II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi Özel Sayısı

Transkript

II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi Özel Sayısı
II. ULUSLARARASI KATILIMLI ULUSAL
HUMİK MADDE KONGRESİ
KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi
Özel Sayısı-2015
26–28 EKİM 2014
KAHRAMANMARAŞ
Editörler:
Prof. Dr. M. Hakkı ALMA
Prof. Dr. Ahmet TUTAR
Prof. Dr. Kadir SALTALI
Prof. Dr. M. Rüştü KARAMAN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
Ziraat Fakültesi Avşar Yerleşkesi
Kahramanmaraş
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
II
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
KONGRE KURULLARI
Onursal Başkan
Prof. Dr. M. Fatih KARAASLAN
(Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Rektörü)
Onur Kurulu
Mustafa AKTAŞ (Türkiye Kömür İşletmeleri Genel Müdürü)
Süfyan EMİROĞLU (Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı Sanayi Genel Müdürü)
Dr. Şükrü ÖZTÜRK (BOREN Başkanı)
Halil ALIŞ (Elektrik Üretim Anonim Şirketi-EÜAŞ Genel Müdürü)
Düzenleme Kurulu Eş Başkanlığı
Prof. Dr. M. Hakkı ALMA
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü
Prof. Dr. Ahmet TUTAR
Türkiye Humik Madde Derneği Başkanı
Prof. Dr. Kadir SALTALI
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
Prof. Dr. M. Rüştü KARAMAN
Yüksek İhtisas Üniversitesi Rektörü
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
III
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Düzenleme Kurulu
Prof. Dr. Recep GÜNDOĞAN (KSÜ)
Prof. Dr. Ferhan TÜMER (KSÜ)
Prof. Dr. Kadir YILMAZ (KSÜ)
Öğr. Gör. Mesut BİLGİNER (KSÜ)
Prof. Dr. Hüseyin DİKİCİ (KSÜ)
Yrd. Doç. Dr. Turgay DİNDAROĞLU (KSÜ)
Yrd. Doç. Dr. Tuğrul YAKUPOĞLU (KSÜ)
Yrd. Doç. Dr. Ertuğrul ALTUNTAŞ (KSÜ)
Dr. Hacer DOĞAN (TÜBİTAK-MAM Kimya Enstitüsü)
Ahmet YILDIZ (AEL İşletme Müdürü)
Arş. Gör. Eyüp KARAOĞUL (KSÜ)
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
IV
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Bilim Kurulu
(Ünvan ve Soyadı Alfabetik Sırasına Göre)
Prof. Dr. M. Hakkı ALMA (KSÜ)
Prof. Dr. Aydın ADİLOĞLU (NKÜ)
Prof. Dr. İrfan Ersin AKINCI (KSÜ)
Prof. Dr. Uygun AKSOY (Ege Üniversitesi)
Prof. Dr. M. Rıfat DERİCİ (Lefke Avrupa Üniversitesi)
Prof. Dr. Sait GEZGİN (Selçuk Üniversitesi)
Prof. Dr. A. Vahap KATKAT (Uludağ Üniversitesi)
Prof. Dr. Hüseyin KARA (Selçuk Üniversitesi)
Prof. Dr. M. Rüştü KARAMAN (Gaziosmanpaşa Üniversitesi)
Prof. Dr. Ayten NAMLI (Ankara Üniversitesi)
Prof. Dr. Sonay SÖZÜDOĞRU OK (Ankara Üniversitesi)
Prof. Dr. Nur OKUR (Ege Üniversitesi)
Prof. Dr. İbrahim ORTAŞ (Çukurova Üniversitesi)
Prof. Dr. M. Bülent TORUN (Çukurova Üniversitesi)
Prof. Dr. Metin TURAN (Yeditepe Üniversitesi)
Doç. Dr. Ali Rıza DEMİRKIRAN (Bingöl Üniversitesi)
Doç. Dr. Osman SÖNMEZ (Harran Üniversitesi)
Doç. Dr. Veli UYGUR (SDÜ)
Dr. İbrahim YAŞAR Ar-Ge Koordinatörü
Kongre Sekretaryası
Yrd. Doç. Dr. Tuğrul YAKUPOĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
[email protected]
Yrd. Doç. Dr. Turgay DİNDAROĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
[email protected]
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
V
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
ÖNSÖZ
Değerli Okuyucular,
II. Uluslar arası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Kahramanmaraş Sütçü İmam
Üniversitesi ile Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu’nun işbirliği ile 26-28 Ekim 2014 tarihlerinde
Kahramanmaraş’ta düzenlenmiştir.
Humik madde (humik asit, fulvik asit ve humin), başta tarım olmak üzere hayvancılık, sağlık,
kozmetik ve endüstrinin pek çok alanında kullanım potansiyeli olan “çok yönlü” ve oldukça değerli bir
organik maddedir. Bu nedenle humik maddeler, kimya, biyoloji, bitki, gıda, çevre, sağlık gibi farklı
disiplinlerden araştırıcıların ilgi alanı olmuştur. Nitekim diğer ülkelerde yaklaşık otuz yıldır Uluslararası
Humik Madde Derneği’nin (IHSS) öncülüğünde humik madde üzerine yapılan çalışmaların tartışıldığı ve
bu alanda farklı disiplinlerin bir araya geldiği uluslararası seminer, konferans, sempozyum ve kongreler
düzenlenmektedir. Çok değerli bir humik madde kaynağı olan leonardit açısından milyonlarca ton rezerve
sahip olan ülkemizde, gerek Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu (TKİ) ve gerekse diğer kurum ve
kuruluşlar bünyesinde humik madde üzerine ciddi çalışmalar yapılmaktadır. Buna karşılık, humik
maddelerden farklı kullanım alanlarında henüz tam anlamıyla yararlanılabildiği ve ürün çeşitlendirmesi
yapılabildiği söylenemez. Bu nedenle, humik madde ile ilgili kurum ve kuruluşların ve farklı disiplinlerde
yapılan çalışmaların ortak bir platformda sunulması, tartışılması ve karşılıklı iş birliği çalışmalarının
gerekliliği bu kongreyi zorunlu hale getirmiştir. Bu çerçevede ülkemizde ikincisi düzenlenen humik
madde kongresi ile humik madde alanında çalışanlar ve humik madde üreticilerin bir araya getirilerek
güçlü işbirliklerinin kurulması, bu alanda karşılaşılan sorunların tartışılması ve ülkemiz humik madde
geleceğine yönelik ortak kararlar alınması sağlanmıştır. II. Uluslar arası Katılımlı Ulusal Humik Madde
Kongresi’ne yurt dışından humik madde konusunda çok değerli bilim insanları da katılmış böylelikle
ileriki dönemlerde uluslar arası düzeyde humik madde ile ilgili ortak çalışmaların ve birlikteliğin tesis
edilmesine katkı sağlanmıştır. Kongrede sözlü ve poster sunumların yapıldığı bilimsel oturumların yanı
sıra humik madde konusunda işbirliği çalışmaları ve sorunların tartışılacağı mini oturumlar ve paneller de
tertiplenmiştir. Ayrıca humik madde üreticilerine stant açma izni verilerek ürünlerini tanıtma olanağı
sağlanmıştır.
Kongrenin düzenlendiği Kahramanmaraş ilimiz, Akdeniz Bölgesi'nin en doğusunda yer alan,
dondurma, biber, tarhana ve ahşap oymacılık sanatı ile ünlüdür. Kurtuluş Savaşı sırasında Fransız
işgalcilere karşı verdiği yerel mücadeleden dolayı TBMM tarafından istiklal madalyası onurlandırılmış
yegâne ilimizdir. Ayrıca dört farklı coğrafi bölgemizin birleştiği noktada yer almasından ve değişik iklim
özelliklerinden dolayı başta yaylaları olmak üzere çok çeşitli doğal güzellikleri bulunmaktadır.
Üniversitemizin Avşar Yerleşkesi ise Ceyhan nehri üzerinde bulunan Sır Baraj gölü manzarası ile
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
VI
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Türkiye'deki en güzel yerleşkelerimizden biridir. Bu doğal ve tarihi güzellikler diyarında ülkemizdeki
değerli bilim ve iş insanları ile yurt dışından gelen konuklarımızın nezih bir ortamda ağırlandığı II.
Uluslar arası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi’nin bazı bildirileri KSÜ Doğa Bilimleri
Dergisi’nin bu özel sayısına konu olmuştur. Katkı saylayan herkese teşekkür eder, sevgi ve saygılarımızı
sunarız.
Kongre Düzenleme Kurulu a.
Prof. Dr. M. Hakkı ALMA (KSÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü)
Prof. Dr. Ahmet TUTAR (Türkiye Humik Madde Derneği Başkanı)
Prof. Dr. Kadir SALTALI (KSÜ Ziraat Fakültesi Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü)
Prof. Dr. Mehmet Rüştü KARAMAN (Yüksek İhtisas Üniversitesi Rektörü)
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
VII
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖNSÖZ............................................................................................................................. ..............................................
V
İÇİNDEKİLER ................................................................................................................................................................
VI
Humik Asitin Ekmek ve Kek Üretiminde Kullanımı
Serpil ÖZTÜRK, Sümeyye FIRAT, Ahmet TUTAR, Mümin DİZMAN.................................................................
1
Türkiye’de Zeytinyağı Fabrikası Sıvı Atığı Karasuyla Kaybolan N-P-K Bitki Besin Elementleri Karbon
Ayak İzi Tahmin Edilmesi:
Nazmi ORUÇ....................................................................................................................................................... ........
6
Leonarditlerden Tıp ve Kozmetikte Kullanılabilecek Saflıkta Etil Fülvik Ester Üretim Prosesi
Yusuf Mert SÖNMEZ, Mehmet TÜRKARSLAN................................................................................................. ..........
11
Leonardit’in Çim Alanda Kullanımı:II. Bazı Kalite Özellikleri ve Su Kullanım Etkinliği Üzerine Etkisi
Çiğdem GÖKÇEK, Cihat KÜTÜK.................................................................................................................... ...........
15
Farklı Miktarlarda Hümik Madde Uygulamasının Farklı Tekstüre Sahip Toprakların Agregat Stabilitesi Üzerine Etkisi
İrfan OĞUZ, Rasim KOÇYİĞİT, Saniye DEMİR.........................................................................................................
21
Batı Karadeniz Mor Çiçekli Orman Gülü Topraklarında Fizikokimyasal Özelliklerinin Bazı Meşcere
Unsurları Yönünden Algoritma Hiyeraşik Cluster (AHC) Yöntemi İle Kümeleme Analizlerinin Yapılması
Ali GÜREL, Mehmet ÖZDEMİR, Mesut TANDOĞAN, Ayhan HORUZ, Kaan POLATOĞLU, Ahmet TUTAR……..
25
Riva Orman İşletme Şefliği (İstanbul) Kestane Meşcerelerinde Görülen Hipovirulent Kestane Dal
Kanseri (Cryphonectria parasitica (Murrill) Barr) Gelişiminin Bazı Meşcere Özellikleri ve Humik
Madde Acısından Değerlendirilmesi
Mehmet ÖZDEMİR, Mesut TANDOĞAN, Ali GÜREL, Vedat ASLAN, Ahmet TUTAR..............................................
31
Bahçeköy İşletmesi (İstanbul) Doğal Gençleştirme Sahalarındaki Gençliklerde Görülen Külleme
(Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.) Hastalığının Bazı Meşcere Özellikleri ve Humik Madde
Açısından Değerlendirilmesi
Mesut TANDOĞAN, Mehmet ÖZDEMİR, Ali GÜREL, Vedat ASLAN, Ahmet TUTAR............................................
36
Trakya Bölgesi’nde Toprakların Organik Madde İçeriklerinin 1984- 2013 Yılları Arasındaki Değişim Trendi
Aydın ADİLOĞLU, M. Rüştü KARAMAN...................................................................................................................
44
Tekirdağ İlinde Karayolu Kıyısındaki Toprakların Organik Madde Miktarları
Sevinç ADİLOĞLU, M. Turgut SAĞLAM....................................................................................................................
49
Türkiye’deki Bazı Linyit Yataklarında Gelişen Leonardit Oluşumlarının İncelenmesi
Aydın ADİLOĞLU, Metin TURAN, Mehmet Rüştü KARAMAN, Mümin DİZMAN, Hüseyin YALÇIN,
Saniye DEMİR..............................................................................................................................................................
54
Farklı Linyit Kömüründen Elde Edilen Humik Asidin Bazı Toprak Özellikleri ve Bitki Gelişimine Etkisi
Kadir SALTALI, Nurhan ERYİĞİT……............................................................................................................. ..........
60
Farklı Konsantrasyonlarda Humik Madde İçeren Organik Madde Kaynaklarının Toprakların Bazı
Fiziksel Özellikleri Üzerine Etkisi
Turgay DİNDAROĞLU, Tuğrul YAKUPOĞLU, Sinem KELEŞOĞLU, Ömer BOLAT……..................................
66
Arifiye Turbası ve O2/N2 Gazlarının Etkileşimi ile Üretilen Humik Maddelerin Karakterizasyonu
Mümin DİZMAN, Ahmet TUTAR, Raşit Fikret YILMAZ, Ayhan HORUZ..................................................................
71
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
1
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Humik Asitin Ekmek ve Kek Üretiminde Kullanımı
Serpil ÖZTÜRK1*, Sümeyye FIRAT1, Ahmet TUTAR2, Mümin DİZMAN2
1
Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Sakarya
2
Sakarya Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Sakarya
Özet: Ekmek ve kek formülasyonuna belli oranlarda humik asit ilavesinin ürünlerde kalite özellikleri, küflenme ve
bayatlamaya olan etkileri incelenmiştir. Humik asit çözeltisi (%20’lik, v/v) ekmek formülasyonuna %1, 2, 3 ve 4,
kek formülasyonuna %2.5, 5.0 ve 7.5 oranlarında (su bazında) ilave edilmiştir. Ekmek ve kek örneklerindefiziksel
parametreler (ağırlık kaybı, hacim, indeks değerleri), renk (Minolta Spectrophotometer CM-3600d, Japan) ve tekstür
(Brookfield CT3 Texture Analyzer, USA) değerleri ölçülmüştür. Ürünler plastik torbalarda oda sıcaklığında
muhafaza edilerek yüzeyde küf gelişimi gözlenmiştir. Ekmek hacminde, %3 ve 4 ilave oranına kadar önemli
değişiklik olmamıştır. Ekmekte küflenme %1 ve 2 humik asit ilavesiyle gecikmiş, ancak %3 ve 4 ilave oranında
artmıştır. Kek hacmi eklenen hümik asit miktarı ile artış göstermiştir. Keklerde 12 gün depolamadan sonra, sadece
%2.5humik asit içeren örnekte yüzeyde küf gelişimi başlamıştır. Depolamanın 25. gününde %7.5humik asit içeren
kekler hariç diğer numunelerin hepsinde küf gelişimi gözlenmiştir. Hümik asidin su tutma kapasitesi yüksek
olduğundan ilave oranı arttıkça ürünlerde ağırlık kaybı ve sertlik azalmıştır. Humik asit ilave edilen ürünlerin
renkleri kontrole göre daha koyu olmasına rağmen kabul edilebilir olarak değerlendirilmiştir. Humik asit ilavesi
ürünlerde tat ve koku açısından olumsuz bir etkiye neden olmamıştır.
Anahtar kelimeler: Humik asit, Ekmek, Kek, Küflenme, Bayatlama
Utilization of Humic Acid in Bread and Cake Production
Abstract: The effects of humic acid addition into bread and cake formulation at certain levels in terms of quality
parameters, molding and staling were investigated. Humic acid solution (20%, v/v) was added into bread
formulation at the levels of 1, 2, 3, 4%, and into cake formulation at the levels of 2.5, 5.0 and 7.5% (in water basis).
The bread and cake samples were evaluated in terms of physical parameters (weight loss, volume, index values),
color (Minolta Spectrophotometer CM-3600d, Japan) and texture (Brookfield CT3 Texture Analyzer, USA) values.
The products were packed in plastic bags and stored at room temperature to observe mold growth on the surface.
Bread volume did not changed significantly up to 3 and 4% addition level. Molding was delayed in 1 and 2% humic
acid supplemented breads, but increased in 3 and 4% added samples. Cake volume increased with increasing
addition level of humic acid. After 12 days of storage of cakes, mold growth was only observed on the surface of
2.5% humic acid added sample. On 25 th days of storage, mold growth was observed at all samples, except 7.5%
humic acid added one. Because of the higher water absorption capacity of humic acid, weight loss and hardness
values of products decreased with increasing addition levels. Although color of the humic acid added products were
darker than that of the control sample, they were still in the acceptable range. Humic acid addition into the products
did not caused any adverse effects in terms of taste and odor.
Key words: Humicacid, Bread, Cake, Molding, Staling
GİRİŞ
Topraktan çıkarılan ve genel adı “humus”, “humik
maddeler”,
“humik
asitler”,
“humatlar”
ve
“polifenoller” olarak bilinen maddeler eski zamanlardan
beri birçok alanda kullanılmaktadır. Araştırmalar humik
asitlerin toprak humusunun bir parçası olduğunu ve
yaşayan organizmalarda önemli bir rol oynadığını
göstermiştir. Fakat humik asitler toprakta yeteri kadar
bulunmamakta ve bu yetersizlik vejetasyonda bitkiyi
olumsuz etkilemektedir. Bunun neticesi olarak da humik
asitler insan ve hayvan beslemesinde olması gereken
düzeyde bulunmamaktadır (Piccolo, 1996). Humik
asitler birçok hastalığın tedavisinde geçmişi eskiye
dayanan bir deva bulma şekli olarak kullanılmaktadır.
Rıdvan ve ark.(1978) humik asitlerin kanla beraber
sirküle olduğunu ve karaciğerde metabolize olduğunu
göstermişlerdir. Humik asitler ağız yolu ile canlılara
*Sorumlu yazar: Öztürk, S., [email protected]
verildiği zaman vücuda giren ağır metallerin zararlarının
azaldığını ve tarım ilaçlarının olumsuz etkilerini bertaraf
ettiklerini de tespit etmişlerdir. Humik asitler
antimikrobiyal özellikler de göstermektedirler. Doğal
humikasitler C. albicans, E. cloacae, P. vulgaris, P.
aeruginosa, S. typhimurium, S. aureus, S. epidermidis,
S. pyogenes gibi mikroorganizma türlerine karşı
önleyici bir durum sergilemişlerdir (Ansorgand Rochus,
1978). Aynı zamanda humik asitler antiviral özellikler
de göstermektedirler. Özellikle, retroviruslere karşı
oldukça etkilidir (Sydow ve ark., 1986). Doğal olarak
oluşan humik asitlerin toksik özelliği yoktur. Farelerde
LD50 değeri 11500 mg/kg ca (canlı ağırlık)’ dır
(Anonim, 1998).
Dünyada beslenmesinde en önemli enerji kaynağı
ekmektir. Türkiye’de bölgelere ve gruplara göre günlük
ekmek tüketimi 100-800 g civarındadır. Diğer önemli
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
2
bir gıda grubu ise kektir. Yumuşak buğday ürünlerinden
olan kek pek çok ülkede üretilen besleyici değeri
yüksek, kullanımı kolay, göz ve damak zevkine hitap
eden çeşitlilikte, farklı formülasyonlarda ve şekillerde
üretilen hazır bir gıda ürünüdür. Kek üretimi ve
tüketimi, nüfus artışı, şehirleşme olgusu, ulaşım
imkânlarının gelişmesi ve yeni tekniklerin uygulanması
ile artmakta ve gelişmektedir (Elgün ve ark., 2007).
Firmalardan alınan bilgiye göre Türkiye'de tüketilen kek
miktarı 25 bin ton civarındadır. Ekmek ve kek gibi
fırıncılık ürünleri sahip oldukları su aktiviteleri (0,960,98) ve pH dereceleri (5,2-5,8) nedeniyle
mikroorganizma gelişmesi için uygun ortamlar
oluşturmaktadır. Bu ürünlerde sıklıkla karşılaşılan
sorunların başında küf kontaminasyonu gelmektedir.
Bunu engellemek için genellikle sentetik antimikrobiyal
maddeler (propiyonatlar, sorbatlar) kullanılır (Elgün ve
ark., 2007). Gıda güvenliği kavramının gelişmesine
paralel olarak, kullanılan bu antimikrobiyal maddelerin
çeşitli sağlık etkileri tartışılmakta ve antimikrobiyal
etkili doğal kaynaklı maddelerin gıdalarda kullanımı ile
ilgili çalışmalar önem kazanmaktadır. Bu anlamda
humik asitin gıdalarda doğal antimikrobiyal kaynak
olarak kullanılabilme olanaklarının araştırılması
gerekmektedir. Ayrıca fırıncılık ürünlerinin tüketimini
sınırlandıran bir başka problemde kısa sürede
bayatlamalarıdır. Su tutma kapasitesi yüksek olan
humik asidin ürünlerde yumuşaklığı uzun süre
koruyabileceği düşünülmektedir. Bu amaçla yapılan bu
çalışmada humik asidin ekmek ve kek üretiminde belli
oranlarda kullanılabilirliği araştırılmıştır.
MATERYAL ve METOT
Materyal
Humik asit eldesi için kaynak olarak turba
kullanılmıştır. Ekmek ve kek üretiminde kullanılan un,
şeker, yağ (shortening), yağsız süt tozu, tuz, yumurta,
maya ve kabartma tozu piyasadan satın alınmıştır.
Humik Asit Ekstraksiyonu ve Saflaştırılması
Turba 50-75°C’de kurutulup öğütülmüş ve 10 mesh
elekten elenmiştir. Katı sıvı ekstraksiyonu ile katının
içerdiği maddeler 0,1 N NaOH ile ekstrakte edilmiştir.
Ekstraksiyon işleminden sonra sıvı kısım (humik asit)
ayrı bir yere alınmış, katı kısım ise deşarj edilmiştir.
Karışımda
safsızlık
yapan
bileşenler
vakum
destilasyonu yardımı ile uzaklaştırılarak saflaştırma
gerçekleştirilmiştir.
Ekmek Üretimi
Ekmek üretiminde AACC standart yöntemi
kullanılmıştır (Method 10-10B; AACCI, 2000).
Kullanılan ekmek formülasyonu %100 un, %6 şeker,
%5.3 maya, %3 yağ, %1.5 tuz, %1pst, %60 su ve 50
ppm askorbik asit içermektedir. Ekmek formülasyonuna
%1, 2, 3 ve 4 oranlarında (su bazında) humik asit
çözeltisi (%20’lik) ilave edilerek ekmek üretilmiştir.
Humik asit ilave edilmeden de ekmek üretilmiş ve
kontrol grubu olarak değerlendirilmiştir.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Kek Üretimi
Kek
üretiminde
AACC
standart
yöntemi
kullanılmıştır (Method 10-90, AACCI, 2000).
Kullanılan kek formülasyonu%100 un, %100 şeker,
%25 yağ %12 yağsız süt tozu, %9 yumurta akı tozu, %2
tuz, %5 kabartma tozu ve %90 su içermektedir. Kek
formülasyonuna %2.5, 5.0 ve 7.5 oranlarında (su
bazında) humik asit çözeltisi (%20’lik) ilave edilerek
kek üretilmiştir. Humik asit ilave edilmeden de kek
üretilmiş ve kontrol grubu olarak değerlendirilmiştir.
Ekmek ve Kek Örneklerinin Değerlendirilmesi
Örneklerde ağırlık kaybı, pişme sonrası ürün ağırlığı
ve hamur ağırlığı arasındaki farktan % olarak
hesaplanmıştır. Ekmek hacmi kolza tohumu ile yer
değiştirme prensibine göre çalışan hacim ölçer ile tespit
edilmiştir.
Kekte hacim, simetri ve homojenlik indeks değerleri
AACC Metot No:10-91D’de belirtilen ölçüm şablonuna
göre hesaplanmıştır. Kekler dikey olarak iki eşit parçaya
kesilmiş ve şablon üzerine yerleştirilerek değerler
(A,B,C,D,E)
okunmuştur.
Okunan
değerlerden
aşağıdaki
formüllere
göre
indeks
değerleri
hesaplanmıştır.
Hacim indeksi= B+ C+ D
Simetri indeksi = 2C-B-D
Homojenlik indeksi = B-D
Humikasitin standart ekmek ve kek rengine etkisi
ürünlerde renk analizi ile belirlenmiştir. Örneklerinin
CIE renk değerleri CM-3600d (Japan)
Minolta
Spectrophotometer kullanılarak yapılmıştır. Örnekler
plastik torbalarda, oda sıcaklığında 48 saat
bekletildikten sonra renk analizi yapılmıştır. Ürünlerde
iç rengi ve kabuk rengi ayrı ayrı ölçülmüştür. L*, a* ve
b*’den oluşan üçlü skalada yapılan değerlendirmede
L*=100 siyah; yüksek pozitif a* kırmızı, yüksek negatif
a* yeşil; yüksek pozitif b* sarı ve yüksek negatif b*
mavi olarak değerlendirilmektedir.
Ekmek ve kekin sertliği hakkında bilgi edinmek için
tekstür analizi Brookfield CT3 Texture Analyzer (USA)
ile yapılmıştır. Örnekler plastik torbalarda, oda
sıcaklığında 24 saat bekletildikten sonra tekstür analizi
gerçekleştirilmiştir. Ekmekte 1.25 cm kalınlığında iki
dilim kesilerek, kekte ise iç kısımdan 2x2x2 cm3
boyutunda parçalar kesilerek tekstür cihazına
yerleştirilmiştir. Cihazda ölçüm parametreleri olarak
yük hücresi kuvveti 5 gf, hız 1 mm/s olarak
ayarlanmıştır. Her bir örneğin %25 oranında
sıkıştırılması için gerekli olan kuvvet ölçülüp sertlik
değeri olarak verilmiştir. Bayatlamanın etkisine bakmak
için ekmekte 3.gün, kekte ise 14.gün tekstür analizleri
tekrar edilmiş ve doku sertliğinin değişimi
değerlendirilmiştir. Ürünler plastik poşet içerisinde oda
sıcaklığında bekletilerek yüzeyde küf gelişimi
incelenmiştir.
İstatistiksel Analiz
Araştırma sonuçları SPSS 11.5 istatistik programı
kullanılarak tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ile
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
değerlendirilmiştir. Farklar
ortalamalar
DUNCAN
karşılaştırılmıştır
3
önemli
testi
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
bulunduğunda
kullanılarak
parlaklık azalmıştır. Ekmek yüzeyinde a* (kırmızılık)
ve b* (sarı) değerleri artan hümik asit miktarıyla
azalmıştır. Ekmek içi a* değeri hümik asit varlığı ile
artış göstermiş, buna karşılık b* değerinde düşüş
gözlenmiştir.
Keklerin hacim, simetri ve homojenlik indeks
değerleri ile ağırlık kaybı ve sertlik değerleri Çizelge
3.3’de verilmiştir. Kek hacmi eklenen humik asit
miktarı ile istatistiksel olarak önemli (p<0.05) artış
göstermiştir. Simetri indeksi değerinin negatif çıkması
kekin orta kısmının içine çökük olmasından
kaynaklanmaktadır. Humik asit ilavesi ile çöküklük
giderilmiş ve simetri değerleri artmıştır. Humik asit
ilavesi homojenlik indeksini etkilememiştir. Humik
asidin su tutma yeteneği olduğundan miktarı arttıkça
ağırlık kaybında azalma görülmüştür. %5.0 ve 7.5humik
asit içeren keklerde sertlik azalmıştır (p<0.05). 14. gün
yapılan tekstür analizi sonunda sertlikte kontrol kekinde
%100, %2.5humik asitli kekte %111, %5.0 hümik asitli
kekte %66 ve %7.5 hümik asitli kekde %76 oranında
artış gözlenmiştir.
