Modeling zinc biofortification on winter wheat influenced by water quality and irrigation level
Su kalitesi ve sulama seviyesinden etkilenmiş kışlık buğdayda çinko biyofortifikasyonunun modellenmesi
- Tez No: 965755
- Danışmanlar: PROF. DR. COŞKUN GÜLSER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Çinko, insan vücudundaki çok sayıda biyolojik işlevde hayati bir rol oynayan temel bir mikro besin elementidir. Yine de, dünya çapındaki eksikliği, özellikle gelişmekte olan ülkelerde önemli bir küresel sağlık sorunu olmaya devam etmektedir. Buğday, mısırdan sonra en yaygın olarak yetiştirilen ikinci tahıl ürünüdür ve dünya çapında yaklaşık 2,5 milyar insan için temel bir gıda ve birincil bir diyet bileşenidir. Tahıllarda çinko konsantrasyonunu biyofortifikasyon yoluyla artırmak, insanlarda Zn eksikliğini hafifletmek için umut verici bir stratejidir. Ancak, buğdayda Zn alımı ve taşınmasının verimliliği, nem mevcudiyeti ve su kalitesi de dahil olmak üzere çeşitli toprak ve çevresel faktörlerden etkilenmektedir. Bu araştırmada, değişen Zn uygulama oranları, toprak nem içerikleri ve su kalitesi seviyelerine sahip kontrollü bir sera deneyinden elde edilen verileri kullanarak kışlık buğdayda Zn biyofortifikasyonunu simüle etmek için bir modelleme çerçevesi geliştirilmiştir. Toprak örnekleri 3 kg'lık saksılara dolduruldurulup, buğday tohumları ekildikten sonra saksılara beş seviyede çinko uygulaması (ZnSO4 dan 0, 5, 10, 25, 50 kg Zn/ha) yapıldı. Sulama suyu MgCl 2 , NaCl ve CaCl 2 ile 0,5, 2, 4 dS/m elektrik iletkenlik değerlerinde hazırlandı. Farklı tuzluluk ve nem içeriklerinde ZnSO 4 uygulaması toprak özelliklerini önemli ölçüde etkilemiştir. Kuraklık ve tuzluluk stresi koşullarında orta düzeyde Zn sülfat uygulaması (5-25 mg/kg) toprak OM, P, oransal nem içeriği (RWC), su kullanım etkinliği (WUE), mikrobiyal aktivite ve klorofil içeriğini iyileştirmiş, orta ila yüksek düzeyde Zn uygulaması (10-50 mg/kg) özellikle kuraklık ve düşük tuzluluk koşullarında toprak K tutulumunu artırmış, daha yüksek tuzluluk koşullarında (4 dS/m) orta düzeyde ZnSO₄ uygulamaları (10-25 mg/kg) artan toprak kalsiyum bulunabilirliği ile ilişkili bulunmuştur. Tuzluluk, toprakta Na birikiminin birincil etkileyen faktördür ve Zn uygulamasıyla evapotransprasyon (ET), sulama rejimine bağlı olarak etkisini düzenlemektedir. Toprak Zn içeriği, tuzluluk veya nemden bağımsız olarak ZnSO₄ uygulamasıyla orantılı olarak artmıştır. Bitki Zn alımı Zn uygulamasıyla artmış ve orta düzeyde tuzluluk (2 dS/m) altında artış göstermiştir. Zn uygulama oranı ve orta düzeyde tuzluluk, su kısıtlı koşullar altında bitki dokusunda daha yüksek Zn birikimini teşvik etmiştir. Tarla kapasitesi Zn alımını desteklemiş, ancak bitkide Zn birikimi kuraklık altında muhtemelen daha az sızma ve daha yüksek kök bölgesi Zn konsantrasyonu nedeniyle daha fazla olmuştur.
Özet (Çeviri)
Zinc remains an essential micronutrient that plays a vital role in numerous biological functions in the human body. Still, its deficiency worldwide remains a significant global health challenge, especially in developing countries. Wheat is the second most widely grown cereal crop after maize and serves as a staple food for approximately 2.5 billion people worldwide and a primary dietary component. Enhancing its grain Zn concentration through biofortification is a promising strategy to alleviate Zn deficiency in humans. However, the efficiency of Zn uptake and translocation in wheat is influenced by several soil and environmental factors, including moisture availability and water quality. This research will develop a modeling framework to simulate Zn biofortification in winter wheat, using data from a controlled greenhouse experiment with varying Zn application rates, soil moisture contents, and water quality levels. The soil was potted in a kg pot. Five levels of zinc application (0, 5, 10, 25, 50 kg Zn/ha from ZnSO4 ) were applied to the pots after sowing the wheat seeds. The irrigation water was prepared with MgCl2 , NaCl, and CaCl2 to an electric conductivity of (0.5, 2, 4 dS/m). ZnSO4 application at different levels of salinity and moisture content significantly affects soil properties. Under drought and saline stress conditions moderate Zn sulfate application (5–25 mg/kg) improves soil OM, P, RWC, WUE, microbial activity and chlorophyll content, moderate to high Zn application (10–50 mg/kg) improve soil K retention, particularly under drought and low-salinity conditions, moderate ZnSO₄ applications (10–25 mg/kg) under higher salinity conditions (4 dS/m) are associated with increased soil calcium availability. Salinity is the primary driver of soil Na accumulation, and ET with Zn application modulates its effect depending on the irrigation regime. Soil Zn increases proportionally with ZnSO₄ application, regardless of salinity or moisture. Plant Zn uptake increases with Zn application and is enhanced under moderate salinity (2 dS/m). Zn application rate and moderate salinity promote higher tissue Zn accumulation under water-limited conditions. Field capacity supports Zn uptake, but Zn accumulation was more efficient under drought, likely due to reduced leaching and higher root-zone Zn concentration.
Benzer Tezler
- Horzum Harap Tepe (Adana)kurşun-çinko yataklarının modellenmesi
Horzum Haraptepe (Adana) modeling of lead-zinc beds
MESUT ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF URAS
- ZnO-tabanlı nanoyapıların ilk prensiplere dayalı yöntemlerle modellenmesi ve incelenmesi
Modeling and investigation of ZnO-based nanostructures via first-principles methods
MEHMET ARAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇETİN KILIÇ
- Modeling and simulation of zinc based batteries
Çinko tabanlı pillerin modellenmesi ve simülasyonu
EVREN TOPTOP
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGENÇ EBİL
YRD. DOÇ. DR. ASLI YÜKSEL ÖZŞEN
- Horzum (Feke/Adana) çinko-kurşun cevherleşmesinin 3 boyutlu modellemesi
3D ore modeling of horzum (Feke/Adana) zinc-lead mineralization
CEREN GİZEM ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Jeoloji MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA AKYILDIZ
- Metilen mavisinin çinko oksit kaplı montmorillonit ile giderimi ve bulanık mantık ile modellenmesi
Removal of methylene blue with zinc oxide coated montmorillonite and modeling with fuzzy logic
SAMET BALTA