Tohumlara Sesleniyorum!

Bilimsel Projeler
PROJENİN ADI: Tohumlara Sesleniyorum!
Öğrenciler: E. E. ÇEKİN, H. CEYLAN
Okul: Amasya Bilim ve Sanat Merkezi - 2013
Danışman: Hidayet TERECİ – www.fencebilim.com
Projemizin Amacı: Farklı frekanstaki seslerin bazı tohumların gelişimine etkisinin araştırılması
Projenin Hedefleri:
1. Sesin tohumların çimlenmesine etkisinin belirlenmesi
2. Sesin bitki büyümesi üzerine etkisinin belirlenmesi
3. Bitkilerin verimini artırmak için alternatif yollar bulmak
Giriş: Ses dalgaları, değişik ortamlar içinde yayılan boyuna dalgalardır. Bu dalgalar her hangi bir
ortamda, ortamın özelliklerine bağlı olan bir hızla yayınırlar. Ses dalgası bir ortamda yayılırken;
ortamın parçacıkları, dalganın hareketdoğrultusu boyunca yoğunluk ve hacim değişiklikleri
üreterek titreşirler[1]. Ses bir mekanik enerjidir ve ses üretimi, titreşim enerjisi üretmek
demektir. Bir teli, bir zarı veya hava moleküllerini titreştirmek günlük hayattan bildiğimiz ses
üretmeyöntemleridir. Bütün ses üretim araçları bu yöntemlerden biriyle çalışır [2]. Duyma
eşiğinin üzerinde kalan frekanslardaki ses; ultrason, ultrases veya sesötesi seklinde
adlandırılmaktadır. İnsan kulağı, 16 Hz ile 20000 Hz (20 kHz) frekans aralığında kalan seslere
duyarlıdır. Duyulabilir ses frekanslarından başlayarak 25 MHz frekansa kadar giden sesötesi
dalgalar değişik amaçlar için kullanılmaktadır. Ultrases, titreşim hareketinden ibaret olan sesten
başka bir şey değildir. Titreşim hareketi olarak doğar, titreşim hareketi olarak yayılır ve titreşim
hareketi olarak algılanır [3]. Ultrases dalgaları transduser ve genellikle piezoelektirik özelliklere
sahip cisimlerin devamlı halde, seri olarak kasılma ve gevşemeleriyle oluşturulur [4]. Tohum
çimlenmesi bitki yaşamının önemli fazlarından biridir [5]. Bitkisel üretimde, yetiştiriciliğin ilk
aşaması, tohum ekilmesi ve bunların uygun koşullarda çimlendirilmesidir. Ancak bu aşamada
oluşan olumsuz ekolojik koşullar, teknik hatalar ve tohumun yapısından kaynaklanan
olumsuzluklar çimlenme ve fide çıkışını olumsuz yönde etkilemektedir [6,7]. Çimlenme, birçok
fizyolojik ve biyokimyasal değişiklikleri içeren ve embriyonun aktivasyonuna neden olan
kompleks bir olaydır [8].
Kullanılan Yöntem: Çalışma için 3 farklı özdeş tohum çeşidi (fasulye, barbunya, bakla) kullanıldı.
Çalışma için bir elektronik firmasına sesaltı ve sesötesi dalgalar üretebilen elektronik ses cihazı
yaptırıldı. Cihaz probundan çıkan sesin şiddeti desibelmetre ile 66,7 dB olarak ölçüldü. Oda
sıcaklığında (24 santigrat derece) kontrol ve deney grubu oluşturuldu. Eşit bölmeli düzenek
içerisine kontrol ve deney grubu yerleştirilerek, etiketleme yapıldı. Sadece deney grubu
tohumlarına ses dalgaları uygulandı. Tohumlara pipet ile 2 günlük aralıklar ile pipetle 25 ml
çeşme suyu verildi. Tohumların gelişimleri takip edildi. Belirlenen süre sonunda çimlenen
bitkilerin boy uzunlukları ölçüldü. Aynı tohumlar için, aynı frekans ses dalgası uygulanması
sonucu oluşan verilerin aritmetik ortalaması alındı. Farklı frekanstaki ses dalgaları için aynı
işlemler tekrarlandı. Çalışmalar sonucunda elde edilen gözlem ve sayısal değerler kaydedildi.
Kontrol ve deney grubu verileri kullanılarak çizelgeler oluşturuldu. Kontrol ve deney grubu
verileri analiz edilerek sonuçlar çıkarıldı ve değerlendirmeler yapıldı.
Resim 1. Çalışma düzeneği
Bulgular: Farklı tohumlara belirli süreler içinde verilen ses dalgaları sonucu elde edilen sayısal
verilere göre oluşturulan çizelgeler aşağıdaki gibidir.
Çizelge 1: Bitkilerin sesin frekansa göre ortalama uzama miktarı (Süre: 19 gün, Frekans: 11 kHz).
Kontrol Grubu (cm)
Deney (Ses) Grubu (cm)
Fasulye
Bakla
Barbunya
Fasulye
Bakla
Barbunya
18,5
21,8
15,1
21
6,9
20,6
Çizelge 2: Bitkilerin sesin frekansa göre ortalama uzama miktarı (Süre: 21 gün, Frekans: 21 kHz).
Kontrol Grubu (cm)
Deney (Ses) Grubu (cm)
Fasulye
Bakla
Barbunya
Fasulye
24,9
5,8
7,7
31,6
Bakla
3,8
Barbunya
23
Çizelge 3: Bitkilerin sesin frekansa göre ortalama uzama miktarı (Süre 21 gün, frekans 30 kHz).