BULGULAR ve TARTIŞMA
Ekmeklerin ağırlık kaybı, hacim ve sertlik değerleri
Çizelge 3.1’de gösterilmiştir. Ağırlık kaybı humik asit
ilavesi ile önce azalmış sonra kontrole yakın değerlere
ulaşmıştır. Ekmeklerin hacimleri %2 humik asit
ilavesine kadar değişmemiş, %3 ve 4 ilave oranında ise
hacimde azalma gözlenmiştir. %1 ve2 humik asit içeren
ekmeklerin sertlik değerlerinde azalma olmuş, %3 ve 4
oranlarında ise sertlik artmıştır. 3.gün yapılan tekstür
analizi sonucunda sertlikte kontrol ekmeğinde %164,
%1 humik asitli ekmekte %98, %2 hümik asitli ekmekte
%85, %3 humik asitli ekmekte %156 ve %4 hümik asitli
ekmekte %133 oranında artış gözlenmiştir.
Ekmeklerin renk değerleri Çizelge 3.2’de verilmiştir.
Ekmek yüzeyi ve içi L* değeri (parlaklık) hümik asit
varlığından olumsuz yönde etkilenmiş ve miktar arttıkça
Çizelge 3.1. Ekmek örneklerinin ağırlık kaybı, hacim ve sertlik değerleri
Örnek
Ağırlık kaybı (%)
Hacim
Sertlik (g) 1.gün
(ml)
Kontrol
292 b
11.8 a
615 a
Sertlik (g) 3.gün
772
%1 HA
7.8 c
623 a
267 c
529
%2 HA
7.7 c
613 a
272 c
503
%3 HA
9.7 b
537 b
382 a
980
%4 HA
11.7 a
473 c
350 a
815
Çizelge 3.2. Ekmek örneklerinin renk değerleri
Örnek
Ekmek yüzey rengi
Kontrol
%1 HA
%2 HA
%3 HA
%4 HA
Ekmek içi rengi
L*
a*
b*
L*
a*
b*
59.5
46.4
43.8
38.8
39.5
11.2
7.6
7.6
6.6
5.3
36.7
23.6
22.3
16.8
16.1
80.5
48.0
43.5
42.1
31.9
-0.6
4.4
4.0
4.5
3.7
14.6
21.1
18.6
18.0
13.4
Kek örneklerinin renk değerleri Çizelge 3.4’de
verilmiştir. Kek yüzeyi ve içi L* değeri hümik miktarı
arttıkça azalmıştır. Kek yüzeyi a* ve b* değerleri artan
hümik asit miktarıyla azalmıştır. Kek içi a* değeri
hümik asit varlığı ile artış göstermiş, buna karşılık b*
değerinde düşüş gözlenmiştir. Ekmek ve kek
örneklerine ait fotoğraflar sırasıyla Şekil 3.1 ve 3.2’ de
verilmiştir. Örneklere ait hacim, renk ve gözenek
yapısındaki değişimler görülmektedir.
Çizelge 3.3. Keklerin hacim, simetri ve homojenlik indeksi, ağırlık kaybı ve sertlik değerleri
Örnek
Hacim
Simetri
Homojenlik
Ağırlık
Sertlik (g)
indeksi
indeksi
indeksi
kaybı (%)
1.gün
Kontrol
9.2
a
151.2
a
70.0 c
-7
0
%2.5 HA
9.3 a
142.8 a
75.0 b
2
0
Sertlik (g)
14.gün
303.0 a
302.5 a
%5.0 HA
76.0 b
3
0.5
8.4 b
116.0 c
192.8 c
%7.5 HA
79.0 a
5
0
8.2 b
132.2 b
233.0 b
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
4
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Çizelge 3.4. Kek örneklerinin renk değerleri
Örnek
Kek yüzeyi rengi
L*
a*
Kontrol
43.2 a
16.6 a
%2.5 HA
33.7 b
14.9 a
%5.0 HA
31.5 b
12.1 ab
%7.5 HA
28.5 c
9.8 b
Kontrol
Kek içi rengi
b*
%1
L*
a*
30.6 a
61.4 a
2.8 b
22.7 a
17.6 b
40.9 b
7.7 a
21.4 ab
16.3 b
36.9 bc
8.4 a
20.0 bc
10.6 c
31.9 c
8.6 a
18.4 c
%2
%3
%4
%5.0
%7.5
Şekil 3.1. Ekmek örneklerine ait fotoğraflar
Kontrol
%2.5
Şekil 3.2. Kek örneklerine ait fotoğraflar
b*
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
5
Humik asitin küflenmeye olan etkisi belli günlerde
yüzeyde küf gelişimi takip edilerek incelenmiştir.
Ekmekte üretimden sonraki 3. güne kadar hiçbir
numunede küf gelişmesi görülmemiştir. 4. günde ise
sadece humik asit içermeyen kontrol ekmeğinde
küflenme başlamıştır. Depolamanın 5. gününde kontrol
ekmeğinde yoğun küf oluşumu gözlenmiş, ayrıca % 1
ve 4 humik asit içeren ekmeklerde de küf gelişimi
başlamıştır. Depolamanın 6.gününde ise tüm örneklerde
küflenme gözlenmiş, ancak %2 humik asit içeren
ekmekte sadece tek bir noktada küf gelişimi
görülmüştür. Keklerde üretimden sonraki 12. güne
kadar hiçbir numunede küf gelişmesi görülmemiştir. 12.
günde ise sadece %2.5humik asit içeren keklerden
birinde küf gelişimi başlamıştır. 19. günde kontrol
örneklerinde de küflenme gözlenmiştir. 25. günde ise
%7.5humik asit içeren keklerde herhangi bir küf
gelişimi gözlenmezken diğer numunelerin hepsinde küf
gelişimi bulunmaktadır. En fazla küflenme %2.5humik
asit içeren örnekte gözlenmiştir. %5.0 humik asit içeren
örnekte ise sadece alt kısmında bir noktada küflenme
başlamıştır. Humik asit içeren örneklerin yüzeyleri
kontrole göre daha ıslak görünümdedir. Bu ıslaklık
nedeniyle küf gelişiminin hızlanmış olacağı ve %2.5
oranındaki humikasitin önleyici etkisi olmadığı
düşünülmektedir. %7.5 oranında humik asit ise kekte
yaklaşık 1 ay süreyle küflenmeyi önlemiştir.
SONUÇ ve ÖNERİLER
Humik maddeler birçok bilim adamı ve ziraat
mühendisi tarafından toprak verimini arttırmada ve
sağlıklı bitki yetiştirmede en önemli madde olarak kabul
edilmektedir. Yapılan araştırmalar ile humikasitin
sayısız faydaları her geçen gün bir kez daha
anlaşılmakta ve daha fazla değer kazanmaktadır.
Humikasitin gıda ya da gıda katkı maddesi olarak
kullanımına
yönelik
herhangi
bir
çalışma
bulunmamaktadır. Bu amaçla yapılan bu çalışmada,
ekmek ve kek üretiminde humik asit kullanımı ile
ürünlerin kalite parametrelerindeki değişimler ve
humikasitin küflenme ve bayatlamaya olan etkileri
incelenmiştir. Sonuç olarak, sentetik kaynaklı
antimikrobiyal maddelere alternatif olarak doğal bir
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
madde olan humikasitin bu ürünlerde kullanılabileceği
kanısına varılmıştır. İlave edilen hümik asit miktarına
bağlı olarak ekmek ve kekte rengin giderek koyulaştığı
gözlenmiş ancak kabul edilebilir renk olarak
değerlendirilmiştir. Humik asit ilavesinin ürünlerde tat
ve koku açısından olumsuz bir etkisi gözlenmemiştir.
Ekmekte %2, kekte ise 55 humik asit ilavesi ile sertliğin
azaldığı, dolayısıyla humik asitin bayatlamayı
geciktirdiği gözlenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları
doğrultusunda formülasyonda birkaç düzenleme ile
humikasitin etkin şekilde kullanımı sağlanabilir. Ayrıca,
diğer gıdalarda da (süt ürünleri, et ürünleri vb.)
humikasitin kullanılabilme imkânı bulunmaktadır.
Böylece hem gıdalarda doğal bir maddenin
kullanılması, hem de humik asit tüketimi ile sağlık için
bahsedilen etkilerinin karşılanması sağlanabilir.
TEŞEKKÜR
Bu çalışma Sakarya Üniversitesi tarafından
desteklenmiştir. (BAP Proje No.2012-01-16-010).
KAYNAKLAR
AACCI, 2000. Approved Methods of the AACC.
American Association of Cereal Chemists, St. Paul,
MN, USA.
Anonim, 1998. The European Agency for the
Evaluation of Medicinal Products, Veterinary
Medicines Evaluation Unit London, 22 September
1998 Doc. Ref: EMEA-V-PHJ-wip-33711-1998
Ansorg, R. And Rochus, W., 1978. Studies on the anti
microbial properties of natural and synthetic humic
acids. Arzneimittelforschung, 28(12): 2195-2198
Elgün, A., Türker, S., Bilgiçli, N.,2007. Tahıl ürünleri
teknolojisi,
SÜ
Ziraat
Fakültesi
Gıda
Mühendisliği Bölümü, Konya.
Piccolo, A.,1996. Humic Substances in Terrestrial
Ecosystems; New York: Elsevier.
Ridwan, F., Molnar, S., Rochus, W., 1978.
Untersuchungen zur Huminsäurenabsorption.
Naturwiss, 65: 539
Sydow, G.,Wunderlich, V., Klocking, R. Helbig,B.,
1986. The Effect of Phenolic Polymers on
Retroviruses. Pharmazie, 41(12): 865-868.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
6
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Türkiye’de Zeytinyağı Fabrikası Sıvı Atığı Karasuyla Kaybolan N-P-K Bitki Besin
Elementleri Karbon Ayak İzi Tahmin Edilmesi
Nazmi ORUÇ1
ADÜ, Ziraat Fak. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Böl., Emekli Öğretim Üyesi, Aydın
1
Özet: Türkiye’de zeytinyağı üretimi tarım ekonomisinde büyük bir öneme sahiptir. Meyve veren zeytin ağacı
sayısı 1995 yılında 81.437.000 iken, 2012 yılında 120.820.000’e yükselmiştir. Yaklaşık %73’ü yağlık olarak
değerlendirilen ağaç sayısındaki bu artışa paralel olarak periyodisite ve iklim şartlarına bağlı olarak yıllara göre
değişmekle birlikte 1995 yılında 309.000 ton olan yağlık zeytin üretimi de 2012 yılında 1.340.000 tona
yükselmiştir. Zeytin tanesinin yaklaşık %50 sini oluşturan meyve suyuna ilaveten sayıları 2000’nı bulan üç fazlı
sistemlerde (Modern- Kontinü) ılık su katılması nedeniyle işlenen 1 ton zeytinden 1.0 – 1.2 m3 karasu
oluşmaktadır. Belirli şartlarda toprağa ilavesi halinde N-P-K gibi makro bitki besin elementlerine ek olarak
humik-fulvik asit ve organik madde oluşumunu sağlayarak toprak düzenleyici olarak kullanılabilecek karasu her
kampanya döneminde çevreye gelişi güzel bırakılmaktadır. Son yıllarda küresel ısınmaya neden olan çeşitli
faktörler arasında ticari gübre üretiminde harcanan enerji sırasında salınan CO 2 de (Karbon Ayak İzi) büyük
önem taşımaktadır. Çok sayıda analiz ortalamasına göre karasuda N=0.72gr/l, P2O5= 0.57 gr/l ve özellikle 3.25
gr/l K20 bulunmaktadır. Bu durumda 1995-2012 yılları arasındaki dönem için yağlık zeytin ortanca değeri
1.100.000 ton ve kontinü sistemde bir ton zeytin sıkılması ile yaklaşık 1.0 m3 karasu oluştuğu kabulu ile
1.100.000 m3 karasuyun elde edildiği tahmin edilebilir. Bitki besin elementleri açısından değerlendirildiğinde
1.100.000 m3 karasu içerisinde yaklaşık 790 ton N, 627 ton P 2O5 ve 3575 ton K20’nun topraktan uzaklaştırıldığı
tahmin edilebilir. Birer ton N, P 2O5 ve K20 gübre üretimi için dünya ortalaması olarak verilen karbon ayak izi
değerleri ton CO2 eşdeğeri, sırasıyla 5.66, 1.36 ve 1.23 ton olarak verilmiştir. Bu parametrelere göre 1.100.000
m3’ karasuyun içerdiği N, P2O5 ve K2O’lu gübrelerin üretimi esas alındığında karbon ayak izi olarak atmosfere
toplam 10.732,7 ton CO2 sera gazının salındığı tahmin edilebilir. Karasu/kekinin tarla denemeleri yapılarak
toprak düzenleyicisi olarak kullanılması ve organik gübre listesine alınması önerilmiştir. Karasu/kekinin bu
şekilde değerlendirilmesi tarımsal uygulamalarda kimyasal gübre tüketimi ve sera gazı oluşumunun azalmasını
sağlayabilir.
Anahtar Kelimeler: Zeytinyağı, Karasu/Keki, Bitki Besin Elementleri, Karbon Ayak İzi
Estimation of Carbon Foot Print Equivalent of Nitrogen, Phosphorus and Potassium Nutrient Lost in
Olive Oil Waste Water in Turkey: A Review
Abstract: Olive oil production has great importance in Turkey’s agricultural economics. The number of fruit
bearing olive trees increased from 81.437.000 in 1995 to 120.820.000 in 2012. About 74% of harvested olive is
used for oil extraction and olive oil production increased from 309.000 ton in 1995 to 1.340.000 ton in 2012.
However, there were some low yield years due to the periodicity and adverse meteorological conditions. Olive
oil mill wastewater (OMW) and olive cake are by products of olive oil production. It is generally accepted that,
in the olive mills totaling about 2000 (three phase) where warm water is added to the olive mixture which
contains %50 fruit juice, 1.0 – 1.2 m3 of (OMW) generated from 1 ton of olive. Uncontrolled discharging of
OMW which has high levels of organic load (BOD5= 70-100 g/l, COD= 100-130 g/l) into bodies of water such
as rivers, lakes and seas causes important environmental problems. However, these wastes also contain valuable
resources such as a large proportion of organic matter and a wide range of plant nutrients, especially N, P 2O5 and
K2O that could be recycled. Global warming due to the greenhouse emissions, become the most important issue
of 21’st century. The production of fertilizers demands much energy and generates considerable greenhouse gas
(GHG) emissions. Some studies indicated that olive oil mill waste contains N=0.72gr/l, P2O5= 0.57 gr/l and
especially 3.25 gr/l K20 as an average. Based on statistical data for the 17 years from 1995 to 2012, median value
of harvested olive was found to be 1.100.000 ton and OMW generated was assumed to be 1.100.000 m 3. Hence,
it was estimated that about 790 ton N, 627 ton P 2O5 and 3.575 ton K20 were taken away from the olive groves in
1.100.000 m3 olive mill waste waters. The carbon footprint of the global average for N, P2O5 and K2O fertilizer
production (kgCO2 eq/kg fertilizer) were given as 1.36, 1.23 and 5.66, respectively. Total carbon foot print was
estimated to be 10.732,7 ton CO2- equivalent/fertilizer value of N, P2O5 and K20 lost in1.100.000 m3 OMW.
Use of olive oil mill waste/cake as fertilizer and soil amendments under controlled conditions was suggested
after carrying out regional field studies. Valorization of OMW will also mitigate the use of chemical fertilizers
and decrease greenhouse gases.
Key Words: Olive oil mill, Waste water, Plant nutrients, Carbon foot print
*Sorumlu Yazar: Oruç, N., [email protected]
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
7
GİRİŞ
Genel Bilgiler: Akdeniz Bölgesinde İspanya, İtalya
ve Yunanistan’dan sonra gelen Türkiye’de zeytinyağı
üretimi ülke ekonomisinde büyük bir öneme sahiptir.
Gıda,Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı 2013 verilerine
göre meyve veren zeytin ağacı sayısı 1995 yılında
81.437.000 iken, 2012 yılında 120.820.000’e çıkmıştır.
Yaklaşık %73’ü yağlık olarak değerlendirilen ağaç
sayısındaki bu artışa paralel olarak periyodisite ve iklim
şartlarına bağlı olarak yıllara göre değişmekle birlikte
1995 yılında 309.000 ton olan yağlık zeytin üretimi de
2012 yılında 1.340.000 tona yükselmiştir. Üretim
sırasında üç fazlı sistemlerde yan ürün olarak Pirina ve
Karasu oluşmakta, iki fazlı sistemler de ise zeytinyağı
yanında karasu pirina ile birlikte elde edilmektedir.
Zeytin tanesinin yaklaşık %50 sini oluşturan meyve
suyuna ilaveten üç fazlı sistemlerde (Modern- Kontinü)
ılık su katılması nedeniyle işlenen 1 ton zeytinden 1.0 –
1.2 m3 karasu oluşurken, iki fazlı sistemde işlenen bir
ton zeytinden %60 dolayında nem içeren yaklaşık 0.8
m3 sulu pirina ve klasik (Baskılı) yağhanelerde 0.4 –
0.5 m3 dolayında karasuyun ortaya çıktığı genellikle
kabul edilmektedir. Çok yüksek bir organik kirlilik
yüküne sahip olan karasuyun (Biyokimyasal Oksijen
İhtiyacı 70-100 g/l. Kimyasal Oksijen İhtiyacı 100-130
g/l) sucul ortamlara (akarsu – göl – deniz) ve araziye
gelişi güzel bırakılması çok önemli çevre sorunlarına
neden olmaktadır. Bu olumsuz sayılabilecek özellikleri
yanında Karasu bitki besin elementleri ve toprak
düzenleyici
özellikleri
açısından
mutlaka
değerlendirilmesi gereken zenginliğe sahiptir. Bu
çalışmanın temel amacı Türkiye’de zeytinyağı
üretiminde ortaya çıkan karasuyla kaybolan N-P-K gibi
bitki besin maddeleri toplam karbon ayak izi eş değeri
tahmini ve karasu gübre değerinin vurgulanmasıdır
Karasuyun Özellikleri
Akdeniz Ülkelerinde ortaya çıkan karasuyun temel
kimyasal özellikleri Çizelge.1’de verilmiştir. Bu
çizelgede kirlilik yükü dışında sıvı atığın kısmen asidik
karakterde ve tuzluluk düzeyini gösteren elektrik
geçirgenlik değerinin yüksek olması gibi olumsuz
özellikleri dikkati çekmektedir. Sıvı atığa koyu renk
veren polifenollerin ve tanenlerin bulunması da
karasuyun
fitotoksik
ve
antimikrobiyal
etki
göstermesine neden olmaktadır. Bu olumsuz
özelliklerine ilaveten çok yüksek organik kirlilik yükü
nedeniyle günümüzde bilinen biyolojik arıtma
yöntemleriyle pratik olarak arıtılması mümkün
görülmemektedir. Bu olumsuz özelliklerine karşın,
karasuyun toprak düzenleyicisi olarak büyük öneme
sahip olan organik maddece oldukça zengin olduğu
ayrıca özellikle litrede 3.25 g. dolayında potasyum ve
daha az düzeylerde de olsa azot, fosfor, kalsiyum, demir
ve magnezyum ihtiva etmesi bitki beslenmesi açısından
olumlu özellikleri de çok büyük önem taşımaktadır.
Karasu ve kekinin tarımda kullanılmasına ilişkin olarak
Akdeniz bölgesinde yapılan araştırmalarda İspanya’da
Katalanya bölgesinde araziye yılda 30 m3/ha. İtalya ve
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Portekiz’de ise yaklaşık 30 ve 50 m3/ha. karasu
uygulanmasına izin verildiği kaydedilmiştir(Oruç,
2012a). Yurdumuz topraklarının organik maddece fakir
olması, çeşitli tarımsal atıkların değerlendirilmesini
gerektirmektedir. Bu bağlamda karasuyun içerdiği
humik ve fulvik asit benzeri maddelerin irdelenmesi
amacıyla
Adana’da
yapılan
bir
araştırmada
karasu/kekinde humik ve fulvik asit benzeri maddelerin
bulunabileceği belirtilmiştir(Çelik, 2010).
İtalya ve İspanya’da yapılan çeşitli araştırmalarda
taze karasu içerisinde humik ve fulvik asitlerin
bulunmadığı ancak özellikle diğer organik maddelerle
kompost yapıldığında zaman içerisinde doğal toprak
humik asit özelliklerine benzer bileşiklerin oluştuğu
kaydedilmiştir (Senesi ve ark., 2002; Senesi, 2005;
Plaza ve ark., 2005., Senesi ve ark., 2007). Eskişehir
Sarıcakaya’da iki fazlı ve İznik’te üç fazlı zeytinyağı
işletmelerinden alınan karasu örneklerinde Selçuk Üni.
Toprak Bölümünce ‘Kömürler ve Linyitler-Humik
Asitlerin Tayini (TS 5089 ISO 5073)’ için verilen
yöntemle yapılan analizde humik ve fulvik asitler
bulunmuş, ancak taze karasu örneklerinde humik ve
fulvik asitlerin olamayacağı belirtilerek sonuçların linyit
için kullanılan analiz yöntemiyle ilgili olduğu
kaydedilmiştir. Ayrıca, bu yöntemin uygulanmasından
dolayı humik asit içermeyen bazı ürünlerin (Şeker-Alkol
Fb. Atığı, şlempe, vb.,) piyasada çiftçilere humik asit
adı altında satıldığı vurgulanmıştır (Oruç, 2012b).
Kimyasal Gübre Üretiminde Karbon Ayak İzi
Her türlü insan faaliyetleri sırasında üretilen sera
gazı miktarının çevreye verdiği zararın birim
karbondioksit cinsinden ölçülen birim miktarı olarak
tarif edilmektedir. Yaşam döngüsü analizinde (Life
Cycle Assesment, LCA) ürünün elde edilişinden
kullanım noktasına gelene kadar geçen süredeki enerji
tüketimi
dikkate
alınarak
çevre
etkisi
değerlendirilmektedir. Tarımsal faaliyetler sırasında
ortaya çıkan CO2, N2O ve CH4 salınımları nedeniyle
atmosferde sera gazı derişiminin artması son yıllarda
büyük önem kazanmıştır. Bu gazlar toprağın işlenmesi
ve hasat gibi doğrudan tarımsal faaliyetler sırasında ve
dolaylı olarak da tarımsal mücadele ilaçları ve özellikle
kimyasal gübrelerin üretimi ve taşınması sırasında
harcanan enerjiye bağlı olarak ortaya çıkmaktadır.
Kimyasal gübrelerin üretimi büyük enerji tüketimine ve
dolayısıyla önemli miktarda sera gazı emisyonuna
neden olur. Bu konuda dünyadaki enerji tüketiminin
%1.2’sinin gübre üretimi için kullanıldığı ve yine
toplam sera gazı oluşumunun yaklaşık %1.2’sine yol
açtığı belirtilmektedir. Çok çeşitli nedenlerle gübre
üretiminde sera gazı emisyonlarının doğrudan
hesaplanmasının oldukça zor olduğu belirtilmekte ve
karbon ayak izi analizinde genellikle birim gübre
üretimi için salınan sera gazı miktarı Kg.CO 2eşdeğeri/kg gübre olarak verilmektedir (Wood and
Cowie, 2004). Kıbrıs Rum kesiminde zeytinyağı
retiminde karbon ayak izinin belirlenmesine ilişkin bir
araştırmada tarımsal uygulamalar arasında kimyasal
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
8
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
gübre uygulamasına bağlı olarak ortaya çıkan emisyon
değeri 1.040 Kg.CO2-eşdeğeri / 1L zeytinyağı olarak
hesaplanmış ve gübre sanayinin optimizasyonunda
doğal kaynakların tüketilmesi yanında, çevre üzerine
olan olumsuz etkilerinin araştırılması önerilmiştir
(Avraamides ve Fatta, 2008).
Yunanistan’da zeytinyağı üretimi konusunda yapılan
bir çalışmada elde edilen değerler termodinamik
kurallara göre değerlendirilmiş ve zeytin üretiminde
kullanılan kimyasal gübrelerin sera gazı salınımı 27.5
KgCO2- eşdeğeri/ton zeytin ve ayrıca zeytinyağı
üretiminde ise 1.292 KgCO2-eşdeğeri/ton zeytinyağı
olarak hesaplanmıştır (Özilgen and Sorgüven,
2011).Yunanistan’da zeytin ve zeytinyağı üreticileri
arasında yapılan bir çalışmada zeytinyağının 0.75 L’lik
cam şişelerde ambalajlanarak Kuzey Avrupa pazarlarına
taşınması da dahil ortaya çıkan toplam karbon ayak izi
değeri, 2.51 Kg.CO2-eşdeğeri/ 0.75 L şişe olarak
verilmekte ve kimyasal gübre kullanımının bu değerin
en büyük bölümünü oluşturduğu vurgulanmaktadır
(Anonymous,2011). Yine Yunanistan’da Sellas Zeytin
Yağı Firmasının yaptığı bir çalışmada 1L şişelenmiş
ekstra natürel zeytinyağının üretilmesine ilişkin karbon
ayak izi hesaplanmıştır. Tarladan şişeye kadar
kullanılan çeşitli işlemlere bağlı olarak hesaplanan
karbon ayak izi değerinin toplam kg 2.36 CO2eşdeğeri/1L yağ olduğu, bunun kg 1.6 CO2-eşdeğerinin
tarımsal
uygulamalardan
kaynaklandığı(%67.8),
tarımsal uygulamalar içerisinde de Kg 1.07 CO2
eşdeğerinin(%45.3) kimyasal gübrelerin üretimi ve
kullanılmasından
kaynaklandığı
belirtilmiştir
(Anonymous, 2013).
Çizelge 1. Karasuya ait bazı temel kimyasal özellikleri (Roig ve diğerleri, 2006)*.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Özellik
Kuru madde( %)
6.35
7.1
n.d.
n.d.
7.19
6.33
pH
4.8
4.93
4.8
n.d.
5.17
5.00
EC (dS/M)
12.0
7.3
n.d.
10.0
5.50
n.d.
OM (g/l)
57.4
n.d.
62.1
n.d.
46.5
57.2
(g)
n.d.
4.2
7.0
n.d.
(h)
n.d.
5.0
n.d.
n.d.
TOC (g/l)
TN (g/l)
P2O5 (g/l)
K2O (g/l)
Na (g/l)
Ca (g/l)
39.8
0.76
0.53
2.37
0.30
0.27
n.d.
0.62
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
0.79
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
2.9
0.2
0.2
34.2
0.63
0.31
4.46
0.11
0.30
n.d.
0.86
0.61
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
2.1
0.7
3.5
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
0.7
10.8
0.42
0.64
Mg (g/l)
Fe (g/l)
44
120
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
92
18.3
129
68.5
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
220
120
Cu (g/l)
Mn (g/l)
Zn (g/l)
d (g/cm3)
Lipids (g/l)
Polifenoller (g/l)
Karbonhidratlar(g/l
KOİ (g/l)
BOİ5 (g/l)
6
12
12
1.048
1.64
10.7
16.1
93
46
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
8.6
0.98
4.8
67
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
12.2
3.8
4.7
103
n.d.
2.1
1.5
2.4
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
178
n.d.
1.5
1.1
4.1
1.02
3.1
1.6
8.79
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
1.048
n.d.
n.d.
n.d.
