschi, P. H.,

Quigg, A. 2010. Zinc oxide–engineered nanoparticles: dissolution and

toxicity to marine phytoplankton. Environmental Toxicology and

Chemistry, 29(12): 2814-2822.

Michalet, X., Pinaud, F. F., Bentolila, L. A., Tsay, J. M., Doose, S., Li, J. J.,

Sundaresan, G., Wu, A. M., Gambhir, S. S., Weiss, S. 2005. Quantum

dots for live cells, in vivo imaging, and

diagnostics. Science, 307(5709): 538-544.


Mohan, B. S., Hosetti, B. B. 1999. Aquatic plants for toxicity assessment.

Environmental research, 81(4): 259-274.

Morelli, E., Salvadori, E., Basso, B., Tognotti, D., Cioni, P., Gabellieri, E.

2015. The response of Phaeodactylum tricornutum to quantum dot

exposure: Acclimation and changes in protein expression. Marine

environmental research, 111: 149-157.

Moreno-Garrido, I., Pérez, S., Blasco, J. 2015. Toxicity of silver and gold

nanoparticles on marine microalgae. Marine environmental research,

111: 60-73.

Mori, Y., Ono, T., Miyahira, Y., Nguyen, V. Q., Matsui, T., Ishihara, M. 2013.

Antiviral activity of silver nanoparticle/chitosan composites against

H1N1 influenza A virus. Nanoscale research letters, 8(1): 93.

Morsy, G. M., Abou El-Ala, K. S., Ali, A. A. 2016. Studies on fate and toxicity

of nanoalumina in male albino rats: oxidative stress in the brain, liver

and kidney. Toxicology and industrial health, 32(2): 200-214.

Mousavi, S. M., Soroshnia, S., Hashemi, S. A., Babapoor, A., Ghasemi, Y.,

Savardashtaki, A., Amani, A. M. 2019. Graphene nano-ribbon based

high potential and efficiency for DNA, cancer therapy and drug delivery

applications. Drug metabolism reviews, 51(1): 91-104.

Movafeghi, A., Khataee, A., Abedi, M., Tarrahi, R., Dadpour, M., Vafaei, F.

2018. Effects of TiO2 nanoparticles on the aquatic plant Spirodela

polyrrhiza: evaluation of growth parameters, pigment contents and

antioxidant enzyme activities. Journal of Environmental Sciences, 64:

130-138.

Mukherjee, K., Acharya, K. 2018. Toxicological effect of metal oxide

nanoparticles on soil and aquatic habitats. Archives of environmental

contamination and toxicology, 75(2): 175-186.


Musial, J., Krakowiak, R., Mlynarczyk, D. T., Goslinski, T., Stanisz, B. J.

2020. Titanium dioxide nanoparticles in food and personal care

products - what do we know about their safety?. Nanomaterials, 10(6):

1110.

Neal, C., Jarvie, H., Rowland, P., Lawler, A., Sleep, D., Scholefield, P. 2011.

Titanium in UK rural, agricultural and urban/industrial rivers: Geogenic

and anthropogenic colloidal/sub-colloidal sources and the significance

of within-river retention. Science of the Total Environment, 409(10):

1843-1853.

Nel, A., Xia, T., Mädler, L., Li, N. 2006. Toxic potential of materials at the

nanolevel. science, 311(5761): 622-627.

Nguyen, N. H., Padil, V. V. T., Slaveykova, V. I., Černík, M., Ševců, A. 2018.

Green synthesis of metal and metal oxide nanoparticles and their effect

on the unicellular alga Chlamydomonas reinhardtii. Nanoscale research

letters, 13(1): 1-13.

Nowack, B., Bucheli, T. D. 2007. Occurrence, behavior and effects of

nanoparticles in the environment. Environmental pollution, 150(1): 5-

22.

OECD, E. 2010. List of manufactured nanomaterials and list of endpoints for

phase one of the sponsorship programme for the testing of

manufactured nanomaterials: revision. OECD Environ Health Saf Publ

Ser Saf Manufactured Nanomaterials, 27: 1-16.

Oliviero, M., Schiavo, S., Dumontet, S., Manzo, S. 2019. DNA damages and

offspring quality in sea urchin Paracentrotus lividus sperms exposed to

ZnO nanoparticles. Science of The Total Environment, 651: 756-765.

Oliviero, M., Schiavo, S., Rametta, G., Miglietta, M. L., Manzo, S. 2017.

Different sizes of ZnO diversely affected the cytogenesis of the sea


urchin Paracentrotus lividus. Science of The Total Environment, 607:

176-183.

Oros, V., Toma, A. 2012. Ecotoxıcologıcal Effects Of Heavy Metals On

Duckweed Plants (Lemna Minor). Iı. Tests For Growth Rate Reducıng

By The Zınc. Scientific Bulletin Series D: Mining, Mineral Processing,

Non-Ferrous Metallurgy, Geology and Environmental Engineering,

26(1): 15.

Osborne, O. J., Lin, S., Chang, C. H., Ji, Z., Yu, X., Wang, X., Lin, S., Xia,

T., Nel, A. E. 2015. Organ-specific and size-dependent Ag nanoparticle

toxicity in gills and intestines of adult zebrafish. ACS nano, 9(10):

9573-9584.

Oukarroum, A., Zaidi, W., Samadani, M., Dewez, D. 2017. Toxicity of nickel

oxide nanoparticles on a freshwater green algal strain of Chlorella

vulgaris. BioMed research international, 2017.

Ozkan, S. A., Dedeoglu, A., Bakirhan, N. K., Ozkan, Y. 2019. Nanocarriers

Used Most in Drug Delivery and Drug Release: Nanohydrogel,

Chitosan, Graphene, and Solid Lipid/Ilac Dagitim ve Ilac Saliminda En

Cok Kullanilan Nanotasiyicilar: Nanohidrojel, Kitosan, Grafen ve Kati

Lipit. Turkish Journal of Pharmaceutical Sciences, 16(4): 481-493.

Parra, A. L., Yhebra, R. S., Sardiñas, I. G., Buela, L. I. 2001. Comparative

study of the assay of Artemia salina L. and the estimate of the medium

lethal dose (LD50 value) in mice, to determine oral acute toxicity of

plant extracts. Phytomedicine, 8(5): 395-400.

Pei, X., Zhu, Z., Gan, Z., Chen, J., Zhang, X., Cheng, X., Wan, Q., Wang, J.

2020. PEGylated nano-graphene oxide as a nanocarrier for delivering

mixed anticancer drugs to improve anticancer activity. Scientific

reports, 10(1): 1-15.


Perreault, F., Samadani, M., Dewez, D. 2014. Effect of soluble copper

released from copper oxide nanoparticles solubilisation on growth and

photosynthetic processes of Lemna gibba L. Nanotoxicology, 8(4):

374-382.

Phillips, E., Penate-Medina, O., Zanzonico, P. B., Carvajal, R. D., Mohan, P.,

Ye, Y., Humm, J., Gönen, M., Kalaigian, H., Schöder, H., Strauss, H.

W., Larson, S. M., Wiesner, U., Bradbury, M. S. 2014. Clinical

translation of an ultrasmall inorganic optical-PET imaging nanoparticle

probe. Science translational medicine, 6(260): 260ra149-260ra149.

Piccinno, F., Gottschalk, F., Seeger, S., Nowack, B. 2012. Industrial

production quantities and uses of ten engineered nanomaterials in

Europe and the world. Journal of Nanoparticle Research, 14(9): 1109.

Piplai, T., Kumar, A., Alappat, B. J. 2018. Exploring the Feasibility of

Adsorptive Removal of ZnO Nanoparticles from Wastewater. Water

Environment Research, 90(5): 409-423.

Pizzino, G., Irrera, N., Cucinotta, M., Pallio, G., Mannino, F., Arcoraci, V.,

Squadrito, F., Altavilla, D., Bitto, A. 2017. Oxidative stress: harms and

benefits for human health. Oxidative medicine and cellular longevity,

2017.

Poirier, I., Pallud, M., Kuhn, L., Hammann, P., Demortière, A., Jamali, A.,

Chicher, J., Caplat, C., Gallon, R. K., Bertrand, M. 2018. Toxicological

effects of CdSe nanocrystals on the marine diatom Phaeodactylum

tricornutum: The first mass spectrometry-based proteomic approach.

Ecotoxicology and environmental safety, 152: 78-90.

Poynton, H. C., Lazorchak, J. M., Impellitteri, C. A., Smith, M. E., Rogers,

K., Patra, M., Hammer, K. A., Allen, H. J., Vulpe, C. D. 2011.

Differential gene expression in Daphnia magna suggests distinct modes


of action and bioavailability for ZnO nanoparticles and Zn

ions. Environmental science & technology, 45(2): 762-768.

Qualhato, G., Rocha, T. L., de Oliveira Lima, E. C., e Silva, D. M., Cardoso,

J. R., Grisolia, C. K., de Sabóia-Morais, S. M. T. 2017. Genotoxic and

mutagenic assessment of iron oxide (maghemite-γ-Fe2O3) nanoparticle

in the guppy Poecilia reticulata. Chemosphere, 183: 305-314.

Rajasekar, T., Karthika, K., Muralitharan, G., Maryshamya, A., Sabarika, S.,

Anbarasu, S., Revathy K., Prasannabalaji, N., Kumaran, S. 2020. Green

synthesis of gold nanoparticles using extracellular metabolites of fish

gut microbes and their antimicrobial properties. Brazılıan Journal Of

Mıcrobıology.

Ren, C., Hu, X., Li, X., Zhou, Q. 2016. Ultra-trace graphene oxide in a water

environment triggers Parkinson's disease-like symptoms and metabolic

disturbance in zebrafish larvae. Biomaterials, 93: 83-94.

Renault, S., Baudrimont, M., Mesmer-Dudons, N., Gonzalez, P., Mornet, S.,

Brisson, A. 2008. Impacts of gold nanoparticle exposure on two

freshwater species: a phytoplanktonic alga (Scenedesmus subspicatus)

and a benthic bivalve (Corbicula fluminea). Gold bulletin, 41(2): 116-

126.

Reyes-Cerpa, S., Maisey, K., Reyes-López, F., Toro-Ascuy, D., Sandino, A.

M., Imarai, M. 2012. Fish cytokines and immune response. New

advances and contributions to fish biology, 3-57.

Ribeiro, F., Gallego-Urrea, J. A., Jurkschat, K., Crossley, A., Hassellöv, M.,

Taylor, C., Soares, A. M. V. M., Loureiro, S. 2014. Silver nanoparticles

and silver nitrate induce high toxicity to Pseudokirchneriella

subcapitata, Daphnia magna and Danio rerio. Science of the Total

Environment, 466: 232-241.


Rizvi, S. B., Ghaderi, S., Keshtgar, M., Seifalian, A. M. 2010. Semiconductor

quantum dots as fluorescent probes for in vitro and in vivo bio-

molecular and cellular imaging. Nano reviews, 1(1): 5161.

Roberts, R. J., Agius, C., Saliba, C., Bossier, P., Sung, Y. Y. 2010. Heat shock

proteins (chaperones) in fish and shellfish and their potential role in

relation to fish health: a review. Journal of fish diseases, 33(10): 789-

801.

Rocco, L., Santonastaso, M., Nigro, M., Mottola, F., Costagliola, D.,

Bernardeschi, M., Guidi, P., M., Lucchesi, P., Scarcelli, V., Corsi, I.,

Stingo, V., Frenzilli, G. 2015. Genomic and chromosomal damage in

the marine mussel Mytilus galloprovincialis: Effects of the combined

exposure to titanium dioxide nanoparticles and cadmium

chloride. Marine environmental research, 111: 144-148.

Rocha, T. L., Mestre, N. C., Sabóia-Morais, S. M. T., Bebianno, M. J. 2017.

Environmental behaviour and ecotoxicity of quantum dots at various

trophic levels: A review. Environment international, 98: 1-17.

Rogers, N. J., Franklin, N. M., Apte, S. C., Batley, G. E., Angel, B. M., Lead,

J. R., Baalousha, M. 2010. Physico-chemical behaviour and algal

toxicity of nanoparticulate CeO2 in freshwater. Environmental

Chemistry, 7(1): 50-60.

Ruenraroengsak, P., Kiryushko, D., Theodorou, I. G., Klosowski, M. M., Taylor, E.

R., Niriella, T., Palmieri, C., Yagüe, E., Ryan, M. P., Coombes, R. C., Xie, F.,

Porter, A. E. 2019. Frizzled-7-targeted delivery of zinc oxide nanoparticles to

drug-resistant breast cancer cells. Nanoscale, 11(27): 12858-12870.

Ruiz, P., Katsumiti, A., Nieto, J. A., Bori, J., Jimeno-Romero, A., Reip, P., Arostegui,

I., Orbea, A., Cajaraville, M. P. 2015. Short-term effects on antioxidant

enzymes and long-term genotoxic and carcinogenic potential of CuO

nanoparticles compared to bulk CuO and ionic copper in mussels Mytilus

galloprovincialis. Marine environmental research, 111: 107-120.


Sakshaug, E., Bjørge, A., Gulliksen, B., Loeng, H., Mehlum, F. 1992.

Økosystem Barentshavet.(The Barents Sea ecosystem). Norges

Allmennvitenskapelige Forskmingsrasd.

Saxena, P. 2019. Toxicity assessment of ZnO nanoparticles to freshwater

microalgae Coelastrella terrestris. Environmental Science and

Pollution Research, 26(26): 26991-27001.

SCENIHR (Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health

Risks). 2007. Opinion on the scientific aspects of the the existing and

proposed definitions relating to products of nanoscience and

nanotechnologies.

Schiavo, S., Oliviero, M., Miglietta, M., Rametta, G., Manzo, S. 2016.

Genotoxic and cytotoxic effects of ZnO nanoparticles for Dunaliella

tertiolecta and comparison with SiO2 and TiO2 effects at population

growth inhibition levels. Science of the Total Environment, 550: 619-

627.

Schieber, M., Chandel, N. S. 2014. ROS function in redox signaling and

oxidative stress. Current biology, 24(10): R453-R462.

Selck, H., Handy, R. D., Fernandes, T. F., Klaine, S. J., Petersen, E. J. 2016.

Nanomaterials in the aquatic environment: A European Union–United

States perspective on the status of ecotoxicity testing, research

priorities, and challenges ahead. Environmental Toxicology and

Chemistry, 35(5): 1055-1067.

Senapati, V. A., Kumar, A., Gupta, G. S., Pandey, A. K., Dhawan, A. 2015.

ZnO nanoparticles induced inflammatory response and genotoxicity in

human blood cells: A mechanistic approach. Food and Chemical

Toxicology, 85: 61-70.

Shakhristova, E. V., Stepovaya, E. A., Rudikov, E. V., Novitskii, V. V. 2019.

Oxidative Modification of Redox Proteins: Role in the Regulation of


HBL-100 Cell Proliferation. Bulletin of experimental biology and

medicine, 167(1): 30-34.

Sharma, V., Kumar, A., Dhawan, A. 2012. Nanomaterials: exposure, effects

and toxicity assessment. Proceedings of the National Academy of

Sciences, India Section B: Biological Sciences, 82(1): 3-11.

Sheir, S. K., Handy, R. D., Henry, T. B. 2013. Effect of pollution history on

immunological responses and organ histology in the marine mussel

Mytilus edulis exposed to cadmium. Archives of environmental

contamination and toxicology, 64(4): 701-716.

Shetti, N. P., Bukkitgar, S. D., Kakarla, R. R., Reddy, C., Aminabhavi, T. M.

2019. ZnO-based nanostructured electrodes for electrochemical sensors

and biosensors in biomedical applications. Biosensors and

Bioelectronics, 111417.

Smeraldi, J., Ganesh, R., Hosseini, T., Khatib, L., Olson, B. H., Rosso, D.

2017. Fate and toxicity of zinc oxide nanomaterial in municipal

wastewaters. Water Environment Research, 89(9): 880-889.

Soares, J. C., Pereira, T. C. B., Costa, K. M., Maraschin, T., Basso, N. R.,

Bogo, M. R. 2017. Developmental neurotoxic effects of graphene oxide

exposure in zebrafish larvae (Danio rerio). Colloids and Surfaces B:

Biointerfaces, 157: 335-346.

Song, G., Hou, W., Gao, Y., Wang, Y., Lin, L., Zhang, Z., Niu, Q., Ma, R.,

Mu, L., Wang, H. 2016. Effects of CuO nanoparticles on Lemna minor.

Botanical studies, 57(1): 1-8.

Sørensen, S. N., Baun, A. 2015. Controlling silver nanoparticle exposure in

algal toxicity testing–a matter of timing. Nanotoxicology, 9(2): 201-

209.

Sorg, O. 2004. Oxidative stress: a theoretical model or a biological reality?.

Comptes rendus biologies, 327(7): 649-662.


Sousa, C. A., Soares, H. M., Soares, E. V. 2018. Toxic effects of nickel oxide

(NiO) nanoparticles on the freshwater alga Pseudokirchneriella

subcapitata. Aquatic toxicology, 204: 80-90.

Stern, B. R. 2010. Essentiality and toxicity in copper health risk assessment:

overview, update and regulatory considerations. Journal of Toxicology

and Environmental Health, Part A, 73(2-3): 114-127.

Stone, V., Johnston, H., Schins, R. P. 2009. Development of in vitro systems

for nanotoxicology: methodological considerations. Critical reviews in

toxicology, 39(7): 613-626.

Sun, B., Pokhrel, S., Dunphy, D. R., Zhang, H., Ji, Z., Wang, X., Wang, M.,

Liao, Y. P., Chang, C. H., Dong, J., Li, R., Mädler, L., Brinker, J., Nel,

A. E., Xia, T. 2015. Reduction of acute inflammatory effects of fumed

silica nanoparticles in the lung by adjusting silanol display through

calcination and metal doping. ACS nano, 9(9): 9357-9372.

Sun, J., Zhou, Q., Hu, X. 2019. Integrating multi-omics and regular analyses

identifies the molecular responses of zebrafish brains to graphene

oxide: perspectives in environmental criteria. Ecotoxicology and

environmental safety, 180: 269-279.

Suriyaprabha, R., Balu, K. S., Karthik, S., Prabhu, M., Rajendran, V., Aicher,

W. K., Maaza, M. 2019. A sensitive refining of in vitro and in vivo

toxicological behavior of green synthesized ZnO nanoparticles from the

shells of Jatropha curcas for multifunctional biomaterials

development. Ecotoxicology and environmental safety, 184, 109621.

Tarrahi, R., Khataee, A., Movafeghi, A., Rezanejad, F. 2018. Toxicity of ZnSe

nanoparticles to Lemna minor: Evaluation of biological responses.

Journal of environmental management, 226: 298-307.

Taze, C., Panetas, I., Kalogiannis, S., Feidantsis, K., Gallios, G. P., Kastrinaki,

G., Konstandopoulos, A. T., Václavíková, M., Ivanicova, L.,


Kaloyianni, M. 2016. Toxicity assessment and comparison between

two types of iron oxide nanoparticles in Mytilus

galloprovincialis. Aquatic toxicology, 172: 9-20.

Thiagarajan, V., Natarajan, L., Seenivasan, R., Chandrasekaran, N.,

Mukherjee, A. 2019. Tetracycline affects the toxicity of P25 n-TiO2

towards marine microalgae Chlorella sp. Environmental research, 179,

108808.

Thirukumaran, P., Atchudan, R., Parveen, A. S., Kalaiarasan, K., Lee, Y. R.,

Kim, S. C. 2019. fabrication of Zno nanoparticles adorned nitrogen-

doped carbon balls and their application in photodegradation of organic

dyes. Scientific Reports, 9(1): 1-13.

Torres‐Duarte, C., Hutton, S., Vines, C., Moore, J., Cherr, G. N. 2019. Effects

of soluble copper and copper oxide nanoparticle exposure on the

immune system of mussels, Mytilus galloprovincialis. Environmental

toxicology, 34(3): 294-302.

Uzair, B., Liaqat, A., Iqbal, H., Menaa, B., Razzaq, A., Thiripuranathar, G.,

Rana, N. F., Menaa, F. 2020. Green and Cost-Effective Synthesis of

Metallic Nanoparticles by Algae: Safe Methods for Translational

Medicine. Bioengineering, 7(4): 129.

Vale, G., Mehennaoui, K., Cambier, S., Libralato, G., Jomini, S., Domingos,

R. F. 2016. Manufactured nanoparticles in the aquatic environment-

biochemical responses on freshwater organisms: a critical overview.

Aquatic toxicology, 170: 162-174.

Van Der Zande, M., Vandebriel, R. J., Groot, M. J., Kramer, E., Rivera, Z. E.

H., Rasmussen, K., Ossenkoppele, J. S., Tromp, P., Gremmer, E. R.,

Peters, R. J. B., Hendriksen, P. J., Marvin, H. J. P., Hoogenboom, R. L.

A. P., Peijnenburg, A. A. C. M., Bouwmeester, H. 2014. Sub-chronic


toxicity study in rats orally exposed to nanostructured silica. Particle

and fibre toxicology, 11(1): 8.

Van Hoeck, A., Horemans, N., Monsieurs, P., Cao, H. X., Vandenhove, H.,

Blust, R. 2015. The first draft genome of the aquatic model plant Lemna

minor opens the route for future stress physiology research and

biotechnological applications. Biotechnology for biofuels, 8(1): 188.

Vazquez-Muñoz, R., Meza-Villezcas, A., Fournier, P. G. J., Soria-Castro, E.,

Juarez-Moreno, K., Gallego-Hernández, A. L., Bogdanchikova, N.,

Vazquez-Duhalt, R., Huerta-Saquero, A. 2019. Enhancement of

antibiotics antimicrobial activity due to the silver nanoparticles impact

on the cell membrane. PloS one, 14(11), e0224904.

Verma, S. K., Nisha, K., Panda, P. K., Patel, P., Kumari, P., Mallick, M. A.,

Sarkar, B., Das, B. 2020. Green synthesized MgO nanoparticles infer

biocompatibility by reducing in vivo molecular nanotoxicity in

embryonic zebrafish through arginine interaction elicited apoptosis.

Science of the Total Environment, 713, 136521.

Viarengo, A., Lowe, D., Bolognesi, C., Fabbri, E., Koehler, A. 2007. The use

of biomarkers in biomonitoring: a 2-tier approach assessing the level of

pollutant-induced stress syndrome in sentinel organisms. Comparative

Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology &

Pharmacology, 146(3): 281-300.

Vignardi, C. P., Hasue, F. M., Sartório, P. V., Cardoso, C. M., Machado, A.

S., Passos, M. J., Santos, T. C. A., Nucci, J. M., Hewer, T. L. R.,

Watanabe, I. S., Gomes, V., Phan, N.V. 2015. Genotoxicity, potential

cytotoxicity and cell uptake of titanium dioxide nanoparticles in the

marine fish Trachinotus carolinus (Linnaeus, 1766). Aquatic



Villanueva, M., Thornley, K., Augustine, G. J., Wightman, R. M. 2006.

Synapsin II negatively regulates catecholamine release. Brain cell

biology, 35(2-3): 125-136.

Von Moos, N., Slaveykova, V. I. 2014. Oxidative stress induced by inorganic

nanoparticles in bacteria and aquatic microalgae–state of the art and

knowledge gaps. Nanotoxicology, 8(6): 605-630.

Vujovic, M., Kostic, E. 2019. Titanium Dioxide and Zinc Oxide Nanoparticles

in Sunscreens: A Review of Toxicological Data. Journal of cosmetic

science, 70(5): 223-234.

Wang, D. 2018. Nanotoxicology in Caenorhabditis elegans. Singapore:

Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-13-0233-6.

Wang, T., Huang, W., Costa, M. M., Secombes, C. J. 2011. The gamma-chain

cytokine/receptor system in fish: more ligands and receptors. Fish &

shellfish immunology, 31(5): 673-687.

Weir, A., Westerhoff, P., Fabricius, L., Hristovski, K., Von Goetz, N. 2012.

Titanium dioxide nanoparticles in food and personal care products.

Environmental science & technology, 46(4): 2242-2250.

Westerhoff, P., Song, G., Hristovski, K., Kiser, M. A. 2011. Occurrence and

removal of titanium at full scale wastewater treatment plants:

implications for TiO2 nanomaterials. Journal of Environmental

Monitoring, 13(5): 1195-1203.

Wigginton, N. S., Haus, K. L., Hochella Jr, M. F. 2007. Aquatic environmental

nanoparticles. Journal of environmental monitoring, 9(12): 1306-1316.

Wongkamhaeng, K., Wang, J., Banas, J. A., Dawson, D. V., Holloway, J. A.,

Haes, A. J., Denry, I. 2020. Antimicrobial efficacy of platinum‐doped

silver nanoparticles. Journal of Biomedical Materials Research Part B:

Applied Biomaterials, 108(8): 3393-3401.

https://doi.org/10.1007/978-981-13-0233-6


Wu, D., Liu, Z., Cai, M., Jiao, Y., Li, Y., Chen, Q., Zhao, Y. 2019. Molecular

characterisation of cytochrome P450 enzymes in waterflea (Daphnia

pulex) and their expression regulation by polystyrene nanoplastics.

Aquatic Toxicology, 217, 105350.

Xia, T., Kovochich, M., Liong, M., Mädler, L., Gilbert, B., Shi, H., Yeh, J. I.,

Zink, J. I., Nel, A. E. 2008. Comparison of the mechanism of toxicity

of zinc oxide and cerium oxide nanoparticles based on dissolution and

oxidative stress properties. ACS nano, 2(10): 2121-2134.

Xiang, Q. Q., Wang, D., Zhang, J. L., Ding, C. Z., Luo, X., Tao, J., Ling, J.,

Shea, D., Chen, L. Q. 2020. Effect of silver nanoparticles on gill

membranes of common carp: modification of fatty acid profile, lipid

peroxidation and membrane fluidity. Environmental Pollution, 256,

113504.

Xiong, G., Deng, Y., Liao, X., Zhang, J. E., Cheng, B., Cao, Z., Lu, H. 2020.

Graphene oxide nanoparticles induce hepatic dysfunction through the

regulation of innate immune signaling in zebrafish (Danio rerio).

Nanotoxicology, 14(5): 667-682.

Yan, J., Chen, S., Zuo, Z., He, C., Yi, M. 2020. Graphene oxide quantum dot

exposure induces abnormalities in locomotor activities and mechanisms

in zebrafish (Danio rerio). Journal of Applied Toxicology, 40(6): 794-

803.

Yin, J. J., Liu, J., Ehrenshaft, M., Roberts, J. E., Fu, P. P., Mason, R. P., Zhao,

B. 2012. Phototoxicity of nano titanium dioxides in HaCaT

keratinocytes—generation of reactive oxygen species and cell damage.

Toxicology and applied pharmacology, 263(1): 81-88.

Yu, K. N., Yoon, T. J., Minai-Tehrani, A., Kim, J. E., Park, S. J., Jeong, M.

S., Ha, S. W., Lee, J. K., Kim, J. S., Cho, M. H. 2013. Zinc oxide

nanoparticle induced autophagic cell death and mitochondrial damage


via reactive oxygen species generation. Toxicology in Vitro, 27(4):

1187-1195.

Yue, L., Zhao, J., Yu, X., Lv, K., Wang, Z., Xing, B. 2018. Interaction of CuO

nanoparticles with duckweed (Lemna minor. L): Uptake, distribution

and ROS production sites. Environmental Pollution, 243: 543-552.

Žaltauskaitė, J., Norvilaitė, R. 2013. Phytotoxicity of amidosulfuron

(sulfonylureas herbicide) to aquatic macrophyte Lemna minor L.

Biologija, 59(2).

Zhao, G., Zhang, T., Sun, H., Liu, J. X. 2020. Copper nanoparticles induce

zebrafish intestinal defects via endoplasmic reticulum and oxidative

stress. Metallomics, 12(1): 12-22.

Zhao, X., Ren, X., Zhu, R., Luo, Z., Ren, B. 2016. Zinc oxide nanoparticles

induce oxidative DNA damage and ROS-triggered mitochondria-

mediated apoptosis in zebrafish embryos. Aquatic toxicology, 180: 56-

70.

Zhou, C., Vitiello, V., Pellegrini, D., Wu, C., Morelli, E., Buttino, I. 2016.

Toxicological effects of CdSe/ZnS quantum dots on marine planktonic

organisms. Ecotoxicology and environmental safety, 123: 26-31.

Zhu, Y., Xu, J., Lu, T., Zhang, M., Ke, M., Fu, Z., Pan, X., Qian, H. 2017. A

comparison of the effects of copper nanoparticles and copper sulfate on

Phaeodactylum tricornutum physiology and transcription.

Environmental Toxicology and Pharmacology, 56: 43-49.

Zia, G., Sadia, H., Nazir, S., Ejaz, K., Ali, S., Ihsan, H., Iqbal, T., Khan, M.

A. R., Raza, A., Andleeb, S. 2018. In vitro studies on cytotoxic, DNA

protecting, antibiofilm and antibacterial effects of Biogenic silver

nanoparticles prepared with Bergenia ciliata rhizome extract. Current

pharmaceutical biotechnology, 19(1): 68-78.


BÖLÜM 4

Tarla Bitkileri’nde Azot Kullanım ve Geri Kazanım Etkinliği

Öğr. Gör. Dr. Sipan SOYSAL1

Arş. Gör. Dr. Özge UÇAR2

Arş. Gör. Dr. Abdurrahim YILMAZ3

1Siirt Üniversitesi, Kurtlana Meslek Yüksekokulu, Bitkisel ve Hayvansal Üretim Bölümü (Sorumlu yazar) Email: [email protected] 2 Siirt Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü 3 Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü


Giriş

Azot, doğada yaygın bulnan bir elementtir ki atmosferde, litosferde ve

hidrosferde bulunur (Mengel ve ark., 2001). Azot, girdiği doğal

ekosistemlerin bileşimini, verimliliğini ve diğer bazı özelliklerini

değiştirir (Vitousek ve ark., 2002). Nitrat, amonyum ve üre gübreleri

bitkisel üretimde temel azot gübresi formlarıdır. Bitkilerde kökten

alımları ve sinyalizasyon süreçleri farklılık göstermektedir. Nitratın

köklerde sitokinin sentezini uyardığı bilinirken, ürenin bir hormonal

etkisi henüz tespit edilememiştir (Heuermann ve ark., 2021).

Bitkilerin uygulanan azotu kullanma verimliliği, bitkisel türlerin çoğu

için %50 civarındadır. Kumlu topraklarda yıkanma ve sıcak iklim

nedeniyle buharlaşma, azot kaybının asli yollardır (Jalpa ve ark., 2021).

Kumlu topraklarda azotlu gübrenin aşırı süzülmesi, azotun geri

kazanımını azaltır ve buu durum bitkilerde düşük verimle sonuçlanır

(Shareef ve ark., 2019). Daha yüksek ürün verimi için aşırı azotlu

gübreleme yapılması yeraltı suyunun kirlenmesine neden olabilir

(Lenka ve ark., 2013). Üre hidrolizini yavaşlatmak ve nitrifikasyon

sürecini inhibe etmek, bitkisel üretimi artırmak ve azot kirliliğini

azaltmada umut verici bir yaklaşımdır (Ashraf ve ark., 2019).

Nitrifikasyon ve üreaz inhibitörleri azot kayıplarını azaltır ve bitkilerin

azot kullanım verimliliğini arttırır. Fakat bu etki koşullara göre değişim

göstermektedir (Abalos ve ark., 2014).

Azot, bitkisel üretimde verimi sınırlayan önemli bir besindir.

Gübrelerin düşük "Azot Geri Kazanım Verimliliği" (buharlaşma,

yıkanma, denitrifikasyon ve erozyon nedeniyle bitkisel ürünlerin çoğu


için %50'den düşüktür) bu sorunun önemli bir bölümünü temsil

etmektedir (Fageria, 2014). Çiftçi ve araştırmacı deneyimleri

göstermiştir ki, öngörülemeyen sık şiddetli yağışlar denitrifikasyon

veya yıkanma yoluyla önemli azot kaybına neden olmaktadır (Torbert

ve ark., 1993). Azot, bitkilerin büyümesi ve üretkenliği için sınırlayıcı

bir faktör olmasını yanı sıra gübre olarak aşırı miktarda uygulandığında

düşük azot verimliliği, artan üretim maliyetleri ve kirlilik ile

sonuçlanabilmektedir (Rahman ve ark., 2014). Azotlu gübrelerin

verimli kullanımı, özellikle sulama yapılan tarım alanlarında ekonomik

ve çevresel açıdan kritik öneme sahiptir (Erman ve ark., 2011; Janat,

2008). Salma sulama koşullarında azotlu gübrelerin aşırı kullanımı,

azot yıkanmasının artmasına ve azotun geri kazanım verimliliğinin

azalmasına neden olabilmektedir (Zhang ve ark., 2016).

Azot, bitkisel ürün veriminin oluşumunda çok önemlidir. Bununla

birlikte, günümüzde tarlalara uygulanan azotlu gübrelerin yarısından

fazlası tarımsal sistemlerin dışına çıkarak çevreye karışmakta, kaynak

israfına yol açmakta, hava, su, toprak ve biyoçeşitliliğe yönelik tehditler

üretmekte ve sera gazı salımına sebep olmaktadır. Geçtiğimiz 50 yılda

124 ülke tarafından verim ve toplam azot girdileri Lassaletta ve ark.,

(2014) tarafından değerlendirilmiştir. Genel olarak, sentetik gübre

yerine simbiyotik azot fiksasyonundan daha yüksek oranda azot

sağlayan ülkelerin daha iyi bir azot kullanım verimliliğine sahip olduğu

görülmüştür.

Mikroorganizmalar birçok organik ve mineral bileşikten azot

koparabilirler. Toprağa giren azotun çoğu polimer formundadır. Bu


polimerlerin ilk olarak hücre dışı enzimler tarafından daha küçük

birimlere ayrılmaları gerekir. Organik azotun çoğu topraktan

emilmeden önce mineralize edilir (NH₄⁺’ya dönüştürülür).

NH₄⁺yüksek konsantrasyonlarda mevcut olduğunda, alternatif azot

kaynaklarının (NO3- ve organik moleküller) kullanımı genellikle kısılır.

Bu yolak genellikle çözme-bağlama-devretme (mineralization-

immobilization-turnover, MIT route) yolağı olarak bilinir. Azot

alımında organik azot kullanımı, büyüme için hem enerji hem de karbon

tedarik etme avantajına sahiptir (Geisseler ve ark., 2010).

Kök nodül bakterileri ile simbiyotik azot indirgeyebilen bitkiler

tarafından çeşitli kaynaklardan azot alımını birçok faktör etkiler

(Wysokinski & Lozak, 2021). Örneğin, nohut ve Mezorhizobium

arasındaki simbiyoz, nohutların verimliği açısından çok önemlidir

(Esfahani ve ark., 2014). Ayrıca baklagillerle baklagil olmayan türlerin

karışık ekim sistemleri, biyolojik azot fiksasyonu ile azot girdi

gereksinimlerini azaltabilir (Du ve ark., 2020).

Toprağa azotlu gübre eklenmesi, “ilave edilen azot etkileşimi” (added

nitrogen interaction) adı verilen bir etki ile doğal toprak azotunun

emilimini uyarır. Topraktaki rezervlerin ikamesi nedeniyle, eklenen

azot etkileşimi, bitkilerin azot geri kazanım verimliliğini

etkileyebilmektedir. İzotopik yöntem veya karşılaştırma yöntemleri ile

topraklar veya uygulamalar için azot geri kazanım verimliliğinin

karşılaştırılmasının doğru yapılabilmesi için, ilave edilen azot

etkileşimi rolünün dikkate alınması gerekmektedir (Rao ve ark., 1991).

Azotlu gübrenin derin toprak katmanlarına verilmesi, tohum verimini,


azot geri kazanım verimliliğini ve kök özelliklerini etkilemektedir.

Azot içeren gübrelerin derine verilmesi, ürün verimini ve azot geri

kazanım verimliliğini artırmak için etkili bir uygulama haline gelmiştir

(Chen ve ark., 2020).

Tarla Bitkileri’nde Yürütülen Çalışmalar

Yaygın kullanılan nitrifikasyon inhibitörleri (dicyandiamide ve 3,4-

dimethylepyrazole phosphate (DMPP)) ve yaygın kullanılan üreaz

inhibitörü olan N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT), Abalos ve

ark., (2014) tarafından karşılaştırılmıştır. Ürün verimi ve azot kullanım

etkinliği için ortalama artışlar nitrifikasyon inhibitörlerinde %7,.5,

üreaz inhibitöründe ise %12.9 oranında gerçekleşmiştir. Etki gücünün,

çevresel ve yönetsel faktörlere bağlı olarak değiştiği kanaatine

varılmıştır. Yüksek düzeyde tepkinin görüldüğü koşulların kaba yapılı

topraklar ve/veya yüksek düzeyde azot uygulamalarında gerçekleştiği

sonucuna varılmıştır. Aynı zamanda alkali toprak koşullarında (pH ≥

8), üreaz inhibitörü olan NBPT’nin en yüksek etkiy boyutunu

oluşturduğu görülmüştür.

Yüksek verim hedefiyle yapılan mısır (Zea mays) tarımında, mısır

bitkisi kısa sürelerde büyük miktarlarda azot almaya zorlanmaktadır

(Osterholz ve ark., 2017). Toprak azot mevcudiyetinde zamansal ve

mekansal değişkenlik, çiftçilerin mısır tarlalarını azotlu gübreler ile

aşırı gübrelemesine neden olmaktadır (Sela ve ark., 2017). Daha düşük

azot dengesi hedeflemek ve daha yüksek azot geri kazanım verimliliği

elde etmek, mısır yetiştirme sistemlerinde azot oksit emisyonlarını

azaltmaktadır (Omonode ve ark., 2017). Azotlu gübrelerin mısır


gereksinimlerine göre bölünmüş uygulamaları azot kullanım

verimliliğini artırmaktadır (Cueto-Wong ve ark., 2013). Mueller ve

ark., (2017) tarafından yapılmış bir çalışmada, azotun geç bölünmüş

uygulamaları mısır bitkisinde azot geri kazanımını artırmış ancak orta

ila yüksek azot dozları altında verimi artırmamıştır. Çalışmanın V12

aşamasında, yani geç dönem bölünmüş azot uygulamaları (bitkilerin 12

yapraklı olduğu büyüme aşaması), toplam azot alımını ve azot geri

kazanım verimliliğini artırmıştır. Çalışma sonucunda geç uygulanan

bölünmüş azot ile azot geri kazanımındaki kazanımların sebebinin,

püsküllenme sonrası artan azot alımı olduğu sonucuna varılmıştır.

Ayrıca R6 aşamasında artan tüm bitki azot birikimi oranını, dane

veriminin artmasına teşvik etmemiştir.

Doaei ve ark., (2020), nohutta tohum verimi ve azot kullanım

etkinliğinin değişimini dört azot oranında (0, 2, 4 ve 6 kg N/da), iki

ekim tarihinde (ocak başı ve şubat başı) ve iki biyolojik gübreleme

uygulaması altında (Mesorhizobium inokülasyonu aşılaması yapılan

veya yapılmayan) karşılaştırmışlardır. Tohum verimi, azot kullanım

verimliliği ve azot kullanım verimliliği değerlerinin en yüksek değere

ocak ayı başındaki ekimde eriştiğini bildirmişlerdir. Tohumda protein

içeriği ve samanda azot içeriği değerlerini en yüksek şubat başındaki

ekimde elde etmişlerdir. Denemede tohumun protein içeriği, bitkisel

artıkların azot içeriği ve tohum verimi artan azot uygulaması ile paralel

olarak artmış olsa da azot verimliliği ve azot kullanım etkinliği

azalmıştır. Çalışma sonucunda Mesorhizobium ile aşılama

uygulamasının verim ve azot kullanım etkinliğini pozitif yönde


etkilediği ancak azot verimliliği bakımından negatif yönde etkilediği

tespiti yapılmıştır.

Farklı toprak işleme yöntemleri ve bakiye azotun nohutta verim ve azot

kullanım etkinliğine etkisini araştıran Kayan ve ark. (2020), buğday-

buğday, buğday-nadas ve buğday-nohut ekim nöbeti sistemlerini ve

dört azot dozunu (0, 50, 100, 150 kg/da) değerlendirmişlerdir.

Çalışmada bitkide protein ve azot oranının, azaltılmış şekilde işlenen

topraklarda daha yüksek olduğu, azot kullanım etkinliğinin ise

geleneksel işlenen topraklarda daha yüksek olduğu sonucuna

varılmıştır. Artan azot dozları azot kullanım etkinliğini azaltırken, azot

alım etkinliğini artırmıştır. Tane verimi hariç incelenen tüm

özelliklerde yıllar arasında önemli farklılıklar görülmüştür.

Esfahani ve ark., (2014) Mesorhizobium ciceri'nin farklı suşlarını test

ettiği çalışmada, Mesorhizobium ciceri C-15 suşu ile oluşan nohut

simbiyotik ilişkisinde verimliliğin arttığını, bu durumun, organik asit

oluşumunun iyileşen kapasitesi ve nodül karbon ve azot

metabolizmasına bağlı anahtar enzimlerin faaliyetleri ile ilişkili

olduğunu bildirmiştir.

Bezelye’nin (Pisum sativum) Rhizobium aşılamasına verdiği yanıt

Solaiman ve ark., (2003) tarafından araştırılmıştır. Bulgulara göre

Rhizobium aşılaması sonucunda nodülasyon, büyüme, azot aktivitesi,

kuru madde üretimi ve azot alımı önemli ölçüde artmıştır. Nodül sayısı

ve kuru ağırlığı, kök nodül bakterilerinin azot aktivitesi, sürgün kuru

ağırlığı, azot içeriği ve azot alımı arasında, bitkilerin hem çiçeklenme


hem de bakla doldurma aşamalarında pozitif korelasyonlar

gözlenmiştir.

Heuermann ve ark., (2021) 2 yıl sürdürdükleri denemelerinde 15 adet

kolza hattını amonyum nitrat ve üreaz inhibitörü ile gübreleyip bu

hatları tohum verimi ve nitrojenle ilgili verim parametreleri bakımından

analiz etmişlerdir. Genotipe bağlı olarak tutarlı etkinin ortaya çıkmasını

engelleyen bireysel hatların performansı üzerinde önemli bir çevresel

etki oluşmasına, amonyum nitrat bazlı beslenmenin tüm hatlarda

ortalama olarak tohum verimini artırdığı görülmüştür. Çalışmada üreye

kıyasla, amonyum nitrat bazlı beslenmenin, sitokininlerle birlikte nitrat

veya toplam nitrojenin translokasyonunu arttırdığı görülürken, üre

muamelesindeki translokasyon oranları, üre toprak çözeltisinde sabit

kaldığı sürece daha düşük çıkmıştır. Daha sonraki gelişim

dönemlerinde (üre hidrolize olduğunda), nitrojen ve sitokinin

translokasyonu artmıştır. Sonuç olarak ürenin, sürgündeki azot

bölünmesini üretici organlara doğru artırma eğiliminde olduğu tespit

edilmiştir. Aynı zamanda filizlerdeki toplam nitrojen birikiminde

görülen farklılıklar, vejetasyon döneminin sonunda görülmemiştir.

Nitrojen alımı ve nitrojen kullanım verimliliğinin ise uygulanan iki

nitrojen formu arasında tutarlı bir şekilde farklı olmadığı sonucuna

varılmıştır.


SONUÇ

Bitki-toprak-iklim-gübre tipi kombinasyonlarının bir sonucu olarak

uçma, yıkanma, erozyon ve denitrifikasyon nedeniyle tarla bitkileri

üretiminde azot geri kazanım verimliliği mahsullerin çoğu için %

50'den düşük olmaktadır. Özellikle sulanan koşullarda düşük seviyede

olan azot geri kazanımı daha büyük ekonomik ve çevresel kayıplar

oluşturmaktadır. Kumlu topraklar, gübre bölme sayıları, yüzeye serpme

uygulamaları ve diğer birçok husus, azot geri kazanım verimliliği

açısından bu derlemede bakliyatlar ve diğer birkaç tarla bitkisi türü için

değerlendirilmiştir. Elde edilen araştırma sonuçlarına göre azotlu

gübrelerin yüksek maliyeti ve düşük verimliliği tarımda büyük endişe

arz etmektedir. Faydalı serbest veya simbiyotik bakteriler tarafından

sağlanan biyolojik azot fiksasyonu, azot geri kazanım verimliliğini

artırmanın çok iyi bir yoludur. Bu açıdan özellikle yemeklik dane

baklagiller ayrı bir öneme sahiptir ve ekim nöbetleri içerisinde yer

almaları gereken türlerdir. Özellikle geçirgen toprak koşulları altında

gübrenin birden fazla parçaya bölünmesi veya yavaş salınımlı gübreler

kullanımı sadece daha iyi azot geri kazanım verimliliği için değil aynı

zamanda daha yüksek verim ve daha düşük üretim maliyetleri için

kullanışlı ve faydalı yöntemlerdir.


KAYNAKLAR

Abalos, D., Jeffery, S., Sanz-Cobena, A., Guardia, G., Vallejo, A. 2014. Meta-

analysis of the effect of urease and nitrification inhibitors on crop

productivity and nitrogen use efficiency. Agriculture, Ecosystems &

Environment, 189: 136–144.

Ashraf, M. N., Aziz, T., Maqsood, M. A., Bilal, H. M., Raza, S., Zia, M.,

Wang, Y. 2019. Evaluating organic materials coating on urea as

potential nitrification inhibitors for enhanced nitrogen recovery and

growth of maize (Zea mays). Int. J. Agric. Biol, 22: 1102-1108.

Chen, Y., Fan, P., Mo, Z., Kong, L., Tian, H., Duan, M., ... Pan, S. 2020. Deep

placement of nitrogen fertilizer affects grain yield, nitrogen recovery

efficiency, and root characteristics in direct-seeded rice in South China.

Journal of Plant Growth Regulation, 1-9..

Cueto-Wong, J. A., Reta-Sánchez, D. G., Figueroa-Viramontes, U., Quiroga-

Garza, H. M., Ramos-Rodríguez, A., Peña-Cabriales, J. J. 2013. Forage

corn nitrogen recovery from a split 15N fertilizer application. Ingeniería

Agricola y Biosistemas, 5(1): 11-16.

Doaei, F., Moghaddam, A. N., karizaki, A. R., Aldaghi, M. 2020.

Environmental and nutritional effects on yield and nitrogen efficiency

of chickpea (Cicer arietinum L.) in a warm and semi-arid climate of

Iran. Journal of Plant Nutrition, 43(17): 2610–2621.

Du, Q., Zhou, L., Chen, P., Liu, X., Song, C., Yang, F., ... Yong, T. 2020.

Relay-intercropping soybean with maize maintains soil fertility and

increases nitrogen recovery efficiency by reducing nitrogen input. The

Crop Journal, 8(1): 140-152.

Erman, M., Demir, S., Ocak, E., Tufenkci, S., Oguz, F., Akkopru, A., 2011

Effects of Rhizobium, arbuscular mycorrhiza and whey applications on

some properties in chickpea (Cicer arietinum L.) under irrigated and


rainfed conditions 1-Yield, yield components, nodulation and AMF

colonization. Field Crops Res., 122 (1): 14-24.

Esfahani, M. N., Sulieman, S., Schulze, J., Yamaguchi-Shinozaki, K.,

Shinozaki, K., Tran, L.-S. 2014. Approaches for enhancement of N2

fixation efficiency of chickpea (Cicer arietinum L.) under limiting

nitrogen conditions. Plant Biotechnology Journal, 12(3): 387–397.

Fageria, N. K. 2014. Nitrogen harvest index and its association with crop

yields. Journal of plant nutrition, 37(6): 795-810.

Geisseler, D., Horwath, W. R., Joergensen, R. G., Ludwig, B. 2010. Pathways

of nitrogen utilization by soil microorganisms - a review. Soil Biology

& Biochemistry, 42(12): 2058–2067.

Heuermann, D., Hahn, H., Wirén, N. von. 2021. Seed yield and nitrogen

efficiency in oilseed rape after ammonium nitrate or urea fertilization.

Frontiers in Plant Science, 11: 608785–608785.

Jalpa, L., Mylavarapu, R. S., Hochmuth, G., Wright, A., van Santen, E. 2021.

Recovery efficiency of applied and residual nitrogen fertilizer in

tomatoes grown on sandy soils using the 15N technique. Scientia

Horticulturae, 278, 109861.

Janat, M. 2008. Response of cotton to irrigation methods and nitrogen

fertilization: yield components, water‐use efficiency, nitrogen uptake,

and recovery. Communications in Soil Science and Plant Analysis,

39(15-16): 2282-2302.

Kayan, N., Kutlu, İ., Ayter, N., Adak, S. 2020. Comparisons nitrogen use

efficiency in chickpea under different tillage systems and soil residual

nitrogen. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 8(1): 243–250.

Lassaletta, L., Billen, G., Grizzetti, B., Anglade, J., Garnier, J. 2014. 50 year

trends in nitrogen use efficiency of world cropping systems: the


relationship between yield and nitrogen input to cropland.

Environmental Research Letters, 9(10): 105011.

Lenka S, Singh AK, Lenka NK 2013. Soil water and nitrogen interaction

effect on residual soil nitrate and crop nitrogen recovery under maize-

wheat cropping system in the semi-arid region of northern India.

Agriculture Ecosystems and Environment, 179:108–115

Mengel, K., Kirkby, E. A., Kosegarten, H., Appel, T. 2001. Nitrogen in

principles of plant nutrition (pp. 397-434). Springer, Dordrecht.

Mueller, S. M., Camberato, J. J., Messina, C., Shanahan, J., Zhang, H., Vyn,

T. J. 2017. Late-split nitrogen applications increased maize plant

nitrogen recovery but not yield under moderate to high nitrogen rates.

Agronomy Journal, 109(6): 2689-2699.

Omonode, R. A., Halvorson, A. D., Gagnon, B., Vyn, T. J. 2017. Achieving

lower nitrogen balance and higher nitrogen recovery efficiency reduces

nitrous oxide emissions in North America's maize cropping systems.

Frontiers in plant science, 8: 1080.

Osterholz, W. R., Rinot, O., Liebman, M., Castellano, M. J. 2017. Can

mineralization of soil organic nitrogen meet maize nitrogen demand?.

Plant and Soil, 415(1): 73-84.

Rahman, M. M., Islam, M. A., Azirun, M. S., Boyce, A. N. 2014. Agronomic

and nitrogen recovery efficiency of rice under tropical conditions as

affected by nitrogen fertilizer and legume crop rotation. Plant Sci,

24(3): 891-896.

Rao, A. C. S., Smith, J. L., Papendick, R. I., Parr, J. F. 1991. Influence of

added nitrogen interactions in estimating recovery efficiency of labeled

nitrogen. Soil Science Society of America Journal, 55(6): 1616-1621.

Sela, S., van Es, H. M., Moebius‐Clune, B. N., Marjerison, R., Moebius‐

Clune, D., Schindelbeck, R., Young, E. 2017. Dynamic model improves


agronomic and environmental outcomes for maize nitrogen

management over static approach. Journal of environmental quality,

46(2): 311-319.

Shareef, M., Gui, D., Zeng, F., Waqas, M., Ahmed, Z., Zhang, B., ... Xue, J.

2019. Nitrogen leaching, recovery efficiency, and cotton productivity

assessments on desert-sandy soil under various application methods.

Agricultural Water Management, 223: 105716.

Solaiman, A. R. M., Khondaker, M., Karim, A. J. M. S., Hossain, M. M. 2003.

Responses of Pea Varieties to Rhizobium Inoculation: Nitrogenase

Activity, Dry Matter Production and Nitrogen Uptake. The Korean

Journal of Crop Science, 48(5): 361–368.

Torbert, H. A., Hoeft, R. G., Vanden Heuvel, R. M., Mulvaney, R. L.,

Hollinger, S. E. 1993. Short-term excess water impact on corn yield and

nitrogen recovery. Journal of production agriculture, 6(3): 337-344.

Vitousek, P. M., Hättenschwiler, S., Olander, L., Allison, S. 2002. Nitrogen

and nature. AMBIO: A Journal of the Human Environment, 31(2): 97-

101.

Wysokinski, A., Lozak, I. 2021. The dynamic of nitrogen uptake from

different sources by pea (Pisum sativum L.). Agriculture, 11(1): 81.

Zhang, A. P., Ji, G. A. O., Liu, R. L., Zhang, Q. W., Zhe, C. H. E. N., Yang,

S. Q., Yang, Z. L. 2016. Using side-dressing technique to reduce

nitrogen leaching and improve nitrogen recovery efficiency under an

irrigated rice system in the upper reaches of Yellow River Basin,

Northwest China. Journal of Integrative Agriculture, 15(1): 220-231.


BÖLÜM 5

Farklı Tahıl Ve Baklagil Yem Bitkileri Yetiştiriciliği Ve Hayvan Besleme Açısından Önemi

Dr. Öğretim Üyesi Esra GÜRSOY1

Doç. Dr. Tugay AYAŞAN2

1Ağrı İbrahim Çeçen Üniversitesi, Celal Oruç Hayvansal Üretim Yüksekokulu Hayvan Yetiştirme ve Besleme Anabilim Dalı, Ağrı, Türkiye. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4697-7365, [email protected] 2Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Kadirli Uygulamalı Bilimler Yüksekokulu, Organik Tarım İşletmeciliği Bölümü, Osmaniye, Türkiye. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7397-6483, [email protected]


GİRİŞ

İnsan beslenmesinde hayvansal ürünlerin payı büyüktür. Ruminantlar

insanların değerlendiremedikleri kaba yemleri sindirebilme yeteneğine

sahip olup, bunları kaliteli hayvansal ürünlere dönüştürebilmektedir.

Kaliteli kaba yemlerin ucuz, kaliteli, baklagil ve buğdaygil yem

bitkilerinin çeşitliliği bakımından temin edilebildiği yerler çayır ve

meralardır. Çayır ve meraların aşırı, erken ve geç otlatılmaları nedeni

ile yetersiz hale gelmesi ile ruminant hayvanların kaba yem ihtiyacını

karşılayamayacak duruma gelmiştir. Kaba yem yetersizliğinde bu

eksikliği giderme amacı ile tarla tarımı yapılmaya başlanmış,

ruminantların ihtiyacı karşılanmaya çalışılmıştır. Son yıllarda bu

çeşitliği elde etme amacı ile saf ekimlerden ziyade karışık ekimlere yer

verilmeye başlanmıştır.

Karışık yem bitkisi ekim yöntemi artan nüfusla birlikte artan gıda

ihtiyacını karşılamak amacıyla yaygın olarak uygulamaya geçmiştir

(Çiftçi ve Ülker, 2005). Baklagil-hububat kombinasyonu, yem ve örtü

bitkileri de dahil olmak üzere çeşitli karışık ekim sistemlerinde

kullanılmıştır (Ramos ve ark., 2011). Yem bitkileri iki veya daha fazla

tür ile karışık olarak ekilebilmektedir.

Bu çalışmada farklı tahıl ve baklagil yem bitkileri yetiştiriciliği ve

hayvan besleme açısından önemi üzerinde durulmuştur.


Baklagil-Tahıl Karışım Ekimlerinde Yem Kalitesini Ve Verimi

Etkileyen Faktörler

Karışımda Kullanılan Yem Çeşitleri Ve Oranlarının Etkisi

Karışım yem bitkilerinde verim ve kalite, tahıllar ile baklagillerin

türüne göre değişmekle birlikte karışım oranları da bu özellikleri

etkilemektedir (Carr ve ark., 1998). Karışımlarda bitkilerin rekabetleri

göz önünde bulundurularak çeşitler tercih edilmeli buna göre de karışım

oranları ayarlanmalıdır. Oranlar belirlenirken de tahıl-baklagil oranları

doğru bir şekilde ayarlanmalıdır. Çünkü karışımlarda tahılların rekabet

gücü baklagillerden daha yüksektir. Bitki türlerinin birçok yönden

benzerlik göstermesi gerekmektedir. Aksi halde rekabet nedeni ile

büyüme ve kuru madde birikiminin bastırılması ile sonuçlanabilir

(Chen ve ark., 2004). Türlerin kullanım amacına (biçme veya otlatma)

uygun, büyüme mevsimlerinin benzer ve birbirleri ile çok fazla rekabet

etmeden uzun süre birlikte kalabilecek türler olması gerekmektedir. Bu

nedenle türlerin seçimi oldukça önemlidir. İklim ve çevre şartları da

dikkate alınarak karışımda çeşit ve oranlar belirlenmelidir. Ekimi

yapılan baklagil-tahıl karışımında elde edilen otta ekim oranına göre

tahılların oranı daha yüksek olabilir. Çünkü tahılların kardeşlenme ve

verim oranı baklagillerden daha fazla olup; otun ham protein oranı ve

verimi daha düşüktür (Uzun ve Aşık, 2012). Karışımlardaki baklagiller

daha hızlı büyümekte, eşit şekilde olgunlaşma ve daha yüksek verim

stabilitesi göstermektedir (Staniak ve ark., 2012). Elde edilen otun besin

içeriği ile protein oranı, baklagil oranının azlığına bağlı olarak

düşmektedir (İptaş ve Yılmaz, 1999).


