Effect of Nano Zn -Bio fertilizer formulation on the response of tomato plant against salt stress

Abstract

Çalışmanın amacı, çinkooksit nanopartikülleri (ZnO-Nps) ile Bacillus grubu (Bacillus subtilis (N28), Bacillus pumilis (N1) ve peynir
 kökenli Lactobacillus casei (Nm24) bakteri formülasyonun tuz stresi koşullarında domates bitkisinin gelişimi ve mineral içeriği
 üzerine etkilerinin araştırılmasıdır. Domates bitkisine tuz stresi oluşturmak amacıyla, 100 mg L-1 çinkooksit nanopartikülleri ile
 birlikte 50 mMolar NaCl tampon karışımı hazırlanmıştır. Bu tampon mikroorganizmalar üzerinde standart disk difüzyon yöntemi
 kullanılarak petrilere yerleştirilip disklere (30 µg) emdirilerek bakterilere uygulanmıştır. Bu koşullarda, canlılıklarını devam ettiren
 üç mikroorganizma (Bacillus subtilis (N28), Bacillus pumilis (N1) Lactobacillus casei (Nm24) seçilerek taramalı elektron mikroskobu
 (SEM) ve RAMAN spektroskopisi ile gözlemlenmiştir. Tuzluluk koşullarında denek bitki olarak Linda (Lycopersicon esculentum)
 seçilmiş ve sera koşullarında yetiştirme ortamı olarak her saksıya 1 kg kum ve 0,3 kg turba yosunu; üç doz çinko nanopartikül (0,
 20, 40 mg L-1 Zno-Nps), 3 bakteri [Bacillus pumilis (N1), Bacillus subtilis (N28), Lactobacillus casei (Nm24)], karışım formülasyonları
 hazırlanarak dört tekrarlı olacak şekilde deneme kurulmuştur. Oluşturulan formülasyon bir dekarlık alan için 100 litre hesabı
 temeline dayalı olarak suya karıştırılıp uygulanmıştır. Uygulamaların kuru madde miktarı, bitkinin besin element içeriği üzerine
 etkisi (azot (N) potasyum (K), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), fosfor (P), demir (Fe), bakır (Cu), çinko (Zn), mangan(Mn), bor (B))
 içeriği üzerine etkileri değerlendirilmiştir. Uygulamalar sonucunda kuru madde içeriğinin (% 31,2), fosfor içeriği %15,64,
 potasyum içeriği % 2,75, kalsiyum içeriğini % 8,2, magnezyum içeriği % 17,19, B. subtilis (N28)+40 ZnNanops uygulama grubu
 çinko içeriği %19,01, demir içeriği % 7,75, mangan içeriği % 14,6, B bakır içeriğini % 12,71, B. pumilis bor içeriğini % 23,8, toplam
 azot içeriğinin ise yaklaşık 3 kat arttırdığı gözlemlenmiştir. Araştırma sonucuna göre tuz stresi altında bitkilerin fotosentetik tepki
 olarak tuz stresinden kurtulma adına karbonhidrat metabolizmasını köke yönledirmesine neden olmuştur. Ürün verim ve verim
 unsurlarında meydana gelen kaybın azaltılması yönünde nanoboyutta çinko partikülleri ile Bacillus pumilis (N1), Bacillus subtilis
 (N28), Lactobacillus casei (Nm24) kombinasyonu bu tepkinin yönetilmesinde istatsitiksel anlamda önemli katkılar sağlamıştır. Bitki
 besin ve iyon dengesinin sağlanmasına katkıları yanında enzimsel etki mekanizması yaratarak bitkinin bu stresini azaltma yönünde
 önemli etkileri olmuştur. Özellikle önümüzdeki 20-30 yıllık süreç içerisinde iklim bilimcilerinin ortaya koyduğu seneryolara göre
 bitkisel üretimde bu tür sorunların giderek artacağı yönündeki gelişmelere karşı bu yöndeki sorunlara çözüm olabilme yönüyle
 oldukça anlamlı bir çalışmadır. Bu çalışmanın tarla koşullarında yapılacak çalışmalar ile kalibre edilmesi durumunda farklı tuz
 stresi koşullarına göre mevcut formülasyonların yada ilave gerekli nanobesinlerin verilmesi gerekli olabilmektedir.