130
55
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
7.8
1.44
177
94
3
6
6
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
* (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) ilişkin bilgiler orijinal eserde açıklanmıştır. nd= belirlenmemiş.
MATERYAL ve YÖNTEM
Türkiye’de meyve veren zeytin ağacı sayısı 1995
yılında 81.437.000 iken, 2012 yılında 120.820.000’e
çıkmıştır. Yaklaşık %73’ü yağlık olarak değerlendirilen
ağaç sayısındaki bu artışa paralel olarak periyodisite ve
iklim şartlarına bağlı olarak yıllara göre değişmekle
birlikte 1995 yılında 309.000 ton olan yağlık zeytin
üretimi de 2012 yılında 1.340.000 tona yükselmiştir
(Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, 2013). Bu
çalışmada 1995-2012 yılları arasındaki 17 yıllık
dönemde Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı zeytin
üretim verileri kullanılmış ve ortanca değer 1.100.000
ton olarak bulunmuştur. Türkiye’de sayıları 2000
civarında olan zeytinyağı işletmelerinin çok büyük bir
kısmının üç fazlı kontinü olduğu ve bu sistemde bir ton
zeytinin işlenmesiyle ortalama bir m3 karasu oluştuğu
kabul edilmiştir (Azbar ve ark., 2004). Kool ve
arkadaşları (2012) tarafından yapılan detaylı bir
araştırmaya göre kimyasal gübre üretimine ilişkin
karbon ayak izi (kg CO2 eş değeri/kg. gübre) Çizelge
2’de verilmiştir.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
9
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Çizelge 2. N-P2O5 ve K2O Gübrelerinin Üretimi için Dünya Ortalaması Olarak Verilen Karbon Ayak İzi Değerleri
(Kg. CO2 –eşdeğeri / Kg. gübre)
Dünya Ortalaması
Aralık Değerler
N-Gübresi
5.66
3.42-8.43
P2O5 - Gübresi
1.36
0.14-2.15
Çizelge 2’de de görüldüğü gibi ticari gübreler
içerinde en yüksek karbon ayak izine yol açan azotlu
gübre üretimidir. Azotlu gübrenin temeli teşkil eden
amonyak üretiminde, azotun tamamı havadan, hidrojen
ise genellikle doğal gaz kullanılarak elde edilmekte
olup, çok fazla miktarda enerji gerektiren bir işlemdir.
Araştırmacılara göre dünyada azotlu gübrelerin ana
maddesini oluşturan NH3 gazı %80 dolayında doğal
gazdan elde edilmektedir. Ancak Çin’de NH3 gazı
üretimi %80 düzeyinde, Hindistan’da ise % 50’si kömür
ve petrol gibi fosil yakıtlardan elde edilmekte, dünya
NH3 üretiminin %30’u Çin’de, % 8’i ise Hindistan’da
gerçekleşmektedir.
SONUÇ ve ÖNERİLER
Son yıllarda küresel ısınmaya neden olan çeşitli
faktörler arasında ticari gübre üretiminde harcanan
enerji sırasında salınan CO2 de (Karbon Ayak İzi)
büyük önem taşımaktadır. Türkiye’de 1995-2012 yılları
arasındaki 17 yıllık kampanya döneminde yağlık zeytin
üretimi ortanca değeri 1.100.000 ton ve ortaya çıkan
karasu miktarı 1.100.000 m3, karasuda ortalama olarak
0.72g/L N, 0.57g/L P2O5 ve 3.25g/L K2O bulunduğu
varsayımlarıyla yıllık bitki besin elementleri açısından
1.100.000 m3 karasu içerisinde yaklaşık 790 ton N, 627
ton P2O5 ve 3575 ton K20’nun topraktan uzaklaştırıldığı
tahmin edilebilir. Karbon ayak izi ton CO2-eşdeğeri/ton
gübre olarak da 1.100.000 m3 karasuyun içerdiği N,
P2O5 ve K20’lu gübrelerin üretimi sırasında karbon ayak
izi olarak atmosfere toplam 10.732,7 ton CO2 sera gazı
olarak salındığı kabaca tahmin edilebilir. Bu tahmine
göre 10.732,7 ton CO2-eşdeğeri/1.100.000 ton yağlık
zeytin ve 9.8 Kg. CO2-eşdeğeri/ton yağlık zeytin
hesaplanabilir. Literatürde, karasuyun fitotoksik
özelliğinin ön işlemle azaltılmasını takiben toprağa
ilavesi veya diğer organik kökenli maddelerle kompost
yapılması sonucu topraktaki doğal humik asit benzeri
bileşiklerin oluştuğu ve toprak düzenleyici olarak
kullanılabileceği vurgulanmaktadır. Zeytinyağı üretimi
yapılan bölgelerde yapılacak çalışmalarla elde edilecek
sonuçlara göre karasu/keki standartları belirlenerek
başta organik gübre olarak tarımda kullanılması Gıda,
Tarım
ve
Hayvancılık
Bakanlığınca
değerlendirilmelidir.
Karasuyun
her
kampanya
döneminde yol açtığı çevre kirliliğinin önlenmesine
ilaveten karasu/kekinin içerdiği makro bitki besin
elementlerinin tarımda yeniden değerlendirilmesiyle
ticari gübre tüketiminin ve dolayısıyla karbon ayak izi
değerinin azaltılması önerilmiştir.
K2O- Gübresi
1.23
0.054-0.089
KAYNAKLAR
Anonymous, 2011. Life Cycle Assessment of Extra
Virgin Olive Oil produced by three groups of farmers
in south Greece. www.rodaxagro.gr /./lca_oil_in
_greece_summ. (Erişim, 5. 5. 2014)
Azbar,N., Bayram,A., Filibeli,A., Müezzinoğlu,A.,
Şengül, F., Özer, A., 2004. A Review of Waste
Management Options in Olive Oil Production. Critical
Reviews in Environmental Science and Technology, 34,
(3): 209-247.
Anonymous, 2013. Case Study: Olive Oil Carbon
foot print, April, 2013. www.pe-international.com.
(Erişim: 24.04.2014)
Çelik, C., 2010. Zeytin karasuyundan humik (HA)
ve fulvik (FA) asitlerin eldesi ve karakterizasyonu. Yük.
Lisans Tezi. ÇÜ. Fen Bilimleri Enst. Kimya ABD,
Adana.
Fatta, D., 2008. Resource consumption and
emissions from olive oil production:a life cycle
inventory case study in Cyprus. Journal of Cleaner
Production 16: 809-821.
Kool, A., Marinussen, M., Blonk, H., 2012. LCI
Data for the Calculation tool foot print for Greenhouse
Gas Emissions of Feed Production and Utilization
(GHG Emission of N,P and K Ferilizer) www.
blonkconsultants.nl/.../fertilizer_production.
(Erişim:26.4.2014)
Oruç, N., 2012a. Zeytinyağı Fabrikası Atığı Karasu
Ekolojik Zarar Değil, Toprak Düzenleyici Olabilir:
Genel Değerlendirme. Bursa Tarım Kongresi, 27-29
Eylül, 2012, Bursa.
Oruç, N., 2012b. Zeytinyağı Fabrikası Atığı Karasu
Ekolojik Kirlilik Yerine Toprak Düzenleyici Olabilir.
Bildiri Kitabı, Türkiye 1.Ulusal Humik Madde
Kongresi, 06-09 Haziran 2012, Sakarya.
Özilgen, M., Sorgüven, E., 2011. Energy and exergy
utilization, and carbon dioxide emission in vegetable oil
production. Energy, 36:5954-5967
Plaza, C., Senesi, N., Brunetti, G., Mondelli, D.,
2005. Cocomposting of Sludge From Olive Oil Mill
Wastewater Mixed With Tree Cuttings. Compost
Science & Utilization, 13 (3):217-226.
Roig, A., Cayuela., M.L., Sanchez-Monedero, M.A.,
2006. An overview on olive mill wastes and their
valorization methods. Waste Management, 26: 960-969.
Senesi, N., 2005. Humic-Like substances in organic
wastes and their effects on amended soils. Gephysical
Research Abstracts, Vol.7, 01667, 2005
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
10
Senesi, N., Brunetti, G., La Ghezza, V., 2002. The
effect of organic amendment on native soil humic
substances, with emphasis on the use of olive-oil mill
wastewaters. In. Lynch, J.M., Schepers, J.S., Unver, I.
(Eds.), Innovative Soil-Plant Systems for Systainable
Agricultural Practices OECD Publ., Paris, France,
pp.243-263
Senesi, N., Plaza, C., Brunetti, G., Polo,A., 2007. A
comparative survey of recent results on humic-like
fractions in organic amendments and effects on native
soil humic substances. Soil Biology and Biochemistry
39: 1244-1262.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Wood, S., Cowie, A., 2004. A Review of
Greenhouse Gas Emission Factors for Fertiliser
Production.
www.ieabioenergytask38.org/.../GHG_Emissi.. (Erişim5.5.2014)
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
11
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Leonarditlerden Tıp ve Kozmetikte Kullanılabilecek Saflıkta Etil Fülvik Ester Üretim
Prosesi
Yusuf Mert SÖNMEZ1*, Mehmet TÜRKARSLAN2
1
Armada Danışmanlık, Çankaya/ANKARA
2
Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği ABD, ANKARA
Özet: Fülvik asit, leonardit ve genç linyitlerde bulunan, oluşum sürecine ve oluştuğu bölgeye göre yapısında ve
özelliklerinde değişiklikler gösteren bir makromoleküler maddedir. Fülvik asit tarımsal uygulamaların yanı sıra, son
zamanlarda özellikle tıp alanında eklem iltihabı, kanser, ülser ve romatizmal tedavilerde yapılan çalışmaların olumlu
sonuçları ile anılmaktadır. Yapılan deneysel çalışmalarda, 100 gram Muğla Milas Hüsamlar leonarditlerinden 764
mg etil fülvik ester üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen ürün saflaştırma işlemlerine tabi tutulduğunda etil fülvik
esterden 739 mg saf fülvik asit üretilmiştir. Üretilen saf fülvik asitin fonksiyonel grupları FT/IR ile belirlenmiştir..
Anahtar Kelimeler: fülvik asit, kozmetik, tıp, alkol, esterleşme.
Pharma and Cosmeceutical Degree Ethyl Fulvic Ester Production Process from Leonardites
Abstract: Fulvic acid is a macromolecular substance with a structure and characteristics that change along with its
origin and humification processes. Besides its agricultural applications, fulvic acid has also been used for the clinical
treatment of diseases induced by damage of oxygenated free radicals, such as arthritis, cancer, ulcers and
rheumatism. In experimental studies, amount of produced ethyl fulvic ester from 100 g of Muğla Milas Hüsamlar
leonardite was 764 mg. After purification of this product, amount of pure fulvic acid produced from ethyl fulvic
ester was 739 mg. Pure fulvic acid was analysed with FT/IR spectrophotometer for determining functional groups.
Keywords: fulvic acid, cosmetics, medical, alcohol, esterification.
GİRİŞ
Hümik maddeler özellikle iyon değiştirme, besinleri
şelatlama, ağır metalleri tutma ve antioksidan
özelliklerinden dolayı pek çok kullanım alanına
sahiptirler. Bu kullanım alanlarının başında tarım,
kozmetik, arıtım ve ilaç sektörleri gelmektedir.
Fülvik asit günümüzde özellikle tıbbi yönden
yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Bunun dışında
kozmetik, tarım ve hayvancılık sektörlerinde de pek çok
araştırma mevcuttur. Günümüzde kullanılan üretim
metodları laboratuar ölçeğinde saf fülvik asit üretimi
için yeterlidir ancak bu metodlar ile endüstriyel boyutta
fülvik asit üretimi maliyetlidir ve bu nedenle kullanım
alanı çok geniş olmasına rağmen kullanımı azdır.
Bu çalışmada geliştirilen metot olan etanol ile
fülvik asit üretimi metodu ile % 96,7 saflıkta fülvik asit
içeren etil fülvik ester üretilmiştir. Üretim metodu,
çözeltideki toplam etanol yüzdesinin etil fülvik ester
verimine etkisini içerir. Bu üretim metodu ile atık
alkolün geri kazanımı sağlanmış ve etil fülvik esterden
saf fülvik asit üretilmiştir. Etil fülvik esterin ticari bir
fülvik asit ürünü olma potansiyeli bulunduğu için bu
ürün Uluslararası Hümik Maddeler Derneği (IHSS)’den
temin edilen saf fülvik asit ile FT/IR analizi ile
karşılaştırılmış ve fülvik asidi karakterize eden
fonksiyonel gruplar gözlenmiştir.
Fülvik Asidin Kullanım Alanları
Fülvik asit:
Çin, Meksika, Hindistan, Güney Amerika ve
Rusya’da yüzyıllardır insanlar tarafından ilaç olarak
kullanılmaktadır.
*Sorumlu yazar: Sönmez, Y.M., [email protected]
Gıda sektöründe ağır metalleri çok iyi tutması
sebebiyle iyon değiştirici olarak kullanılmaktadır (PenaMendez ve ark., 2005).
Uranyum cevherlerinden uranyum elde edilmesinde
kullanılmaktadır (Pena-Mendez ve ark., 2005).
Ağır metallerce kirli toprakların temizlenmesinde
kullanılmaktadır (Samanidou ve ark., 1991).
Yüksek iyon değiştirme kapasitesi nedeniyle toprak
verimliliğini yükseltmekte kullanılmaktadır.
Kozmetik ve ilaç sektöründe antioksidan madde
olarak kullanılmaktadır (Yamada ve ark., 1998).
Fülvik Asidin Kozmetik Alanında Kullanım
Sebepleri
Fülvik asidin cilde pek çok yararı ispatlanmıştır. Bu
nedenlerle kozmetik sektöründe oldukça fazla kullanım
alanına sahiptir. Bunlar:
Cilde parlaklık ve tazelik verir (Prieur ve Nissen,
2008).
Cildi toksik maddelerden arındırır (Senesi, 1990;
Christman ve Gjessing, 1983).
Hücrelere besinlerin girişini kolaylaştırarak deri
hücrelerin yaşlanmasını geciktirir (Prakish, 1971).
Saç köklerinin beslenmesini kolaylaştırarak saç
dökülmesini engeller (Prakish, 1971; Scott ve ark., 201).
Açık yaraları, kesikleri ve sıyırıkları tedavi eder
(Yuan, 1993).
Yanıkların en az acı ve hasar ile iyileşmesini sağlar
(Yuan, 1993).
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
12
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Vücut lekelerindeki renk farklılıklarını ortadan
kaldırır,
Ayak mantarından sorumlu olan patojenleri öldürür
(Klocking ve Helbig, 2005).
Geniş spektrumlu bir anti-mikrobiyal ve mantar
önleyici etki sağlar (Klocking ve Helbig, 2005).
Cilt döküntüleri, tahrişleri, böcek ve örümcek
ısırıklarını tedavi eder (Klocking ve Helbig, 2005).
Egzama ve akne gibi cilt problemlerinin iyileşmesini
hızlandırır (Yuan, 1993; Klocking ve Helbig, 2005).
Fülvik Asidin Tıp Alanında Kullanım Sebepleri
Fülvik asidin tıp alanında pek çok yararı
ispatlanmıştır. Bunlar:
Yapı yüksek derecede doymamışlığa sahiptir
(Tinsley, 2004).
Yapıdaki oksijenin neredeyse yarısı iskelet yapının
içerisindedir ve reaksiyona girememektedir (Tinsley,
2004).
Amino asit gruplarına sahiptir ve yapıdaki azot
atomları hidroliz için direnç sağlamaktadır (Tinsley,
2004).
Dallanmış, grift karbon iskelet kimyasal ve
mikrobiyal etkilere karşı dirençlidir (Tinsley, 2004).
Hem elektron verme, hem de elektron alma özelliği
sayesinde hücreler arasında elektrokimyasal dengeyi
sağlar (Jackson, 1993).
Yüksek iyon değiştirme kapasitesi sayesinde güçlü
bir antioksidandır (Senesi, 1977).
Yüksek iyon değiştirme kapasitesi sayesinde ağır
metalleri vücuttan atar (Ong ve ark., 1970).
Mineralleri ve besin maddelerini şelatlayarak hücre
tarafından absorplanabilir hale getirir (Khristeva ve ark.,
1962).
Enzim aktivitelerini artırır, katalizör olarak enzim
reaksiyonlarına dahil olur. Özellikle alkali fosfat,
transaminaz ve invertaz enzimlerde etkinliği artırır
(Khristeva ve ark., 1962).
Yarı geçirgen olan hücre duvarlarından kolayca
geçebildiği için hücre atıklarını taşıyarak, hücresel
asimilasyonu (özümseme) kolaylaştırır (Aiken, 1985).
Hücresel
asimilasyonu
kolaylaştırdığı
için
metabolizmayı hızlandırarak, hücrelerin yenilenme
hızlarını artırır, dolayısıyla genç kalmayı ve kilo
vermeyi kolaylaştırır (Syltic, 1985).
MATERYAL ve YÖNTEM
Fülvik asitin fonksiyonel grupları incelendiğinde,
karboksil asit gruplarının baskın olduğu görülmektedir.
Karboksil asitler ile alkollerin reaksiyonu sonucunda
esterler meydana gelir. Etanol ile fülvik asit üretimi
metodunda fülvik asitin karboksil gruplarının
esterleşmesi ile çöktürülmesi fikri esas alınmıştır.
Fülvik asit içeren çözeltiye etanol eklenerek fülvik asit
elde edilmesi prosesi akım şeması Şekil 1’de verilmiştir.
Şekil 1. Etanol ile fülvik asit eldesi proses şeması
Etil Fülvik Ester Üretimi
Karboksil asitler ile alkollerin esterleşme reaksiyonu
sonucu esterler oluşur. Literatürde bu reaksiyona
Fischer-Speier esterleşmesi adı verilir [Smith ve March,
2001]. Proseste alkol olarak etanol kullanılmıştır. Fülvik
asitin etanol ile esterleşme reaksiyonu Şekil 2’de
verilmiştir.
Şekil 2. Fülvik asit ile etanolün esterleşme reaksiyonu
Esterleşme reaksiyonunda, fülvik asidin karboksil
gruplarında bulunan hidrojen iyonları ile alkolde
bulunan hidroksil grubu birleşerek su meydana gelir.
Fülvik asitte hidrojenin çıktığı yere hidroksil grubu
ayrılmış olan alkol yerleşerek etil fülvik ester meydana
gelir.
Etil fülvik ester üretiminde leonarditten üretilen
fülvik asit içeren çözelti kullanılmıştır. Bu çözeltiye
etanol ilave edilerek etil fülvik ester oluşması ve
çökmesi sağlanmıştır. Çöken etil fülvik ester santrifüj
cihazı ile filtrasyon işlemine tabi tutulmuştur. Üretilen
etil fülvik ester, saflaştırma aşamasına devam ederken,
filtrasyon sonucu geriye kadar atık alkol çözeltisi ise,
içerisindeki etanolün geri kazanılması için distilasyon
işlemine tabi tutulur.
Etil Fülvik Ester Üretiminde Atık Alkolün Geri
Kazanımı
Etil fülvik ester üretimi prosesinde önemli miktarda
etanol kullanılmaktadır ve kullanılan etanolün büyük bir
kısmı atık çözelti içerisinde kalmaktadır. Prosesin
ekonomik olması için kullanılan etanolün atık sıvı
içerisinden geri kazanımı gerekmektedir. Proseste %
80’lik etanol çözeltisi kullanıldığı için geri kazanılan
alkolün de en az % 80’lik olması gerekmektedir.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
BULGULAR ve TARTIŞMA
Etil Fülvik Ester Üretimi
Muğla Milas Hüsamlar leonarditinden elde edilen
fülvik asit içeren çözeltiye, toplam karışımın % 66’sının
% 80’lik etanol olacak miktarda etanol ilave edilmesi ile
etil fülvik ester üretilmiştir. 100 gram Muğla Milas
Hüsamlar leonarditinden yaklaşık 95 ml fülvik asit
içeren çözelti elde edilmiştir ve bu çözeltiye 188 ml %
80’lik etanol çözeltisi ilave edilmiştir. Bir gece
bekletildikten sonra etil fülvik ester çözelti içerisinde
dibe çökmüştür ve santrifüj edildikten sonra katı kısım
etüvde 45 oC’de kurutulmuştur ve 0,764 gram etil
fülvik ester üretilmiştir. Orjinal leonardit bazında
hesaplandığında Muğla Milas Hüsamlar leonarditi
içerisinde ağırlıkça % 0,76 verim ile etil fülvik ester
üretilebilmektedir. Etil fülvik ester üretimi deneyi
madde denkliği Şekil 3’te verilmiştir.
13
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Şekil 3. Etil fülvik ester üretimi deneyi madde denkliği
Etil Fülvik Ester Üretiminde Atık Alkolün Geri
Kazanılması
Etil fülvik ester üretiminde atık alkolün geri
kazanımı deneyleri basit distilasyon işlemi ile
yapılmıştır. Atık alkolün geri kazanımı deneyi sonuçları
Çizelge 1’de verilmiştir.
Atık alkolün geri kazanımı konusunda CHEMCAD
programı ile iki adet simülasyon yapılmıştır ve birbirleri
ile karşılaştırılarak optimum proses tasarımı yapılmıştır.
Çizelge 1. Atık alkolün geri kazanımı deney verileri
Atık çözeltideki etanol (%)
Buhar sıcaklığı, oC
Basınç, mm Hg
Geri kazanılan çözeltideki etanol (%)
Etil Fülvik Esterin Su İle Reaksiyonu Ve
Reaksiyon Sonucu Oluşan Etanolün Çözeltiden
Uzaklaştırılması
Üretilen etil fülvik esterden 2,000 gram tartılarak
200 ml deiyonize su ve çözünmeyi kolaylaştırıcı
elektrolit karışımı içerisinde çözülmüştür. Oluşan
çözelti etüvde 45 oC’de kurutularak önce reaksiyon
sonucu meydana gelen etanol buharlaştırılmış, etanolün
tükenmesi sonucunda da çözeltinin suyu buharlaşarak
katı fülvik asit ürünü elde edilmiştir. Deneysel
çalışmalar sonucunda 2,000 gram etil fülvik esterden
1,934 gram saf fülvik asit üretilmiştir. Deneysel çalışma
ışığında üretilen etil fülvik esterin % 96,7 fülvik asit
içeriğine sahip olduğu belirlenmiş ve bu ürünün ticari
bir fülvik asit ürünü olabileceğini görülmüştür.
49
76
685
83
Şekil 4. Etil fülvik esterin FT/IR analizi
Etil Fülvik Esterin Kalitatif Analizi
Üretilen etil fülvik esterin FT/IR analizi yapılmış ve
analiz sonuçları incelenmiştir. Analiz sonucunda etil
fülvik ester içerisinde fülvik asidi karakterize eden
karboksil asit, fenolik ve alkolik hidroksil ve enol
grupları belirlenmiştir. Etil fülvik esterin FT/IR analizi
Şekil 4’te ve IHSS’den temin edilen saf fülvik asit ile
FT/IR karşılaştırması Şekil 5’de verilmiştir.
Şekil 5. Etil fülvik ester ile saf fülvik asidin FT/IR
karşılaştırması
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
14
SONUÇ ve ÖNERİLER
Belirlenen optimum etil alkol yüzdesi ile yapılan
deneysel çalışmalarda orjinal bazda 100 gram Muğla
Milas Hüsamlar leonarditinden 764 mg etil fülvik ester
üretilmiştir.
Üretilen etil fülvik ester su ile reaksiyona sokulmuş
ve sonuç olarak 100 gram Muğla Milas Hüsamlar
leonarditinden 739 mg saf fülvik asit üretilmiştir. Bu
deneysel çalışmadan etil fülvik esterin % 96,7 sinin saf
fülvik asit olduğu görülmüştür.
Üretilen etil fülvik ester IHSS’den temin edilen saf
fülvik asit ile FT/IR analizi ile karşılaştırılmıştır ve aynı
dalga boyunda pikler verdiği belirlenmiştir. Yapılan
FT/IR analizinde fülvik asidi karakterize eden pikler
gözlemlenmiştir.
Proseste etil fülvik ester çöktürüldükten sonra geriye
kalan atık alkol çözeltisinin geri kazanımı için Ankara
basıncında 76 ºC’de yapılan deneysel çalışmalar ile %
49 ‘luk etanol çözeltisi % 83’lüğe zenginleştirilmiştir.
Deneysel çalışmaların başarılması üzerine atık
alkolün geri kazanımı konusunda proses tasarımına
yönelik iki ayrı simülasyon yapılmıştır.
KAYNAKLAR
Aiken, G., R., McKnight, D., M., Wershaw, R.,L.,
MacCarthy, P., 1985. Humic Substances in Soil,
Sediment, and Water, A John Wıley & Sons, Inc.,
New York, 1-240.
Christman, R. F., Gjessing, E. T., 1983. Modify damage
by toxic compounds, The Butterworth Group , Kent,
İngiltere, 42.
Christman, R., F., Gjessing, E., T. (ed.), 1983. Aquatic
and Terrestrial Humic Materials, The Butterworth
Group, Ann Arbor, Miami, 12-15.
Jackson, W., R., 1993. Humic, Fulvic and Microbial
Balance: Organic Soil Conditioning, Jackson
Research Center, Evergreen, Colorado, 22-68.
Khristeva, L. A., Luk’Yanonko, M.V., 1962. Role of
physiologically active substances in soil-humic
acids, bitumens and vitamins B, C, P-P A and D in
the life of plants and their replenishment”, Soviet
Soil Science, 10.
Klocking, R., Helbig, B., 2005. Medical Aspects and
Applications of Humic Substances, Biopolymers for
Medical and Pharmaceutical Applications, Jena,
Almanya, 3-16.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Ong, H.L., Swanson, V.D., Bisque, R.E., 1970. Natural
organic acids as agents of chemical weathering, U.S.
Geological Survey Professional Paper 700 c,
Washington, DC, U.S. Geological Survey, 89.
Pena-Mendez, E. , M., Havel, J., Patocka, J., 2005.
Humic substances-compounds of still unknown
structure: applications in agriculture, industry,
environment, and biomedicine, Journal of Applied
Biomedicine, 13-24, 13-25.
Prakish, A., 1971. Enhance and transport nutrients,
Fertility of the sea, 2, 351-435.
Prieur, H., Nissen, H., P., 2008. Examination of the
product CHD-FA Expertise Report, CHD-FA
Reports, Almanya.
Samanidou V., I., Papadoyannis, G. Vasilikiotis, 1991.
Mobilization of heavy-metals from river sediments
of Northern Greece, by humic substances, J.
Environm. Sci. Health A26, 1055-1068.
Scott, A., J., Snyman, J.,R., Smit, Rensburg, 2010.
Topical Management of Acne Vulgaris using CHDFA, CHD-FA reports, Pretorya Üniversitesi, Güney
Afrika.
Senesi, N., 1990. Free Radical, Analytica Chmica Acta,
232, 51-75, Elsevier, Hollanda, 66.
Senesi, N., Chen, Y., Schnitzer, M., 1977. The role of
humic acids in extracellular electron transport and
chemical determination of pH in natural waters, Soil
Biology and Biochemitstry, 9.
Smith, M., B., March, J., 2001. March’s Advanced
Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms, and
Structure, Wiley, 484.
Syltic, P.W., 1985. Effects of very small amounts of
highly active biological substances on plant growth
Biological Agriculture and Horticulture, Appropriate
Technology Ltd., Dallas, 38-77.
Tinsley, I., J., 2004. Chemical Concepts in Pollutant
Behaviour, A John Wıley & Sons, Inc., New Jersey,
77.