Baklagil-tahıl karışımları hayvancılık için önemli protein ve

karbonhidrat kaynaklarıdır. Ot-baklagil bileşimi daha yüksek kuru

madde verimliliğinde anahtar rol oynar. Karışım oranlarının

belirlenmesinde bazı endeksler kullanılır. Arazi eşdeğer oranındaki

(AEO) ve parasal avantaj endeksi (PAİ) gibi çeşitli endeksler, birbirine

eklenme rekabetini ve olası ekonomik avantajını tanımlamak için

geliştirilmiştir (Banik ve ark., 2000; Ghosh, 2004). Bu matematiksel

endeksler araştırmacıların bitki rekabet denemelerinin sonuçlarının

özetlenmesine, yorumlanmasına ve görüntülenmesine yardımcı

olabilmektedir (Weigelt ve Jolliffe, 2003). Endeksler, bitki

topluluklarında rekabet yoğunluğu, rekabet etkileri ve rekabetin

sonuçları gibi çeşitli özelliklerini ifade edebilir (Jilani ve ark., 2018).

Karışık tohumlar arasındaki rekabeti değerlendirmek için kullanılan

endeksler arasında arazi eşdeğer oranı, karışık ürün ve tek ürün

karşılaştırmaları için en yaygın kullanılanıdır (Agegnehu ve ark., 2008).

Fiğ gibi bazı yem bitkilerinin yalın halde ekilmesi yerine diğer yem

bitkileri ile karışık ekimleri daha uygundur. Çünkü zayıf bedenlerinden

dolayı yatma eğiliminde olduklarından, yer ile temas ederek sap ve

yapraklarda çürümeye dolayısı ile yem kalitesinde düşüşe neden

olmaktadır. Karışık ekimle birlikte bitkinin yatmasına engel olunmakta

ve oluşabilecek yem kalite eksikliğinin önüne geçilebilmektedir

(Haynes, 1980). Özellikle, fiğ ile tahılların karışık ekimi yeşil ot, saman

ve silaj gibi yemlerde kalitenin artırılmasıyla beraber süt üretimi

açısından oldukça önemlidir (Hatipoğlu ve ark., 1990). Yem

karışımlarında fiğ, buğday ve arpanın birlikte ekimi ile daha yüksek


tohum ve proteinin elde edildiği bildirilmektedir (Caballero ve

Goicoechea, 1986; Jensen, 1996).

Jilani ve ark., (2018) yaptıkları bir çalışmada %40 arpa ve %60 fiğ

karışımı ile elde edilen yem ile, yüksek yem verimi ve kalitesi elde

edildiğini bildirmişlerdir. Yem kalitesini ve verimini iyileştirme amaçlı

olarak İtalyan çimi ve fiğ tohumu karışık ekimlerinin oranlarının

denendiği bir çalışmada, karışım olarak %75 çim ve %66 fiğ veya %50-

50 karışım oranlarında yapılan ekimin, yüksek kuru madde ve protein

verimi sağladığı tespit edilmiştir (Raetlah ve ark., 2013).

Yapılan bir çalışmada tüylü fiğ ile koca fiğ ve arpanın farklı karışım

oranlarının yem verimlerine etkisinin incelendiği diğer bir çalışmada

iki yılın yem verimleri ortalaması ile birlikte değerlendirildiğinde tüylü

fiğ + arpa karışımlarında en yüksek miktarda yeşil ot, kuru madde ve

ham protein verimleri F20 + A80 karışımından, kocafiğ + arpa

karışımlarında ise F80 + A20 karışımından elde edilmiştir (Altınok ve

Hakyemez, 2002).

Gülümser ve ark., (2017)’de macar fiği + arpa karışımları için tavsiye

edilen aynı zamanda da erken yapılacak hasat için önerilecek karışım

oranının sırasıyla %50 : 50 ve %75 : 25 olduğunu; geç yapılacak hasat

söz konusu olduğunda ise oranın %50 : 50 olduğunu ifade etmiştir.

Seydoşoğlu (2020) Diyarbakır ekolojik koşullarında, farklı karışım

oranları ve biçim dönemlerinin yem bezelyesi ile arpa karışımlarının ot

verim performansına etkileri çalışmasında; ot verimi yönünden %75 A+


%25 YB karışımı ile arpanın süt olum dönemi diğer uygulamalardan

daha üstün olduğunu tespit etmiştir.

Seydoşoğlu ve ark. (2020a) Diyarbakır ekolojik koşullarında, yem

bezelyesi ve tritikale karışımlarında karışım oranları ile biçim

dönemlerinin ot verimine etkileri çalışmalarında; bir yıllık sonuçlara

göre; ot verimi yönünden %25 YB +%75 T karışımı diğer karışımlara

göre daha üstün olduğunu rapor etmişlerdir.

Seydoşoğlu ve ark. (2020b) Siirt ekolojik koşullarında, bazı baklagil

yem bitkileri ile arpa karışım oranları belirlenerek yem verimi ve

kalitesine etkisinin araştırılmasında; karışımdaki yem bitkileri oranının

artmasıyla, ham protein veriminde artış olduğunu tespit etmişlerdir.

Carr ve ark. (2004), kurak alanlarda bezelye ile yulaf veya arpanın

karışık ekimi ile yem veriminin ve kalitesinin artırılabileceğini tespit

etmişlerdir. Eskandari ve ark., (2009), tahılların tek ekiminden

baklagillerle birlikte karışık ekiminde yem kalitesi ve kuru maddesinde

fazla bir artış olduğunu bildirmişlerdir.

Fiğin bir baklagil tane yemi olması nedeniyle içermiş olduğu tripsin,

tanin vb. içermesi nedeniyle tek mideli hayvanların karma yemlerinde

kullanımı sınırlı düzeydedir. Fakat ruminant hayvan beslemede

başarıyla kullanılabilmektedir.

Hayvan beslemede fiğ kullanımı konusunda çeşitli kaynaklara

rastlanılmıştır. Bu konuda yapılan bir çalışmada ivesi erkek kuzuların

rasyonlarına değişik seviyelerde katılan fiğin besi performansı ile

rumen üzerine olan etkisinin istatistiki olarak önemli olmadığı, fakat


karaciğer bağ dokusunda önemli değişikliklere yol açtığı saptanmıştır

(Gül ve ark., 2005). Eğritaş (2014), Ordu ekolojik koşullarında %50

yulaf + %50 fiğ ve %50 tritikale + %50 fiğ karışımlarının

yetiştirilmesini önermiştir.

Bazı macar fiğ hatlarının yem değerinin tespiti ile ilgili bir çalışma

yapan Haydar (2019), fiğ hatlarını %50 meyve bağlama ve tam

çiçeklenme dönemlerinde hasat ederek, besin madde düzeylerine

bakmıştır. Araştırma sonunda hasat zamanı ile çeşit farklılığının

yemlerin kimyasal bileşimi, in vitro organik madde sindirilebilirliği,

nispi yem değeri ile metabolik enerji değerini önemli düzeyde etkilediği

tespit edilmiştir. Araştırmada hasat zamanının ilerlemesiyle, eldeki

otların NDF, ADF ve selüloz içeriklerinin düştüğü, ham kül, in vitro

organik madde sindirilebilirlikleri ile nispi yem değerlerinin arttığı da

görülmüştür.

Sakman (2018), Siirt ekolojik koşullarına uygun ana ürün olarak

yetiştirilen bazı koca fiğ çeşitlerinin verim unsurlarını saptadıkları

çalışmalarında, ham protein oranının %17.6-20.8, NDF (Nötral deterjan

lif) oranının %37.4-44.2, ADF (Asit deterjan lif) oranının da %27.7-

32.9 olduğu görülmüş, gerek ot kalitesi gerekse de protein verimi

bakımından en uygun çeşidin Balkan çeşidi olduğu tespit edilirken,

protein oranı bakımından en uygun hattın IFVN575-SEL 2389 olduğu

tespit edilmiştir.

Yulaf çoğunlukla yeşil olarak tüketilen ancak yem eksikliği

dönemlerinde hayvan beslenmesi için silaja veya samana

dönüştürülerek kullanılan önemli bir kış yemidir (Suttie ve Reynolds,


2004). Dünya Sağlık Örgütü tarafından yulaf proteininin, kalitesi

bakımından neredeyse soya proteinine eşdeğer olduğu, et, süt ve

yumurta proteinine eşit olduğu gösterilmiştir (Ahmad ve ark., 2014).

Yulaf yem olarak fiğ, bezelye veya İskenderiye üçgülü ile karışık

ekilebilir (Johnston ve ark., 1999; Undersander, 2003; Ross ve ark.,

2004a). Baklagillerle yulafın karışık ekilmesi ile hastalıkları azaltması,

yabani otların kontrol altına alınması, mevcut kaynaklardan daha fazla

faydalanılması ve kuru madde çok iyi olmasa da mahsulün sadece yulaf

ile karışık ekimi ile yemin besin değerinin iyileştirilmesi

sağlanmaktadır (Undersander, 2003). Gümüş ve Bayır (2020), farklı

oranlarda arpa tohumu, yulaf tohumu ve arpa tohumu + yulaf tohumu

karışımını kullandıkları çalışmalarında, arpa ile arpa + yulaf hasılı

karışımların yeşil hasıl özelliklerinin daha iyi olduğu saptanmıştır.

Genç ve Baytekin (2016), oluşturulan yulaf merasında Saanen

keçilerini kullanmışlardır. Saanenler münavebeli, sıralı ve serbest

otlatma gibi 3 otlatma sisteminde 2 ay otlatılmıştır. Araştırma sonunda

münavebeli otlatma sisteminin çeşitli özellikler bakımından en iyi

sonucu verdiği tespit edilmiştir. Yulafın en önemli etkilerinden birisi

yüksek besin değerine sahip olmasıdır. Bundan dolayı hayvan

beslenmesi sırasında süt verimini artırıcı etkisi ile hazmı kolaylaştırıcı

etkisi öne çıkmaktadır. Ayrıca yulaf, genç hayvanların gelişmesinde

önemli bir etki de yapmaktadır (Naneli ve Sakin, 2017).

Yem bezelyesi hastalık ve haşere döngülerini bozar, toprağa azot sağlar,

toprağı iyileştirir, toprak birikimini kolaylaştırır, mikrop çeşitliliği ve

aktivitesini azaltarak toprak suyunu korur ve ekonomik çeşitlilik sağlar


(Lupwayi ve ark., 1998; Biederbeck ve ark., 2005; Chen ve ark., 2006).

Tahıllar ile karışık ekiminde yem kalitesi artmaktadır (Barsila, 2018).

Karışık ekimi sırasında tohum oranları, yüksek verim ve yem değeri

için oldukça önemlidir. Çünkü tahılların bitki yoğunluğu, kardeşlenme

ve saman veriminden dolayı düşük olmasına karşın, ham protein oranı

ve verimi yüksektir (Kwabiah, 2004; Geijersstam ve Martensson,

2006).

Yem bezelyesi (Pisum arvense l.) - buğday (Triticum aestivum l.)

karışımlarının verim unsurları ve yem değerlerinin belirlenmesinin

araştırıldığı bir çalışmada, bu karışımın hayvanlar için kaliteli bir kaba

yem karışımı olduğu görülmüştür (Doğan, 2013). Yem bezelyesi-

buğday karışımındaki baklagil varlığı sebebiyle proteince zengin,

besleyici kaliteli bir karışım meydana gelmiştir. Yem bezelyesinin en

uygun biçim zamanı çiçeklenme dönemi olup; tahıllar, mısır ve

sorgumla birlikte silajı yapılabilmektedir. Yem bezelyesi tek başına

verildiğinde süt verimi ve kalitesi üzerinde olumsuz etkiye sahip olup;

Ca, P ve Fe bakımından zengindir (Garipoğlu, 2015).

Göçmen ve Parlak (2017), ot verimi ve kalitesi söz konusu olduğunda

yem bezelyesinin arpa ve tritikale ile %50:50 oranında ikili karışım

şeklinde yetiştirilmesini tavsiye etmişlerdir. Ay ve ark., (2017),

Kırklareli koşullarında yem bezelyesi + buğday karışımının en az

%50:50 oranında olmasını tavsiye etmişlerdir.

Tüylü Fiğ: Bingöl ekolojik koşullarında ot amaçlı yetiştiriciliği

yapılmakta olan tüylü fiğ için en uygun ekim zamanının 1-15 Ekim

arası olduğunu vurgulamışlardır (Çoşkun ve Çaçan, 2019). Çünkü Ekim


ayından sonra yapılacak ekimlerde gerek verim gerekse de kalite

düşmektedir. Tüylü fiğin en önemli özelliklerinden birisi de soğuğa

karşı dayanıklı olmasıdır. Ot üretimi için yetiştirilebildiği gibi, silaj

olarak tahıllarla karışık olarak da ekilebilmektedir.

Tüylü Meyveli Fiğ: Kaliteli kaba yem üretiminde, nadas alanlarının

değerlendirilmesinde önemli bir potansiyele sahip olup; aynı zamanda

da ot üretimi amacıyla da ekilmektedir.

İtalyan çimi: Büyükbaş ve küçükbaş hayvanların suca zengin kaba yem

ihtiyacını karşılamak amacıyla yetiştirilen aynı zamanda da ülkemiz

koşullarına oldukça iyi uyum sağlamış olan İtalyan çimi, bir hayvanın

yaşama payı için gerekli olan protein, enerji, mineral ve vitaminleri

içermektedir. Enerji ve protein değeri yüksek olan İtalyan çimi, gerek

silajlık gerekse de kuru ot olarak kullanıldığı gibi yeşil ot olarak da

hayvanlara verilmektedir. İtalyan çimi iki yıllık kaba yem kaynağıdır

(Özkul ve ark., 2012). İnek, koyun, keçi ve at gibi büyükbaş ve

küçükbaş hayvanlara verilmektedir. İtalyan çiminin kuru madde

sindirilebilirliği (>%65), ham protein içeriği (>%20) ve metabolik

enerji (ME) değeri (10 MJ/kg KM) oldukça yüksektir (Özkul ve ark.,

2012). İtalyan çiminden elde edilen silajlar, süt inekleri ile besi

sığırlarında olumlu sonuçlar vermektedir. Farklı azot dozlarının İtalyan

çiminin ot verimi ve kalitesi üzerine etkilerini araştıran Özdemir ve

ark., (2019), Bursa koşullarında yüksek verim ve kaliteli yem elde

etmek için İtalyan çimi yetiştiriciliğinde 50 kg/da azot dozu

kullanılmasını önermiştir.


Kılçıksız brom: Çok yıllık ve uzun ömürlüdür. Serin iklim buğdaygil

bitkisidir. Ot veriminin yüksek olması, otunun besin maddeleri

yönünden zengin olması sebebiyle, çok iyi bir kuru ot ve silaj bitkisi

olarak görülmektedir. Taşkın (2012), yonca (Medicago sativa L.) ile

kılçıksız brom (Bromus inermis Leyss) karışım oranlarının botanik

kompozisyon üzerine olan etkisinin önemli olduğunu bildirmiştir.

Kılçıksız brom, sıcaklık ve kuraklığa dayanıklıdır, uzun ömürlüdür,

yonca ve çayır üçgülü ile başarıyla yetiştirilmektedir, su alımı fazla

olup; tohumları ucuz, tohum üretimi ise iyidir (Milli Eğitim Bakanlığı,

2015).

Rodos otu: Toprağın organik madde içeriği ile yapısını iyileştirmek

amacıyla kullanılan Rodos otunun mera oluşturma yeteneği

bulunmaktadır. Hayvan beslemede silaj olarak kullanımı uygun

değildir. Rodos otu, besleyici özellikte olup, hayvanların önüne

konduğunda hayvanların yem seçimi ile yenilebilir. Çok yıllık bir

buğdaygil yem bitkisidir. Artan ve Polat (2019), yonca otunun biçilir

biçilmez hayvanlara yedirildiğinde şişkinliğe sebep olması nedeniyle,

diğer karışımlardan daha fazla kuru madde verimi ve ot kalitesine sahip

olması nedeniyle, yonca (%30) + Rodos otu (%70) ikili karışımını

önermişlerdir. Çınar ve ark., (2015), Rodos otunun ham protein

değerini ortalama %11, kuru madde verimini 1430.7 kg/da, yaş ot

verimini de 6480.7 kg/da olarak tespit etmişlerdir.

Köpekdişi ayrığı: Dünyada oldukça fazla kullanım alanı bulunan, ılık-

yağışlı, tropik ve subtropik iklimlere uyumlu sıcak iklim bitkisidir. Bu

yem bitkisi tuza çok dayanıklı yem bitkileri grubundadır. Ayrıca


ülkemizde yeşil alan yapımı için de kullanılmaktadır. Çınar ve ark.,

(2015), köpekdişi ayrığının ham protein değerini ortalama %10.3, kuru

madde verimini 838.4 kg/da, yaş ot verimini de 2695.7 kg/da olarak

tespit etmiştir. Yılmaz ve ark., (2018), hayvan beslemede kullanılan

bölge koşullarına uygun, ekonomik ve kaliteli olan köpek dişi hatlarının

belirlenmesi için bir çalışma yapmışlardır. Araştırıcılar kullanılan

hatların fizyolojik ve morfolojik yönden birbirlerinden farklı

olmalarından ötürü hayvan beslemede rahatlıkla kullanılabileceğini

ifade etmişlerdir.

Adi yalancı darı: Sıcak mevsim bitkisi olup; çiğnenmeye ve otlatmaya

karşı çok dayanıklıdır. Kaliteli yem üretimi bulunmaktadır. Besin

değerinin ve kalitesinin yüksek olması isteniyorsa, çiçeklenme öncesi

biçilmesi tavsiye edilmektedir. Çınar ve ark., (2015), adi yalancı darının

ham protein değerini ortalama %11.4, kuru madde verimini 1104.3

kg/da, yaş ot verimini de 4974.3 kg/da olarak tespit etmiştir. Bilgin ve

ark., (2019)’da iki yıllık ortalamalara göre en yüksek yaş ot ağırlığının

4578 kg/da olduğu, en yüksek kuru ot ağırlığının 1312 kg/da, en düşük

ADF oranının %40.53; en düşük NDF oranının %75.47 olduğu; en

yüksek ham protein oranının ise %11.81 ile 3 nolu çeşit adayından elde

edildiğini bildirmişlerdir.

Ekim Yöntemlerinin Etkisi

Karışım yem bitkilerinde ekim şekli ve dekara atılacak tohum

miktarının verim ve kaliteye etkisi önemlidir. Değişik türlerin

karışımında türler arası uyumu etkileyen en önemli faktörlerden birisi

de bitkilerin birbirlerine olan uzaklığıdır. Bu uzaklık ekim şekli ile


ayarlanmaktadır. Genel olarak ya serpme ya da sıraya ekim söz

konusudur. Ekim şeklini daha çok toprak rutubeti ile bitki köklerinin

faaliyet alanları belirlemektedir (Parlak, 2005).

Karışımların ekim şekli sulama sorunu olmayan ve yağışlı bölgelerde

çok önemli olmamakla birlikte kurak alanlarda etkilerinin olduğu

bilinmektedir (Açıkgöz, 2001). Ekim şekilleri genellikle, salt alternatif

ekim veya aynı sıraya karışık ekim gibi farklı çeşitlerle yapılmaktadır.

Derin işlenen ve derin karığa ekilen bitkiler ile yüzlek işlenen ve ekim

yapılan bitkiler karşılaştırıldığında verim daha yüksek olmaktadır.

Bunun sebebi, toprakta bitkiye faydalı olan suyun daha fazla

korunmasıdır (Aggarwall ve Sharma, 2002; Bauer ve ark., 2002;

Jodaugiene, 2002).

Ekim yöntemlerinde bazı zorluklarla karşı karşıya kalınmaktadır. Bu

zorlukların derecesini arazinin yapısı, eğim düzeyi, tohumların

büyüklüğü, alet-ekipman durumu vb. faktörler belirler (Çakmakçı ve

ark., 2005).

Adi fiğ + arpa karışımının aynı sıra üzerine arpa-fiğ ekimi, alternatif

sıralara arpa ve fiğin ekimi, önce arpanın ekildiği çapraz ekim ve önce

fiğin ekildiği çapraz ekim gibi 4 farklı ekim şeklinin uygulandığı

çalışmada, önce fiğ ekiminin yapıldığı çapraz ekim karışımlarının en

iyi performans gösterdiği bildirilmiştir (Topçu ve ark., 2013). Kilcher

(1969) ile Heinrichs (1971), alternatif ekim ile daha yüksek verim elde

edildiğini bildirirken, elde edilen ot içerisinde baklagil oranının da fazla

olduğunu tespit etmişlerdir. Çakmakçı ve ark., (2005), çaprazvari ekim


yönteminin diğer yöntemlerden daha uygun olduğu sonucuna

varmışlardır.

Mibzerle sıraya ekimde 15-20 kg/da yem bezelyesi kullanılmasını

öneren Gençkan (1983), sıra aralığının dane için 30-35 cm, ot için 15-

20 cm ve ekim derinliğinin de 5-6 cm düzeyinde olması gerektiğini

bildirmektedir. Yavuz (2005), ekim sıklığı ve yatma oranının; bitki

boyu, yeşil ot verimi, kuru ot verimi, ham protein verimi üzerine değişik

etkilerde bulunduğunu; yem bezelyesi ve adi fiğ bitkileri üzerinde

yatmanın olumsuz etkisinin olmadığını, yem bezelyesi için 100

tohum/m2, adi fiğ için 300 tohum/m2 ekim sıklığında en yüksek ot

verimi alındığını ortaya koymuştur.

Ekim Zamanının Etkisi

Çiftçiler tarafından kontrol edilmesi gereken tarımsal yönetimin

faktörlerinden biri de verimlilikte en önemli faktörlerden biri olan ekim

tarihidir (Sun ve ark., 2007). Uygun ekim tarihlerinin seçimi, büyüme

ve gelişmeyi, çimlenme yüzdesini, viskoziteyi ve soğuğa toleransı

etkiler (Schwarte ve ark., 2006). Farklı bölgelerdeki ekim tarihleri,

maksimum ve minimum sıcaklık, güneşin günlük radyasyonu, yağış,

büyüme dönemi ve tohumların genetik potansiyeli gibi farklı büyüme

koşullarından etkilenir (Dabre ve ark., 1993). İdeal büyüme

koşullarında optimum ekim zamanı, bitkiye güç sağlar ve kardeşlenme

aşamasında bitkinin soğuğa karşı toleransını artırır (Safdar ve ark.,

2013).


Yüksek verimli ve kaliteli yem elde etmek için kültürel uygulamaların

doğru ve zamanında yapılması gerekmektedir. Bu kültürel uygulamalar

içerisinde bulunan ekim zamanı, yem değerini ve elde edilen yem

kalitesini etkilemektedir (Özyazıcı ve ark., 2019). Erken ekimlerde hem

yaş hem de kuru yem verimi daha fazla olmaktadır (Çaçan ve Kökten,

2017). Ekim zamanı geciktikçe baklagillerde tohum verimi, dane ham

selüloz oranı, dane ham protein ve ham selüloz verimleri, bitki boyu ve

bin dane ağırlığı düşmekte; buna karşın ham protein oranı ve bitkide

bakla sayısı artmaktadır (Soya ve ark., 1989). Tahıllarda ise ekimin

zamanında yapılması ile bitki boyu, başak sayısı, başak başına tohum

sayısı ve tane ağırlığı artar (El-Mahdi ve ark., 2007).

Optimum ekim zamanını seçerek maksimum verim ve minimum

hastalık sonucuna varılabilir. Bitkinin daha az hastalığa maruz kalması

ile o bitkinin kalitesinin düşmesine engel olacaktır. Yani daha erken

dönemlerde ekimler, mahsulü daha fazla yağmura maruz

bırakacağından hastalık riskini artıracak olaylarla karşılaşmasına neden

olur (Matthews ve McCaffery, 2011; Torkaman ve ark., 2017). Bu da

bitkinin verim ve kalitesine etki eder. Soya ve ark., (1989), Ege Bölgesi

koşullarında yem bezelyesinin Ekim sonu-Kasım başında ve 20 cm sıra

aralığı ile ekilmesini önermişlerdir. Emiroğlu ve ark., (1991), güzlük

olarak ekilen yem bezelyesinden ortalama 2717.0 kg/da yeşil ot, 417.7

kg/da kuru ot elde etmişlerdir. Konya’da Temmuz-Ekim ayları arasında

ana ürün hasadından sonra sulu şartlarda ikinci ürün olarak en iyi

karışımın %75 baklagil + %25 tahıl olduğu ifade edilmiştir (Acar ve

Özkaynak, 2000).


Erzurum koşullarında farklı tarihlerde kışlık olarak ekilen yem

bezelyesi çeşitlerinin verim ve bazı özelliklerini araştıran Kadıoğlu ve

Tan (2018), ekim zamanlarının incelenen özelliklere önemli etkiler

yaptığını bildirmişlerdir. Erken yapılan ekimler bitki boyunu artırıp,

kıştan çıkış oranını artırırken; çiçeklenme süresini uzatmıştır.

Araştırıcılar kuru madde ile tohum veriminin en yüksek olduğu ekim

zamanının 25 Eylül tarihli ekimler olduğunu da açıklamışlardır.

Gübre Kullanımının Etkisi

Yem bitkilerinde kullanılacak gübrelerin cins ve miktarlarına bazı

faktörler etki etmektedir. Bunlar; bölgenin yağış miktarı, dağılışı,

sulama imkânları, toprağın fiziksel özellikleri ve reaksiyonu (pH)

olarak sıralanabilir. Ayrıca gübrenin cins ve miktarı, yem bitkilerinin

cinsi, ömrü, serin veya sıcak mevsim yem bitkisi olması, kurulan tesisin

amacı, bölgedeki yabancı ot sorunu gibi birçok faktöre göre de

ayarlanabilir (Karakurt ve Ekiz, 2000).

Bakliyatların tahıllarla birlikte ekilmesi, yem üretiminde çeşitli çevresel

faydalar sağlayan sürdürülebilir bir tekniktir (Lithourgidis ve ark.,

2007). Bu nedenle tahıllarla karışık ekim yapılması özellikle organik

yem üretim alanları için uygundur. Genellikle sığır gübreleri organik

üretim alanları için kimyasal gübreler yerine kullanılır. Gübre bitki

besinlerinin iyi bir kaynağıdır. Aynı zamanda toprağın kimyasal,

fiziksel ve biyolojik özelliklerini iyileştirir (Mkhabela, 2006).

Gübreleme bitkilerin, morfolojik, çeşit, verim, kalite, tür ve mineral

içeriklerini etkileyen önemli faktörlerdendir. Gübreleme, yem içeriğini

önemli ölçüde etkilerken (Krishna ve ark., 1998; Karaca ve Çimrin,


2002; Yolcu ve Serin, 2009) aynı zamanda ot kalitesi ile bu otu tüketen

hayvanların sağlığı açısından da önemlidir (Serin ve Tan, 1999).

Yem bitkileri yetiştiriciliğinde yüksek verim ve kaliteli ürün elde etmek

için, toprakta azotun varlığına dikkat etmek gerekmektedir.

Bakliyatların havanın serbest azotundan yararlanması mümkün olsa da

azotlu gübreleme, verimi ve kaliteyi artırmaktadır. Azot, bitki gelişmesi

için etkili bir besin elementidir. Topraktan alınan besinler içerisinde en

çok ihtiyaç duyulanı azottur. Çünkü azot bitkide protein, aminoasit,

amid, nükleik asit, klorofil gibi önemli fonksiyonları bulunan organik

bileşiklerin yapısına girmektedir. Bu nedenle topraklarda bitkilerin

yararlanabileceği kadar azot bulunup bulunmaması çok büyük önem

taşır (Yücel, 2019). Bitkilerde protein (proteinin %15-18’i azottan

oluşur), klorofil, enzim ve vitaminlerin yapısında yer almaktadır

(Zabunoğlu ve Karaçal, 1986). Toprağa yeterli miktarda azot

uygulaması bitkiye birçok fayda sağlar. Azot, bitkilerin kuvvetli bir

şekilde büyümesini sağlar. Verim artışında büyük bir öneme sahiptir.

Vejetatif gelişmeyi teşvik eder. Buğdaygillerde protein oranını artırır

(Tan ve Çomaklı, 2009). Topraktan yeterli miktarda azot alamayan

bitkilerde ise bazı bitkide olumsuz bazı durumlar ortaya çıkar. Vejetatif

gelişme duraklar, ileri dönemlerde yaprakta sarı renk oluşur. Azot

fazlalığında bitkide olgunlaşma gecikir, kök sistemi zayıflar, tane ve

meyve verimi düşer, kuraklığa ve hastalığa karşı direnç azalır

(Zabunoğlu ve Karaçal, 1986).


Karışım yem bitkilerinde gübrelemede bazı zorluklara rastlanmaktadır.

Bu problemlerin giderilebilmesi için, ekim şekli, bitki sıklığı, ekim

oranı gibi bazı kültürel önlemler alınabilir (Kızılşimşek ve Erol, 2000).

Karışım yem bitkilerine verilecek gübrenin hesaplanmasında kullanılan

bir indeks geliştirilmiştir. Karışımdaki A ve B türleri için besin sağlama

indeksi saptanmıştır (Wahua, 1983; Kızılşimşek ve Erol, 2000).

BSIA %=100 (((KA + KB) / SA) - 1)

BSIA=Belirli bir element için A türünün besin alım indeksi.

SA =Saf A bitkisinin belirli bir birim alandaki besin alımı

KA = Karışımdaki A bitkisinin aynı birim alandan besin alımı

KB =Karışımdaki B bitkisinin aynı birim alandan besin alımı.

Soya ve ark., (1991), fosforlu gübrelemenin tek yıllık baklagillerde

verimi yükselttiğini bildirmişlerdir. Ay (2013), yalın yem bezelyesi güz

ve bahar dönemlerinde gübresiz olarak ekildiğinde daha fazla yeşil ot

elde edilirken; yalın buğday ise her iki dönemde de gübreli olarak

ekildiğinde yeşil ot verimi daha fazla olmuştur. Gübresiz ekimlerde

yem bezelyesinin yeşil otta bulunma oranı gübreli ekimlerden daha

yüksek çıkmıştır. Biçim dönemi ilerledikçe yem bezelyesi çiçeklenme,

buğday süt olum ve buğday sarı olum dönemleri boyunca yem

bezelyesinin botanik kompozisyonun giderek arttığını da tespit

etmişlerdir.

Hasat zamanının etkisi

Birlikte ekimde, karışımdaki uygun türlerin seçilmesinin yanı sıra

ekimde karışımların biçimdeki olgunlaşma dönemlerinin belirlenmesi


kuru ot ve silaj kalitesini etkilemesi açısından önem taşımaktadır. Her

bitkinin hasat zamanı, bitki türüne, yararlanılan bitki organına, hasat

edilecek bitki kısmına ve hasadın yapılış şekline göre değişir.

Bitkinin büyüme aşamaları ilerledikçe saman ağırlığı artar, ancak yem

değeri azalır. Bunun nedeni, tahılların karışımda daha çabuk

olgunlaşmasıdır. Bu nedenle, karışık ürünler için hasat zamanı, tahılın

büyüme aşamalarına göre belirlenmelidir (Açıkgöz ve Çakmakçı, 1986;

Droushiotis, 1989; Johnston ve ark., 2001). Karışımda içerisinde

bulunan buğdaygil bitki türünün çiçeklenme ile süt olum arası dönemde

hasat edilmesi gerekir. Böylece hem ot verimi yüksek olurken (dekara

2-3.5 ton yeşil ot veya 0.5-1 ton kuru ot) hem de kalitesi istenilen

düzeyde olur (%10-15 ham protein). Hasadın belirtilen bu süreden

erken olması, ot veriminin az olmasına neden olurken, geciktirilmesi

ise ot verimini artırır ancak lignifikasyonun artması ile otun kalitesini

düşürerek otun hayvanlar tarafından sindirilme derecesini düşürür

(Sayar ve Kendal, 2014).

Yem kalitesini etkileyen en önemli faktörlerden biri olgunluk

derecesidir. Hasat zamanının gecikmesi ile lignifikasyon artmaktadır.

Farklı zamanlar da hasat edilen otlarla beslenen hayvanların veriminde

değişiklikler görülür. Hasat zamanı ilerledikçe bitkide lif seviyeleri

artar, protein ve sindirilebilirlik düzeyi ise azalır. Bu yem ile beslenen

ineklerde kuru madde alımında ve süt üretiminde düşüşe neden olur

(Bates, 2007). Kaba yemlerde bitki olgunlaştıkça ham protein oranı,

toplam sindirilebilir besin maddeleri miktarı, kuru madde alımı,

sindirilebilir kuru madde oranı ve nispi yem değeri azalır. Buna karşın


yeşil ve kuru ot verimi ile ADF ve NDF oranı artar. Bu nedenlerden

dolayı, hasatta bitkilerin kullanım amacı göz önünde bulundurulmalıdır

(Gürsoy ve Macit, 2020).

Bezelyenin tahıllarla (arpa, buğday, yulaf, tritikale) karışım halinde

ekilebileceğini belirten Johnston ve ark. (1998), erken hasat ile yem

bezelyesinden daha yüksek protein yüzdesi elde edileceğini; ancak,

nem içeriğinin daha yüksek olacağını belirtmişlerdir. Bu durumun,

silajda, nemin dışarıya daha fazla akmasını ve zayıf fermantasyona

neden olacağını, bu yüzden solmanın silaj öncesi yapılması gerektiğini

belirtmişlerdir. Tekeli ve Ateş (2004), tam çiçeklenme döneminde

biçilen yem bezelyesinden 1417-2776 kg/da yeşil ot alındığını; ayrıca

uygun dönemde biçilen yem bezelyesinin kuru otundan %17.1–18.3

arasında ham protein alındığını bildirmişlerdir. Tekeli ve Ateş (2007),

2002-2005 yıllarında Edirne-Keşan’da yaptıkları üç yıllık çalışmada

yem bezelyesi tam çiçeklenme döneminde iken yem bezelyesi + buğday

karışımında %17.7 ham protein oranına sahip 2718.9 kg/da yeşil ot ve

654.1 kg/da kuru ot elde etmişlerdir. Tan ve ark., (2011) %50

çiçeklenme döneminde hasat edilen yem bezelyesi otunun %22.5 kuru

madde, %16.72 ham protein, lif oranın göstergesi olan %23.85 ADF ve

%37.02 NDF içerdiğini bildirmişlerdir. Mutlu (2012), yağışlı yıl ve

bölgelerde, gelişme dönemine göre en uygun biçim zamanı olarak,

macar fiğinin Tarm Beyazı-98 çeşidinde %50 ve tam çiçeklenme

dönemleri; tüylü meyveli fiğde ise Seğmen-2002 çeşidinde tam

çiçeklenme dönemini tavsiye etmişlerdir.


Hayvan beslemede karışım yem bitkilerinin önemi

Hayvan performansı içerisinde yer alan süt üretimi ve büyüme oranı

yemlerin kalitesine bağlıdır. Yem kalitesinin ana belirleyicileri hayvan

yemi içerisinde bulunan ürünlerin konsantrasyonları (ham protein ve

lifler), yem tüketimi ve sindirilebilirliğidir (Juiler ve ark., 2001). Bu

özelliklerin çoğu bitkiden (türler, bitki morfolojik fraksiyonları,

çevresel faktörler ve olgunluk aşaması) güçlü bir şekilde etkilenir

(Papachristou ve Papanastasis, 1994). Yem kalitesi asla sabit olmayıp

olgunluğu değiştikçe bitkilerin yem kalitesi de sürekli değişir. Yem

kalitesini etkileyen en önemli faktör olgunluktur. Bitki hücre duvarı

içeriği bitki olgunlaştıkça artar, sindirilemeyen lignin birikir.

Ruminantlarda daha yüksek hücre duvarı bileşenleri konsantrasyonu,

düşük yem tüketimi ve düşük sindirilebilirlik ile ilişkilidir (Sarwar ve

ark., 1991).

Yem bitkilerinin verimini ve besin kalitesini iyileştirmek, hayvancılık

üretiminin olumsuz etkilerini hafifletmeye yardımcı olabilir (Capstaff

ve Miller, 2018). Yem bitkileri, hem besleyiciliği hem de çevresel

faydalar sağlamak için karışık olarak yetiştirilebilir. Çiftlik

hayvanlarına merada otlatılarak veya karma yemler şeklinde sunularak,

beslenme kalitesi artırılabilir. Örneğin, yonca yüksek verimli çok yıllık

bir baklagil yem bitkisidir. Birim alan başına diğer baklagil yem

bitkilerine göre daha fazla protein üretir ve bu nedenle tek başına veya

bir dizi farklı ot türü ile kombinasyon halinde yetiştirilebilir (Bélanger

ve ark., 2006).


Karışık yem bitkileri; hayvan beslemede kaliteli yem açığını kapatma

açısından önemli bir yer tutar,

Hayvanlar severek tüketir,

Karbonhidrat ve protein açısından dengeli bir yemdir,

İlkbahar başı ve kış aylarında karma yemlerde kullanılırlar,

Hayvanların ihtiyacını karşılamak için besin elementleri önerilen

sınırlar içinde yer alır,

Tek başına tahıllara kıyasla artan protein içeriği ile tohum için

yetiştiriliyorsa tek mideli hayvanlar için yem üretiminde

kullanılabilirler,

İyi bir karışımla oluşturulan silajlar hayvanlara tek olarak verilebilir,

Arpa-bezelye karışımı ile beslenen süt inekleri sadece arpa ile beslenen

hayvanlara göre daha yüksek süt üretirler (Budak ve ark. , 2011; Sevim,

2013; Staniak ve ark., 2014; Gülümser ve ark., 2017).

Yem Karışımlarının Avantajları

Toprakta besin mevcudiyeti-her tür besinleri harekete geçirmek için

farklı stratejileri olabilir,

Patojen ve haşerelere karşı duyarlılıkları farklı olabilir,

Baklagiller toprağa N sağlayabilir,

Gölgelikte kök desteği sağlar,


Gelişmiş toprak yapısı ve kök derinliği ile suya erişim sağlar (Capstaff

ve Miller, 2018),

Özellikle, fiğ ile tahılların karışık ekimi ile elde edilen yeşil ot, saman

ve silaj gibi yemlerin rasyonlarda kullanılması, süt üretimi açısından

çok önemlidir (Hatipoğlu ve ark., 1990),

Hayvan beslenmesinde, tahıllarla sağlanan karışım ekim ile oluşan

karbonhidrat ve proteinle dengeli bir yem elde edilir (Budak ve ark.

2011),

Karışık ekimler yalın ekime göre yulaf, buğday ve fiğ bitkilerinin

büyüme hızını, verim ve kalitesini etkiler (Lithourgidis ve ark., 2006),

Tohum üretimi yalın ekime göre artış sağlar (Çiftçi ve Ülker, 2005),

Alan başına üretimi artırır (Ghosh, 2004),

Karışık yem daha fazla besin elementi içerir ve kuru maddenin kalitesi

yalın ekimdeki baklagillerden daha iyidir (Staniak ve ark., 2012).

Zararlıların, hastalıkların ve yabancı ot zararlarının azaltılmasını sağlar

(Barsila, 2018),

Gübre ihtiyacını azaltarak, bir sonraki ürünün veriminde artış olmasını

sağlar (Ross ve ark., 2004b)

Yem Karışımlarının Dezavantajları

Büyüme oranları ve optimum hasat zamanları değişebilir,

Uzman ekipman gerekebilir,


Kaynaklar için rekabet edilebilir,

Bir tür patojenleri barındırabilir,

İhtiyaçların karşılanmasında birden fazla türün izlenmesi gerekebilir

(Capstaff ve Miller, 2018),

Karışımların yönetiminde ve hasadında güçlükler görülebileceği gibi

yüksek tohum ve işçi maliyeti gibi olumsuzluklarla karşılaşılabilir

(Barsila, 2018),

Tahılların yüksek ham selüloz oranları ve düzensiz mineral madde

içerikleri nedeniyle kullanıldıkları karışımların yem kalitelerinde bazı

sorunlar ortaya çıkabilir (Şimşek, 2015).

SONUÇ

Bu derleme, farklı tahıl ve baklagil yem bitkileri yetiştiriciliğinin gerek

ülkemiz için önemine vurgu yapmak, gerekse de hayvan besleme

açısından önemini vurgulamak için düzenlenmiştir.


KAYNAKLAR

Acar, R., Özkaynak, İ. 2000. Sulu şartlarda ikinci ürün olarak bazı baklagil

yem bitkileri ve tahıl karışımlarının yetiştirilme imkanları. Selçuk

Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 14(21):1-9.

Acikgoz, E., Cakmakci, S. 1986. Researches on forage yield and quality of

common vetch and cereals mixtures in Bursa conditions. Journal of

Uludag University Agriculture Faculty. 5: 67-73.

Açıkgöz, E. 2001. Yem bitkileri. Uludağ Üniv., Güçlendirme Vakfı Yayın

No:182, Bursa.

Aggarwal, P., Sharma, N.K. 2002, Water uptake and yield of rain fed wheat

in relation to tillage and mulch. Indian J. Soil Conservation, 30 (2): 155-

160.

Agegnehu, G., Ghizam, A. Sinebo, W. 2008. Yield potential and land-use

efficiency of wheat and faba bean mixed intercropping. – Agronomy

for Sustainable Development 28: 257-263.

Ahmad, M., Dar, Z. A. Habib, M. 2014. A review on oat (Avena sativa L.) as

a dual purpose crop. Scientific Research and Essays, 9(4): 52-59.

Altınok, S., Hakyemez, H.B. 2002. Ankara koşullarında tüylü fiğ (Vicia

villosa L.) ve koca fiğ (Vicia narbonensis L.)'in arpa (Hordeum vulgare

L.) ile karışımlarında farklı karışım oranlarının yem verimlerine

etkileri. Tarım Bilimleri Dergisi, 8(1): 45-50.

Artan, H, Polat, T. 2019. Şanlıurfa sulu koşullarında bazı çok yıllık sıcak

mevsim buğdaygil yem bitkisi türleriyle yoncanın saf ve karışık

ekimlerinde yem kalite değerlerinin belirlenmesi. Harran Üniversitesi

Veteriner Fakültesi Dergisi, 8(1): 85-92.

Ay, U., 2013. Kırklareli koşullarında yem bezelyesi (Pisum arvense L.) ve

buğdayın (Triticum aestivum L.) yalın ve karışımlarının ot verimleri ile


otun kalitesi üzerine bir araştırma (Yüksek Lisans Tezi). Namık Kemal

Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.

Ay, U., Altın, M, Şen, C. 2017. Kırklareli koşullarında yem bezelyesi (Pisum

arvense L.) – buğday’ ın (Triticum aestivum L.) farklı karışım oranları

ve biçim zamanlarının ot verimi ve kalitesine etkisi. Tekirdağ Ziraat

Fakültesi Dergisi, 14(3): 80-85.

Banik, P., Sasmal, T., Ghosal, P.K. Bagchi, D.K. 2000. Evaluation of mustard

(Brassica campestris var. Toria) and legume in 1:1 and 2:1 replacement

series system. Journal of Agronomy and Crop Science, 185: 9-14.

Barsila, S.R. 2018. The fodder oat (Avena sativa) mixed legume forages

farming: Nutritional and ecological benefits. Journal of Agriculture and

Natural Resources, 1(1): 206-222.

Bates, G. 2007. High-quality hay production. The University of Tennessee

Institute of Agriculture, Knoxville, SP437-A-3.5M-7.

Bauer, P.J., Frederick, J.R., Busscher, W.J. Santen, E. 2002. Optimizing

conservation tillage production: soil specific effects of management

practices on cotton, soybean, and wheat. Making conservation tillage

conventional: building a future on 25 years of research. Proceedings of

25th Annual Southern Conservation Tillage Conference for Sustainable

Agriculture, Auburn, AL, USA, 24-26 June, 2002: 382-385.

Bélanger, G., Castonguay, Y., Bertrand, A., Dhont, C., Rochette, P., Couture,

L., ve ark. 2006. Winter damage to perennial forage crops in eastern

Canada: causes, mitigation, and prediction. Can. J. Plant Sci. 86: 33–

47. doi: 10.4141/P04-171

Biederbeck, V.O., Zentner, R.P. Campbell, C.A. 2005. Soil microbial

populations and activities as influenced by legume green fallow in a

semiarid climate. Soil Biology and Biochemistry, 37(10:, 1775-1784.


Bilgin, F.D., Hatipoğlu, R., Avcı, M., Yalçıntaş, D. Sevilmiş, U. 2019.

Akdeniz koşullarına uyumlu mera tipi bazı adi yalancıdarı (Paspalum

dilatatum Poir.) çeşit adaylarının verim ve kalite özelliklerinin

belirlenmesi. Türkiye 13. Ulusal, 1. Uluslararası Tarla Bitkileri

Kongresi, 01-04 Kasım 2019, Antalya.

Budak, F., Tukel, T. Hatipoglu, R. 2011. Possibilities of growing vetch (V.

Pannonica, V.Villosa, V. Dasycarpa,) and cereal (Barley, Oat,

Triticale) mixtures in fallow fields in Eskişehir conditions. The Journal

of Animal & Plant Sciences, 21(4): 724-729.

Caballero, R., Goicoechea, E.L. 1986. Utilization of winter cereals as

companion crops for common vetch and hairy vetch. In: Proceedings of

the 11th General Meeting of the European Grass. Fed. pp. 379-384.

Capstaff, N.M., Miller, A.J. 2018. Improving the yield and nutritional quality

of forage crops. Front. Plant Sci. 9: 535. doi: 10.3389/fpls.2018.00535.

Carr, M.P., Martin, G.B., Caton, J.S. Poland, W.W. 1998. Forage and nitrojen

yield of barley-pea and oat-pea intercrops. Agran. J. 90: 79-84.

Carr, P.M., Horsley, R.D. Poland W.W. 2004. Barley, oat, and cereal-pea

mixtures as dryland forages in the northern great plains. Published in

Agron. J. 96: 677-684.

Chen, C., Miller, P., Muehlbauer, F., Neill, K., Wichman, D. McPhee, K.

2006. Winter pea and lentil response to seeding date and micro-and

macro-environments. Agronomy Journal, 98(6): 1655-1663.

Chen, C., Westcott, M., Neill, K., Wichman, D. Knox, M. 2004. Row

configuration and nitrogen application for barley-pea intercropping in

montana. Agronomy J. 96: 1730-1738.

Çaçan, E., Kökten, K. 2017. Bingöl koşullarında yaygın fiğ ve koca fiğ

çeşitleri için uygun ekim zamanının belirlenmesi. Türk Doğa ve Fen

Dergisi, 6(1): 19-23.


Çakmakçı, S., Aydınoğlu, B., Arslan, M. Bilgen, M. 2005. Farklı ekim

yöntemlerinin fiğ (Vicia sativa L.) + ingiliz çimi (Lolium perenne L.)

karışımlarının ot verimine etkisi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi

Dergisi, 18(1): 107-112.

Çiftçi, V., Ülker, M. 2005. Effect of mixed cropping lentil with wheat and

barley at different seeding ratios. Journal of Agronomy, 4(1): 1-4.

Çınar, S., Hatipoğlu, R., Gündel, F.D., Aktaş, A. Avcı, M. 2015. Çukurova’da

bazı çok yıllık sıcak mevsim buğdaygil yem bitkilerinin verim ve

kalitelerinin belirlenmesi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi

Dergisi, 32 (2): 41-54.

Çoşkun, N., Çaçan, E. 2019. Tüylü fiğde (Vicia Villosa Roth.) ekim

zamanlarının bazı verim ve kalite özelliklerine etkisi. Ispec Uluslararası

Tarım Ve Kırsal Kalkınma Kongresi 10-12 Haziran 2019, Siirt.

Dabre, W.M., Lall, S.B. Lngole, G.L. 1993. Effects of sowing dates on yield,

ear number, stomatal frequency and stomatal index in wheat. J.

Maharashatra Agri. Univ., 18: 64-66.

Doğan, B.İ., 2013. Yem bezelyesi (Pisum arvense l.)-buğday (Triticum

aestivum l.) karışımlarının verim unsurları ve yem değerlerinin

belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Namık Kemal Üniversitesi, Fen

Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Tekirdağ.

Droushiotis, D.N. 1989. Mixtures of annual legumes and small-grained

cereals for forage production under low rainfall. Journal of Agricultural

Science. 113: 249- 253.

Eğritaş, Ö., 2014. Ordu ekolojik koşullarında yetiştirilen yaygın fiğ+ tahıl

karışımlarının ot verimi ve kalitesinin belirlenmesi (Yüksek Lisans

Tezi). Fen Bilimleri Enstitüsü). Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri

Enstitüsü Müdürlüğü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Ordu.


El-Mahdi, A.R.A., EI-Amin, S.E.M. Ahmed, F.G. 2007. Effect of sowing date

on the performance of sesame (Sesamum indicum L.) genotypes under

irrigation conditions in northern Sudan. African Crop Science

Conference Proceedings, 8: 1943-1946.

Emiroğlu, Ş.H., Alcan, N. Aygün, H. 1991. Ege bölgesinde kışlık ara ürün

tarımına uygun olabilecek alternatif yem bitkilerinin verim ve diğer

bazı özellikleri üzerinde araştırmalar. Türkiye 2. Çayır-Mer’a ve Yem

Bitkileri Kongresi (28-31 Mayıs 1991), 235-243, İzmir.

Eskandari, H., Ghanbari, A., Javanmard, A. 2009. Intercropping of cereals and

legumes for forage production. Not. Sci. Biol. 1: 7-13.

Geijersstam, L., Mårtensson, A. 2006. Nitrogen fixation and residual effects

of field pea intercropped with oats. Acta Agriculturae Scandinavica

Section B-Soil and Plant Science, 56(3): 186-196.

Garipoğlu, AV. 2015. Süt sığırlarının beslenmesinde alternatif kaba yem

kaynakları.

https://www.amasyadsyb.org/public/docs/Semp_Sut_Sigir_Besleme.p

df

Genç, S., Baytekin, H. 2016. Farklı otlatma sistemlerinin yulaf merasının

verim özellikleri üzerine etkileri. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 4(1):

37-42.

Gençkan, S.M. 1983. Yem bitkileri tarımı. Ege Üniv. Ziraat Fakültesi

Yayınları, No.467, 519s, İzmir.

Ghosh, P.K. 2004. Growth, yield, competition and economics of groundnut /

cereal fodder intercropping systems in the semi-arid tropics of India.

Field Crops Research, 88: 227-237.

Göçmen. N., Parlak, A.Ö, 2017. Yem bezelyesi ile arpa, yulaf ve tritikale

karışım oranlarının belirlenmesi. ÇOMÜ Zir. Fak. Derg, 5(1): 119–124.


Gül, M., Yörük, M.A., Özüdoğru, Z. Timurkan, S. 2005. ivesi kuzu

rasyonlarına değişik oranlarda fiğ (Vicia sativa) ilavesinin besi

performansı ile rumen ve karaciğerin histo-patolojisi üzerine etkisi.

YYÜ Vet Fak Derg 2003, 14 (2): 6-9.

Gümüş, H., Bayır, A.M. 2020. Hasılmatikte üretilen arpa ve yulaf yeşil

hasılının farklı günlerdeki besin madde değerleri. MAKU J. Health Sci.

Inst., 8(2): 30-36.

Gülümser, E., Mut, H., Doğrusöz, M.Ç. Başaran, U. 2017. Baklagil yem

bitkisi tahıl karışımların ot kalitesi üzerinde ekim oranlarının etkisi.

Selcuk J Agr Food Sci, 31(3): 43-51.

Gürsoy, E., Macit, M., 2020. Hasat zamanının kaba yemin kimyasal

kompozisyonu ve kalitesi üzerine etkisi, Euroasia Journal of

Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences International

Indexed & Refereed, 8(9): 168-177.

Hatipoğlu, R., Anlarsal, A.E. Tükel, T. Baytekin, H. 1990. The effect of

harvest time on hay yield and botanical composition relating vetch +

barley mixtures grown at the arid conditions of Cukurova region.

Çukurova Univ. J. Agric. Fac. 5(3): 173-182.

Haydar, E, 2019. Bazı macar fiğ hatlarının yem değerlerinin belirlenmesi

(Yüksek Lisans Tezi). Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri

Enstitüsü, Zootekni Ana Bilim Dalı. Tekirdağ.

Haynes, J. 1980. Competitive aspects of the Grass-Legume association. Adv.

in Argonomy. 33: 227-261.

Heinrichs, D.H. 1971. Legumes are the key to greater forage production.

Cattleman May. p. 6-7.

İptaş, S., Yılmaz, M. 1999. Tokat şartlarında yetiştirilen değişik macar fiği +

tritikale karışım oranlarının verim ve kaliteye etkileri. Ege Tarımsal

Araştırma Dergisi, 9(2): 105-113.


Jensen, E.S. 1996. Grain yield, symbiotic N2 fixation and interspecific for

inorganic N in pea-barley intercrops. J. Plant Soil. 182: 25-38.

Jilani, M., Ajam, N.H., Faraji, A., 2018. Effect of bed planting on the quantity

and quality of hay in different mixing ratios of vetch and barley in the

north of Iran. Applıed Ecology and Envıronmental Research, 16(4):

4477-4490.

Jodaugiene, D. 2002. The peculiarities of underground and overground parts

of Triticum aestivum winter varieties 'Sirvinta 1' and 'Zentos' under the

conditions of different soil tillage. Zemdirbyste,-Mokslo-Darbai, 77:

59-69.

Johnston, J.B., Wheeler, S.D., Mckinlay, J. 1998. Forage production from

spring cereals and cereal-pea mixtures. Ont. Min. Agric. Food Rural

Affairs, Factsheet 98-141.

Johnston, J., Wheeler, B., McKinlay, J. 1999. Forage production from spring

cereals and cereal/pea mixtures. Ontario, Min. Agric. Food, AgDex

N120.

Johnston, J., Mckinlay, J., Wheeler, B. 2001. Forage production from spring

cereals and cereal-pea mixtures. Agdex no. 120. Ontario Ministry of

Agriculture. Food and Rural Affairs Toronto, Canada.

Juiler, B., Guines, F., Ecalle, C., Huyghe, C. 2001. From description to

explanation of variations in alfalfa digestibility. In: Proceedings of the

XIV Eucarpia Medicago sp. Group Meeting. Zaragoza, 45: 19-23.

Kadıoğlu, S., Tan, M. 2018. Erzurum şartlarında farklı tarihlerde kışlık ekilen

yem bezelyesi çeşitlerinin verim ve bazı özellikleri. Tarla Bitkileri

Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi. 27(1): 25-32.

Karaca, S., Çimrin, K.M. 2002. Adi fiğ (Vicia Sativa L.) + arpa (Hordeum

Vulgare L.) karışımında azot ve fosforlu gübrelemenin verim ve

https://dergipark.org.tr/tr/pub/tarbitderg

https://dergipark.org.tr/tr/pub/tarbitderg


kaliteye etkileri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 12:

47-52.

Karakurt, E., Ekiz, H. 2000. Bazı buğdaygil yem bitkilerinde azotlu gübre

dozlarının önemli tarımsal karakterler üzerine etkileri. Tarla Bitkileri

Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 9: 1-2.

Kızılşimşek, M., Erol, A. 2000. Yem bitkilerini karışım olarak yetiştirmelerde

alan eşdeğerlik oranı, rekabet indeksi ve besin sağlama indeksi. Fen ve

Mühendislik Dergisi, 3(1): 14-22.

Kilcher, M.R. 1969. Establishment and maintenance of seeded forage crops.

In: K.F. Nielsen. (Ed.) Proc. Canadian Forage Crops Symp. Calgary

ALTA.

Krishna, A., Raikhelkar, S.V., Reddy, A.S. 1998. Effect of planting pattern

and nitrogen on fodder maize (Zea mays) intercropped with cowpea

(Vigna unguiculata). Indian Journal of Agron., 43: 237-240.

Kwabiah, A.B. 2004. Growth and yield of sweet corn (Zea mays L.) cultivars

in response to planting date and plastic mulch in a short-season

environment. Sci Hortic, 102: 147–166.

Lithourgidis, A.S., Vasilakoglou, I.B. Dhima, K.V. Dordas, C.A., Yiakoulaki,

M.D. 2006. Forage yield and quality of common vetch mixtures with

oat and triticale in two seeding ratios. Field Crops Res. 99: 106-113.

Lithourgidis, A.S., Dhima, K.V., Vasilakoglou, I.B., Dordas, C.A.,

Yiakoulaki, M.D. 2007. Sustainable production of barley and wheat by

intercropping common vetch. Agronomy for Sustainable Development,

27: 95-99.

Lupwayi, N.Z., Rice, W.A., Clayton, G.W. 1998. Soil microbial diversity and

community structure under wheat as influenced by tillage and crop

rotation. Soil Biology and Biochemistry, 30(13): 1733-1741.


Matthews, P., McCaffery D. 2011. Winter crop variety sowing guide 2011,

NSW DPI Management Guide.

Mkhabela, T.S. 2006. A review of the use of manure in small-scale crop

production systems in South Africa. Journal of Plant Nutrition, 29:

1157-1185.

Milli Eğitim Bakanlığı. 2015. Hayvan yetiştiriciliği ve sağlığı.

http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller/Yem%20Tem

ini.pdf

Mutlu, Z. 2012. Bazı kışlık fiğ türlerinde biçim zamanının ot verimine etkisi

(Yüksek lisans tezi). Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,

Tarla Bitkileri, 71.sayfa, Ankara.

Naneli, İ., Sakin, M.A. 2017. Bazı yulaf çeşitlerinin (Avena sativa L.) farklı

lokasyonlarda verim ve kalite parametrelerinin belirlenmesi. Tarla

Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 26 (Özel Sayı), 37−44.

