Search

Topraklara biyokömür uygulaması, toprak verimliliğini ve karbon tutulumunu artırmak ve iklim değişikliğini önlemek üzere sera gazı emisyonlarını düşürmek için uygun bir yaklaşım olarak tanımlanmaktadır. Biyokömürün toprağın fiziksel özelliklerini ve besin tutulumunu iyileştirmek, topraktaki besin döngülerinde etkili olan mikrobiyal varlığı ve kompozisyonunu olumlu yönde değiştirmek gibi yararları olduğu düşünülmektedir. Bununla birlikte, farklı tipteki bioyokömürlerin topraktaki mikroorganizmalar ve toprağın biyolojik özellikleri üzerindeki etkileri daha az ilgi görmüştür ve araştırılması gerekmektedir. Bu tezin temel amacı biyokömür uygulamalarının toprak mikroorganizmaları ve toprağın biyolojik aktivitesi üzerindeki etkilerini incelemektir. Bu tez, biyokömür uygulamasından sonra oluşan toprak biyolojik süreçleri ile ilgili olarak toprak mikroorganizmalarının davranışlarını anlamaya odaklanmış ve bu mikroorganizmalar ile biyokömür uygulamasından sonra toprak matrislerinde değişen kimyasal özellikler arasındaki ilişkiyi değerlendirmeye çalışmıştır. Çalışmada dört farklı tarımsal atığın (örtü altı domates atığı (Solanum lycopersicum L.), muz plantasyon atığı (Musa species), karanfil atığı (Dianthus caryophyllus L., 1753 ) ve bağ budama atığı (Vitis vinifera L., 1753)) iki farklı sıcaklıkta (300 ve 500 °C) piroliz edilmesiyle elde edilen sekiz farklı biyokömür kullanılmıştır. Biyokömür uygulamaları kullanılan bitki materyali ve son sıcaklığa göre bağ budama biyokömürü-300 oC (BB300), bağ budama biyokömürü-500 oC (BB500), domates biyokömürü-300 oC (DB300), domates biyokömürü-500 oC (DB500), karanfıl biyokömürü-300 oC (KB300), karanfil biyokömürü-500 oC (KB500), muz biyokömürü-300 oC (MB300) ve muz biyokömürü-500 ℃ (MB500) olarak belirlenmiştir. Test bitkisi olarak kıvırcık marul (Lactuca sativa var. crispa) kullanılmıştır. Deneme, tesadüf parselleri deneme desenine göre sera koşullarında saksı denemesi şeklinde kurulmuştur. Deneme, ard arda iki yetiştiricilik döneminde, 5 tekerrürlü olarak yürütülmüş olup toplam 45 saksı (4 tarımsal atık × 2 piroliz sıcaklığı × 5 tekerrür + 5 kontrol) içermiştir. Marul fidelerinin dikiminden bir hafta evvel 2 ton/da hesabına göre her saksıya ilgili biyokömürlerden 80 g uygulanmış ve homojen bir şekilde karıştırılıp sulandıktan sonra inkübasyona bırakılmıştır. Yetiştiricilik boyunca temel gübreleme programı uygulanmış ve toplam 6 gübreleme yapılmıştır. Bu amaçla 18-18-18 gübresi sulama suyu ile birlikte 0.5 g/1.5 L oranında her saksıya uygulanmıştır. Ayrıca, yetiştiricilik döneminin ortasına denk gelen 3. gübrelemede sadece bir defa olmak üzere her saksıya 1 g/1.5 L oranında kalsiyum nitrat [Ca(NO3)2] gübresi uygulanmıştır. Her yetiştiricilik döneminde belirli aralıklarla (0, 2, 4, 6 ve 8. haftalar) normal toprak örnekleri alınmış ve biyolojik parametreler (üreaz, alkalin fosfataz, β-glikozidaz, dehidrojenaz, nitrifikasyon, denitrifikasyon, mezofilik bakteri sayısı) açısından analiz edilmiştir. Ayrıca her yetiştiricilik döneminin sonunda hasat sırasında alınan normal ve rizosfer toprağı örneklerinin makro ve mikro besin element kapsamları belirlenmiştir. Ayrıca, hasattan sonra marulun kalite parametreleri ve verim ölçümleri yapılmıştır. Biyokömür uygulamaları her iki dönemde de toprak kimyasal özelliklerini (pH, EC, organik karbon, alınabilir fosfor ve potasyum) iyileştirmiş ancak kontrole göre toprağın toplam nitrojen içeriğini artırmamıştır. Biyokömür uygulamaları biyokömür tipine ve dönemine bağlı olarak topraktaki mikrobiyal aktiviteleri etkilemiştir. Genel olarak, birinci dönemde karanfil (KB500) ve muz (MB300 ve MB500) uygulamalarında enzim aktivitelerinin diğer uygulamalara göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Ancak, biyokömür uygulamalarının ikinci dönemde enzim aktiviteleri üzerinde istatistiki olarak bir etkisi olmamıştır. Topraktaki bakteri sayısı da her iki dönemde biyokömür uygulamalarından etkilenmemiştir. Her iki dönemde de kimyasal özellikler ve mikrobiyal aktivitede güçlü pozitif korelasyonlar görülmüştür. Genel olarak, toprakta pH ve EC değerleri ile biyolojik parametreler biyokömür ilavelerinden sonra rizosferde önemli ölçüde artmıştır. İkinci dönem domates (DB300) ve muz (MB500) biyokömür uygulaması bitki boyunu sırasıyla %15.2 ve %10.2 oranında artırmıştır. Bu sonuçlar biyokömürlerin, intrinsik fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak toprakla nasıl farklı etkileşimlere sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca bu tez, toprağa biyokömür uygulamalarına yönelik olarak kılavuz oluşturmaya odaklanan gelecekteki çalışmaların önemini vurgulamaktadır.

