Bu çalışma yalnızca bitki materyalleri içermekte olup insan veya hayvanları kapsayan deneyler içermemektedir. Bu nedenle, etik onay gerekmemiştir. Bu protokolde kullanılan araştırma araçları Materyaller Tablosunda listelenmiştir.
1. Deney alanı
Deney, rezene (F. vulgare Mill.) bitkilerinin organik gübreleme ve biostimülant uygulamalarına verdiği yanıtı değerlendirmek amacıyla 2023/24 ve 2024/25 sezonlarında Mısır'ın İsmailiye Valiliği'ndeki El-Qassassin Bahçecilik Araştırma İstasyonu Deneysel Çiftliği'nde (30°53′ K, 31°56′ D) yürütülmüştür. Yetiştirme dönemi (Kasım–Nisan) boyunca iklim koşulları İsmailiye Meteoroloji İstasyonu tarafından kaydedilmiştir. Ortalama minimum ve maksimum hava sıcaklıkları sırasıyla 12–18 °C ve 2–30 °C arasında değişirken, bağıl nem %50–65 arasında seyretmiştir. Deney süreleri boyunca herhangi bir ekstrem hava olayı kaydedilmemiştir (Şekil 1).

Şekil 1Ana parsellere atanan kompost çayı seviyelerini ve üç tekerrür boyunca alt parseller içinde dağıtılan biostimülan uygulamalarını gösteren split-plot (bölünmüş parseller) deney tasarımının şematik gösterimiCt.1, Ct.2 ve Ct.3 toprak uygulaması olarak hektar (ha) başına sırasıyla 360, 480 ve 60 litreyi; F.1, F.2, F.3, F.4 ve F.5 yaprak püskürtme uygulamaları ise Kontrol, Azolla, Spirulina, Nostoc ve Chlorella ekstraktlarının her biri için litre başına 2 cm³ suyu temsil etmektedir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
2. Bitki materyali
Rezene tohumları, Mısır, Giza, Dokki'deki Tarımsal Araştırma Merkezi, Bahçecilik Araştırma Enstitüsü, Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Araştırma Bölümü'nden temin edilmiştir. Tohumlar Kasım ayının ilk haftasında fidan yataklarına ekilmiş ve fideler, gelişim sonrası her tepeye bir bitki kalacak şekilde seyreltilmiştir.
3. Toprak örneklemesi ve analizi
Toprak hazırlığından önce, kompozit toprak örnekleri (0–30 cm derinlik) toplanmış, havada kurutulmuş, 2 mm'lik elekten geçirilmiş ve standart protokoller13,14 kullanılarak fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından analiz edilmiştir (Tablo 1).
| Parçacık boyutu dağılımı (%) | Tekstür sınıfı | *O.M. (%) |
| Kaba kum | İnce kum | Silt | Kil | Sandy | 0.48 |
| 80.65 | 14.06 | 3.8 | 1.49 |
| pH | EC dS/m | SP % | Katyonlar (meq/l) | Anyonlar (meq/l) |
| Ca++ | Mg++ | Na+ | K+ | HCO3- | Cl- | SO4 |
| 8 | 0.79 | 28 | 4 | 2.68 | 1.79 | 0.61 | 1.4 | 4.38 | 2.98 |
| *O.M.(%): organik madde |
Tablo 1: Deney toprağının fiziksel ve kimyasal özellikleri. Özellikler arasında tane boyutu dağılımı, tekstür sınıfı, organik madde içeriği, pH, elektriksel iletkenlik, doygunluk yüzdesi ile temel katyonlar ve anyonlar yer almaktadır.
4. Deneysel düzen
Deney, üç tekrarlı, bölünmüş parseller düzenine sahip randomize tam blok tasarımı ile yürütülmüştür. Kompost çayı seviyeleri ana parsellere, biostimülan uygulamaları ise alt parsellere atanmıştır (Şekil 2). Her bir parsel 8,4 m2 ölçüsünde olup, sırası 4 m uzunluğunda olan üç sıra halinde düzenlenmiş 24 bitki içermekteydi; sıralar arası mesafe 70 cm, sıra içi bitkiler arası mesafe ise 50 cm olarak belirlenmişti.
Damlama sulama, her iki günde bir 1 h boyunca, tepe başına 4 L h⁻1 veren damlatıcılar kullanılarak uygulanmıştır. İşlemler arasındaki etkileşimi önlemek için parseller arasında bir sırt, tampon bölge olarak ekilmeden bırakılmıştır.
Tüm parsellere, dikimden iki hafta önceki toprak hazırlığı sırasında 24 t ha⁻1 kompost uygulanmıştır. Mineral gübreler, önerilen dozun (RD) %50'si oranında uygulanmıştır: 360 kg ha⁻1 amonyum sülfat (%20,6 N), 240 kg ha⁻1 kalsiyum süperfosfat (%15,5 P₂O₅) ve 120 kg ha⁻1 potasyum sülfat (%48 K₂O). Azot ve potasyum gübreleri 15 günlük aralıklarla üç eşit dozda uygulanırken, fosfor gübresi tek bir taban dozu olarak uygulanmıştır. Yetiştirme dönemi boyunca standart agronomik uygulamalar takip edilmiştir.