Özkul, H., Kırkpınar, F., Tan, K. 2012. Ruminant beslemede karamba (Lolium

Multiflorum cv. Caramba) otunun kullanımı. Hayvansal Üretim, 53(1):

21-26.

Özdemir, S., Çarpıcı, E.B., Aşık, B.B. 2019. Farklı azot dozlarının İtalyan

çiminin (Lolium multiflorum westerwoldicum Caramba) ot verimi ve

kalitesi üzerine etkileri. Tarım ve Doğa Dergisi, 22(1): 131.

Özyazıcı, M.A., Açıkbaş, S., Göler, M. 2019. Yem bezelyesi (Pisum sativum

ssp. arvense L. Poir)’nde farklı ekim zamanlarının ot verimi ve bazı

tarımsal özellikler ile ot kalitesi üzerine etkisi. ISPEC Uluslararası

Tarım ve Kırsal Kalkınma Kongresi, Siirt, 10-12 Haziran 2019, 702-

709.

Papachristou, T.G., Papanastasis, V.P. 1994. Forage value of Mediterranean

deciduous woody fodder species and its implication to management of

silvo-pastoral systems for goats. Agroforestry Systems, 27: 269-282.


Parlak, A.Ö, 2005. Bazı yapay mera karışımlarında ekim yöntemleri ve azot

dozlarının yem verimi ve kalitesine etkileri (Doktora Tezi). Ankara

Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı,

Ankara.

Ramos, M.E., Altieri, M.A., Garcia, P.A., Robles, A.B. 2011. Oat and oat-

vetch as rainfed fodder cover crops in semiarid environments: Effects

of fertilization and harvest time on forage yield and quality. Journal of

Sustainable Agriculture, 35: 726-744.

Rahetlah, V.B., Randrianaivoarivony, J.M., Andrianarisoa, B.,

Razafimpamoa, L.H., Ramalanjaona, V.L. 2013. Yields and quality of

ıtalian ryegrass (Lolium multiflorum) and common vetch (Vicia sativa)

grown in monocultures and mixed cultures under irrigated conditions

in the highlands of Madagascar. Sustainable Agriculture Research,

2(1): 15-25.

Ross, S.M., King, J.R., O'Donovan, J.T., Spaner, D. 2004. Forage potential on

intercropping berseem clover with barley, oat, or triticale. Agronomy

J., 96(4): 1013-1021.

Ross, S.M., King, J.R., O’Donovan, J.T., Spaner, D. 2004. Intercropping

berseem clover with barley and oat cultivars for forage. Agronomy J.

96: 1719-1729.

Safdar, M.E., Noorka, I.R., Tanveer, A., Tariq, S.A., Rauf, S. 2013. Growth

and yield of advanced breeding lines of medium grain rice as influenced

by different transplanting dates. The Journal of Animal and Plant

Sciences, 23(1): 227-231.

Sakman, H, 2018. Siirt ekolojik şartlarında ekilen bazı koca fiğ (Vicia

Narbonensis L.) çeşit ve hatlarının verim ve bazı verim unsurlarının

belirlenmesi (Yüksek lisans tezi). Siirt Üniversitesi, Fen Bilimleri

Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Siirt.


Sarwar, M., Frikins, J.L., Eastridge, M. 1991. Effect of replacing NDF of

forage with soy hulls and corn gluten feed for dairy heifers. J. Dairy

Sci.74, 1006.

Sayar, M.S, Kendal, E. 2014. Tek yıllık baklagil yem bitkilerinin tahıllarla

karışık ekimi. Mardin Gıda Tarım ve Hayvancılık Dergisi, 4(11): 52-

54.

Schwarte, A.J., Gibson, L.R., Karlen, D.L., Liebmann, M., Jannink, J.L. 2006.

Planting date effects on winter triticale dry matter and nitrogen

accumulation. Agron. J., 97: 1333-1341.

Serin, Y., Tan, M. 1999. Buğdaygil yem bitkileri tarımı, çayır mera

amenajmanı ve ıslahı. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı. No. 1, s. 35-39,

Ankara.

Sevim, T. 2013. Farklı tahıl-yem bezelyesi (Pisum arvense L.) karışımlarında

verim ve verime etkili karakterlerin belirlenmesi (Yüksek lisans Tezi).

Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri

Anabilim Dalı, Tekirdağ.

Seydoşoğlu,S. 2020. Farklı karışım oranları ve biçim dönemlerinin yem

bezelyesi ile arpa karışımlarının ot verim performansına etkileri. Iğdır

Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(3): 2136-2142.

Seydoşoğlu, S., Gelir, G., Çam, B. 2020a. Yem bezelyesi ve tritikale

karışımlarında karışım oranları ile biçim dönemlerinin ot verimine

etkileri. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 17 (1):

9-13.

Seydoşoğlu, S., Turan, N., Oluk, C.A. 2020b. Bazı baklagil yem bitkileri ile

arpa karışım oranları belirlenerek yem verimi ve kalitesine etkisinin

araştırılması. Akademik Ziraat Dergisi, 9(2): 289-296.


Soya, H., Çelen, A.E., Tosun, M. 1989. Sıra arası mesafesi ve ekim zamanının

yem bezelyesi (Pisum arvense L.)’nde saman verimi ve özelliklerine

etkisi. Ege Üniversitesi Zir. Fak. Dergisi, 27(3): 11-21.

Soya, H., Avcıoğlu, R., Çelen, A.E., Sabancı, İ. 1991. Kimi tek yıllık baklagil

yem bitkilerinin hasat kalıntıları ile toprak verimliliğine katkıları.

Türkiye 2. Çayır-Mer’a Yem Bitkileri Kongresi (28-31 Mayıs1991):

416-423, Bornova/İzmir.

Staniak, M., Księżak, J., Bojarszczuk, J. 2012. Estimation of productivity and

nutritive value of pea-barley mixtures in organic farming. Journal of

Food, Agriculture & Environment, 10 (2): 318-323.

Staniak, M., Księżak, J., Bojarszczuk, J. 2014. Mixtures of legumes with

cereals as a source of feed for animals. http://dx.doi.org/10.5772/58358

Sun, H., Zhang, X., Chen, S., Pei, D., Liu, C. 2007. Effects of harvest and

sowing time on the performance of the rotation of winter wheat-summer

maize in the North China. Industrial Crops and Products, 25 (3): 239-

247.

Suttie, J.M., Reynolds, S.G. 2004. Fodder oats. A world overview. FAO,

ISBN: 92-5- 105243-3. http://www.fao.org/docrep/008/y5765e/y5765

e00.htm.

Şimşek, S. 2015. Kırşehir koşullarında farklı macar fiğ (Vicia

Pannonicacrantz) + italyan çimi (Lolium Multiflorumlam.) karışım

oranlarının verim ve kalite üzerine etkilerinin belirlenmesi (Yüksek

Lisans Tezi). Ahi Evran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla

Bitkileri Anabilim Dalı, Kırşehir.

Tan, M., Çomaklı, B. 2009. Yem bitkileri tarımının genel özellikleri s.105.

Editör: R. Avcıoğlu, R. Hatipoğlu, Y. Karadağ. Yem Bitkileri Genel

Bölüm Cilt I. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Tarımsal Üretim ve

Geliştirme Genel Müdürlüğü, İzmir.


Tan, M., Koç, A., Elkoca, E. 2011. Doğu Anadolu’nun Bazı İllerinde

Yetiştirilen Yem Bezelyesi Popülasyonlarından Ot ve Tohum Tipi

Hatlarının Geliştirilmesi. Araştırma Projesi Sonuç Raporu. TÜBİTAK

TOVAG, 107O134.

Taşkın, E. 2012. Yonca (Medicago sativa L.) ve kılçıksız brom (Bromus

inermis Leyss) karışım oranlarının ve jips uygulamalarının botanik

kompozisyon ve eşdeğer alan indeksine etkisi. KSÜ Doğa Bilimleri

Dergisi, 2(1): 75-82.

Tekeli, A.S., Ateş, E. 2004. Determination of some agricultural characters in

field pea (Pisum arvense L.) lines at Tekirdağ (Turkey) ecological

conditions. Cuban J.Agric. Sci. 38(3): 313–316.

Tekeli, A.S., Ateş, E. 2007. Farklı biçim dönemlerinin yem bezelyesi (Pisum

arvense L.) buğday (Triticum aestivum L.) karışımının yem verimi ve

kalitesi ile tetani oranına etkileri. Türkiye VII. Tarla Bitkileri Kongresi

(25-27 Haziran 2007), 106-109, Erzurum.

Topçu, G.D., Çelen, A.E., Akdoğan, H. 2013. Farklı ekim şekillerinin adi fiğ

(Vicia sativa L.) + arpa (Hordeum vulgare L.) karışımının verim ve

diğer özelliklerine etkisi. Türkiye 10. Tarla Bitkileri Kongresi, 10-13

Eylül, Konya, 355-358.

Torkaman, M., Mirshekari, B., Farahvash, F., Yarnia, M., Jafari, A.A. 2018.

Effect of sowing date and different intercropping patterns on yield and

yield components of rapeseed (Brassica napus L.) and chickpea (Cicer

arietinum L.). Legume Research, Print ISSN:0250-5371 / Online

ISSN:0976-0571.

Undersander, D. 2003. Pea and small grain mixtures. Univ. Wisconsin

Extension, Wisc. Team Forage, Focus on Forage, 5(7): 1-2.

Uzun, A., Asık, F.F. 2012. The effect of mixture rates and cutting stages on

some yield and quality characters of pea (Pisum sativum L.) + oat


(Avena sativa L.) mixture. Turkish Journal of Field Crops, 17(1): 62-

66.

Wahua, T.A.T. 1983. Nutrient uptake by ıntercropped maize and cowpea and

a concept of nutrient supplementation ındex (NSI). Expl. Agric., 19:

263-275.

Weigelt, A. Jolliffe, P. 2003. Indices of plant competition. J. Ecol, 91: 707-

720.

Yavuz, M, 2005. Üç farklı ekim sıklığında ekilen yem bezelyesi ve adi fiğde

yatmanın ot ve tohum verimi ile kalitesine etkileri (Yüksek Lisans

Tezi). Uludağ Üniv. Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Ana Bilim

Dalı, Bursa.

Yılmaz, Ş., Hür, N., Ertekin, İ. 2018. Seçilmiş bazı köpekdişi ayrığı [Cynodon

dactylon(L.) Pers. var. dactylon] hatlarında ot kalitesinin belirlenmesi.

Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 23 (2): 232-241.

Yolcu, H., Serin, Y. 2009. The effects of nitrogen and phosphorus fertilization

and seeding patterns on chemical composition of lucerne and smooth

brome grass intercropping system. Asian J. Chem., 21: 1460-1468.

Yücel, N, 2019. Bazı tek yıllık baklagil yem bitkilerinde azotlu gübrelemenin

verim ve verim öğelerine etkisi (Yüksek Lisans Tezi). Harran

Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı,

Şanlıurfa.

Zabunoğlu, S., Karaçal, İ. 1986. Gübreler ve gübreleme. Ankara Üniversitesi

Ziraat Fakültesi Yayınları: 993, Ankara.


BÖLÜM 6

Bal Tozu: Üretimi, Fonksiyonelliği ve Endüstriyel Önemi

Dr. Abdullah BAYCAR1

1 Siirt Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulu, Gıda Teknolojisi Programı, Siirt, Türkiye, [email protected] ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4995-2275


GİRİŞ

Türk Gıda Kodeksine göre bal; “bitki nektarlarının, bitkilerin canlı

kısımlarının salgılarının veya bitkilerin canlı kısımları üzerinde

yaşayan bitki emici böceklerin salgılarının, bal arısı tarafından

toplandıktan sonra kendine özgü maddelerle birleştirerek değişikliğe

uğrattığı, su içeriğini düşürdüğü ve petekte depolayarak

olgunlaştırdığı, doğası gereği kristalleşebilen doğal ürün” şeklinde

ifade edilmektedir. Bal, geçmişte gerek sağlık sağlayıcı gerekse de gıda

olarak kullanılmıştır (Ay ve Yiğit, 2016). Günümüzde de besin olarak

olarak kullanımının yanı sıra alternatif tıp, fonksiyonel gıda, destek ve

takviye gıdalarda kullanımı yaygınlık göstermeye devam etmektedir

(Ulusoy, 2012). Önceki yüzyıllarda bal gıdalarda ingredient olarak

tatlandırıcı amaçlı şerbetlerde, helvalarda, hoşaflarda ve tatlılarda

yaygın olarak kullanımı söz konusu olmuştur (Demir ve Kılınç, 2019).

Lakin rafine şekerin icadı ve kullanımın yaygınlık kazanması, balın

tatlandırıcı kullanımının öne geçmiştir. Fakat son zamanlarda rafine

şekerin obezite, kardiyovasküler rahatsızlıklar ve diyabet gibi sağlık

olumsuzlukları ile ilişkilendirilmesiyle birlikte tekrar balın tatlandırıcı

olarak kullanımına rağbeti artırmıştır. Ayrıca bal tatlandırıcı özelliğinin

yanında fonksiyonel gıda kapsamında değerlendirilen biyoaktif bileşen

mevcudiyeti de bu rağbeti biraz daha anlamlı kılmaktadır. Nitekim

rafine şeker sadece basit bir şeker (sakaroz) ihtiva ederken bal glukoz

ve früktoz dışından 25 çeşit oligosakkarit (disakkaritler, trisakkaritler,

tetrasakkaritler), antioksidanlar (pinocembrin, pinobanksin, krisin ve

galajin gibi), asitler (öncelikle glukonik asit), protein, mineraller,


flavonoidler, vitaminler ve enzimler de içermektedir (Kumar, ark.,

2010; Cianciosi, ark., 2018; Pasupuleti, ark., 2017; Demir ve Kılınç,

2019; Cui, ark. 2008; Cortés, ark., 2011). Hatta şeker ikamesi olarak

balın kullanımı ile geliştirilen birçok ürün fonksiyonel gıda kapsamında

değerlendirilmektedir.

Bal sağlık açısından her ne kadar iyi bir alternatif olarak sunulsa da

maalesef çikolata, kek vb. endüstriyel ürünler için yüksek nem miktarı,

yapışkan ve viskoz yapısı ile endüstriyel üretim için tolere

edilemeyecek problemler oluşturmaktadır. Bundan dolayı balın şeker

yerine kullanımı sınırlı kalmıştır (Demir ve Kılınç, 2019). Balın

endüstriyel kullanım için nem miktarının belli seviyelere indirgenmesi

yapının kullanılacağı ürüne uygun yapıya getirilmesi gerekmektedir.

Nitekim bu ve başka sebeplerden ötürü balın nem miktarının

düşürüldüğü, yapısının modifiye edildiği krem bal gibi ürünler

geliştirilmiştir. Vakum ve püskürtmeli kurutma yöntemiyle üretilen bal

tozu bu ürünlerden en çok bilinenidir. Bal tozunun bala göre taşıma,

depolama, raf ömrü ve işleme kolaylığı gibi üstünlükleri mevcuttur

(Cui, ark. 2008). Ayrıca toz gıdalar matrikse daha kolay karışabilme,

doz düzey kontrollü kolaylığı ve mikrobiyolojik stabilite gibi

avantajları da mevcuttur (Baysal ark., 2013).

Bu bölümde balın biyoaktif bileşenlerini büyük ölçüde koruyan ve

endüstriyel ürünlerde şeker ikamesi olarak kullanımına bala göre daha

fazla imkân sağlayan bal tozun tanımı, mevzuat durumu, ekonomik

önemi, bileşen yapısı, fonksiyonel ve fizikokimyasal özellikleri

anlatılmıştır.


Tanım, Mevzuat Durumu ve Ekonomik Durumu

Bal Tozunun Tanımı:

Bal tozunun üretimi ve tüketimi yaygın olmadığı için ne ulusal ne de

uluslararası düzeyde düzenleme gerektirecek bir öneme sahip

olamamıştır. Nitekim ne ulusal ne de uluslararası mevzuat

kaynaklarında bal tozu şeklinde herhangi bir tanım mevcut değildir

(CODEX, 1987; TGK, 2020). Lakin ürünün özellikleri ve üretim

şekilleri göz önünde bulundurularak bal tozu; taşıyıcı ile beraber veya

bağımsız olarak kurutma yöntemleri kullanılarak baldan suyun

doğrudan kısmı olarak uzaklaştırılması ile elde edilen ürün olarak

tanımlanabilir (Demir ve Kılınç, 2019; Nurhadi, 2012). Daha özet bir

ifade ile bal tozu; mevcut saf sıvı balın nem içeriği %2,5'ten fazla

olmamak üzere kurutulmasıyla elde edilen ürün (Cui, ark. 2008) olarak

tanımlamakta mümkündür.

Bal Tozunun Mevzuat Durumu:

Bal tozu ile ilgili herhangi bir yasal düzenlemeye ne bal ve çeşitlerini

düzenleyen Türk Gıda Kodeksi Bal Tebliği (Tebliğ No: 2020/7) ‘ni de

ne de başka herhangi bir mevzuata rastlanmamıştır. Lakin spesifik bir

şekilde mevzuata düzenlenmeyen gıda maddeleri Türk Gıda Kodeksi

Yönetmeliği Sayı: 31044 ‘nin ve bu yönetmelikte atıfta bulunan diğer

genel yasal regülatörlere tabi olması esastır. Ayrıca fonksiyonel gıda

bileşeni olarak sunulması halinde ise ürün etiket yönetmeliğini

düzenleyen Türk Gıda Kodeksi Gıda Etiketleme ve Tüketicileri

Bilgilendirme Yönetmeliği (Sayı: 29960) ve bu yönetmeliğin atıfta


bulunduğu Türk Gıda Kodeksi Beslenme ve Sağlık Beyanları

Yönetmeliği (Sayı: 29960) gerekliliğini yerine getirmeleri zorunluluğu

mevcuttur.

Bununla birlikte bal tozu üretiminin artmasına pareler olarak

üreticilerin farklı amaç ve üretimleri ile ürettikleri bu tür ürünlerin

tüketicileri koruma adına Türk Gıda Kodeksi Bal Tebliği (Tebliğ No:

2020/7) ‘inde veya özel bir yasal düzenlemeyle zikretmesi artan bir

ürün olan bal tozundan doğabilecek çelişkileri önlemek için

gerekliliktir.

Bal Tozunun Ekonomik Durumu:

Yıllık dünya bal üretimi toplam şekerli ürünlerin içerisindeki payı

%1'den azdır (Alvarez-Suarez ark., 2010). Toplam şekerli ürünlerin

ticareti 2017 yılı verilerine 38 milyar $ (Amerikan dolar) ‘ı civarında

olduğu (Baycar, 2021) bal ve ürünlerinin payının %1’den az olduğu ve

bal tozunun payının ise toplam bal ticareti içinde verilere dahil

olamayacak kadar az olduğu hesaba katıldığında bal tozunun önemli bir

ekonomik değerinin olmadığı söylenebilir. Lakin balın, şeker olarak

ikamesine olan ilgi bal üretimini artıracağı beklentilerini doğurmaktadır

(Antony, ark., 2006). Balın gıda ve ilaç endüstrisinde şeker ikamesi

olarak kullanılmasına yönelik artan ilgiyi fiziksel özellikleri (yüksek

viskozite, yoğunluk ve yapışkanlık) bakımından karşılayamamasının

zorlukları balın farklı bir formu ve alternatifi olan bal tozuna

yönlendirecektir. Bununla beraber her yıl yaklaşık 150 milyon £

(İngiliz sterlini)’luk bal; çoğunluğu gıda olmak üzere ilaçlar,


kozmetikler ve evcil hayvan yemleri gibi ürünlerde katkı olarak

kullanılmaktadır (Antony, ark., 2006).

Bal üretiminin halen talebi karşılamayacak düzeyde olması bakımından

açısından değerlendirildiğinde balın farklı formlarda işlenmesine gerek

olamadığı iddia edilse de bal tozunun daha kolay depolanma, taşınma

ve ambalajlanma avantajları olması açısından önemlidir. Bal tozunun

büyük ölçekte üretilmesinin önündeki hali hazırdaki zorlukların

aşılması bal tozuna olan yönelime daha büyük bir ivme kazandıracağı

tahmin edilmektedir.

Üretimi ve Kurutma Yöntemleri

Katı pulverize bal formundaki ürünler bal şekeri ve bal tozu olmak

üzere iki farklı kategoride incelenebilir. İlk grup olan bal şekeri, daha

düşük nem içeriklerinde kristalleşebilen bileşenlerin

kristalleştirilmesiyle bloklar veya pullar halinde katılaşan bal

şeklindeki ürün olarak tanımlanırken genellikle vakumda buharlaştırma

ile üretimi gerçekleştirilmektedir (Taizo, 1994; Cui, ark. 2008). Diğer

grupta olan bal tozu ise yüksek früktozlu mısır şurubu veya glikoz

şurubu ve diğer işleme yardımcıları ve/veya bileşenleri gibi diğer

tatlandırıcı katılar içeren veya içermeyen dekstrin, maltodeksrin, arap

zamkı ve peynir altı suyu proteinleri gibi taşıyıcıları içeren veya

içermeyen % 50-100 bal içeren ürünlerdi ki genellikle püskürtmeli

kurutma, tünel kurutma, vakumlu kurutucu, ve tamburlu (valsli)

kurutma gibi özel kurutma işlemleri kullanılarak üretilen ürünlerdir

(White, 1978; Cui, ark. 2008; Kılınç ve Demir, 2017; Nurhadi, 2012;

Mutlu, 2016; Suhag ve Nanda, 2015).


Bal tozu gıda temel işlemleri açısından değerlendirildiğinde

kurutmanın ana birim işlem olduğu proseste üretilen ürün şeklindedir.

Kurutma işlemi gıda ve gıda dışı farklı sektörlerde yaygın olarak

kullanılmaktadır. Gıda endüstrisinde başlıca; süt sektöründe (peynir

suyu tozu, süt tozu üretimi), meyve-sebze ürünlerinde (meyveli tozlar,

kuru meyveler vb), et sektöründe (pastırma, et kurusu vb) ve özel

gıdalarda (hazır çorba, bebek mamaları vb.) sıklıkla

kullanılmaktadırlar. Azalan kütleyi taşıma, depolama, paketleme ve raf

ömrü avantajlarından dolayı sıkça tercih edilmektedir. Kurutma, tarihin

ilk dönemlerinden beri kullanılmakla birlikte gelişen teknoloji ile yeni

tekniklerde yapılması bugüne kadar vazgeçilmez işlemlerden olmasını

sağlamıştır. İlk dönemlerdeki kurutma sıcaklığın artırılması ile

buharlaşmanın hızlandırıldığı prensibe dayanan kurutma daha sonraları

yüksek sıcaklığın sağlık açısından önemli olan bileşenlere zarar

vermesinin bilinirliliği ile daha komplike prensiplerle kombine edecek

tekniklerle geliştirilmiştir. Vakum kurutucular, mikrodalgalı

kurutucular, dondurarak kurutma yapan sistemler ve birlikte

kullanımları tercih edilen yöntemler modern kurutma yöntemlerine

örnek olarak verilebilir. Bal tozu üretimi süt tozu ve peynir altı suyu

tozu ürünler gibi klasik kurutma yöntemleri üretilemeyecek bir yapıya

sahiptir. Nitekim bal yüksek viskozitesinden dolayı bal tozuna

işlemenin ortaya koyduğu endişelerin mevcudiyetiyle beraber vakumlu

buharlaştırma, püskürtmeli kurutma, tünel kurutucularda kurutma ve

tamburlu kurutucularda kurutma ile pilot ölçekli belirlenmiş proses ve

proses koşulları mevcuttur.


Vakumda Buharlaştırma:

Vakum, buharlaşmayı kolaylaştırarak matriksten suyun daha kolay

uzaklaştırmasını sağlayarak düşük sıcaklıklarda kurutma işlemine

imkân tanımaktadır. Konveksiyonel kurutma yöntemlere alternatif olan

vakumlu kurutmanın daha kısa sürede gerçekleştirmesi sağlanmaktadır.

Nitekim biyoaktif bileşenlerin oksidiyonlardan (termal ve

fotooksidasyon) daha az etkilenmeleri için kurutmanın daha düşük

sıcaklıkta ve daha kısa sürede gerçekleşmesi gerekmektedir. Ayrıca

vakumlu ortamların gereği oluşan havasız ortam da daha az oksidasyon

reaksiyonları gerçekleşmekte daha az biyoaktif bileşen, renk, tekstür ve

aroma kaybı mümkün olma avantajı sağlamaktadır (Erbay ve

Küçüköner, 2008; Yongsawatdıgul, 1995). Mutlu ve Erbaş (2018)

tarafından vakum kurutma yöntemi ile balın biyoaktif bileşenlerini

koruyarak sade ve meyveli bal tozu (karadut, çilek ve portakal) üretimi

ve üretilen bal tozlarının soğuk içecek hazırlamak için bal tozu

karışımlarına dönüştürülmesi sağlanmıştır. Çalışmalarda bal tozu

üretiminde vakumlu kurutma koşulları belirlenmiştir.

Püskürtmeli Kurutucularda Kurutma:

Bal tozu üretme de en sık başvurulan yöntem olan püskürtmeli kurutma,

kabuk materyalin bir polimer çözeltisinin içerisinde çözündürülerek bir

atomizer vasıtasıyla sıcak hava bulunan bir hazneye aerosol şeklinde

püskürtülmesi prensibine göre çalışan bir kurutma yöntemdir. 1950’li

yıllarda gıdada kullanılmaya başlamış daha sonra farmakolojide

uygulamaları yayılmıştır (Bosnalı ve Ocak, 2019). Süt tozu, peynir suyu

tozu ve çorba tozları gibi belli bir nem seviyesine indirilmesi gereken


sıvı gıdaların kurutulmasında kullanılan püskürtmeli kurutma bal

tozunda aynı sıklıkta başvurulan yöntem olmuş bal tozu kurutması ile

geliştirilmiş kurutma koşulları belirlenmiştir (Nurhadi ark. 2012; Demir

ve Kılınç, 2017; Demir ve Kılınç, 2019). Bu çalışmalarda taşıyıcı olarak

genellikle dekstrin, maltodeksrin, arap zamkı ve peynir altı suyu gibi

ajanlar kullanılmış taşıyıcıların verim, biyoaktif madde koruyuculuğu

tespit edilen hususlar olarak sunulmuştur. Püskürtmeli kurutma

yöntemi, bal tozu hazırlanmasında en umut verici yöntemdir

(Samborska, 2019; Samborska, ark., 2019).

Mikrodalga ile Kurutma:

Bal tozu üretiminde sık başvurulan kurutma yöntemlerinden biri

mikrodalga ile kurutma yöntemidir (Cui ark., 2008; Scaman ark., 2014;

Sun ve Cui, 2007). Temel prensibi; materyaldeki polar molekülleri

etkileyerek elektromanyetik enerjinin termal enerjiye dönüşümünün

sağlanması olan mikrodalga kurutmanın meyveler, tahıl ürünleri ve

başlangıç nemi yüksek olan birçok gıda ürünlerde başarılı bir şekilde

kullanılmaktadır. Bal tozu üretiminde de pilot ölçekli çalışmaları

mikrodalga kurutmanın işlem, enerji verimliliği, maliyet ve kurutulmuş

üründe yüksek kalite gibi avantajları söz konusudur (Erbay ve

Küçüköner, 2008; Zhang, 2007; Vadivambal ve Jayas, 2007).

Valsli Kurutucular ile Kurutma:

Taşıyıcı vasıtasıyla veya olmaksızın sıvı, yarı sıvı gıdaların karşıt yönde

hareket eden sıcak iki tambur (vals) ‘un üzerine akıtılan kurutulmak

istenen maddenin tabura yapıştıktan sonra kazınmak suretiyle


tamburdan ayrılması ve öğütülmesi prensibine dayanan bir kurutma

yöntemidir. Valsli kurutuculara son zamanlarda kombine edilmiş

basınç, sıcaklık vb sistemleri ile daha az bileşen madde kaybı söz

konusu olabilmektedir. Buna rağmen halen püskürtmeli kurutuculara

nazaran daha fazla kayıplarına neden olmaktadır. Han-bing,

(2005)’deki çalışmasında bal tozunu valsli kurutucularda üretmiş ve

üretim koşullarını belirtilmiştir.

Dondurarak Kurutma:

Suyun süblimleştirilmesi prensibine dayanan dondurarak kurutma,

kurutmak istenilen materyalin en az hasar gördüğü en az bileşen

kaybının olduğu yöntemdir. Dondurarak kurutmada son ürün

kalitesinin önemli ölçüde korunduğu tespit edilmiştir. Bundan dolayı

ilaç ve gıda sektöründe kullanımı önerilen bir yöntemdir. Mikrobiyal

stabilite, bileşen korunurluluğu gibi faydaları vardır. Özellikle

filtrelenmemiş ham balın içerdiği biyoaktif bileşenleri korunması için

önemli bir yöntem olduğu ön görülmektedir. Sramek ark., (2016)

tarafından gerçekleştirilen çalışmada dondurarak kurutma ile bal tozu

üretimi gerçekleşmiş vakumlu kurutuculara göre kalite parametreleri

kıyaslanmıştır. Diğer yöntemlere göre daha maliyetli bir yöntem olması

dezavantajlarındandır.

Fonksiyonel Özellikleri ve Endüstriyel Kullanımı

Bal tozunun fonksiyonelliğini bala göre mukayese etmek işleme

kayıplarından dolayı anlamsızdır. Bal tozu ancak şeker ile mukayese

edildiğinde fonksiyonellik ifade eder. Bundan dolayı bal tozunun


fonksiyonellik amacıyla yapıldığı çalışmalara bakıldığında balın katı

formunun şeker ikamesi olarak fonksiyonellik sağladığı ifade edilmiştir

(Suhag ve Nanda, 2015; Mutlu, 2016; Tomczyk, ark., 2020; Kılınç ve

Demir, 2017). Bal tozu; hammadde olarak kullanılan balın varyetesi,

taşıyıcı olarak kullanılan maddenin cins ve miktarı, kurutma yöntemi

ve koşullarına göre değişmektedir. Bal tozuna fonksiyonellik

kazandıran biyoaktif bileşenler balın coğrafik ve botanik çeşitliliğine

göre değişiklik göstermekle beraber genel olarak balın muhteviyatından

(yaklaşık olarak yaklaşık; %82 karbonhidrat, %17 su, %0,7 mineral

madde, %0.3 protein ve vitamin, organik asit, fenolik bileşikler ve

serbest aminoasit gibi makro ve mikro bileşenlerden oluşmaktadır)

kaynaklanmaktadır (Mutlu, ark., 2016). Balın muhteviyatında 180'den

fazla besleyici ve biyolojik etkiye sahip bileşen (antimikrobiyal,

antioksidan, antiviral, antiparazitik, antiinflamatuar, antimutajenik,

antikanser ve immünosupresif mevcuttur. Bu etkiler flavonoidler,

fenolik asitler, enzimler, hidrojen peroksit, askorbik asit, karotenoid

benzeri maddeler, organik asitler, Maillard reaksiyon ürünleri, amino

asitler, proteinler ve diğer bileşenlerin) içermektedir. Ayrıca bal

kolondaki iyi bakterilerin büyümesini uyararak gastrointestinal sağlığı

iyileştirebilen oligosakkaritler adı verilen karbonhidratları içeren

prebiyotik bir gıda olduğu ifade edilmiştir (Samborska, 2019;

Samborska, ark., 2019). Ayrıca bal tuzu üretiminde kullanılacak taşıyıcı

ile fonksiyonelliği artırılabilir.

Ayrıca bal tozu yenilikçi ürün geliştirmede önemli bir hammadde olup

bileşiminin endüstri taleplerine göre kolayca değiştirilebilir olduğu


çalışılmıştır. Mesela bal tozunun antioksidant maddeler ile

zenginleştirilmesi kullanılan katkı maddesine bağlı olarak izotonik

enerji içeceğinde farklı renk ve tatta ürün elde edilmiştir. Bu ürün ile

gıda teknolojisinde, doğal bir tatlandırıcı olmanın yanında renklendirici

(renk etkisiyle körili) ve fonksiyonel gıda özelliklerini sağlayan çoklu

işlevi olan katkı maddesi olarak kullanılabilirliği tespit edilmiştir

(Tomczyk, ark., 2020). Bal tozu duyusal, teknolojik ve fonksiyonellik

amaçlı birçok farklı çalışmaya konu olmuştur (Tablo 1)

Tablo 1 Bal tozunun bazı gıda uygulamaları (Samborska, 2019)

Bal tozu

kaynağı İşlendiği

ürün

İlave oranı

Amaç Etki Kaynak

Ham bal Hindi parça etleri

0–20% Hindi göğüs etine bal tozu ile oksidatif stabilite üzerine etkisinin araştırılması

Bal tozu ilavesi, pişmiş hindi etinde oksidatif bileşiklerin gelişimini inhibe etti.

Antony ark., (2000)

% 70 bal valsli kurtucu ile %30 taşıyıcı (buğday nişastası topaklanmayı önleyici maddeler)

Hindi etleri

0–15% Bal tozu ile oksidasyonu ve oksidasyon kaynaklı olumsuz duyusal özellikleri azaltmak

Geliştirilmiş oksidatif stabilite, duyusal özellikleri geliştirilmiş daha stabil raf ömre sahip üren elde edilmesi

Antony ark., (2006)

Bal Ekmek 0–10% Şekerin ikamesi olarak bel tozunun hamur reolojisi ve ekmek kalitesi

Hamur reolojisinde gelişme, daha iyi duyusal özellikler ve uygun yapı

Tong ark., (2010)


Bal tozu

kaynağı İşlendiği

ürün

İlave oranı

Amaç Etki Kaynak

üzerindeki etkisi

Püskürtmeli kurutucuda bal ve taşıyıcı (nişasta)

Ekmek 0, 50, 100% şeker ikamesi

Şeker ikamesi

% 100 sakkaroz ikamesi uygun bir seçenek olduğunu kanıtladı.

Sathivel ark., (2013)

Püskürtmeli kurutucu ile üretilmiş bal tozu

Süt ürünleri

20, 50%

Akıcılığın artırlması

Fiziksel özellikler iyileştirilmiş

Samborska, Sokołowska, ark., (2017)

Püskürtmeli kurutucu ile üretilmiş bal tozu

Kek 0, 20, 40, 60, 80, 100% şeker ikamesi

Şeker ikamesi

kurabiyelerin kimyasal ve besinsel özelliklerini iyileştirmiş, ideal lezzet miktarı belirlenmiş

Kılınç ve Demir (2017)

Bal tozunun diğer avantajları: uygunluk, serbest akış, taşıma ve tartma

kolaylığı, azaltılmış depolama alanı ve temizlik kolaylığı şeklinde

sıralanabilir (Cui, ark. 2008). Fonksiyonel gıda üretme amacıyla

yapılan çalışmada %100 bal tozu ile ikame edilmesinin, kurabiyelerin

kimyasal ve beslenme özelliklerini iyileştirmek için uygun olduğu ve

%60'a kadar duyusal ve fiziksel özellikleri korumak için uygun olduğu

bulunmuştur (Kılınç ve Demir, 2017). Demir ve Kılınç, (2019) bal

tozunu farklı oranlarda (%25, 50, 75 ve 100) şekerin yerine ikame

olarak kek üretiminde kullanımı bal tozunun etkilerini üretilen

keklerde; bazı fiziksel, kimyasal ve duyusal özellikler inceledikleri

çalışmalarında duyusal karakteristikler açısından ise, %50 şeker: %50


bal tozu en iyi kombinasyon olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak bal

tozunun sahip olduğu kimyasal ve besinsel özellikleri ile kek

üretiminde kullanılabilecek bir hammadde olduğu belirlenmiştir.

Antony ark., (2006) hindi parça etlerin oksidasyonuna bağlı ransidite,

kötü aroma ve tadı engellemek için bal tozu ilave etmiş ve 11 hafta

boyunca raf ömrü stabilitesini incelemişlerdir. Sonuç olarak duyusal

panelistler, bal ilave edildiğinde tatlılığın arttığını lakin hindi için kabul

edilebilirlik üzerinde olumsuz lezzet etkisi olmadığını ve balın

eklenmesiyle daha düşük TBA değerleri, heksanal içeriği ve oksidatif

stabilite indeksi gösterildiği gibi etin oksidatif stabilitesini arttırdığını

ortaya çıkarmışlardır.

SONUÇ

Bal geçmişten bugüne sürekli hem gıda olarak hem de sağlık sağlayıcı

olarak dikkat çekmiştir. Bal başlı başına bir gıda olarak tüketilmesinin

yanında şerbet, tatlı, hoşaf gibi gıdalara da tatlandırıcı olarak

kullanılmıştır. Lakin serbest şekerin icadı ile şekerin daha ucuz ve kolay

temin edilme gibi avantajlarla balın bu amaçla kullanılmasının önüne

geçmiştir. Son yıllarda ise şekerin obesite, diyabet gibi hastalıklarla

ilişkilendirilmesi ile tatlandırıcı olarak bala bir geri dönüşü sağlamıştır.

Lakin balın yapışkan, viskoz ve yüksek nemli yapısı endüstriyel

gıdalarda bu geri dönüşü zorlaştırmıştır. Bal tozunun bu

dezavantajlardan ari olması endüstriyel gıdalarda şeker ikamesi için

kullanılması açısından önemlidir. Bal tozu ilave edildiği ürüne bal

aroması ve bileşenleri kazandırmanın yanında neme karşı affinite

gösteren kuru bileşenlere, emülsiyon ve süspansiyonda kolayca


karıştırılabilme, ticari ürünlerde ve işlemlerde daha kolay kullanılabilir

olma gibi işlevleri ve avantajları mevcuttur. Nitekim bal tozu üretimi

ile ilgili çalışmalar her geçen gün artmaktadır. Buna rağmen hala

yüksek kapasiteli bal tozu üretimi yeterli olgunlukta değildir. Yeterli

seviyeye ulaşması için daha fazla yatırım gerekmektedir. Bilimsel

çalışmalar ve tüketici talepleri ile bal tozu gündemde kalmaya devam

edeceği görülmektedir. Bundan dolayı gelecekte oluşabilecek

muarazalara karşın bal tozu ile ilgili yasal düzenlemelerin yapılması

faydalı olacaktır.


KAYNAKLAR

Alvarez-Suarez, J. M., Tulipani, S., Díaz, D., Estevez, Y., Romandini, S.,

Giampieri, F., ..., Battino, M. 2010. Antioxidant and antimicrobial

capacity of several monofloral Cuban honeys and their correlation with

color, polyphenol content and other chemical compounds. Food and

Chemical Toxicology, 48(8-9): 2490-2499.

S. Antony, J.R. Rieck, P.L. Dawson Effect of dry honey on oxidation in

Turkey breast meat Poultry Science, 79 (12) (2000), pp. 1846-1850

Antony, S., Rieck, J.R., Acton, J., Han, I.Y., Halpin, E.L., Dawson P.L. 2006

Effect of dry honey on the shelf life of packaged Turkey slices

Ay, Y. E., Yiğit, Y. 2016. Bal, beslenme ve sağlık. In 3rd International

Congress on Social Sciences, China to Adriatic, In congress book (pp.

27-30).

Baycar, A. 2021. Bazı Doğal Renklendiricilerin Beyaz Kokolin ve Sürülebilir

Krema Üretiminde Kullanımı ve Biyoerişilebilirliklerinin

Belirlenmesi, (Doktora Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi).

Baysal, T., Ergün, A. R., BOZKIR, H., Gedik, S. K., Özer, M. B., Demir, E.

2013. Valsli kurutmayla üretilen havuç ve balkabağı suyu tozlarının

kalite özellikleri. Akademik Gıda, 11(3): 27-32.

Bosnalı, S., Ocak, Ö. Ö. 2019. Gıda sanayiinde kullanılan uçucu yağların

mikroenkapsülasyon uygulamaları. Pamukkale Üniversitesi

Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(7): 846-853.

Cianciosi, D., Forbes-Hernández, T. Y., Afrin, S., Gasparrini, M., Reboredo-

Rodriguez, P., Manna, P. P., ... Battino, M. 2018. Phenolic compounds

in honey and their associated health benefits: A

review. Molecules, 23(9): 2322.

CODEX, S. 1987. Revised Codex Standard for Honey Codex Stan 12-1981.


Cortés, M. E., Vigil, P., Montenegro, G. 2011. The medicinal value of honey:

a review on its benefits to human health, with a special focus on its

effects on glycemic regulation. International Journal of Agriculture and

Natural Resources, 38(2): 303-317.

Cui, Z. W., Sun, L. J., Chen, W., Sun, D. W. 2008. Preparation of dry honey

by microwave–vacuum drying. Journal of Food Engineering, 84(4):

582-590.

Demir, M. K., Kılınç, M. 2019 Bal Tozu İkamesinin Kek Kalitesi Üzerine

Etkisi. Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri

Dergisi, 1(1): 53-58.

Erbay, B., Küçüköner, E. 2008. Gıda endüstrisinde kullanılan farklı kurutma

sistemleri. Türkiye, 10: 21-23.

Han-bing, Z. H. A. N. G. 2005. Study on the Production of Dried Honey with

the Method of the Drum Dryer. Journal of Anhui Agricultural Sciences,

03.

Kılınç, M., Demir, M. K. 2017. The facilities of spray dried honey powder use

as a substitute for sugar in cookie production. Food and Health, 3(2):

67-74. doi: 10.3153/JFHS17009

Kumar, K. S., Bhowmik, D., Biswajit, C., Chandira, M. R. 2010. Medicinal

uses and health benefits of honey: an overview. J Chem Pharm

Res, 2(1): 385-395.

Mutlu, C. 2016. Balın biyoaktif bileşenlerinin korunarak kurutulması ve

üretilen bal tozlarından soğuk içecek karışımı hazırlama imkanlarının

araştırılması.

Mutlu, C., Erbaş, M., Tontul, S. A. 2017. Bal ve diğer arı ürünlerinin bazı

özellikleri ve insan sağlığı üzerine etkileri. Akademik Gıda, 15(1): 75-

83.


Nurhadi, B., Andoyo, R., Indiarto, R. 2012. Study the properties of honey

powder produced from spray drying and vacuum drying

method. International Food Research Journal, 19(3): 907.

Pasupuleti, V. R., Sammugam, L., Ramesh, N., Gan, S. H. 2017. Honey,

propolis, and royal jelly: a comprehensive review of their biological

actions and health benefits. Oxidative medicine and cellular

longevity, 2017.

K. Samborska, P. Sokołowska, K. Szulc Diafiltration and agglomeration as

methods to improve the properties of honey powder obtained by spray

drying Innovative Food Science & Emerging Technologies, 39 (2017),

pp. 33-41

Samborska, K., Wiktor, A., Jedlińska, A., Matwijczuk, A., Jamróz, W.,

Skwarczyńska-Maj, K., ..., Witrowa-Rajchert, D. 2019. Development

and characterization of physical properties of honey-rich powder. Food

and bioproducts processing, 115: 78-86.

Samborska, Katarzyna. 2019 "Powdered honey–drying methods and

parameters, types of carriers and drying aids, physicochemical

properties and storage stability." Trends in food science &

technology 88: 133-142.

S. Sathivel, A.K. Ram, L. Espinoza, J. King, R. Cuetov, K.M. Solval

Application of honey powder in bread and its effect on bread

characteristics Journal of Food Processing &

Technology, 4 (11) (2013), p. 279

Scaman, C. H., Durance, T. D., Drummond, L., Sun, D. W. 2014. Combined

microwave vacuum drying. In Emerging technologies for food

processing (pp. 427-445). Academic Press.

Sramek, M., Woerz, B., Horn, H., Weiss, J., Kohlus, R. 2016. Preparation of

high‐grade powders from honey–glucose syrup formulations by


vacuum foam‐drying method. Journal of Food Processing and

Preservation, 40(4): 790-797.

Suhag, Y., Nanda, V. 2015. Optimisation of process parameters to develop

nutritionally rich spray‐dried honey powder with vitamin C content and

antioxidant properties. International Journal of Food Science &

Technology, 50(8): 1771-1777.

Sun, L. J., Cuı, Z. W. 2007. Preparatıon of dry honey by mıcrowave-vacuum

dryıng [j]. Food research and development, 2.

Taizo, K. 1994. Process for production solid honey. US Patent 5,356,650.

Q. Tong, X. Zhang, F. Wu, J. Tong, P. Zhang, J. Zhang Effect of honey

powder on dough rheology and bread quality Food Research

International, 43 (9) (2010), pp. 2284-2288

TGK (TÜRK GIDA KODEKSİ), 2020. Resmî Gazete, Bal Tebliği, Tebliğ

No: 2020/7, Sayı: 31107, Tarım ve Orman Bakanlığı, Ankara

Tomczyk, M., Zaguła, G., Dżugan, M. 2020. A simple method of enrichment

of honey powder with phytochemicals and its potential application in

isotonic drink industry. Lwt, 125, 109204.

Ulusoy, E. 2012. Bal ve apiterapi. Uludağ Arıcılık Dergisi, 12(3): 89-97.

Vadivambal R, Jayas DS. 2007. Changes in Quality of Microwave-Treated

Agricultural Products: A review. B iosystems Engi neering, 98: 1 – 16.

White Jr, J. W. 1957. The composition of honey. Bee World, 38(3): 57-66.

Yongsawatdıgul J. 1995. Mıcrowave-Vacuum Drying of Cranberries: Part II.

Quality Evaluation.

Zhang M, Tang J, Majumdar AJ, Wang S. 2006. Trends in Microwaverelated

Drying of Fruits and Vegetables. Trends in Food Science and

Technology, 17: 524- 534


BÖLÜM 7

Afet ve Acil Durum Yönetimi

İmran SAKA1

Doç. Dr. Dilek ÖZTAŞ2

Prof. Dr. Aytunç ATEŞ3

1 Yıldırım Beyazıt Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye, [email protected] 2 Yıldırım Beyazıt Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Halk Sağlığı Ana Bilim Dalı, Ankara, Türkiye, [email protected] 3 Yıldırım Beyazıt Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Malzeme Mühendislik Bölümü, Ankara, Türkiye, [email protected]

mailto:[email protected]


GİRİŞ

Dünyamızın farklı yer şekilleri mevsimsel değişimleri nedeniyle,

deprem, sel, toprak kayması, endüstriyel kazalar savaşlar gibi insan

kaynaklı veya doğal olarak afet ve acil durumlar oluşmaktadır. Hızlı bir

şekilde teknolojik gelişmeler, sanayileşme, nüfusa bağlı olarak artan

kaynak tüketimleri, normal yaşam koşullarını ve doğal dengeyi

bozmuştur. Bunlara karşın sağlıklı yaşam koşulları oluşturmayarak

nüfus artışı ile birlikte afet ve acil durumların etkisini artırmaktadır. Bu

nedenle afet ve acil durumlara sebep olan ve yapılacak olan tüm

çalışmaların zararın en aza indirgenmesi ve olası afet ve acil durumlar

da tüm kurumlar ile koordineli olarak sistematik ve disiplinli bir şekilde

hareket geliştirmemizi şart kılar. Afet ve acil durum yönetim sistemi ile

Afet öncesi afet anı ve sonrasında müdahale etmek ve doğacak tüm

maddi manevi yıkımları en aza indirmek amaçlanır.

Afet ve Acil Durum Yönetim Sistemi

Afet; “Toplumun tamamı veya belli kesimleri için fiziksel, ekonomik ve

sosyal kayıplar doğuran, normal hayatı ve insan faaliyetlerini

durduran veya kesintiye uğratan, etkilenen toplumun baş etme

kapasitesinin yeterli olmadığı doğa, teknoloji veya insan kaynaklı olay.

Afet bir olayın kendisi değil, doğurduğu sonuçtur . Teknolojik ya da

insan kaynaklı büyük yıkım ve kayıplara neden olan olaylardır. (AFAD

2018) Acil durum ise; Toplumun tamamının veya belli kesimlerinin

normal hayat ve faaliyetlerini durduran veya kesintiye uğratan ve acil

müdahaleyi gerektiren olaylara ve bu olayların oluşturduğu kriz haline


denir“ . (AFAD 2018) Afeti doğal afet, insan kaynaklı afet, ve

teknolojik afet olarak 3 gruba ayrılır:

Doğal afetler; “Deprem, Çığ, çekirge istilaları, çölleşme, deniz ve göl

su seviye değişimleri, dolu, heyelanlar, çamur akıntıları, hortumlar,

kuraklık, orman ve çalı yangınları, fırtınalar, seller ve tarımsal

zararlılar, toprak kayması, deprem dalgası (tsunamı), yıldırım, zemin

çökmesi, salgın“ gibi olaylardır.

Teknolojik afetler; uçak, demiryolu ve gemi kazaları radyasyon ve

nükleer santral kazaları, endüstriyel ve kimyasal kazalar , baraj

yıkılması ve benzeri olaylardır.

İnsan kaynaklı afetler; endüstriyel kazalar, bina tünel çökmeleri, gaz

ve kimyasal kaçaklar, göçler gibi olaylardır.

Acil durum daha çok küçük ölçekli olaylar iken, afet ise daha büyük

ölçekli ve daha fazla zarar veren olaylardır.

Afet ve Acil Durum Yönetimi Aşamaları

Afetleri önlemek ve oluşacak tüm maddi manevi zararları en aza

indirgemek, Afeti meydana getiren tüm olaylara zamanında etkili ve en

hızlı bir şekilde müdahale edilmesi, afetin etkilerini bilinçli ve

Yaşanır çevre koşullarının oluşturulması için toplumun her kesiminin

birlikte verdiği mücadeleyi ifade eder.

Afet ve acil durum yönetimi süreklilik gerektirir ve bütünleşmiş iç içe

geçmiş sıralı sistematik bir yapıdır. Afet meydana gelmeden önce

yapılan yönetime afet öncesi yapılması gereken uygulamayı kapsar.


Bu şekildeki tüm çalışmalara “risk”, afet meydana geldikten itibaren ve

sonraki tüm uygulama ve çalışmalara “kriz” denir.

“Afet ve acil durum yönetimi, her türlü afet ve krize hazırlıklı olma “

zararı en aza indirmek hemen müdahale ve müdahale sonrası yaşam

koşullarını düzeltmeyi kapsar.

Tablo1. Afet ve Acil Durum Yönetimi (Anadolu,2018)

“RİSK YÖNETİMİ“ KRİZ YÖNETİMİ

Koruma evresidir Düzeltme evresidir

Zararı azaltma Etki analizi

Hazırlık Müdahale

Afet İyileştirme

Tahmin ve erken uyarı Yeniden yapılandırma

Risk yönetimi ve kriz yönetimi iç içe geçmiş birbirlerini tamamlayan

aşamalardır

Afet ve Acil Durum Yönetiminde Genellikle Uyulması Gereken

Kurallar

• Afetlerin tümü dikkate alınmalıdır; Toplumun hepsi her türlü

afet ve krize karşı bilinçlendirilmelidir.

• ‘Müdahaleye gerekli ehemmiyet gösterilmeli, önceliğin hazırlık ile zararın en az seviyede sonuçlanmasına önem

verilmelidir; Risk yönetimi ve kriz yönetimi olarak ikiye ayırırız.

Her iki aşamaya da gerekli duyulan önem verilmelidir.


• “Tehlikeli doğa olaylarının oluşumu ile afet/acil durum yönetimi birbirine karıştırılmamalıdır“ ; Afeti oluşturan

olaylar ile afeti yönetme farklı uzmanlık ister.

• Her aşamada katılımcı olunmalıdır; Afetler ile acil durumlar

sırasında tüm kurumlar ve kuruluşlar ile koordineli hareket etmek

önemlidir.

• Çalışmalar bir sistem dâhilinde bütün olarak gerçekleştirilmelidir; Bütünleşik afet ve acil durum yönetimini

sürekli kontrol ve koordine ederek güncel tutulmalı.

• “Afetlere hazırlık birey, aile, kurum ve yerel yönetimlerden başlatılmalıdır“ ; Afetlere bireyleri bilinçlendirmek ve bunu

tatbikatlar ile uygulamalı öğretilmeli.

• “Afetlerin tahminine ve erken uyarı sistemlerinin oluşturulmasına önem verilmelidir“ ; Bireyleri haberdar

edebilmek için teknolojik faydalanmak ve erken uyarı

sistemlerini geliştirmeliyiz.

• Güvenli bir yaşam tarzı geliştirilmelidir; Afetlerden daha az

zarara ile koruna bilmek için döngüsel afet eğitimi ve

bilinçlendirme yapılmalı bu sayede kendisi ailesi ve afet anında

en az zarar ile korunabilmeli.

• Bilimsel çalışmalar sonucu elde edilen bilgi ve standartlar ele alınıp uygulanmalıdır; Bilimsel olmayan hiçbir bilgiye itibar

edilmemeli bu konuda ülkemizde Afat başkanlığının verilerine

itibar edilmeli.


• Ortak fikir, mesaj ve dil geliştirilmelidir; Ülke ve bölge

genelinde tüm kurum kuruluşlar eşgüdümlü sistematik çalışması

düşünce birliğinin oluşması gereklidir.

Afet ve Acil Durum Yönetiminde Coğrafi Bilgi Sistemleri

“Afet öncesi önlemler almaya yardımcı olduğu gibi afet sonrası da

karar mekanizmalarına sağlıklı karar vermeleri için yardımcı

olmaktadır. Hasar tahmini yapabilmek, afet öncesinde gereken

önlemleri alabilmek, afetin zarara neden olan sonuçlarının

azaltılmasını sağlamak, yaşamların ve kaynakların korunmasına

yardımcı olmaktır“ . (Anadolu,2018)

“Coğrafi bilgi sistemi; yeryüzüne ait her türlü verinin, mekân ile

ilişkileri kurularak bilgisayar ortamına aktarılması ve bu verilerin

kullanılan özel programlar vasıtasıyla depolanması, ayrıştırılması,

birbirleriyle karşılaştırılması, analiz edilmesi, güncellenmesi ve

istenilen şekilde harita, grafik ve tablo olarak görsel hale getirilmesi

işlemlerini kapsamaktadır“ (Anadolu,2018)

• Arama kurtarma iyileştirme etkili ve çabuk bir şekilde müdahale

edilmesini sağlar.

• Veri toplama

• Veri depolama

• Veri yönetimi olmak üzere üç evreli bilgileri saklar değerlendirir

ve ihtiyaç halinde kullanırız.


Coğrafi bilgi sistemi afet ve acil durumlarda bizlere çok yardımcı olur

başlıca;

• “Etkin bir veri paylaşım aracı olması,

• Güncellenebilmesi,

• Hızlı veri analizleri yapabilmesi ve kolay çözümler sunabilmesi,

• Çok yönlü görselleştirme imkânı sunması“

Ülkemizle birlikte dünyada kullanılan yaygın bir sistemdir.

Afet ve Acil Durum Organizasyonu

Afetler ile Acil durumlar gerçekleşmeden önce, gerçekleşirken ve

gerçekleştikten sonra yapılacak olan tüm faaliyetleri koordine edecek

sıralı birimler oluşturulup tüm oluşabilecek kötü senaryo düşünülerek

yapılması gereken görev ve sorumluluklar açık ve tam bir şekilde

belirlenmelidir.

“Olay Komuta Sistemi Organizasyonu”

“Olay Komuta Sistemi ya da başka adıyla Olay Komuta Merkezi“ acil

durumlar meydana geldiğinde yapılması gerekenleri organize edip

koordineli, bir şekilde kontrol etmek için kullanılır. Afet ve acil

durumlara yönelik önceden hazırlanmış yapılacak uygulamaları

hiyerarşik, modüler ve esnek bir yapı oluşturularak uygulanır.

Olay komuta sistemi 5 ana kola ayrılır ;

• Müdahale operasyon bölümü amiri

• Bilgi ve planlama bölümü amiri


• Lojistik bakım bölümü amiri

• Finans ve yönetim amiri

• Komuta personeli (İhtiyaç duyulduğunda) kendi içinde 3 kola

ayrılır:

-Güvenlik görevlisi

-Halkla ilişkiler görevlisi

-Kurumlar arası ilişkiler görevlisi

Operasyonel bölüm; önceden planlanmış uygulanacak olayları, olay

esnasında uygular

Bilgi ve planlama bölümü; önceden sahada uygulanacak bilgi ve

verileri toplar.

Lojistik bakım bölümü; afet veya acil durum sonrasında ihtiyaç

duyulan türlü malzemeyi temin eder.

Finans ve yönetim; zarar görülmüş her türlü ekonomik veriyi toplar ve

ihtiyacı karşılar.

Komuta personeli ;

Güvenlik görevlisi: sahada güvenliği sağlar

Halkla ilişkiler: basın sözcülüğü görevi üstlenir

Kurumlar arası ilişkiler: kurumlar arası iletişimi bilgi akışını sağlar.


“Acil Durum Yönetim Merkezi “(ADYM)

“ADYM; afet ve acil durum hazırlıklarını yasal olarak yürütmekle

yükümlü olan ilgili kurum ve kuruluşlar arasında koordinasyon ve iş

birliğini sağlamak ve yürütülen hizmetleri takip ve kontrol etmek, kriz

yönetimine esas olacak hazırlıkları bir merkezden koordine etmek üzere

oluşturulan bir yapılanmadır“. (Anadolu,2018)

Olay komuta sistemleri (OKS) olaylara bağlı bir şekilde oluşturulurken,

acil durum yönetim merkezleri yeri belli ve önceden oluşturulmuş bir

sistemdir.