Biochar is increasingly used as an amendment to improve agricultural soil functions and plant growth. However, the effect of biochar application on plant growth can be different due to high variability in the quality of biochar. In this study the effect of different types of biochar application on the growth of lettuce (Lactuca sativa L.) was assessed in a pot experiment over two period of cultivation in greenhouse. The biochar were produced from four different feedstocks biomass [Vinyard (Vitis vinifera L.), Tomato (Solanum lycopersicum L.), Banana (Musa) and Carnation (Dianthus caryophyllus. L.)] by slow pyrolysis at 300°C and 500°C temperatures and were used to amend the soil. The experiment was design in randomized complete block with five replications and 9 treatments. The treatments included the Control, VB300, TB300, BB300, CB300, VB500, TB500, BB500 and CB500. The trial consisted of a total of 45 pots (4 agricultural waste × 2 pyrolysis temperature × 5 replications) + 5 controls). Two (2) tons da-1 (80 g-1 10 kg-1 pot-1) of biochar was applied with a basic application of fertilizers NPK (18-18-18) and calcium oxide (CaO). The biochar treatments were found to increase plant height and number of leaves in the second cropping cycle in comparison to no biochar treatments. The application of Tomato (TB300) and Banana (BB500) biochar significantly increased plant height by 15.2% and 10.2% respectively. The greatest increase due to biochar additions was found in the soils with tomato biochar treatment and the least increase was found in the soils without biochar application (Control). The second cropping season appeared to be better in terms of yield and quality parameters than the first season. As a result, in this study revealed that a variation in the temperature of pyrolysis does not impact lettuce growth, and recommends a long-term incubation period for further effect of biochar applications on crops., Tarım topraklarının fonksiyonlarının ve bitkisel üretimde gelişimin sağlanması bakımından biochar kullanımı artmaktadır. Ancak Biochar'in bitki gelişimi üzerine etkisi biochar kalitesindeki yüksek çeşitlilikten dolayı farklı olabilir. Bu çalışmada farklı biyokömür uygulamalarının marul gelişimi üzerine etkisi iki farklı yetiştirme döneminde saksı denemesi olarak sera koşullarında belirlenmiştir. Biyokömürler dört farklı tarımsal atıktan [Bağ budama atığı (Vitis vinifera L.), Domates atığı (Solanum lycopersicum L.), Muz Plantasyon atığı (Musa) ve Karanfil atığı (Dianthus caryophyllus. L.)] 300°C ve 500°C sıcaklık değerlerindeki yavaş piroliz işlemiyle elde edilmiş ve toprağa uygulanmıştır. Çalışma, tesadüf blokları deneme desenine göre 5 tekerrürlü olarak 9 uygulama şeklinde gerçekleşmiştir. Uygulamalar, kontrol, VB300, TB300, BB300, CB300, VB500, TB500, BB500 ve CB500 uygulamalarını kapsamaktadır. Deneme 4 tarımsal atık × 2 piroliz sıcaklığı × 5 tekerrür + 5 kontrol olmak üzere toplamda 45 uygulama konusundan oluşmaktadır. NPK (18.18.18) ve Kalsiyum Oksit (CaO) temel gübre uygulamaları ile birlikte 10 kg toprak içeren saksılara 2 ton da-1 olacak şekilde (80 g-110kg-1saksı-1) biyokömür uygulanmıştır. Araştırmanın sonunda, Domates (TB300) ve Muz (BB500) biyokömür uygulamaları sırasıyla %15.2 ve %10.2 oranında olmak üzere marul bitkisinin boyunu önemli ölçüde artırmıştır. Biyokömür uygulamalarıyla elde edilen en yüksek marul bitki boyu artışı domates biyokömür uygulaması ile en düşük ise biyokömür uygulanmayan toprakta (kontrol) elde edilmiştir. Verim ve kalite parametreleri açısından biochar uygulamaların etkisi birinci döneme göre ikinci dönemde daha belirgin olduğu ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak, bu çalışmada piroliz sıcaklığındaki bir değişikliğin marul gelişimini etkilemediği ortaya çıkmış ve biyokömür uygulamalarının mahsuller üzerindeki daha fazla etkisi için uzun vadeli bir inkübasyon dönemi önerilmiştir.