Kontrol Grubu (cm)
Fasulye
Bakla
30,9
11,5
Deney (Ses) Grubu (cm)
Barbunya
41,2
Fasulye
Bakla
Barbunya
31,8
6,9
42,6
Kullanılan Materyaller: Pamuk, farklı tohumlar (fasulye, bakla, barbunya), su, boş kap, ses
üreticisi, dereceli pipet, desibelmetre, cetvel.
Proje bütçesi: 324 TL (300 TL ses cihazı, pamuk 4 TL, pipet 20 TL)
Proje Çalışma Takvimi:
1 - 19 Ekim 2012: Kaynak taraması
22 Ekim - 2 Kasım 2012: Proje konusunun belirlenmesi
5 - 9 Kasım: Yöntem ve tekniğin belirlenmesi
12 - 16 Kasım 2012: Gerekli materyallerin temin edilmesi
19 - 23 Kasım 2012: Deney düzeneğinin oluşturulması
26 Kasım - 4 Ocak 2013: Deneysel çalışmaların yapılması ve verilerin kayıt edilmesi
7 - 11 Ocak 2013: Verilerden Çizelgeler oluşturulması
14 - 18 Ocak 2013: Verilerden, sonuçlar çıkarılması ve değerlendirmesi
21 - 30 Ocak 2013: Proje raporunun yazılması
Sonuçlar: Deneysel gözlemlere göre verilen ses dalgaları tüm tohumların çimlenmeye başlama
süresini uzattığı gözlemlendi. Bakla tohumunda kullanılan sesaltı ve sesötesi dalgaları gelişimini
olumsuz yönde etkiledi. Fasulye ve barbunyada ise ses dalgaları gelişimlerini olumlu yönde
etkiledi. Ses, en fazla barbunya bitkisinin verimini artırdı. 21 kHz’lik ses dalgalarının fasulye ve
barbunyanın verimini artırmada daha fazla etkili olduğu görüldü. Fasulye ve barbunya
çimlenmeye başladıktan sonra ses dalgaları ile kontrol grubuna göre daha hızlı gelişim gösterdiği
belirlendi. Bulgularımıza göre farklı frekanstaki ses dalgaları farklı bitkilerde faklı gelişim durumu
göstermektedir. Kontrol ve deney grubunda kullanılan bazı tohumların hiç çimlenmeye
başlayamadıkları gözlemlendi.
Sonuçların Değerlendirilmesi: Ses bir enerjidir ve dalgalar halinde yayılır. Sesin frekans ve
şiddet gibi iki temel özelliği vardır. Her bitkinin sesin etkisine karşı gösterdikleri gelişim farklı
farklı olmaktadır. Fasulye ve barbunyada ses olumlu gelişim sağlarken, baklada olumsuzluk
doğurmuştur. Kaynaklarda ışığın, farklı bitkilerde olumlu veya olumsuz etkiler oluşturduğu
belirtilmektedir. Bu durum tohumların genetik özellikleri ile ilgili olabilir. Şehirleşme ile beraber
bitkilere ses enerjisi daha fazla etki etmektedir. Ayrıca duyamadığımız ses bitkilerin gelişimi için
araştırılması gereken bir konudur. İnsanlara yararlı bitkilerin veriminin artırılması, zararlıların
veriminin azaltılması için ses enerjisi kullanılabilir. Bu çalışma belirli frekans, tohum ve ses
şiddeti için sınırlıdır. Farklı tohum ve ses dalgaları için araştırma genişletilebilir. Ses dalgalarının
üretimi kolay ve ucuzdur. Gaz, sıvı ve katı ortamlara uygulanabilir. Sesin kullanıldığı ortamda
kirlilik, kimyasal kalıntı oluşturmaması avantajlı yönleridir.
Kaynaklar:
[1] Halliday, D. andResnick, R.,1992, FiziğinTemelleri-I, 3. baskı, (Çeviren: Prof. Dr. Cengiz
YALÇIN), 368-369.
[2] Gürpınar, G., 2007, Ses Ötesi Dalgaların Cevher Zenginleştirmede Kullanılabilirliğinin
Araştırılması, Doktora Tezi, Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği
Anabilim Dalı, s. 12, Eskişehir.
[3] Özden, N., 1981, Sesötesi (Ultrasonik) ile Muayene, SEGEM, Yayın No: 48, Ankara, 142 s.
[4] Kökpınar, M. A., 1989. Diagnostik ve Terapik Dozda pulsasyonluUltrases Işımasının İnsan
Eritrositleri Üzerine Etkisinin İn Vitro Koşulda İncelenmesi, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi,
İstanbul.
[5] Çetinbaş, M. ve Koyuncu, F. 2005. Soğukta nemli katlama ve tohum kabuğunun kuş kirazı
(Prunus avium L.) tohumlarında dormansinin kırılması üzerine etkileri. Akdeniz Üniversitesi
Ziraat Fakültesi Dergisi, 18(3), 417-423.
[6] Demirkaya, M. 2006. Polietilenglikol ile osmotik koşullandırma ve humidifikasyon
uygulamalarının biber tohumlarının çimlenme hızı ve oranı üzerine etkileri. Erciyes Üniv. Fen Bil.
Enst. Dergisi, 22 (1-2), 223-228.
[7] http://www.yalcinguran.com/2007/11/mozart-etkisi-mozart-effect/, Son erişim: 23 Ocak
2012, Saat. 13.50.