ADYM’ler OKS’lerin tüm ihtiyaçlarını karşılar ve OKS’ler

ADYM’den izinsiz bir eylem yapamaz. Bilgi vermek ve yapılan

eylemleri tutanak altına almak zorundadırlar. OKS çalıştığı bölgesel

müdahaleden sorumlu iken ADYM’ler tüm müdahaleleri göz önünde

bulundurur. ADYM direk alana müdahale etmez. “ADYM’nin asıl

fonksiyonu iyileştirme sürecinin hemen başlamasını ve toplumun

normal yaşamına dönmesini sağlamaktır“

“Türkiye’de Afet ve Acil Durum Yönetimi“

“Ülkemiz bulunduğu coğrafi konum itibariyle afetlere maruz kalan ve

ciddi zararlar gören bir konumdadır. Geçmiş yıllarda meydana gelen

1939-1944 yılları arasında büyük kayıplara neden olan depremler ve

su baskınları, Ülkemizde doğal afetlere ilişkin politikaların

geliştirilmesinde büyük pay sahibidir. Bu yıllara meydana gelen

afetlerin en önemli gelişmesi, bugün de hala yürürlükte olan 7269 sayılı

Umumi Hayata Müessir Afetler Dolayısıyla Alınacak Tedbirlerle


Yapılacak Yardımlara Dair Kanun’un çıkarılmasıdır. Yürürlüğe girme

yılı 1959’dır. Afetlerle ilgili yasal düzenlemeler 1988 yılında çıkartılan

ve afetlerde plan ve müdahale süreçlerinin çerçevesini çizen Afetlere

İlişkin Acil Yardım Teşkilatı ve Planlama Esaslarına Dair Yönetmelik

ile devam etmiştir“ (Anadolu,2018)

“Ülkemizde 1999 yılı sonrası afet yönetimi organizasyonu ve

yapılanmasının önemli gelişme ve değişimlere uğradığı bir dönem

olmuştur. Çok büyük bir afet olan çok sayıda can kaybına ve ciddi

ekonomik hasarlara neden olan 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi

dönemin çok fazla kurum tarafından afet yönetimi yapısının

değiştirilmesi, afet ve acil durumlarda yetki ve koordinasyonun tek bir

elde toplanması, kurumların afetlerle ilgili yetki ve sorumluluklarının

yeniden tanımlanması zorunluluğunu doğurmuştur“ (Anadolu,2018)

“Daha önce bu doğrultuda görev yapan İçişleri Bakanlığı’na bağlı Sivil

Savunma Genel Müdürlüğü, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı’na bağlı

Afet İşleri Genel Müdürlüğü ve Başbakanlığa bağlı Türkiye Acil

Durum Yönetimi Genel Müdürlüğü kapatılarak 2009 yılında çıkarılan

5902 sayılı yasa ile Başbakanlığa bağlı Afet ve Acil Durum Yönetimi

Başkanlığı (AFAD) kurulmuş ve tüm yetki ve sorumluluklar tek bir çatı

altında toplanmıştır.

Böylelikle düzenlemeler kapsamında afet ve acil durum hizmetlerinin

koordinasyonu, eğitim politikalarının oluşturulması ve bu konularda

mevzuat düzenlemeleri yapılması sorumluluğu AFAD’a verilmiştir.

AFAD, daha sonra Cumhurbaşkanlığı Hükümet Sistemi ile ilgili

yapılan düzenlemeler kapsamında, 15 Temmuz 2018 tarihinde Resmî


Gazete’de yayınlanan 4 No’lu Cumhurbaşkanlığı Kararnamesi ile

İçişleri Bakanlığına bağlanmıştır“

Türkiye’de afet ve acil durum yönetiminde görevli kurum ve

kuruluşlar

“Cumhurbaşkanlığı sistemine geçilmesiyle birlikte, 5902 Sayılı Yasa

yeniden düzenlenerek, merkezde İçişleri Bakanlığı’na bağlı Afet ve

Acil Durum Yönetimi Başkanlığı ile Afet ve Acil Durum Danışma

Kurulu, taşrada ise İl Afet ve Acil Durum Müdürlükleri ile Afet ve Acil

Durum Arama ve Kurtarma Birlik Müdürlükleri’nden oluşan bir yapı

oluşturulmuştur“

Merkez teşkilatı

-Afet ve Acil Durum Yönetimi başkanlığı (AFAD)

-Afet ve Acil Durum Danışma Kurulu

Taşra teşkilatı

-İl Afet ve Acil Durum Müdürlükleri - Afet ve Acil Durum Arama ve Kurtarma Birlikleri

-Yerel Yönetimler

Diğer kuruluşlar

-Kızılay

-Doğal Afet Sigorta Kurumu (DASK) -SİVİL Toplum Kuruluşları (STK) -TSK şeklinde görev yapmaktadırlar.


SONUÇ VE ÖNERİLER

Afet ve acil durum yönetimi sırasında, risk ve kriz yönetimini en iyi şekilde koordine edip müdahaleyi en az hasarla atlatacak ve en hızlı şekilde onarmaya yönelik hareket ile tüm detaylar düşünülerek hazırlık yapılmalı. Bu hazırlık yapılırken Çoğrafi bilgi sistemi (ÇBS) yararlanmalıyız bu sayede hasarları en aza indirgemiş oluruz. Olay komuta sistemi ile daha çok belli bir alanda belli konularda müdahaleyi gerektir. Acil durum yönetim sistemi ile (ADYM) koordineli hareket ederler. “Afet ve Acil Durum Yönetiminin başarılı olması, OKS ile

ADYM’nin uyum, koordinasyon ve eşgüdüm içinde olmasına bağlıdır“

“İçişleri Bakanlığı’na bağlı Sivil Savunma Genel Müdürlüğü, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı’na bağlı Afet İşleri Genel Müdürlüğü ve Başbakanlığa bağlı Türkiye Acil Durum Yönetimi Genel Müdürlüğü kapatılarak 2009 yılında çıkarılan 5902 sayılı yasa ile Başbakanlığa bağlı Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD) kurulmuş ve tüm yetki ve sorumluluklar tek bir çatı altında toplanması ile işleyişin tek noktadan kontrolü daha verimli olmasını sağlamıştır“.

Afet ve Acil Durum yönetiminin; İlk orta ve lise eğitimi alınan çağlarda ve hayatın her döneminde toplumun her bir bireyini bilinçli hale getirmek için afet ve acil durumlar öncesinde, sırasında ve sonrasında neler yapılması gerektiğinin eğitimleri verilmeli gerek teorik gerekse simülasyonlar ile bu eğitimler pekiştirilerek bireylerin her türlü afet ve acil durumlarda nasıl koordine olup hareket edeceğini bilmesi zararların en aza indirgenmesini sağlar.


KAYNAKLAR

AFAD (2018) Açıklamalı Afet Yönetimi Terimleri Sözlüğü.

https://www.afad.gov.tr/aciklamali-afet-yonetimi-terimleri-sozlugu

Anadolu, Ü. (2018) Afet Durum Bilgisi ve Yönetimine giriş. Eskişehir. Anadolu

Üniversitesi

https://www.afad.gov.tr/aciklamali-afet-yonetimi-terimleri-sozlugu


BÖLÜM 8

Tehlike ve Risk Analizi

Hasan MUMCU1

Doç. Dr. Dilek Öztaş2

Prof. Dr. Aytunç ATEŞ3

1 Yıldırım Beyazıt Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye, [email protected] 2 Yıldırım Beyazıt Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Halk Sağlığı Bölümü, Ankara, Türkiye, [email protected] 3 Yıldırım Beyazıt Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Malzeme Mühendislik Bölümü Ankara, Türkiye, [email protected]


GİRİŞ

Evrendeki fizik, mekanik ve termodinamik kurallar gereği dünyamız

sürekli bir hareket etme ve dengeye ulaşma gayreti içerisindedir. Bu

gayretler sonucunda rüzgâr, fırtına, yağmur, kar ve benzeri atmosferik

olaylarla birlikte depremler ve volkanik aktiviteler gibi birçok doğal

süreç meydana gelmektedir. Meydana gelen bu doğal süreçlerin

büyüklüğü ile şiddeti belirli seviyelerin üstüne çıktığı zaman boyutları

zarar verici olabilmektedir. Günümüzdeki teknolojik gelişmelerin

yardımıyla bu olayların özellikleriyle ilgili (büyüklüğü, konumu,

süresi…) bazı tahminlerde bulunabilmek bu olayların zarar verici

etkilerinin azaltılmasında önemli bir role sahiptir. Çünkü; “Günümüz

modern yaşama biçimine geçişle birlikte insan hayatındaki değişen

koşullar, karşılaşılan ve karşılaşılacak tehlike ve riskler sadece en

iyisini ummakla yetinilmemesini, bunun yanında en kötü şartlara da

hazırlıklı olunması zorunluluğunu getirmiştir (Lindell ark., 2007).” En

basit haliyle tanımlayacak olursak;

Tehlike: Hasar ve zarar verme potansiyeli olan bir olayın gerçekleşme

ihtimali,

Risk: Tehlikenin gerçekleşmesi durumunda meydana gelebilecek can

ve mal kayıpların bir ölçüsü şeklinde tanımlanmaktadır.

Ülkemizin toprakları dünyanın en önemli deprem kuşaklarından Alp-

Himalaya olarak adlandırılan deprem kuşağı üzerindedir.

Bunun yanı sıra ülkemiz topoğrafyası ve coğrafyası gereği dört

mevsimin tüm özelliklerinin yaşanmasına, çok çeşitli atmosferik


olayların ve aşırı kütlesel hareketlerin oluşmasına imkân tanımaktadır.

Tüm bunların sonucu olarak; ülkemizde sıklıkla tehlike, buna bağlı

olarak can ve mal kaybı meydana gelmekte ve bu kayıpların ülke

ekonomisine getirdiği yük son derece fazla olmaktadır.

Temel Kavramlar Ve Sınıflandırma

Tehlike Ve Risk

Tehlike, zarar ve hasar oluşturabilecek bütün olguları ifade eder. Risk

ise, bir tehlikenin gerçekleşmesi durumunda meydana gelen ölüm,

yaralanma ve ekonomik kayıpların tamamıdır.

Tehlike Türleri

Tehlike olgusunu iki farklı kategoride inceleyebiliriz. Bunlar doğal

tehlikeler ve teknolojik tehlikelerdir.

Doğal Tehlikeler

Doğal olaylar insanların yaşamlarına ve çevrelerine zarar vermeye

başladığında doğal tehlikeye dönüşmektedir. Geniş kitlelerde ve

toplumlarda büyük can ve mal kayıplarına neden olan doğal tehlikeler

“doğal afet veya felaket” olarak isimlendirilmektedir. “Gelişmemiş

ülkelerde, doğal tehlikelerin sebep olduğu can kayıpları artarken,

gelişmiş veya gelişmekte olan ülkelerde ise genelde büyük ekonomik

kayıplar oluşmaktadır (Hyndman and Hyndman, 2009-2011).”

Kaydedilen verilere göre dünyada gerçekleşen doğal afet ve bunlardan

etkilenen insan sayısında artış yaşanırken, meydana gelen can


kayıplarında azalma yaşanmaktadır. Bu durumun bazı nedenleri

aşağıdaki gibi sıralanabilir:

• Dünya nüfusundaki artış ve büyüyen sanayileşme sonucunda

nüfusun merkezi bölgelerde yoğunlaşması,

• Teknolojik gelişmelerin neticesinde, özellikler iletişim

imkanlarının artmasıyla birlikte gerçekleşen bütün doğal

tehlikelerin ve sonuçlarının kaydedilmesi,

• Toplumların doğal tehlikeler hakkında bilinçlenmesi,

farkındalıklarının ve aldıkları önlemlerin artması neticesinde can

kayıplarının azalması,

• Ekonomik gelişmelerle birlikte alınan önlemlerle ilgili daha büyük

ve etkili yatırımların yapılması.

Doğal tehlikeler aşağıdaki gibi iki ana başlık altında sınıflandırılabilir:

• Meteorolojik Tehlikeler

- Yangınlar

- Kuraklık

- Şiddetli fırtınalar

- Kasırgalar

- Hortumlar

• Jeolojik Tehlikeler

- Depremler

- Taşkınlar

- Heyelanlar


- Volkanik aktiviteler

- Tsunamiler

Teknolojik Tehlikeler

Teknolojinin gelişmesiyle toplumlar daha farklı tehditlerle

karşılaşabilmektedir. Bunların başında genellikle insan hatası ya da

ihmalinden oluşan teknolojik tehlikeler gelmektedir.

Teknolojik tehlikelerin başlıcaları;

• Yanıcı ve patlayıcı malzemeler,

• Kimyasal atıklar ve toksinler,

• Radyoaktif maddeler,

• Biyolojik tehlikelerdir.

Tehlike Çözümlemeleri

“Tehlikeden etkilenen alana ait hayatların kurtarılması ve mülkiyetlerin

korunmasının önemi tehlikelerin değerlendirilmesi çalışmalarıyla

mümkündür (Pine, 2015).”

Toplumsal seviyede yapılan tehlike değerlendirmesi ve risk analizi

sırasıyla;

• Tehlikelerin tanımının yapılması,

• Hassasiyetlerin değerlendirilmesi,

• Risklerin değerlendirilmesi aşamalarından oluşan bir süreçtir.

Amacı topluluğu ya da ülkeyi etkileyen tehlikeleri ortaya koymak

olan tehlikelerin tanımlanması sürecini başlatmak için topluluk

profilini hazırlamak gerekmektedir. Topluluk profilinin


oluşturulması için de topluluğun aşağıda bahsedeceğimiz

bileşenlerinden tehlike altında olanların belirlenmesine ihtiyaç

duyulmaktadır.

Topluluk varlıkları

Doğal, insani, ekonomik ve inşa edilmiş varlıklar topluluk varlıklarını

oluşturmaktadır. Topluluk varlıklarının belirlenmesi ile aynı zamanda

topluluğun zayıf ve kuvvetleri yanları da belirlenmektedir. Böylece

olası bir afet durumunda topluluğun göstereceği tepkinin,

mukavemetinin ve vereceği kayıpların tespit edilmesi mümkün

olabilecektir.

Doğal varlıklar

Doğal varlıklar toplumu doğal afetlerden koruyan, tarım veya

ormancılık alanları, ticari ulaşım olanakları ve sosyal faaliyet imkanları

sağlayan varlıklardır. Örneğin; deniz kıyısında, dağlık bölgelerdeki ve

ormanlık alanlardaki yerleşim birimlerinin sırasıyla tsunami, toprak

kayması ve orman yangınlarına karşı son derece hassas olabileceğini

söyleyebiliriz.

Doğal varlıkların bizi tehlikelerden korumasına örnek verecek olursak,

ormanlık alanların varlığı hava kirliliğine, toprak kaymalarına ve sel

riskine karşı önleyici olmaktadır.

İnsani varlıklar

“İnsani varlılar toplumun sosyal, kültürel ve kalıtımsal varlıklarını

içermektedir. Bunlar; eğitim seviyesi ve işgücüne katılım için


uygunluk, nüfus dağılımı ve nüfus yoğunlukları, yoksulluk seviyesi,

gönüllülüğün doğası ve toplum ile etkileşim, suç oranları, eğitimde

başarı, sağlık hizmetlerinin ulaşılabilirliği ve kritik sağlık hizmetleri

oranları, hassas nüfus gruplarıdır. (çocuklar, yaşlılar, engelliler) (Pine,

2015).”

Olası bir afet durumunda ekonomik açıdan yetersiz, gecekonduların

yoğunlukta olduğu bir bölge ile ekonomisi nispeten gelişmiş, şehir

planlaması ve konut yapılaşması daha düzgün olan bir bölgeye

yapılacak müdahalelerin farklı şekillerde planlanması ve

gerçekleştirilmesi gerekmektedir.

Ekonomik ve inşa edilmiş varlıklar

Ekonomik varlıklar, insanlar tarafından topluma hizmet amaçlı,

sonradan inşa edilmiş fiziksel varlıklar olup aşağıdaki gibi

gruplandırılmaktadır:

• Konutlar, evler, prefabrik evler gibi yapılaşmaları içeren emlaklar,

• İtfaiye istasyonları, polis merkezleri, tarihi ve kültürel yapılar gibi

kritik tesisler,

• Altyapı Elemanları (Su, kanalizasyon, gaz hatları, yollar, köprüler,

demiryolları, havaalanları, limanlar gibi altyapı elemanları,

• Nükleer enerji santralleri, barajlar, askeri tesisler gibi yüksek

öneme sahip tesisler.


Tehlike Modelleri

Model, fiziksel bir olgunun basitleştirilmiş bir sunumu olarak

tanımlanmaktadır. Tehlike tanımlamaları açısından incelendiğinde ise

bir tehlikenin boyutunu canlandıran, çeşitli girdiler ve matematiksel

denklemlerle çıktıların tahmin edilmesine imkan sağlayan, genellikle

bilgisayar yazılımları şeklinde karşılaştığımız sunumlardır. Tehlike

modelleri; istatistiksel, dinamik ve bileşke modeller olmak üzere üç

başlıkta incelenebilmektedir.

İstatistiksel Modeller

İstatistiksel modeller geçmişte yaşanan olayların verilerini kullanarak

gelecekte yaşanması beklenen olaylarla ilgili tahminlerin ve

değerlendirmelerin yapılabilmesini sağlayan modellerdir. Meteorolojik

ve jeolojik olayların tahminleri bu tip modellere verilebilecek

örneklerdir.

Dinamik modeller

Dinamik modeller oluşturulurken gerçek zamanlı, anlık veriler

kullanılmakta (rüzgârın yönü ve anlık hızı, basınç, rakım, sıcaklık, nem,

vb.) ve bu modeller genellikle meteorolojik tahminlerde

kullanılmaktadır.

Bileşke modeller

Bileşke modeller ise yeterli seviyede veri alma imkanının mümkün

olmadığı durumlarda istatistiksel modeller ve dinamik modellerin aynı

anda kullanılarak elde edilen bölgesel verilerin işlenmesini ve bu


işlenmiş verilerin sonucunda tahminler, değerlendirmeler ve çıkarımlar

yapılmasını sağlayan modeller olarak tanımlanmaktadır.

Tehlike profilleri

“Tehlike profilleri olası tehlikelerin sınıflandırılmasında

kullanılmaktadır. Toplumun sahip olduğu her bir risk için bir tehlike

profilinin bulunması topluluğun sahip olduğu risk seviyesinin açık

olarak belirlenmesini sağlamaktadır.

Karşılaşılacak her bir tehlike için tehlike profili aşağıdaki bilgileri

içermelidir:

• Tehlikenin tanımı

• Tehlikenin büyüklüğü

• Meydana gelme sıklığı

• Mevsimsel durum

• Süreklilik

• Başlangıç hızı

• Uyarıların varlığı

• Konum ve mekânsal kapsam (Pine, 2015).”

Risk Çözümlemeleri

Bir toplum üzerindeki risk değerlendirmesi o toplumun sahip olduğu

hassasiyetler ve o toplumun karşılaştığı risklerin değerlendirilmesiyle

yapılmaktadır.


Hassasiyet

Topluluğun devamlılık arz eden bir şekilde tehlike ile başa çıkma ve

tehlikeden kurtulma kapasitesi olarak tanımlanmaktadır ve bu

hassasiyetler tehlikeye maruz kalındığında ortaya çıkmaktadır.

• Sosyal hassasiyetler

• Ekonomik hassasiyetler

• Ekolojik hassasiyetler şeklinde sınıflandırılmaktadır.

Sosyal Hassasiyetler

Sosyal hassasiyetler, topluluğu meydana getiren insan gruplarının

içerisinde bulundukları fiziksel ve sosyal çevreye bağlı olarak maruz

kaldıkları tehlikelerle başa çıkma ve bu tehlikelerden kurtulma

kapasiteleri olarak tanımlanmaktadır. Aşağıdaki örnekleri verebiliriz:

• Toplumun gelir düzeyi

• Yaşlılar

• Engelliler

• Çocuklar

• Azınlıklar

Ekonomik Hassasiyetler

“Ekonomik hassasiyetler belirlenirken özel ticari sektör ile kâr amacı

gütmeyen kamu sektörü tarafından sunulan ürünlerin ve servislerin

üretimleri, dağıtımları, tüketilmelerini etkileyen riskler bölge, ülke ve

dünya ölçeğinde dikkate alınmalıdır (Pine, 2015).”


Ekolojik Hassasiyetler

Ekolojik hassasiyet, bir afetle karşılaşıldığında doğal varlıkların

kurtulma kapasitesi veya doğal varlıkların afet sırasındaki

kırılganlıkları olarak tanımlanabilir. Örnek olarak aşağıdaki faktörleri

verebiliriz:

• Toplumun nüfus dağılımı ve yoğunluğu

• Hava sıcaklıkları

• Belirli bir sıcaklıktan yüksek ortalamaya sahip günlerin sayısı

• Toplam yağış miktarı

• Yağışlı günlerin sayısı

• Kuraklık dönemleri

Risk Değerlendirmeleri

Risk değerlendirmesini bir afetin gerçekleşme ihtimalinin ve olası

sonuçlarının belirlenmesi olarak tanımlayabiliriz.

• Nicel Risk Değerlendirmesi

• Nitel Risk Değerlendirmesi şeklinde sınıflandırılır.

Nicel Risk Değerlendirmesi

Nicel risk değerlendirmesi yapılırken istatistiksel ölçümler kullanılarak

risk ile ilgili sayısal veriler oluşturulmaktadır. Örneğin “0.5/yıl” tehlike

frekansına sahip bir ölçüm, o tehlikenin her iki yılda 1 oluştuğunu

belirtmektedir. Sonuç bileşeni örneği verecek olursak; ABD’de

gerçekleşen Katrina Kasırgası sonucunda 1836 can kaybı ve yaklaşık

81 milyar dolarlık ekonomik zarar oluşmuştur.


Tablo 1 : Nitel olarak riskin sonuç bileşeninin tanımlanmasına örnek

Kaynak: Pine. 2015

Nitel Risk Değerlendirmesi

Nicel risk değerlendirmesinden farklı olarak riskin olabilirlik ve sonuç

bileşeni sayısal veriler yerine belirli sayısal aralıkları temsil eden

ifadeler vasıtasıyla tanımlanmaktadır.

Tablo 2 : Nitel olarak riskin olabilirlik bileşenin tanımlanmasına örnek

Kaynak: Pine. 2015

Risk stratejileri

Risklere karşı planlanan eylemler bütünü risk stratejisi olarak

tanımlanmaktadır. Önce riskler önem miktarına göre sıralanmalı, daha

sonra hafifletme ve ortadan kaldırma yaklaşımlarını belirlenmesi

gerekmektedir.

Yaralanmalar Can Kayıpları Önemsiz Yok Yok İkincil Az sayıda ilk yardım

gerekli Yok

Orta Dereceli Tıbbi tedavi gerekli, bir kısmının hastanelere sevki gerekli

Yok

Ana Yaygın yaralanmalar, belirgin can kayıpları

Biraz

Felaket Büyük sayıda ciddi yaralanmalar

Biraz

Verilen Yıl İçerisinde Geçekleşme Olasılığı Kesin > % 99 Olası %50 - %99 Mümkün %5 - %49 Olasılıksız %2 - %5 Nadir %1 - %2 Aşırı Nadir <%1


• Kaçınılmaz Riskler (Müdahale zorunlu, göz ardı edilemez)

• Önemsiz Riskler (Müdahale yerine gözlemleme)

• Kabul Edilebilir Riskler (Kaynakların daha önemli farklı bir risk

için kullanılması uygun) şeklinde sınıflandırılır.

SONUÇ VE ÖNERİLER

Tehlike ve risk analizi, analizi yapılmak istenen alandaki tehlikelerin ve

risklerin belirlenip değerlendirilmesi ve bunun sonucunda koruyucu ve

engelleyici önlemlerin alınması ile sağlanır.

Yaşadığımız ülkede henüz çok bir geçmişi olmayan tehlike ve risk

analizi çalışmalarının daha ortak ve standart bir yapıya ulaşması,

çalışmalarda yaşanacak sorunlara çözüm önerileri geliştirilebilmesi,

sağlık ve güvenlik alanında çalışanlar için yöntem seçiminin ve

işlevselliğin önemi hakkında farkındalık kazanılması büyük önem arz

etmektedir.


KAYNAKLAR

Can, T., Nefeslioglu, H., A., Gökçeoğlu, C., Sonmez, H., Duman, T., Y. 2005.

Susceptibility Assessments of Shallow Earthows Triggered by Heavy Rainfall

at Three Catchments by Logistic Regression Analyses. Geomorphology 72

(2005): 250-271.

Haddow, G., Bullock, J., Coppola, D. 2014. Introduction to Emergency

Management. Butterworth-Heinemann 440p.

Hyndman, D., Hyndman, D., 2012. Natural Hazards and Disasters. Brooks/Cole

609p.Alexander, D. 2016. How to Write an Emergency Plan. Dunedin

Academic Press.

Lindell, M. K., Prater, C., Perry, R. W. 2007. Introduction to Emergency

Management. Wiley, 618p.

Pine, J. C., 2015, Hazard Analysis Reducing The Impact of Disasters Second Edition,

CRC Press, Boca Raton.


BÖLÜM 9

Farklı Azot Dozlarının Ayçiçeği (Helianthus Annuus L.)

Çeşitlerinde Verim ve Verim Unsurları Üzerine Etkisinin

Belirlenmesi

Doç. Dr. Tamer ERYİĞİT1, Yüksek Mühendis Talip YILDIZ2

1 Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Gevaş Meslek Yüksekokulu, Bitkisel ve Hayvansal Üretim Bölümü, Van-Türkiye, [email protected] 2 Kars İl Tarım ve Orman Müdürlüğü, Bitkisel Üretim ve Bitki Sağlığı Şube Müdürlüğü, Kars-Türkiye https://orcid.org/0000-0001-5069-8206 Not: Bu çalışma Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü’ Tarla Bitkileri Ana Bilim dalında 360664 numaralı yüksek lisans tezinden üretilmiştir.


GİRİŞ

İnsan beslenmesi açısından büyük önem taşıyan ve insanların yaşamsal

faaliyetlerini sürdürebilmesi için gerekli ana besin maddelerinden birisi

olan yağlar bitkisel ve hayvansal kaynaklardan sağlanmaktadır.

Hayvansal yağların sınırlı olması bitkisel yağların insan

beslenmesindeki önemini daha da arttırmaktadır (Demirer ve ark.,

2004).

Bitkisel yağların, insan vücudunda sentezlenemeyen oleik, linoleik,

linolenik yağ asitleri (Gürbüz ve ark., 2003) ile protein, karbonhidrat,

mineral içermeleri ve yağda eriyen mutlak gerekli A, D, E ve K

vitaminlerinin kullanımlarını sağlamaları nedeniyle beslenmedeki

katkıları oldukça yüksektir (Kolsarıcı ve ark., 2005). Yüksek protein

içeriği nedeniyle yağlı tohum küspeleri et, süt, yumurta üretimi için

hayvan beslenmesinde mutlak gerekli bir protein kaynağıdır (Uğur,

2010). Bu özelliklerinden dolayı yağlı tohumlu bitkiler hem bitkisel

yağ hem de karma yem sektörünün temel hammadde kaynağını

oluşturmaktadır (İlkdoğan, 2012).

Son yıllarda yağlı tohumlu bitkilerin sıkça gündeme geldiği bir diğer

sektör de biyodizel endüstrisidir. Sektörün temel hammadde

kaynaklarının başında yağlı tohumlu bitkiler gelmektedir. Enerji arzının

güvenliği ve sürekliliği, petrol-doğalgaz ve kömür gibi fosil kökenli

yakıt rezervlerinin yakın bir gelecekte tükenecek olması, önemi her

geçen gün artan çevre faktörü ve kırsal kalkınmanın

gerçekleştirilebilmesi gibi etkenler, alternatif enerji kaynağı olarak

biyodizeli dünya gündemine taşımıştır (İlkdoğan, 2012). Böylelikle


bitkisel yağlar gıda, enerji ve kimyasal sektörlerde yoğun olarak

kullanılan stratejik bir ürün halini almıştır (Taşkaya Top ve Uçum,

2012).

Dünyada belli başlı yağlı tohumlar denilince ilk akla gelenler; soya

fasulyesi, kolza, pamuk çiğidi, ayçiçeği, palm çekirdeği, yer fıstığı ve

hindistan cevizidir. Pamuk çiğidi bir yağlı tohum olmamasına rağmen

çiğidinden yağ elde edilmesi nedeniyle bu kategoride yer almaktadır.

Bunlardan dünya ticareti açısından en önemli olanları ise soya

fasulyesi, kolza ve ayçiçeğidir. USDA'nın 2020 yılı verilerine göre

dünya yağlı tohum üretiminde önemli bir yere sahip olan ayçiçeği, soya

ve kanoladan sonra 3. sırada yer almaktadır. Dünya bitkisel yağ

üretiminin yaklaşık %9'unu ayçiçek yağı oluşturmaktadır. Dünya

ayçiçeği üretiminde ise 2019/20 sezonunda üretim 54.976 milyon ton,

ekim alanı 26.378 milyon hektara ve verim 2.08 ton hektara

yükselmiştir.

Bitkisel yağ üretiminde dünyanın üretici ülkeleri arasında yer alan

Türkiye, zeytinyağı üretiminde dünyanın büyük üreticisi

konumundadır. Diğer önemli bitkisel yağ ürünlerinin başında ayçiçeği,

soya, mısır gelmektedir. Son yıllarda fındık ve diğer bazı tarım

ürünlerinden elde edilen bitkisel yağlar da tüketime sunulmaktadır.

Bitkisel yağ açısından zeytinyağının dışında, ülkemizde üretimi yapılan

yağlı tohumlar, ülkemizin bitkisel yağ ihtiyacını karşılamakta yetersiz

kaldığı için her yıl yurt dışından ham yağ ile birlikte yağlı tohum ithalatı

da yapılmaktadır (Aksoy ve Şener, 1998).


Tarıma dayalı birçok sanayi sektörünün genelde büyük bir kapasitesi

olmasına karşılık, hammadde ve finansman yetersizliği nedeniyle

kurulu kapasitenin önemli bir kısmından yararlanılamamaktadır.

Özellikle son yıllarda artan nüfus ve endüstri bitkilerinin bir kısmında

görülen üretim düşüşü sonucu ortaya çıkan bitkisel yağ açığının

kapatılabilmesi için ülkemiz, petrolden sonra en fazla dövizi yağ ve yağ

bitkileri tohumluk ithalatına ödemektedir. Bu yüzden endüstri bitkileri

içerisinde yağ bitkileri öncelik verilmesi gereken ürünler grubuna

girmektedir. Özellikle tarımının iyi bilinmesi (Trakya Bölgesi) ve

Türkiye’deki bitkisel yağ sanayicilerinin öncelikli taleplerini

ayçiçeğinden yana kullanmaları ve bunun yanı sıra tüketici

alışkanlıklarının da büyük etkisiyle, bitkisel yağ ihtiyacı büyük ölçüde

ayçiçeğinden karşılanmaktadır. Ancak Türkiye’nin sahip olduğu arazi

ve iklim koşulları, farklı alternatifte yağlı tohum üretimine son derece

uygundur. Soya, kolza ve aspir Türkiye için alternatif yağlı tohum

kaynakları olarak ön plana çıkmaktadır (Kolsarıcı ve ark., 2005).

Türkiye, iklim ve toprak özellikleri dikkate alındığında, yağlı tohumlu

bitkilerin üretimi bakımından büyük bir potansiyele sahiptir. Ancak

yıllar itibariyle yağ ihtiyacını karşılayacak düzeyde üretim

gerçekleştirilememiştir. TÜİK 2020 yılı verilerine göre Türkiye'de son

20 yıl itibariyle yağlı tohum ekim alanlarında da önemli artış meydana

gelmiş, 2010 yılında toplam 6.36 milyon dekar olan yağlı tohum ekim

alanı 2020 yılında 8.95 milyon dekara ulaşmıştır.

Türkiye Ticaret Bakanlığı Esnaf, Sanatkârlar ve Kooperatifçilik Genel

Müdürlüğü'nce hazırlanan 2019 yılı ayçiçeği raporuna göre, ülkemizde,


bitkisel yağ üretiminin yaklaşık %50'si ayçiçeğinden geri kalanı ise

çiğit, zeytin, soya ve diğer (kolza, yerfıstığı, susam, haşhaş, keten ve

kenevir) yağ bitkilerinden sağlanmaktadır. Ülkemizde, ayçiçeği

çerezlik olarak da tüketilmesine rağmen, büyük oranda yağlık olarak

yetiştirilmektedir. Çerezlik ekim alanları Doğu ve İç Anadolu’da

yoğunlaşırken, yağlık tip ayçiçeğinin %70 den fazlası, Trakya

Bölgesinde ekilmektedir. Diğer ekim alanları ise, Güney Marmara,

Karadeniz, Çukurova, İç Anadolu ve Ege bölgesinde yer almaktadır

(Elmas, 2006; Tozlu ve ark., 2008). Ayçiçeği bitkisi geniş adaptasyon

kabiliyetine sahip olması nedeniyle ülkemizin birçok bölgesinde sulu

veya kuru şartlarda tarımı yapılabilmektedir. Çoğu diğer tahıl

ürünlerine göre kuraklığa daha dayanıklı, yüksek su tutma kapasitesi

olan, su- toprak ilişkisi bakımından son derece kuvvetli besin

elementlerini en iyi şekilde kullanabilen yağlık bir bitkidir.

Ülkemizdeki yağ üretimini artırabilmek için de bu bitkilerin ekim

alanlarının genişletilmesi, verimliliklerinin artırılması kuru şartlarda

yetiştirilmemesi gerekmektedir (Arıoğlu ve ark., 2010).

Doğu Anadolu Bölgesinde kendine has bir mikro klima özelliğine sahip

olan Iğdır ili, ülkemizin yağ açığının kapatılmasında iyi bir rol

alabilecek potansiyele sahiptir. Iğdır ilinde yapılan gözlemlerde daha

çok hayvan yemi olarak kullanılabilen yem bitkisi (yonca) ve hububatın

(buğday) tarımsal üretimde daha baskın olduğu görülmektedir. Iğdır

Ovasında alternatif ürünlere geçmek, üretim desenini çeşitlendirmek ve

tarımsal sanayi ürünlerinin ekimini teşvik etmek için bunlara ait

adaptasyon çalışmalarının yapılması ve bunun neticesinde ovaya uygun


endüstri bitkilerine ait tür ve çeşitlerin belirlenmesi elzemdir. Bugüne

kadar Iğdır ilinde endüstri bitkileri açısından önemli bir çalışma

yapılmamıştır. Yöre çiftçilerinin araştırmalar ışığında değil de

geleneksel yöntemler ile üretim bilincinden uzak duyumlar ve kısmen

de kurumların herhangi bir adaptasyon çalışması yapmaksızın

yönlendirmesi neticesinde tarım yaptıkları, bundan dolayı ildeki

üreticilerin, istatistiklere konu olmayacak miktarda, aile tüketimleri için

çerezlik ayçiçeği yetiştirdikleri gözlenmiştir. Iğdır Ovasında endüstri

bitkilerinin yetiştirilmesi ve bu bitkilere dayalı sanayinin geliştirilmesi

gerekmektedir. Özellikle ayçiçeği bitkisinin yetiştirilmesi hem bölge

ekonomisine canlılık kazandıracak hem de işsizlik oranını azaltacağı

öngörülmektedir (Eryiğit, 2011).

Ayçiçeğinde yağ oranının çevresel ve kültürel faktörlerin yanında

çeşitlerin genetik yapısı, bitkisel özellikleri, tohum verimi ve yağ

verimi açısından önem arz etmektedir (Shannon ve ark., 1972; Simpson

ve Wilcox, 1983). Besin maddeleri içinde azot metobolik gelişimler

için çok önemlidir (Nasim ve ark., 2012). Ayçiçeği üretimi için azot (N)

verim üzerinde sınırlayıcı bir etkiye sahiptir (Arıoğlu, 1999; Lauretti ve

ark., 2007). Bu gibi kültürel uygulamalar bitki gelişimi üzerinde etkili

olduğundan bu uygulamalara ait etkilerin çeşit ve bölgelere göre

değişmesi, bu tip araştırmaların her bölgenin ekolojik koşulları

içerisinde yapılmasını zorunlu kılmaktadır.

Iğdır ili koşullarında yürütülen bu araştırmanın amacı, farklı azot

dozlarının ayçiçeğinde verim ve verim unsurları üzerine etkilerini


belirlemeye çalışmak ve daha sonraki yıllarda ayçiçeği ile ilgili

yapılabilecek çalışmalara ışık tutmaktır.

1. MATERYAL ve METOT

1.1. Materyal

Bu çalışma, 2013 yılı bitki yetiştirme sezonunda Iğdır Üniversitesi

Tarımsal Araştırma ve Uygulama Merkezi tarımsal üretim alanında

yürütülmüştür. Çalışmada, Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsünden

temin edilen Turay ve Trakya Tarımsal Araştırma Enstitüsünden temin

edilen Tarsan 1080 ayçiçeği çeşitleri materyal olarak kullanılmıştır. Bu

çeşitlere ilişkin özellikler aşağıda verilmiştir.

Turay*

• Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsünün geliştirdiği orta erkenci bir

hibrit çeşittir.

• Kendine döllenmesi iyi olup tablasını ortaya kadar doldurur.

• Tablası eğik olup kuş zararına ve güneş yanıklığına dayanıklıdır.

• Çeşitli iklim koşullarına uyumludur ve kurağa dayanıklıdır.

• Kök sistemi güçlüdür ve bitki orta boyludur. Yüksek boylu

olmadığından sulu tarıma müsaittir. Sağlam saplıdır ve yatmaya

dayanıklıdır.

• Çeşidin verim potansiyeli çok yüksektir.

• Yağ oranı % 44-50’dir.

• Verem otunun bilinen ırklarına dayanıklıdır. Yeni ırklarına

toleranslıdır.

* Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü


Tarsan 1018*

• Trakya Tarımsal Araştırmanın Enstitüsünün geliştirdiği

ülkemizin en erkenci hibrit yağlık ayçiçeği çeşididir.

• Kendine döllenmesi çok yüksek olup tablasını ortaya kadar

doldurur.

• Tablası eğik olup kuş zararına ve güneş yanıklığına dayanıklıdır.

• Yağ oranı % 46-52'dir.

• Çeşidin verim potansiyeli çok yüksektir.

• Erkenci özelliği ile ikinci ürün olarak da tercih edilen çeşittir.

• Verem otunun eski ırklarına dayanıklı, yeni ırklarına toleranslıdır.

*Trakya Tarımsal Araştırmanın Enstitüsü

1.2. Deneme Alanının Toprak Özellikleri

Denemenin yürütüldüğü Iğdır Üniversitesi Tarımsal Araştırma ve

Uygulama Merkezi tarımsal üretim alanı 39° 55' Kuzey enlemleri ve

44° 5' Doğu boylamları ile sınırlı olup denizden yüksekliği 851 m’dir.

Deneme alanından 0-30 cm derinlikte alınan toprak örnekleri Iğdır İl

Özel idaresi Tarımsal Hizmetler Müdürlüğü Toprak Analiz

Laboratuvarında analiz edilmiştir. Deneme alanında ekim yapılmadan

önce 30 cm’lik derinlikten alınan toprak örneklerinin bazı fiziksel ve

kimyasal analiz sonuçları Çizelge 1’de verilmiştir.


Çizelge 1. Deneme Alanı Toprağının Bazı Kimyasal ve Fiziksel

Özellikleri*

Tekstür Sınıfı

Toplam

Tuz

(mmhos/cm) pH

Kireç (CaCO3)

(%)

Organik Madde

(%)

Bitkiye Yarayışlı Besin Maddeleri

(kg/da) P2O5 K2O

Killi-tın 1.85 7.99 11.81 2.1 3.4 271

*Iğdır İl Özel İdaresi Tarımsal Hizmetler Müdürlüğü Toprak Analiz Laboratuvarı

Çizelge 1.’de görüldüğü gibi, deneme alanı toprağı killi-tınlı tekstüre

sahip olup, pH’sı 7.99, tuz içeriği 1.85 (mmhos/cm)’dir. Bitkilere

yarayışlı besin maddeleri; P2O5 3.4 kg/da, K2O 271 kg/da, yarayışlı

kireç oranı (CaCO3) %11.81 ve organik madde içeriği %2.1’dir.

Deneme alanı orta düzeyde tuzlu, hafif alkali, orta derecede kireçli, K2O

içeriği açısından zengin fakat P2O5 ve organik madde içeriği

bakımından ise orta derecede olduğu görülmüştür.

1.3. Deneme Alanının İklim Özellikleri

Iğdır ilinin iklimi tipik karasal iklimdir. Ancak, ilin ovalık kesimleri,

Doğu Anadolu Bölgesi’nin öteki kesimlerinde görülen şiddetli karasal

ikliminden fazla etkilenmez. Bunun en önemli nedeni etrafının dağlar

ile çevrili olması ve çevresindeki illere göre oldukça alçakta olmasıdır.

Denizden yüksekliği ortalama 895 metre olan Iğdır ovasının

çevresindeki illerin denizden yüksekliği ise 1000 - 2000 m arasındadır

(Karaoğlu, 2011).


Iğdır ili çevresindeki il ve ilçelerin yüksek alanlarından tamamen farklı

bir iklime sahiptir. Bu farklılıklar sıcaklığın yüksek ve yağışların az

oluşu sebebiyle yarı kurak bir iklime sahip olmasıdır. Bu durumda

bölge, Doğu Anadolu ölçüsünde kendine özgü iklim koşullarıyla bir

lokal mikro-klima alanı oluşturmaktadır. Kış mevsimi Aralık, Ocak ve

Şubat aylarının sıcaklık ortalamasının fazla düşük olmaması nedeniyle,

fazla soğuk geçmez. Sonbahar mevsiminde ortalama sıcaklık ilkbahar

mevsimi ile paralellik oluşturmaktadır. Genellikle don riski kış

mevsiminde Aralık, Ocak ve Şubat aylarında görülmektedir. Iğdır

ilinde Nisan ve Ekim aylarında don olayına seyrek rastlanır. Kış gününü

ifade eden şiddetli soğuklar ise, en fazla Ocak ve Şubat aylarında

görülmektedir. Iğdır Ovasının en önemli tarımsal açıdan sorunu yeterli

miktarda yağışın düşmemesidir. Ancak bu durum Akdeniz iklim

bölgesinde olduğu gibi yağış rejiminin düzensiz olmasından değil,

temelde yıllık yağış miktarının azlığından kaynaklanmaktadır. İlkbahar

mevsiminde sıcaklık ortalaması 14.5 °C’nin, yaz mevsimi sıcaklık

ortalaması ise 25°C’nin üzerine çıkmaktadır.

Iğdır ilinin 2013 yılı meteorolojik verilerine göre en düşük sıcaklık,

Ocak ayında minimum -6.3 °C, en yüksek sıcaklık Ağustos ayında

maksimum 32.1 °C olarak kaydedilmiştir. Ekimin yapıldığı Nisan

ayında ortalama sıcaklık 15.4 °C olup, Nisan ayında maksimum

sıcaklık 21.8 °C ve minimum sıcaklık 8.5 °C olmuştur (Şekil 1).


Şekil 1. Iğdır ilinin 2013 yılı ve uzun yıllarına ait meteorolojik verileri

Vejetatif gelişmenin hızlandığı Mayıs ve Haziran aylarında tespit edilen

2013 yılı sıcaklık ortalamaları sırasıyla, 18.9 °C ve 23.3 °C’dir. Mayıs

ve Haziran aylarında ölçülen maksimum ve minimum sıcaklık

ortalamaları ise 25.5 °C, 12.7 °C ve 29.8°C, 15.8 °C’dir (Şekil 1).

Ayçiçeği bitkisinde çiçeklenmenin başladığı, döllenme olayının

gerçekleştiği, tohumların olgunlaştığı Temmuz ve Ağustos aylarına ait

2013 yılı sıcaklık ortalamaları sırasıyla 29.5 °C ve 25.4 °C, aynı aylara

ait maksimum ortalama sıcaklıklar 32.7 °C ve 32.1 °C ve minimum

sıcaklık ortalamaları 20.1 °C ve 18.3 °C olarak ölçülmüştür (Şekil 1).

0

10

20

30

40

50

60

Toplam Yağış Miktarı Ortalaması (mm)

UYO 2013

01020304050607080

010203040506070

Toplam Yağış Miktarı Ortalaması (mm)

2013 UYO

-10

-5

0

5

10

15

20

25

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül

Aylık Ortalama Sıcaklık (°C)

Max. Min. Ort. UYO


Ayçiçeğinde ekimin yapıldığı 2013 yılı Nisan ayına ait aylık yağış

ortalaması 3.1 mm’dir. Çimlenme ve çıkışların gerçekleştiği Mayıs

ayına ait aylık ortalama yağış miktarı 4.2 mm, sapa kalkma döneminin

olduğu Haziran ayındaki aylık ortalama yağış miktarı 3.1 mm ve

çiçeklenme, döllenme ve hasadın gerçekleştiği Temmuz, Ağustos ve

Eylül aylarında tespit edilen aylık ortalama yağış miktarları ise sırasıyla

1.5 mm, 2.7 mm ve 1.6 mm olarak tespit edilmiştir. Bitkilerin yetişme

döneminde düşen aylık ortalama yağışın, Mayıs, Temmuz ve Eylül

aylarında uzun yıllar ortalamasının üstünde, Nisan, Haziran ve Ağustos

aylarında ise atında gerçekleştiği görülmüştür. Deneme yılında en

yüksek nisbi nem (71.9) ise Ocak ayında ölçülmüştür (Şekil 1).

2. Metot

2.1. Deneme Deseni

Iğdır Ovası sulu şartlarında Iğdır Üniversitesi Tarımsal Araştırma ve

Uygulama Merkezi tarımsal üretim alanında Tesadüf Bloklarında

Bölünmüş Parseller Deneme Deseni yöntemi ile farklı azot dozlarının

ayçiçeği (Helianthus annuus L.) çeşitlerinde verim ve verim unsurları

üzerine etkisinin belirlenmesi amacıyla yürütülen bu çalışmada, dört

farklı azot dozu (0, 10, 15, 20 kg/da Amonyum sülfat) ve iki ayçiçek

çeşidi (Turay ve Tarsan 1018) kullanılmıştır.

Araştırmada toplam 32 parsel (2 çeşit x 4 azot dozu x 4 tekerrür) yer

almıştır. Denemede yer alan 2 çeşit (Turay ve Tarsan 1018) ana

parsellere, 4 azot dozu (0, 10, 15, 20 kg N/da) ise alt parsellere gelecek

şekilde şansa bağlı olarak dağıtılmıştır. Her parsel, sıra arası mesafesi

60 cm ve sıra üzeri mesafesi 25 cm olan 5 m uzunluğunda 4 sıradan


ibaret olup, alt parseller arası 1 m, ana parseller ve bloklar arasında 2 m

aralık bırakılmıştır. Buna göre parseller arası yollar dahil toplam

deneme alanı 707 m2 olmuştur.

2.2. Toprak İşleme

Sonbaharda derin sürülerek kışa kesekli olarak terk edilen, deneme

alanı ilkbaharda yüzlek bir şekilde sürülmüş, ardından diskaro ve tapan

geçirildikten sonra tohum yatağı hazırlığı tamamlanmıştır.

2.3. Gübreleme

Tohum yatağı hazırlığı sırasında parsellere dekara 5 kg P2O5 fosforlu

gübre ekimden önce serpme olarak toprağa karıştırılarak verilmiştir.

Azotlu gübre ise yarısı ekimden hemen önce tohum yatağı hazırlığı

sırasında toprağa karıştırılarak, diğer yarısı da sapa kalkma döneminde

dekara toplamda 0, 10, 15, 20 kg olacak şekilde amonyum sülfat

parsellere serpilerek verilmiştir.

2.4. Ekim ve Bakım

Ekim, toprağın tava gelme durumu ve ilkbahar yağışları dikkate

alınarak, 24 Mayıs tarihinde 60 x 25 cm bitki sıklığı ile dört sıra halinde

ocak usulü yapılmıştır. Ekimde her ocağa 3 tohum atılmış ve ocaklar

kapatılarak yüzeyi bastırılmıştır. Bitkilerin toprak yüzeyine çıkışından

yaklaşık iki hafta sonra tekleme, bitki boyu 20 - 30 cm olduğunda ikinci

çapa ve yabancı ot mücadelesi yapılmıştır. Yetiştirme periyodu

boyunca gerekli görüldükçe parsellerde normal bakım işlemleri

yapılmıştır. Ekimden hemen sonra bir ve bitkiler yaklaşık 60 cm

boylanıncaya kadar üç kez yağmurlama sulama yapılmıştır.


2.5. Hasat ve Harman

Hasat, olgunluk kriterleri olan bitkilerde, çiçek tabanının (komecin)

kenarındaki sarıçiçeklerin döküldüğü, tablaların dış kenarını kaplayan

koruyucu yapraklarının kahverengileştiği, tabla ortasındaki tohumların

kabuğunun sertleştiği ve bitki yapraklarının kahverengi olduğu dönem

göz önünde bulundurularak Ağustos ayının son haftasında yapılmıştır.

Hasatta her parselin kenarlarından birer sıra ve baş kısımlarından 50’şer

cm’lik bölüm kenar tesiri olarak değerlendirilip merkezde kalan 2 sıra

hasat edilmiştir. Daha sonra hasat edilen bitkiler serada kurutulduktan

sonra el ile harman edilerek tohumları çıkarılmıştır.

2.6. Araştırmada incelenen özellikler

Araştırmada, bitki boyu (cm), tabla çapı (cm), bitkide tane verimi

(g/bitki), bin tane ağırlığı (g), tohum verimi (kg/da), hasat indeksi (%),

ham yağ oranı (%), ham yağ verimi (kg/da) ve ham protein oranı (%)

gibi incelenen özellikler Esendal (1981) ve Pahlavani (2005)’e göre

belirlenmiştir.

2.7. Verilerin Değerlendirilmesi

Araştırma sonucunda elde edilen veriler, IBM SPSS istatistik versiyon

20.0 programı ile varyans analizine tabi tutulmuş ve ortalamalar

arasındaki farklılıklar Duncan çoklu karşılaştırma testine tabi tutularak

gruplandırılmıştır.


3. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA

Ayçiçeği çeşitlerinde farklı azot dozu uygulamaları sonucunda elde

edilen bitki boyu, tabla çapı, bitki başına tane verimi ve bin tane ağırlığı

ortalama değerlerine ilişkin varyans analiz sonuçları, uygulamalara

ilişkin ortalama değerler ve oluşan gruplar Çizelge 2’de verilmiş, tane

verimi, hasat indeksi, ham yağ oranı, ham yağ verimi ve ham protein

oranına ait varyans analiz sonuçları, uygulamalara ilişkin ortalama

değerler ve oluşan gruplar ise Çizelge 3’de sunulmuştur.

3.1. Bitki Boyu (cm)

Çizelge 2’de görüldüğü gibi varyans analizi sonuçlarına göre bitki boyu

ortalama değerleri üzerine çeşitler arasındaki farklılığın istatistiki

olarak önemli (P<0.05) çıktığı görülmüştür. Araştırmada en yüksek

bitki boyu ortalama değeri olan 171.03 cm Turay çeşidinden alınırken

en düşük ise Tarsan 1018 çeşidinde 165.39 cm olarak saptanmıştır.

Sağlam ve Ülger (1992) farklı çeşitler ile yaptıkları çalışmalarında bitki

boyları arasındaki farklılığın çeşitlerin genetik farklılığından

kaynaklandığını bildirmişler. Farklı azot dozu uygulamalarına göre

ayçiçeği çeşitleri arasında bitki boyu yönünden önemli farklılıklar

saptanmış ve uygulanan azot dozlarının bitki boyları üzerine olan etkisi

önemli (P<0.01) bulunmuştur. En düşük bitki boyu ortalama değeri

kontrol parsellerinden ortalama 158.73 kg N/da olarak alınırken en

yüksek bitki boyu ortalama değerleri ise diğer üç azot dozu

uygulamalarından sırasıyla 167.45, 171.66 ve 175.01 kg N/da olarak

elde edilmiştir (Çizelge 2). Denemede çeşit x azot dozu interaksiyonları

arasındaki farkların bitki boyu üzerinde istatistiksel olarak önemli


(P>0.05) etkileri olmamış ve bu bakımdan bitki boyu ortalama

değerlerinin 156.53 cm (Tarsan 1018 x 0 kg N/da) ve 176.93 cm (Turay

x 20 kg N/da) arasında değiştiği saptanmıştır (Şekil 2). Uygulanan

azotlu gübrenin bitkilerde vejetatif gelişmeyi arttırarak bitki boylarında

önemli artışlar meydana getirdiği saptanmıştır. Azot dozunun artışına

bağlı olarak bitki boyunun artması, bu elementin bitki gelişimiyle olan

olumlu ilişkisinin bir sonucu olabilir (Taha ve ark., 2001; Şaştı, 2007;

Polat, 2007). Bulguları genel olarak araştırma sonuçlarımız ile uyum

içerisinde olan Tunçtürk ve ark., (2005) azot uygulaması ile vejetatif

büyümenin arttığını bildirmişlerdir.

Sekil 1. Bitki boyuna ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

3.2. Tabla Çapı (cm)

Çizelge 2'de görüldüğü üzere tabla çapı bakımından çeşitler arasındaki

farklılığın ve azot dozu uygulamalarının P<0.01 düzeyinde istatistikî

olarak önemli çıktığı, çeşit x azot dozu interaksiyonunun ise önemli

(P>0.05) olmadığı tespit edilmiştir. Çizelge 2’de çeşitlerin ortalama

değerleri incelendiğinde, en yüksek tabla çapı değeri 19.98 cm ile Turay

160,93

172,60 173,68176,93

156,53

162,30

169,65173,10

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Bit

ki

boyu

(cm

)

TURAY TARSAN - 1018


çeşidinden elde edilirken, Tarsan 1018 çeşidinden ise 17.19 cm olarak

saptanmıştır. Azot dozu uygulamalarının tabla çapına etkileri

incelendiğinde, en düşük tabla çapı ortalama değeri 15.68 cm ile kontrol

parsellerinden ölçülürken, en yüksek tabla çapı ortalama değeri ise

dekara 15 ve 20 kg N uygulamalarından sırasıyla 20.83 ve 20.85 cm

olarak elde edilmiştir (Çizelge 2). Yörenin ekolojik koşulları çeşitlerin

azot ihtiyaçlarına bağlı olarak tabla çapında değişiklik meydana

getirebilmektedir. Çalışmada çeşit x azot dozu interaksiyonu

bakımından tabla çapı ortalama değerlerinin 14.91 cm (Tarsan 1018 x

0 kg N/da) ve 22.49 cm (Turay x 15 kg N/da) arasında değiştiği

saptanmıştır.

Sekil 3. Tabla çapına ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

Tabla çapına ilişkin elde edilen bu veriler, uygulanan azot dozunun

artması ile tabla çapının arttığını açıklayan Bindra ve Kharwara, (1992),

Koç ve Altınel, (1997), Salehi ve Bahrani, (2000), Karasu ve ark,

(2006) ve ayçiçeğinde tabla çapının ekolojik koşullara, toprak yapısına,

yetiştirme tekniklerine, sulama durumuna ve çeşit faktörlerine bağlı

16,45

19,14

22,49 21,83

14,9116,19

19,17 18,47

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Tabl

a ça

pı (c

m)

TURAY TARSAN - 1018


olarak çok farklılık gösterdiğini bildiren Gürbüz ve ark. (2003)’ün

bulguları ile uyum içerisindedir.

3.3. Bitkide Tane Verimi (g/bitki)

Çizelge 2’den anlaşıldığı üzere, varyans analizi sonuçlarına göre

bitkide tane verimi (g/bitki) ortalama değerleri üzerine etkileri

bakımından çeşitler arasındaki farklılığın P<0.05 ve azot dozu

uygulamalarının ise P<0.01 seviyesinde istatistiki olarak önemli çıktığı

görülürken, çeşit x azot dozu interaksiyonunun istatistiksel olarak

önemli (P>0.05) olmadığı saptanmıştır. Denemede en yüksek bitki

başına tane verimi ortalama değeri 52.64 g/bitki ile Turay çeşidinden

saptanırken, Tarsan 1018 çeşidinde ise 47.15 g/bitki olarak elde

edilmiştir (Çizelge 2). Araştırmaya konu olan çeşitlerin bitkideki tane

verimlerinin farklı olması, çeşitlerin genetik özelliklerinin farklı

olmasından kaynaklandığı gibi kültürel uygulamalara karşı çeşitlerin

farklı tepkilerinden de ileri gelmektedir. Çizelge 2’den azot dozu

uygulamalarının bitki başına tane verimine etkileri incelendiğinde,

parsellerden ölçülen bitki başına en yüksek tane verimi ortalama değeri

15 kg N/da (53.75 g/bitki) uygulamasından ve en düşük (44.08 g/bitki)

ise kontrol parsellerinden elde edilmiştir. Çalışmadan elde edilen

sonuçların, bitki başına tane veriminin uygulanan azot dozu ile doğrusal

ilişki içerisinde olduğunu bildiren Taha ve ark., (2001)’nın araştırma

sonuçları ile benzerlik gösterdiği saptanmıştır. Çizelge 2’den izlendiği

gibi çeşit x azot dozu interaksiyonu sonucu elde edilen bitki başına tane

verimi ortalama değerlerinin 42.00 g/bitki (Tarsan 1018 x 0 kg N/da)

ve 56.87 g/bitki (Turay x 15 kg N/da) arasında değiştiği tespit edilmiştir


(Şekil 4). Bulguları genel olarak araştırma sonuçlarımız ile uyum

içerisinde olan El-Naggar, (1991), Karasu ve ark., (2006) ve Tunçtürk

ve ark., (2005) azot uygulaması ile bitkide tane veriminin arttığını

bildirmişlerdir.