Yamada E., T. Ozaki, M. Kimura, 1998. Determination
and behavior of humic substances as precursors of
trihalomethane in environmental water”, Anal. Sci.
14, 327-332.
Yuan, S., 1993 . Application of Fulvic acid and its
derivatives in the fields of agriculture and medicine,
First Edition, China, 166.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
15
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Leonardit’in Çim Alanda Kullanımı:
II. Bazı Kalite Özellikleri ve Su Kullanım Etkinliği Üzerine Etkisi*
Çiğdem GÖKÇEK1**, Cihat KÜTÜK2
Etimesgut İlçe Gıda, Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü, Ankara
2
Ankara Üniv. Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Ankara
1
Özet: Gerçekleştirilen bu çalışmayla çim alanların oluşturulması sırasında doğal bir materyal olan Leonardit’in
kullanılabilme olanağı serada yürütülen pilot bir denemeyle araştırılmıştır. Leonardit, üst örtü materyaline ve etkili
kök derinliğine farklı düzeylerde uygulanmış, çim bitkisinin bazı kalite özellikleri (rejenerasyon kabiliyeti, kıştan
çıkış durumu, dm2’deki kardeş sayısı ve dip kaplama durumu) ve su kullanım etkinliği üzerine olan etkileri
incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda; ÜÖM (üst örtü materyali)’ne % 50 oranında ya da EKD (etkili kök
derinliği)’ne 500 kg/da Leonardit uygulanan bitkilerin kıştan daha güçlü çıktığı tespit edilmiştir. Rejenerasyon
kabiliyeti üzerine ÜÖM’ne Leonardit uygulanması etkili olmuş, en yüksek değer 129.11 mm/15 gün ile ÜÖM %50
Torf + %50 Leonardit olan uygulamada, en düşük değer ise 93.04 mm/15 gün ile ÜÖM %100 Torf olan kontrol
uygulamasında elde edilmiştir. En yüksek dip kaplama ÜÖM %75 Torf + %25 Leonardit olan ve ayrıca EKD’ne
250 kg/da Leonardit verilmiş uygulamada saptanmıştır. Leonardit uygulamalarının çim bitkisinin desimetrekaredeki
kardeş sayısı üzerine belirgin etkileri olmuş ve bu özellik ÜÖM’ne % 50 oranında ya da EKD’ne 500 kg/da
Leonardit uygulanan bitkilerde en yüksek bulunmuştur. Özellikle ikinci ve üçüncü biçim dönemlerinde ÜÖM’nin
yanı sıra EKD’ne de Leonardit uygulanan bitkilerin su kullanım etkinliğinde dikkate değer yükselme olduğu tespit
edilmiştir. Çim bitkisinin incelenen kalite özellikleri ve su kullanım etkinliği üzerine Leonardit’in etkisine ilişkin
bütünsel bir değerlendirme yapıldığında; çim alanın oluşturulması sırasında üst örtü materyaline %50 oranında ve
etkili kök derinliğine de en az 250 kg/da düzeyinde Leonardit uygulanmasının faydalı olacağı anlaşılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Leonardit, torf, çim, kalite özellikleri, su kullanım etkinliği
The Use of Leonardite in Lawn Area: II. The Effect on Some Quality Characteristics and Water Use
Efficiency
Abstract: In this study, the use possibility of Leonardite for lawn establishment was evaluated. Leonardite was
applied to the effective root depth of lawn before seeding. Furthermore, this material was used as top cover material
with mixtures of Peat after seeding. Some quality characteristics of lawn considered to create green areas were
determined. Effects of Leonardite on water use efficiency of lawn were investigated also. Quality parameters in
terms of resistance to winter, regeneration capability, basal covering and tiller number in dm2 were positively
affected by Leonardite. Resistance to winter of plants was found higher when Leonardite was applied to the top
cover material at the rate of 50% or the effective root dept at 5000 kg/ha. Leonardite affected on regeneration
capability and the highest value was obtained with 129.11 mm/15 days at treatment containing 50% Leonardite +
50% Peat while the lowest value was detected with 93.04 mm/15 days at control treatment without Leonardite. The
highest basal covering was determined as Leonardite was applied to the cover material at the rate of 25% and the
effective root depth at 2500 kg/ha. Tiller number in dm2 was positively affected by Leonardite applications and this
feature was found the highest at treatments having 50% Leonardite in top cover material or 5000 kg/ha Leonardite in
effective root dept. Water use efficiency increased in applications containing Leonardite at the second or third
cutting periods, especially. It was concluded that Leonardite was useful material for lawn establishment when it was
applied to the top cover material at the rate of 50% and the effective root dept at least 2500 kg/ha according to the
results obtained from this research.
Key words: Leonardite, peat, lawn, quality parameters, water use efficiency
GİRİŞ
Leonardit ve Leonardit’den elde edilen humik
asitlerin tarımsal amaçlı kullanımı ile toprağın fiziksel
özelliklerini düzenlemek, agregat stabilitesini arttırmak,
hacim ağırlığını düşürerek su tutma kapasitesini ve
havalanmayı arttırmak, topraktaki bazı kimyasalların ve
kimyasal gübrelerin olumsuz etkilerini azaltmak,
toprağa besin elementi sağlamak, organik madde
sağlayarak topraktaki mikroorganizma faaliyetini
hızlandırmak, bitki kök sisteminin gelişimini arttırmak,
ürün verimini ve kalitesini iyileştirmek gibi çok yönlü
faydaların
sağlanabileceği
çeşitli
araştırmacılar
tarafından bildirilmiştir (Lee ve Bartlett, 1976; Pal ve
Sengupta, 1985; Chen ve Aviad, 1990; Yılmaz ve ark.,
2008). Buna karşın işlenmemiş (ham) ve işlenmiş
Leonardit’in çim bitkilerinde ve
çim alan
oluşturulmasında kullanımına ilişkin çok fazla veri
olmadığı gibi; bu konuda yapılmış kayda değer
araştırmalar da bulunmamaktadır. Leonardit’in yapısal
özellikleri çim alanların oluşturulmasında son derece
önemli materyaller olan çiftlik gübresi ve Torf ile bazı
yönlerden benzerlikler göstermektedir. Bu nedenle ucuz
olmasının yanı sıra bazı üstün özellikleri de bulunan
*Bu çalışma doktora tezinden hazırlanmıştır.
**Sorumlu yazar: Gökçek, Ç., [email protected]
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
16
Leonardit’in çim alanda değişik amaçlar doğrultusunda
kullanılabileceği düşünülmektedir.
Bu çalışmada; doğal organik materyal özelliğinde
olan Leonardit’in çim alan oluşturulurken farklı
şekillerde ve değişik oranlarda kullanımı araştırılmıştır.
Bir yıl sürdürülen çalışmada Leonardit, bir başka doğal
materyal olan ve çim alan oluşturulmasında yaygın
olarak kullanılmaya başlanan Torf ile farklı karışımlar
halinde üst örtü materyali olarak ve kök bölgesi
ortamına saf halde değişik miktarlarda ortam
düzenleyici olarak uygulanmıştır. Sera denemesi
şeklinde gerçekleştirilen bu pilot çalışmayla;
Leonardit’in çim bitkisinin kıştan çıkış durumu,
rejenerasyon kabiliyeti, desimetrekaredeki kardeş sayısı
ve dip kaplama durumu gibi bazı kalite özellikleri ile su
kullanım etkinliği üzerine olan etkileri incelenmiştir.
MATERYAL ve YÖNTEM
Araştırmada organik materyal olarak özel bir
firmadan temin edilen Leonardit ve Torf temel analizleri
(Gökçek 2014) yapıldıktan sonra kullanılmıştır.
Leonardit; üst örtü materyali (ÜÖM) (Üst Kapak
Gübresi) olan Torf’a hacimsel esasa göre %0, %25,
%50 oranında ve söz konusu oranlara ilaveten etkili kök
derinliğine (EKD) de 0 kg/da, 250 kg/da, 500 kg/da
düzeyinde
uygulanmıştır.
Sera
denemesinin
kurulmasında Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü
deneme tarlasından alınmış ve temel özellikleri
belirlenmiş (Gökçek 2014) toprak kullanılmıştır.
Deneme 5 paralelli olarak yürütülmüş ve bitkiler 10
kg’lık büyük plastik saksılarda yetiştirilmiştir. Bitkisel
materyal için yedili çim tohumu karışımı (7M Sultan
Gold) kullanılmıştır. Her saksıya 50 g/m2 hesabı ile 2.7
g çim tohumu karışımı ekilmiş, tohumların üstü 1.5-2.0
cm kapatacak şekilde, her uygulama için hazırlanan eşit
hacimdeki (1000 ml) örtü materyalleri ile kapatılarak
hafifçe sıkıştırılmıştır. Bir yıl sürdürülen denemede
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
belirli dönemlerde çim bitkilerinin gelişiminde ortaya
çıkan değişimler izlenmiş ve incelenen kalite
parametrelerine ilişkin gerekli ölçümler yapılmıştır
(Yazgan ve ark., 1992; Beşkonaklı, 1989). Deneme
süresince düzenli olarak her saksıda yüzeyden itibaren
yaklaşık olarak 5 cm’lik derinlikte TDR (Time Domain
Reflectometry) probu ile nem ölçümleri yapılmış ve
TDR’dan alınan veriler kaydedilerek mm/m2 cinsinden
su tüketimi değerleri hesaplanmıştır. Tohum ekimi ve
çıkış sonrasında gelişen çimlerden üç kez biçim alınmış
ve elde edilen yeşil aksamda her saksı için belirlenen
kuru ot verimi değerlerinin su tüketim miktarlarına
oranlanması ile de g/mm.m2 cinsinden su kullanım
etkinliği değerleri elde edilmiştir. Denemeden elde
edilen veriler, faktöriyel düzende tekrarlanan ölçümlü
varyans analizi tekniği ile değerlendirilmiş ve farklı
grupların saptanmasında DUNCAN testi kullanılmıştır.
BULGULAR ve TARTIŞMA
Kıştan çıkış durumu
ÜÖM’ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin
kıştan çıkış durumu üzerine etkisi Çizelge 1’de
gösterilmiştir. En yüksek gözlem puanı 3.480 ile ÜÖM
%50 Torf + %50 Leonardit olan uygulamada
belirlenmiştir. En düşük gözlem puanı ise 2.420 ile
ÜÖM %75 Torf + %25 Leonardit olan uygulamada
saptanmıştır. ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan
uygulama ile diğer uygulamalar arasında önemli
ayrımların olduğu tespit edilmiştir.
EKD’ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin
kıştan çıkış durumu üzerine etkisi Çizelge 2’de
gösterilmiştir. En yüksek gözlem puanı 3.640 ile
EKD’ne 500 kg/da Leonardit uygulandığında, en düşük
gözlem puanı ise 2.207 ile EKD’ne hiç Leonardit
uygulanmadığında
saptanmıştır.
Söz
konusu
uygulamalar arasında kıştan çıkış durumu yönünden
önemli ayrımın olduğu belirlenmiştir.
Çizelge 1. Üst örtü materyaline Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin kıştan çıkış durumu
(1-5 gözlem puanı) üzerine etkisi
ÜÖM
Kıştan Çıkış Durumu
%100 Torf
2.827±0.177 B*
%75 Torf + %25 Leonardit
2.420±0.199 B
%50 Torf + %50 Leonardit
3.480±0.236 A
*Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir.
Çizelge 2. Etkili kök derinliğine Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin kıştan çıkış durumu (1-5) gözlem puanı
üzerine etkisi
EKD
Kıştan Çıkış Durumu
0
2.207±0.145 C *
250 kg/da Leonardit
2.880±0.146 B
500 kg/da Leonardit
3.640±0.228 A
*Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir.
Leonardit uygulanarak yetiştirilen çim bitkilerinin;
kışa daha dayanıklı girmesi, soğuk ve diğer olumsuz
çevre şartlarından daha az etkilenmesi öngörülebilir bir
sonuçtur. Bu nedenle Leonardit uygulanan bitkiler kış
şartlarından daha az etkilenerek, kıştan güçlü bir şekilde
çıkmışlardır. Bu sonuç ilgi çekici ve Leonardit’in çim
alanlarda kullanımı yönünden oldukça umut vericidir.
Benzer konuda çalışan Aşık (2001); üst kapak gübresi
olarak sadece Torf kullanıldığında kıştan çıkış değerini
2.55 ile en düşük, sadece çay atığı kompostu
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
17
kullanıldığında 4.25 ile en yüksek bulmuştur. Araştırıcı
bu önemli farklılıkların üst kapak gübresinde kullanılan
materyallerin ayrımlı olmasından kaynaklandığını
belirlemiştir. Çim bitkilerinin kıştan çıkış değerleri
Yazgan ve ark. (1992) tarafından 1.00-4.75 arasında,
Ekiz ve ark. (1995) tarafından da 2.25-4.25 arasında
bulunmuştur. Çalışma sonuçları ile bu araştırmalar
arasında genel olarak bir uyumun olduğu görülmektedir.
Kıştan çıkış durumu çeşitlere göre de önemli farklılıklar
gösterebilmektedir. Arslan ve Çakmakçı (2004) kıştan
çıkış durumunun çim çeşitlerine göre önemli farklılıklar
gösterdiğini ve Lolium perenne’nin Borage, Belrawo ve
Barlona çeşitlerinin 1-10 sıkalası kullanılarak yapılan
değerlendirmede sırasıyla 7.50, 7.50 ve 7.25 olmak
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
üzere en yüksek gözlem puanlarına sahip olduğunu
tespit etmişlerdir.
Rejenerasyon (yenilenme) kabiliyeti üzerine etkisi
ÜÖM’ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin
rejenerasyon kabiliyeti üzerine etkisi Çizelge 3’te
gösterilmiştir. En yüksek rejenerasyon kabiliyeti 129.11
mm/15 gün ile ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan
uygulamada, en düşük rejenerasyon kabiliyeti ise 93.04
mm/15 gün ile ÜÖM %100 Torf olan uygulamada
belirlenmiştir. ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan
uygulama ile diğer uygulamalar arasında önemli
ayrımların olduğu tespit edilmiş, çim bitkisinin
rejenerasyon
kabiliyeti
ÜÖM’ne
Leonardit
uygulanmasıyla artış göstermiştir.
Çizelge 3. Üst örtü materyaline Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin rejenerasyon kabiliyeti (mm/15 gün)
üzerine etkisi.
ÜÖM
Rejenerasyon Kabiliyeti
93.04±2.69 B*
%100 Torf
106.31±3.94 B
%75 Torf + %25 Leonardit
129.11±4.81 A
%50 Torf + %50 Leonardit
*Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir.
Aşık (2001) rejenerasyon kabiliyetine ilişkin en
yüksek değeri 99.5 mm/15 gün ile çay atığı kompostu
içeren uygulamada, en düşük değeri 69.5 mm/15 gün ile
Torf içeren uygulamada saptamıştır. Meydana gelen
farklılıklar, organik materyallerin özelliklerine ve
mineralizasyonun değişik düzeylerde gerçekleşmesi
sonucunda oluşan besin maddelerinin gelişim ve
dolayısıyla rejenerasyon kabiliyetini ayrımlı olarak
etkilemesine dayanılarak açıklanmıştır. Bu araştırmada
da en düşük rejenerasyon kabiliyeti değerlerinin Torf
içeren uygulamada elde edilmiş olması bu yönden
benzerlikler olduğunu göstermektedir. Çim bitkisinin
yetiştiği ortamda farklı düzeylerde bulunan Torf ve
Leonardit’in özelliklerinin farklı olmasının yanı sıra
mineralizasyonlarının ayrımlı olması ve bunun
sonucunda açığa çıkan besin maddelerinin de gelişimi
ve rejenerasyon kabiliyetini olumlu yönde etkilemesi
mümkündür.
Dip kaplama üzerine etkisi
ÜÖM’ne ve EKD’ne Leonardit uygulanmasının çim
bitkisinin dip kaplama durumu üzerine olan etkisi
Çizelge 4’te gösterilmiştir. En yüksek dip kaplama
4.450 gözlem puanı ile ÜÖM %75 Torf + %25
Leonardit olan ve EKD’ne 250 kg/da Leonardit verilmiş
uygulamada belirlenmiştir. En düşük dip kaplama ise
2.842 gözlem puanı ile ÜÖM %75 Torf + %25 olan ve
EKD’ne
Leonardit
verilmemiş
uygulamada
saptanmıştır. Genel olarak ÜÖM ile birlikte EKD’ne
250 kg/da’a kadar Leonardit uygulandığında dip
kaplama durumunda dikkate değer olumlu artışlar
olduğu tespit edilmiştir.
Genelde değişik amaçlar için oluşturulan çim alanlarda
üst düzey bir dip kaplama özelliğinin olması çoğunlukla
arzu edilmektedir. Çim alanın uzun süre bozulmadan
kalmasında ve kendisinden beklenilen fonksiyonları
yerine getirmesinde dip kaplamanın iyi olması önemli
bir etkendir.
Aşık (2001)’ın yaptığı bir çalışmada 1-5 skalasına
göre en yüksek dip kaplama değeri 4.71 gözlem puanı
ile çay atığı kompostunda bulunmuş, en düşük dip
kaplama değeri 4.40 ile Torf uygulamasında
saptanmıştır. Bu sonuç araştırıcı tarafından üst kapak
gübresi olarak kullanılan değişik materyallere çim
bitkisinin
farklı
tepkimeler
vermesiyle
ilişkilendirilmiştir.
Çizelge 4. Üst örtü materyaline ve etkili kök derinliğine Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin dip kaplama
durumu (1-5 gözlem puanı) üzerine etkisi
EKD’ne Uygulanan Leonardit Miktarı
ÜÖM
0
250 kg/da
500 kg/da
%100 Torf
3.483±0.229 Ab
3.217±0.180 Ab
3.983±0.234 Aa
%75 Torf + %25 Leonardit
2.842±0.213 Bb
4.450±0.122 Aa
4.058±0.264 Aa
%50 Torf + %50 Leonardit
4.367±0.200 Aa
4.233±0.241 Aa
3.867±0.324 Aa
*Büyük harfler etkili kök derinliğine uygulanan Leonardit miktarına göre; küçük harfler ise üst örtü materyaline göre dip kaplamada meydana
gelen değişimin önemlilik derecesini (P<0.01) göstermektedir.
Zhang ve ark. (2003) çim bitkisinin yüzeyi örtme
özelliğinin bir başka değerlendirme şekli olan dip
boşluk oranının Leonardit’ten elde edilen humik asit
verildiğinde önemli oranda etkilendiğini ve en iyi
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
18
sonucun bu uygulamayla elde edildiğini belirlemişlerdir.
En kötü sonucun kontrol uygulamasında ortaya çıktığını
saptayan araştırıcılar, çim alanlar için temel
gübrelemeyle birlikte deniz yosunu ve/veya humik
asitin uygulanmasını önermişlerdir. Leonardit humik
asitin en önemli hammaddesidir. Dolayısıyla
uygulandıktan sonra dönüşüm olayları neticesinde
ortaya çıkabilecek humik asitin bitki gelişimini olumlu
yönde etkilemesi beklenebilir. Bu çalışmada elde edilen
sonuçlarda da dip kaplama özelliğinin Leonardit
uygulanmasıyla belli bir dereceye kadar olumlu yönde
etkilenmiş olması pratiğe dönük önemli bir veri olup,
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
yukarıda belirtilen bazı araştırmalarla çeşitli açılardan
paralellikler olduğunu göstermektedir.
Desimetrekaredeki kardeş sayısı üzerine etkisi
ÜÖM’ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin
desimetrekaredeki kardeş sayısı üzerine etkisi Çizelge
5’te gösterilmiştir. En yüksek desimetredeki kardeş
sayısı 292.40 adet ile ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit
olan uygulamada belirlenmiştir. En düşük desimetredeki
kardeş sayısı ise 245.73 adet ile ÜÖM %100 Torf olan
uygulamada saptanmıştır. ÜÖM %50 Torf + %50
Leonardit olan uygulama ile diğer uygulamalar arasında
önemli ayrımların olduğu tespit edilmiştir.
Çizelge 5. Üst örtü materyaline Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin desimetrekaredeki kardeş sayısı (adet)
üzerine etkisi.
ÜÖM
Desimetrekaredeki Kardeş Sayısı
%100 Torf
245.73±6.53 B*
%75 Torf + %25 Leonardit
256.93±7.90 B
%50 Torf + %50 Leonardit
292.40±6.22 A
*Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir.
EKD’ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin
desimetrekaredeki kardeş sayısı üzerine etkisi Çizelge
6’da verilmiştir. En yüksek desimetredeki kardeş sayısı
282.73 adet ile EKD’ne 500 kg/da Leonardit
uygulandığında, en düşük desimetredeki kardeş sayısı
ise 258.20 adet ile EKD’ne hiç Leonardit
uygulanmadığında saptanmıştır. EKD’ne 500 kg/da
Leonardit uygulamasıyla diğer uygulamalar arasında
desimetrekaredeki kardeş sayısı yönünden önemli
ayrımların olduğu belirlenmiştir.
Çizelge 6. Etkili kök derinliğine Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin desimetrekaredeki kardeş sayısı (adet)
üzerine etkisi
EKD
Desimetrekaredeki Kardeş Sayısı
0
258.20±9.52 B*
250 kg/da Leonardit
254.13±6.91 B
500 kg/da Leonardit
282.73±7.48 A
*Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir.
Birim alandaki kardeş sayısı çim alanlar için önemli
kalite parametrelerinden biri olarak kabul edilmektedir.
Dolayısıyla kardeş sayısının yüksek olması daha yoğun
bitki
varlığına
işaret
etmektedir.
Leonardit
uygulamalarının bu özelliği olumlu yönde etkilemiş
olması ilgi çekici ve umut verici bir sonuçtur. Önemli
azot içeriğine sahip Leonardit’in kardeşlenmeyi
etkileyerek bu olumlu etkiyi yaratmış olabileceği
düşünülmektedir. Nitekim Zorer ve ark. (2004) en
yüksek kardeş sayısının 307.00 adet ile aylık azotlu
gübre uygulandığında, en düşük kardeş sayısının ise
167.33 adet ile gübre uygulanmadığında elde edildiğini
rapor
etmişlerdir.
Değişik
çim
bitkilerinde
desimetredeki kardeş sayısının ve derecesinin tür veya
çeşit farklılığına bağlı olarak ayrımlı olabileceği bazı
araştırıcılar tarafından ifade edilmiştir (Yazgan ve ark.
1992, Ekiz ve ark. 1995, Karakurt 2004). Aşık (2001)
desimetrekaredeki en yüksek kardeş sayısını 353.5 adet
ile çay atığı kompostu uygulamasında elde etmiş, bunu
233.7 adet ile Torf ve 202.7 adet ile ahır gübresi
uygulamaları izlemiştir. Bu konuda koşullara ve yapılan
uygulamalara göre farklı sonuçlar da alınabilmektedir.
Nitekim Ervin ve ark. (2008) tarafından yapılan bir
çalışmada Leonardit ve Torf’tan elde edilen humik
asitin Poa pratensis’e uygulandığında kardeşlenme
üzerine önemli bir etki yapmadığı belirlenmiştir.
Su Kullanım Etkinliği Üzerine Etkisi
Leonardit uygulamalarının çim bitkisinin su
kullanım etkinliği üzerine belirgin etkileri olmuş ve
sonuçlar Çizelge 7’de gösterilmiştir. En yüksek su
kullanım etkinliği 1.0924 g/mm.m2 ile birinci biçimde
ÜÖM %100 Torf olan ve EKD’ne Leonardit verilmemiş
uygulamada belirlenmiştir. En düşük su kullanım
etkinliği ise 0.3764 g/mm.m2 ile üçüncü biçimde yine
ÜÖM %100 Torf olan ve EKD’ne Leonardit verilmemiş
uygulamada saptanmıştır. Genel olarak birinci biçimde
ÜÖM ve EKD’ne Leonardit uygulanmasına bağlı olarak
belirgin farklılıkların oluşmamasına karşın, özellikle
ikinci ve üçüncü biçimde ÜÖM’nin yanı sıra EKD’ne
de Leonardit uygulandığında su kullanım etkinliğinde
uygulanmayana oranla dikkate değer yükselme olduğu
tespit edilmiştir.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
Çizelge 7. Leonardit uygulamalarının
üzerine etkisi
ÜÖM
EKD
0
%100 Torf
250 kg/da
500 kg/da
0
%75 Torf + %25
250 kg/da
Leonardit
500 kg/da
0
%50 Torf + %50
250 kg/da
Leonardit
500 kg/da
19
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
biçim dönemlerine göre çim bitkisinin su kullanım etkinliği (g/mm.m2)
1. Biçim
1.0924±0.0481 Aaa
1.0000±0.0208 Aaab
0.9616±0.0109 Aab
0.9894±0.0204 Aaa
0.9782±0.0189 Aaa
1.0079±0.0154 Aaa
1.0269±0.0240 Aaa
0.9522±0.0243 Aaa
1.0335±0.0339 Aaa
2. Biçim
0.5090±0.0315 Bbb
0.6471±0.0329 Baa
0.7078±0.0231 Baa
0.4870±0.0162 Bba
0.5887±0.0145 Baa
0.5374±0.0350 Bba
0.6323±0.0286 Bab
0.6622±0.0526 Bab
0.8104±0.0559 Baa
3. Biçim
0.3764±0.0152 Cbb
0.4554±0.0182 Cbab
0.5196±0.0168 Cba
0.4469±0.0070 Babb
0.5022±0.0133 Babab
0.5760±0.0149 Baba
0.5194±0.0140 Cab
0.5847±0.0332 Baab
0.6374±0.0192 Caa
*Büyük harfler biçim dönemlerine göre; küçük harfler üst örtü materyaline göre; italik yazılan küçük harfler ise etkili kök derinliğine uygulanan
Leonardit miktarına göre bitkilerin su kullanım etkinliğinde meydana gelen değişimin önemlilik derecesini (P<0.01) göstermektedir.
Bitki kök sisteminin iyice geliştiği ikinci ve üçüncü
biçim dönemlerinde ÜÖM’ne ve EKD’ne Leonardit
uygulanan bitkilerin su kullanım etkinliğinde
uygulanmayana oranla dikkate değer yükselme
olmuştur. Bu durum Leonardit’in olumlu yönde etki
yaptığını göstermektedir. Çim bitkileriyle ilgili olarak
su kullanım etkinliği ve Leonardit arasındaki ilişkiyi
irdeleyen herhangi bir kaynak bulunamamıştır. Ancak
su kullanım etkinliği ve kuru madde arasındaki
etkileşimi inceleyen araştırmalar mevcuttur. Nitekim
Kütük ve ark. (2004) tarafından yapılan çalışmada su
kullanım etkinliği arttığında kuru madde miktarının da
artış gösterdiği belirlenmiştir. Buna benzer bir ilişki
ayrıca azot dozları ile su kullanım etkinliği arasında da
saptanmıştır. Önemli miktarda azot içeren ve yüksek
hacimsel
su
kapsamına
sahip
Leonardit’in
uygulanmasıyla su kullanım etkinliğinin artması ve
buna bağlı olarak çim bitkisinde kuru madde miktarının
yükselmesine ilişkin olarak elde edilen bu veriler ile
yukarıda sözü edilen çalışmanın sonuçları arasında bazı
benzerlikler olduğu görülmektedir.
SONUÇ ve ÖNERİLER
Bu çalışmada; çim alan oluşturulması söz konusu
olduğunda, doğal bir organik materyal olan Leonardit’in
farklı şekillerde uygulanmasının etkileri serada
gerçekleştirilen pilot bir denemeyle ortaya konulmuştur.