Şekil 2: Birinci (S1) ve ikinci (S2) sezonlarda hektar başına yağ verimi (kg ha⁻¹) ve kontrol uygulamasına (T1: Ct1 × F1) kıyasla göreceli artışıCt1 en düşük kompost çayı seviyesini (360 L ha⁻¹), F1 ise püskürtme yapılmayan kontrol grubunu temsil etmektedir. Uygulamalar şu şekilde tanımlanmıştır: T1 (Ct1 × F1), T2 (Ct1 × F2), T3 (Ct1 × F3), T4 (Ct1 × F4), T5 (Ct1 × F5), T6 (Ct2 × F1), T7 (Ct2 × F2), T8 (Ct2 × F3), T9 (Ct2 × F4), T10 (Ct2 × F5), T1 (Ct3 × F1), T12 (Ct3 × F2), T13 (Ct3 × F3), T14 (Ct3 × F4) ve T15 (Ct3 × F5). Hata çubukları, ortalamanın standart hatalarını (SEM) temsil etmektedir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
5. Kompost çayı uygulamaları
Olgun bitki bazlı kompost, tatlı suda 24–48 saat boyunca aerobik olarak özütlenmiştir. Elde edilen kompost çayının elektrik iletkenliği 1.2–1.6 dS m⁻1 ve pH değeri hafif alkali (7.5–8.0) düzeyindeydi. Kompost çayı, ekimden bir ay sonra başlamak üzere 16 haftalık bir süre boyunca damla sulama yoluyla 360, 480 veya 60 L ha⁻1 oranlarında uygulanmıştır.
6. Biyostimülan hazırlama ve uygulama
Azolla caroliniana, Spirulina platensis, Nostoc muscorum ve Chlorella vulgaris'in taze biyokütleleri, distile su içerisinde 1:10 (a/h) oranında homogenize edilmiş, filtrelenmiş ve 2 cm3 L⁻1 (yaklaşık 120 L ha⁻1) nihai konsantrasyona seyreltilmiştir. Ekstraktlar uygulamadan hemen önce taze olarak hazırlanmış ve büyüme mevsimi boyunca üç kez (dikimden 30, 60 ve 90 gün sonra), el spreyi kullanılarak yapraklar üzerinden akış gerçekleşene kadar püskürtülmüştür.
7. Kaydedilen veriler
Vejetatif büyüme parametreleri
Her bir deney biriminden rastgele seçilen altı bitki, dikimden 65 gün sonra hasat edildi. Bitki boyu (cm), tabandan ana gövdenin ucuna kadar ölçüldü. Toplam taze ot ağırlığı (g) ve kuru ağırlık (g) kaydedildi; kuru ağırlık, numunelerin sabit ağırlığa ulaşana kadar 70 °C'de 48 saat boyunca etüvde kurutulmasının ardından belirlendi. Bitki başına dal sayısı, örneklenen bitkiler genelindeki ortalama sayı olarak hesaplandı.
Uçucu yağ (EO) ekstraksiyonu
Miller tarafından açıklanan yönteme göre15, hasat edilen meyvelerin 40 g'ından hydro-distillation yöntemiyle 3 saat boyunca uçucu yağ ekstrakte edilmiştir. Ekstrakte edilen yağın tamamen ayrışmasını sağlamak için kendi haline bırakılmıştır16.
Uçucu yağ içeriğinin ve veriminin belirlenmesi
Uçucu yağ içeriği (% w/w) şu şekilde hesaplanmıştır:

Burada:
WEO = ekstrakte edilen uçucu yağın ağırlığı (g)
Wsample = hidro-distilasyona tabi tutulan bitki örneğinin kuru ağırlığı (g)
Bitki başına uçucu yağ verimi şu şekilde hesaplanmıştır:

Burada:
DWplant = bitki başına tüm bitkinin kuru ağırlığı (g)
EO content = kuru ağırlık bazında uçucu yağ yüzdesi (% w/w)
Not: Esansiyel yağ yoğunluğunun yaklaşık 1 g cm⁻3 olduğu varsayılmış, böylece gramdan santimetreküpe dönüşüm yapılmıştır.
Hektar başına uçucu yağ verimi şu şekilde hesaplanmıştır:

Burada:
EO yieldplant - 1= bitki başına uçucu yağ verimi (cm3)
Nplants = hektar başına bitki sayısı
10 = cm3 biriminden L birimine dönüştürme faktörü
Not: Tüm yağ verimi hesaplamaları, bitki nem içeriğiyle ilişkili değişkenlikten kaçınmak için kuru madde üzerinden yapılmıştır.
Verim özelliği
Bitki başına şemsiye sayısı, her bitkideki tüm şemsiyeler sayılarak meyve olgunlaşma aşamasında kaydedildi.
8. İstatistiksel analiz
Her özellik ve mevsim için, tekrar düzeyindeki gözlemler Shapiro–Wilk testi kullanılarak normallik açısından test edildi. Normallikten anlamlı bir sapma gözlenmediğinden (p > 0.05), parametrik analiz uygulandı. Veriler, Statistix 8.1 (Analytical Software, 208) kullanılarak bölünmüş parseller (split-plot) tasarımı için varyans analizi (ANOVA) ile analiz edildi ve işlem ortalamaları en düşük anlamlı fark (LSD) testi kullanılarak karşılaştırıldı17.
Ölçülen özellikler arasındaki ilişkileri özetlemek için çok değişkenli bir araç olarak temel bileşenler analizi (PCA) gerçekleştirilmiştir. Her bir bileşenin göreceli katkısını belirlemek için özdeğerler kullanılmış ve uygulamaları ve özellik ilişkilerini karşılaştırmak için biplot görselleştirmesinden yararlanılmıştır18.