Sekil 4. Bitki başına tane verimine ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

3.4. Bin Tane Ağırlığı

Çizelge 2’deki varyans analizi sonuçlarına göre bin tane ağırlığı (g)

ortalama değerleri üzerine çeşitlerin arasındaki farklılığın ve çeşit x

azot dozu interaksiyonuna ait etkilerin istatistiksel olarak önemli

(P>0.05) olmadığı görülürken, azot dozu uygulamalarının ise P<0.01

seviyesinde istatistiki olarak önemli çıktığı saptanmıştır. Çizelge 2’den

çeşitlere ait bin tane ağırlığı ortalama değerlerinin Turay çeşidinde

50.64 g, Tarsan 1018 çeşidinde ise 48.94 g olduğu tespit edilmiştir.

Çizelge 2 azot dozu uygulamalarının bin tane ağırlığına etkileri

bakımından incelendiğinde, en düşük bin tane ağırlığı ortalama değeri

(44.86 g) dekara 0 kg N uygulanmasından saptanırken, en yüksek bin

46,16

52,6656,87 54,88

42,0047,50

50,63 48,47

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Boğu

m sa

yısı

(ade

t/bitk

i)

TURAY TARSAN - 1018


tane ağırlığı ortalama değeri ise (53.68 g) dekara 15 kg N

uygulamasından elde edilmiştir.

Çizelge 2. Ayçiçeği çeşitlerinde farklı azot dozu uygulamaları sonucunda elde edilen bitki boyu, tabla çapı, bitkide tane verimi, bin tane ağırlığına ait ortalama değerler, kareler ortalaması ve oluşan Duncan grupları

Azot

Dozları Bitki boyu

(cm) Tabla çapı

(cm)

Bitki başına tane verimi

(g/bitki)

Bin tane ağırlığı (g)

Tu

ray

N1 160.93 16.45 46.16 45.75

N2 172.60 19.14 52.66 50.08

N3 173.68 22.49 56.87 54.15

N4 176.93 21.83 54.88 52.59

Ort. 171.03 A 19.98 A 52.64 A 50.64

Tars

an

1018 N1 156.53 14.91 42.00 43.98

N2 162.30 16.19 47.50 47.33

N3 169.65 19.17 50.63 53.21

N4 173.10 18.47 48.47 51.24

Ort. 165.39 B 17.19 B 47.15 B 48.94

Azo

t

Doz

ları

O

rt.

N1 158.73 B 15.68 C 44.08 C 44.86 C

N2 167.45 A 17.67 B 50.08 B 48.70 B

N3 171.66 A 20.83 A 53.75 A 53.68 A

N4 175.01 A 20.15 A 51.67 AB 51.91 AB

SD K.O. K.O. K.O. K.O. ÇEŞİT (Ç) 1 254.251 * 62.608 ** 241.286 * 23.2903

Hata 1 3 8.367 0.342 7.21714 11.1212

AZOT (A) 3 396.631 ** 44.725 ** 138.265 ** 120.17 ** Ç × A 3 19.437 1.425 2.195 1.21475

Hata 2 18 50.970 0.788 4.768 6.969 *Aynı sütunda aynı büyük harfle gösterilen ortalamalar arasındaki fark önemli değildir (P<0.05) **Aynı sütunda aynı büyük harfle gösterilen ortalamalar arasındaki fark önemli değildir (P<0.01)

Deneme bulgularının, genel olarak azot dozlarının bin tane ağırlığına

pozitif etki yaptığını bildiren El- Naggar, (1991), Taha ve ark., (1999)

ve Mahal ve ark., (1998)’nın bulguları ile uyum içerisinde olduğu

görülmüştür. Çalışmada elde edilen bulgular çeşit x azot dozu

interaksiyonu açısından değerlendirildiğinde, bin tane ağırlığı ortalama


değerlerinin 43.98 g (Tarsan 1018 x 0 kg N/da) ve 54.15 g (Turay x 15

kg N/da) arasında değiştiği tespit edilmiştir (Şekil 5).

Sekil 5. Bin tane ağırlığına ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

3.5. Tohum Verimi (kg/da)

Çizelge 3'ta görüldüğü üzere tabla çapına etkileri bakımından çeşitler

arasındaki farklılığın ve azot dozu uygulamalarının P<0.01 düzeyinde

istatistikî olarak önemli çıktığı, çeşit x azot dozu interaksiyonunun ise

önemli (P>0.05) olmadığı tespit edilmiştir. Çizelge 3’te çeşitlerin

ortalama değerleri incelendiğinde, en yüksek tohum verimi ortalama

değeri (400.50 kg/da) Turay çeşidinden elde edilirken, Tarsan 1018

çeşidinden ise 316.48 kg/da olarak saptanmıştır. Azot dozu

uygulamalarının tabla çapına etkileri incelendiğinde, en yüksek tohum

verimi ortalama değerleri (375.88 ve 365.93 kg/da) dekara 15 ve 20 kg

azot uygulanmalarından saptanırken, en düşük değer (337.83 kg/da) ise

dekara 0 kg azot uygulamasından elde edilmiştir (Çizelge 3). Birim

alandan maksimum verim alınabilmesi için bitki sayısı ile bitkilerin söz

konusu özellikleri arasında uygun bir dengenin sağlanması gerekir.

45,7550,08

54,15 52,59

43,9847,33

53,21 51,24

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Bin

tane

ağı

rlığ

ı (g)

TURAY TARSAN - 1018


Belli bir doza kadar uygulanan azot miktarı arttıkça tohum veriminde

de artışın görüldüğü ve dekara 15 kg azot dozundan sonra tohum

veriminin azaldığını bildiren, Koç ve Altınel, (1997)’ın sonuçları ile

paralellik gösterdiği saptanmıştır. Yapılan araştırmaların birçoğunda

azot dozları arttıkça belli bir değere kadar tohum veriminin arttığını ve

bu değerden sonra ise tohum veriminde azalmaların olduğunu ortaya

koyan Mündel ve ark., (2002)’ının bulguları ile uyum içerisindedir.

Çizelge 3 ve Şekil 6’dan izlendiği gibi çeşit x azot dozu

interaksiyonlarına ait tohum verimi ortalama değerlerinin 298.37 kg/da

(Tarsan 1018 x 0 kg N/da) ve 423.50 kg/da (Turay x 15 kg N/da)

arasında değiştiği saptanmıştır.

Sekil 6. Tohum verimine ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

Yapılan çalışmada, Turay ve Tarsan 1018 ayçiçeği çeşitlerinin azot

dozlarına benzer tepki gösterdikleri görülmüş ancak, kontrol

parsellerinde çeşitlerin genetik farklılığının öne çıktığı görülmüş ve

Turay çeşidinden daha fazla tohum verimi elde edildiği saptanmıştır

(Şekil 6). Bu da çeşitlerin genotipik özelliklerinden kaynaklı olarak

deneme alanının toprak özelliğinden ve iklim şartlarından farklı şekilde

377,30 392,56423,50 408,67

298,37 316,10 328,27 323,20

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Toh

um

verim

i (k

g/d

a)

TURAY TARSAN - 1018


etkilendiğini göstermektedir. Bu yönüyle deneme sonuçlarının Koç ve

Altınel, (1997)’in araştırma bulgularına uyum gösterdiği tespit

edilmiştir.

3.6. Hasat İndeksi (%)

Çalışmada yapılan varyans analizi sonuçlarına göre hasat indeksi

ortalama değerleri üzerine etkileri bakımından çeşitlerin arasındaki

farklılığın P<0.05 ve azot dozu uygulamalarının ise P<0.01 seviyesinde

istatistiki olarak önemli çıktığı saptanmıştır. Denemede en yüksek hasat

indeksi ortalama değeri % 50.77 ile Turay çeşidinden saptanırken,

Tarsan 1018 çeşidinde ise % 44.63 olarak elde edilmiştir (Çizelge 3).

Araştırmaya konu olan çeşitlerin hasat indekslerinin farklı olması,

çeşitlerin genetik özelliklerinin farklı olmasından kaynaklandığı gibi

kültürel uygulamalara karşı çeşitlerin farklı tepkilerinden de ileri

gelmektedir. Farklı azot dozu uygulamalarına göre ayçiçeği çeşitleri

arasında hasat indeksi değerleri yönünden önemli farklılıklar saptanmış

ve en yüksek hasat indeksi ortalama değeri (%52.77) 15 kg N/da

uygulamasından, en düşük ortalama değer (% 42.91) ise kontrol

parsellerinden elde edilmiştir (Çizelge 3). Deneme bulgularının, hasat

indeksinin uygulanan N dozu ile doğrusal ilişki içerisinde olduğunu

bildiren Taha ve ark., (2001) ve Tomar ve ark., (1997)’nın araştırma

sonuçları ile benzerlik gösterdiği saptanmıştır. Çizelge 3 ve Şekil 7’de

görüldüğü gibi hasat indeksine etkisi bakımından çeşit x azot dozu

interaksiyonlarında istatistiksel (P>005) olarak önemli farklılıkların

meydana gelmediği ve hasat indeksi ortalama değerlerinin %40.56


(Tarsan 1018 x 0 kg N/da) ve % 55.51 ile (Turay x 15 kg N/da) arasında

değiştiği saptanmıştır.

Sekil 7. Hasat indeksine ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

3.7. Ham Yağ Oranı (%)

Çizelge 3'te görüldüğü üzere ham yağ oranına etkileri bakımından

çeşitler arasındaki farklılığın P<0.01 düzeyinde istatistikî olarak önemli

olduğu, azot dozu uygulamalarının ve çeşit x azot dozu

interaksiyonunun ise önemli (P>0.05) olmadığı tespit edilmiştir.

Çizelge 3’te çeşitlerin ortalama değerleri incelendiğinde, en yüksek

ham yağ oranı ortalama değeri (%50.51) Turay çeşidinden elde

edilirken, Tarsan 1018 çeşidinden ise %47.42 olarak saptanmıştır.

Çalışmada azot dozlarının ham yağ oranı üzerinde önemli bir etkisi

gözlenmezken, azot dozu uygulamaları sonucunda ham yağ oranı

ortalama değerlerinin %48.45 (10 kg N) ve %49.30 (0 ve 15 kg N/da)

arasında değiştiği saptanmıştır. Bulguları genel olarak araştırma

sonuçlarımıza paralellik arz eden El-Naggar (1991), yaptığı

araştırmalar sonucunda, uygulanan azot miktarı arttıkça ham yağ oranın

45,2549,07

55,51 53,26

40,5643,48

49,9444,54

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Has

at İn

deks

i(%

)

TURAY TARSAN - 1018


da kısmi bir düşüş-artışın olduğunu bildirmiştir. Çizelge 3 ve Şekil 8’de

izlendiği gibi çeşitlerin azot dozlarına reaksiyonlarının aynı olduğu

gözlenmiş ve çeşit x azot dozu interaksiyonu sonucu ham yağ oranı

ortalama değerlerinin %47.03 (Tarsan 1018 x 10 kg N/da) ve %51.13

(Turay x 0 kg N/da) arasında değiştiği saptanmıştır.

Sekil 8. Ham yağ oranına ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

3.8. Ham Yağ Verimi (kg/da)

Çalışma sonucunda ham yağ verimine etkileri bakımından çeşitler

arasındaki farklılığın ve azot dozu uygulamalarının P<0.01 düzeyinde

istatistikî olarak önemli çıktığı, çeşit x azot dozu interaksiyonunun ise

önemli (P>0.05) olmadığı tespit edilmiştir. Çizelge 3’te çeşitlerin

ortalama değerleri incelendiğinde, en yüksek ham yağ verimi ortalama

değeri (202.23 kg/da) Turay çeşidinden elde edilirken, en düşük değerin

ise Tarsan 1018 çeşidinden 150.11 kg/da olarak elde edildiği

saptanmıştır.

Çalışmada azot dozlarının ham yağ verimine etkileri incelendiğinde, en

düşük ham yağ verimi ortalama değerlerinin (167.26 ver 172.20 kg/da)

51,13

49,86

50,7150,32

47,4747,03

47,8947,28

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Ham

yağ

ora

nı(%

)

TURAY TARSAN - 1018


dekara 0 ve 10 kg N uygulanmasından, en yüksek ham yağ verimi

ortalama değerinin ise (185.94 kg/da) dekara 15 kg N uygulamasından

elde edildiği saptanmıştır (Çizelge 3). Artan azot dozlarının, ham yağ

oranında önemsiz bir azalış meydana getirmesine karşın tohum

veriminde önemli bir artış meydana getirmesi ham yağ verimini de

pozitif etkileyerek arttırdığı tespit edilmiştir.

Çizelge 3. Ayçiçeği çeşitlerinde farklı azot dozu uygulamaları sonucunda elde edilen tohum verimi, hasat indeksi, ham yağ oranı, ham yağ verimi, ham protein oranına ait ortalama değerler, kareler ortalaması ve oluşan Duncan grupları

Azot

Dozları

Tohum verimi (kg/da)

Hasat indeksi (%)

Ham yağ oranı (%)

Ham yağ verimi (kg/da)

Ham protein oranı (%)

Tu

ray N1 377.30 45.25 51.13 192.88 18.49

N2 392.56 49.07 49.86 195.68 19.88

N3 423.50 55.51 50.71 214.67 22.30

N4 408.67 53.26 50.32 205.69 20.21

Ort. 400.50 A 50.77 A 50.51 A 202.23 A 20.22

Ta

rsa

n 1

01

8

N1 298.37 40.56 47.47 141.63 18.76

N2 316.10 43.48 47.03 148.72 20.31

N3 328.27 49.94 47.89 157.20 22.46

N4 323.20 44.54 47.28 152.88 20.81

Ort. 316.48 B 44.63 B 47.42 B 150.11 B 20.59

Azo

t Doz

ları

O

rt.

N1 337.83 C 42.91 C 49.30 167.26 C 18.63 C

N2 354.33 B 46.27 BC 48.45 172.20 C 20.10 B

N3 375.88 A 52.72 A 49.30 185.94 A 22.38 A

N4 365.93 A 48.90 AB 48.80 179.29 B 20.51 B

SD K.O. K.O. K.O. K.O. K.O.

ÇEŞİT (Ç) 1 56478.2 ** 301.965 * 76.076 ** 21736.6 ** 1.059

Hata 1 3 33.397 14.8704 0.698 19.668 0.402

AZOT (A) 3 2138.38 ** 137.856 ** 1.401 534.745 ** 19.153 **

Ç X A 3 140.626 6.26427 0.316 37.605 0.076

Hata 2 18 93.345 15.118 0.904 24.854 0.826

*Aynı sütunda aynı büyük harfle gösterilen ortalamalar arasındaki fark önemli değildir (P<0.05) **Aynı sütunda aynı büyük harfle gösterilen ortalamalar arasındaki fark önemli değildir (P<0.01)


Deneme bulguları, Koç ve Altınel, (1997)’in sonuçları ile paralellik

göstermekte olup, azot dozları arttıkça belli bir değere kadar tohum

veriminin ve buna bağlı olarak ham yağ veriminin de arttığını ve bu

değerden sonra ise tohum verimine paralel olarak ham yağ veriminde

de azalmaların olduğunu bildiren Mündel ve ark., (2002) ve Oyinlola

ve ark., (2010) bulguları ile uyum içerisindedir. Çizelge 3 ve Şekil 9’da

görüldüğü gibi ham yağ verimine ilişkin çeşit x azot dozu

interaksiyonunun ham yağ verimi üzerindeki etkisinin önemli olmadığı

saptanmış ve ham yağ verimi ortalama değerlerinin 141.63 kg/da

(Tarsan 1018 x 0 kg N/da) ile 214.67 kg/da (Turay x 15 kg N/da)

arasında değiştiği ve çeşitlerin azot dozlarına karşı benzer tepkiler

gösterdiği tespit edilmiştir.

Sekil 9. Ham yağ verimine ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

192,88 195,68214,67 205,69

141,63 148,72 157,20 152,88

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Ham

yağ

ver

imi (

kg/d

a)

TURAY TARSAN - 1018


3.9. Ham Protein Oranı (%)

Çizelge 3’te görüldüğü gibi, ham protein oranı ortalama değerlerine

etkileri bakımından çeşitler arasındaki farklılığın ve çeşit x azot dozu

interaksiyonunun istatistiksel olarak önemli (P>0.05) olmadığı

görülürken, azot dozu uygulamalarının ise P<0.01 seviyesinde

istatistiki olarak önemli çıktığı saptanmıştır. Çeşitlerin ortalamaları

değerlendirildiğinde, Turay çeşidinin % 20.22 ve Tarsan 1018 çeşidinin

ise %20.59 ham protein oranına sahip oldukları tespit edilmiştir.

Çizelge 3’ten azot dozu uygulamalarının ham protein oranına etkileri

incelendiğinde, en düşük ham protein oranı ortalama değeri (%18.63)

dekara 0 kg N uygulanmasından saptanırken, en yüksek ham protein

oranı ortalama değeri ise (%22.38) dekara 15 kg N uygulamasından

elde edilmiştir.

Sekil 10. Ham protein oranına ait çeşit x azot dozu interaksiyonu

Deneme bulgularının, genel olarak azot dozlarının ham protein oranına

pozitif etki yaptığını belirten Kumar ve ark., (1991)’ın bulgularıyla

uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Çalışmada çeşit x azot dozu

interaksiyonlarının ham protein oranına etkisinin önemli olmadığı

18,4919,88

22,3020,21

18,7620,31

22,4620,81

N1 N2 N3 N4

AZOT DOZLARI (N)

Ham

pro

tein

ora

nı (%

)

TURAY TARSAN - 1018


görülmüş ve ham protein oranı ortalama değerlerinin %18.49 (Turay x

0 kg N/da) ve %22.46 (Tarsan 1018 x 15 kg N/da) arasında değiştiği

saptanmıştır (Şekil 10).

SONUÇ

Farklı azot dozu uygulamalarının Turay ve Tarsan 1018 ayçiçeği

çeşitlerinin verim ve verim unsurları üzerindeki etkilerini belirlemek

amacıyla 2013 yılında Iğdır Ovası sulu şartlarında yürütülen bu

çalışmanın sonuçlarına göre; incelenen özelliklerden bitki boyu, tabla

çapı, bitkide tane verimi, bin tane ağırlığı, tohum verimi, hasat indeksi,

ham yağ oranı, ham yağ verimi, bakımından Turay çeşidinden Tarsan

1018 çeşidine kıyasla daha yüksek değerler elde edilmiştir. Iğdır ovası

koşullarına Turay ayçiçeği çeşidinin, Tarsan 1018 çeşidine oranla daha

toleranslı olduğu saptanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, Iğdır ovası

koşullarında ayçiçeği bitkisinden maksimum verimin alınabilmesi için

yarısı ekimde diğer yarısı sapa kalkma döneminde uygulanmak üzere

dekara toplamda 15 kg azot miktarı tavsiye edilebilir. Bölgede ayçiçeği

çeşitleri ve uygun gübre dozunun belirlenmesi amacıyla çalışmaların

birkaç yıl tekrar edilmesi önerilmektedir.


KAYNAKÇA

Aksoy, Ş, Şener, A. (1998). Türkiye’de Bitkisel Yağ Üretimi ve Tüketimi, 4. Bitkisel

Yağlar Konferansı, Bitkisel Yağ Sanayicileri Dergisi, Yayınları, 6: 163-181.

Arıoğlu, H. (1999). Yağ Bitkileri Yetiştirme ve Islahı, Çukurova Üniversitesi Ziraat

Fakültesi Yayınları, No. 220, Ders Kitapları No. A-70, Adana.

Arıoğlu, H.H., Kolsarıcı, Ö., Göksu, A.T., Güllüoğlu, L., Arslan, M., Çalışkan, S.,

Söğüt, T., Kurt, C. ve Arslanoğlu, F. (2010). Yağ Bitkileri Üretiminin

Artırılması Olanakları, Türkiye Ziraat Mühendisleri, VII. Teknik Kongre

Bildiri Kitabı I. Cilt, s 361-377. Ankara.

Bindra, A. and Kharwara, P.C. (1992). Response of Spring Sunflower (Helianthus

annuus L.) to Nitrogen Application and Spacing, Indian Journal of

Agronomy, Vol 37, No. 2, pp 283-284.

Demirer, T., Özer, I., Koçtürk, Ö.M. ve Yesilyurt, E.A. (2004). Effect of Different

Leaf Fertilizers on Yield and Quality in Sunflower (Helianthus annuus L.).

Pakistan Journal of Biological Sciences, Vol. 7, No. 3, pp 384-388.

Elmas, İ. (2006). Türkiye’de Yağlı Tohumlu Bitkilerin Üretim Hedefleri ve

Destekleme Politikaları, 2000’li yıllarda tarım sektörü, TMMOB Ziraat Müh.

Odası Yayınları, s 361-367, Ankara

El-Naggar, H.M.M. (1991). Response of Sunflower (Helianthus annuus L.) to

Irrigation and Nitrogen Fertilizer, Annals of Agricultural Science, Vol. 29,

No.1, pp 80-82.

Eryiğit, T. (2011). Iğdır İlinin Kalkınmasında Endüstri Bitkileri Tarımının Önemi ve

Geliştirilmesi İçin Bazı Öneriler, YYÜ Tarım Bilimleri Dergisi, Cilt. 21,

No.1, s 73-81.

Esendal, E. (1981). Aspir (Carthamus tinctorius L.)’de Değişik Sıra Aralıkları ile

Farklı Seviyelerde Azot ve Fosfor Uygulamalarının Verim ve Verimle ilgili

Bazı Özellikler Üzerine Etkileri, Basılmamış Doçentlik Tezi, Atatürk

Üniversitesi

Gürbüz, B., Kaya, M. D., Demirtola, A. (2003). Ayçiçeği Tarımı, Hasad Yayıncılık

Ltd. Şti. ISBN-975-8377-23-X, Ege Basım, s 100.


İlkdoğan, U. (2012). Türkiye’de Aspir Üretimi İçin Gerekli Koşullar ve Oluşturulacak

Politikalar Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Ekonomisi

ABD’nde yürütülmüş “Doktora Tezi”.

Karaoğlu, M. (2011). Zirai Meteorolojik Açıdan Iğdır İklim Etüdü. Araştırma

Makalesi, Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt. 1, No.1, s

97-104, 2011.

Karasu, A., Uzun, A., Öz, M., Başar, H., Turgut, İ., Göksoy, A.T., Açıkgöz, E. (2006).

Kışlık Ara Ürün ve Azotlu Gübre Uygulamalarının Ayçiçeğinde (Helianthus

annuus L.) Verim ve Önemli Tarımsal Özellikler Üzerine Etkileri, Uludağ

Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, Cilt. 20, No. 1, s 85-97.

Koç, H. ve Altınel, A. (1997). Aspir’de (Carthamus tinctorius L.) Farklı Ekim Zamanı

ve Azot Dozlarının Verim ve Verim Ögelerine Etkisi, Türkiye II. Tarla

Bitkileri Kongresi, s 251-255, Samsun.

Kolsarıcı, Ö., Gür, A., Başalma, D., Kaya, M. D. ve İşler, N. (2005). Yağlı Tohumlu

Bitkiler Üretimi, TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası Türkiye Ziraat

Mühendisliği VI. Teknik Kongresi, 3-7 Ocak 2005 Ankara, Cilt I, s 409-429.

Kumar, S., Dixit, R.S. and Tripathi, H.P. (1991). Effect of Nitrogen on Nutrient

Uptake and Oil Content of Sunflower (Helianthus annuus L.) under Different

Moisture Regimes, Indian Journal of Agricultural Sciences, Vol. 61, No.10,

pp 766-768.

Lauretti, D., Pieri, S., Vannozzi, G.P., Turi, M. and Giovanardi, R. (2007). Nitrogen

Fertilization in Wet and Dry Climate, Helia, Vol.30, No.47, pp 135-140.

Mahal, S.S., Uppal, H.S. and Mankotia, B.S. (1998). Performance of Spring

Sunflower (Helianthus annuus L.) under Different Levels of Soil Moisture

Regime and Nitrogen, Environment and Ecology, Vol.16, No.3, pp 599-602.

Mündel, H., Morrison, R.J., Blackshaw, R.E. and Roth, B. (2002). Safflower

Production on the Canadian Prairies, http://res2.agr.ca/Lethbridge/, (Erişim

tarihi: 10.12.2006).

Nasim., W, Ahmad., A, Banoi., A, Olatinwo., R, Usman., M, Khaliq, T, Wajid., A,

Hammad., H.M, Mubeen., M. and Hussain, M. (2012). Effect of Nitrogen on

Yield and Oil Quality of Sunflower (Helianthus annuus L.) Hybrids under


Sub Humid Conditions of Pakistan, American Journal of Plant Sciences, Vol.

3, No.2, pp 243-251.

Oyinlola, E.Y., Ogunwole, J.O. and Amapu, I.Y. (2010). Response of Sunflower

(Helianthus annuus L.) To Nitrogen Application in a Savana Alfisol,

Ahmadu Bello University, Faculty of Agriculture, Department of Soil

Science, Zaria, Nigeria. Helia, Vol. 33, No. 52, pp 115-126.

Pahlavani, M.H. (2005) Some Technological and Morphological Characteristics of

Safflower (Carthamus tinctorius L.) from Iran, Asian Journal of Plant

Science, Vol.4, No.3, pp 234–237.

Polat. T. (2007). Farklı Sıra Aralıkları ve Azot Seviyelerinin Kuru Şartlarda

Yetiştirilen Aspir (Carthamus tinctorius L.) Bitkisinin Verim ve Verim

Unsurları Üzerine etkisi. Doktora Tezi Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi

Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Erzurum.

Sağlam, C. ve Ülger, P. (1992). Trakya Bölgesinde, Ayçiçeği Verimi ve Verim

Unsurları Üzerinde Çapalama Yöntemlerinin Etkisi Üzerine Bir Araştırma,

T. Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, Cil.1 No.2, s 81-88.

Salehi, F. and Bahrani, M.J. (2000). Sunflower Summer Planting Yield as Affected

by Plant Population and Nitrogen Application Rates, Iran Agricultural

Research, Vol.19, No.1, pp 63-72.

Shannon, J.G., Wilcox, J.R and Probst, A.H. (1972). Estimated Gains from Selection

for Protein and Yield in The F4 Generation of Six Soybean Populations, Crop

Science, Vol.12, No.6, pp 824-826.

Simpson, A. M. and Wilcox, J.R. (1983). Genetic and Phenotypic Associations of

Agronomic Characteristics in Four High Protein Soybean Populations, Crop

Science, Vol.23, pp 1077-1081.

Şaştı, H. (2007). Kahramanmaraş Koşullarında Farklı Miktarlarda ve Zamanlarda

Uygulanan Azotun Aspir (Carthamus tinctorius L.)’de Tohum Verimi,

Verim Unsurları, Yağ Oranı ve Tohumun Makro Mikro Element İçeriğine

Etkisi. Yüksek Lisans Tezi (basılmamış). Sütçü İmam Üniversitesi Ziraat

Fakültesi Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Kahramanmaraş.


Taha, M., Mishra, B.K. and Acharya, N. (2001). Effect of Irrigation and Nitrogen on

Yield and Yield Attributing Characters of Sunflower, Annals of Agricultural

Research, Vol.22, No.2, pp 182-186.

Taşkaya Top, B. ve Uçum, İ. (2012). Türkiye’de Bitkisel Yağ Açığı, Tarımsal

Ekonomi ve Politika Geliştirme Enstitüsü, 2012 1303-8346/14-2.

Tomar. H.P.S., Dadhwal, K.S. and Singh, H.P. (1997). Root characteristics and

moisture-use pattern of spring sunflower (Helianthus annuus L.) as

influenced by irrigation, nitrogen and phosphorus. Indian Journal of

Argonomy, Vol.42, No.3, pp 515-519.

Tozlu, E., Dizikısa, T., Kumlay, A. M., Okçu, M., Pehluvan, M. ve Kaya, C. (2008).

Erzurum-Pasinler Ekolojik Koşullarında Yetiştirilen Bazı Yağlık Ayçiçeği

(Helianthus annuus L.) Hibridlerinin Agronomik Performanslarının

Belirlenmesi, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi,

Cil.14, No.4, s 359-364.

Tunçtürk, M., Eryiğit, T. ve Yılmaz İ. (2005). Van-Erciş Koşullarında Bazı Ayçiçeği

(Helianthus annuus L.) Çeşitlerinin Verim ve Verim Öğelerinin Belirlenmesi

Üzerine Bir Araştırma, Türkiye VI. Tarla Bitkileri Kongresi, 5-9 Eylül 2005,

Cilt I, s 41-44, Antalya.

Uğur, E. (2010). Bitkisel Yağ Sanayicileri Derneği Sunumu. Yağlı Tohumlu Bitkiler

ve Bitkisel Yağlar Konferansı. 15 Eylül. İstanbul.


BÖLÜM 10

Şanlıurfa’da Bazı Serin İklim Çim Çeşitleri Karışımlarının Yeşil

Alan Performanslarının Belirlenmesi

Zir. Yük. Müh. Vedat ASLAN1

Prof. Dr. Tahir POLAT2

Doç. Dr. Mustafa OKANT3

1 Harran Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Şanlıurfa 2 Harran Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Şanlıurfa (Sorumlu yazar) Email: [email protected] 3 Harran Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Şanlıurfa


GİRİŞ

Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) verilerine göre; % 1.39 nüfus artış

hızına sahip olan Türkiye (Anonim, 2020a) Gayrı Safi Yurtiçi Hasılası

(GSYH) 2020 yılının ilk çeyreğinde % 4.5, aynı dönemde tarım sektörü

%3 oranında büyüme kaydetmiştir (Anonim, 2020b). Günümüzde artan

nüfusa paralel olarak tarım teknolojisinin gelişmesi (Açıkbaş ve ark.,

2017) yanında yeterli ve dengeli besleme sorunlarını da doğal olarak

beraberinde getirmiştir (Özyazıcı ve ark., 2020). Nüfusun artışının

getirdiği önemli sorunlardan biri de kentleşmede görülen artış olup,

kentleşme ile birlikte sanayileşmede artmış ve doğal alanlarda azalma

olmuştur. Kent içinde azalan doğal alanlar yaşam kalitemizi

düşürmektedir. Bunun için yaşam alanlarımızı iyileştirmek,

ferahlattırmak, güzel bir görüntü sağlamak ve boş zamanlarımızda

dinlenme alanları oluşturmak amacı için çim alan tesisine günümüzde

ihtiyaç duyulmaya başlanmıştır. Yaşanabilir ortamlar için şehirlerde,

park ve bahçeler tesis edilmeye başlanmıştır (Varoğlu, 2010).

Çim bitkileri, çıplak toprak yüzeyini örten, sık dokulu bir gelişim

gösteren, üniform görünümde, düzenli aralıklarla yapılan biçimlere

uyum sağlamış, kısa boylu ve çoğunlukla buğdaygiller familyasına

dâhil olan bitki veya bitki gruplarının bulunduğu, insanlar tarafından

oluşturulmuş yeşil sahalardır. Çim alanlar kentlerde boş arazilerin

çıplak toprak yüzeylerini yeşil bir örtü ile kaplayarak bu arazilerin

ıslahına yardımcı olur. Ayrıca otoyol kenarları ve hava alanlarının

çevrelerinin yeşillendirilmesinde önemli rol oynar.


Tek bir tür ile kaliteli bir çim alan oluşturma şansı çok düşüktür. Bunun

yerine ekolojiye uygun 2 veya daha fazla türden oluşan karışımlar daha

uygundur. Karışımlar, daha uniform bir çim alan oluşturma, soğuk,

sıcak ve kurak gibi farklı iklim koşullarına daha iyi uyum sağlama,

hastalık ve zararlılara karşı daha dayanıklı olma, basma ve çiğnenmeye

karşı daha dirençli olma gibi çok sayıda avantaja sahiptir (Watschke ve

Schmidt, 1992).

Gelişmiş ülkelerde bu çalışmalar çok uzun yıllar önce başlamış ve

birçok iklim ve toprak koşullarına uygun yalın veya karışım halinde

ekilecek çim türleri saptanmıştır. Ülkemizde ise henüz yeni yeni

başlayan çalışmalar doğrultusunda bölgelerimize göre uygun

karışımların performansları yavaş yavaş belirlenmektedir.

Bu çalışmanın amacını da Şanlıurfa’da bazı serin iklim çim çeşitleri

karışımlarının yeşil alan performanslarının belirlenmesi oluşturmuştur.

MATERYAL ve YÖNTEM

Araştırma; 2018-2019 yılları arasında Harran Üniversitesi Osman Bey

Kampüsü Ziraat Fakültesi araştırma ve uygulama arazisinde

gerçekleştirilmiştir.

Araştırmada özel tohumculuk şirketinden temin edilen bazı çim

türlerine ait çeşitlerin tohumları materyal olarak kullanılmıştır (Tablo

1).


Tablo 1. Araştırmada kullanılan çim türleri ve karışımları

Karışım 1

Oran (%) Tür Çeşit %50 Lolium perenne

%40 Festuca arundinacea

%10 Festuca rubra L.sub sp. rubra

İntegra Rebel Xr Merlot

Karışım 2

%50 Lolium perene


%10 Festuca rubra L.sub sp. commutata

İntegra Rebel Xr Survivor

Karışım 3

%50 Lolium perenne


%10 Poa pratensis

İntegra Rebel Xr Evora

Karışım 4

%50 Lolium perenne


%10 Festuca ovina

İntegra Rebel Xr Dumas 1

Karışım 5

%50 Lolium perenne




Karışım 6

%50 Lolium perenne




Karışım 7

%50 Lolium perenne


%20 Poa pratensis


Karışım 8

%50 Lolium perenne


%20 Festuca ovina


Karışım 9

%40 Lolium perenne




Karışım 10

%40 Lolium perenne

%30 Festuca arundinace



Karışım 11

%40 Lolium perenne


%30 Poa pratensis


Karışım 12

%40 Lolium perenne


%30 Festuca ovina


Karışım 13

%40 Lolium perenne




Karışım 14

%40 Lolium perenne


%20 Festuca rubra L. sub sp. commutata


Karışım 15

%40 Lolium perenne


%20 Poa pratensis


Karışım 16

%40 Lolium perenne


%20 Festuca ovina


LP %100 Lolium perenne İntegra

FA %100 Festuca arundinacea Rebel Xr FR %100 Festuca rubra L. sub sp. rubra Merlot FC %100 Festuca rubra L. sub sp. commutata Survivor PP %100 Poa pratensis Evora

FO %100 Festuca ovina Dumas 1


Deneme arazisinin toprak analiz sonuçları Tablo 2’de belirtilmiştir. Tablo 2. Deneme alanına ait toprak analiz sonuçları

Su ile

doymuşluk

(%)

Organik

madde

(%)

Toprak

bünyesi pH Kireç

Oranı (%)

Fosfor

(P2O5

kg/da)

Potasyum

(P2O

kg/da)

Azot

(N%)

71 0.28 Killi-tınlı 7.80 29.3 1.2 30.2 0.8

Toprak analiz sonucuna göre, kireç oranı yüksek killi bünyeli bir

yapıdadır. PH bakımından 7.80 ile bazik karakterlidir. Azot, fosfor ve

organik madde bakımından fakir, potasyum ve kireç bakımından

zengindir.

Şanlıurfa ili, Güneydoğu Anadolu Bölgesinde bulunan ve iklim olarak

karasal iklim bölgesine girmekle beraber, Akdeniz iklim etkisi az da

olsa kendini göstermektedir (Tablo 3).

Tablo 3. Deneme alanının iklim özellikleri

AYLAR

Ortalama Sıcaklık( ºC) Yağış (mm)

2018-2019 Uzun Yıllar 2018-2019 Uzun Yıllar Nisan 14.7 16.2 97.5 49.8

Mayıs 24.9 22.3 5.9 26.7

Haziran 29.1 28.2 4.1 4.4

Temmuz 35.1 31.9 0.1 2.0

Ağustos 33.2 31.2 0.0 3.4

Eylül 28.9 26.8 0.5 4.6

Ekim 22.7 20.2 39.4 26.5

Kasım 13.0 12.7 106.6 44.6

Aralık 8.7 7.5 259.7 81.7

Ocak 6.0 5.7 113.8 87.6

Şubat 8.4 7.0 83.8 69.5

Mart 10.6 11.0 202.1 62.8

Toplam/Ort. 19.60 17.47 913.5 463.6

Kaynak: Şanlıurfa Metroloji Genel Müdürlüğü Kayıtları 2019

Yaz mevsimi sıcak ve kurak, kış mevsimi ise ılık ve kısmen yağışlı bir

hava geçirmektedir. Yaz mevsiminde çoğunluk olarak Basra alçak


basınç merkezinde bulunan sıcak ve kurak tropikal hava kütlesinin

etkisi altında bulunup, yarı kurak olan bir iklim havası hüküm

sürmektedir. Gündüz sıcaklık derecesi 44 ºC nin üstüne çıkmaktadır.

Bağıl nemin çok düşük bir seviyede olması nedeniyle buharlaşan su

miktarı artmaktadır (Atalay ve Mortan, 2006). Sıcaklık ortalamalarına

bakıldığında 2018- 2019 yıllarında sıcaklık ortalaması (19.6) uzun

yılların ortalamasının (17.4) üzerin- dedir. 2018-2019 yılarında

gerçekleşen yağış miktarı (913.5) uzun yıllar ortalamasında gerçekleşen

yağış miktarının (463.6) üzerindedir.

Deneme, tesadüf blokları deneme desenine göre 6 çeşit 3 tekerrürlü

olacak şekilde kurulmuştur. Denemede kullanılan parsel boyutları

1x2=2 m2, parseller arası 0.5 m ve bloklar arasında 2'şer m olacak

şekilde kurulmuştur. Çalışmada 16 farklı karışım ve 6 yalın tür

kullanılmıştır.

Araştırmada ön ekim işlemleri 15 Nisan’da 2018 tarihinde, uygun hava

koşullarında gerçekleştirilmiştir. Ön ekim işlemlerinde çimlenme ve

çıkışta başarı sağlandığı için, Sonbaharda tekrardan ekim işlemleri

yapılmamıştır. Hazırlanan parsellerin yüzeyine 2-3 cm kalınlığında

kum+torf toprağa serilip karıştırılmış ve silindirle sıkış- tırılmış bu

işlemden sonra parselasyon işleri tamamlanmış ve tüm parsellerin

ekimleri aynı günde gerçekleştirilmiştir. Ekim işlemleri bittikten sonra

ekilen çeşitlerin başarılı bir çıkış sağlayabilmesi için deneme düzenli

olarak sulanmıştır. Ekim sırasında dekara 25 kg/da olacak şekilde

tohum kullanılmıştır. Kullanılan tohumlar her parsel için ekim

yöntemlerine ve karışım oranına göre hesaplanmıştır (Özaslan ve ark.


2007). Her parselin ilk ve son sırası ile her sıranın ilk ve son 50 cm’lik

kısımları kenar tesiri olarak atıldıktan sonra geriye kalan alan, hasat

alanı olarak belirlenmiş, 0.5mx1m=0.5m2 ve karakterlere ilişkin

gözlem ve ölçümler bu alanda yapılmıştır. Yetiştirme süresince sulama,

çapalama ve gerekli bütün bakım işlemleri yapılmıştır.

Araştırmada; çim yaş ot verimi (kg/da), çim kuru ot verimi (kg/da),

çıkış hızı (gün), kışa dayanıklılık, kaplama hızı (gün), kaplama derecesi

(%), yaprak dokusu, yaprak rengi, yenilenme gücü, genel görünüm,

yabancı ot oranı ve seyrekleşme derecesi parametreleri incelenmiştir.

Araştırmadan elde edilen gözlem ve ölçümler, yem bitkisi tarımsal

değerleri ölçme denemeleri teknik talimatına göre yapılmıştır (Anonim,

2001).

BULGULAR ve TARTIŞMA

Çim türleri ve karışımlarının yeşil ot verimi (kg/da) ve kuru ot verimine

(kg/da) ait ortalama değerler Tablo 4’te verilmiştir. Yeşil ot ve kuru ot

verimi bakımından %1 seviyesinde önemli farklılıklar bulunmuştur.

Tablo 4 incelendiğinde karışımlar içerisinde en yüksek değer 686 kg/da

ile 4 numaralı karışım (%50 Lolium perenne+ %40 Festuca

arundinaceae+ %10 Festuca ovina) olmuştur. En düşük sonucu veren

karışım ise; 541 kg/da ile 11 numa- ralı karışımdır (%40 Lolium

perenne+%30 Festuca arundinaceae+ %30 Poa pratensis). Yalın

ekimlere bakıldığında ise en yüksek sonucu veren 814 kg/da ile 18

numaralı parsel (%100 Festuca arundinacea) olup en düşük sonucu 394

kg/da ile 21 numaralı parsel vermiştir (%100 Poa pratensis).


Yılmaz ve Avcıoğlu (2001), Tokat ekolojik koşullarında yürüttükleri

çalışmada; Lolium perenne’de 4410-4107 kg/da Festuca

arundinacea’da 5053 kg/da yeşil ot, verimi tespit edilmiştir. Bu

farklılığın oluşmasında Yılmaz ve Avcıoğlu’nun kışlık ekimi geç

yapmasından ve ekolojik farklılıklar yanında kullanılan çeşitlerin yem

tipi çim olmasından kaynaklanmış olabilir.

Tablo 4. Bazı serin iklim çim karışımlarının ortalama yeşil ot (kg/da) ve kuru ot

verimi (kg/da) değerleri ve oluşan gruplar

Buğdaygil Çim Karışımları Yeşil ot Verimi Kuru Ot Verimi

1 LP %50 FA %40 FR %10 671.00 bc 261.69 bc

2 LP %50 FA %40 FC %10 674.00 bc 262.86 bc

3 LP %50 FA %40 PP %10 669.00 bcd 260.91 bcd

4 LP %50 FA %40 FO %10 686 b 267.54 b

5 LP %50 FA %30 FR %20 617.00 bcde 240.63 bcde

6 LP %50 FA %30 FC %20 620.00 bcde 241.80 bcde

7 LP %50 FA %30 PP %20 615.00 bcde 239.85bcde

8 LP %50 FA %30 FO %20 631.00 bcde 246.09bcde

9 LP %40 FA %30 FR %30 543.00 ef 211.77 ef

10 LP %40 FA %30 FC %30 545.00 def 212.55 def

11 LP %40 FA %30 PP %30 541.00 ef 210.99 ef

12 LP %40 FA %30 FO %30 556.00 cdef 216.84cdef

13 LP %40 FA %40 FR %20 555.00 cdef 216.45 cdef

14 LP %40 FA %40 FC %20 558.00 cdef 217.62 cdef

15 LP %40 FA %40 PP %20 553.00 cdef 215.67 cdef

16 LP %40 FA %40 FO %20 567.00 bcde 221.13 bcde

17 LP %100 620.00 bcde 241.80 bcde

18 FA%100 814.00 a 317.46 a

19 FR %100 412.00 g 160.68 g

20 FC%100 440 fg 171.60fg

21 PP %100 394.00 g 153.66 g

22 FO%100 560.00 cdef 218.40cdef

Genel Ortalama 583.68 227.63

LSD (% 1) 125.16. 48.86

Benzer harf grubuna ait değerle TUKEY testine göre %5 düzeyinde farklı değildir.


Tablo 4’te görüldüğü gibi kuru ot verimi özelliği bakımından en yüksek

verim 267.54 kg/da ile 4 numaralı karışım (%50 Lolium perenne+ %40

Festuca arundinacea+%10 Festuca ovina)olmuştur. En düşük kuru ot

verimi ise 210.99 kg/da ile 11 numaralı parseldir. Yalın ekimlere

baktığımızda ise; 317.46 kg/da ile 18 numaralı parsel olan Festuca

arundinacea ve 241.80 kg/da ile 17 numaralı parsel Lolium

perenne’dir. En düşük değeri 153.66 kg/da ile Poa pratensis olmuştur.

Yılmaz (2000)’ın İzmir’de yaptığı çalışmada kuru ot veriminin Lolium

perenne’de 1166-1171 kg/da, Festuca arundinacea’da ise 1353 kg/da

saptadığını belirtmiştir. Yaptığımız çalışmayla arasında oluşan

farklılığın ekolojik şartlar, kullanılan farklı çeşitler ve geç ekimden

kaynaklandığını söyleyebiliriz.

16 adet farklı karışım kombinasyonları ve 6 adet yalın ekilen çim

türlerine ait çıkış hızı (gün) ve kışa dayanıklık (1-9) özelliklerine ait

ortalama değerler Tablo 5’te verilmiştir. Çeşitlerin çıkış hızı ve kışa

dayanıklık özellikleri bakımından istatiksel fark %1 düzeyinde

önemlidir.


Tablo 5. Bazı serin iklim çim karışımlarının çıkış hızı (gün) ve kışa dayanıklık (1-9) özelliklerine ait ortalama değerleri ve oluşan gruplar

Buğdaygil Çim Karışımları Çıkış Hızı Kışa Dayanıklık

1 LP %50 FA %40 FR %10 19.33 cdef 8.0 a 2 LP %50 FA %40 FC %10 19.66 cde 7.5 ab 3 LP %50 FA %40 PP %10 19.33 cdef 7.2 abc 4 LP %50 FA %40 FO %10 17.00 def 7 abc 5 LP %50 FA %30 FR %20 13.00 f 7.7 ab 6 LP %50 FA %30 FC %20 15.00 ef 7.2 abc 7 LP %50 FA %30 PP %20 15.33 ef 6.9 abc 8 LP %50 FA %30 FO %20 17.00 def 7.0 abc 9 LP %40 FA %30 FR %30 17.33 def 7.0 abc 10 LP %40 FA %30 FC %30 16.33 def 7.2 abc 11 LP %40 FA %30 PP %30 22.00 bcd 6.5 abc 12 LP %40 FA %30 FO %30 14.33 ef 6.9 abc 13 LP %40 FA %40 FR %20 18.33 def 7.0 abc 14 LP %40 FA %40 FC %20 25.00 abc 7.0 abc 15 LP %40 FA %40 PP %20 19.33 cdef 6.3 abc 16 LP %40 FA %40 FO %20 19.33 cdef 6.9 abc 17 LP %100 14.33 ef 6.8 abc 18 FA%100 17.33 def 7 abc 19 FR %100 25. abc 6.5 abc 20 FC%100 26.33 ab 6.2 bc 21 PP %100 28.66 a 3.4 d 22 FO%100 27.33 a 5.5 c


LSD (% 1) 6.51 1.72

Benzer harf grubuna ait değerle TUKEY testine göre %5 düzeyinde farklı değildir.

Tablo 5 incelendiğinde çıkış hızı en yüksek karışımların başında 13 gün

ile 5 numaralı parsel (%50 Lolium perenne+%30 Festuca

arundinacea+%20 Festuca rubra) gelmektedir. Çıkış hızı en düşük

olan karışımların başında 25 gün ile 14 numaralı parsel (%40 Lolium

perenne %40 Festuca arundinacea %20 Festuca comutata)

gelmektedir. Yalın ekilen çeşitlerde ise çıkış hızı en yüksek olan çeşit

14 gün ile Lolium perenne olup çıkış hızı en düşük olan çeşit ise 28 gün

ile Poa pratensis’dir.

Arslan (2010), Tekirdağ sahil kuşağında bazı buğdaygil çim bitkileri ve

karışımlarının yeşil alan performanslarının belirlenmesi ile ilgili yaptığı


çalışmada ekimi yapılan buğdaygil çim bitkilerinden; Lolium

perenne’nin tohumlarının %50’si 20 gün sonra çıkış yaparken, Festuca

rubra var. rubra 25 gün, Festuca arundinacea 28 gün, Festuca rubra

var. commutata 27 gün ve Poa pratensis’in 27 sün sonra tohumlarının

%50’sinin toprak yüzeyine çıkış yaptığını saptamıştır. Çalışmasında

denediği karışım kombinasyonların ise ortalama 20-25 gün arasında

%50 sinin çıkış yaptığını saptamıştır. Yaptığı çalışma ile bizim

yaptığımız çalışma arasında çok büyük farklılıkların olmadığı küçük

farklılıkların ise çeşit, çeşit karışım oranları ve ekolojik özelliklerden

kaynaklandığını söyleyebiliriz. Araştırmanın sonuçlarına bakıldığında

küçük tohumlu olan çeşitlerin geç büyük tohumlu olan çeşitlerin ise

erken çimlendiği saptanmıştır. Varoğlu ve ark., (2015) yaptıkları bir

çalışmada çim türlerinin tohum boyutlarının küçüldükçe çıkış hızının

azaldığını belirtmiştir.

Tablo 5’te görüldüğü gibi kışa dayanıklık özelliğinin ortalama değerleri

incelendiğinde; kışa dayanıklık bakımından en yüksek puanı alan

karşım 8 puan ile 1 numaralı parsel (%50 Lolium perenne+%40 Festuca

arundinacea+%10 Festuca rubra) olmuştur. Kışa dayanıklık

bakımından en düşük puanı alan karışım ise 6.3 puan ile 15 numaralı

parsel (%40 Lolium perenne+%40 Festuca arundinacea+%20 Poa

pratensis) olmuştur. Yalın ekimlere bakıldığında ise en yüksek puanı

alan çeşit 7 puan ile Festuca arundinacea olurken en düşük 3.4 puanla

Poa pratensis olmuştur.

Arslan (2010), Tekirdağ Sahil Kuşağında yaptığı çalışmada yalın

ekimlerde en düşük puanı Poa pratensis’in aldığını diğer yalın ekim ve


karışım ekimlerinin ortalama 6-7 puan aldığını saptamıştır. Bizim

çalışmamızda da Poa pratensis en düşük puanı almış olup

çalışmalarımız arasında önemli farklılıkların olmadığı iki çalışma

arasında ki küçük farklılıkların ise çeşit farklılığı, çeşit karışım oranları

ve ekolojik özelliklerden kaynaklandığını söyleyebiliriz.

Denemede kullanılan çim türleri çeşitlerinin kaplama hızı (gün) ve

kaplama derecesi (%) ait ortalama değerler Tablo 6’da verilmiştir.

Çeşitlerin kaplama hızı (gün) ve kaplama derecesi (%) özelliklerini

sonuçlarına bakıldığında, çeşitler arasında hem kaplama hızı hem de

kaplama derecesi bakımından istatiksel fark %1 seviyesinde önemli

bulunmuştur.

Tablo 6. Bazı serin iklim çim karışımlarının ortalama kaplama hızı (gün) ve kaplama derecesi (%) değerleri ve oluşan gruplar

Buğdaygil Çim Karışımları Kaplama hızı Kaplama derecesi

1 LP %50 FA %40 FR %10 59.00 abc 9.00 a 2 LP %50 FA %40 FC %10 57.00 abc 8.00 abc 3 LP %50 FA %40 PP %10 61.00 abc 7.50 abc 4 LP %50 FA %40 FO %10 55.00 abc 8.20 abc 5 LP %50 FA %30 FR %20 57.00 abc 8.00 abc 6 LP %50 FA %30 FC %20 54.00 abcd 7.00 abc 7 LP %50 FA %30 PP %20 63.00 ab 7.00 abc 8 LP %50 FA %30 FO %20 51.00 bcd 7.00 abc 9 LP %40 FA %30 FR %30 56.00 abc 7.91 abc 10 LP %40 FA %30 FC %30 53.00 abcd 8.00 abc 11 LP %40 FA %30 PP %30 64.00 a 6.50 bc 12 LP %40 FA %30 FO %30 49.00 cd 7.30 abc 13 LP %40 FA %40 FR %20 60.00 abc 9.00 a 14 LP %40 FA %40 FC %20 59.30 abc 8.70 ab 15 LP %40 FA %40 PP %20 60.00 abc 7.00 abc 16 LP %40 FA %40 FO %20 54.00 abcd 7.20 abc 17 LP %100 42.00 de 7.40 abc 18 FA%100 49.00 cd 8.00 abc 19 FR %100 32.00 e 6.00 cd 20 FC%100 34.00 e 6.20 cd 21 PP %100 57.00 abc 4.00 d 22 FO%100 35.00 e 6.50 bc


LSD (% 1) 12.17 2.38

Benzer harf grubuna ait değerler TUKEY testine göre %5 düzeyinde farklı değildir.


Tablo 6 incelendiğinde kaplama hızı özelliğinin ortalama değerleri in-

celendiğinde; kaplama hızı en düşük olan karşım 64 gün ile 11 numaralı

parsel (%40 Lolium perenne +%30 Festuca arundinacea+ %30 Poa

pratensis) olmuştur. Kapla- ma hızı en yüksek olan karışım ise 51 gün

ile 8 numaralı parsel ( %50 Lolium perenne+ %30 Festuca

arundinacea+%20 Festuca ovina) olmuştur. Yalın ekimlere

bakıldığında ise; kaplama hızı en yüksek olan çeşit 32 gün ile Festuca

rubra olurken kapla hızı en düşük olan 57 gün ile Poa pratensis

olmuştur. Çeşitler arasında 5 farklı grup olmuştur.

Erdoğan (2019), Aydın ekolojik kuşağında yürütülen çalışmaya göre;

Lolium perenne 30 günde %75’ ini kaplayarak en yüksek kaplama

hızına sahip olduğunu, Karışımlarda ise Festuca arundinacea ve

Lolium prenne’den oluşan karışımın kaplama hızının yüksek olduğunu

saptamıştır. En düşük kaplama hızı ise karışıma dahil olan Poa

pratensis’in dahil olduğu parsel saptanmıştır. Çalışmamızla

karşılaştırıldığında oluşan farklılıkların çeşit, çeşit kombinasyon

oranları ve ekolojik özelliklerden kaynaklandığını söyleyebiliriz.

Tablo 6’ya göre kaplama derecesi özelliği en yüksek 9 puanla 1

numaralı karışım (%50 Lolium perenne+%40 Festuca

arundinacea+%10 Festuca rubra) ve 13 numaralı karışım (%40 Lolium

perenne+%40 Festuca arundinacea+%20 Festuca rubra) iyi bir

kaplama derecesi sağlamıştır. En düşük kaplama derecesi puanı alan

karışım ise 6.50 puanla 11 numaralı karışım (%40 Lolium

perenne+%30 Festuca arundinacea+%30 Poa pratensis) olmuştur.

Yalın ekimlere bakıldığında ise; en yüksek kaplama derecesi 8 puan ile


Festuca arundinacea olurken en düşük kaplama derecesi 4 puanla Poa

pratensis olmuştur.

Arslan (2010) yaptıkları bir çalışmada kaplama derecesi ile ilgili

değerlendirmesinde Festuca arundinacea ve Lolium perenne’nin yer

aldığı karışımlarda çim bitkilerinin parsel alanını çok iyi kapladığını

ifade etmiştir.

Denemede kullanılan çim türlerin çeşitlerinin yaprak dokusu ve yaprak

rengi özelliklerine ilişkin ortalama değerler Tablo 7’de verilmiştir.

Tablo 7. Bazı serin iklim çim karışımlarının ortalama yaprak dokusu (1-9) ve yaprak rengi (1-9) değerleri ve oluşan gruplar

Buğdaygil Çim Karışımları Yaprak Dokusu Yaprak Rengi

1 LP %50 FA %40 FR %10 3.03 ab 6.06 ab 2 LP %50 FA %40 FC %10 2.76 ab 6.06 ab 3 LP %50 FA %40 PP %10 2.96 ab 5.56 ab 4 LP %50 FA %40 FO %10 2.83 ab 5.62 ab 5 LP %50 FA %30 FR %20 2.70 ab 6.06 ab 6 LP %50 FA %30 FC %20 2.63 ab 6.06 ab 7 LP %50 FA %30 PP %20 2.31 ab 5.30 b 8 LP %50 FA %30 FO %20 2.57 ab 5.40 b 9 LP %40 FA %30 FR %30 2.63 ab 6.00 ab 10 LP %40 FA %30 FC %30 2.63 ab 5.96 ab 11 LP %40 FA %30 PP %30 2.56 ab 5.03 bc 12 LP %40 FA %30 FO %30 2.66 ab 5.10 bc 13 LP %40 FA %40 FR %20 2.73 ab 6.10 ab 14 LP %40 FA %40 FC %20 2.73 ab 6.10 ab 15 LP %40 FA %40 PP %20 2.66 ab 5.33 b 16 LP %40 FA %40 FO %20 2.70 ab 5.43 b 17 LP %100 2.20 ab 6.70 ab 18 FA%100 3.90 a 7.20 a 19 FR %100 1.40 b 6.30 ab 20 FC%100 1.30 b 6.00 ab 21 PP %100 1.60 b 3.40 c 22 FO%100 1.40 b 3.50 c


LSD (% 1) 1.8590 1.7669



Çeşitlerinin yaprak dokusu ve yaprak rengi özelliklerini belirten

sonuçları incelendiğinde, yaprak rengi yaprak dokusu bakımından

istatiksel fark %1 düzeyinde önemlidir.

Tablo 7’ye bakıldığında yaprak dokusunun en kaba olduğu karışım

kombinasyonu 3.03 puanla 1 numaralı karışım parseli (%50 Lolium

prenne+%40 Festuca arundinacea+%10 Festuca rubra ) olurken,

yaprak dokusu en ince olan 2.31 puan ile 7 numaralı parsel (%50 Lolium

perenne+%30 Festuca arundinacea+%20 Poa pratensis) olmuştur.