Alanında öncü bir bilimsel çalışma olması nedeniyle
denemenin ilk etapta serada kontrollü koşullarda
gerçekleştirilmesi amaçlanmış ve buna bağlı olarak
olabildiğince hassas gözlemler, ölçümler ve analizler
yapılarak net veriler elde edilmeye çalışılmıştır. Elde
edilen tüm veriler birlikte değerlendirildiğinde; genel
olarak üst örtü materyaline %50 oranında veya etkili
kök derinliğine 500 kg/da düzeyinde Leonardit
uygulanmasının yararlı etkileri olduğu, özellikle çim
bitkisinin gelişimi ve incelenen kalite parametrelerinde
en iyi sonuçların ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit ve
EKD’ne 500 kg/da uygulamasıyla alınmış olması
yüzünden Leonardit’in belirtilen miktarlarda hem üst
örtü materyaline (ÜÖM) hem de etkili kök derinliğine
(EKD) birlikte verilmesinin faydalı olacağı sonucuna
varılmıştır. Buna ek olarak üst örtü materyaline %50
oranında ve aynı zamanda etkili kök derinliğine de en
azından 250 kg/da düzeyinde Leonardit uygulanmasının
çim alanda kullanılacak su miktarında önemli tasarruf
sağlayabileceği ve bitkilerce suyun daha etkin
kullanımına katkıda bulanacağı söylenilebilir.
KAYNAKLAR
Arslan, M., Çakmakçı, S., 2004. Farklı çim tür ve
çeşitlerinin Antalya ili sahil koşullarında adaptasyon
yeteneklerinin ve performanslarının belirlenmesi.
Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 17(1):
31-42.
Aşık, B. B., 2001. Çay atığı kompostunun çim alanların
oluşturulmasında kullanımı. Yüksek Lisans Tezi.
Ankara Üni., Fen Bil. Ens., Toprak ABD, Ankara.
Beşkonaklı, F., 1989. Ankara koşullarında çim alanların
başarı durumu ve TBMM parkı örneği. Yüksek
Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi, Fen Bil.Ens.,
Toprak ABD, Ankara.
Chen, Y., Aviad, T., 1990. Effects of humic substances
on plant growth. In: Humic Substances in Soil and
Crop Science. Selected Readings, American Society
of Agronomy and Soil Science Society of America,
161-186, Madison.
Ervin, E.H., Zhang, X., Roberts, J.C., 2008. Improving
root development with foliar humic acid applications
during Kentucky bluegrass sod establishment on
sand. Proceedings IInd International Conference on
Turfgrass (Stier, J.C. et al., Eds.), Acta
Horticulturae, pp. 317-322.
Ekiz, H., Yazgan, M., Kendir, H., Karadeniz, N., 1995.
Danimarka kökenli bazı ithal çim tohumlarından
Ankara koşullarında yeşil saha tesislerinde
kullanılabilecek türlerin belirlenmesinde bazı
morfolojik ve fenolojik karakterler üzerinde bir
araştırma. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi
Yayınları: 1401, Bilimsel Araştırma ve İncelemeler:
781, Ankara.
Gökçek, Ç., 2014. Leonardit’in çim alanda kullanımı.
Doktora Tezi. Ankara Üni., Fen Bil. Ens., Toprak
Bilimi ve Bitki Besleme ABD, Ankara.
Karakurt, E., 2004. Ankara/Haymana koşullarında yeşil
alan çim türlerinin bazı morfolojik ve fenolojik
karakterleri. Tarım Bilimleri Dergisi, 10 (3): 275280.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
20
Kütük, C., Çaycı, G., Heng, L.K., 2004. Effects of
increasing salinity and 15N labelled urea levels on
growth, N uptake, and water use efficiency of young
tomato plants. Australian Journal of Soil Research,
42: 345-351.
Lee, Y.S., Bartlett, R.J., 1976. Stimulation of plant
growth by humic substances. Soil Science Society of
America Journal, 40: 876-879.
Pal, S., Sengupta, M.B., 1985. Nature and properties of
humic acid prepared from different sources and its
effects on nutrient availability. Plant and Soil, 88:
91-95.
Yazgan, M. E., Ekiz, H., Karadeniz, N., Kendir, H.,
1992. Ankara koşullarında yeşil saha tesisinde
kullanılabilecek
önemli
çim
türlerinin
belirlenmesinde bazı morfolojik ve fenolojik
karakterler üzerinde bir araştırma. Ankara
Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 1277,
Bilimsel Araştırma ve İncelemeler: 710, Ankara.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Yılmaz, E., Alagöz, Z., Öktüren, F., 2008. Farklı
organik materyal uygulamalarının toprak agregatları
üzerine etkisi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi
Dergisi, 21(2): 213-222.
Zhang, X., Ervin, E.H., Schmidt, R.E., 2003.
Physiological effects of liquid applications of a
seaweed extract and a humic acid on creeping bent
grass. Journal of American Society for Horticultural
Science, 128(4): 492-496.
Zorer, Ş., Hoşaflıoğlu, İ., Yılmaz, İ.H., 2004. Çim
alanlarında uygun azotlu gübre uygulama
zamanlarının belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi
Tarım Bilimleri Dergisi, 14 (1): 27-34.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
21
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Farklı Miktarlarda Hümik Madde Uygulamasının Farklı Tekstüre Sahip Toprakların
Agregat Stabilitesi Üzerine Etkisi
İrfan OĞUZ1*, Rasim KOÇYİĞİT1, Saniye DEMİR1
1
Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, TOKAT
Özet: Bu çalışma eğimli bir meyve bahçesinden alınan 4 farklı tekstüre sahip topraklara farklı düzeylerde hümik asit
uygulanmasının toprakların suya dayanıklı agregatlarına olan etkisini araştırmak üzere yürütülmüştür. Ele alınan
toprak örnekleri kumlu tın, tın, killi tın, ve killi bünyelerde, 3 tekerrürlü olarak seçilmiştir. Asit uygulaması örnek
ağırlığının % 0 – 2 – 6 -10 ve 20’ si olacak şekilde uygulanmış ve toprak ve hümik asit karışımı 64 gün süreyle
inkübasyona bırakılmıştır. Bu süre içerisinde pülverize suyla ıslatılmak suretiyle numuneler tarla kapasitesinin
yaklaşık % 50 nem içeriğinde tutulmuştur. Yapılan ıslak eleme ile toprak örneklerinin agregat stabilitelerindeki
farklılıklar ANOVA testi ile sınanmıştır. Çalışma sonucunda humik madde uygulaması, toprakların agregat
stabilitesi üzerine istatistiksel olarak bir etkide bulunmadığı belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Agregat stabilitesi, toprak bünyesi, hümik asit
The Effect of Different Amounts Humic Substances Applications on
Aggregate Stability in Different Soil Texture
Summary: This study was conducted to investigate the effect of different amounts humic acid applications on water
stable aggregate for 4 different soil textures in a sloppy orchard. The soil samples which are chosen for the study
were sampled for 3 replications with textures sandy loam, loam, clayloam and clay respectively. The humic acid was
applied based on 0-2-6-10 and 20 percent of the soil samples weight and the mixture of soil-humic acid was
incubated for 64 days. The samples were kept nearly 50% of field capacity with spraying water during incubation
period. The differences in the samples, which they wet sieved, were investigate with ANOVA test statistically. At
the end of the study, there is no relation between humic substances and aggregate stability.
Key words: Aggragate stability, soil texture, humic acid
GİRİŞ
Agregat stabilitesi su ve rüzgar gibi yıkıcı güçler
yoluyla agregatların parçalanmasına karşı direncin
ifadesidir. Sonuç olarak agregat stabilitesi toprak
erozyon riskinin ve toprak strüktürünün bozulmasının
değerlendirilmesinde kullanılan çok önemli bir toprak
özelliğidir. Agregat stabilitesi, organik madde, bünye ve
oksit içerikleri olmak üzere birçok faktöre bağlı bir
özelliktir (Zhang ve Horn 2001).
Organik maddenin agregat stabilitesi üzerine olumlu
etkisi iyi bilinmekle birlikte (Chenu ve ark., 2000; BoixFayos ve ark., 2001; Six ve ark., 2004; Noellemeyer ve
ark., 2008), organik maddenin agregat stabilitesi üzerine
olan etkisinin farklı olduğu şeklinde çalışmalar da rapor
edilmiştir. Örneğin bazı araştırıcılar organik madde ile
agregat stabilitesi üzerinde pozitif korelasyon
bulurlarken (Chaney ve Swift, 1984; Christensen,
1986), bazıları ise (Hamblin ve Greenland, 1977;
Dormaar, 1983 ; Li ve ark., 2010) organik maddenin
miktarından ziyade içeriğinin (polsakkaritler, humik asit
veya fulvik asit) agregat stabilitesi üzerinde etkili
olduğunu belirtmişlerdir. Mehta ve ark.,1960 ve Acton
ve ark., 1963 polisakkaritlerin agregat stabilitesi ile
*
Sorumlu yazar: Oğuz, İ., [email protected]
pozitif korelasyon gösterdiğini belirtirken, Chaney ve
Swift (1984, 1986) bu durumu hümik asite
bağlamışlardır. Bununla birlikte Fortun ve ark.,
1989,hümik asit ve fülvik asit kombinasyonunun (en
etkili unsur fülvik asit olmuştur) agregat stabilitesi ile
pozitif korelasyon gösterdiğini belirtmişlerdir.
Ülkemiz topraklarının uzun yıllardır işlemeli tarım
altında oluşu, iklim özellikleri ve hatalı insan
uygulamaları sonucunda organik madde kapsamı
oldukça azalmıştır. Bunun yanında sahip olduğumuz
doğal
leonardit
yataklarının
değerlendirilmesi
sonucunda elde edilecek hümik asit içeriği
topraklarımızın erozyondan korunması, verimliliğinin
artırılması ve sürdürülebilir yönetimi için katkı
sağlayabilir. Humik asit toprakta uzun süre kalmakta ve
zaman içinde yavaş yavaş parçalanmaktadır. Bu çalışma
bir organik materyal olan hümik asitin farklı tekstüre
sahip toprakların agregat stabilitesine olan etkisini
belirlemek amacıyla yürütülmüştür.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
22
MATERYAL VE METOT
Araştırma Konuları
Araştırmada materyal olarak % 65-70 hümik asit
içeren ticari bir hümik madde kaynağı kullanılmıştır.
Araştırma konuları olarak, 2 mm’lik elekten elenmiş
100 g hava kuru toprak örneklerinin ağırlıkları dikkate
alınarak farklı oranlarda hümik madde toprağa
karıştırılmıştır. Laboratuvar koşullarında yürütülen bu
çalışmada 5 araştırma konusu belirlenmiştir. Bunlar; A
Konusu (Kontrol) (% 0 hümik madde); B Konusu (% 2
hümik madde); C Konusu (% 6 hümik madde); D
Konusu (% 10 hümik madde); E Konusu (% 20 hümik
madde). Yeknesak olarak karıştırılan toprak ve hümik
madde karışımı pülverize suyla zaman zaman ıslatılarak
yaklaşık olarak tarla kapasitesinin % 50’sini sağlayacak
şekilde sürekli nemlendirilmiştir.
Örnekleme
Toprak örnekleri 2014 yılı haziran ayında, Tokat
yöresinde yer alan eğimli bir meyve bahçesinden
alınmıştır. Meyve bahçesinde yapılan çok sayıda
örneklemeyle 4 farklı tekstür sınıfları belirlenmiştir. Her
tekstür sınıfı için olmak üzere 3 ayrı noktadan toprak
örnekleri alınmıştır. Çalışmada, 4 farklı tekstür sınıfları
ve her bir tekstür sınıfına ait 3 farklı noktadan alınmış
yüzey toprak örnekleri (0 - 15 cm derinlik) materyal
olarak kullanılmıştır.
Analiz Metotları
Araziden alınan toprak örnekleri oda sıcaklığında
kurutulup dövülerek 2 mm’lik elekten geçirilmiş ve
analize hazır hale getirilmiştir. Analize hazır hale
getirilen toprak örneklerinin bünyeleri Bouyocous
hidrometre yöntemine göre belirlenmiştir (Gee ve
Bauder, 1986). Agregat stabilitesi, ıslak eleme aletinde
su ve kalgon ile dispers edilmiş 4 g toprak örneğinde
elek üzerinde kalan kalgon ile muamele edilen örnek
ağırlığının kalgon ve su ile muamele edilmiş örnek
ağırlığına oranlanması suretiyle belirlenmiştir (Tüzüner,
1990).
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
İstatistiki Analiz Metotları
Her bir farklı tekstür sınıfında yer alan 0-15 cm
derinlikten, 3 tekerrürlü olarak alınan toprak örneklerine
ait agregat stabilite değerleri tek yönlü ANOVA testi ile
istatiksel olarak karşılaştırılmıştır. Farklı düzeyde hümik
madde uygulaması ile toprakların agregat stabiliteleri
arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önemli olması
durumunda LSD testi yapılması öngörülmüştür. Her bir
tekstür sınıfı için uygulanan farklı düzey hümik asit
miktarlarına karşılık belirlenen agregat stabilite
değerleri için tanımsal veri analizi yapılmıştır. Tanımsal
veri analizinde, farklı tekstür gruplarına ait belirlenmiş
agregat stabilite değerleri için minimum, maksimum,
aritmetik ortalama, standart sapma, varyans ve
varyasyon katsayısı verileri belirlenmiştir.
Araştırma Bulguları ve Tartışma
Farklı miktarlarda hümik madde uygulanan
toprakların bünyeleri belirlenerek Çizelge 1’de
verilmiştir. Buna göre araştırma toprakları kumlutın, tın,
killitın ve killi bünyededir.
Toprak örneklerinin tanımlayıcı istatistikleri Çizelge
2’de verilmiştir. Araştırma topraklarının agregat
stabilite değerleri killi bünyeye sahip olanlar hariç
tutulacak olursa farklı bünyelerde bile olsa oldukça
benzer değerler vermiştir. Kil bünyeye sahip topraklar
daha fazla maksimum agregat stabilitesi vermiştir. Bir
çok araştırıcı tarafından yürütülen çalışmalarda artan kil
miktarı ile stabil agregatlar arasında pozitif korelasyon
bulunduğu rapor edilmiştir (Demiralay, 1977). Kil
bünyeye sahip toprak örneklerinin farklı düzeylerde
hümik madde uygulanması durumunda varyasyon
katsayısı kumlutın, tın ve killitın bünyeye sahip
topraklara göre daha fazla olmuştur.
Çizelge 1. Araştırmada hümik madde uygulanan toprakların kil, silt ve kum içeriği
Tekstür Sınıfı
Tekerrür
Kil
Silt
SL
1
14
24
2
16
22
3
18
22
L
1
20
30
2
22
28
3
22
28
CL
1
30
26
2
30
28
3
28
28
C
1
58
20
2
46
22
3
46
32
Kum
62
62
60
50
50
50
44
42
44
22
32
22
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
23
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Çizelge 2. Toprakların agregat stabilite değerlerinin bazı tanımlayıcı istatistikleri
İstatistiksel Değerler
Tekstür Sınıfları
SL
L
CL
Minimum
34,82
38,73
Maksimum
63,82
57,41
Ortalama
41,73
44,26
Standart Sapma
7,64
5,80
Varyans
58,38
33,63
Değişim Katsayısı
18,31
13,10
Araştırmada 14 Temmuz 2014 tarihinde, farklı
bünyelere sahip topraklara % 0-2-6-10 ve 20
oranlarında %65-70 oranında hümik asit içeren bir
hümik madde kaynağı ilave edilmiştir. Toprak ile hümik
maddenin karıştırılmasından itibaren agregat stabilite
değerlerinin belirlenmesi amacıyla örneklemenin
yapıldığı 15 Eylül 2014 Tarihine kadar geçen 64 günlük
süreçte pülverize su uygulamalarıyla toprakların
yaklaşık tarla kapasitesinin % 50 nem içeriğinde
tutulmasına çalışılmıştır. Toprakların nem içeriğini
korumak amacıyla 12 kez her araştırma konusuna eşit
olacak düzeyde pülverize su uygulanmıştır. Su
C
30,55
51,20
44,14
4,99
24,92
11,31
uygulaması yapılırken agregatların parçalanmasını
engellemek amacıyla su pülverize olarak sprey halinde
uygulanmıştır. 18 Eylül 2014 Tarihine kadar toprak
örneklerinin laboratuvar ortamı nem içeriğiyle dengeye
gelmesine izin verilmiş ve agregat stabilite değerleri
belirlenmiştir (Çizelge 3).
Elde edilen agregat stabilite değerlerine yapılan tek
yönlü ANOVA testi sonuçlarına göre farklı düzeyde
uygulanmış hümik madde düzeylerinin hiç biri farklı
bünyeler üzerinde agregat stabilite değerleri üzerinde
istatistiksel olarak bir farklılığa neden olmayıp aynı
grup içinde yer almışlardır.
Çizelge 3. Farklı tekstür sınıflarında hümik madde uygulamasının agregat stabilitesine etkisi
Konular
Tekstür Sınıfı
SL
L
CL
A
41,08a
40,97a
43,64a
B
40,51a
46,51a
43,81a
a
a
C
38,42
42,13
45,10a
D
38,99a
41,83a
40,77a
a
a
E
49,63
49,85
47,38a
Araştırmada toprağa organik materyal olarak
uygulanan hümik maddenin, agregasyonu geliştirerek
belli düzeyde stabil agregat miktarını artırması
beklenirken 64 günlük süreçte agregatlar üzerinde böyle
olumlu bir etki gözlenememiştir. Bu durum araştırma
topraklarının yeterli stabil agregat geliştirebilmeleri için
hümik madde uygulamasını takiben geçen 64 günlük
sürenin yeterli olamayacağına bağlanabilir. Zira organik
madde biyolojik değişime uğramaksızın tek başına
kendisi toprak agregasyonu üzerinde etkin değildir.
Mikroorganizmalar da enerji kaynakları olan organik
maddelerin yokluğunda, agregasyon üzerinde bir
etkinlik gösteremezler. Toprağa organik maddelerin
karışmasından sonra mikroorganizmaların faaliyet ve
sayısında büyük artış olur. Mantarlar ve aktinomisetler
miseller geliştirirler. Mikroorganizmaların metabolizma
faaliyetleri sonucunda kompleks organik moleküller
sentezlenirler. Organik materyallerin parçalanması
sonucunda ortaya çıkan ayrışma ürünleri, toprakta
bırakılırlar. Bütün bunların sonucunda stabil toprak
agregatları oluşurlar (Demiralay, 1977). Humik asit
organik materyalden elde edilen sulu bir eksrat
olduğundan suda çözülen organik karbon miktarı
25,22
74,34
39,08
12,85
165,08
32,88
C
37,05a
35,10a
41,92a
31,76a
49,55a
oldukça yüksektir, mikroorganizmalar suda çözülebilir
organik
karbon
kaynaklarını
hızla
tüketerek
kullanmakta ve açığa çıkan ara ürün miktarının daha az
olmasına neden olmaktadır. Mikrobiyal ara ürünlerin az
olması agregat oluşumunu olumsuz yönde etkileyebilir.
Topraklarda suya dayanıklı agregat oluşumunda organik
maddenin mikrobiyal aktiviteyi teşvik ederek
oluşturduğu dolaylı olumlu etki için 64 günlük
inkübasyon süresi yeterli olmamış ve yapılan
uygulamalar agregat stabilitesi üzerinde bir etkiye neden
olmamıştır. Farklı bünyelerde de benzer etki
görülmüştür.
SONUÇ ve ÖNERİLER
Farklı tekstüre sahip toprak örneklerine uygulanan
farklı oranlardaki hümik maddenin toprakların agregat
stabilitesine etkilerinin araştırıldığı bu çalışmada 64
günlük
uygulama
süresinin
stabil
agregat
geliştirebilmek için yeterli olmadığı belirlenmiştir.
Organik materyaller agregatları kendileri doğrudan
geliştirmekten ziyade mikrobiyal aktiviteye olumlu
etkileriyle katkı sağlarlar. Bu olumlu etki,
organizmaların hücreleri ve liflerinin mekaniksel
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
24
bağlayıcı etkisi, mikroorganizmaların sentezleme
ürünlerinin yapıştırıcı etkisi ve organik maddenin
ayrışma ürünlerinin bağımsız veya birlikte stabilize
edici etkisi sayesinde görülmektedir. Yanlızca hümik
madde uygulanması durumunda olumlu bir etki
beklenebilmesi için ele alınan 64 günlük çalışma
süresinin yeterli olmadığı söylenebilir. Ayrıca humik
madde uygulamasıyla yeterli mikrobiyal ara ürünlerin
oluşmamış olması da agregat oluşumunu olumsuz yönde
etkilemiş olabilir. Agregatlaşmada etkili makro
canlıların çalışma materyallerinde bulunmayışı da
hümik maddenin tek başına yeterli agregatlaştırıcı etkiyi
gösterememesine neden olmuş olabilir. Benzer
çalışmalarda daha uzun süreler için agregat stabilitesinin
araştırılması ve toprakta mevcut bakteri, mantar ve
aktinomisetlerin cins ve miktarlarının belirlenmesi ve
solucan gibi makro canlıların da yer aldığı doğal
koşullarda yürütülmesi hümik maddenin agregasyon
üzerine olan etkisini daha belirgin olarak ortaya
koyacaktır.
KAYNAKLAR
Boix-Fayos, C, Calvo-Cases, A., Imeson, A. C. SorianoSoto, M. D., 2001. Influence of soil properties on the
aggregation of some Mediterranean soils and the use
of aggregate size and stability as land degradation
indicators. Catena, 44:47-67.
Chaney, K., Swift, R. S., 1984. The influence of organic
matter on the stability of some British soils. Journal
of Soil Science, 35, 223-230.
Chaney, K., Switt, R. S., 1986. Studies on aggregate
stability. II. The effect of humic substances on the
stability of re-formed aggregates. Journal of Soil
Science, 37:331-343.
Chenu, C. Y, Bissonnais, L., Arrouays, D., 2000.
Organic matter influence on clay weftability and soil
aggregate stability. Soil Science Society of America
Journal, 64, 1479-1486.
Christensen, B. T. (1986). Straw incorporation and soil
organic matter in microaggregates and particle size
fractions. Journal of Soil Science, 37:125-135.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Demiralay, İ., 1977. Toprak Fiziği Ders Notları
(Basılmamış). Erzurum.
Doormar, J. F., 1983. Chemical properties of soil and
water-stable aggregate after sixty-seven years of
cropping to spring wheat. Plant and Soil, 75:51-61.
Six, J., Bossuyt, H., De Gryze, S., Denef, K., 2004. A
history of research on the link between (micro)
aggregates, soil biota, and soil organic matter
dynamics. Soil & Tillage Research, 79: 7-31.
Fortun, C, Fortun, A., Almendros, G., 1989. The effect
of organic materials and their humified fractions on
the formation and stabilization of soil aggregates.
The Science of the Total Environment, 81/82: 561568.
Gee, G.W., Bauder, J.W., 1986. Particle size analysis. In
A. Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis (pp. 383411). Part 1,2nd ed. Agron. Mongr. 9. ASA,
Madison, WI.
Hamblin, A. R., Greenland, D. J., 1977. Effect of
organic constituents and complexing meml ions on
aggregate stability of some East Anglian soils.
Journal of Soil Science, 31: 203-215.
Li, H., Chun, Y. W., Wen, F. T, Hong, Q. H., Chong, F.
C, Ming, K. W., 2010. Distribution of organic matter
in aggregates of eroded Ultisols, Central China. Soil
& Tillage Research, 108: 59-67.
Noellemeyer, E., Frank, F., Alvarez, C, Morazzo, G., &
Quiroga, A., 2008. Carbon contents and aggregation
related to soil physical and biological properties
under a land-use sequence in the semiarid region of
central Argentina. Soil & Tillage Research, 99:179190.
Tüzüner, A., 1990. Toprak ve Su Analiz Laboratuvarları
El Kitabı. Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı, KHGM,
Ankara, 375s.
Zhang, B., Horn, R., 2001. Mechanisms of aggregate
stabilization in Ultisols from subtropical China.
Geoderma, 99:123-145.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
25
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Batı Karadeniz Mor Çiçekli Orman Gülü Topraklarında Fizikokimyasal Özelliklerinin
Bazı Meşcere Unsurları Yönünden Algoritma Hiyeraşik Cluster (AHC) Yöntemi İle
Kümeleme Analizlerinin Yapılması
Ali GÜREL1*, Mehmet ÖZDEMİR1, Mesut TANDOĞAN1, Ayhan HORUZ2, Kaan POLATOĞLU3, Ahmet TUTAR4
1
Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, İstanbul
Ondokuzmayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Besleme Bölümü, Samsun
3
İstanbul Kemerburgaz Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Analitik Kimya ABD, İstanbul
4
Sakarya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Sakarya
2
Özet: Bu çalışmada, Batı Karadeniz Bölgesindeki (Düzce ve Sakarya illeri) mor çiçekli ormangülü
(Rhododendronponticum L.) alanlarındaki 27 adet lokasyondan alınan toprak ve humus örneklerinde 3 tekrarlı
ölçülen; O2 horizonuna ait 13; A1 horizonuna ait 12 fizikokimyasal özellik yönünden aynı yapıyı gösteren
gurupların belirlenmesine çalışılmıştır. Kümeleme analizi için Algoritma Hiyerarşik Cluster (AHC) yöntemi
kullanılmıştır. 27 adet lokasyon iki farklı toprak horizonunda (A1, O2)meşcere tipi, bakı ve yükselti basamaklarına
göre kümelere ayrılarak analiz sonuçları değerlendirilmiştir. Özellikle lokasyonlarda O2 ile A1 horizonu arasında;
humik madde bakımından belirgin farklılıklar bulunmuştur.
Anahtar Kelimeler: Kümeleme, analiz, humik madde, AHC
Western Black Sea Purple Rose Floral Forest Stand Factors Some of the Physicochemical Properties of the
soil Direction Algorithm Hierarchic Cluster (AHC) Method of Making the Cluster Analysis
Abstract: In the this study, Western Black Sea Region (Düzce and Sakarya provinces) purple flowered forest rose
(Rhododendronponticum L.) in soil and humus samples taken from 27 locations in the area repeatedly measured 3;
13 of O2 horizons; A1 horizon in terms of the physicochemical properties of 12 were studied to determine the
groups showed the same structure. Hierarchic Cluster Analysis Algorithm for Clustering (AHC) methods were used.
27 locations in two different soil horizons (A1, O2) stand type, exposure and analysis of results is divided into
clusters according to elevation levels were evaluated. Especially in locations across the horizon with O2 A1;
significant differences were found in terms of humic substances.
Key words: Clustering, analysis, humic substance, AHC
GİRİŞ
Ormangülleri (Rhododendronponticum L.) genellikle
kayın ormanlarında alt flora olarak bulunurlar.
Türkiye’de batıda Istranca dağlarından başlayıp, doğuda
doğu Karadeniz kıyı dağlarına kadar, dağların kuzey
yamaçları boyunca yayılışını sürdürür (Horuz, A. ve
ark., 2012). Dikey yöndeki dağılışı çoğu yerde deniz
seviyesi ile 1800 metre yükseklik arasında olmakla
beraber nadiren 2000 metre yüksekliklere de erişir.
Yükselti
arttıkça
yaşam
koşulları
zorlaşan
ormangüllerinin boyutları 1-2 m’ye kadar düşer (Avcı,
2004).
