Araştırma özeti · KF-ARS-187
Kenevir suyu ve azotu ne kadar verimli kullanıyor? Bütün örtü ölçümü ve model
Kenevir az girdiyle yüksek biyokütle veren bir bitki olarak biliniyor. Bu çalışma, bunun fizyolojik temelini anlamak için kenevirin bütün yaprak örtüsünün fotosentezini ve terlemesini farklı azot ve su düzeylerinde ölçtü ve bir örtü fotosentez modeliyle düzeltti.
Tek cümlede bulgu
- Örtü fotosentetik su kullanım verimliliği (brüt fotosentez/terleme) 4,0-7,5 mmol CO₂/mol H₂O arasında ölçüldü.
- Örtü fotosentetik azot kullanım verimliliği 0,3-0,7 mol CO₂/gün/g N arasında çıktı.
- Azotun etkisi büyük ölçüde yaprak alanı indeksi üzerinden oldu; kısa süreli su kısıtında stomalar kapandı ve su kullanım verimliliği %16 arttı.
- Uzun süreli su kısıtı yaprak yaşlanmasını artırdı, yaprak alanını %36 azalttı ve azot kullanım verimliliğini düşürdü.
Araştırma sorusu
Kenevirin yaprak örtüsü, farklı azot ve su koşullarında fotosentez için kullandığı suyu ve azotu ne kadar verimli kullanıyor?
Yöntem
Kailei Tang ve arkadaşları (Wageningen Üniversitesi ve Università Cattolica del Sacro Cuore) Piacenza'da (İtalya) 2014'te 18 kapta Futura 75 kenevir yetiştirdi. Kaplara üç azot düzeyi (hektar başına yaklaşık 0, 60 ve 120 kg N'ye eşdeğer) uygulandı. Bitkilerin bütün örtüsü 12 silindirik odaya kapatılarak terleme ve karbon alımı ölçüldü. İlk ölçüm döngüsünde (ekimden 49 gün sonra, 3 gün) kısa süreli, ikincisinde (çiçeklenme başında, 13 gün) uzun süreli su kısıtı denendi; kısıtlı kaplara bir önceki gün terlenen suyun yarısı verildi. Odaların mikroiklimi açık havadan farklı olduğu için ölçümler bir örtü fotosentez modeliyle açık hava koşullarına düzeltildi. 2014-2015 tarla denemelerinde ise azot dozlarının (0-120 kg N/ha) yaprak alanı ve yaprak azotuna etkisi ölçüldü.
Bulgular
Örtü fotosentetik su kullanım verimliliği 4,0-7,5 mmol CO₂/mol H₂O, azot kullanım verimliliği 0,3-0,7 mol CO₂/gün/g N aralığında çıktı. Azot gübrelemesi yaprak alanı indeksini ve yaprak azotunu artırdı; tarlada 120 kg N/ha alan parsellerin yaprak alanı indeksi gübresizlere göre ortalama 2,8 kat yüksekti. Azotun verimlilik üzerindeki etkisi büyük ölçüde yaprak alanı indeksi üzerinden oldu. Kısa süreli su kısıtında stomalar kapandı; su kullanım verimliliği %16 arttı, azot kullanım verimliliği %18 azaldı. 13 günlük su kısıtında yaprak yaşlanması arttı, yaprak alanı indeksi %36 düştü; yaprak başına azot %51 arttı ama kayıp yaprak alanını telafi edemedi ve azot kullanım verimliliği düştü. Yazarlar, kenevir kaynakları verimli kullanan bir bitki olarak bilinse de nihai biyokütle veriminin ve azot kullanım verimliliğinin büyüme döneminde su kısıtıyla sınırlanabileceğini yazdı.
Sınırlılıklar
Gaz alışverişi ölçümleri kaplarda yetişen tek bir çeşitte (Futura 75) ve sınırlı günlerde yapıldı; tarla ölçeğinde doğrudan verim ölçümü değil. Fotosentetik su kullanım verimliliği fotosentezin terlemeye oranı; hasat edilen biyokütle başına tüketilen suyu göstermiyor. Kap deneyinde azot dozlarının verimlilik farkları istatistiksel olarak anlamlı çıkmadı; yazarlar bunu dozlar arası yaprak alanı farkının küçük kalmasıyla açıklıyor. Model düzeltmesinde ölçülen ve hesaplanan değerler arasındaki uyum ikinci ölçüm döngüsünde daha zayıftı (r² 0,78, göreli hata %66). Stoma dışı su stresi etkileri modellenmedi.
| Koşul | Su kullanım verimliliği (mmol CO₂/mol H₂O) | Azot kullanım verimliliği (mol CO₂/gün/g N) | Yaprak alanı indeksi (m²/m²) |
|---|---|---|---|
| Kısa süreli — yeterli su | 4,00 | 0,49 | 2,01 |
| Kısa süreli — yarı su | 4,65 | 0,40 | 2,36 |
| Uzun süreli — yeterli su | 4,20 | 0,70 | 1,97 |
| Uzun süreli — yarı su | 7,53 | 0,26 | 1,26 |
Bu çalışmayı alıntıla
Tang, K., Fracasso, A., Struik, P. C., Yin, X., Amaducci, S. (2018). Water- and Nitrogen-Use Efficiencies of Hemp (Cannabis sativa L.) Based on Whole-Canopy Measurements and Modeling.
Frontiers in Plant Science 9: 951. doi:10.3389/fpls.2018.00951
Sık sorulan sorular
Kenevir suyu verimli kullanıyor mu?
Bu çalışmada kenevir örtüsünün fotosentetik su kullanım verimliliği 4,0-7,5 mmol CO₂/mol H₂O arasında ölçüldü ve su kısıtında arttı. Ancak uzun süreli kısıt yaprak kaybına yol açtı; yazarlar nihai verimin su kısıtıyla sınırlanabileceğini belirtiyor.
Azot gübresi kenevirde neyi değiştiriyor?
Bu çalışmada azot gübrelemesi esas olarak yaprak alanını artırdı; tarlada 120 kg N/ha alan parsellerin yaprak alanı indeksi gübresizlere göre ortalama 2,8 kat yüksekti.
Bu çalışmaya atıf yapan sayfalar
Aşağıdaki sayfalar bu araştırmaya atıf yapıyor.