Yalın ekimlere bakıldığında ise yaprak dokusu en kaba olan çeşit 3.90

puan ile Festuca arundinacea olurken, yaprak dokusu en ince olan 1.30

puan ile Festuca comutata olmuştur. Çeşitler arasında 2 farklı grup

oluşmuştur.

Erdoğan (2019), Aydın Ekolojik Kuşağında yaptığı çalışmada en kaba

yaprak dokusunun Festuca arundinacea en ince yaprak dokusu ise

Festuca rubra çeşidinde olduğunu saptamıştır.

Araştırıcılara göre Festuca arundinacea’nın kaba dokulu çimler

arasında yer aldığını belirten, Varoğlu (2010), Öztarhan (2010), Özkan

(2013), Erdoğan (2019)’un sonuçlarıyla, araştırmamızın sonuçları

benzerlik göstermiştir.

Tablo 7’ye göre yaprak renginde en yüksek değeri karışım kombi-

nasyonları içinde 6.10 (yeşil ve koyu yeşil arası ) puan ile 13 numaralı

(%40 Lolium perenne+%40 Festuca arundinacea+%20 Festuca rubra)

ve 14 numaralı karışım (%40 Lolium perenne+%40 Festuca

arundinacea+%20 Festuca rubra var. comutata) olmuştur. Yalın


ekimlere bakıldığında yaprak rengi puanı en yüksek olan 7.20 (koyu

yeşil) puanla Festuca arundinacea olurken en düşük puanı ise 3.40

(açık yeşil) puanla Poa pratensis olmuştur. Çeşitler arasında 3 farklı

grup oluşmuştur.

Eraşık (2014), Akdeniz ekolojisindeki çim kaliteleri üzerinde yaptığı

çalış- mada elde edilen verilere göre 4 mevsim sonucunda ortaya çıkan

verilerde en iyi sonucu veren Festuca arundinacea çim çeşidinin

olduğunu saptamıştır. Elde edilen sonuçlar çalışmamızı doğrular

niteliktedir.

Araştırmada kullanılan çim türleri çeşitlerinin yenilenme gücü (1-5) ve

genel görünüm (1-9) özelliklerine ilişkin ortalama değerler Tablo 8’de

verilmiştir. Çeşitler arasında; yenilenme gücü bakımından ve genel

görünüm bakımından istatiksel fark %1 seviyesinde önemli

bulunmuştur.

Tablo 8’de görüldüğü gibi yenilenme gücü en yüksek olan karışım

kombinasyonu 2.15 hızlı büyüme puanı ile 14 numaralı karışım ( %40

Lolium perenne+%40 Festuca arundinacea+%20 Festuca comutata)

çıkmıştır. Yenilenme gücü en düşük olan karışım ise; 3.10 puan ile 7

numaralı (%50 Lolium perenne+%30 Festuca arundinacea+%20 Poa

pratensis) ve 8 numaralı karışım (%50 Lolium perenne+%30 Festuca

arundinacea+%20 Festuca ovina) kombinasyonu çıkmıştır. Yalın

ekimlere bakıldığında ise yenilenme gücü en yüksek olan çeşitler 3.00

puan ile Lolium perenne, Festuca arundinacea, Festuca rubra, Festuca

comutata olurken, yenilenme gücü en düşük olan çeşitler 4.00 puan ile


Poa pratensis ve Festuca ovina olmuştur. Çeşitler arasında 2 farklı

harflendirme grubu oluşmuştur.

Tablo 8. Bazı serin iklim çim karışımlarının ortalama yenilenme gücü (1-5) ve genel görünüm (1-9) değerleri

Buğdaygil Çim Karışımları Yenilenme gücü Genel görünüm

1 LP %50 FA %40 FR %10 2.66 b 6.33 a

2 LP %50 FA %40 FC %10 2.33 b 6.33 a

3 LP %50 FA %40 PP %10 3.00 b 5.66 ab

4 LP %50 FA %40 FO %10 3.00 b 5.83 ab

5 LP %50 FA %30 FR %20 2.76 b 6.16 a

6 LP %50 FA %30 FC %20 2.43 b 5.83 ab

7 LP %50 FA %30 PP %20 3.10 ab 5.26 abc

8 LP %50 FA %30 FO %20 3.10 ab 5.43 abc

9 LP %40 FA %30 FR %30 2.43 b 5.40 a

10 LP %40 FA %30 FC %30 2.43 b 6.06 a

11 LP %40 FA %30 PP %30 2.76 b 5.22 abc

12 LP %40 FA %30 FO %30 2.76 b 5.53 ab

13 LP %40 FA %40 FR %20 2.50 b 6.66 a

14 LP %40 FA %40 FC %20 2.15 b 6.33 a

15 LP %40 FA %40 PP %20 2.82 b 5.76 ab

16 LP %40 FA %40 FO %20 2.82 b 6.10 a

17 LP %100 3.00 b 5.00 abcd

18 FA %100 3.00 b 6.00 a

19 FR %100 3.00 b 4.00 bcde

20 FC %100 3.00 b 3.50 cde

21 PP %100 4.00 a 3.00 e

22 FO %100 4.00 a 3.20 de


LSD (% 1) 1.8030 1.9506


Erdoğan (2019), Aydın ekolojik koşullarda bazı buğdaygil çim bitkileri

ve karışımlarının yeşil alan tesislerinde kullanım olanaklarının

belirlenmesi adlı çalışmasında; yenilenme gücüne bakıldığında en hızlı

büyüme Festuca arundinacea çeşidinde olduğunu saptamıştır. Eraşık

(2014), Akdeniz iklim koşullarında, 12 aylık dönem tamamladığında


saptanan yenilenme gücü değeri en yüksek olan çeşidin Festuca

arundinacea olduğunu saptamıştır. Erdoğan (2019) ve Eraşık (2014)

elde ettiği sonuçlar çalışmamızla uyumlu sonuçlar olduğu görülmüştür.

Tablo 8 incelediğimizde genel görünüm özelliği en yüksek olan karışım

6.66 puan ile 13 numaralı karışım kombinasyonu (%40 Lolium

perenne+%40 Festuca arundinacea+%20 Festuca rubra) olurken, en

düşük genel görünüme sahip karışım 5.22 puan ile 11 numaralı karışım

kombinasyonu (%40 Lolium perenne+%30 Festuca arundinacea+%30

Poa pratensis) olmuştur. Yalın ekimler bakıldığında ise en yüksek

genel görünüm 6.00 puan ile Festuca arundinacea olurken en düşük

genel görünüm 3.00 puan ile Poa pratensis olmuştur. Çeşitler arasında

5 farklı harflendirme grubu oluşmuştur.

Araştırmanın genel görünümüne ilişkin veriler incelendiğinde, 4

mevsim boyunca en iyi genel görünüm oluşturan çeşit Festuca

arundinacea olduğu saptanmıştır. Bu sonuçlar Festuca

arundinacea’nın sıcak ve kurağa dayanıklılığını öne süren çoğu

araştırmacının bulgularıyla örtüşmektedir (Avcıoğlu, 1997; Açıkgöz,

1993; Beard, 1973).

Araştırmada kullanılan çim türleri çeşitlerinin yabancı ot oranı (1-5) ve

seyrekleşme derecesi (1-9) özelliklerine ait ortalama değerler Tablo

9’da verilmiştir. Çeşitler arasında, yabancı ot oranı bakımından

önemsiz seyrekleşme derecesi bakımından istatiksel fark %1

seviyesinde önemli bulunmuştur.


Tablo 9’da görüldüğü gibi yabancı ot oranı en az olan karışım 4.16 puan

ile 2 numaralı karışım kombinasyonu (%50 Lolium perenne %40

Festuca arundinacea %10 Festuca comutata) olmuştur. Yabancı ot

oranı en fazla olan karışım ise; 2.66 puan ile 12 numaralı karışım

kombinasyonu (%40 Lolium perenne+% 30 Festuca arundinacea+%30

Festuca ovina) olmuştur. Yalın ekimlere baktığımızda ise yabancı ot

oranı en az olan 4.00 puan ile Festuca arundinacea olurken yabancı ot

oranı en fazla olan 2.00 puanla Festuca rubra olmuştur.

Yaptığımız çalışmadan elde ettiğimiz bulgularla Varoğlu (2010)’nun

elde ettiği sonuçların birbiriyle uyum içerisinde olduğu saptanmıştır.

Tablo 9 incelendiğinde seyrekleşme derecesi en düşük olan karışım

6.00 puan ile 2 numaralı karışım kombinasyonu (%50 Lolium

perenne+%40 Festuca arundinacea+%10 Festuca comutata) olurken

seyrekleşme derecesi en yüksek olan karışım ise 12 numaralı karım

kombinasyonu (%40 Lolium perenne+%30 Festuca arundinacea+%30

Festuca ovina) olmuştur. Yalın ekimlere bakıldığında ise seyrek- leşme

derecesi en düşük olan 8.00 puan ile Festuca arundinacea olurken

seyrekleşme derecesi en yüksek olan çeşit ise 2.00 puan ile Poa

pratensis olmuştur.


Tablo 9. Bazı serin iklim çim karışımlarının yabancı ot oranı (1-5) ve seyrekleşme derecesi (1-9) özelliklerine ait varyans analiz sonuçları ve oluşan gruplar

Buğdaygil Çim Karışımları Yabancı ot oranı Seyrekleşme derecesi

1 LP %50 FA %40 FR %10 3.93 a 5.66 b

2 LP %50 FA %40 FC %10 4.16 a 6.00 ab

3 LP %50 FA %40 PP %10 3.76 a 5.33 b

4 LP %50 FA %40 FO %10 3.66 a 5.57 b

5 LP %50 FA %30 FR %20 3.50 a 5.16 bc

6 LP %50 FA %30 FC %20 3.66 a 5.16 bc

7 LP %50 FA %30 PP %20 3.33 a 4.83 bc

8 LP %50 FA %30 FO %20 3.16 a 5.00 bc

9 LP %40 FA %30 FR %30 3.00 a 4.66 bc

10 LP %40 FA %30 FC %30 3.00 a 4.66 bc

11 LP %40 FA %30 PP %30 2.83 a 4.33 bc

12 LP %40 FA %30 FO %30 2.66 a 4.16 bcd

13 LP %40 FA %40 FR %20 3.50 a 5.16 bc

14 LP %40 FA %40 FC %20 3.66 a 5.16 bc

15 LP %40 FA %40 PP %20 3.33 a 4.83 bc

16 LP %40 FA %40 FO %20 3.16 a 5.00 bc

17 LP %100 3.50 a 6.00 ab

18 FA%100 4.00 a 8.00 ab

19 FR %100 2.00 a 3.00 cd

20 FC%100 3.50 a 4.00 bcd

21 PP %100 2.30 a 2.00 d

22 FO%100 3.00 a 3.00 cd


LSD (% 1) 2.90 2.17


Arslan (2010), Tekirdağ Sahil Kuşağında yaptığı araştırma sonucunda

yalın ekimlerde seyrekleşmesi en düşük olan çeşitler Festuca

arundinacea ve Lolium perenne olduğunu saptamıştır. Karışımlarda ise

Festuca arundinacea ve Lolium perenne’in bulunduğu karışımlar da

daha iyi sonuç verdiğini gözlemlemiştir.


SONUÇLAR VE ÖNERİLER

Güneydoğu Anadolu Bölgesinde, Şanlıurfa Osman Bey Kampüsü

Ziraat Fakültesi Araştırma ve Uygulama Alanında yürüttüğümüz

araştırmanın sonuçlarına dayanarak, Karasal ikliminin hüküm sürdüğü

Şanlıurfa’nın ekolojik şartları için önerilebilecek en iyi ve en başarılı

çim türü; Kamışsı Yumak (Festuca arundinacea) olduğu tespit

edilmiştir. En başarılı karışım ise 1 numaralı (%50 Lolium perene, %40

Festuca aruandinacea, %10 Festuca rubra var. rubra) ve 2 numaralı

(%50 Lolium perene, %40 Festuca aruandinacea, %10 Festuca rubra

var. commutata) karışım kombinasyonu olduğu tespit edilmiştir.

AÇIKLAMA

Bu çalışma, ilk yazarın yüksek lisans tezinden üretilmiştir.


KAYNAKLAR

Açıkbaş, S., Albayrak, S., Türk, M. 2017. Doğal vejetasyondan toplanan bazı

yonca (Medicago sativa L.) genotiplerinin ot verim ve kalitelerinin

belirlenmesi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 4(2): 155-162.

Açıkgöz, E., 1993. Çim Alanlar Yapım ve Bakım Tekniği. Uludağ

Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü, Çevre Peyzaj

Mimarlığı Ltd. Şti. Bursa No: 4, 203s.

Anonim, 2001. Tarımsal Değerleri Ölçme Denemeleri Teknik Talimatı “ Yeşil

Alan Bitkileri”, TC Tarım ve Köy işleri Bakanlığı Koruma ve Kontrol

Genel Müdürlüğü Tohumluk Tescil ve Sertifikasyon Merkezi

Müdürlüğü, Ankara. 22-36s.

Anonim, 2020a. Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi Sonuçları, 2019. TÜİK,

Nüfus ve Vatandaşlık İşleri Genel Müdürlüğü Haber Bülteni,

(http://www.tuik.gov.tr/PreHaber Bultenleri.do?id=33705), (Erişim

tarihi: 02.03.2021).

Anonim, 2020b. Ekonomik Veriler, Büyüme. Türkiye Cumhuriyeti

Cumhurbaşkanlığı, Strateji ve Bütçe Başkanlığı,

(http://www.sbb.gov.tr/buyume/), (Erişim tarihi: 02.03.2021).

Arslan, D., 2010. Tekirdağ Sahil Kuşağında Bazı Buğdaygil Çim Bitkileri ve

Karışımlarının Yeşil Alan Performanslarının Belirlenmesi, Namık

Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim

Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ 5-35s.

Atalay, I. ve Mortan, K., 2006. Türkiye Bölgesel Coğrafyası. İnkılap

Yayınları, İstanbul, s.632.

Avcıoğlu, R., 1997. Çim Tekniği Yeşil Alanların Ekimi Dikimi ve Bakımı.

Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü. Ege

Üniversitesi Matba- ası, Bornova- İzmir. 15-42s.


Beard, J., 1973. Turfgrass Science and Culture, Printecehall International, Inc,

London, 672s.

Erdoğan, 2019. Aydın Ekolojik Koşullarında Bazı Buğdaygil Çim Bitkileri ve

Karışımlarının Yeşil Alan Tesislerinde Kullanım Olanaklarının

Belirlenmesi Üzerinde Araştırmalar, Adnan Menderes Üniversitesi Fen

Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Aydın, 28-36s.

Eraşık, T. 2014. Yeni Kamışsı Yumak (Festuca arundinacea) Çeşitlerinin

Akde- niz Ekolojisindeki Çim Kaliteleri Üzerinde Araştırmalar. Ege

Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Bornova

İzmir, 37s.

Özkan, G. 2013. Farklı Biçim Yüksekliklerinin Akdeniz Ekolojisinde

Yetiştirilen Bazı Çim Seçeneklerinin Performansına Etkileri Üzerine

Araştırmalar. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans

Tezi, İzmir, 74s.

Öztarhan, H., 2010. Serin İklimlerde Yaygın Olarak Kullanılan Bazı

Buğdaygil- lerin Ege Sahil Kuşağına Adaptasyonu Üzerine

Araştırmalar. Ege Üniversite- si Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans

Tezi, İzmir,49s.

Özyazıcı, M. A., Açıkbaş, S., Turhan, M. 2020. Yemlik kolza (Brassica napus

L. ssp. oleifera Metzg)’da bazı tarımsal özelliklerin azotlu gübrelemeye

göre değişimi. ISPEC Journal of Agricultural Sciences, 4(2): 387-404.

Watschke, T.L., Schmidt, R.E., 1992. Ecological Aspects of Turf

Communities, Turfgrass American Society of Agronomy, Inc.

Agronomy, 32, 129-174 p.

Varoğlu, H., 2010. Bazı Yeni Kamışsı Yumak (Festuca arundinaceae), Çayır

Salkım Otu (Poa pratensis), Kırmızı Yumak (Festuca rubra), İngiliz

Çimi (Lolium perenne) Çeşitlerinin Çim Alan Özellikleri. Yüksek

Lisans Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 44 s.


Yılmaz, M., 2000. Yeşil Alan ve Erozyon Kontrol Bitkisi Olarak Kullanılan

Bazı Buğdaygillerin Tokat Şartlarında Yeşil Alana Uygunlukları ve

Tohum Verim- leri Üzerinde Araştırmalar. E.Ü. Fen Bilimleri

Enstitüsü, Doktora Tezi, İzmir, 220s.

Yılmaz, M. ve AVCIOĞLU, R., 2001. Erozyon Kontrol Bitkisi Olarak

Kullanılan Bazı Buğdaygillerin Tokat Koşullarında Tohum

Verimlerinin Belirlenmesi, Türkiye 4. Tarla Bitkileri Kongresi, 17-21

Eylül, Tekirdağ, s.149-154.


BÖLÜM 11

Uzaktan Algılama Teknikleri Kullanarak Bitki Su İlişkisinin

Belirlenmesi

Dr. Engin GÖNEN1

1Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Erdemli/MERSİN, Orcid ID:0000-0002-0471-9376 Email: [email protected]


Giriş

Gıda güvenliği yüzyılımızın en önemli konularından birisidir. Bu

nedenle gıda güvenliği açısından tarım büyük önem taşımaktadır.

Beslenme ihtiyacının değişmeyecek olması, gıda güvenliği

düşünüldüğünde, doğal kaynakların korunması koşulu ile tarım ülkemiz

için de büyük önem arz etmektedir. Günümüzde insan nüfusunun hızla

artmasıyla üretime olan talebin artması, doğal kaynakların hızla

kirlenmesi, küresel iklim değişikliğinin sebep olduğu kuraklık, yağış

miktarı ve sıklığının değişmesi su kaynakları üzerindeki baskıyı giderek

artırmaktadır (Hamdy ve ark., 2003; Huntington, 2006; Mueller ve ark.,

2012; Oliver ve ark., 2013; Habtermariam ve ark., 2017). İklim

değişikliği ve uzun kuraklık dönemleri, özellikle Akdeniz bölgesinde

olmak üzere, yaz aylarında daha sık ortaya çıkabilmektedir (Giorgi ve

Lionello, 2008). Su kıtlığı ve sosyal baskının artması sonucunda

mevcut kaynakların daha ileri sulama ve karar destek sistemlerine

ihtiyaç duyulacaktır. Tarımda suyun bilinçli bir şekilde kullanılması,

başta toprak ve su olmak üzere doğal kaynakların sürdürülebilirliğinde

etkili olduğu gibi, gelecek nesillerin tarıma dayalı gereksinimlerinin

karşılanması ve gıda güvenliliğinin sağlanmasında da önemli bir yere

sahiptir (Köksal, 2007; Lei ve ark., 2016).

Su tasarrufunu ve tarımsal sürdürülebilirliği arttırmak için, uygun

sulama planlaması ve telafisi olamayan zarar ve verim kayıplarına

neden olmadan önce bitkilerde su stresi erken tespit edilmesi

gerekmektedir (Osroosh ve ark., 2015). Artan verimlilik taleplerini

karşılayabilmek bitki yönetim metotlarını geliştirebilmek için abiyotik


strese karşı bitkinin verdiği tepkileri doğru teşhis edebilmek

gerekmektedir (Ihuoma ve Madramootoo, 2017). Bitki su stresini

izlenmesinde kullanılan geleneksel yöntemler, belirli bir süre boyunca

bitki-toprak sisteminden kaybedilen su miktarını tahmin etmek için

toprak nem ölçümleri ve meteorolojik değişkenlere dayanmaktadır

(González-Dugo ve ark., 2006). Bitki kök bölgesinden gelen su

tüketimini değerlendirmek için düzenli olarak toprak örneği alarak, tüm

toprağın su tutma kapasitesinin tekdüze olduğu varsayılması ve su

tutma özelliklerini temsil etmek için yalnızca birkaç nokta ölçümü

kullanılmaktadır (Clarke, 1997). Bu yöntem fazla zaman alıcı, üniform

bir bitki yoğunluğu ve aynı alana sahip transpirasyon oranını bütün alan

üzerinde varsayar ki bu durum nadiren geçerlidir. Benzer şekilde,

evapotranspirasyon modelleri, tarla içerisinde üniform örtü ve toprak

yapısına sahip bir referans bitki varsayarak hesaplanmaktadır. Bu

yöntemler kullanılarak zaman alıcı ve alanın genel durumunu tam

yansıtmayan nokta bilgisi elde edilmektedir. Bitki su seviyesini

belirlemede kullanılan diğer yöntemler arasında, toprak suyu dengesi

hesaplamaları, bitki su durumunun bitki su stres indeksi, stoma

iletkenliği ve yaprak su potansiyeli doğrudan ve dolaylı olarak

ölçülmesi bulunmaktadır. Bu yaklaşımlar, güvenilir olmakla birlikte,

fazla iş gücü, tahrip edici, zaman kaybı, fazla insan gücüne ihtiyaç

duyulması toprak ve bitki örtüsünün heterojen olması nedeniyle

otomasyon içinde uygun değildir (Lelong ve ark., 2008; Xiang ve Tian,

2011; Zhang ve Kovac, 2012, Hunt ve ark., 2014).


Son zamanlarda, bitki stres parametrelerinin geleneksel alan

ölçümlerine alternatif olarak uzaktan algılama verilerinin kullanımı

üzerinde çalışmalar yoğunlaşmıştır; bu sayede bitkilerin mekansal ve

zamansal değişkenliği hakkında bilgi sağlanabilmektedir (Suárez ve

ark., 2010; Rossini ve ark., 2013; Zarco-Tejada ve ark., 2013; Panigada

ve ark., 2014; Dangwal ve ark., 2015; Zhao ve ark., 2015; Leroux ve

ark., 2016). Uzaktan algılama verileri, bitkilerin sağlığını izleme

olanağı da sağlayabilmektedir. Multispektral uzaktan algılama, çıplak

gözle görülemeyen yansıyan ışığı belirleyebilir. Bitki yapraklarındaki

klorofil, güneşten gelen mavi ve kırmızı dalga boylu ışığı absorbe

ederken, yeşil ışığı yansıtır. Stresli bitkiler sağlıklı bitkilerden farklı

yansıma gösterirler. Bir başka deyişle sağlıklı bitkiler, stresli

bitkilerden daha fazla kızılötesi (infrared) enerji yansıtırlar. Bu

prensipten yararlanarak stresli bitkilerin bulunduğu alanlar gözle

görülebilir duruma gelmeden önce tespit edilebilmektedir. Böylelikle

üreticiler, sorunlu alanları analiz etmede ek bir zamana ve erken

müdahale etme şansına sahip olabilmektedirler (Covey, 1999). Su

stresinin, bitkisel üretimi sınırlayan başlıca etmenlerden biri olması

nedeniyle, spektral yansıma ölçümlerini kullanarak bitkideki su

stresinden kaynaklanan semptomların doğru tahmini uzaktan algılama

için önemli bir amaçtır (Jackson, 1986). Bu nedenle bitki su stresinin

uzaktan algılama ile belirlenmesi konusunda doğa bilimciler, bitki

bilimcileri ark. tarafından bir çok araştırma yapılmıştır (Köksal ve ark.,

2006; Jones ve ark., 2009; Turhan ve ark., 2008; Genç ve ark., 2010).


Bununla beraber bilgi çağını yaşadığımız yüz yılımızda, tarım ile bilgi

ve teknolojiyi birleştirmek, yani akıllı tarım uygulamalarını

gerçekleştirmek ülkemiz için olmazsa olmazların başında gelmektedir.

Son 5 yıl içerisinde uzaktan algılama teknikleri kullanılarak bitkide

verim, abiotik (su stresi, sıcaklık ve tuzluluk), biotik (zararlılar ve

hastalıklara dayanım) stres ve hatta kalite özelikleri

belirlenebilmektedir (Li ve ark., 2014). Özellikle su stresi bitki su

içeriği ve yüzey sıcaklığı ile direkt, vejetasyon düzeyi ile dolaylı bir

biçimde, uzaktan algılama araçlarının termal (infrared termometre ile

eşdeğer), NIR ve RED bantları ile izlenebilmektedir (Köksal, 2006).

Tarım alanında mekânsal görüntülerin kullanımı son yirmi yılda pek

çok araştırmanın odak noktası olmuştur (Benedetti ve Rossini, 1993;

Stone ve ark., 1996; Franke ve Menz, 2007; Idso ve ark., 1977;

MacDonald ve Hall, 1980; Shanahan ve ark., 2001; Mathur ve Foody,

2008; Zuniga ve ark., 2016). Tarım alanlarında uzaktan algılama

uygulamaları henüz istenilen seviyeye gelememiştir. Bunun nedeni

yüksek mekânsal çözünürlüğe sahip, gerçek zamanlı veri eksikliği ve

yüksek maliyetlerden kaynaklanmaktadır (Kalluri ve ark., 2002;

Liaghat ve Balasundram, 2010). Otuz yıl önce kısıtlamaların çoğunun

üstesinden gelebilecek bir ekonomik insansız hava sistemlerini (İHA)

Jackson (1980) tasarlamıştır.

Uzaktan algılama tekniği gerçek zamanda yüksek çözünürlükte

görüntülerin alınmasında İnsansız Hava Araçları (İHA) geleneksel

uydu görüntülerine yeni alternatifler sağlamaktadır (Ballesteros ve ark.,

2014). Uydu görüntülerine potansiyel bir alternatif olan İHA yüksek


mekânsal çözünürlük görüntüleri (<1m) oluşturabilen gerçek zamanlı

mahsul ve arazi durumu hakkında bilgi verebilen bir teknoloji olarak

dikkat çekmektedir. İHA’lar diğer uzaktan algılama platformları ile

kıyaslandığında daha uygulanabilir, düşük maliyet, iklim durumuna

daha bağımsız ve yüksek çözünürlükte bilgi sağlama gibi avantajları

bulunmaktadır (Hardin ve Hardin, 2010; Aguera ve ark., 2011; Xiang

ve Tian, 2011b; Laliberte ve Rango, 2011; Zhang ve Kovacs, 2012;

Jones ve Sirault, 2014; Xue ve Su, 2017; Tunca ve ark., 2018). İHA

yardımıyla gerçekleştirilen çalışmalar yersel fotogrametrideki

hassasiyete yaklaşmakta ve çalışmaları kısa sürede tamamlayabilmesi

açısından birçok farklı alanda uygulanma olanağı bulmaktadır

(Eisenbeis, 2009). Ulaşımın zor olduğu arazilerde İHA teknolojisi insan

gücüne dayalı ölçümlere göre büyük avantaj sağlamaktadır (Padro ve

ark., 2018). Yüksek mekânsal ve zamansal çözünürlüğü daha elverişli

hale getiren IHA teknolojisi tarımsal uygulamalar için büyük avantaj

sağlamaktadır (Zhang ve Kovac 2012; Matesa ve ark., 2015). Bu

nedenle vejetasyon değişim gözlemleri için geleneksel uzaktan

algılama tekniklerinin sağlayamadığı imkânları İHA teknolojisi ile

gerçekleştirilebilmektedir. Hassas tarım su yönetiminde sensör

verilerinin uygulanabilirliği ve doğruluğu bitki su seviyesinin

belirlenmesinin temelini oluşturmaktadır (Espinoza ve ark., 2017).

Özellikle son birkaç yılda yaygınlaşan İHA platformu kullanılarak

alınan görüntüler ile bitki su stresi takibi uydu görüntülerine göre daha

güvenilir sonuçlar alındığı görülmüştür (Tian ve ark., 2017). Çizelge 1’

de bazı İHA sistemleri ile yapılan tarımsal çalışmalarda kullanılan


kamera, İHA tipi, bitki, alan, kullanılan indeks ve kamera çözünürlüğü

hakkında bilgiler verilmiştir.

İnsansız hava araçlarının (İHA) tarımda kullanımı

İnsansız hava araçları sistemleri; teknolojik gelişmeler sayesinde son

yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır (Hunt ve ark., 2018; Adão ve

ark., 2017; Bendig ve ark., 2012; Santesteban ve ark., 2017; Poblete ve

ark., 2017; Muchiri ve Kimathi, 2016; Abdullahi ve ark., 2015; Simelli

ve Apostolos, 2015; Whitehead ve ark., 2014; Whitehead ve

Hugenholtz, 2014; Manfreda ve ark., 2018). İHA sistemleri son

zamanlarda küçük ve hafif sensörleri taşımak için uygun hava

platformlarından oluşan yaygın bir uzaktan algılama teknolojisi haline

geldi. Tarımsal amaçlı kullanılan İHA özellikle sabit kanatlı ve

multikopter tiplerinden oluşmaktadır. Her iki İHA’larının da bazı

avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. Bunlardan bazıları;

multikopterler herhangi bir yönde seyahat edebilirken, sabit kanatlı

İHA’lar daha doğrusal ve sınırlı bir şekilde uçuş yapabilmektedir. Sabit

kanatlı İHA’lar, basit uçuş sistemlerine sahiptir ve multikopter

İHA’lara göre daha uzun süre uçabilirler. Multikopter İHA’ların daha

karmaşık uçuş sistemlerine sahiptir ve düşük hızda daha düşük uçuş

irtifalarda uçuş yapabilmektedirler. Bu nedenle sabit kanatlı İHA’lar

daha geniş alanları kapsama kapasitesine sahiptir, ancak uçuş

yükseklikleri daha yüksektir ve bu da görüntü çözünürlüğünü

düşmektedir. Ayrıca, sabit kanatlı İHA’ları, belirli pistlere veya en

azından iniş ve kalkış için yeterli açık alana ihtiyaç duymaktadır. Genel

olarak, İHA tip seçimi çalışmanın amacına ve istenen çıktı / sonucun


kalitesine bağlı değişkenlik gösterebilmektedir. İHA tiplerine ek olarak,

kamera sensörleri; elde edilen görüntülerin kalitesinin anahtarıdır.

Çizelge 1. Bazı İHA çalışmalarına ait sistem, arazi ve bitki özellikleri hakkında

bilgiler

Kamera tipinin seçimi de çalışmanın amacına bağlıdır. Tarımda en sık

kullanılan İHA sistemlerine yerleştirilen kameralar: termal,

multispektral, hiperspektral ve kırmızı-yeşil-mavi (RGB). Gago ve ark.

(2015), mahsul özelliği türüne/ilgilenilen duruma bağlı olarak farklı

No Referans İHA Tipi Kamera Bitki

Yükseklik (m)

Çözünürlük (cm/px)

Alan

(ha) Indeks

1 Kyratzis ve ark., 2017 Multikopter NIR,RGB Buğday 72 2.0 1.50

NDVI, RS and GNDVI

2 Zhang ve ark., 2019 Multikopter

Multispectral Mısır 70 8.0 1.13

NDVI, RDVI, SAVI, OSAVI,TCARI

3 Tunca ve ark., 2018 Multikopter

Multispectral Ayçiçeği 40 4 1.6 NDVI

4 Su ve ark., 2018 Multikopter RGB Buğday 20 4,4 4 NDI, GoR

5 Zhao ve ark., 2017

Multikopter NIR,RGB Nektarin 60 1.5 NDVI

6

Doughty ve Cavanaugh, 2019

Multikopter Multispect

ral - 90 6.10 35

GNDVI, NDRE, NDVI, EVI2

7 Irini ve ark., 2017 Sabit kanat NIR,RGB Bağ 3.5

GNDVI, RDVI, NDVI, MSR, OSAVI, TCARI

8 Zhao ve ark., 2016

Multikopter NIR,RGB Badem 60 1.6 NDVI, NNDVI

9 Sagan ve ark., 2019

Multikopter Multispectral, Thermal Soya 4 4.6

NDVI, NDRE,GNDVI

10 Matese ve ark., 2018 Multicopter Thermal Bağ 70 13 1.7 CWSI, Ig

11 Crusiol ve ark., 2019 Multikopter

Thermal, NIR, RGB Soya 125 13 NRCT, Tcor

12

Zarco-Tejeda ve ark., 2013 Sabit kanat

Multispectral, Thermal Bağ 150 20 1.4

TCARI/OSAVI, Temperature, CWSI, NDVI

13 Bajula ve ark., 2012 Sabit kanat

Multispectral, Thermal Bağ 200 30 5 CWSI, Ig, I3

14 Park ve ark., 2017 Multicopter Thermal Nektarin 90 10 0.97 CWSI

15

Hoffmann ve ark., 2016 Sabit kanat

RGB, Thermal Arpa 90 20 32 NGRDI, WDI

16 Poblete ve ark., 2018 Multikopter

Multispectral, Thermal Bağ 30 30 CWSI


kamera türleri önermiştir. Aşağıda bazı İHA çalışmalarına ait tip, arazi,

ve bitki özellikleri hakkında bilgiler verilmiştir (Çizelge 1).

Çizelgeye bakıldığında çalışmaların amacı, alan büyüklüğü ve bitkiye

göre farklı İHA sistemleri tercih edilebilmektedir.

Spektral İndeksler

Su stresine maruz kalmış bitkiler, stressiz bitkilere göre farklı dalga

boylarında farklı yansımalar göstermektedirler. Bu durumda, spektral

indeksler ile bitkinin fizyolojik göstergeleri (yaprak su içeriği, yaprak

su potansiyeli, yaprak alan indeksi, stoma iletkenliği, fotosentez oranı,

klorofil miktarı vb.) arasında istatistiksel ilişkilerden yararlanılarak su

stresinin olduğu alanlar belirlenebilir ve böylelikle olası zararlar

oluşmadan müdahale etme imkânı sağlanabilir (Çamoğlu, 2010).

Uzaktan algılama yöntemlerinden İHA’lar yüksek zamansal ve

mekânsal çözünürlüğü sayesinde bitki su stresini izlenmesinde büyük

avantaj sağlayan sistemlerdir (Gago ve ark., 2015b). Buna karşın,

geleneksel sulama yönetimi genel olarak zaman alıcı ve veri alabilmek

için sayısız gözlem yapılması gerekmektedir (Elsayed ve Darwish,

2017). İHA üzerine yerleştirilen kameralar ve sensörler, proksimal

uzaktan algılama olup, zamana bağlı arazi ölçümleri ile uydu / hava

gözlemleri arasındaki boşluğu doldurmada başarılı olduğu görülmüştür

(Gago ve ark., 2015a). İHA’lar çözünürlük bakımından uydulardan

farklı olarak, pikselleri ölçüm yapılan alanda önemli ölçüde detaylı

görüntülerin elde edilmesine ve arka plan yoğunluğuna bağlı hata

etkisini en aza indirebilmektedir (Jones ve Sirault, 2014). Bu avantajlar


ışığında, İHA’ların çoklu stres özelliklerini ve geniş popülasyonlarını

hızlı, hassas ve doğru bir yöntem olarak yeni yollar açması

beklenmektedir (Ludovisi ve ark., 2017). Sensörler, 20-40 cm’lik

mekansal çözünürlükte tarımsal ürünlerin kuraklık tepkisini

haritalamak için kullanılabilmektedir (Baluja ve ark., 2012; Sepulcre-

Canto ve ark., 2006, 2007; Zarco-Tejada ve ark., 2012). Ayrıca İHA’lar,

geleneksel yersel ölçüm tekniklerle karşılaştırıldığında hızlı ve

tahribatsız ölçümler yapılabilmektedir.

İHA üzerine yerleştirilen multispektral sensör kullanarak meyve

bahçelerinde su seviyesinin değişimini değerlendirmede NDVI,

GNDVI yansımadan dönüştürülmüş klorofil emilimi arasındaki oran

(TCARI) ve toprak yansımaları dikkate alınarak optimize edilmiş bitki

örtüsü indeksi (OSAVI) gibi indeksler stoma direnci ve yaprak su

potansiyeli, yaprak oransal su içeriği, yaprak alan indeksi gibi yersel

ölçüler arasında arasında (p<0.01) önem düzeyinde korelasyon

olduğunu ve bitki su stresinin izlenebilmesinde İHA teknolojisinin

büyük bir potansiyele sahip olduğunu birçok araştırmacı tarafından

bildirilmektedir (Baluja ve ark., 2012; Espinoza ve ark., 2017; Gomez-

Candon ve ark., 2017; Romero-Trigueros ve ark., 2017). Zhao ve ark.

(2016), İHA kullanılarak yüksek çözünürlükte zamansal ve mekânsal

alınan görüntüler almışlardır. Bu görüntüler kullanılarak spektral

yansıma indeksleri ile arazi ölçümlerinde bitki su stresi izlenmesinde

yaygın olarak kullanılan göarke su potansiyeli (SWP) arasındaki ilişki

incelemişlerdir. Farklı yükseklik ve açılardan alınan NDVI ile ortalama

NDVI arasında istatistiksel olarak doğrusal bir ilişki elde etmişlerdir.


Araştırma sonucuna göre yersel olarak elde edilen SWP ile NDVI

arasında doğrusal bir ilişki kurulamadığını ancak NNDVI ile SWP

arasında daha iyi bir ilişki kurulduğunu bildirmişlerdir. Blanco ve ark.

(2020), İspanya’da yaptıkları çalışmada; İHA sistemlerinden elde

ettikleri görüntüleri kullanarak oluşturdukları spektral indeksler ile

yardımıyla kiraz ağaçlarının su stresi seviyelerini belirlemek

amaçlamışlardır. Çalışmada üç farklı sulama seviyesi (tam sulama, iki

farklı planlanmış kısıntılı sulama (RDI)) konularından

oluşturmuşlardır. Çalışmada İHA sistemlerinden elde ettikleri

görüntüler kullanarak farklı vejetasyon indeksleri (NDVI, OSAVI,

TRRVI) oluşturmuşlardır. Elde edilen indeksler ile bazı fizyolojik

ölçümler arasında yüksek korelasyonlar elde edilmiştir. Ayrıca

incelenen vejetasyon indeksleri kombinasyonu kullanılarak yapay sinir

ağları ile modeller oluşturularak, hasat için gereken iş gücü ve kiraz

verimini tahmin etmek için öğrenme modeli geliştirmişlerdir. Park ve

ark. (2017), İspanya’da yaptıkları çalışmada termal kamera bulunan

İHA kullanarak nektarin ve şeftali bahçelerinde bitki su stresini

belirlemeye amaçlamışlarıdır. Çalışmada görüntülerin doğruluğunu

model oluşturarak belirlemek amacıyla yersel olarak bazı fizyolojik

stoma iletkenliği, gövde su potansiyeli, ıslak ve kuru referans sıcaklık

ölçümleri) yapmışlardır. Çalışmada İHA sistemlerinden elde ettikleri

CWSI ile yersel ölçümler arasında yüksek korelasyonlar elde

etmişlerdir. Sonuç olarak şeftali ve nektarin bahçelerinde optimum

sulama programlamasında İHA sistemlerinin kullanılabileceğini

bildirmişlerdir.


İHA üzerine yerleştirilen multispektral sensör kullanarak tarla

bitkilerinde; mısır bitkisinde farklı sulama seviyelerinde ve gelişime

dönemlerinde vejetasyon indeksleri değişimi yüksek çözünürlüklü

multispektral kamera yerleştirilen İHA yardımıyla alınan görüntüler ile

vejetasyon indeksleri arasında en iyi SAVI, TCARI ve RDVI indeksleri

ile ilişki elde etmişlerdir ürün ve toprağın tarla değişkenliğini

değerlendirmek büyük bir potansiyele sahip olduğunu belirtmişlerdir

(Zhang ve ark., 2019). Yang ve ark. (2020), İHA sistemlerinde

multispektral kameradan alınan görüntüler kullanılarak (RNVI,

GNDVI, NDRE, RECI ve NGRDI) buğday bitkisi su kullanım etkinliği

(WUE) ile en yüksek korelasyon ilişkisi NGRDI indeksi ile tane verimi

istatistiksel olarak anlamlı ilişkiler elde etmişlerdir. Tunca ve ark.

(2018), İHA sistemleri ile verim ve yaprak alan indeksi arasında da

yüksek korelasyon ilişkileri elde etmişlerdir. Sonuçta ayçiçeği bitki için

başarılı sonuçlar elde edildiğini bu tür yöntemlerin diğer bitkilere de

uygulanabileceğini bildirmişlerdir.

İHA’lar kullanılarak yüksek çözünürlükte alınan görüntülerin uzaktan

algılama uygulamalarında kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Yine

de bu konu halen olgunlaşmakta ve alınan verilerin doğruluğu ve

geçerliliği ile ilgili birçok soru işaretleri mevcuttur. Bu sebepten birçok

araştırmacı kalibrasyon ve veri alma yöntemlerini iyileştirmek için

araştırmalar yapmışlardır (Honkavaraa ve ark., 2013; Chilinski ve

Ostrowski, 2014; Salami ve ark., 2014; Stark ve Chan, 2016; Stark ve

ark., 2016). Yukarıda yapılan çalışmalar dikkate alındığında İHA


yerleştirilen spektral kameraların su stresi belirlenmesi ve izlenmesinde

kullanılabileceğini göstermiştir.

Termal İndeksler

Chang ve ark. (2020), pamuk bitkisinde su stresinin belirlenmesi

amacıyla, bitki yüzey sıcaklığını hem yersel olarak hem de İHA

sistemlerini kullanmışlardır. Çalışmada İHA sistemlerinde termal

kamera yersel ölçümlerde ise termal sensörler kullanılmıştır. Termal

indeks olarak Termal Stres Indeksi (TSI) hesaplamışlardır. İHA

sistemler ile yersel ölçümler arasında %5’ten az sıcaklık farkının

olduğu ve İHA ölçümlerinin daha kararlı olduğunu tespit etmişlerdir.

Çalışma sonucunda İHA sistemlerinin arazi koşularında bitki su stresini

izlemek için kullanılabileceğini ve hassas tarım uygulamaları için

yararlı çalışmalar olabileceğini bildirmişlerdir (García-Tejero ve ark.,

2018) ve asmalar (Bellvert ve ark., 2014; Bellvert ve ark., 2016;

Espinoza ve ark., 2017; Matese ve ark, 2018; García- Tejero ve ark.,

2016).

Termal indeksler stoma direncine hassasiyet gösterirken spektral

indeksler ise genellikle yaprak alanı ve klorofil içeriğini göstermektedir

(Jones, 2014). Bitki su tüketimi azalmaya başladığında stomalarda

kapanmalar olur bunun sonucunda ise buharlaşmanın neden olduğu

soğuma azalır ve yaprak sıcaklığında artışlar başlamaktadır (Jones ve

ark., 2002). Yine de bitki yüzey sıcaklığının artması yalnızca bitki su

seviyesinden değil ayrıca toprak biyosfer ve atmosfer interaksiyonunun

sonucudur (Diaz-Espejo ve ark., 2007). Bu nedenle sadece yaprak


yüzey sıcaklığının ölçümü bitki su stresinin belirlenmesinde yeterli

değildir (Jones ve ark., 1997). Termal görüntüler, bitki yaprakları

yüzeylerinden yayılan enerji hakkında mekânsal olarak veri

alınabildiğinden, TIR kameraları abiyotik stresin belirlenmesi

konusunda büyük potansiyel sahiptirler. Termal görüntüler, kuraklığa

bağlı stres durumunu tespit etmek ve yaprak enerji denge denklemi

yoluyla gs tahmininde kullanılabilmektedir (Jones, 1992, 1999). Bitki

yüzey sıcaklığı (Tc) uzun süredir bitki suyunun durumunun bir ölçüsü

olarak kabul edilmekte olup bir çok araştırmacı tarafından

kullanılmıştır (Jones ve ark., 2009). Bitki yüzey sıcaklıklarının

belirlenmesinde geliştirilen indekslerin İHA sistemleri ile

belirlenmesine yönelik çalışmalar son yıllarda yaygın olarak

yapılmaktadır (Zarco-Tejada ve ark., 2012; Sepulveda-Reyes ve ark.,

2016; Santesteban ve ark., 2017; Park ve ark., 2017; Poblete ve ark.,

2018; Bian ve ark., 2019). İHA üzerine yerleştirilen yüksek

çözünürlüğe sahip termal kameralardan elde edilen görüntüler

kullanılarak Jackson ve ark., 1981 yılında geliştirdikleri bitki su stres

indeksi (CWSI) göstergesinin bağ alanlarında (Bellvert ve ark.,

2014;2016), mısır bitkisinde (Zhang ve ark., 2019), şeftali bahçesinde

(Paltineanu ve ark., 2020), pamuk bitkisinde (Zhang ve ark., 2018) ve

daha birçok bitkide başarılı bir şekilde kullanılabileceğine

bildirmişlerdir (Möller ve ark., 2007; Baluja ve ark., 2012; Bellvert ve

ark., 2014; Santesteban ve ark., 2017). Ayrıca birçok araştırmacı İHA

sistemleri kullanılarak hesaplanan CWSI ile yersel ölçümler (stoma

iletkenliği, yaprak su potansiyeli ve yaprak oransal su içeriği) arasında

istatistiksel olarak anlamlı ilişkiler elde etmişlerdir (Santesteban ve


ark., 2017; Martinez ve ark., 2017; Matese ve ark., 2018). Termal

indeksler bitki su stresi hakkında zamansal ve mekansal bilgi

sağlayabilmesine rağmen, bu görüntüleri kullanılırken bazı hususlar

dikkate alınmalıdır. Bunlar arasında (1) elde edilen görüntülerin

zamansal ve uzamsal çözünürlükleri, (2) atmosferik koşullar, (3) termal

sensörlerin irtifa ve görüş açısı ve (4) ürün türleri ve mahsul büyüme

aşamalarında varyasyon (Khanal ve ark., 2017) bulunmalıdır. Bu

kamera türleri arasında, termal görüntüleme kameraları su stresi tespiti

için yaygın olarak kullanılmaktadır (Khanal ve ark., 2017). İHA

kullanarak gerçek zamanlı su stresi izleme gerçekleştirme ve çiftçinin

karar verme sürecine yardımcı olma gereksinimlerinin şunlardır: (i)

sahadaki stres endeksleri ile gerçek su açığı arasında güçlü bir

korelasyon; (ii) karışık toprak / bitki piksellerinden kaçınarak saf

gölgelik piksellerinin hedeflenmesini sağlamak için yeterince yüksek

bir uzamsal çözünürlük; (iii) tek bir uçuşta tüm alanların

değerlendirilmesi; ve (iv) yarı gerçek zamanlı su durumu haritaları

sağlamak için daha hızlı geri dönüş alma ve işleme süreleridir.

Bazı çalışmalarda, bazı göstergeler kullanarak bitki su stresini

değerlendirmede multispektral ve termal kameraların bir

kombinasyonunu kullanmıştır (Zhou ve ark, 2018; Espinoza ve ark,

2017). Termal görüntüleme kameralarının bitki su stresinin hızlı tespiti

için yararlı bir araç olduğunu bildirmişlerdir. Maliyet, kullanılabilirlik

ve popülerlik göz önüne alındığında, termal görüntüleme kameraları

bitki su stresi tespit etmek için en uygun gibi görünmektedir.


SONUÇ

Bu çalışma ile bitkilerde su stresinin belirlenmesi ve izlenmesi için; son yıllarda yaygın olarak kullanılan İHA sistemlerinin kullanım olanakları, avantaj ve dezavantajları tartışılmıştır. Bitki su stresinin tespitinde yaygın olarak kullanılan geleneksel yöntemlere göre İHA sistemlerinin; hızlı, güvenilir, bitkiye zarar vermeden ve geniş alanlarda büyük avantajlar sağlamaktadır. Ancak İHA sistemlerinin; kalibrasyon işlemlerinin bölgesel olarak yapılması, ilk yatırım maliyetinin yüksek olması, iklimsel olaylardan fazla etkilenebilmesi gibi olumsuz yönleri bulunmaktadır.

İHA sistemlerine yerleştirilen spektral kameraların kullanımına bakıldığında; spektral ve termal indeksler ile geleneksel ölçümler arasında anlamlı ilişkiler elde edildiği görülmektedir. Bu durum sulama

programlarının oluşturulmasında spektral ve termal indekslerin başarılı bir şekilde kullanılabileceğinin bir göstergesidir. Ancak bu indekslerin başarılı bir şekilde kullanılabilmesi için; bölgesel olarak yaygın üretimi yapılan bitkilerde kalibrasyon ve modellerin geliştirilmesi gerekmektedir. Ayrıca spektral, termal veriler ve iklimsel verilerin birlikte kullanılarak hesaplanan enerji denklemleri ve indekslerin sulama programı ve bitki su tüketimi hesaplamada çalışmaların yaygınlaşması gerekmektedir. Ülkemizde son yıllarda İHA sistemlerinin tarımsal sulamada kullanım olanaklarının belirlenmesi için yapılan çalışmalar bulunmaktadır. Ancak yeteli sayıda çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle İHA sistemlerinin tarımsal sulamada kullanım ile ilgili çalışmaların bölgesel düzeyde bilimsel tekniklere dayanarak yapılması ve kullanıcılara sunulması gerekmektedir.


KAYNAKLAR

Abdullah, A., Bakar, E. A., Pauzi, M. Z. M. 2015. Monitoring of traffic using

unmanned aerial vehicle in malaysia landscape perspective. Jurnal

Teknologi, 76(1).

Adão, T., Hruška, J., Pádua, L., Bessa, J., Peres, E., Morais, R., Sousa, J. J.

2017. Hyperspectral imaging: A review on UAV-based sensors, data

processing and applications for agriculture and forestry. Remote

Sensing, 9(11): 1110.

Aguera, F., Carvajal, F., Saiz, M., 2011. Measuring Sunflower Nitrogen Status

From An Unmanned Aerial Vehicle-Based System And On The

Ground Device, In International Archives of the Photogrammetry,

Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XXXVIII-1/C22.

ISPRS ICWG I/V UAV-g2011 (unmanned aerial vehicle in geomatics)

conference, Zurich, Switzerland.

Ballesteros, R., Ortega, J.F., Hernández, D. And Moreno, M.A., 2014

Applications Of Georeferenced High-Resolution Images Obtained

With Unmanned Aerial Vehicles, Part II: Application to maize and

onion crops of a semi-arid region in Spain. Precis. Agric., 15: 593–614.

Baluja, J., Diago, M. P., Balda, P., Zorer, R., Meggio, F., Morales, F.,

Tardaguila, J., 2012. Assessment of Vineyard Water Status Variability

by Thermal And Multispectral Imagery Using An Unmanned Aerial

vehicle (UAV). Irrigation Science, 30(6): 511-522.

Baluja, J., Diago, M. P., Balda, P., Zorer, R., Meggio, F., Morales, F.,

Tardaguila, J., 2012. Assessment of Vineyard Water Status Variability

by Thermal And Multispectral Imagery Using An Unmanned Aerial

vehicle (UAV). Irrigation Science, 30(6): 511-522.

Bellvert, J., Marsal, J., Girona, J., Gonzalez-Dugo, V., Fereres, E., Ustin, S.


L., Zarco-Tejada, P. J., 2016. Airborne Thermal Imagery to Detect the

Seasonal Evolution of Crop Water Status in Peach, Nectarine and

Saturn Peach Orchards. Remote Sensing, 8(1): 39.

Bellvert, J., Zarco-Tejada, P. J., Girona, J., Fereres, E., 2014. Mapping Crop

Water Stress Index in A ‘Pinot-Noir Vineyard: Comparing Ground

Measurements With Thermal Remote Sensing Imagery From An

Unmanned Aerial Vehicle. Precision agriculture, 15(4): 361-376.

Bendig, J., Bolten, A., BaretH, G., 2012. Introducing a Low-Cost Mini-UAV

For Thermal and Multi-Spectral-Imaging, International Archives of the

Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 39:

345–349.

Benedetti, R., Rossini, P., 1993. On the use of NDVI Profiles as a Tool for

Agricultural Statistics: The Case Study of Wheat Yield Estimate and

Forecast İn Emilia Romagna. Remote Sensing of Environment, 45:

311-326.

Bian, J., Zhang, Z., Chen, J., Chen, H., Cui, C., Li, X., ..., Fu, Q. 2019.

Simplified evaluation of cotton water stress using high resolution

unmanned aerial vehicle thermal imagery. Remote Sensing, 11(3): 267.

Çamoğlu, G., 2010. Farklı Su Stresi Düzeylerinde Mısır Bitkisinin Bazı

Fizyolojik ve Morfolojik Özelliklerinin Uzaktan Algılama Yardımıyla

Belirlenmesi. Doktora Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,

Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, sayfa:5-10.

Chilinski, M. T., Ostrowski, M., (2014). Error Simulations of Uncorrected

NDVI and DCVI During Remote Sensing Measurements From

UAS,”Miscellanea Geographica, vol. 18, no. 2, pp. 35–45.

Clarke, T.R., 1997. An Empirical Approach for Detecting Crop Water Stress

Using Multispectral Airborne Sensors, Hort Technol. 7, 9–16.

Covey, R., 1999. Remote Sensing in Precision Agriculture: An Educational


Primer, Iowa State University, Ames Remote, http://www.amesremote.

com/papers.htm. (Son erişim tarihi: 30.10.2018).

Crusiol, L. G. T., Nanni, M. R., Furlanetto, R. H., Sibaldelli, R. N. R., Cezar,

E., Mertz-Henning, L. M., ..., Farias, J. R. B. 2019. UAV-based thermal

imaging in the assessment of water status of soybean

plants. International Journal of Remote Sensing, 41(9): 3243-3265.

Dangwal, N., Patel, N., Kumari, M., Saha, S., 2015. Monitoring of Water

Stress in Wheat Using Multispectral Indices Derived from Landsat-TM,

Geocarto Int., 1–12.

Diaz-Espejo, A., Nicolas, E., Fernandez J.E., 2007. Seasonal Evolution of

Diffusional Limitations and Photosynthetic Capacity in Olive Under

Drought, Plant Cell Environ. 30(8):922–933.

Doughty, C. L., Cavanaugh, K. C. 2019. Mapping coastal wetland biomass

from high resolution unmanned aerial vehicle (UAV) imagery. Remote

Sensing, 11(5): 540.

Eisenbeis, H., 2009. UAV Photogrammetry. Zurich, Switzerland, ETH.

Elsayed, S., Darwish, W., 2017. Hyperspectral Remote Sensing to Assess the

Water Status, Biomass, and Yield of Maize Cultivars Under Salinity

and Water Stress. Bragantia, 76(1): 62-72.

Espinoza, C. Z., Khot, L. R., Sankaran, S., Jacoby, P.W., 2017. High

Resolution Multispectral and Thermal Remote Sensing-Based Water

Stress Assessment in Subsurface Irrigated Grapevines, Remote

Sensing, 9(9): 961.

Franke, J., Menz, G., 2007. Multi-temporal Wheat Disease Detection by

Multi-Spectral Remote Sensing. Precision Agriculture, 8(3): 161-172.

Gago, J., Douthe, C., Coopman, R., Gallego, P., Ribas-Carbo, M., Flexas, J.,

Medrano, H., 2015. UAVs Challenge to Assess Water Stress for

Sustainable Agriculture, Agricultural Water Management Journal, 153:


9-19.

García-Tejero, I. F., Rubio, A. E., Viñuela, I., Hernández, A., Gutiérrez-

Gordillo, S., Rodríguez-Pleguezuelo, C. R., Durán-Zuazo, V. H. 2018.

Thermal imaging at plant level to assess the crop-water status in almond

trees (cv. Guara) under deficit irrigation strategies. Agricultural Water

Management, 208: 176-186.

Genç, L., D., Saçan, M., Turhan, H., Demirel, K., Aşar, B., 2010. Su Stresi

Koşullarındaki Patates Bitkisinin Yansıma Karakteristiklerinin Hiper

Spektral Yöntemlerle Belirlenmesi, I. Ulusal Sulama ve Tarımsal

Yapılar Sempozyumu, 27–29 Mayıs, Kahramanmaraş.

Giorgi, F., Lionello, P., 2008. Climate Change Projections for the

Mediterranean Region. Global and Planetary Change 63(2-3): 90-104.

doi:10.1016/j.gloplacha.2007.09.005.

Gómez-Candón, D., Delalande, M., Vincourt, S., Mathieu, V., Crété, X.,

Labbé, S., Regnard, J.L., 2017. Contribution of High-Resolution

Multispectral and Thermal-Infrared Airborne Imagery to Assess The

Behavior of Fruit Trees Facing Water Stress: Proof of the Concept and

First Results in an Apple Variety Field Trial. In EFITA WCCA

CONGRESS (p. 131).

González-Dugo, M., Moran, M., Mateos, L., Bryant, R., 2006. Canopy

Temperature Variability as an Indicator of Crop Water Stress Severity,

Irrigation Sci. 24: 233–240.

Habtemariam, L. T., Kassa, G. A., Gandorfer, M. 2017. Impact of Climate

Change on Farms in Smallholder Farming Systems: Yield Impacts,

Economic Implications and Distributional Effects. Agricultural

Systems, 152: 58-66.

Hamdy, A., Ragab, R., Scarascia-Mugnozza, E., 2003. Coping with Water

Scarcity: Water Saving and Increasing Water Productivity. Irrig Drain


52(1): s:3–20.

Hardin, P.J., Hardin, T.J., 2010. Small-Scale Remotely Piloted Vehicles in

Environmental Research, Geography Compass, 4: 1297-1311.