Ormangülleri yayılış alanında hem diğer bitkilerin
gençleşmesine engel olur ve hem de kısmen toprak
faunasının fakirleşmesine yol açarak organik materyalin
üst toprakta litter örtüsü şeklinde birikmesine neden
olurlar. Bu örtünün zamanla ayrışması sonucu humusça
zengin topaklar oluşur (Şahin ve Cevahir, 1991; Atalay,
1992).
Dünyada humusca zengin orman toprakları peatya
damuck topraklar olarak isimlendirilmekte olup bu
alanların geniş ölçüde soğuk kuzey ülkelerinde ve tropik
*
Sorumlu yazar: Gürel, A., [email protected]
bölgelerde yoğunluk kazandığı belirtilmiştir (Andriesse,
1988). Bu gibi yerlerde oluşan orman peatleri oluşum
gösterdikleri koşullar ve botaniksel bileşimleri
nedeniyle nispeten homojen bir yapıya, çok yüksek por
hacmine ve organik madde kapsamına, düşük pH ve tuz
içeriğine sahiptirler (Çaycı ve Munsuz, 1990).
Türkiye’nin kuzey kıyılarını bir kuşak halinde
kaplayan ormangülleri orman turba’larını oluşturması
açısından
oldukça
dikkat
çekicidir.
Çünkü
Ormangülü’nün kalın ve etli yaprakları toprağa intikal
ettikten sonra organik maddece zengin bir tabaka
oluşturmakta ve litterleri (yaprak döküntüleri)
humifikasyon
ile
humik
(humin)
maddelere
dönüşmektedir (Horuz ve ark., 2012).Toprak organik
maddesi humin (humik madde) ve humin olmayan
maddeler olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Humin
maddeler içerisinde humik asit, fulvik asit ve
himatomelanik asitler bulunur. Humin olmayan
maddeler organik madde içerisinde var olan ölü
organizma artıkları ile bunların polimerize olmamış
ayrışma ürünlerini oluşturur (Orlov, 1975; Sezer, 1991;
Sağlam, 1997). Parçalanmanın çok yavaş olduğu soğuk
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
iklim, suya doygun veya boğulu şartlarda ise turbalar
(peat) oluşur (Schachtschabel ve ark. 1993).
Bu çalışmada, %10 kapalılık derecelerindeki kayın
meşcereleri altındaki ormangülü formasyonlarında;
humus horizonu (O2) ve A1 horizonundan alınan toprak
örnekleri,
Algoritma Hiyeraşik Cluster (AHC)
kümeleme analiz yöntemi kullanılarak meşcerelerde
bakı ve yükselti silvikütürel unsurlarına göre
değerlendirilmiştir.
MATERYAL VE METOD
Humus ve toprak örneklerinin alındıkları yerler
Batı Karadeniz bölgesi %10 kapalılıktaki Kayın
meşçereleri altındaki diri örtü formundaki ormangülü
mor çiçekli ormangülü (RhododendronPonticum L)
lokasyonlarına ait humus örnekleri Jackson 1958
tarafından bildirildiği şekilde toprağın humus
katmanından 3 ayrı yerden alınmıştır. Toprak örnekleri
ise Webster ve Oliver 1990’ın bildirdiği şekilde humus
katmanın bittiği yerden itibaren 15-20’lik cm toprak
derinliğinden alınmıştır (Horuz ve ark., 2012). Humus
örneklerinin alındıkları yerler; rakım, koordinatlar, bitki
örtüsü ve bakı olarak Çizelge 1’de verilmiştir.
Örneklerin alındığı yerlere ilişkin rakım ve koordinatlar
CPS ile belirlenmiştir (Horuz ve ark. 2012).
Humus ve toprak örneklerinde belirlenen fiziksel
ve kimyasal analizler
Batı Karadeniz bölgesi mor çiçekli ormangülü
plantasyonlarının humus katmanından (O2) alınan
örneklerde pH ve EC (tuz ) saturasyon çamurunda
(Richard, 1954); KDK (katyon değişim kapasitesi)
sodyum ile saturasyon (NaOAC, pH=8,2) yöntemiyle
belirlenmiştir (Kacar, 1994). STK (su tutma kapasitesi)
humus örneklerinin su ile doygun hale getirilmesinden
sonra ortamdaki fazla suyun yerçekimi ile
süzülmesinden sonra humik madde + tutulan suyun
gravimetrik olarak ölçülmesi ile belirlenmiştir
(Labuschange ve ark., 1995). Humus örneklerinde
organik karbon 750 °C’de kül fırınında yakılarak
gravimetrik olarak, organik madde ise Walckley Black
metoduna göre belirlenmiştir (Kacar, 1994) (Nelson and
Sommers, 1982). Örneklerin humik asit kapsamı
uluslararası humik maddeler birliği (IHSS) tarafından
tavsiye edilen ekstraksiyon, fraksiyonlara ayırma ve
saflaştırma teknikleri kullanılarak (Schnitzer ve Khan,
1972); fulvik asit kapsamı XAD ile saflaştırma ve soğuk
kurutma metodu ile belirlenmiştir; (Thurman ve
Malcolm, 1981). İstatistiksel analizler MİNİTAB paket
programıyla yapılarak, Yurtsever (1984)’e göre
değerlendirilmiştir (Horuz, A. ve ark. 2012).
Toprak örneklerinin humik madde ve humik asit
kapsamı uluslararası humik maddeler birliği (IHSS)
Çizelge 1. Örnekleme Alanları
26
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
tarafından bildirilen ekstraksiyon, fraksiyonlara ayırma
ve saflaştırma teknikleri kullanılarak (Schnitzer ve
Khan, 1972; Stevenson, 1982); fulvik asit kapsamı
XAD ile saflaştırma ve soğuk kurutma metodu ile
belirlenmiştir; (Thurman ve Malcolm, 1981).
İstatistiksel analizler Yıldız ve Bircan (1991)’e göre
yapılmıştır (Horuz ve ark. 2012). AHC analizlerinde;
AHC analysis was performed using XLSTAT –
2013.5.01 program trial version (Addinsoft, New YorkU.S.A.) kullanılmıştır.
BULGULAR ve TARTIŞMA
Humus
horizonunun
(O2)
bazı
franksiyonlarınn
AHC
yöntemine
guruplandırılması ve silvil kültürel
değerlendirilmesi
humus
göre
yönden
Humus horizonundan alınan humus örneklerinde
yapılan AHC analizlerde %99 benzerlik bulunmuştur
(Çizelge 1). Örnek alınan lokasyonlarda, orman gülü,
Kayın meşçerelerinin, meşcere diri örtüsü formundadır.
Bu durum orman litteri yıl boyunca gölgeli ve nemli bir
ortamda bulunduğundan lokasyonların benzerlik
gösteren oranı %99 olarak analiz edilmiştir.
Ormangülleri yayılış alanında hem diğer bitkilerin
gençleşmesine engel olur ve hem de kısmen toprak
faunasının fakirleşmesine yol açarak mikro organizma
faaliyetlerinin azalması sonucu ayrışma organik
materyalin üst toprakta litter örtüsü şeklinde birikmesine
neden olurlar. Bu örtünün zamanla ayrışması sonucu
humusca zengin topaklar oluşur (Şahin ve
Cevahir,1991); Atalay, 1992).
Bu nedenlerle, diri örtü formundaki ormangülü
lokasyonlarının, süreklilik gösteren ve humik madde
içerikleri yükselti ve meşcere bakısı yönünden %99
homejen bulunmuştur.
Toprak örneklinin humik madde durumunun
AHC yöntemine göre gruplandırılması ve
değerlendirilmesi.
Mor çiçekli ormangülü toprak örneklerinin humik
madde, humik asit ve fulvik asit kapsamı sırasıyla %
1,19-4.79, %0,35-2,09, %0,74-4,69 arasında değişirken,
ortalama %3,21, 1,03, 2,18 olduğu bulunmuştur. Toprak
örneklerinin düşük pH ve yüksek organik madde
içeriğine bağlı olarak yarayışlı Fe içeriğinin yüksek
olduğu bulunmuştur (Çizelge 3) (Horuz ve ark. 2012).
Toprakların humik asit içeriği ve HA/FA oranı ile
yarayışlı Fe içeriği arasında önemli (P<0,05) r= 0.431
pozitif
ilişkilerin
bulunması
bu
teorileri
desteklemektedir (Horuz ve ark. 2012) (Çizelge 3).
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
No
Örnekalınanyer*
Koordinatlar
1
27
Rakım
M
450
No
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Örnek alınan yer*
Melen
Y:36T 321474
15
Geyve
Düzce-Gümüşova
X:4517210
Sakarya-Geyve
2
GüneyDokurcun
Y:36T 307766
807
16
Demirköy(Kadınkule)
Sakarya-Akyazı
X:4491375
Kırklareli-Demirköy
3
Taşburun
Y:36T2966825
775
17
Sapanca
Sakarya-Akyazı
X:4495560
Sakarya-Sapanca
4
Doğançay
Y:36T 275779
780
18
Gölyaka (Kardüzü)
Sakarya-Geyve
X:4506673
Düzce-Gölkaya
5
Göktepe
Y:36T 289893
378
19
Yuvacık
Sakarya-Karapürçek X:4497868
Kocaeli-Adapazarı
6
HendekMerkez
Y:36T 310547
700
20
Pamukova
Sakarya-Hendek
X:4526745
Sakarya-Pamukova
7
Aksu
Y:36T 318059
890
21
Karadere
Sakarya-Aksu
X:4526745
Düzce-Yığılca
8
Düzce
Y:36T 352048
930
22
Dokurcun
Düzce-Merkez
X:4512350
Sakarya-Akyazı
9
Karapürçek
Y:36T 287266
715
23
Çayıroğlu
Sakarya-Karapürçek X:4498666
Zonguldak-Ereğli
10
Deredibi
Y:36T 345445
500
24
Çakmaktepe
Düzce-Akçakoca
X:4541078
Kırklareli-Demirköy
11
Kurtköy
Y:36T 309583
751
25
Akyazı
Sakarya-Hendek
X:4527267
Sakarya-Akyazı
12
Suadiye-Gölcük
Y:36T 358750
290
26
Karasu
Kocaeli-Sakarya
X:4105500
Sakarya-Karasu
13
Gümüşdere
Y:36T 256630
1170
27
Karadere
Sakarya-Pamukova
X:4497173
Sakarya-Hendek
14
Kocaeli
Y:36T 315334
630
Sakarya-Kocaeli
X:4532496
* Orman işletme müdürlüklerine bağlı orman işletme şefliklerini göstermektedir.
Koordinatlar
Y:36T 289056
X:4492385
Y:36T 359520
X:4625620
Y:36T 266146
X:4504957
Y:36T 329463
X:4508095
Y:36T 748835
X:4498378
Y:36T 256422
X:4497920
Y:36T 363716
X:4528462
Y:36T 318068
X:4498950
Y:36T 399000
X:4559940
Y:36T 361620
X:4627565
Y:36T 306590
X:4573056
Y:36T 308112
X:4546130
Y:36T 321632
X:4509671
Rakım
M
940
700
435
845
1000
1215
550
900
550
610
260
340
1130
Çizelge 2. AHC Dendogramı
Ayrıca, toprak örneklerinde kum içeriği ile Fe içeriği
arasında r=0,131 pozitif korelasyon bulunmuştur. Kil ve
silt içeriği arasında ise negatif korelasyon ( r= -0,148, 0,062) bulunmuştur (Çizelge 3).
Toprak örneklerinde HA/FA oranı 0,231,16 arasında
değişirken, ortalama 0,52 olarak bulunmuştur.
(Schachtschabel ve ark. 1993) orman topraklarının
fulvik asit içeriğinin humik asit içeriğinden fazla
olduğunu bildirmişlerdir. Humikasit bazik ortamda suda
çözünebildiğinden
fulvikasit’in
demir
konsantrasyonlarından etkilenmeden (şelatasyon) su ile
toprakta mobilize olabileceği düşünülmüş; bu
mobilizasyon
olayını
açıklamak
için,
toprak
örneklerinin bazı fizikokimyasal özelliklerini kum, silt,
kil, HA/FA değerleri yönünden AHC analizleri
yapılmış;
bu
analizlerinin
dendroglamları
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
28
değerlendirilerek
toprak
örneklerinin
demir
konsantrasyonları
değerleri
ile
birlikte
AHC
Dendrogramı analiz oluşturulmuştur (Çizelge 2). AHC
dendrogramlarında HA/FA oranı farklı değerler aldığı
görülmektedir (Çizelge 2). Dendrogramlar ile
oluşturulan Çizelgeye;
toprak örneklerinin demir
içeriklerine göre birlikte değerlendirildiğinde; demir
içeriğinin maksimum değer aldığı (756,34) 12 numaralı
toprak örneğinde HA/FA oranının maksimuma yakın
değer aldığı (1,04), demir içeriğinin minimum değer
aldığı (150,70) 1 numaralı toprak örneğinde ise HA/FA
oranının minimum değer aldığı (0,23) görülmektedir.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Bununla birlikte AHC dendrogramlarında aynı küme
içerisinde yer alan örneklerin, Fe konsantrasyonlarının
yüksek olanlarının HA/FA oranı en yüksek değerler
aldığı; kum içeriğinin birbirine yakın olan örneklerin de
benzer şekilde Fe konsantrasyonunun artışına bağlı
olarak HA/FA oranının yüksek
değerler aldığı
görülmektedir.
Bu olay, fulvikasit’in orman topraklarında su ile
mobilize olabildiğini göstermektedir. Ancak bu konuda
ileri düzeyde araştırmalar yapılmalıdır (Çizelge 1).
Çizelge 3. Fe (meq) için korelasyon katsayıları çizelgesi (r)
Fe
HM
R
0,086
HA
r(p=0.05
0,383
FA
R
-0,063
HA/FA
r(p=0.05)
0,431
PH
r
-0,117
EC
R
0,275
KUM
%
43,93
45,73
47,05
52,79
22,86
30,38
30
23,46
25,7
HA/FA
%
0,41
0,24
0,37
0,79
0,6
1,16
0,45
0,39
0,86
OM
r
0,337
KDK
r
0,173
KUM
R
0,131
SİLT
r
-0,062
KİL
r
-0,148
Çizelge 4. AHC Dendogramları analizi
NO
13
11
26
4
15
18
20
22
1
KUM
%
36,45
66,31
33,61
37,91
36,45
35,76
34,68
40,06
45,28
HA/FA
%
0,44
0,5
0,33
0,79
0,37
0,4
0,46
0,42
0,23
Çizelge 5. AHC Dendogramı
Fe
meq
736,67
579,2
425,56
736,67
569,71
337,57
571,11
752,8
150,7
NO
21
9
17
27
7
2
19
8
14
Fe
meq
279,04
570,96
548,46
706,68
519,57
432,24
607,39
387,83
798,28
NO
25
5
16
6
10
12
3
23
24
KUM
%
23,38
24,92
22,47
28,84
26,54
31,07
31,46
31,61
33,61
HA/FA
%
0,6
0,53
0,41
0,54
0,31
1,04
0,48
0,53
0,33
Fe
meq
474,84
313,27
409,91
321,03
357,47
756,34
512,28
292,64
425,56
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
Sikhote Alin Range farklı yükseklikteki
bölgelerinde, orman topraklarından lysimetric sularda
infrared absorption spectra ile yaptıkları çalışmalarda;
orman toprak suyunda fulvik asit miktarının daha fazla
olduğunu bildirmişlerdir (Lustenko et. al. 2014).
Dinç (1974) Çukurova bölgesi organik
topraklarının yüzey horizonlarında humik asit ve fulvik
asit oranının %0,07-2,14gibi çok geniş aralıklarda
değiştiğini bildirmiştir. Bu nedenle bu konuda farklı
ağaç türü, meşcere kuruluşu, bakı, yükseklik
koşullarında yeni araştırmaların yapılması gerektiğini
göstermektedir
SONUÇ
Batı Karadeniz Kayın meşcereleri altındaki diri örtü
formundaki orman gülü lokasyonlarının organik
horizonlardan alınan humus örneklerinde yapılan
fiziksel ve kimyasal ölçümlerin AHC yöntemi ile
yapılan analizlerde %99 benzerlik bulunmuştur. Bu
sonuçlar; humus horizonlarındaki humik madde
yapılanmalarının homojen olduğunu, meşcere bakısı ve
yükseltisi yönünden etkilenmediğini göstermektedir.
Toprak örneklerinde fulvik asitler humik asitlere
oranla daha fazla bulunması; orman topraklarında
fulvikasit’in su ile mobilize olabildiğini ve orman
topraklarında bitki beslenmesi ve bitki sağlığı açısından
fulvik asidin daha önemli olabileceğini göstermektedir.
Bu nedenle silvikültür uygulamalarında fulvik asidin
önemli olduğu; yeni araştırmalar yapılması gerekliliği
ortaya çıkmaktadır.
Ayrıca ağaçlandırma uygulamalarında diri örtü
temizliği yapılırken humus horizonunun mutlaka
korunmasının; orman topraklarının humik madde
içerikleri açısından çok önemli olduğu göstermektedir.
KAYNAKLAR
Andriesse J.P. 1988. Nature and management of tropical
peat soils. FAO Soils Bulletin No. 59, United
Nations, Rome, 165.
Avcı, M., 2004. Ormangülleri (Rhododendron L.) ve
Türkiye’deki Doğal Yayılışları, İstanbul Üniversitesi
Fen Edebiyat Fakültesi Coğrafya Bölümü, Coğrafya
Dergisi, 12; 13-29.
Çaycı G., Munsuz N. 1990. Orta Anadolu Bölgesi’ndeki
Peat Materyallerinin Bitki Yetiştirme Ortamı Olarak
özelliklerinin Saptanması Üzerine Bir araştırma.
Doğa Tr. J. of Agriculture and Forestry 14:377-392.
Dinç, U., 1974. Çukurova bölgesi organic topraklarının
jeogenesisi, pedogenesisi, morfolojik özellikleri ve
sınıflandırılması üzerine bir araştırma. Doktora Tezi.
Ç.Ü. Zir. Fak. Adana.
Horuz, A., Korkmaz, A., Dizman, M., Tutar, A.,
Karaman, M.R., Karakaya, S., 2012. Batı Karadeniz
Bölgesi Mor Çiçekli Ormangülü Plantasyonlarında
Gelişen Humusun Bazı Fizikokimyasal Özellikleri
29
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
ve Humik Madde Potansiyeli. SAÜ Fen Edebiyat
Dergisi, 2012-1: 131-146.
Horuz, A., Korkmaz, A., Karaman, M.R., Dizman, M.,
Tutar, A., Karakaya, S., 2012.Batı Karadeniz Mor
Çiçekli Ormangülü Topraklarının Humik Madde
Durumu ve Bunların Bazı Fizikokimyasal Toprak
Özellikleriyle Olan İlişkileri. SAÜ Fen Edebiyat
Dergisi, 2012-1:147-158
Horuz, A., Korkmaz, A., Dizman, M., Tutar, A.,
Karaman, M.R., Karakaya, S., 2012. Batı Karadeniz
Bölgesi Mor Çiçekli Ormangülü Plantasyonlarında
Gelişen Humusun Bazı Fizikokimyasal Özellikleri
Arasındaki İlişkiler. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi,
2012-1: 467-576.
Horuz, A., Korkmaz, A., Dizman, M., Tutar, A.,
Karaman, M.R., Karakaya, S., 2012. Batı Karadeniz
Mor Çiçekli Ormangülü Topraklarının Humik
Madde İle Besin Element İçeriği Arasındaki İlişkiler
SAÜ Fen Ed. Dergisi, 2012-1: 477-488.
Jackson, M. 1958. Soil chemical analysis. Prentice-Hall,
Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, USA. p. 1-498.
Kacar, B., 1994. Bitki ve toprağın kimyasal analizleri:
III. Toprak Analizleri. Ankara Üniv. Ziraat Fak.
Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları
No:3, Ankara.
Labuschange, P.,Eicker A., Van Greuning, M. 1995.
Casing Mediums for Agaricus Bisporus Cultivation
in South Africa. A preliminary report. In: Elliott,
T.J. (Ed), Mushroom Science XIV, Science and
Cultivation of Edible Fungi, Balkema Rotterdam
(1):339-344.
Nelson, D.W., Sommers L.E., 1982. Total carbon,
organic carbon, and organic matter. p.539- 579.
Methods of Soil Analysis, Part.2. Chemical and
Microbiological Properties. Agronomy Monograph
No:9, (2. Ed). ASA-SSSA, Madison, Wisconsin.
USA.
Orlov, D.S., 1975. Problems of Identification and
Nomenclature
of
Humic
Substances,
4,
Pochvovedenie, 48,
Richard, L.A., 1954. Diagnosis and improvement of
saline and alkali soils. US Dept. Agr. Handbook 60:
105-106.
Schachtschabel, P., Blume, H.P., Brümmer, G.B., H.
Hartge, K., Schwertmann, U., 1993. Toprak Bilimi.
Çevirenler (Özbek, H., Kaya, Z., Gök, M., Kaptan,
H.). Ç.Ü. Ziraat Fak. Genel Yay. No. 73. Adana.
Schnitzer M., Khan S.U. 1972. Humic substances in the
environment. Marcel Dekker. NewYork, 317.
Stevenson, F. J. 1982. Humus Chemistry. Genesis,
Composition, Reactions. John Wiley and Sons,
New York. 443 p.
Sezer, Y. 1991. Toprak Kimyası. Atatürk Üniv. Ziraat.
Fak. Yay. No:127:1-250.
Şahin, A., Cehavir, G., 1991. Mor çiçekli ormangülü
(Rhododendronponticum L.) ve kimyasal mücadele
metodları. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi
74: 77-85.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
Thurman, E.M., Malcolm, R.L. 1981. Preparative
isolation of aquatic humic substances. Environ. Sci.
Technol. 15:463-466.
Lustenko, T.N., Arzhanova, V.S., Bratskaya, S.Yu.,
2014. Dissolved organic matter in lysimetric water
of mountain forest soils in the southern Sikhote Alin.
Eurasian Soil Science, 47 (6):581-590.
Webster, R., Oliver, M.A., 1990. Statistical methods in
soil and lands Resource Survey. Oxford university
30
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Press, U.K. 319 p.
Yıldız, N., Bircan, H., 1991. Uygulamalı istatistik.
Atatürk Üniversitesi Yay. No: 704308- 60.
Yurtsever, N. 1984. Deneysel istatistik Metotları. T.C.
Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı Köy
Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları: 121,
Ankara.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
31
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Riva Orman İşletme Şefliği (İstanbul) Kestane Meşcerelerinde Görülen Hipovirulent Kestane Dal Kanseri
(Cryphonectria parasitica (Murrill) Barr) Gelişiminin Bazı Meşcere Özellikleri ve Humik Madde Acısından
Değerlendirilmesi
Mehmet ÖZDEMİR1*, Mesut TANDOĞAN1, Ali GÜREL1, Vedat ASLAN1, Ahmet TUTAR2
1
Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, İstanbul
2
Sakarya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Sakarya
Özet: Kestane ormanlarının doğal yayılış alanlarındaki yetişme ortamı koşullarında kestane toprağının,
hümifikasyona bağlı karakteristik özellikleri bulunmaktadır. Meşcere dinamiklerini oluşturan bazı parametrelerin de
bu karakterizasyonun oluşmasında önemli bir rol oynadığı ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada Riva Orman İşletme
Şefliğinde kestane dal kanseri görülen ve etkisi yoğun bir şekilde devam eden alanlar, mantarla mücadele halindeki
alanlar ile hipovirulent gelimi sağlamış alanlardaki meşcere özellikleri ile hümik madde miktarı ve içerikleri ele
alınmıştır. Meşcere yapısı hümik maddenin oluşumu üzerinde etkili olurken, meşcerede koşulların iyileşmesiyle
birlikte hipovirulent gelişimi üzerinde olumlu etki yaptığı da görülmektedir. Topraktaki humik madde oranı
bakımından yapılan analiz sonuçlarına göre; hipovirulent gelişimi görülmeyen (hastalıklı) alanlarda topraktaki
humik madde oranının O2 horizonunda % 0.23, A1 horizonunda % 0.11; mücadelenin devam ettiği sahalarda O2
horizonunda % 0.48, A1 horizonunda % 0.18 ve hipovirulent geliştirmiş (daha sağlıklı) alanlarda O2 horizonunda
% 1.05; A1 horizonunda % 0.95 olduğu görülmektedir. Örnek alanlardaki meşcere özellikleri ve toprak örneklerine
göre, humik madde miktarının hipovirulent gelişimi üzerine etkili olduğu ortaya çıkmaktadır. Hastalıklara karşı
doğal çözümlerin geliştirilmesi bakımından bu konuda daha fazla araştırmanın yapılmasının yararlı olacağı
düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Kestane, hipovirulent, meşcere, hümik madde
Evaluation in Terms of Humic Substances and Some Stand Properties of Hypovirulent Fungus Emerged
on Chestnut Stands in the Riva Forest Subdistrict Directorate (Istanbul)
Abstract: Soil situated in the habitat conditions in natural distribution area of the chestnut forest has
characteristics due to humification. It is seen that some of the parameters forming the dynamics of the stand play an
important role for creating this characterization. In this study, the amount of humic substances with stand characters
in the fields developed hypovirulent, competing again the fungus and ongoing heavily effects and having chestnut
blight are examined. Being affects the range the formation of HS of stand structure; it is seen that positive effect on
hypovirulent development as a result of the improvement of conditions of stands. According to the results of
analysis made in terms of humic substances ratio in soil; it is seen that the ratio of humic substance is 0.23 % in O2
horizon, 0.11 % in A1 horizon in non-hypovirulent (diseased) areas; 0.48 % in O2 horizon, 0.18 % in A1 horizon in
the field continuing to fight against the disease; 1.05 % in O2 horizon, 0.95 % in A1 horizon developed hypovirulent
(more healthy) areas. When the results of soil analysis and stand characteristics examined in the plot areas, it is
emerged that hypovirulent is more evident with the increase of the amount of humic substances. It is thought that it
would be useful to conduct more research in this issue for the development of a natural solution against disease.
Key words: Chestnut, hypovirulent, stand, humic substance
GİRİŞ
Ormanlar içinde barındırdıkları canlı ve cansız
varlıkların birbirleriyle etkileşim içinde bulundukları
yaşayan ekosistemlerdir. Bu ekosistemler zaman zaman
çeşitli biyotik ve abiyotik faktörlerin etkisi altında
kalmaktadır. Ormanlara üzerinde popülasyonlarını
arttırarak etkili olan canlı faktörlerin başında böcek ve
mantar zararlıları gelmektedir. Bu zararlıların etkilerini
ortadan kaldırmak, azaltmak ya da kabul edilebilir
düzeylere indirmek bilim insanlarının çalışma
konularını oluşturmaktadır. Orman ekosistemi gibi çok
karmaşık bir yapının araştırılması, çok değişik
disiplinlerin bir araya gelerek yeni bakış açıları ile
problemlerin
çözümüne
katkı
sağlamalarını
gerektirmektedir. Dünyada kestanenin doğal yayılım
alanları, Doğu Asya (Çin, Kore, Japonya), Türkiye,
Güney Avrupa ve Kuzey Amerika’dır. Daha ziyade
Kuzey Yarım Küre’de yerli türleriyle birlikte kestane
ormanları şeklinde doğal olarak yetişmektedir. Ağırlıklı
olarak kestane yetişen başlıca ülkeler Çin, Kore,
Japonya ve Akdeniz ülkeleridir. Akdeniz havzasında yer
alan ülkemizde ise Anadolu’nun Karadeniz, Marmara
ve Ege bölgeleri gibi nemli koşullara sahip orman
alanlarında Castanea sativa Mill (Anadolu Kestanesi)
türü doğal olarak yetişmektedir (Subaşı, 2004).