Hoffmann, H., Jensen, R., Tomsen, A., Nieto, H., Rasmussen, J., Friborg, T.,

2016. Crop Water Stress Maps for an Entire Growing Season from

Visible and Thermal UAV Imagery. Biogeosciences, 13: 6545–6563.

Honkavaara, E., Saari, H., Kaivosoja, J., Polonen, I., Hakala, T., Litkey, P.,

Akynen, M.J., Pesonen, L., 2013. Processing and Assessment of

Spectrometric, Stereoscopic Imagery Collected Using a Lightweight

UAV Spectral Camera for Precision Agriculture,” Remote Sensing, vol.

5, no. 10, pp. 5006–5039.

Hunt, E., Daughtry, C., Mirsky, S., Hively, W., 2014. Remote Sensing With

Simulated Unmanned Aircraft Imagery For Precision Agriculture

Applications, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth

Observations and Remote Sensing, PP (99), 1-6.

Hunt, E., Daughtry, C., Mirsky, S., Hively, W., 2014. Remote Sensing With

Simulated Unmanned Aircraft Imagery For Precision Agriculture

Applications, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth

Observations and Remote Sensing, PP (99), 1-6.

Huntington, T. G., 2006. Evidence for Intensification of the Global Water

Cycle: Review and Synthesis. Journal of Hydrology Volume 319,

Issues 1–4, s:83–95.

Idso, S. B., Jackson, R.D., Reginato, R.J., 1977. Remote Sensing of Crop

Yields. Science, 196(4285): 19-25.

Ihuoma, S.O., Madramootoo, C.A., 2017. Recent Advances in Crop Water

Stress Detection, Computers and Electronics in Agriculture, 141: 267-

275.

Jackson, R.D., 1986. Remote Sensing of Biotic and Abiotic Plant Stress,

http://www.sciencedirect.com/science/journal/00221694

http://www.sciencedirect.com/science/journal/00221694/319/1

http://www.sciencedirect.com/science/journal/00221694/319/1


Annual Review of Phytopathology, 24: 265-287.

Jackson, R.D., Pinter, JR., P.J., Reginato, R.J., Idso, S.B., 1980. Handheld

Radiometry. A Set of Notes Developed for Use at the Workshop on

Hand-Held Radiometry, Phoenix, Ariz., February 25–26.

Jones, H. G., 1992. Plants and Microclimate, 2nd Edn. Cambridge: Cambridge

University Press, 423.

Jones, H. G., 1999. Use of thermography for Quantitative Studies of Spatial

and Temporal Variation of Stomatal Conductance Over Leaf Surfaces,

Plant Cell Environ. 22: 1043–1055. doi: 10.1046/j.1365-

3040.1999.00468.

Jones, H. G., Sirault, X.R.R., 2014. Scaling of Thermal Images at Different

Spatial Resolution: the Mixed Pixel Problem. Agronomy 4: 380–396.

doi: 10.3390/agronomy4030380.

Jones, H. G., Serraj, R., Loveys, B. R., Xiong, L., Wheaton, A., Price, A. H.,

2009. Thermal Infrared Imaging of Crop Canopies for the Remote

Diagnosis and Quantification of Plant Responses to Water Stress in the

Field, Funct. Plant Biol. 36: 978–989. doi: 10.1071/FP09123.

Jones, H.G., Aikman, D.A., Mcburney, T., 1997. Improvements to Infrared

Thermometry for Irrigation Scheduling in Humid Climates. Acta

Hort.;449: 259–266.

Jones, H.G., Stoll, M., Santos, T., 2002. Use of Infrared Thermography for

Monitoring Stomatal Closure in the Field: Application to Grapevine. J

Exp Bot. 53:2249–2260.

Kalluri, S., Gilruth, P., Bergman, R., Plante, R., 2002. Impacts of NASA’s

Remote Sensing Data on Policy and Decision Making at State and Local

Agencies in the United States. In Geoscience and Remote Sensing

Symposium, IGARSS'02. 2002 IEEE International (Vol. 3, pp. 1691-

1693). doi:10.1109/IGARSS.2002 .1026223.


Khanal, K., Khanal, S., Dhungana, S. M. 2017. Perspective Response of

Climate Change Impacts on Agricultural Crops in Sauraha-Pharsatikar

VDC, Rupandehi District, Nepal. International Journal of Applied

Sciences and Biotechnology, 5(3): 345-355.

Köksal, E., 2007. Sulama Suyu Yönetiminde Uzaktan Algilama Tekniklerinin

Kullanımı. J. Of Fac. Of Agric., Omu, 22(3): 306-315.

Köksal, E.S., Üstün, H., İlbeyi, A., Akgül, S., 2006. Effect of Different

Irrigation Treatments on the Spectral Reflectance Characteristic of

Green Bean, International Symposium on Water and Land Management

for Sustainable Irrigated Agriculture, 4-8 April, Adana-Turkey.

Kyratzis, A. C., Skarlatos, D. P., Menexes, G. C., Vamvakousis, V. F.,

Katsiotis, A. 2017. Assessment of vegetation indices derived by UAV

imagery for durum wheat phenotyping under a water limited and heat

stressed mediterranean environment. Frontiers in plant science, 8:

1114.

Laliberte, A.S., Rango, A., 2011. Image Processing and Classification

Procedures for Analysis of Sub-decimeter Imagery Acquired with an

Unmanned Aircraft over Arid Rangelands. GISci. Remote Sens., 48: 4–

23.

Lei, Y., Zhang, H., Chen, F., Zhang, L., 2016. How Rural Land Use

Management Facilitates Drought Risk Adaptation in A Changing

Climate. A Case Study in Arid Northern China. Sci. Total Environ. 550:

192–199.

Lelong, C. C., Burger, P., Jubelin, G., Roux, B., Labbé, S., Baret, F., 2008.

Assessment of Unmanned Aerial Vehicles Imagery for Quantitative

Monitoring of Wheat Crop in Small Plots, Sensors, 8(5): 3557-3585.

Leroux, L., Baron, C., Zoungrana, B., Traoré, S.B., Seen, D.L., Bégué, A.,

2016. Crop Monitoring Using Vegetation and Thermal Indices for


Yield Estimates: Case Study of a Rainfed Cereal in Semi-Arid West

Africa, IEEE J. Selected Topics in Appl. Earth Observations and

Remote Sens. 9: 347–362.

Li, H., Lee, W. S., Wang, K., Ehsani, R., Yang, C., 2014. Extended Spectral

Angle Mapping (ESAM) for Citrus Greening Disease Detection Using

Airborne Hyperspectral Imaging. Precision Agriculture, 15: 162–183.

Liaghat, S., Balasundram, S. K., 2010. A review: The Role of Remote Sensing

in Precision Agriculture. American Journal of Agricultural and

Biological Sciences, 5(1): 50-55.

Ludovisi, R., Tauro, F., Salvati, R., Khoury, S., Mugnozza Scarascia, G.,

Harfouche, A., 2017. UAV-Based Thermal Imaging for High-

Throughput Field Phenotyping of Black Poplar Response to

Drought, Frontiers in Plant Science, 8: 1681.

Macdonald, R. B., Hall, F. G., 1980. Global Crop Forecasting. Science,

208(4445): 670-679.

Manfreda, S., McCabe, M. F., Miller, P. E., Lucas, R., Pajuelo Madrigal, V.,

Mallinis, G., ..., Toth, B. 2018. On the use of unmanned aerial systems

for environmental monitoring. Remote sensing, 10(4): 641.

Martinez, J., Egea, G., Agüera, J., Pérez-Ruiz, M., 2017. A Cost-Effective

Canopy Temperature Measurement System For Precision Agriculture:

A Case Study On Sugar Beet, Precision Agriculture, 18(1): 95-110.

Matese, A., Toscano, P., DI, Gennaro, S.F., Genesio, L., Vaccari, F.P.,

Primicerio, J., Belli, C., Zaldei, A., Bianconi, R., Gioli, B., 2015,

Intercomparison of UAV, Aircraft and Satellite Remote Sensing

Platforms For Precision Viticulture, Remote Sensing. 7(3):2971-90.

Mathur, A., Foody, G. M., 2008. Crop Classification by Support Vector

Machine with Intelligently Selected Training Data for an Operational

Application, International Journal of Remote Sensing, 29: 2227-2240.


Möller, M., Alchanatis, V., Cohen, Y., Meron, M., Tsipris, J., Naor, A.,

Ostrovsky, V., Sprintsin, M., Cohen, S., 2007. Use of Thermal and

Visible Imagery for Estimating Crop Water Status of Irrigated

Grapevine. J. Exp. Bot., 58: 827–838.

Muchiri, N., Kimathi, S. 2016, June. A review of applications and potential

applications of UAV. In Proceedings of sustainable research and

innovation conference (pp. 280-283).

Mueller, N. D., Gerber, J. S., Johnston, M., Ray, D. K., Ramankutty, N., Foley,

J. A. 2012. Closing yield gaps through nutrient and water

management. Nature, 490(7419): 254-257.

Oliver, M., Bishop, T., Marchant, B., 2013. Precision Agriculture For

Sustainability and Environmental Protection, Routledge, Abingdon,

UK.

Osroosh, Y., Peters, R.T., Campbell, C.S., Zhang, Q., 2015. Automatic

Irrigation Scheduling Of Apple Trees Using Theoretical Crop Water

Stress Index with an Innovative Dynamic Threshold. Comp. Electron.

Agric. 118: 193–203.

Padró, J. C., Muñoz, F. J., Ávila, L., Pesquer, L., Pons, X., 2018. Radiometric

Correction of Landsat-8 and Sentinel-2A Scenes Using Drone Imagery

in Synergy with Field Spectroradiometry. Remote Sensing, 10(11):

1687.

Paltineanu, C., Vrinceanu, A., Lacatusu, A. R., Lacatusu, R., Domnariu, H.,

Marica, D., Vizitiu, O. 2020. An Improved Method To Study Solute

Leaching In Large Undisturbed Soil Columns Near Field Capacity

Toward The Groundwater In Various Environments. Carpathian

Journal Of Earth And Environmental Sciences, 15(1): 93-102.

Panigada, C., Rossini, M., Meroni, M., Cilia, C., Busetto, L., Amaducci, S.,

Boschetti, M., Cogliati, S., Picchi, V., Pinto, F., Marchesi, A.,


Colombo, R., 2014. Fluorescence, PRI and Canopy Temperature for

Water Stress Detection in Cereal Crops, Int. J. Appl. Earth Observation

and Geoinformation 30: 167–178.

Park, S., Ryu, D., Fuentes, S., Chung, H., Hernández-Montes, E., O’connell,

M., 2017. Adaptive Estimation of Crop Water Stress in Nectarine And

Peach Orchards Using High-Resolution Imagery From An Unmanned

Aerial Vehicle (UAV), Remote Sensing, 9(8): 828.

Park, S., Ryu, D., Fuentes, S., Chung, H., Hernández-Montes, E. , O’connell,

M., 2017. Adaptive Estimation of Crop Water Stress in Nectarine And

Peach Orchards Using High-Resolution Imagery From An Unmanned

Aerial Vehicle (UAV), Remote Sensing, 9(8): 828.

Poblete-Echeverría, C., Olmedo, G. F., Ingram, B., Bardeen, M. 2017.

Detection and segmentation of vine canopy in ultra-high spatial

resolution RGB imagery obtained from unmanned aerial vehicle

(UAV): A case study in a commercial vineyard. Remote Sensing, 9(3):

268.

Roldan, I., del-Blanco, C. R., de Quevedo, Á. D., Urzaiz, F. I., Menoyo, J. G.,

López, A. A., ..., García, N. 2020. DopplerNet: a convolutional neural

network for recognising targets in real scenarios using a persistent

range–Doppler radar. IET Radar, Sonar & Navigation, 14(4): 593-600.

Romero-Trigueros, C., Nortes, P. A., Alarcón, J. J., Hunink, J. E., Parra, M.,

Contreras, S., Nicolás, E., 2017. Effects of Saline Reclaimed Waters

and Deficit Irrigation on Citrus Physiology Assessed by UAV Remote

Sensing, Agricultural Water Management, 183: 60-69.

Rossini, M., Fava, F., Cogliati, S., Meroni, M., Marchesi, A., Panigada, C.,

Giardino, C., Busetto, L., Migliavacca, M., Amaducci, S., Colombo, R.,

2013. Assessing Canopy PRI from Airborne Imagery to Map Water

Stress in Maize. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 86: 168–177.


Sagan, V., Maimaitijiang, M., Sidike, P., Maimaitiyiming, M., Erkbol, H.,

Hartling, S., ..., Fritschi, F. U. A. V. 2019. Uav/Satellite Multiscale Data

Fusion For Crop Monitoring And Early Stress Detection. International

Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing & Spatial

Information Sciences.

Salami, E., Barrado, C., Pastor, E., 2014. “UAV Flight Experiments Applied

to the Remote Sensing of Vegetated Areas,” Remote Sensing, vol. 6,

no. 11, pp. 11051–11081.

Sepulcre-Canto, G., Zarco-Tejada, P., Jimenez-Munoz, J., Sobrino, J., DE

Miguel, E., Villalobos, F. J., 2006. Detection of Water Stress in an

Olive Orchard With Thermal Remote Sensing Imagery. Agric. For.

Meteorol. 136: 31–44. doi: 10.1016/ j.agrformet.2006.01.008.

Sepulcre-Canto, G., Zarco-Tejada, P., Jimenez-Munoz, J., Sobrino, J.,

Soriano, M., Fereres, E., 2007. Monitoring Yield And Fruit Quality

Parameters in Opencanopy Tree Crops Under Water Stress.

Implications for ASTER. Remote Sens. Environ. 107: 455–470. doi:

10.1016/j.rse.2006.09.014.

Sepúlveda-Reyes, D., Ingram, B., Bardeen, M., Zúñiga, M., Ortega-Farías, S.,

Poblete-Echeverría, C. 2016. Selecting canopy zones and thresholding

approaches to assess grapevine water status by using aerial and ground-

based thermal imaging. Remote Sensing, 8(10): 822.

Shanahan, J. F., Schepers, J. S., Francis, D. D., Varvel, G. E., Wilhelm, W.

W., Tringe, J. M., Major, D. J., 2001. Use Of Remote-Sensing Imagery

To Estimate Corn Grain Yield. Agronomy Journal, 93: 583-589.

Simelli, I., Tsagaris, A. 2015, September. The Use of Unmanned Aerial

Systems (UAS) in Agriculture. In HAICTA (pp. 730-736).

Stark, B., Chen, Y., 2014. Optimal Collection of High Resolution Aerial

Imagery with Unmanned Aerial Systems, in Unmanned Aircraft


Systems (ICUAS), 2014 International Conference on, pp. 89–94, IEEE.

Stark, B., Zhao, T., Chen Y., 2016. An Analysis of the Effect of the

Bidirectional Reflectance Distribution Function on Remote Sensing

Imagery Accuracy from Small Unmanned Aircraft Systems. (ICUAS),

2016 International Conference. Pp. 1342-1350., IEEE.

Stone, M. L., Solie, J. B., Raun, W. R., Whitney, R. W., Taylor, S. L., Ringer,

J. D., 1996. Use of Spectral Radiance For Correcting in Season

Fertilizer Nitrogen Deficiencies in Winter Wheat. Transactions of the

ASAE, 39: 1623-1631.

Su, J., Liu, C., Coombes, M., Hu, X., Wang, C., Xu, X., ..., Chen, W. H. 2018.

Wheat yellow rust monitoring by learning from multispectral UAV

aerial imagery. Computers and electronics in agriculture, 155: 157-166.

Suárez, L., Zarco-Tejada, P.J., Berni, J.A., González-Dugo, V., Fereres, E.,

2009. Modelling PRI for Water Stress Detection Using Radiative

Transfer Models. Remote Sens. Environ. 113: 730–744.

Tian, J., Wang, L., LI, X., Gong, H., SHI, C., ZHONG, R., LIU, X., 2017.

Comparison of UAV and WorldView-2 Imagery For Mapping Leaf

Area Index Of Mangrove Forest. International Journal of Applied Earth

Observation and Geoinformation, 61: 22-31.

Tunca, E., Köksal, E.S., Çetin, S., Ekiz, N.M., BALDE, H., 2018. Yield And

Leaf Area Index Estimations for Sunflower Plants Using Unmanned

Aerial Vehicle Images, Environ Monit. Assess. 190:682.

Turhan, H., Genç, L., Bostanci, Y.B., Sümer, A. Kavdir, Y., Türkmen O.S.,

2008. Assessment of the Effect of Salinity on the Early Growth Stage

of the Common Sunflower (Sanay Cultivar) Using Spectral

Discrimination Techniques, African Journal of Biotechnology,

7(6):750-756.

Whitehead, K., Hugenholtz, C. H. 2014. Remote sensing of the environment


with small unmanned aircraft systems (UASs), part 1: A review of

progress and challenges. Journal of Unmanned Vehicle Systems, 2(3):

69-85.

Whitehead, K., Hugenholtz, C. H., Myshak, S., Brown, O., LeClair, A.,

Tamminga, A., ..., Eaton, B. 2014. Remote sensing of the environment

with small unmanned aircraft systems (UASs), part 2: scientific and

commercial applications. Journal of unmanned vehicle systems, 2(3):

86-102.

Xiang, H., Tian, L., 2011b, Development of a Low-Cost Agricultural Remote

Sensing System Based on an Autonomous Unmanned Aerial Vehicle

(UAV), Biosystems Engineering, 108(2): 174-190.

Xiang, H., Tian, L., 2011a. Method for Automatic Georeferencing Aerial

Remote Sensing (RS) Images From an Unmanned Aerial Vehicle

(UAV) Platform. Biosystems Engineering, 108, 104e113.

Xue, J., Su, B., 2017. Significant Remote Sensing Vegetation Indices: A

Review of Developments and Applications. Journal of Sensors, 2017.

Yang, K., Yang, G. Y., Fu, S. I. H. 2020. Research of control system for plant

protection UAV based on pixhawk. Procedia Computer Science, 166:

371-375.

Zarco-Tejada, P. J., González-Dugo, V., Berni, J. A. J., 2012. Fluorescence,

Temperature and Narrow-Band Indices Acquired from A UAV

Platform for Water Stress Detection Using a Micro-Hyperspectral

Imager and A Thermal Camera. Remote Sens. Environ. 117: 322–337.

doi: 10.1016/j.rse.2011.10.007.

Zarco-Tejada, P.J., González-Dugo, V., Williams, L., Suárez, L., Berni, J.A.,

Goldhamer, D., Fereres, E., 2013. A PRI-based Water Stress Index

Combining Structural And Chlorophyll Effects: Assessment Using

Diurnal Narrow-Band Airborne Imagery And The CWSI Thermal


Index. Remote Sens. Environ. 138: 38–50.

Zarco-Tejada, P.J., González-Dugo, V., Williams, L., Suárez, L., Berni, J.A.,

Goldhamer, D., Fereres, E., 2013. A PRI-based Water Stress Index

Combining Structural And Chlorophyll Effects: Assessment Using

Diurnal Narrow-Band Airborne Imagery And The CWSI Thermal

Index. Remote Sens. Environ. 138: 38–50.

Zhang, C., Kovacs, J. M., 2012. The Application of Small Unmanned Aerial

Systems for Precision Agriculture: A Review. Precision Agriculture,

13(6): 693-712.

Zhang, G., Wu, Q., Cui, M., Zhang, R. 2019. Securing UAV communications

via joint trajectory and power control. IEEE Transactions on Wireless

Communications, 18(2): 1376-1389.

Zhao, T., Stark, B., Chen, Y., Ray, A. L., Doll, D., 2015. A Detailed Field

Study Of Direct Correlations Between Ground Truth Crop Water Stress

And Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) From Small

Unmanned Aerial System (sUAS). Unmanned Aircraft Systems

(ICUAS), 2015 International Conference on IEEE.

Zhao, T., Stark, B., Chen, Y., Ray, A. L., Doll, D., 2016. More Reliable Crop

Water Stress Quantification Using Small Unmanned Aerial Systems

(sUAS). IFAC-Papers On Line, 49(16): 409-414.

Zhao, T., Stark, B., Chen, Y., Ray, A. L., Doll, D., 2016. More Reliable Crop

Water Stress Quantification Using Small Unmanned Aerial Systems

(sUAS). IFAC-Papers On Line, 49(16): 409-414.

Zhao, X., Yang, G., Liu, J., Zhang, X., Xu, B., Wang, Y., ..., Gai, J. 2017.

Estimation of soybean breeding yield based on optimization of spatial

scale of UAV hyperspectral image. Transactions of the Chinese Society

of Agricultural Engineering, 33(1): 110-116.

Zúñiga, C., Khot, L.R., Jacoby, P., 2016. Sankaran, S. Remote Sensing Based


Water-Use Efficiency Evaluation in Sub-Surface İrrigated Wine Grape

Vines. Proc. SPIE 9866.


BÖLÜM 12

Glütensiz Gıda Ürünlerinin Geliştirilmesinde Alternatif Bir

Kaynak: Yalancı Tahıl (Pseudocereal) Tohumları

Öğr. Gör. Zeynep NALE1

1 Bandırma Onyedi Eylül Üniversitesi, Susurluk Meslek Yüksekokulu, Gıda İşleme Bölümü, Balıkesir, Türkiye, [email protected] ORCID: 0000-0003-1700-8597


Giriş

Tüketiciler son yıllarda günlük rutinlerini daha sağlıklı bir yaşam

tarzına ve buna uygun beslenme alışkanlıklarına entegre etmeye

odaklanmaktadır. İnsan beslenmesinde kullanılabilecek çok zengin bir

bitkisel kaynak çeşitliliği olsa da çeşitli sağlık problemleriyle ilgili

oluşabilecek risklerden dolayı çok daha az tür besin kaynağı olarak

kullanılmaktadır. Son zamanlarda yapılan bir dizi araştırmadan elde

edilen sonuçlar, tahıl bazlı glütensiz ürünlerin beslenme kalitesinde bir

iyileştirmeye ihtiyaç duyduğunu vurgulamaktadır.

Günden güne artan nüfusun taleplerini karşılamak amacıyla diyetin

besinsel bileşimini iyileştirecek yeni gıda maddelerinin ve/veya

formülasyonlarının geliştirilmesine ve böylece daha az sağlık problemi

yaşayan bireylerden oluşan bir topluma ulaşmaya yönelik çalışmalar

yoğun şekilde devam etmektedir. Araştırmacıların ilgisi son birkaç

yıldır yoğun olarak halihazırda kullanılan mahsullerin kullanım

imkanlarının daha da artırılması ve yeterince kullanım alanı bulamayan

kaynakların çok çeşitli şekillerde kullanılabilirliğinin artırılmasını

sağlamaya odaklanmış durumdadır. Fenolik maddeler başta olmak

üzere biyoaktif bileşenler ve besinsel bileşim açısından zengin yapıları,

bunun yanı sıra yüksek fitokimyasal (hastalıkları önleyici ve koruyucu

bileşikler içeren bitki kimyasalları) profilleriyle yalancı tahıllara olan

ilgi artmaktadır. Ayrıca yalancı tahılların amino asit profili ve esansiyel

amino asit indeksi, biyolojik değeri, protein verimlilik oranı ve

beslenme indeksi gibi beslenme özellikleri, buğday, pirinç ve mısır gibi

geleneksel tahıllara kıyasla daha yüksektir. Yapılan son çalışmalar


yalancı tahıllarda bulunan fenolik maddelerin, oksidatif stresin

önlenmesinin ve/veya azaltılmasının sağlanması, anti-kanser, anti-

diyabetik, anti-inflamatuar, anti-hipertansif etki ve kardiyovasküler

hastalıkların önlenmesi gibi çeşitli sağlık yararları olduğunu

göstermiştir. Bu nedenle yalancı tahılların ticarileşme oranının

artırılmasıyla birlikte glütensiz ürünlerin daha lezzetli ve talep edilir

düzeye gelmeleri sağlanırken söz konusu ürünlerin formülasyonları

yeterli ve dengeli beslenmeye yardımcı olacak besinsel bileşim

zenginliğinde geliştirilecektir.

Yalancı Tahıl Tohumlarının Glütensiz Diyet Ürünlerinde Kullanımı

Yalancı Tahıl Tohumu Nedir?

İnsanlığın hayatta kalmasına yönelik en büyük tehdit, nüfus artışı ile

gıda arzı arasındaki sürekli artan uçurum olarak değerlendirilmektedir.

Birleşmiş Milletler’in son yaptığı nüfus tahmini raporuna göre;

günümüzde 7.7 milyon olan insan nüfusunun önümüzdeki 30 yıl

içerisinde 2 milyar kişi daha artarak 2050 yılına gelindiğinde 9.7 milyar

kişiye ulaşması beklenmektedir. Bununla birlikte gün geçtikçe artan bir

protein ihtiyacının olduğu yıllar öncesinden üzerinde durulmaya

başlanan önemli konulardan biridir (United Nations, 2019).

Proteinler, fizyolojik işlevlerde yer alan önemli bir biyo-makromolekül

grubu olup gıda kaynağı ve beslenme açısından bakıldığında, herhangi

bir tahılın insan gıdası olarak kullanışlılığı veya işlevselliği, öncelikle

proteinin miktarına ve kalitesine bakarak değerlendirilmektedir. Doğal


bitkisel proteinler, güvenirlikleri, yüksek biyo-uyumlulukları ve besin

değerleri ile düşük maliyetleri nedeniyle kullanışlı kaynaklar arasında

gösterilmektedir. Bu nedenle, temel amino asitler açısından zengin yeni

bitkisel proteinler bulmak, gıda ve ilaç endüstrileri için büyük önem arz

etmektedir (Kline ve ark., 2017).

Tahıl işlevselliği temelde tohumun genetik yapısına ve çevresel

faktörlerin karbonhidratlar, proteinler, vitaminler, mineraller ve fenolik

fitokimyasallar gibi tahılın temel bileşenleri üzerindeki etkisine

bağlıdır. Bu nedenle tahıl tanesi bir bileşen açısından çok zengin

olabilirken diğer bileşenler açısından yetersiz bileşime sahip

olabilmektedir. Bu durumun üstesinden gelebilmek için And Dağları

coğrafyasında yetişen yalancı tahıllar gibi kaynakların kullanım

imkanlarının geliştirilmesi yoluna gidilmektedir. Besin kaynağı olarak

sahip oldukları yüksek potansiyel ve fitokimyasal madde içeriği ile

glütensiz diyetlerde kullanılabilme imkanları söz konusu tahıllara olan

ilginin gün geçtikçe artmasını sağlamaktadır. Bu yeni bitki türlerinin

tarımsal ürünler ve gıda kaynaklarının çeşitlendirilmesi ve

geliştirilmesi noktasında önemli bir role sahip olacağı

değerlendirilmektedir. Sağlık üzerine çok sayıda olumlu etkiye sahip bu

popüler tohumlardan yeni gıdaların geliştirilmesi toplum sağlığının

daha iyi bir seviyeye taşınmasında mükemmel bir fırsat sunabilir, bu

nedenle tüketiciler, gıda üreticileri ve bilim insanları açısından yalancı

tahıllarla ilgili gelişmeler dikkatle takip edilmektedir (Gul ve ark.,

2016).


American Heritage Dictionary of English'e göre, "yalancı tahıl (İng.

pseudocereal)” çim ailesine ait olmayan ancak ekmek ve diğer temel

gıdalar için un olarak kullanılan meyve ve tohumları üreten herhangi

bir bitki olarak tanımlanmaktadır. Günümüzde en çok bilinen üç yalancı

tahıl; amarant (Amaranthceae familyası; Amaranth caudatus,

Amaranth cruentus, Amaranth hypochondriacus), kinoa

(Chenopodiaceae familyası; Chenopodium quinoa sub sp. quinoa), ve

karabuğday (arap darısı, sert buğday) (Polygonacea familyası;

Fagopyrum esculentum) olarak belirtilebilir (Alvarez-Jubete ve ark.,

2010).

Karabuğday, amarant ve kinoa gibi yalancı tahılların tanelerinin

flavonoidler, fenolik asitler, yağ asitleri, vitaminler gibi sağlık üzerine

olumlu etkileri bulunan önemli moleküller açısından zengin bir

bileşime sahip olduğu belirtilmektedir. Tam tahıl tüketiminin kanser,

kardiyovasküler hastalıklar, yüksek tansiyon, diyabet gibi hastalıkların

görülme sıklığının azalmasıyla ilişkili olduğu gözlemlenmiştir. Yüksek

kaliteli proteinleri, amino asitleri, fitokimyasalları ve minerallerine

rağmen, yalancı tahıl tanelerinin ve bu taneler kullanılarak geliştirilen

ürünlerin ticarileştirilmesi, besin bileşimleriyle ilgili araştırma

boşlukları ve ayrıca söz konusu tanelerin işlenmesi ve kullanımı ile

ilgili yeni teknolojilerin bulunmaması nedeniyle hala oldukça sınırlıdır

(Haros ve Schoenlechner, 2017).

Yalancı tahıllar endüstriyel uygulamalarda az kullanılan mahsuller

olmakla birlikte, glüten içermeyen ancak sayısız temel besin

maddesinin yanı sıra yüksek kalitede protein içeren tohumlardır. Ayrıca


sözde tahıllar yapılarında birçok tarımsal farmasötik ve endüstriyel

pratik alanına sahip saponinleri bulundurmaktadır. Saponinler

hemolitik ve antilipemik aktiviteye sahip moleküller olup kan

serumundaki kolesterol seviyesini düşürme yeteneğine sahiptir

(Valcárcel-Yamani ve Lannes, 2012). Yalancı tahıl tohumlarına ilişkin

bazı fizikokimyasal özellikler aşağıdaki tablolarda yer almaktadır.

Tablo 1: Amarant, karabuğday ve kinoanın bazı fizikokimyasal özellikleri (Collar ve Angioloni, 2014)

Parametre Amarant Karabuğday Kinoa

Nem (g/100 g un) 12,31±0,29 13,86±0,32 12,05±0,36

Yağ (g/100 g un) 5,08±0,18 2,52±0,09 3,44±0,19

Kül (g/100 g un) 1,59±0,05 1,67±0,09 2,10±0,10

Protein (g/100 g un) 11,00±0,23 13,07±0,15 11,32±0,16

Çözünmez Diyet Lifi (g/100 g un)

7,91±0,85 5,81±0,75 9,13±0,96

Çözünür Diyet Lifi (g/100 g un)

5,66±0,95 6,12±1,02 5,37±1,03

Toplam Lif (g/100 g un) 13,57±1,4 11,94±1,32 14,5±0,98

Sindirilebilir Karbonhidrat (g/100 g un)

56 56 57

Tablo 2: Amarant, karabuğday ve kinoanın esansiyel aminoasit içeriği (g aminoasit/100g protein) (Joshi ve ark., 2018; Nowak ve ark., 2016; Tien ve ark., 2018)

Aminoasit (g/100g protein) Amarant Karabuğday Kinoa Fenilalanin 3,7-4,7 1,3-7,2 3,0-4,7

İzolösin 2,7-4,2 1,1-4,1 0,8-7,4 Lisin 4,8-8,0 4,2-8,6 2,4-7,8 Lösin 4,2-6,9 2,2-7,6 2,3-9,4

Metiyonin 1,6-4,6 0,5-2,5 0,3-9,1 Treonin 3,3-5,0 3,9-4,0 2,1-8,9

Triptofan 0,9-1,8 1,83 0,6-1,9 Valin 3,9-5,0 2,3-6,1 0,8-6,1


Tablo 3: Amarant, karabuğday ve kinoanın doymamış yağ asidi içeriği (% kuru madde) (Shukla ve ark., 2018; Tang ve ark., 2016; Vera ve ark., 2019)

Doymamış Yağ Asidi İçeriği (%kuru madde)

Amarant Karabuğday Kinoa

Erusik Asit 0,0-0,1 0,2-0,5 0,0-1,5

Gondoik Asit 0,2-0,3 1,8-3,1 0,6-1,6

Linoleik Asit (ω-6) 37,1-45,9 31,4-44,6 44,9-58,6

Linolenik Asit (ω-3) 0,6-1,4 0,0-5,3 3,0-11,1

Oleik Asit 22,7-31,8 35,7-47,9 15,7-31,1

Palmitoleik Asit - 0,15-0,2 -

Vaccenic Asit 1,4-2,00 - 1,3-1,7

ω-6/ω-3 33,0-68,9 - 4,7-19,6

Tablo 4: Amarant, karabuğday ve kinoanın mineral madde içeriği (% kuru madde) (Joshi ve ark., 2018; Nowak ve ark., 2016; Zhang ve Xu, 2017)

Mineral madde (mg/100 g kuru madde)

Amarant Karabuğday Kinoa

Potasyum 290-434 450 656-1475 Fosfor 441-455 330-395,3 140-530

Kalsiyum 175-206 46,5-50,4 27,5-148,7 Magnezyum 254-266 390 207-502

Sodyum 0,6 - 11,0-31,0 Demir 12-17,4 11,8-14,9 1,1-16,7 Çinko 3,7-5,2 2,1-2,4 0,8-4,8

Manganez 4 1,2-1,8 - Bakır 0,77 0,9-1,6 1-9,5


Tablo 5: Amarant, karabuğday ve kinoanın vitamin içeriği (% kuru madde)(Coelho ve ark., 2018; Joshi ve ark., 2019; Rybicka ve Gliszczynska-Swiglo, 2017; Tang ve

ark., 2016)

Vitaminler (mg/100 g kuru madde) Amarant Karabuğday Kinoa

Vitamin B1 (Tiamin) 0,01-0,1 0,1-3,3 0,3-0,4

Vitamin B2 (Riboflavin) 0,04-0,41 0,06-10,6 0,3-0,4

Vitamin B3 (Niasin) 0,01-8,04 2,1-18,0 1,1-1,5

Vitamin B6 (Pridoksin) 0,04-0,6 0,27-0,33 0,5

Folik Asit 0,05-0,07 - 0,18

Vitamin E (mg/kg kuru madde) 15,4 9,5-16,4 24,7

Toplam Karetenoid Madde (mg/kg kuru madde)

3,7-4,7 - 4,6-4,8

Lutein 3,6-4,4 3,71 5,8-12

Zeaksantin 0,3 - 0,3-5,4

β-karoten - 1,05 1,1

Glüten Nedir?

Buğday dünyada üretimi ve tüketimi en çok yapılan önemli gıda

bileşenlerindendir. Buğday çekirdeği %8-15 oranında protein

içermekte ve bu proteinin %10-15’i albümin/globülin, %85-90’ı

glütenden oluşmaktadır. Glüten başlıca gliadin ve glütenin

fraksiyonlarından oluşan kompleks yapıda bir protein çeşididir (Wieser,

2007). Glüten proteinleri insan gastrointestinal enzimlerine dirençli

yüksek glutamin (%26-53) ve prolin (%10-29) içerikleri ile karakterize

edilmektedir (Scherf ve ark., 2016).

Glüten proteini içerdiği kükürt miktarı veya moleküler ağırlığı temel

alınarak α-, β-, γ- ve ω- gibi alt gruplara ayrılabilir. Isıya dayanıklı bir

protein olan glüten genişletici bir faktör olarak hareket etme yeteneğine


sahiptir. İşlenmiş gıdalarda gelişmiş doku, lezzet ve nem tutma

kapasitesi sağlanması için önemli bir bileşendir (Kucek ve ark., 2015).

Glüten İntoleransı Nedir?

İnsanların beslenme rutininde binlerce yıldır yer alan ve temel

bileşenlerden biri olan tahıl grubu, günlük enerji ihtiyacının yaklaşık

%50’sini karşılamakta, pek çok toplulukta günlük protein ihtiyacının

neredeyse yarısını karşılayan bir konumda yer almaktadır. Bununla

birlikte bazı tahıl proteinleri hassas kişilerde aşırı duyarlılık

reaksiyonlarını tetikleyebilmekte, kronik hastalık koşullarının

oluşmasına sebep olabilmektedir (Jayawardana ve ark., 2019).

Glüten intoleransı dünya çapında büyüyen bir salgın halini almaktadır.

Çölyak hastalığı, buğday alerjisi, glüten hassasiyeti ve çölyak olmayan

glüten duyarlılığı glüten tüketimine bağlı olarak gelişen en önemli

rahatsızlıklardır. İnsan nüfusunun %0,3-0,6 oranı arasında yer alan

önemli bir kısmı söz konusu rahatsızların birinden muzdariptir

(Zevallos ve ark., 2017).

Glüten intoleransı, buğday, çavdar ve arpada bulunan prolamin alımıyla

tetiklenen bir enteropatidir. Glütenin yutulması, iltihaplanma, lenfosit

infiltrasyonu, villöz düzleşme ve kript hiperplazisi ile farklılaşan ince

bağırsak mukozasında ciddi hasara neden olmaktadır. Glüten

intoleransı rahatsızlıkları içerisinde en şiddetli ve ağır seyreden

seyreden çölyak hastalığıdır. İshal, karın ağrısı ve kilo kaybı, teşhis

edilmiş aktif çölyak hastalığının (CD) tipik gastrointestinal


semptomlarıdır; ancak çölyak hastalığının sessiz formu genellikle

yetişkinlerde görülmektedir (Sánchez ve ark., 2007).

Çölyak hastalığı buğdayın gliadin fraksiyonuna, çavdardaki prolamin

ve sekalin fraksiyonlarına, arpadaki hordein fraksiyonuna ve yulaftaki

avidin fraksiyonuna karşı ömür boyu süren bir çeşit intoleranstır.

Çölyak hastalığından muzdarip kişilerde glüten alımına tepki olarak

bağırsakta iltihaplanmalar ve bu iltihaplanma durumunun bir sonucu

olarak da demir, folik asit, kalsiyum, yağda çözünen vitaminler gibi pek

çok besinsel bileşimin emiliminde yetersizlikler yaşanabilmektedir.

Çölyak hastalığı için tek etkili tedavi hastanın yaşamı boyunca

glütensiz bir diyete sıkı sıkıya bağlı kalmasıdır, bu şekilde zamanla

mukoza dokusunda klinik iyileşmeler de gözlenebilmektedir. Glütensiz

bir diyette kesinlikle bulunmaması gerekenler;

• Buğday, çavdar, arpa, tritikale (buğday ve çavdar melezi), dinkel

(kavuzlu buğday), kamut (Horasan buğdayı, tetraploid bir buğday

türü) ve yulaf unu ve/veya katkı maddeleriyle yapılan ekmek,

tahıl ya da diğer yiyecekler ile bu tahıllardan yapılan yan ürünler

• Koyulaştırıcı ve dolgu maddesi olarak buğday ve glüten türevleri

içeren işlenmiş gıdalar, örneğin; sosisli sandviç, salata sosları,

konserve çorbalar/kurutulmuş çorba karışımları, işlenmiş peynir,

krema sosları vs

• Hap veya tablet bağlayıcı olarak glüten kullanan ilaçlar

(Gallagher ve ark., 2004)


Glütensiz Gıda (ing. Gluten-free food) Kavramı

Glütensiz gıdalara yönelik standart, Codex Alimentarius Komisyonu

(Dünya Sağlık Örgütü) ile Gıda ve Tarım Örgütü tarafından 1976

yılında düzenlenmiş ve kabul edilmiştir. 1981 ve 2000 yıllarında revize

edilen Standart glütensiz gıdaları; buğday veya tüm Triticum

(buğdaygiller familyasından bütün dünyada ıslahı yapılmış tek yıllık

otsu bitki cinsi) çeşitleri içerisinden kılçıksız buğday, kamut (Horasan

buğdayı, tetraploid bir buğday türü), durum buğdayı, çavdar, arpa, yulaf

türlerinin herhangi birini hiç içermeyen veya bunların glüten seviyesi

20 ppm’yi geçmeyen melez çeşitlerini içeren bileşenler şeklinde

tanımlamıştır (Codex Alimentarius 2015).

Glüten, undaki ana iskeleti meydana getiren protein olup hamurun

elastikiyet özelliklerinden sorumludur. Birçok unlu mamulün

görünümüne ve iç yapısına katkıda bulunur. Glütenin uzaklaştırılması

özellikle fırıncılar için büyük sorunlar yaratmakla birlikte şu anda

piyasada bulunan birçok glütensiz ürün düşük kalitede olup kötü ağız

hissi ve lezzete sahiptir (Gallagher ve ark., 2004).

Ekmek yapımında yapısal bir protein görevi gören glüten nişasta ve

diğer küçük bileşenlerin çıkarılmasıyla birlikte akan su ile yıkanarak

undan ayrılabilmektedir. Glüten proteini alkol-su çözeltisindeki

çözünebilirliğine göre; hamur için viskozite ve uzayabilirlik sağlayan

çözünebilir gliadin formu ile hamurun tokluğunu, elastikiyetini ve

viskozitesini sağlayan çözünmeyen glütenin formundan oluşmaktadır

(Wieser, 2007).


Glütenin özellikleri unun hidrasyonundan sonra belirgin hale gelmekte,

oluşan ağ yapı sayesinde gaz tutma kapasitesi artarken ekmek için

yüksek kaliteli bir iç yapı ile uzayabilir bir hamur oluşturmaktadır

(Rakkar, 2007).

Glüten yokluğunda üretilen hamur sıvı olmakta, bu da ekmeğin

piştikten sonraki renk ve kalite özelliklerinde zayıflıklara neden

olmaktadır. Makarna üretiminde pişirme işlemi sırasında dağılmayı

engelleyen sağlam bir yapı oluşturması sebebiyle glüten önemli bir

bileşendir. Sağlam ağ yapı gerektiren yarı tatlı bisküviler hariç olmak

üzere bisküvi ve kurabiye üretiminde glüten iskeletli bir protein yapısı

asgari düzeyde gerekli olduğu için, glütensiz unlardan bisküvi ve

kurabiye üretiminde kalite problemlerinin yaşanma riski daha düşük

ihtimalli olarak değerlendirilmektedir. Bisküvi üretiminde dokusal

kalite özelliklerinin iyileştirilmesinde nişastanın jelatinleşmesi daha

kritik bir roldedir (Gallagher, 2000).

Glütensiz Gıda Üretiminde Yalancı Tahıl Tohumlarının Kullanımı

Yalancı tahıl taneleri glüten proteini içermez ancak besinsel açıdan

yüksek değere sahip albümin ve globülin proteinleri açısından

zengindir. Amarant ve kinoa unu ile tatlandırıcı eklenerek üretilen

ekmeklerde buğday unuyla üretilen kontrol ekmeklerine benzer hacim,

dilim sertliği ve su aktivitesi değerleri gözlenirken; protein, lipit ve kül

miktarı açısından daha yüksek değerlerin bulunduğu belirtilmiştir

(Alencar ve ark., 2015).


Amarant, kinoa ve karabuğday, glütensiz diyet formülasyonlarında

sıklıkla kullanılan ve aynı zamanda oldukça besleyici olan yalancı

tahıllardır. Yapılmış bir çalışmada mısır unuyla üretilmiş ekmeklere

kıyasla amarant unu kullanılarak üretilen glütensiz ekmeklerde protein

oranının %32, lif içeriğinin ise %152 arttığı ve iki un çeşidiyle üretilen

ekmeğin duyusal değerlendirmelerde benzer puanlar aldığı

belirtilmiştir (Gambus ve ark., 2002). Kinoa ve amarant unu birlikte

kullanılarak üretilen ekmeklerde ise ekmek dilimlerinin daha yüksek

hacme sahip olduğu ve lif miktarının arttığı belirtilmiştir (Schönlechner

ve Berghofer 2002).

Glütensiz diyetlerde buğday unu yerine pirinç unu kullanımı

gelenekselleşmiş bir uygulama sayılmaktadır. Bazı araştırmacıların

glütensiz un kullanarak geliştirdikleri ürünlerdeki kaliteyi artırmak için

çeşitli hidrokolloidler, emülsifiyerler ve enzimler kullanıldığı

belirtilmektedir (Preichardt ve ark., 2011, Sumnu ve ark., 2010).

Glütensiz un kullanılarak üretilen fırıncılık ürünlerinin glütenli un

kullanılarak üretilen ürünlere kıyasla daha düşük miktarda protein, B

grubu vitaminler ve diyet lif içerdiği belirtilmektedir. Bu sebeple

glütensiz un kullanılan ürünlerin besinsel bileşimini zenginleştirmeye

yönelik çeşitli uygulamaların geliştirilmesi gerektiği belirtilmektedir

(Dickey ve Kearney, 2006).


Yalancı Tahıl Tohumları Kullanılarak Glütensiz Gıda

Üretilmesine Yönelik Gerçekleştirilmiş Bazı Akademik Araştırmalar

Yalancı tahıl tohumları kullanılarak glütensiz ekmek üretimine yönelik

yapılmış bir çalışmada amarant, karabuğday ve kinoa unları ile pirinç

ve patates nişastası (50:50) unları kullanılarak üretilen (kontrol grubu)

ekmeklerin çeşitli fizikokimyasal özellikleri karşılaştırılmıştır. Yalancı

tahıl tohumlarının unları kullanılarak üretilen ekmeklerin daha yüksek

protein, diyet lifi, kalsiyum, demir, E vitamini ve polifenolik madde

içerdiği belirtilmiştir (Alvarez‐Jubete ve ark., 2009).

Amaranthus spinosus ve Amaranthus hypochondriacus unları

kullanılarak ekmeğin besinsel ve teknolojik özelliklerinin

geliştirilmesine yönelik yapılmış bir çalışmada amarant unu

kullanımının son ürün olan ekmekte protein, lipit, diyet lifi, kül ve

miyo-inositol miktarını artırdığı görülmüştür. A. hypochondriacus unu

kullanılarak üretilen ekmeklerin kabul edilebilirliğinin daha yüksek

olduğu belirtilirken amarant unu takviyesiyle yetişkinlerdeki günlük

demir ve çinko minerali ihtiyacının karşılanabileceği ifade edilmiştir

(Miranda ve ark., 2019).

Glütensiz un kullanılarak ürün geliştirilmesine yönelik yapılmış bir

çalışmada; %70 sorgum unu yanında mısır, patates, pirinç ve manyok

nişastası unlarının kombinasyonları kullanılarak üretilen hamurların ve

bu hamurlardan pişirilen ekmeklerin fiziksel özelliklerinde belirgin

iyileşmeler gözlendiği belirtilmiştir (Onyango ve ark., 2011).


Kinoa unu kullanılarak üretilen ekmeklerin besinsel ve fizikokimyasal

özelliklerinin incelendiği bir çalışmada 25g kinoa unu+75g buğday unu

ve 50g kinoa unu+50g buğday unu olacak şekilde deneme desenlerinin

oluşturulduğu ve bu formülasyonlara göre ekmeklerin üretildiği

belirtilmiştir. Kinoa unu kullanılan ekmeklerde hacimlerin, kırıntı

sertliklerinin ve kabul edilebilirliğin daha düşük olduğu ancak kinoa

unu miktarı arttıkça diyet lif miktarının, kalsiyum, demir ve çinko

miktarının da arttığı ifade edilmiştir. Çalışma sonucunda ürünlerin

duyusal kabul edilebilirlikleri göz önünde bulundurularak tamamen

kinoa unu kullanımından ziyade %25’lik bir katkının önerildiği

görülmektedir (Iglesias-Puig ve ark., 2015).

Glütensiz kurabiye üretimine yönelik yapılmış bir optimizasyon

çalışmasında farklı oranlarda darı unu, çiya tohumu unu, karabuğday

unu kullanıldığı, kontrol örneklerinin ise buğday unu ile üretildiği

belirtilmiştir. Analizler sonucunda darı unu kullanılan

formülasyonlarda protein oranının yüksek, kurabiye yüksekliğinin

düşük ve çapının daha geniş olduğu belirtilirken ideal kurabiye üretimi

için hamura %7,5 çiya tohumu unu+%40 darı unu ve %52,5 karabuğday

eklenmesi gerektiği ifade edilmiştir (Brites ve ark., 2019).

Pirinç ve karabuğday unu kullanılarak glütensiz kurabiye formülasyonu

geliştirmeye yönelik yapılmış bir çalışmada 90:10, 80:20 ve 70:30

(pirinç:karabuğday) oranlarında olacak şekilde un karışımları

kullanılarak kurabiye üretimlerinin gerçekleştirildiği belirtilmiştir.

Kontrol örneği kurabiyelerin buğday unu kullanılarak üretildiği çalışma

kapsamında pirinç ve karabuğday unu karışımı kullanılarak üretilen


kurabiyelerin ortalama partikül boyutunun daha büyük bulunduğu ifade

edilmiştir. Karışımlarda pirinç unu oranı arttıkça kurabiyelerdeki

parlaklığın arttığı, karabuğday unu oranı arttıkça rengin daha

koyulaştığı belirtilmiştir. Ayrıca yine kurabiyelerdeki karabuğday unu

oranı arttıkça duyusal değerlendirmelerde aroma, kırılganlık ve

çiğneme kriterlerinde puan artışı gerçekleştiği ifade edilmiştir (Torbica

ve ark., 2012).

Yalancı tahıl taneleri, dikotiledon bitki türlerine ait yenilebilir tohumlar

olup mükemmel besinsel değere sahip glütensiz (İng. gluten-free)

tahıllar olarak insan diyetlerinde güncel bir trend haline gelmektedir.

Besinsel bileşimlerinin zenginliği iyi bir nişasta, lif, protein, mineral,

vitamin kaynağı olmalarının yanı sıra biyoaktif bileşen (fenolik

bileşenler) ve fitokimyasallar (fitosteroller, fitosteroidler gibi)

açısından zengin olmalarından ileri gelmektedir (Martínez-Villaluenga

ve ark., 2020)

Kinoa ununun ekmek yapımında kullanılabilirliğinin araştırıldığı bir

çalışmada; kinoa, pirinç ve darı unlarından oluşan hammaddelerin

kullanıldığı ve kinoa ununun hamura %40-100 arasında değişen

oranlarda eklendiği belirtilmiştir. Kinoa unu kullanılan ekmeklerde

hacmin daha yüksek bulunduğu ve üretim sırasındaki fermantasyon

aşamasında oluşan gazın hamura daha homojen bir yapıda dağıldığı

ifade edilmiştir. Çalışmanın sonucu olarak çölyak hastaları için

geliştirilecek diyet ürünlerde kinoa ununun bir alternatif olarak

değerlendirilebileceği belirtilmiştir (Elgeti ve ark., 2014).


Glütensiz kurabiye üretiminde ekşi (İng. tartary) karabuğday tohumu

unu kullanımının ürünün fizikokimyasal nitelikleri üzerine etkisinin

incelendiği bir çalışmada pirinç unu:karabuğday unu oranı 70:30 olacak

şekilde kurabiyelerin üretildiği belirtilmiştir. Analizler neticesinde

kurabiye hamuruna ekşi karabuğday tohumu unu eklenmesinin ürünün

fenolik madde (kuersetin) miktarını ve antioksidan kapasitesini

artırdığının, glisemik indeksini ise düşürdüğünün belirlendiği ifade

edilmiştir (Molinari ve ark., 2018).

Glütensiz kurabiye üretiminde kinoa ununun kullanılabilirliğinin

araştırıldığı bir çalışmada farklı oranlarda (%5,10,15) kinoa unu

kullanılarak kurabiye hamurlarının geliştirildiği ve pişirilen

kurabiyelere duyusal analizlerin yapıldığı belirtilmiştir. Çalışmanın

sonucu olarak %10’luk kinoa unu takviyesi yapılmış kurabiyelerin

duyusal değerlendirme puanlarının daha yüksek bulunduğu, tercih

edilirliği en yüksek bulunan kurabiyenin un kombinasyonunun

kinoa:pirinç:yulaf (10:45:45) şeklinde hazırlandığı ifade edilmiştir

(Kaur ve Kaur 2017).

Glütensiz makarna üretmeye yönelik yapılmış bir çalışmada ilk olarak;

Rcommander yazılımı kullanılarak hamura eklenecek amarant, kinoa

ve pirinç unu oranlarını belirlemeye yönelik bir optimizasyon çalışması

yapıldığı belirtilmiştir. Belirtilen içeriklerle geliştirilebilecek en iyi

makarna hamuru formülasyonunun %50 pirinç unu, %40 kinoa unu,

%10 amarant unu kullanılarak üretilebileceği ifade edilirken, bu

kombinasyonla üretilen makarnaların esneklikleri ve duyusal

değerlendirmelerinin yüksek bulunduğu belirtilmiştir. Ancak söz


konusu formülasyona sahip makarnaların sertlik niteliği açısından

geliştirilmesi gerektiği değerlendirilmiştir (Makdoud ve Rosentrater

2017).

Glüten intoleransı bulunan kişiler için “glütensiz tahıl bar” üretimine

yönelik yapılmış bir çalışmada hammadde olarak kinoa, kahverengi

pirinç, keten tohumu ile kuru meyveler, bağlama ajanı ve tatlandırıcı

olarak bal kullanıldığı belirtilmiştir. Değişik kombinasyonlarda

formülasyonların duyusal değerlendirmesi sonucunda %50 bal

kullanılan örneğin en beğenilen numune olduğu ve söz konusu

numunenin %8,53 nem, %1,34 kül, %10,5 protein, %2,89 yağ, gallik

asit eşdeğeri cinsinden 0,51 mg toplam fenolik madde, %33,87

antioksidan kapasite ve 0.384 µg/g β-karoten içerdiği ifade edilmiştir

(Kaur ve ark., 2018).

Sonuç

Gliadin ve glütenin fraksiyonlarından oluşan glüten, su ile

karıştırıldığında esnek hale gelen bir protein çeşidi olup pastacılık

ürünlerinde hamurun karakteristik özelliklerinden sorumlu olması

sebebiyle yapısal protein olarak da ifade edilmektedir. Glüten

yokluğunun genelde zayıf ve ufalanan bir dokuya, zayıf renge sahip

pişmiş ürüne ve pişme sonrası çeşitli kalite kayıplarına sebep olduğu

belirtilmektedir.

Glütensiz ürünlerle geliştirilecek formülasyonlar gerek tahıl

teknologlarını gerek fırıncılık sektöründe üretim yapanları

zorlamaktadır. Ayrıca glüten intoleransı olan kişilerin rahatsızlıklarının


şiddetine göre glütenli gıdaları hiç tüketememe durumları glütensiz

unlar kullanılarak “glütensiz gıdalar”ın geliştirilmesini zorunlu

kılmaktadır. Amarant, karabuğday, kinoa gibi yalancı tahıl (İng.

pseudocereal) tohumları bu ihtiyacın karşılanmasında en güncel akım

halini almıştır. Yapılmış çalışmalar yalancı tahıl tohumlarının,

kullanıldığı gıda ürününde fizikokimyasal nitelikleri geliştirdiğini

göstermektedir. Besinsel açıdan iyi bir alternatif olmakla birlikte

duyusal kalitenin geliştirilmesi için çalışmalar devam etmektedir.

Yapılmış ve yapılmakta olan çalışmaların neticeleri de göz önünde

bulundurularak önümüzdeki yıllarda glütensiz unlar kullanılarak

üretilmiş gıdaların gerek fizikokimyasal özellikler gerek duyusal kalite

açısından gıda piyasasında daha rekabet edebilir boyuta ulaşacağı

değerlendirilmektedir.


Kaynaklar

Alencar, N. M. M., Steel, C. J., Alvim, I. D., de Morais, E. C., Bolini, H. M.

A. 2015. Addition of quinoa and amaranth flour in gluten-free breads:

Temporal profile and instrumental analysis. LWT-Food Science and

Technology, 62(2): 1011-1018.

Alvarez-Jubete, L., Arendt, E. K., Gallagher, E. 2010. Nutritive value of

pseudocereals and their increasing use as functional gluten-free

ingredients. Trends in Food Science & Technology, 21(2): 106-113.

Alvarez-Jubete, L., Holse, M., Hansen, Å., Arendt, E. K., Gallagher, E. 2009.

Impact of baking on vitamin E content of pseudocereals amaranth,

quinoa, and buckwheat. Cereal chemistry, 86(5): 511-515.

Brites, L. T. G. F., Ortolan, F., Silva, D. W. D., Bueno, F. R., Rocha, T. D. S.,

Chang, Y. K., Steel, C. J. 2019. Gluten-free cookies elaborated with

buckwheat flour, millet flour and chia seeds. Food Science and

Technology, 39(2): 458-466.

Codex Alimentarius. Standard For Foods For Special Dietary Use For Persons

Intolerant To Gluten-CXS 118-1979. Adopted in 1979. Amended in

1983 and 2015. Revised in 2008. (Erişim Tarihi: 28.03.2021).

Coelho, L. M., Silva, P. M., Martins, J. T., Pinheiro, A. C., Vicente, A. A.

2018. Emerging opportunities in exploring the nutritional/functional

value of amaranth. Food & function, 9(11): 5499-5512.

Collar, C., Angioloni, A. 2014. Pseudocereals and teff in complex

breadmaking matrices: Impact on lipid dynamics. Journal of Cereal

Science, 59(2): 145-154.

Dickey, W., Kearney, N. 2006. Overweight in celiac disease: prevalence,

clinical characteristics, and effect of a gluten-free diet. American

Journal of Gastroenterology, 101(10): 2356-2359.


Elgeti, D., Nordlohne, S. D., Föste, M., Besl, M., Linden, M. H., Heinz, V., ...

& Becker, T. 2014. Volume and texture improvement of gluten-free

bread using quinoa white flour. Journal of Cereal Science, 59(1): 41-

47.

Gallagher, E. 2000. The Aplication of Functional Ingredients in Short Dough

Biscuits (Doctoral dissertation, NUI).

Gallagher, E., Gormley, T. R., Arendt, E. K. 2004. Recent advances in the

formulation of gluten-free cereal-based products. Trends in Food

Science & Technology, 15(3-4): 143-152.