Kestane, bir ılıman iklim meyvesi olup, paleoboral
orman aleminin bitkilerindendir (Bulut, 2006).
Dünyanın değişik iklim bölgelerinde özellikle de ılıman
iklimlerin Atlantik tipi, karasal tip ve Akdeniz tipinin
yayılış alanlarında, doğal olarak yetişmektedir
(Doğanay, 2007). Nemli ve ılıman iklim özelliklerini
seven bu ağaç türü, kışın yapraklarını döker ve
dinlenme dönemine girer. Kış dinlenme döneminde -35
°C sıcaklığa kadar dayanabilmektedir. Sıcaklığın ani
düşmesi, gövde ve dallarda don çatlakları meydana
getirir. İlkbahar donlarına karşı hassas olmasına karşın,
*Sorumlu yazar: Özdemir, M., [email protected]
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
çiçek açma dönemi geç olduğundan (Mayıs sonu veya
Haziran ayı içerisinde) genellikle zarar görmez. Yaz
aylarında görülen yüksek sıcaklıklardan değil kurak
geçen mevsimlerden etkilenir ve zarar görür. Çünkü
sıcaklık fazla olduğu zaman meyvelerin içi iyi gelişmez
ve buruşuk kalır (Özçağıran, ve ark., 2007).
Kestane kazık köklü bir bitki olduğundan, toprağın
gevşek yapılı ve derin olması gerekir (Soylu, 2004).
Köklerin derinlere kadar gitmesi nedeniyle çatlaklar
arası toprakla dolmuş kayalık arazilerde de
yetişebilmektedir. Daha çok volkanik kökenli
potasyumca zengin asitli topraklar üzerinde iyi bir
gelişim imkanı bulmaktadır. Bu bakımdan yeterli ve
kaliteli meyve verebilmesi için toprağın hafif geçirgen,
serin ve derin olması gerekir. Ağır, killi ve su
geçirgenliği az olan topraklar kestane yetiştiriciliği için
uygun değildir (Özçağıran, ve ark., 2007). Bu tip
topraklarda
mürekkep
hastalığına
yakalanması
kolaylaşmaktadır.
Etmeni Cryphonectria parasitica (Murrill) Barr
(Ascomycetes: Diaporthales) olan Kestane dal kanseri
(Anagnostakis, 1987), Ondokuzuncu yüzyılın sonunda
Uzak Doğudan Kuzey Amerika’ya bulaştırılmış ve
dünyada ilk kez Merkel (1906) tarafından 1904 yılında
Amerika Birleşik Devletleri’nin New York eyaletinde
tespit edilmiştir. Bunun hemen ardından yaklaşık 50
yıllık bir süre içinde, hastalık, buradaki belli başlı tüm
kestane alanlarına (3.6 milyon ha) yayılmış ve 3-4
milyar kestane ağacının ölümüne yol açmıştır (Hepting,
1974). Bu patojen, Avrupa’da ilk olarak 1938 yılında
İtalya Cenova’da keşfedilmiştir. Bu fungus Avrupa’da
da çok hızlı bir şekilde yayılmış ve 1960’lı yılların
sonunda kestane dikim alanlarının çok yaygın olduğu
güney Avrupa’nın büyük bir bölümünde etkisini
göstermiştir (Griffin, 1986; Heiniger ve Rigling, 1994).
Kestane dal kanseri Türkiye’de ilk kez 1967 yılında
Marmara Bölgesinde saptanmıştır (Akdoğan ve Erkman,
1968). Daha sonra Karadeniz Bölgesi (Coşkun ve Kural,
1994; Coşkun ve ark., 1998; Soylu, 1984) ve Ege
Bölgesi’nin Balıkesir, İzmir ve Manisa illeri
kestaneliklerinde (Çeliker ve Onoğur, 2001) ve Aydın
İli kestaneliklerinde (Erincik ve ark., 2003) bulunduğu
ve bu alanlarda önemli sayıda ağaç ölümlerine neden
olduğu bildirilmiştir.
Dal kanseri nedeniyle ağaçların genellikle gövde ve
dallarında kambiyum ve kabuk dokusunda ölü alanlar
veya yaralar meydana gelir. Kabuk ve kambiyumun
hastalık nedeniyle ani ölümü sonucu çöküntüler ortaya
çıkar. Kestane dal kanseri etmeni rüzgâr ve yağmurla
taşınabildiği gibi aşı kalemi ile de taşınabilir
(Anagnostakis, 1987).
Ormanlarda yapılan bakım kesimleri ve aralamalar,
orman ekosistemi içerisinde ekolojik şartları (ışık,
sıcaklık, nem vb) değiştirmekte buna bağlı olarak da ölü
örtü (fiziksel ve kimyasal yapı) ve toprak özellikleri
(toprak nemi, toprak sıcaklığı, toprak pH’sı, karbon ve
azot içeriği vb), ölü örtü ayrışma hızı ve toprak
canlılarının (mikro ve makro) yaşama şartları
değişmektedir (Makineci, 1999).
32
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Aralama işlemi meşcere kuruluşu ve gelişimi
yanında ağaçların sayısını, çap artımlarını, biçimini,
meşcere sağlığını, meşcerenin gelecekteki gençleşme
koşulları ile toprak özelliklerini büyük ölçüde etkiler
(Odabaşı ve Ark, 2004). Sıklık ağaçlar üzerinde baskıya
neden olmakta ve baskı da hastalığı artırmaktadır.
Aralama ile hastalık azaltılmalıdır. Aralama bitki türü
bileşimini ayarlamada da kullanılabilir (Worrall, 2004).
Humik maddelerin menşei temel olarak bitki
içerikleri, lignin ve polisakkaritlerdir. Ölü organik
maddenin bozulması taze humik maddenin oluşumunun
başlangıcıdır. Bu süreç yavaş ve süreklidir. Hem humik
maddenin ve hem de humik-olmayan maddenin
oluşması boyunca bir transformasyon periyodu vardır.
Kısaca, hümifikasyon yavaş ve dengeli reaksiyon olarak
değerlendirilebilmektedir. Sonuçta bu bileşiklerin iki
önemli türe ayrıldığını söyleyebiliriz: (i) non-humik
maddeler ki organik kimyanın iyi bilinen sınıflarına ait
bileşikleri kapsamaktadır; (ii) humik maddeler ki büyük
moleküler ağırlıklı, ikincil sentez reaksiyonları ile
oluşan kahverenkli-siyah maddeler serisidir. Birinci
gruptakileri kapsayan maddelere amino asitler,
karbohidratlar ve lipitler örnek olarak verilebilir. İkinci
gruptaki bileşikler toprağa veya tortu dünyasına
özgüdürler (Dizman ve ark., 2012).
Horuz ve ark. (2012)'nın Batı Karadeniz
ormanlarında yetişen mor çiçekli ormangülü
(Rhododendron ponticum L.) plantasyon topraklarının
humik madde durumu ve bunların bazı fizikokimyasal
toprak özellikleriyle olan ilişkilerini incelediği
çalışmasında 27 adet lokasyonda 02 horizonunda;
organik madde oranının %33,02-64.63 (ort. % 45.62)
arasında oldukça yüksek olduğu, hümik madde oranının
%30.55-56.76 (ort.% 41.30) arasında değiştiği bunun
da % 22.37-43.25 (ort.%31.79) kadarının Hümik asit;%
4.85-% 9.54 (ort.%7.12) kadarının fulvik asit olduğu
tespit edilmiştir. Halbuki A horizonundan aldıkları
toprak örneklerinde; organik madde oranının % 3.92-%
11.66 (ort.%8) arasında 02 'ye nazaran düşük olduğu,
hümik madde oranının % 1.19-4.75 (ort. % 3.21)
arasında değiştiği bunun da % 0.35-2.09 (ort. % 1.3)
kadarının Hümik asit;% 0.74-4.69 (ort. % 2.18)
kadarının fulvik asit olduğu tespit edilmiştir.
Genç (2012)’in Saatçioğlu (1976)’dan bildirdiğine
göre, meşcere; oluştuğu üreme materyali, yaş, ağaç türü,
ağaç türü bileşeni, tabakalılık, kapalılık, sıklık
(sıkışıklık) ve belirgin bonitet farklılıkları gibi meşcere
kuruluş özelliklerinin en az biri bakımından çevresinden
ayrılan ve en az bir hektar büyüklüğündeki bir alanı
kaplayan orman parçasına meşcere denir.
MATERYAL ve METOT
Materyal
Örnek alanların alındığı yerlerle ilgili olarak;
İstanbul Riva Orman İşletme Şefliği Orman Amenajman
Planı verileri ile yersel ölçüm ve gözlemler başlıca
materyali oluşturmaktadır (Anonim, 2012). Örnek
alanların alındığı meşcerenin aktüel durumu, özellikleri
ve konumsal bilgileri ile ilgili veriler sahada yapılan
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
ölçüm ve tespitlerden sağlanmıştır. Daire şeklinde
alınan örnek alanlar Riva 1, Riva 2 ve Riva 3 olarak
adlandırılmıştır (Şekil 1).
Şekil 1. Örnek alanların alındığı yerleri gösteren harita
Metot
Alan Seçimi Esasları
Örnek alanlar tesadüfi olmayan örnekleme
yöntemlerinden “yargısal (kasıtlı gradi) örneklemesi”
yapılmıştır. İradi (Yargısal) Örnekleme, araştırmacının
araştırma problemlerine cevap bulacağına inandığı
alanlardan seçilmektedir. Her biri 600 m2 büyüklüğünde
bulunan daire şeklinde örnek alanlar alınmıştır. Seçilen
alanlarda; kestane dal kanseri (C. Parasitica) bulaşarak
büyük ölçüde kurumuş bireyler, hastalıkla mücadele
halindeki bireyler ve hipovirulent geliştirerek iyileşme
sağlamış olan bireylerin bulunduğu alanlar seçilmiştir.
Ağaçların Sağlık Durumunun Belirlenmesi
Örnek alanda bulunan ağaçların kestane dal kanseri
(C. parasitica) mantarından etkilenme durumu ile
hipovirulent gelişimi sonrası ortaya çıkan durum tespit
edilmiştir. Buna göre örnek alanlardaki her ağaç için
“C. parasitica tamamen etkisi altında”, “ C. parasitica ile
mücadele aşamasında” ya da “hipovirulent geliştirmiş”
şeklinde gözlemler yapılarak ağaçların sağlık durumu
ortaya konulmaya çalışılmıştır.
Toprak Örneklerinin Alınması
Her örnek alan için 1 adet toprak profili kazılmıştır
(Şekil 2). Toprak örnekleri O2 ve A1 horizonlarından
alınmıştır. Her profil için toprak derinliği ölçülmüştür.
Alınan numuneler özel olarak hazırlanmış naylon
poşetlere konulmak suretiyle numaralandırılarak analiz
laboratuvarlarına gönderilmiştir.
33
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Linyitler için Hümik+Fulvik
kullanılmıştır (Anonim 1999).
asitlerin
tayini)
BULGULAR ve TARTIŞMA
Örnek Alanlardaki Ağaçların Sağlık Durumu
Kestane dal kanserinin zararının daha fazla
hissedildiği Riva1 alanında bireylerin büyük bir
kısmında gövde kurumaları yaşanmıştır (Şekil 3). Bazı
fertlerde kurumalar kök boğazına yakın bölgeden
başlarken büyük bir kısmında da yerden 2-3 m
yüksekten başlamaktadır. Kuruyan ağaçların tamamında
gövde, kütük ve kök sürgünleri görülmektedir.
Çalışma yapılan Riva 2 alanında bulunan ağaçların
sağlık durumlarının birinci alana göre nispeten biraz
daha iyi bir durumun yaşandığı görülmektedir. Bu
alanda ağaçların dal kanseriyle mücadele ettikleri ve
azda olsa bir başarı gösterebildikleri görülmektedir.
Gövdelerdeki kurumanın birinci alana göre biraz daha
yüksekten başladığı, az da olsa hipovirulent geliştirme
eğilimi yaşandığı görülmektedir.
Sağlık durumu ilk iki alana göre daha iyi olan (c)
Riva 3 sahasında, fertler genellikle hipovirulent
geliştirerek dal kanserinin ilerlemesini tamamen
durdurdukları görülmektedir. Bu alandaki fertlerin bir
kısmında sadece dal kurumalarına rastlanmaktadır.
Ancak, genel olarak Riva 3 sahasının birinci ve ikinci
sahaya oranla daha sağlıklı olduğu görülmektedir (Şekil
4). Örnek alanlardaki kestane ağaçlarının sayısı ve dal
kanserinden etkilenme yüzdeleri aşağıda verilmektedir
(Çizelge 1).
Şekil 3. Kestane dal kanserinin zarar verdiği alan (a)
ve mücadele halindeki alan (b)
Şekil 4. Hipovirulent geliştirme durumuna göre
örnek alanlar
Şekil 2. Toprak profillerinin alındığı yerler (Riva 1,
Riva 2, Riva 3)
Analizlerin Yapılması
Hümik madde analizlerinde; ülkemizde uygulanan
titrimetrik yöntem; TSE 5869 (ISO 5073, Turba ve
Örnek Alanlardaki Hümik Madde Durumu
Riva3 olarak adlandırılan üçüncü deneme alanında
O2 ve A1 horizonlarında HA+FA yüzdesinin Riva 1 ve
Riva 2 sahalarından daha yüksek olduğu görülmektedir
(Çizelge 2).
Örnek Alanlarda Silvikültürel Değerlendirme
Meşcerenin bulunduğu büyüme çağı itibariyle
değerlendirildiğinde yoğun bir şekilde Riva1 ve belirli
bir oranda Riva2 sahalarının aşırı derecede dal
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
34
kanserine maruz kalmaları nedeniyle fertler belirli bir
kalınlığa eriştiklerinde kurumaların başladığı ve toprak
yüzeyine yakın bölgelerden yeniden sürgünlerin çıktığı
görülmektedir. Böyle bir döngünün sürekli devam
etmesi nedeniyle meşcerenin hiçbir zaman aktüel olarak
a çağından (sıklık) b çağına (direklik) geçemediği ve
kurumalardan dolayı bir enkaz görüntüsünün hakim
olduğu görülmektedir (Çizelge 3).
Riva1 ve Riva2 örnek alanlarında kapalılığın düşük
olması nedeniyle diri örtünün artmasına neden
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
olmaktadır. Çeşitli çok yıllık ve tek yıllık otsu
bitkilerden oluşan diri örtünün bulunduğu meşcerede
organik madde birikimi bakımından da yetersiz olacağı
düşünülmektedir.
Riva3 sahasında ise ağaçlardan
dökülen artıkların organik madde birikimini arttırarak
büyüme ilişkileri bakımından olumlu etkide bulunduğu
görülmektedir. Riva 3 sahasındaki hipovirulent gelişimi
sayesinde kestane dal kanserinin etkisinin azaldığı ve
uzun dönemde meşcerenin geleceğe taşınabileceği
düşünülmektedir.
Çizelge 1. Örnek alanlardaki kestane ağaçların dal kanserinden etkilenme durumu
Örnek
Alanlar
Ağaç
Sayısı
C. parasitica’nın
tamamen etkisi altında
C. arasitica ile mücadele
aşamasında
Hipovirulent geliştirmiş
Adet
%
%
%
Riva 1
287
82
13
5
Riva 2
164
40
24
36
Riva 3
64
9
14
77
Çizelge 2. Örnek alanlarda toprak numunelerinin analiz sonuçları
Örnek Alanlar
Horizon
Ort. % HA + FA
Toprakta% HA+FA
Riva1
O2
6,09
0,23
Riva1
A1
4,62
0,11
Riva2
O2
7,61
0,48
Riva2
A1
6,26
0,18
Riva3
O2
10,66
1,05
Riva3
A1
11,67
0,95
OM*
4,32
2,38
6,00
2,74
9,50
7,68
OC**
2,50
1,38
3,48
1,59
5,51
4,45
Organik Madde Oranı, HA: Humik Asit, **Organik Karbon Oranı, FA : Fulvik Asit
*
Çizelge 3. Örnek alanların bulunduğu yerlerle ilgili bazı bilgiler
Örnek
Yükselti
Bakı
Eğim
Ort. Çap
Ort. Boy (m)
Alanlar
m
%
cm
cm
Riva 1
140
KD
15
9
6
Riva 2
140
KD
10
14
18
Riva 3
130
B
25-30
24
Ks.19
SONUÇ ve ÖNERİLER
Kestane dal kanseri etkisiyle zarar görmüş alanlarda
humik madde oranının diğer daha az etkilenen alanlara
oranla daha az olduğu görülmektedir. Bu nedenle humik
maddenin hastalık gelişimi ile bağlantılı olabileceği
düşünülmektedir.
Kestane meşcerelerinde toprağın humik madde
miktarını arttırmak için öncelikle organik madde
miktarının yeterli düzeylere çıkarılması; huminleşme
koşullarının oluşturulması amacıyla ormanlarda
yapılması gereken silvikültürel uygulamaların daha
fazla araştırılması gerekmektedir.
Orman topraklarında humik maddenin önemli
olduğu ve her türlü ormancılık uygulamaları (fidanlık,
gençleştirme, ağaçlandırma, erozyon kontrolü vs.) için
projelendirme aşamasında humik madde miktarının
değerlendirilmesi gerektiği düşünülmektedir.
Kapalılık
%
30-40
40-60
60-90
Diri Örtü
Yoğun
Yoğun
Az yoğun
KAYNAKLAR
Akdoğan, S., ve Erkman, E., 1968. Dikkat kestane
kanseri görüldü. Tomurcuk 1: 4-5.
Anagnostakis, S.L., 1987. Chestnut Blight: The
Classical problem of an Introduced Pathogen.
Mycologia, 79(1), 23-37.
Anonim, 2012. Riva Orman İşletme Şefliği Fonksiyonel
Orman Amenajman Planı (2012-2031).
Anonim, 1999. TSE 5869 Yöntemi (ISO 5073) Turba ve
linyitler için humik+fulvik asitlerin tayini.
Bulut, İ., 2006. Genel Tarım Bilgileri ve Tarımın
Coğrafi Esasları (Ziraat Coğrafyası). Gündüz Eğitim
ve Yayıncılık, Ankara.
Coşkun, H. ve Ark., 1989. Batı Karadeniz ve Marmara
Bölgesi ormanlarında kestane kanseri Cryphonectria
parasitica (Murr.) Barr.'nin hypovirulent ırklarının
saptanması yöntemleri ve sonuçları üzerinde
araştırma. Türkiye VIII. Fitopatoloji Kongresi
Bildirileri, Ankara, 39-40.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
Coşkun, H., Kural İ., 1994.
Kestane kanseri
Cryphonectria parasitica (Murr.) Barr, hastalığının
mücadelesi üzerinde araştırmalar. Tarım ve
Köyişleri Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Genel
Müdürlüğü, BKA01/F-094 nolu proje.
Dizman M. Tutar,A., Karaman, M.R., Turan, M.,
Horuz, A., 2012. Humik Madde Kavramı ve Kısa
Bir Tarihi Bakış. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, 20121:11-24.
Doğanay, H., 2007. Ekonomik Coğrafya 3: Ziraat
Coğrafyası, İstanbul: Aktif Yayınevi.
Erincik, O., Döken, M.T., Açıkgöz, S., Ertan, E., 2003.
First Report for Aydın, Turkey: Cryphonectria
parasitica (Murrill.) Barr threatens the chestnut
plantations of Aydın Province. The Journal of
Turkish Phytopathology. 32 (1): 41 - 44.
Genç M., 2012. Silvikültürün Temel Esasları. 3. Baskı,
Süleyman Demirel Üniversitesi Yayını, No. 44,
Isparta.
Griffin, G., 1986. Chestnut blight and its control.
Horticultural reviews. 8: 291-335.
Heiniger, U., Rigling, D., 1994. Biological control of
chestnut blmht in Europe. Annual Review of
Phytopathology, 32: 581-599.
Hepting, G.H., 1974. Death of the American chestnut. J.
For. History 18:60-67, http://apps.fao.org./faostat
35
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Horuz, A., Korkmaz, A., Karaman, M.R., Dizman, M.,
Tutar, A., Karakaya, S., 2012.Batı Karadeniz Mor
Çiçekli Ormangülü Topraklarının Humik Madde
Durumu ve Bunların Bazı Fizikokimyasal Toprak
Özellikleriyle Olan İlişkileri. SAÜ Fen Edebiyat
Dergisi, 2012-1:147-158.
Makineci, E., 1999. İ.Ü. Orman Fakültesi Araştırma
Ormanındaki Baltalıkların Koruya Dönüştürülmesi
İşlemlerinin Ölü Örtü ve Topraktaki Azot
Değişimine Etkileri (Doktora Tezi),
İstanbul
Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
Merkel, H.W., 1906 A deadly fungus on the American
chestnut. N.Y. Zool. Soc. Ann. Rep. 10: 97-103.
Odabaşı, T., Çalışkan A., Bozkuş F., 2004.
Silvikültür Tekniği (Silvikültür II), İ. Ü. Orman
Fakültesi Yayınları No: 475, İstanbul.
Özçağıran, R., Ünal, A. Özeker E., İsfendiyaroğlu, M.
2005. Ilıman İklim Meyve Türleri, Sert Kabuklu
Meyveler, Cilt III, E.Ü. Zir. Fak. Yay., No:566.
Saatçioğlu, F. 1976. Silvikültür I. İÜ. Orman Fakültesi
Yayını No:2187/222, İstanbul.
Soylu, A., 1984. Kestane Yetiştiriciliği ve Özellikleri.
Atatürk Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü Yay.
No: 59, Yalova.
Subaşı, B., 2004. İstanbul Ticaret Odası Etüt Araştırma
Şubesi Kestane Sektör Profili.
Worrall, J. 2004. Armillaria root disease. The Plant
Health Instructor, DOI:10.1094/PHI-I-2004-070601.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
36
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Bahçeköy İşletmesi (İstanbul) Doğal Gençleştirme Sahalarındaki Gençliklerde Görülen
Külleme (Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.) Hastalığının Bazı Meşcere Özellikleri
ve Humik Madde Açısından Değerlendirilmesi
Mesut TANDOĞAN1*, Mehmet ÖZDEMİR1, Ali GÜREL1, Vedat ASLAN1, Ahmet TUTAR2
1
Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, İstanbul
2
Sakarya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Sakarya
Özet: Birbirleriyle etkileşim içinde bulunan çeşitli unsurları içerisinde barındıran orman ekosistemleri, çok çeşitli
fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların meydana geldiği komplike sistemlerdir. Meşe küllemesi, yapraklarda beyaz
ve unsu bir misel örtüsü oluşumu meydana getiren bir mantar hastalığıdır. Bu çalışmada meşe küllemesi hastalığı
görülen meşe gençleştirme alanlarındaki bazı meşcere özellikleri ve topraktaki humik madde içerikleri ile hastalık
görülmeyen yerlerdeki farklılıklar karşılaştırılmıştır. Araştırma alanı olarak Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü,
Kurtkemeri Orman İşletme Şefliği 3, 4, 14 ve 15 no’lu bölmelerdeki meşe doğal gençleştirme alanları seçilmiştir.
Meşe küllemesinin yoğun olarak görüldüğü alanlardan alınan toprak örneklerinden yapılan analizlerde; hümik
madde oranının A horizonunda % 2.03, O2 horizonunda % 8.12 iken sağlıklı alanlarda A horizonunda % 3.21,
O2’de 5.64 olduğu görülmektedir. Fizyografik faktörlerin yanında kapalılık, gelişim çağı, karışım durumu gibi bazı
meşcere özelliklerinin hümik madde miktarı üzerinde etkili olduğu görülmektedir. Yapılan tespitler ve gözlemler
sonucunda hümik madde miktarındaki artışların meşcere üzerinde olumlu etkide bulunabileceği ve bu durumun da
hastalıklara karşı dayanıklılığı arttıracağı düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Meşe, gençlik, külleme, humik madde
The Evaluation with Regard to Humic Substances and Some Stand Characteristics of Powdery Mildew
(Microsphaera Alphitoides Griff. Et Maubl.) Disease Emerging in the Natural Regeneration Areas Located
within Bahçeköy Forest District Directorate
Abstract: Forest ecosystems hosting in various elements and interacting with each other are complicated systems
where a variety of physical, chemical and biological processes occur. Oak powdery mildew is a fungal disease
forming white and mealy mycelium cover on leaves. In this study, differences in unseen location of disease with
humic substances in the soil and some stand features in oak regeneration areas infected with disease compared.
Oak natural regeneration areas in the compartment of 3, 4, 14 and 15, Kemerburgaz Subdistrict Directorate,
Bahçeköy Forest District Directorate were selected. In the analysis made from soil samples taken from the areas
where oak powdery mildew is seen intensively; the ratio of humic substances are 2.03 % on A, 8.12 % on O2
horizon in infected area and 3.21 % on A horizon, 5.64 % on O2 horizon uninfected areas. Some stand features as
development period, mixture condition, coverage in addition to physiographic factors seems to have an effect on the
amount of humic substances. As a result of the findings and observations, it is thought that increases in the amount
of humic substances can have a positive effect on stand and can increase resistance to infection.
Key words: Oak, regeneration, powdery mildew, humic substances
GİRİŞ
Birbirleriyle etkileşim içinde bulunan çeşitli
unsurları içerisinde barındıran orman ekosistemleri, çok
çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların meydana
geldiği komplike sistemlerdir. 2014 yılı verilerine göre
ağaç türü bazında toplam ormanlık alanımızın %23,8’lik
kısmını 5152562 ha ile meşe ormanları oluşturmaktadır
(Anonim, 2014a). Ülkemizde 18 meşe türü doğal olarak
bulunmaktadır (Yaltırık, 1984). Meşe ışık isteği
bakımından yarı ışık veya ışık ağacı olarak bilinir.
Fakat, gençlik ve kültür makul seviyelerdeki yan sipere
dayanabilir (Genç, 2009). Genel olarak, zayıf toprak
koşullarında saplı meşelerin ölümünü vertikal kök
gelişiminin sınırlanması sıklıkla etkiler ve buda
çoğunlukla mantar parazitlerinin atağı ile beraber anılır
(Camy ve ark, 2002). Meşe küllemesi, Microspheare
alphitoides mantarı tarafından oluşturulan ve
odunlaşmış sürgün ve yapraklarda beyaz ve unsu bir
misel örtüsü oluşumu meydana getiren bir mantar
*Sorumlu yazar: Tandoğan, M., [email protected]
hastalığıdır (Anonim, 2014c). Kimyasal ilaçların
biyolojik dengeyi olumsuz yönde etkilemesinden dolayı,
2007 yılından itibaren zehir etkisine sahip kimyasalların
kullanılması yasaklanmış, bunun yerine biyolojik
preparatların, doğal organik bileşiklerin, kullanılması
benimsenmiştir (Eroğlu, 2014). Toprağın üstünde ve
içinde bulunan tüm ölmüş bitkisel ve hayvansal
maddeler ile bunların organik ayrışma ürünlerine
"toprak organik maddesi" denilmektedir (Çepel, 1988).