Gambus, H., Gambus, F., Sabat, R. 2002. The research on quality

improvement of gluten-free bread by amaranthus flour addition.

Zywnosc, 9(2): 99-112.

Gul, K., Singh, A. K., Jabeen, R. 2016. Nutraceuticals and functional foods:

The foods for the future world. Critical reviews in food science and

nutrition, 56(16): 2617-2627.

Haros, C. M., Schoenlechner, R. (Eds.). 2017. Pseudocereals: chemistry and

technology. John Wiley & Sons.

Iglesias-Puig, E., Monedero, V., Haros, M. 2015. Bread with whole quinoa

flour and bifidobacterial phytases increases dietary mineral intake and

bioavailability. LWT-Food Science and Technology, 60(1): 71-77.

Jayawardana, I. A., Montoya, C. A., McNabb, W. C., Boland, M. J. (2019).

Possibility of minimizing gluten intolerance by co-consumption of

some fruits–A case for positive food synergy? Trends in Food Science

& Technology, 94: 91-97.

Joshi, D. C., Chaudhari, G. V., Sood, S., Kant, L., Pattanayak, A., Zhang, K.,

..., Zhou, M. 2019. Revisiting the versatile buckwheat: reinvigorating

genetic gains through integrated breeding and genomics approach.

Planta, 250(3): 783-801.


Joshi, D. C., Sood, S., Hosahatti, R., Kant, L., Pattanayak, A., Kumar, A., ...,

Stetter, M. G. 2018. From zero to hero: the past, present and future of

grain amaranth breeding. Theoretical and Applied Genetics, 131(9):

1807-1823.

Joshi, D. C., Sood, S., Hosahatti, R., Kant, L., Pattanayak, A., Kumar, A., ...,

Stetter, M. G. 2018. From zero to hero: the past, present and future of

grain amaranth breeding. Theoretical and Applied Genetics, 131(9):

1807-1823.

Kaur, R., Ahluwalia, P., Sachdev, P. A., Kaur, A. 2018. Development of

gluten-free cereal bar for gluten intolerant population by using quinoa

as major ingredient. Journal of food science and technology, 55(9):

3584-3591.

Kaur, S., Kaur, N. 2017. Development and sensory evaluation of gluten free

bakery products using quinoa (Chenopodium Quinoa) flour. Journal of

Applied and Natural Science, 9(4): 2449-2455.

Kline, K. L., Msangi, S., Dale, V. H., Woods, J., Souza, G. M., Osseweijer,

P., Clancy, J. S., Hilbert, J. A., Johnson, F. X., McDonnel, P. C.,

Mugera, H. K. 2017. Reconciling food security and bioenergy:

priorities for action. Gcb Bioenergy, 9(3): 557-576.

Kucek, L. K., Veenstra, L. D., Amnuaycheewa, P., Sorrells, M. E. 2015. A

grounded guide to gluten: how modern genotypes and processing

impact wheat sensitivity. Comprehensive Reviews in Food Science and

Food Safety, 14(3): 285-302.

Makdoud, S., Rosentrater, K. A. 2017. Development and testing of gluten-free

pasta based on rice, quinoa and amaranth flours. Journal of food

Research, 6(4): 91-110.

Martínez-Villaluenga, C., Peñas, E., Hernández-Ledesma, B. 2020.

Pseudocereal grains: Nutritional value, health benefits and current


applications for the development of gluten-free foods. Food and

Chemical Toxicology, 137, 111178.

Miranda-Ramos, K. C., Sanz-Ponce, N., Haros, C. M. 2019. Evaluation of

technological and nutritional quality of bread enriched with amaranth

flour. LWT, 114, 108418.)

Molinari, R., Costantini, L., Timperio, A. M., Lelli, V., Bonafaccia, F.,

Bonafaccia, G., Merendino, N. 2018. Tartary buckwheat malt as

ingredient of gluten-free cookies. Journal of Cereal Science, 80: 37-43.

Nowak, V., Du, J., Charrondière, U. R. 2016. Assessment of the nutritional

composition of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Food chemistry,

193: 47-54.

Nowak, V., Du, J., Charrondière, U. R. 2016. Assessment of the nutritional

composition of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Food chemistry,

193: 47-54.

Onyango, C., Mutungi, C., Unbehend, G., Lindhauer, M. G. 2011.

Modification of gluten-free sorghum batter and bread using maize,

potato, cassava or rice starch. LWT-Food Science and Technology,

44(3): 681-686.

Preichardt, L. D., Vendruscolo, C. T., Gularte, M. A., Moreira, A. D. S. 2011.

The role of xanthan gum in the quality of gluten free cakes: improved

bakery products for coeliac patients. International Journal of Food

Science & Technology, 46(12): 2591-2597.

Rakkar, P. S. 2007. Development of a gluten-free commercial bread (Doctoral

dissertation, Auckland University of Technology).

Rybicka, I., Gliszczynska-Swiglo, A. 2017. Gluten-Free flours from different

raw materials as the source of vitamin B1, B2, B3 and B6. Journal of

nutritional science and vitaminology, 63(2): 125-132.


Sánchez, D., Tucková, L., Burkhard, M., Plicka, J., Mothes, T., Hoffmanová,

I., Tlaskalová-Hogenová, H. 2007. Specificity analysis of anti-gliadin

mouse monoclonal antibodies used for detection of gliadin in food for

gluten-free diet. Journal of agricultural and food chemistry, 55(7):

2627-2632.

Scherf, K. A., Koehler, P., Wieser, H. 2016. Gluten and wheat sensitivities–

an overview. Journal of Cereal Science, 67: 2-11.

Schoenlechner R, Berghofer E. 2002. Investigation of the processing aspects

of the pseudocereals amaranth and quinoa. In: Proceedings of the

International Association of Cereal Chemists Conference. (Montreal,

QC) (2002). p. 73–9.

Shukla, A., Srivastava, N., Suneja, P., Yadav, S. K., Hussain, Z., Rana, J. C.,

& Yadav, S. 2018. Genetic diversity analysis in Buckwheat germplasm

for nutritional traits.

Sumnu, G., Koksel, F., Sahin, S., Basman, A., Meda, V. 2010. The effects of

xanthan and guar gums on staling of gluten-free rice cakes baked in

different ovens. International journal of food science & technology,

45(1): 87-93.

Tang, Y., Li, X., Chen, P. X., Zhang, B., Liu, R., Hernandez, M., ..., Tsao, R.

2016. Assessing the fatty acid, carotenoid, and tocopherol compositions

of amaranth and quinoa seeds grown in Ontario and their overall

contribution to nutritional quality. Journal of agricultural and food

chemistry, 64(5): 1103-1110.

Tang, Y., Li, X., Chen, P. X., Zhang, B., Liu, R., Hernandez, M., ..., Tsao, R.

2016. Assessing the fatty acid, carotenoid, and tocopherol compositions

of amaranth and quinoa seeds grown in Ontario and their overall

contribution to nutritional quality. Journal of agricultural and food

chemistry, 64(5): 1103-1110.


Tien, N. N. T., Trinh, L. N. D., Inoue, N., Morita, N., Hung, P. V. 2018.

Nutritional composition, bioactive compounds, and diabetic enzyme

inhibition capacity of three varieties of buckwheat in Japan. Cereal

Chemistry, 95(5): 615-624.

Torbica, A., Hadnađev, M., Hadnađev, T. D. 2012. Rice and buckwheat flour

characterisation and its relation to cookie quality. Food Research

International, 48(1): 277-283.

United Nations Department of Economic and Social Affairs. World

Population Prospects 2019: Highlights (2019). Çevrimiçi Erişim Linki:

https://www.un.org/development/desa/publications/world-population-

prospects-2019-highlights.html#:~:text=World%20Population%20

Prospects%202019%3A%20Highlights,-17%20June%202019&text

=The%20world's%20population%20is%20expected,United%20Natio

ns%20report%20launched%20today. (Erişim Tarihi, 01.04.2021)

Valcárcel-Yamani, B., Lannes, S. D. S. 2012. Applications of quinoa

(Chenopodium quinoa Willd.) and amaranth (Amaranthus spp.) and

their influence in the nutritional value of cereal based foods. Food and

Public health, 2(6): 265-275.

Vera, E. P., Alca, J. J., Saravia, G. R., Campioni, N. C., Alpuy, I. J. 2019.

Comparison of the lipid profile and tocopherol content of four Peruvian

quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivars (‘Amarilla de

Maranganí,‘Blanca de Juli’, INIA 415 ‘Roja Pasankalla’, INIA 420

‘Negra Collana’) during germination. Journal of cereal science, 88:

132-137.

Wieser, H. 2007. Chemistry of gluten proteins. Food microbiology, 24(2):

115-119.

Zevallos, V. F., Raker, V., Tenzer, S., Jimenez-Calvente, C., Ashfaq-Khan,

M., Rüssel, N., ..., Schuppan, D. (2017). Nutritional wheat amylase-


trypsin inhibitors promote intestinal inflammation via activation of

myeloid cells. Gastroenterology, 152(5): 1100-1113.

Zhang, Q., Xu, J. G. 2017. Determining the geographical origin of common

buckwheat from China by multivariate analysis based on mineral

elements, amino acids and vitamins. Scientific reports, 7(1): 1-8.


BÖLÜM 13

Bitkilerde Nanopartikül Kaynaklı Genotoksik Hasarlar

Öğr. Gör. Dr. Oksal MACAR1

Öğr. Gör. Dr. Tuğçe KALEFETOĞLU MACAR1*

1 Giresun Üniversitesi, Şebinkarahisar Uygulamalı Bilimler Yüksekokulu, Gıda

Teknolojisi Bölümü, 28400, Giresun – Türkiye

ORCID ID Oksal Macar: 0000-0002-5067-8712

ORCID ID Tuğçe Kalefetoğlu Macar: 0000-0002-9946-8054


Giriş

Nanoteknoloji ve tasarlanmış nanopartiküller, son yıllarda dünya

çapında büyük ilgi görmektedir. Nanopartüküllerin herkes tarafından

kabul edilen kesin bir tanımı olmamasına rağmen, en az bir dış boyutu

1 nm – 100 nm arasında yer alan, doğal veya imal edilmiş materyallerin

nanopartikül özelliği gösterdiği kabul edilir (Rodriguez-Garraus ve

diğerleri, 2020). Bu boyuttaki çeşitli parçacıklar binlerce yıldır insanlık

tarafından kullanılmasına rağmen, bu materyallerin sentezlenebil-

mesinin ve özelliklerinin değiştirilebilmesinin başarılması oldukça

yenidir. Nano ölçekteki materyallerle ilgilenen Nobel ödüllü Richard P.

Feynman tarafından 1959’da sunulduğundan bu yana, “nanoteknoloji”

bilim dalında devrim niteliğinde gelişmeler olmuştur (Feynman, 1960).

Günümüzde, Tüketici Ürünleri Envanteri'nde (CPI) listelenen 622

şirkete ait 1800'ün üzerinde nanoteknoloji tabanlı ürün ticari olarak

mevcuttur (Vance ve diğerleri, 2015). Küresel nanoteknoloji endüstrisi

2020 yılına kadar 75,8 milyar ABD dolarına ulaşmıştır (Barabadi ve

diğerleri, 2019). Nano ölçekli malzemelerin yeni ve benzersiz fiziksel,

kimyasal, elektriksel ve optik özellikleri, bu malzemelerin geniş bir

kullanım alanı bulmalarını sağlamıştır. Yeni teknik gelişmeler

sayesinde, nano ölçekli malzemeler; elektronik, manyetik ve

optoelektronik, biyomedikal, farmasötik, kozmetik, enerji, çevresel,

katalitik ve malzeme uygulamaları gibi çeşitli farklı alanlarda kullanım

bulmaktadır (Biswas ve Wu, 2005). Ayrıca, nanopartiküllerin,

benzersiz özellikleri ve faydalı uygulamaları nedeniyle, tarım ve


bağlantılı sektörlerde büyük ilgi gördükleri de unutulmamalıdır (Rajput

ve diğerleri, 2018).

Nanopartiküllerin Sentezi ve Çeşitleri

Nanopartiküller boyut, şekil ve özelliklerine göre sınıflandırılabilmekle

beraber, en yaygın sınıflandırılmaları oluştukları malzemenin türüne

göredir (Liu, 2006; Khan ve diğerleri, 2019; Sur ve diğerleri, 2019):

1) Karbon-tabanlı (fulleren, tek duvarlı karbon nanotüp ve çok

duvarlı karbon nanotüpler)

2) Metalik (kuantum noktaları, nanoaltın, nanoçinko,

nanoaluminyum ve TiO2, Fe2O3, CuO, ZnO ve Al2O3 gibi nano

ölçekli metal oksitler)

3) Seramik

4) Yarı iletken

5) Polimerik (dendrimerler, ligand bazlı nanopartiküller, polimerik

miseller, polyethylene glycolle kaplanmış nanopartiküller).

Buna ek olarak, CPI'ye göre, nanomateryal bileşenler silikon, karbonlu,

metal, "ilan edilmemiş" ve "diğer" olmak üzere beş ana kategoride

sınıflandırılmıştır (Yazdimamaghani ve diğerleri, 2019).

Nanopartiküllerin sentezi için kullanılan yöntemler aşağıdan yukarıya

yaklaşım ve yukarıdan aşağıya yaklaşım olmak üzere iki ana sınıfa

ayrılır (Wang ve Xia, 2004; Iravani, 2011):

Aşağıdan yukarıya sentez yöntemi; nanopartiküller nispeten daha basit

materyallerden oluşturulur. Sol jel, yeşil sentez, eğirme ve


biyokimyasal sentezi de içeren sedimantasyon ve indirgeme teknikleri

kullanılır.

Yukarıdan aşağıya sentez yöntemi; başlangıçtaki daha büyük

materyaller küçük birimlere ayrıştırıldıktan sonra bu birimler uygun

nanopartüküllere dönüştürülür. Bu yöntemde öğütme, kimyasal buhar

biriktirme, fiziksel buhar biriktirme ve diğer ayrıştırma teknikleri

kullanılır.

Nanopartiküller ve Çevre

Nanopartiküller ile ilgili endişelerden biri, büyük miktarlarda

üretildikleri ve bazılarının yarı ömürleri uzun olduğu için, zamanla

çevresel koşullar altında birikebilecekleri ve bu partiküllerin giderek

daha tehlikeli unsurlara dönüşebilecekleri korkusudur (Remédios ve

diğerleri, 2012). Artan kullanım sıklığına bağlı olarak, her geçen gün

daha fazla nanopartikül çevreye bırakılmakta ve doğal sistemlerde

yayılmaktadır (Nowack ve Bucheli, 2007). Yılda 100 tonun üzerinde

üretildiği bilinen nanomalzemelerin %60-89’unun çöp depolama

alanlarına salındığı ve bu salınımın en yüksek miktarda Asya’da,

Avrupa’da ve Amerika’da olduğu belirtilmiştir. Salınım;

nanopartiküllerin üretimi, atık suların arıtılması, nanopartikül içeren

tarım ilaçlarının kullanımı ya da üretim sırasında gerçekleşen atık

tasfiyesi yolları ile doğrudan olabileceği gibi tüketici ürünlerinin

kullanımı ve bertarafı ya da geri dönüşüm birimleri yolları ile dolaylı

da gerçekleşebilmektedir (Şekil 1) (Ghosh ve diğerleri, 2019).


Şekil 1: Nanopartikül Salımının Bitkileri Etkileyebilecek Potansiyel Yollarını Gösteren Şema (Ghosh ve diğerleri, 2019).

Nanopartiküllerin Toksisitesi

Nanomalzemeleri ilginç kılan özellikler, bu maddelerin, biyolojik

sistemlerle etkileşimleri durumunda, toksik potansiyellerini oluşturan

özelliklerdir. Pek çok endüstriyel ve tıbbi kullanım alanı olan

nanopartiküller ve diğer nanomalzemeler ile ilişkilendirilen bazı toksik

özellikler vardır. Çevreye bulaşan nanopartiküllerin organizmalara

taşınması beslenme ya da solunum yoluyla gerçekleşebilir (Khan ve

diğerleri, 2019). Küçük boyutları nedeniyle hücrelere kolayca giren

nanopartiküller; hücreler, dokular ve organlar arasında kolaylıkla yer

değiştirebilir (Foroozandeh ve Aziz, 2018). Materyallerin boyutları

küçüldükçe, yüzeylerinin toplam atom veya moleküllere oranı üssel

olarak arttığından, nanopartiküllerin daha büyük parçacıklarla

kıyaslandığında aynı kütle başına daha fazla biyolojik etkiye sahip


olması beklenir (Oberdörster ve diğerleri, 2005). Bu nedenle boyutları

nano ölçeğe indirgenmiş toksik materyallerin zararları artarken

normalde zararsız materyallerin de yeni toksik etkileri oluşabilmektedir

(Yokel ve Macphail, 2011). Hücrelerin nanopartiküllere maruz kalması,

istenmeyen indirgenme ve yükseltgenme reaksiyonlarının

aktivasyonuna yol açabilir. Bu reaksiyonlar, hücrelerde genomik ve

fizyoloji hasarlara yol açabilen reaktif oksijen türleri ve reaktif nitrojen

türlerinin (sırasıyla ROT ve RNT) üretimi ile ilişkilidir (Mortezaee ve

diğerleri, 2019). Nanopartiküllerin organizmalar üzerindeki toksik

etkileri; nanopartiküllerin çözünürlükleri, doğaları, yüzey yükleri,

termodinamik özellikleri ve yüzey özelliklerinin yanı sıra biotanın,

toprağın ve suyun fizikokimyasal özelleri ile de ilişkilidir (Sardoiwala

ve diğerleri, 2018). Ayrıca nanopartiküllerin toprak gibi farklı

ortamlarda gösterdikleri değişimler; toksisite için önemli oldukları

kadar takip edilmeleri de bir o kadar zordur.

Nanopartikül – Bitki İlişkisi

Nanopartiküllerin zirai amaçlarla kullanım potansiyellerini

değerlendirmek amacıyla bitkileri kapsayan çeşitli çalışmalar yapılmış

ve bu materyallerin bitkiler üzerindeki olumlu ya da olumsuz etkileri

bildirilmiştir. Tohum çimlenmesini ve ürün verimini arttıran

nanopartiküllere ek olarak; fitotoksisiteye yol açan nanopartiküller

mevcuttur (Qu ve diğerleri, 2016). Bitkiler aerosollerde bulunan ve

boyutları 100 nm’den küçük olan nanopartikülleri stomaları yoluyla

havadan doğrudan da alabilirler. Bununla beraber nanopartiküllerin

büyük kısmı toprakta ya da suda birikir ve bu sebeple bitkilerin kök


sistemleri ile emilir ve translokasyon yoluyla depolanacağı organlara

gider (Giorgetti, 2019). Toprak ve bitki dinamikleri esas alındığında;

nispeten büyük nanopartiküller toprakta doğrudan ayrışarak bitkilerle

etkileşime girebilecek iyonlara dönüşebileceği gibi (1), önce daha

küçük nanopartiküllere (2) ve buradan da yine bitkilerle etkileşebilecek

iyonlara dönüşerek etkili olabilir (3) (Şekil 2) (Arruda ve diğerleri,

2015).

Şekil 2: Nanopartikül Maruziyetinde Bitki – Toprak Dinamikleri (Arruda ve diğerleri, 2015).

Nanopartiküllerin bitkiler üzerindeki genotoksik etkileri

Bitkiler, temel üreticiler ve besin zincirinin hayati birer parçası

oldukları için ekosistemin temel bileşenleridir (Sharma ve diğerleri,

2019). Nanopartikülleri topraktan, sudan ve havadan alabildikleri ve

biriktirebildikleri için nanotoksisiteye karşı oldukça hassastırlar. Bu

nedenle, bir model organizma olarak bitkiler, çeşitli nanomalzemelerin

olası toksisitesini tanımlamak için birinci düzey bir biyotest sistemi

olarak önerilmektedirler (Ghosh ve diğerleri, 2019).


Çeşitli nanopartiküller; bitkideki morfolojik, fizyolojik, moleküler ve

biyokimyasal reaksiyonları etkileyebilirler (Plaksenkova ve diğerleri,

2019). Çimlenme, uç meristemlerinde büyüme, biyokütle üretimi ve

fotosentetik verimlilik gibi basit fizyolojik parametrelerin

değerlendirilmesi, farklı nanopartiküller de dahil olmak üzere

kirleticiler tarafından indüklenen fitotoksik hasarın derecesi hakkında

anlık bilgi verebilir. Bahsi geçen fitotoksik hasarlar, bitkilerde hücresel

düzeydeki bozuklukları yansıtabilir (Siddiqi ve Husen, 2017).

Fitotoksik etkiyi yansıtan fizyolojik ve morfolojik parametrelere ek

olarak, mitotik aktivite ve hücre döngüsü üzerindeki (sitotoksik) etkiler

ile klastojenik ve mutajenik aktiviteden kaynaklanan DNA hasarlarının

(genotoksisite) ölçülmesine olanak sağlamaları, bitkileri,

nanopartiküllerin akut ya da kronik etkilerinin değerlendirilmesi

açısından eşsiz modeller kılar. Çimlenme ve kök uzaması akut

fitotoksik etkileri gösterirken; biyokütle, yaprak sayısı, fotosentez

verimliliği, kök ve gövde büyümesi uzun süreli maruziyetlerden sonra

görülen kronik etkileri yansıtır.

Nanopartiküllerin hücrelere girmesi için üç ana mekanizma mevcut

olup ilk mekanizmaya göre; küçük parçacıklar olan nanopartiküllerin

hücre membranlarından girişi doğrudan difüzyon sayesinde gerçekleşir.

İkinci mekanizma, nanopartiküllerin endositoz yöntemi ile hücre içine

bir kesecik ile alınmasını içerir. Kanallar ve taşıyıcı proteinler ise

nanopartiküllerin hücrelere alınmasını sağlayan üçüncü mekanizmayı

oluşturmaktadır (Şekil 3) (Mehrian ve De Lima, 2016). Hücre

membranlarında nanopartiküllerin mekanik etkisi ile membranlarda


yeni gözeneklerin oluştuğu bildirilmiştir (Schmidt, 2015).

Nanopartiküller; bitki hücresine bir kere alındıktan sonra, apoplastik

veya semplastik bir yolla, plazmodezmleri geçerek veya tüm bitki

boyunca ksilem boruları aracılığıyla taşınabilir (Giorgetti, 2019).

Şekil 3: Nanopartikül Giriş Mekanizmaları ve Nanopartikül Kaynaklı Doğrudan / Dolaylı Genotoksisite Yolları (Mehrian ve De Lima, 2016).

Hücreye giren nanopatiküller doğrudan ve dolaylı şekillerde genotoksik

etkiye yol açabilirler (Şekil 3). Bu yollardan ilki doğrudan yoldur;

nanopartiküllerden maruziyet ortamına salınan ağır metal iyonlarından

kaynaklanır. Ortaya salınan iyonlar hücre DNA’sında ve RNA’sında

hasara sebep olabilmektedirler. İkinci dolaylı yolda ise; ortama giren

Fe+2, Cu+, Ag+ gibi geçiş metali iyonlarının Fenton reaksiyonları

yoluyla oluşturduğu ROT’lara bağlı olarak DNA bazlarında oluşan

hasardır. (Şekil 4) (Mortezaee ve diğerleri, 2019). Arruda ve diğerleri

(2015), kromozomal anormallik sayısındaki artış ile NP


konsantrasyonundaki artış arasında doğrudan bir ilişki olduğu

bilirmiştir. Hücre içinde ROT birikimine bağlı olarak gerçekleşen

oksidatif stres; sadece DNA’ya değil aynı zamanda proteinlere,

enzimlere ve hücre zarlarına da hasar vermektedir (Fard ve diğerleri,

2015).

Şekil 4: Nanopartikül Kaynaklı ROT Oluşumu ve ROT’a Bağlı Sitotoksisite Mekanizmaları (Mortezaee ve diğerleri, 2019).

İkinci toksisite tipinde ROT oluşumu; nanopartikülün ortam ile yüzey

etkileşimlerine bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Bu mekanizmanın en

iyi örneklerinden biri; hücre içinde gümüş bazlı nanopartiküller ile

hidrojen peroksit etkileşimine bağlı olarak ortayan çıkan Ag+ varlığıdır

(Asharani ve diğerleri, 2009). Üçüncü toksisite yolu nanopartiküllerin

hücrede bulunan genetik materyaller, membranlar ya da mitokondri

gibi organeller ile doğrudan etkileşimine bağlıdır (Mehrian ve De Lima,

2016).


Öte yandan, genotoksisite analizleri, genellikle kök meristemlerinin

ışık mikroskobu ile incelenmesi esasına dayanır ve materyallerin

mitotik indeks, kromozomal anormallikler, mikronükleus oluşumu, iğ

bozukluğu, anöploidi ve poliploidi bakımından araştırılmasını mümkün

kılar (Barbafieri ve Giorgetti, 2016; Giorgetti, 2019). Potansiyel olarak

tehlike arz eden materyalin verilmesinden sonra mikronükleus testi

uygulanarak mitotik aktivitenin başarısını gösteren mitotik indeks (MI),

kromozom anormallikleri (KA) ve mikronükleus (MN) oluşumu gibi

parametreler belirlenebilir. Ayrıca tek hücre düzeyinde DNA hasarını

gösteren Comet testi veya genomik kararlılığı gösteren Rastgele

Çoğalmış Polimorfik DNA testi (RAPD) uygulanabilir (Mutlu ve

diğerleri, 2018; Dos Santos ve diğerleri, 2019; Liman ve diğerleri,

2019). Tüm bu sitotoksisite ve genotoksisite testleri için en yaygın

kullanılan bitki modelleri arasında Allium cepa (2n = 16), Vicia faba

(2n = 12), Zea mays (2n = 20, Nicotiana tabacum (2n = 48) ve Hordeum

vulgare (2n = 14) sayılabilir (Tablo 1).

Tablo 1: Nanopartiküllerin Genotoksik Etkileri. Nanopartikül Bitki Genotoksisite Referans

ZnO, CeO2 Glycine max Değişen RAPD bantları López-Moreno ve diğerleri, 2010

CO, ZnO Allium cepa. Artan DNA hasarı ve kromozomal modüller

Ghodake ve diğerleri, 2011

ZnO Allium cepa Azalan MI, artan KA Kumari ve diğerleri, 2011

Ag Allium cepa Azalan MI, artan MN ve KA, Uzayan Comet kuyruğu

Panda ve diğerleri, 2011

CuO Raphanus sativus,

Lolium perenne,

Lolium rigidum

DNA hasarı Atha ve diğerleri, 2012

Al₂O₃ Nicotiana tabacum Değişmiş microRNA ifadesi Burklew ve diğerleri, 2012

Ag Pitophora.

Oedogonium,

Chlorella vulgaris

Artan genetik hasar, kromozom dengesizliği

Dash ve diğerleri, 2012

Ag Allium cepa,

Nicotina tabacum

Uzayan Comet kuyruğu Ghosh ve diğerleri, 2012


Ag Vicia faba Azalan MI, artan KA ve MN Patlolla ve diğerleri, 2012

ZnO Allium sativum Azalan MI, artan KA Shaymurat ve diğerleri, 2012

Ag Vicia faba Azalan MI, artan KA Abdel-Azeem ve Awad Elsayed, 2013

NiO Solanum lycopersicum Uzayan Comet kuyruğu Faisal ve diğerleri, 2013

BO Allium cepa DNA hasarı Liman, 2013 CuO Fagopyrum

esculentum

Değişen RAPD bantları Lee ve diğerleri, 2013

Ag Triticum aestivum,

Hordeum vulgare

Artan KA ve MN Abou-Zeid ve Moustafa, 2014

Çok duvarlı karbon nanotüpler

Allium cepa Azalan MI, artan KA de Andrade ve diğerleri, 2014

TiO2 Allium cepa,

Nicotiana tabacum

Azalan MI, artan KA ve MN, Uzayan Comet kuyruğu

Pakrashi ve diğerleri, 2014

ZnO Allium cepa Azalan MI, artan KA Raskar ve Laware, 2014

In2O3, SnO2, Allium cepa Artan MI ve KA, uzayan Comet kuyruğu

Ciğerci ve diğerleri, 2015

Çok duvarlı karbon nanotüpler

Allium cepa Artan MI, KA ve MN, uzayan Comet kuyruğu

Ghosh ve diğerleri, 2015

CeO2, TiO2 Hordeum vulgare Azalan MI, değişen RAPD bantları

Mattiello ve diğerleri, 2015

Cu Allium cepa Artan KA Nagaonkar ve diğerleri, 2015

Al2O3 Allium cepa Azalan MI, artan KA Rajeshwari ve diğerleri, 2015

Zn Allium cepa Azalan MI, artan KA Taranath ve diğerleri, 2015

TiO2 Vicia faba Artan KA Castiglione ve diğerleri, 2016

Al2O3 Allium cepa Azalan MI, artan KA ve MN, uzayan Comet kuyruğu

De ve diğerleri, 2016

Co3O4 Solanum melongena Uzayan Comet kuyruğu Faisal ve diğerleri, 2016

Au Allium cepa Azalan MI, artan KA Rajeshwari ve diğerleri, 2016

Fe2O3 Raphanus sativus Uzayan Comet kuyruğu Saquib ve diğerleri, 2016

FeO Allium cepa Azalan MI, artan MN ve KA, uzayan Comet kuyruğu

Ghosh ve diğerleri, 2017

NiO Allium cepa, Allium

sativum, Allium

schoenoprasum,

Allium porrum, Allium

fistulosum

Azalan MI, artan KA ve MN Manna ve Bandyopadhyay, 2017

CdS, CuO Coriandrum sativum Artan MN, uzayan Comet kuyruğu

Pramanik ve diğerleri, 2017

Ag Triticum aestivum Azalan MI, artan MN ve KA Abdelsalam ve diğerleri, 2018

Ag Nicotiana tabacum Uzayan Comet kuyruğu Cvjetko ve diğerleri, 2017

Cu Cucumis sativus Değişen RAPD bantları Mosa ve diğerleri, 2018


TiO2 Zea mays Değişen RAPD bantları Mutlu ve diğerleri, 2018

Cu Coriandrum sativum Değişen RAPD bantları AlQuraidi ve diğerleri, 2019

Ag, Se Olea europaea DNA değişimi Hassan ve diğerleri, 2019

Polistiren mikroplastikler

Vicia faba Azalan MI, artan MN Jiang ve diğerleri, 2019

Ag Allium cepa Azalan MI, artan MN ve KA Scherer ve diğerleri, 2019

TiO2, SiO2 Vicia faba Artan KA Thabet ve diğerleri, 2019

Ag Arabidopsis thaliana Etkilenmiş homolog rekombinasyon genleri ve trankripsiyonel susturucu unsurlar

Wang ve diğerleri, 2019

ZnO Zea mays Etkilenmiş miRNA Adhikari ve diğerleri, 2020

TiO2 Lens culinaris

Allium cepa

Artan KA Bellani ve diğerleri, 2020

I2O3, TiO2, ZnO Allium cepa Azalan MI, artan Kromozomal anaormallikler

Debnath ve diğerleri, 2020

Ag Allium cepa Artan MN, KA ve hücre ölümü, Uzayan Comet kuyruğu

Heikal ve diğerleri, 2020

Fe3O4 Medicago falcata Azalan genom stabilitesi ve miRNA ifadesi, değişen RAPD bantları

Kokina ve diğerleri, 2020

ZnO Hordeum vulgare. Azalan genetik şablon stabilitesinde ve miRNA'ların düzenlenmesinde azalma

Plaksenkova ve diğerleri, 2020

Cu2O Lycopersicum

esculentum

Artan MN, uzayan Comet kuyruğu

Shobha ve diğerleri, 2020

ZnO Vicia faba Artan MN, KA Youssef ve Elamawi, 2020

WO3 Allium cepa Azalan MI, artan KA Liman ve diğerleri, 2021

ZnO Ipomoea obscura Azalan MI, artan apaptozis Murali ve diğerleri, 2021

Fe3O4, CuO Hordeum vulgare Azalan genom stabilitesi ve miRNA ifadesi, değişen miRNAlar

Petrova ve diğerleri, 2021

Sonuç

Nanoteknoloji çeşitli sektörlerde muazzam bir gelecek ve uygulama

alanı vaad etmekte; ancak bu hızlı yaygınlaşma pek çok endişeyi de

beraberinde getirmektedir. Kendilerine has fiziksel, kimyasal ve


biyolojik özellikleri sayesinde birçok bilim dalında da kullanım şansı

bulan nanopartiküller; biyolojik sistemlerde ve hücresel yapılarda

önemli hasarlara yol açmaktadır. Materyallerin nano boyutlara

küçülmesi; mevcut olan toksik özelliklerini artırabileceği gibi, önceden

görülmeyen yeni toksik etkilere de sahip olmaları ile

sonuçlanabilmektedir. Dünyada hızla artan üretimleri sonucunda doğal

ortamlarda birikmeleri kaçınılmaz olmakta ve bu durum nanopartikül

kaynaklı sağlık ve çevre problemlerine sebep olmaktadır.

Nanomateryallerin tarımda kullanılmalarının artması ve çevresel

kirlenme yüzünden bitkiler nanopartiküllerden giderek daha fazla

etkilenmektedirler. Birincil üretici olarak ekosistem için vazgeçilmez

olan bitkilerin nanopartiküllerden ne şekilde etkilendiği ciddi bir endişe

konusudur. Bitkiler, yaşam koşulları gereği, toprak, hava ve sudan aynı

anda kirleticilere maruz kalabilmektedirler. Bu hassasiyetleri, bitkileri,

toksik maddelerin değerlendirilmesi için ideal test materyalleri

kılmaktadır. Bu derlemede bahsedilen çalışmaların açıkça gösterdiği

gibi; nanopartiküller, bitkilerde genetik materyale doğrudan hasar

vererek ya da ROT oluşumunu arttırarak genotoksik zararlara yol

açmaktadırlar. Bu genotoksik etkiler bitki sağlığını ve ekosistemin

işleyişini olumsuz etkileyebildiği gibi nanopartiküllerin insan sağlığı

üzerindeki etkileri için önemli ipuçları vermektedirler. Bitki test

sistemlerinin memeli test sistemleri ile yüksek uyum oranı göstermesi

göz önüne alındığında nanopartiküllerin bitkiler üzerindeki genotoksik

etkilerini inceleyen çalışmaların arttırılması büyük önem taşımaktadır.

Bu konudaki çalışmalar sayesinde; nanopartiküllerin kullanımları ve

ortadan kaldırılmaları, biyolojik sistemler üzerindeki potansiyel riskleri


de hesaba katılarak, doğru bir şekilde düzenlenebilecek ve

denetlenebilecektir.


KAYNAKLAR

Abdel-Azeem, E. A., Awad Elsayed, B. 2013. Phytotoxicity of silver

nanoparticles on Vicia faba seedlings. New York Science Journal, 6:

148-156.

Abdelsalam, N. R., Abdel-Megeed, A., Ali, H. M., Salem, M. Z., Al-Hayali,

M. F. Elshikh, M. S. 2018. Genotoxicity effects of silver nanoparticles

on wheat (Triticum aestivum L.) root tip cells. Ecotoxicology and

Environmental Safety, 155: 76-85.

Abou-Zeid, H. M. Moustafa, Y. 2014. Pysiological and cytogenetic response

of wheat and barley to silver nanopriming treatment. International

Journal of Applied Biology and Pharmaceutical Technology, 5: 265-

278.

Adhikari, S., Adhikari, A., Ghosh, S., Roy, D., Azahar, I., Basuli, D. Hossain,

Z. 2020. Assessment of ZnO-NPs toxicity in maize: an integrative

microRNAomic approach. Chemosphere, 249: 126197.

AlQuraidi, A. O., Mosa, K. A. Ramamoorthy, K. 2019. Phytotoxic and

genotoxic effects of copper nanoparticles in coriander (Coriandrum

sativum-Apiaceae). Plants, 8(1): 19.

Arruda, S. C. C., Silva, A. L. D., Galazzi, R. M., Azevedo, R. A., Arruda, M.

A. Z. 2015. Nanoparticles applied to plant science: A review. Talanta,

131: 693-705.

Arruda, S. C. Silva, A. L., Galazzi, R. M., Azevedo, R. A., Arruda, M. A.

2015. Nanoparticles applied to plant science: a review. Talanta, 131,

693-705.

Asharani, P. V., Low Kah, M. G., Hande, M. P., Valiyaveettil, S. 2009.

Cytotoxicity and genotoxicity of silver nanoparticles in human cells.

ACS Nano, 3(2): 279-290.


Atha, D. H., Wang, H., Petersen, E. J., Cleveland, D., Holbrook, R. D., Jaruga,

P., Dizdaroglu, M., Xing, B., Nelson, C. B. 2012. Copper oxide

nanoparticle mediated DNA damage in terrestrial plant models.

Environmental Science & Technology, 46: 1819-1827.

Barabadi, H., Mahjoub, M. A., Tajani, B., Ahmadi, A., Junejo, Y., Saravanan,

M. 2019. Emerging theranostic biogenic silver nanomaterials for breast

cancer: A systematic review. Journal of Cluster Sciences, 30: 259-279.

Barbafieri, M., Giorgetti, L. 2016. Contaminant bioavailability in soil and

phytotoxicity/genotoxicity tests in Vicia faba L.: a case study of boron

contamination. Environmental Science and Pollution Research

International, 23: 24327e24336.

Bellani, L., Muccifora, S., Barbieri, F., Tassi, E., Castiglione, M. R., Giorgetti,

L. 2020. Genotoxicity of the food additive E171, titanium dioxide, in

the plants Lens culinaris L. and Allium cepa L. Mutation

Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 849:

503142.

Biswas, P., Wu, C. Y. 2005. Nanoparticles and the environment. Journal of

the Air & Waste Management Association, 55(6): 708-746.

Burklew, C. E., Ashlock, J., Winfrey, W. B., Zhang, B. 2012. Effects of

aluminum oxide nanoparticles on the growth, development, and

microRNA expression of tobacco (Nicotiana tabacum). PLoS ONE,

7(5):e34783.

Castiglione, M. R., Giorgetti, L., Bellani, L., Muccifora, S., Bottega, S.,

Spanò, C. 2016. Root responses to different types of TiO2 nanoparticles

and bulk counterpart in plant model system Vicia faba L.

Environmental and Experimental Botany, 130: 11-21.

Ciğerci, İ. H., Liman, R., Özgül, E., Konuk, M. 2015. Genotoxicity of indium

tin oxide by Allium and Comet tests. Cytotechnology, 67(1): 157-163.


Cvjetko, P., Zovko, M., Štefanić, P. P., Biba, R., Tkalec, M., Domijan, A. M.,

Vrcek, I. V., Letofsky-Papst, I., Šikić, S., Balen, B. 2018. Phytotoxic

effects of silver nanoparticles in tobacco plants. Environmental Science

and Pollution Research, 25(6): 5590-5602.

Dash, A., Singh, A. P., Chaudhary, B. R., Singh, S. K., Dash, D. 2012. Effect

of silvernanoparticles on growth of eukaryotic green algae. Nano-Micro

Letters, 4: 158-165.

de Andrade, L. R., Brito, A. S., de Souza Melero, A. M. G., Zanin, H.,

Ceragioli, H. J., Baranauskas, V., Cunha, K. S., Irazusta, S. P. 2014.

Absence of mutagenic and recombinagenic activity of multi-walled

carbon nanotubes in the Drosophila wing-spot test and Allium cepa test.

Ecotoxicology and Environmental Safety, 99: 92-97.

De, A., Chakrabarti, M., Ghosh, I., Mukherjee, A. 2016. Evaluation of

genotoxicity and oxidative stress of aluminium oxide nanoparticles and

its bulk form in Allium cepa. The Nucleus, 59(3): 219-225.

Debnath, P., Mondal, A., Sen, K., Mishra, D., Mondal, N. K. 2020.

Genotoxicity study of nano Al2O3, TiO2 and ZnO along with UV-B

exposure: An Allium cepa root tip assay. Science of the Total

Environment, 713, 136592.

Dos Santos, F. E., Carvalho, M. S. S., Silveira, G. L., Correa, F. F., das Graças

Cardoso, M., Andrade-Vieira, L. F., Vilela, L. R. 2019. Phytotoxicity

and cytogenotoxicity of hydroalcoholic extracts from Solanum

muricatum Ait. and Solanum betaceum Cav. (Solanaceae) in the plant

model Lactuca sativa. Environmental Science and Pollution Research,

26(27): 27558-27568.

Faisal, M., Saquib, Q., Alatar, A. A., Al-Khedhairy, A. A., Ahmed, M.,

Ansari, S. M., Alwathnani, H. A., Dwivedi, S., Musarrat, J., Praveen,

S. 2016. Cobalt oxide nanoparticles aggravate DNA damage and cell


death in eggplant via mitochondrial swelling and NO signaling

pathway. Biological Research, 49, 20.

Faisal, M., Saquib, Q., Alatar, A. A., Al-Khedhairy, A. A., Hegazy, A. K.,

Musarrat, J. 2013. Phytotoxic hazards of NiO-nanoparticles in tomato:

a study on mechanism of cell death. Journal of Hazardous Materials,

250: 318-332.

Fard, J. K., Jafari, S., Eghbal, M. A. 2015. A review of molecular mechanisms

involved in toxicity of nanoparticles. Advanced Pharmaceutical

Bulletin, 5(4): 447.

Feynman, R. P. 1960. There’s plenty of room at the bottom. Engineering

Science, 22: 22-36.

Foroozandeh, P., Aziz, A. A. 2018. Insight into cellular uptake and

intracellular tracking of nanoparticles. Nanoscale Research Letters, 13:

339-339.

Ghodake, G., Seo, Y. D., Lee, D. S. 2011. Hazardous phytotoxic nature of

cobalt andzinc oxide nanoparticles assessed using Allium cepa. Journal

of Hazardous Materials, 186: 952-955.

Ghosh, I., Mukherjee, A., Mukherjee, A. 2017. In planta genotoxicity of nZVI:

influence of colloidal stability on uptake, DNA damage, oxidative

stress and cell death. Mutagenesis, 32(3): 371-387.

Ghosh, M., Bhadra, S., Adegoke, A., Bandyopadhyay, M., Mukherjee, A.

2015. MWCNT uptake in Allium cepa root cells induces cytotoxic and

genotoxic responses and results in DNA hyper-methylation. Mutation

Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis,

774: 49-58.

Ghosh, M., Ghosh, I., Godderis, L., Hoet, P., Mukherjee, A. 2019.

Genotoxicity of engineered nanoparticles in higher plants. Mutation


Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 842:

132-145.

Ghosh, M., Sinha, M. J, S., Chakraborty, A., Mallick, S. K., Bandyopadhyay,

M., Mukherjee, A. 2012. In vitro and in vivo genotoxicity of silver

nanoparticles, Mutation Research – Genetic Toxicology and

Environmental Mutagenesis, 749: 60-69.

Giorgetti, L. 2019. Effects of nanoparticles in plants: phytotoxicity and

genotoxicity assessment. Nanomaterials in Plants, Algae and

Microorganisms, 65-87.

Hassan, S. A. M., Mahfouze, H. A., Mahfouze, S. A., Abd-Allatif, A. M. 2019.

Genotoxicity assessment of nano-particles on micropropagated olive

(Olea europaea L.) plants using RAPD and DAMD markers. Plant

Archives, 19(2): 1985-1994.

Heikal, Y. M., Şuţan, N. A., Rizwan, M., Elsayed, A. 2020. Green synthesized

silver nanoparticles induced cytogenotoxic and genotoxic changes in

Allium cepa L. varies with nanoparticles doses and duration of

exposure. Chemosphere, 243, 125430.

Iravani, S. 2011. Green synthesis of metal nanoparticles using plants. Green

Chemistry, 13, 2638.

Jiang, X., Chen, H., Liao, Y., Ye, Z., Li, M., Klobucar, G. 2019. Ecotoxicity

and genotoxicity of polystyrene microplastics on higher plant Vicia

faba. Environmental Pollution, 250: 831-838.

Khan, I., Saeed, K., Khan, I. 2019. Nanoparticles: properties, applications and

toxicities. Arabian Journal of Chemistry, 12(7): 908-931.

Kokina, I., Plaksenkova, I., Jermaļonoka, M., Petrova, A. 2020. Impact of iron

oxide nanoparticles on yellow medick (Medicago falcata L.) plants.

Journal of Plant Interactions, 15(1): 1-7.


Kumari, M., Khan, S. S., Pakrashi, S., Mukherjee, A., Chandrasekaran, N.

2011. Cytogenetic and genotoxic effects of zinc oxide nanoparticles on

root cells of Allium cepa. Journal of Hazardous Materials, 190(1-3):

613-621.

Lee, S., Chung, H., Kim, S., Lee, I. 2013. The genotoxic effect of ZnO and

CuO nanoparticles on early growth of buckwheat, Fagopyrum

esculentum. Water, Air., & Soil Pollution, 224(9): 1668.

Liman, R. 2013. Genotoxic effects of Bismuth III oxide nanoparticles by

Allium and Comet assay. Chemosphere, 93: 269-273.

Liman, R., Acikbas, Y., Ciğerci, İ. H. 2019. Cytotoxicity and genotoxicity of

cerium oxide micro and nanoparticles by Allium and Comet tests.

Ecotoxicology and Environmental Safety, 168: 408-414.

Liman, R., Başbuğ, B., Ali, M. M., Acikbas, Y., Ciğerci, İ. H. 2021. Cytotoxic

and genotoxic assessment of tungsten oxide nanoparticles in Allium

cepa cells by Allium ana-telophase and comet assays. Journal of

Applied Genetics, 62(1): 85-92.

Liu, W. T. 2006. Nanoparticles and their biological and environmental

applications. Journal of Bioscience and Bioengineering, 102(1): 1-7.

López-Moreno, M. L., de la Rosa, G., Hernández-Viezcas, J. Á., Castillo-

Michel, H., Botez, C. E., Peralta-Videa, J. R., Gardea-Torresdey, J. L.

2010. Evidence of the differential biotransformation and genotoxicity

of ZnO and CeO2 nanoparticles on soybean (Glycine max) plants.

Environmental Science & Technology, 44(19): 7315-7320.

Manna, I., Bandyopadhyay, M. 2017. Engineered nickel oxide nanoparticle

causes substantial physicochemical perturbation in plants. Frontiers in

Chemistry, 5, 92.

Mattiello, A., Filippi, A., Pošćić, F., Musetti, R., Salvatici, M. C., Giordano,

C., Vischi, M., Bertolini, A., Marchiol, L. 2015. Evidence of


phytotoxicity and genotoxicity in Hordeum vulgare L. exposed to CeO2

and TiO2 nanoparticles. Frontiers in Plant Science, 6, 1043.

Mehrian, S. K., De Lima, R. 2016. Nanoparticles cyto and genotoxicity in

plants: mechanisms and abnormalities. Environmental

Nanotechnology, Monitoring & Management, 6: 184-193.

Mortezaee, K., Najafi, M., Samadian, H., Barabadi, H., Azarnezhad, A.,

Ahmadi, A. 2019. Redox interactions and genotoxicity of metal-based

nanoparticles: a comprehensive review. Chemico-Biological

Interactions, 312, 108814.

Mosa, K. A., El-Naggar, M., Ramamoorthy, K., Alawadhi, H., Elnaggar, A.,

Wartanian, S., İbrahim, E., Hani, H. 2018. Copper nanoparticles

induced genotoxicty, oxidative stress, and changes in Superoxide

Dismutase (SOD) gene expression in cucumber (Cucumis sativus)

plants. Frontiers in Plant Science, 9, 872.

Murali, M., Anandan, S., Ansari, M. A., Alzohairy, M. A., Alomary, M. N.,

Asiri, S. M. M., Almatroudi, A., Thriveni, M. C., Singh, S. B.,

Gowtham, H. G., Aiyaz, M., Srinivasa, C., Urooj, A., Amruthesh, K. N.

2021. Genotoxic and cytotoxic properties of zinc oxide nanoparticles

phyto-fabricated from the obscure morning glory plant Ipomoea

obscura (L.) Ker Gawl. Molecules, 26(4), 891.

Mutlu, F., Yurekli, F., Mutlu, B., Emre, F. B., Okusluk, F., Ozgul, O. 2018.

Assessment of phytotoxic and genotoxic effects of anatase TiO2

nanoparticles on maize cultivar by using RAPD analysis. Fresenius

Environmental Bulletin, 27(1): 436-445.

Nagaonkar, D., Shende, S., Rai, M. 2015. Biosynthesis of copper

nanoparticles andits effect on actively dividing cells of mitosis in

Allium cepa. Biotechnology Progress, 31: 557-565.


Nowack,, B., Bucheli, T. D. 2007. Occurrence, behavior and effects of

nanoparticles inthe environment. Environmental Pollution, 150: 5-22.

Oberdörster, G., Oberdörster, E., Oberdörster, J. 2005. Nanotoxicology: an

emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles.

Environmental Health Perspectives, 113: 823-839.

Pakrashi, S., Jain, N., Dalai, S., Jayakumar, J., Chandrasekaran, P. T., Raichur,

A. M., Chandrasekaran, N., Mukherjee, A. 2014. In vivo genotoxicity

assessment of titanium di-oxide nanoparticles by Allium cepa root tip

assay at high exposure concentrations. PLoS One, 9, e87789.

Panda, K. K., Achary, V. M. M., Krishnaveni, R., Padhi, B. K., Sarangi, S. N.,

Sahu, S. N., Panda, B. B. 2011. In vitro biosynthesis and genotoxicity

bioassay of silver nanoparticles using plants. Toxicology in Vitro,

25(5): 1097-1105.

Patlolla, A. K., Berry, A., May, L., Tchounwou, P. B. 2012. Genotoxicity of

silver nanoparticles in Vicia faba: a pilot study on the environmental

monitoring of nanoparticles. International Journal of Environmental

Research and Public Health, 9(5): 1649-1662.

Petrova, A., Plaksenkova, I., Kokina, I., Jermaļonoka, M. 2021. Effect of

Fe3O4 and CuO nanoparticles on morphology, genotoxicity, and

miRNA expression on different barley (Hordeum vulgare L.)

genotypes. The Scientific World Journal, 6644689.

Plaksenkova, I., Kokina, I., Petrova, A., Jermaļonoka, M., Gerbreders, V.,

Krasovska, M. 2020. The impact of zinc oxide nanoparticles on

cytotoxicity, genotoxicity, and miRNA expression in barley (Hordeum

vulgare L.) seedlings. The Scientific World Journal, 6649746.

Pramanik, A., Datta, A. K., Gupta, S., Ghosh, B., Das, D., Kumbhakar, D. V.

2017. Assessment of genotoxicity of engineered nanoparticles

(cadmium sulphide-CdS and copper oxide-CuO) using plant model


(Coriandrum sativum L.). International Journal of Research in

Pharmaceutical Sciences, 8: 741-753.

Qu, Y., Duan, M., Zhang, Z., Dong, J., Wang, T. 2016. Overexpression of the

Medicago falcata NAC transcription factor MfNAC3 enhances cold

tolerance in Medicago truncatula. Environmental and Experimental

Botany, 129: 67-76.

Rajeshwari, A., Kavitha, S., Alex, S. A., Kumar, D., Mukherjee, A.,

Chandrasekaran, N., Mukherjee, A. 2015. Cytotoxicity of aluminum

oxide nanoparticles on Allium cepa root tip-effects of oxidative stress

generation and biouptake. Environmental Science and Pollution

Research, 22(14): 11057-11066.

Rajeshwari, A., Suresh, S., Chandrasekaran, N., Mukherjee, A. 2016. Toxicity

evaluation of gold nanoparticles using an Allium cepa bioassay. RSC

Advances, 6(29): 24000-24009.

Rajput, V. D., Minkina, T. M., Behal, A., Sushkova, S. N., Mandzhieva, S.,

Singh, R., Gorovtsov, A., Tsitsuashvili, V. S., Purvis, W. O.,

Ghazaryan, K. A., Movsesyan, H. S. 2018. Effects of zinc-oxide

nanoparticles on soil, plants, animals and soil organisms: a review.

Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management, 9: 76-84.

Raskar, S. V., Laware, S. L. 2014. Effect of zinc oxide nanoparticles on

cytology andseed germination in onion. International Journal of Current

Microbiology and Applied Sciences, 3: 467-473.

Remédios, C., Rosário, F., Bastos, V. 2012. Environmental nanoparticles

interactions with plants: morphological, physiological, and genotoxic

aspects. Journal of Botany, 751686.

Rodriguez-Garraus, A., Azqueta, A., Vettorazzi, A., Lopez de Cerain, A.

2020. Genotoxicity of silver nanoparticles. Nanomaterials, 10(2), 251.


Saquib, Q., Faisal, M., Alatar, A. A., Al-Khedhairy, A. A., Ahmed, M.,

Ansari, S. M., Alwathnani, H. A., Okla, M. K., Dwivedi, S., Musarrat,

J., Praveen, S., Khan, S. T., Wahab, R., Siddiqui, M. A., Ahmad, J.

2016. Genotoxicity of ferric oxide nanoparticles in Raphanus sativus:

deciphering the role of signaling factors, oxidative stress and cell death.

Journal of Environmental Sciences, 47: 49-62.

Sardoiwala, M. N., Kaundal, B., Choudhury, S. R. 2018. Toxic impact of

nanomaterials on microbes, plants and animals. Environmental

Chemistry Letters, 16(1): 147-160.

Scherer, M. D., Sposito, J. C., Falco, W. F., Grisolia, A. B., Andrade, L. H.,

Lima, S. M., Machado. G., Nascimento, V. A., Gonçalves, D. A.,

Wender, H., Oliveira, S. L., Caires, A. R. L. 2019. Cytotoxic and

genotoxic effects of silver nanoparticles on meristematic cells of Allium

cepa roots: a close analysis of particle size dependence. Science of the

Total Environment, 660: 459-467.

Schmidt, J. 2015. Nanoparticle-induced membrane pore formation studied

with lipid bilayer arrays. Biophysical Journal, 108, 344ae345a.

Sharma, V. K., Sayes, C. M., Guo, B., Pillai, S., Parsons, J. G., Wang, C., Yan,

B., Ma, X. 2019. Interactions between silver nanoparticles and other

metal nanoparticles under environmentally relevant conditions: a

review. Science of the Total Environment, 653: 1042-1051.

Shaymurat, T., Gu, J., Xu, C., Yang, Z., Zhao, Q., Liu, Y., Liu, Y. 2012.

Phytotoxic and genotoxic effects of ZnO nanoparticles on garlic

(Allium sativum L.): a morphological study. Nanotoxicology, 6(3): 241-

248.

Shobha, G., Shashidhara, K. S., Naik, C. 2020. Cuprous oxide nanoparticles

induced antioxidant response and genotoxicity in Lycopersicum

esculentum. BioNanoScience, 10(4): 1128-1137.


Siddiqi, K. S., Husen, A. (2017). Plant response to engineered metal oxide

nanoparticles. Nanoscale Research Letters, 12, 92.

Sur, S., Rathore, A., Dave, V., Reddy, K. R., Chouhan, R. S., Sadhu, V. 2019.

Recent developments in functionalized polymer nanoparticles for

efficient drug delivery system. Nano-Structures & Nano-Objects, 20,

100397.

Taranath, C., Patil, B. N., Santosh, T. U., Sharath, B. S. 2015. Cytotoxicity of

zinc nano-particles fabricated by Justicia adhatoda L. on root tips of

Allium cepa L.-a model approach, Environmental Science and Pollution

Research, 22: 8611-861.

Thabet, A. F., Galal, O. A., El-Samahy, M. F. M., Tuda, M. 2019. Higher

toxicity of nano-scale TiO2 and dose-dependent genotoxicity of nano-

scale SiO2 on the cytology and seedling development of broad bean

Vicia faba. SN Applied Sciences, 1(9): 1-10.

Vance, M. E., Kuiken, T., Vejerano, E. P., McGinnis, S. P., Hochella Jr., M.

F., Rejeski, D., Hull, M. S. 2015. Nanotechnology in the real world:

redeveloping the nanomaterial consumer products inventory. Beilstein

Journal of Nanotechnology, 6, 1769.

Wang, T., Wu, J., Xu, S., Deng, C., Wu, L., Wu, Y., Bian, P. 2019. A potential

involvement of plant systemic response in initiating genotoxicity of Ag-

nanoparticles in Arabidopsis thaliana. Ecotoxicology and

Environmental Safety, 170: 324-330.

Wang, Y., Xia, Y. 2004. Bottom-up and top-down approaches to the synthesis

of monodispersed spherical colloids of low melting-point metals. Nano

Letters, 4: 2047-2050.

Yazdimamaghani, M., Moos, P. J., Dobrovolskaia, M. A., Ghandehari, H.

2019. Genotoxicity of amorphous silica nanoparticles: status and


prospects. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 16:

106-125.

Yokel, R. A., Macphail, R. C. 2011. Engineered nanomaterials: exposures,

hazards, and risk prevention. Jounal of Occupational Medicine and


Youssef, M. S., Elamawi, R. M. 2020. Evaluation of phytotoxicity,

cytotoxicity, and genotoxicity of ZnO nanoparticles in Vicia faba.

Environmental Science and Pollution Research, 27(16): 18972-18984.

ISBN: 978-625-7636-52-0

doĞal kaynaklarin yenİlİkÇİ ÜrÜnlere ......ii doĞal kaynaklarin yenİlİkÇİ ÜrÜnlere...

Documents