Orman ağaçları, yaprak dökümüyle bir hektarlık orman
toprağına her yıl 3-4 ton organik madde kütlesi
vermektedir. Bunlar orman toprağının üzerini bir yorgan
gibi örter. Buna “Ölü Örtü” adı verilmektedir… Toprak
canlılarının, besin elde etme amacıyla ayrıştırdığı ölü
örtüden humus denen koyu renkli, şekilsiz, kadife
yumuşaklığında bir organik madde kütlesi meydana
gelir. (Anonim, 2014d). Organik maddelerin çeşitli
reaksiyonlarla ayrışması sonucunda meydana gelen
koyu renkli, yüksek moleküllü organik bileşiklere
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
"hümin maddeleri" denmektedir. Hümin asitleri, fulvo
asitleri, vb bileşikler hümin maddelerine örnek olarak
verilebilir (Çepel, 1998). Orman topraklarında ölü örtü
miktarı üzerinde, mevkii, iklim özellikleri, yeryüzü
şekli, ağaç türü, ormanın yaşı, kapalılık derecesi, toprak
özellikleri ve toprak canlıları gibi çok sayıda faktörün
etkili olduğu bildirilmektedir (Kantarcı, 2000). Meşede
ölü örtünün birim alandaki ağırlık değerleri kuruyan
[sağlıksız] alanda 5292.50 kg / ha ile 14755.00 kg / ha
arasında, sağlıklı alanda 13842.50 kg / ha ve 20625.00
kg /ha arasında değişmektedir (Yurdabak Makineci,
2006). Çepel (1988), O1 horizonunda bitkisel artıkların
orijinal yapılarının çıplak gözle görülebildiğini,
parçalanmamış organik artıkların bulunduğunu, O2
horizonunda ise bitkisel ve hayvansal artıkların orijinal
yapılarının çıplak gözle görülmediğini ve tanınmadığını
iyice parçalanıp dağıldığını ve bu horizonda çok ince
boyutlara kadar ayrışmış çürüntü tabakası ile humus
tabakasının
bulunduğunu
belirtmiştir.
Humus
bakımından zengin, genellikle koyu renkli bir görünüme
sahip bulunan mineral toprağın en üst kısımlarının "Ah"
simgesi ile gösterildiğini ve bazen "humuslu-A horizonu
kısmı "ismi verildiğini ifade etmiştir. Organik
maddelerin ayrışma hızı üzerinde rol oynayan faktörler,
organik maddelerin yapısı, çevre faktörleri olmak üzere
iki grupta toplanabilir. Çevre faktörlerinden iklim,
toprak özellikleri, rölyef ve organizmalar organik
madde ayrışması üzerinde etkilidir(Irmak ve Çepel,
1974). Toprak organik Karbonu (TOK) toprak
özellikleri yanı sıra birçok çevre faktörünün ortak bir
fonksiyonudur (Erşahin, 2010). Özkan (2007), humik
asitlerin toprakta, hayvan gübresinde, torf yataklarında,
linyitte ve leonarditte bulunduğunu belirtmiştir. Toprak
organik maddesi kuvvetli baz ile ekstrakte edildiğinde,
humik asitler, fulvik asitler ve kolay çözünebilir organik
asitler ekstrakta geçer. Alkali ile doğrudan ekstrakte
edilmeyen kısmına huminler adı verilir. Alkali ile
ekstrakte edilen çözelti üzerine asit ilave edildiğinde bir
kısım maddeler çöker. Çöken bu maddeler humik
asitler, çökmeyen kısımlar ise fulvik asitler olarak
isimlendirilir (Özkan, 2008). Humik maddelerin
beslenme ile ilişkili çeşitli olumlu yararları gelişmiş
olmasına rağmen, bu humik maddeler, kendileri gübre
değildir (MacCarthy, et al., 1990). Araştırma bulguları
ayrıca, bitkilerce besin elementi alımlarının humik
maddelerce doğrudan ya da dolaylı olarak etkilendiğini
de ortaya koymuştur (Naik ve Das, 2007'ne atfen
Karaman ve ark., 2012). Humus örneklerinin pH’sı
huminleşme, mineralizasyon ve humusun ayrışması
üzerinde etkili olan önemli bir özelliktir (Sezer, 1991).
(Campitelli ve ark. 2005) humifikasyonun artması ile
organik maddedeki asit grupların dissosiye olacağını
bildirmişlerdir. Atalay (1989) yükselti artışına bağlı
olarak toprağın asitleştiğini bildirmiştir. Camping et al.
(2002) meşe (Q. duglasii) orman alanında meşenin
tıraşlama ile alandan uzaklaştırılmasından 5-15 yıl
içerisinde incelenen birçok toprak özelliğinde (karbon,
azot, fosfor ve pH) azalmaya sebep olduğunu
belirtmektedir.
37
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Ormanlarda yapılan bakım kesimleri ve aralamalar,
orman ekosistemi içerisinde ekolojik şartları (ışık,
sıcaklık, nem vb) değiştirmekte buna bağlı olarak da ölü
örtü (fiziksel ve kimyasal yapı) ve toprak özellikleri
(toprak nemi, toprak sıcaklığı, toprak pH’sı, karbon ve
azot içeriği vb), ölü örtü ayrışma hızı ve toprak
canlılarının (mikro ve makro) yaşama şartları
değişmektedir.
(Makineci,
1999).
Kapalılık
mikrobiyolojik ayrışma (humuslaşma) ve ayrışma
ürünlerinin türünü ve dolaylı olarak toprak
reaksiyonunu da etkilemektedir (Sarıyıldız ve Küçük,
2008).
Bu çalışmada meşe küllemesi (Microsphaera
alphitoides Griff. et Maubl.) hastalığı görülen meşe
gençleştirme alanlarındaki bazı meşcere özellikleri ve
topraktaki humik madde içerikleri ile hastalık
görülmeyen yerlerdeki farklılıklar karşılaştırılmıştır.
MATERYAL ve METOT
Toprak Örneklerinin Alındıkları Yerler
Araştırma alanı olarak Bahçeköy Orman İşletme
Müdürlüğü, Kurtkemeri Orman İşletme Şefliği 4,14 ve
15 no.lu bölmelerdeki meşe doğal gençleştirme alanları
seçilmiştir. Örnek alanlar tesadüfi olmayan örnekleme
yöntemlerinden “yargısal (kasıtlı gradi) örnekleme” ile
alınmıştır. Meşe doğal ormanı olan bu bölmelerde ilgili
işletme şefliğince meşe küllemesinin meydana geldiği
tespit edilmiş ve sonrasında mantarın teşhisi ve
mücadele
yöntemleri
İstanbul
Orman
Bölge
Müdürlüğü'nün 20.09.2013 tarihli "Orman Zararlıları İle
Mücadele Projesi" ile uygulamaya geçirilmiştir
(Anonim, 2013). İradi (Yargısal) Örnekleme de, bu
problemin çözümü için daha önce hastalık tespiti
yapılan ve rapora bağlanan alanlardan seçilmiştir.
Araştırmada meşe küllemesi hastalığı görülen ve
görülmeyen iki farklı alandan alınan profillerin O2 ve A
horizonundan alınan ve asli ağaç türü meşe olan orman
toprağı kullanılmıştır. Örnek alanlar Kurtkemeri-1 ve
Kurtkemeri-2 olarak adlandırılmıştır. Toprak özellikleri
60-90 cm derinliğinde açılan toprak profilleri
incelenmek suretiyle tespit edilmiştir. Toprak
örneklerinin alındıkları yerler ve koordinatları Çizelge
1’de ve Şekil 1’de verilmiştir.
Çalışma Alanının Tanıtımı
Çalışma alanı Marmara Bölgesi’nde bulunmaktadır.
Çalışma alanı iklim bölgesi olarak Marmara Bölgesi’nin
karakteristiklerini taşımaktadır. En düşük ve en yüksek
rakım 30–162 metreler arasında olup toprak
örneklerinin alındığı yerlerin rakımı 140 m.
civarındadır. Plan ünitesinin bulunduğu yerin hâkim
iklim tipi Erinç'in ayırdığı iklim tiplerine göre; mutedil
rutubetlice, yazları nispeten kurak bir deniz iklimi ile
ifade edilebilmektedir (Anonim, 2012).Yörenin hakim
rüzgarların yönü genelde kuzeydoğudur. Yıllık ortalama
◦
sıcaklık 12.3 C, yıllık ortalama yağış 1129.9 mm’dir.
Yıl boyunca %80'in üzerinde bir nem görülür.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
38
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Toprak Örneklerinin Alınması
Her örnek alan için 1 adet toprak profili kazılmıştır.
Toprak örnekleri her bir profilin O2 ve A
horizonlarından ayrı ayrı olmak üzere alınmıştır. Her
profil için toprak derinliği ölçülmüştür. Alınan
numuneler naylon poşetlere konulmak suretiyle
numaralandırılarak analiz laboratuvarlarına taşınmıştır.
stabilite
değerleri
Şimşek
(2014)’e
göre
değerlendirilmiştir. Stabilite değeri aralamanın şiddeti
hakkında bilgi verir. Bir bireyin stabil kabul edilmesi
için boy (m) / göğüs çapı (cm) oranının 1’den küçük
olması gerekir. h/d1,30 oranı 80’e yakınsa ağaç stabildir
(Anonim, 2012). Ağaç boyu, boy ölçüm cihazı, göğüs
çapı da kompas ile manuel olarak ölçülmüştür.
METOT
Toprak örneklerinin alındığı ormanın meşcere tipi ve
gelişim çağları Kurtkemeri Orman İşletme Şefliği
Amenajman Planı'ndan alınmıştır. Ölçümlerin ve teknik
gözlemlerin yapıldığı noktalara ait rakım, bakı ve
koordinatlar CPS ile belirlenmiştir. Arazi eğim sınıfı
memleket haritasından bulunarak Anonymous 2006'ya
atfen Genç ve ark, 2012’de verilen skalaya göre
değerlendirilmiş, arazi yüzü şekli Çepel (1995)
tarafından geliştirilen skalaya göre tespit edilmiştir.
Meşcere özelliklerinin tanıtımında genel ve özel mevki,
jeolojik yapı ve genel toprak özellikleri Çepel (1995)’in
açıklamaları doğrultusunda tespit edilmiştir. Meşcerenin
ağaç, ağaççık, çalı ve ot türleri Davis (1965-1985)’e
göre teşhis edilmiştir. Meşcere kapalılıkları, Saatçioğlu
(1976)' nun Wohlfarth ve Waltkunde (1953)'ye atfen
belirttiği "Kapalılık dereceleri ve serbest durum"
skalasına göre yersel gözlemlerle yapılmış ve Orman
Genel Müdürlüğü'nün belirtildiği şekilde (Anonim,
2011) değerlendirilmiştir. Toprak taşlılığı profil
aynasında yer alan ve çapları 2 mm.den büyük olan
mineral parçacıklarının, ağırlık ya da hacim yüzdesi,
iskelet yapısının profil yüzeyine katılma oranları Çepel
(1995)’ e göre tespit edilip gruplandırılmıştır. 1x1 m
ebadındaki alan içinde yüzeysel taşlılık tespiti için
Taşlılık Oranı Tahmin Kartları kullanılarak Genç ve ark
(2012)’de verilen skaladan yararlanılmıştır. Bir ferdin
stabilitesi boy/çap oranı ile değerlendirilir. Fertlere ait
Humus örneklerinde belirlenen fiziksel ve
kimyasal analizler
Toprağın mutlak ve fizyolojik derinliği, açılan
toprak profilinin incelenmesi suretiyle, tekstürü ise
alınan toprak numunesinin laboratuarda kum, toz ve kil
oranının analizini müteakip tekstür üçgeninden
yararlanılarak bulunmuştur. Toprak rengi Oyoma ve
Takehara (1987) tarafından geliştirilen renk skalasına
göre ölçülmüştür. Toprak nemi, Toprağa batırılan iki
prob arasındaki elektromanyetik yansımanın ölçülmesi
ile belirlenmiş ve bunun için TDR -Toprak Nemi Ölçüm
Cihazı kullanılmıştır. Toprak tekstürü, Bouyoucos’un
hidrometre yöntemine göre yapılmıştır. Toprak
örneklerinin nem içeriği 105 °C’de en az 24 saat
süreyle kurutularak gravimetrik olarak belirlenmiştir.
Elektriksel iletkenliğin belirlenmesi için toprak
örnekleri 1/5 oranına göre iletkenlik aleti ile ölçüm
gerçekleştirilmiştir. Toprak örneklerinin organik karbon
miktarı, 0,50 mm’lik elekten geçirilmiş 0,5 g. toprak
kullanılarak Walkley-Black ıslak yakma yöntemine göre
belirlenmiştir (Gülçur, 1974).
Humik Madde Tayini
Orman toprağı örneklerinin humik madde
kapsamları Uluslararası Standartlar Organizasyonu
tarafından belirlenen TS 5869 yöntemi (Anonim 1988;
Anonim 1999) ile tayin ettirilmiştir.
Çizelge 1. Çalışma Alanındaki Bölmelerin Özellikleri ve Çalışma Noktaları Koordinatları
Bölme No
Genel Alanı
Koordinatlar
3
12.6
Y:0658686
X: 4565790
4, 14,15
62.3
Y:0659094
X:4566173
Rakım
140
140
Şekil 1. Meşe Küllemesi Görülen ve görülmeyen yerlere ait çalışma alanı ve bölmeler (Anonim, 2014b)
BULGULAR ve TARTIŞMA
Hastalığa ilişkin Gözlemler
Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü, Kurtkemeri
İşletme Şefliği hudutlarındaki Doğal gençleştirme
alanlarında oluşan ve meşe küllemesi hastalığının en
yoğun yaşandığı 4,14 ve 15 No.lu bölmelerde 2013 yılı
sonbaharında tohumlama kesimleri yapılmıştır. Bu alana
gelen henüz 1 yaşındaki doğal meşe gençliği (meşe
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
fidanları) yapraklarında beyaz renkli, ince ve elle
silinebilir Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.
mantarı
miselleri
gözlemlenmiştir.
Hastalığın
görülmediği henüz müdahale görmemiş olan 3 No.lu
bölmede fidanların yaprakları normal rengindedir (Şekil
2).
Meşcereye İlişkin Bulgular
4, 14 ve 15 No.lu bölmelerde 1 ve 3 No.lu bölmede
bir adet olmak üzere 2 adet profil noktasında ve bu
noktaların bulunduğu meşcerede yapılan bazı ölçüm ve
gözlemler Çizelge 2 ve Şekil 3’de verilmiştir.
Meşcerede 4.14.15 no.lu bölmelerde 2012 yılında
doğal gençleştirme müdahalesi kapsamında tohumlama
kesimi yapılmış ve kapalılık 0.5-0.6 seviyesine
düşürülmüştür. Bu alanlarda hastalık yaratan
mantarların mevcut olduğu ancak kapalılığı 0,8 ve
üzerinde bulunan alanlarda meşe küllemesi hastalığı
oluşturan mantara rastlanmadığı görülmüştür (Şekil 4).
Meşe
küllemesi
hastalığının
(Microsphaera
alphitoides Griff. et Maubl.) görüldüğü alanlarda bazı
toprak ve arazi özellikleri Çizelge 3'de gösterilmiştir:
39
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Toprak derinliği açısından ölçüm ve gözlem yapılan
bütün noktalarda toprağın derin bulunduğu görülmüştür.
Fizyolojik
derinliği
sınırlandırıcı
bir
faktör
görülmemiştir. Toprak tekstürü "Killi balçık"
karakterinde ancak kum oranı yeterli olduğundan
drenaj, bitkilerin faydalanabileceği bir özellikte
bulunmakta, toprağa ulaşan yağış suları kolayca drene
olabilmektedir.
Meşe
küllemesi
hastalığının
(Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.) görüldüğü
ve görülmediği alanlarda meşe (Q.petreae L.) nin
yanında kestane, gürgen; diri örtü olarak eğrelti, çayır
otları, diken otu gibi türler bulunmaktadır. Ölçüm ve
gözlem yapılan noktalarda ağaçlarda boy (m) / göğüs
çapı (cm) oranına bakılmış ve 12 ağacın stabilitesi
ölçülmüştür. h/d oranı meşe ve kestanede Şimşek
(2014)'in skalasına göre
%66.5 stabil; %33,5
mukavemetsiz ya da çok mukavemetsiz olarak
çıkmıştır.
Şekil 2. Kurtkemeri İşletme Şefliği Doğal Gençleştirme Alanında
Görülmeyen (c, d) Alanlardaki Fidanlar (Foto: Tandoğan M., 2014)
Meşe Küllemesi
Görülen (a, b) ve
Çizelge 2. Meşe Küllemesi Görülen ve Görülmeyen Profil Noktaları ve Alanlarında Meşcere
Topoğrafik Durum
Hakim Yüksek Meşcere
Gözlem
Bölme
Meşcere Alanı Ort.Eğim
Bakı
Rüzgar
lik
Kapalılığ
Noktası
No
Tipi
(Ha)
(%)
Yönü
(m)
ı
1
4,14,15
Md362.3
0-30
KDKD
140
05-06
Mcd3D
MGndc3
2
3
MGnc312.6
0-30
GB-B
KD
140
0.8
MGncd3
Özellikleri ve
Not
Müdahale
görmüş
Müdahale
görmemiş
Şekil 3. Silvikültürel müdahale yapılan meşe alanlarından görünüm (14 No.lu Bölme) (Foto: Tandoğan M., 2014).
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
40
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Şekil 4. Silvikültürel müdahale yapılmamış meşe alanlarından görünüm (3 No.lu Bölme) (Foto: Tandoğan M.,
2014).
Çizelge 3. Toprak Özellikleri
Nokta Bölme Tekstür Rölyef
No
1
2
4,14,
15
3
Killi
Balçık
Killi
Balçık
Orta
Yamaç
Alt
Yamaç
Fizyolojik
Derinlik
(cm)
120 cm
Toprak
Taşlılığı
Yüzeysel
Taşlılık
Düz
Mutlak
Derinlik
(cm)
120 cm
Az Taşlı
Yok
Toprak
Nemi
(%)
40-60
Düz
120 cm
120 cm
Az Taşlı
Yok
40-60
Arazi
Karakteri
Toprakların humik madde durumu
Meşe doğal ormanı gençleştirme alanı içindeki meşe
küllemesinin çokça meydana geldiği ve meşe küllemesi
hastalığı görülmeyen iki farklı profilden ve bu
profillerin iki ayrı horizonundan alınmış meşe orman
toprağı örneklerinin humik madde oranları Çizelge 4’de
verilmiştir. Profilde yapılan incelemede O2 horizonunun
kalınlığı ortalama 2-4 cm civarında tespit edilmiştir.
Orman topraklarında; balçıklı ve killi topraklarda
organik madde oranı sınıflandırması Orman Genel
Müdürlüğü tarafından belirlenen yönteme göre
(Anonim, 2014e) değerlendirilmiştir.
Çalışma alanındaki organik madde oranlarına
bakıldığında meşe küllemesi mantarının mevcut olduğu
Kurtkemeri-1 alanında A horizonunda %3,63;O2
horizonunda %10.94 çıkarken; meşe küllemesi
mantarının mevcut olmadığı Kurtkemeri-2 alanında A
horizonunda
%4.75;
O2
horizonunda
%13.3
bulunmuştur. Organik madde oranının hastalık
görülmeyen alanda iki horizondada hastalık görülen
alana göre yüksek çıkması dikkat çekici bulunmuştur.
Humik+Fulvik asit oranı bakımından Kurtkemeri-1
alanında, A horizonunda %2.3;O2 horizonunda %8.12
bulunurken; meşe küllemesi mantarının mevcut
olmadığı Kurtkemeri-2 alanında A horizonunda %3.21;
O2 horizonunda %5.64 bulunmuştur. Humik+Fulvik
asit oranı bakımından hastalık görülmeyen alanda
hastalık görülen alana göre A horizonunda fazlalık, O2
horizonunda ise anlamlı bir azalış görülmesi dikkat
çekicidir. Horuz ve ark.(2012)' nın kendi çalışmalarında
da bu iki horizonda benzer sonuçlar elde edilmiştir.
Burada dikkat edilmesi gereken husus A horizonunda
O2 horizonuna nazaran fulvik asit içeriğinin nispi olarak
daha yüksek olduğudur.
Toprakların bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri
Alınan toprak örnekleri; İÜ Orman Fakültesi Toprak
Laboratuvarı şartlarında kurutularak analize hazır hale
getirildikten sonra toprak örnekleri üzerinde toprak
tekstürü, elektriksel iletkenliği, toprak asitliği (pH) ve
organik madde analizi yapılmıştır (Çizelge 5).
pH 4-5 ise kuvvetli asit, 5-6 ise orta derecede asit,67 arasında ise hafif asit olarak değerlendirilmektedir.
Buna göre meşe küllemesi hastalığının yoğun olarak
yaşandığı alandaki Kurtkemeri-1 toprağında pH
karakteri “orta-hafif asit" reaksiyonu gösterirken; meşe
küllemesi hastalığının mevcut olmadığı Kurtkemeri-2
alanında pH karakteri “kuvvetli-orta derecede asit"
reaksiyonu göstermiştir. İbreli fidanlar (örn çam,
göknar) için 5,0 – 6,0 pH değerleri, yapraklılar (örn.
meşe, kayın, kestane) için ise 5,5 – 6,5 pH değerleri
ideal olarak kabul edilmektedir (Anonymous, 2014g).
Ancak dikkat çekici olan husus meşe küllemesi
mantarının
olmadığı
Kurtkemeri-2
alanda
A
horizonundaki 4.8 ve O2 horizonundaki 5.2 pH
değerlerinin meşe gibi yapraklı fidanlar için ideal olan
5,5 – 6,5 pH değerlerinin altında oluşudur. Bu kısımda
organik madde oranı A horizonunda %4.75, H+F
oranı(Humik Asit+Fulvik Asit)%3.21’ dir. Yani organik
maddenin %68’lik kısmı H+F dir.O2 horizonunda ise
organik madde oranı
%13.3, H+F oranı(Humik
Asit+Fulvik Asit)%5.64’dür.Yani organik maddenin
%42’ lik kısmı H+F dir. Hastalık etmeni görülmeyen
alanda, A horizonunda organik maddenin büyük bir
kısmının humik madde oluşu fidan yetiştirme ve
hastalıklara karşı mücadelede humik maddenin önemli
bir görevi olabileceğini düşündürmektedir. Hastalık
etmeni olan mantarın bulunduğu Kurtkemeri-1
sahasında ise meşe için ideal (5.5-6.5) limitler arasında
bir pH (5.6-6.2) ölçülmüştür. Bu kısımda organik madde
oranı A horizonunda %3.63, H+F oranı(Humik
Asit+Fulvik Asit)%2.03’dür. Yani organik maddenin
%56’lik kısmı H+F dir.O2 horizonunda ise organik
madde oranı %10.4, H+F oranı(Humik Asit+Fulvik
Asit)%8.12’ dir. Yani organik maddenin %78' lik kısmı
H+F dir.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
Elektrikli İletkenlik ECX10 3 (mS/cm) cinsinden;
EC<2 ise tuzsuz olarak değerlendirildiğinden (Çepel,
1988) çalışma alanındaki incelenen alanlarda toprakta
bitki yetiştirme tekniği bakımından tuzluluk problemi
bulunmamaktadır.
Orman toprakları için balçık, orman fidanlıkları için
ise balçıklı kum ve kumlu balçık türünde topraklar ideal
olarak kabul edilmektedir. İbreli orman fidanlıklarında
toz+kil miktarının % 10-25 arasında olması gerekirken,
yapraklılar için bu miktar en çok % 35’ e kadar
çıkabilmektedir (Anonymous,2014g). Fidanlarda Meşe
Küllemesi hastalığı bulunan ya da bulunmayan her iki
alanda toprak tipi "killi balçık" karakterinde bulunmakta
41
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
ve toz+kil oranının %45'in üzerinde bulunduğu
görülmekte ancak bu oranın da yaklaşık %55'lik kısmını
toz oluşturmaktadır. Kum oranının yaklaşık % 50 ve
üzerinde bulunması dolayısıyla çalışma alanlarında
oluşan tekstür meşe için uygun hale gelmektedir. Orman
ağacı fidanları için topraktaki toplam kireç oranı %
1'den düşük ise "pek az kireçli" olarak
değerlendirilmektedir (Anonymous, 2014g). Çizelge
5’den anlaşılacağı üzere çalışma alanındaki incelenen
alanlarda
kireç
oranı
%0,17-%0.36
arasında
bulunduğundan çalışma alanında kireç problemi
bulunmamaktadır.
Çizelge 4. Toprak Örneklerinin Humik Madde İçeriği
Mevkii
%H+F-Teknik
Toprakta
Kurtkemeri-1
2,03
0,07
(M.alphitoides mevcut)
Kurtkemeri-2
3,21
0,15
(Sağlıklı)
Kurtkemeri-1
8,12
0,89
(M.alphitoides mevcut)
Kurtkemeri-2
5,64
0,75
(Sağlıklı)
Horizon
A
OM %
3,63(Az)
OC
2,1
A
4,75(Az)
2,75
O2
10,94(Yüksek)
6,34
O2
13,3(Yüksek)
7,71
Çizelge 5. Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü, Kurt kemeri İşletme Şefliği Meşe Ormanından Alınan Toprak
Örneklerinin Bazı Fizikokimyasal Özellikleri
Kum
Toz
Kil
Toprak
EC
Toprak Türü
Profil/Horizon (%)
(%)
(%)
Türü
pH
(µS/cm) CaCO3 (%)
Kurtkemeri1O2
Killi
Kahverengi Orman
54,5
25,6
19,9
6,2
224,0
0,17
(hastalık
Balçık
Toprağı
mevcut)
Kurtkemeri1A
Killi
Kahverengi Orman
48,6
27,5
23,9
5,6
154,3
0,36
(hastalık
Balçık
Toprağı
mevcut)
Kurtkemeri2Killi
Kahverengi
O2
54,7
24,5
20,8
5,2
257,5
0,22
Balçık
Orman Toprağı
(hastalık yok)
Kurtkemeri2Killi
Kahverengi
A
55,0
24,3
20,7
4,8
191,6
0,20
Balçık
Orman Toprağı
(hastalık yok)
SONUÇ ve ÖNERİLER
Meşcerede tohumlama kesiminden dolayı kapalılığın
kırıldığı ve 0.5-0.6 ya düşürüldüğü Kutrkemeri-1
alanında hastalık yaratan mantarların mevcut olduğu,
kapalılığı 0,8 ve üzerinde bulunan Kurtkemeri-2
sahasında meşe küllemesi hastalığı oluşturan mantara
rastlanmadığı görülmüştür. Buna göre kapalılık,
meşcere içindeki mikro iklimi etkilediğinden orman
içindeki güneş miktarı, rutubet ve sıcaklığa bağlı olarak
humuslaşma ya da ayrışma oranları değişmektedir.
Toprağın içindeki hümik madde oranının da meşcerelere
yapılmış bu müdahalelere ve süresine göre
değişebileceği düşünülmektedir.
Ölçüm ve gözlem yapılan noktalarda 12 ağacın
stabilitesi ölçülmüş; çalışma alanındaki asli ağaçlardan
meşe ve kestanenin %66.5’u stabil; %33,5’u
mukavemetsiz ya da çok mukavemetsiz olarak
çıkmıştır.
Sağlıklı
alanda
meşelerin
tamamı
"mukavemetli" çıkmıştır.
Çalışma alanındaki organik madde oranları
bakımından hastalık görülmeyen alanda, hastalık
görülen alana göre hem A ve hem O2 horizonunda
yüksek çıkması dikkat çekici bulunmuştur. Hastalık
bulunan ve daha düşük kapalılıklı, içerisine güneş
ışınlarının daha fazla girdiği Kurtkemeri-1 sahasında
Humik+Fulvik asit oranı A horizonunda %2.3; O2
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
horizonunda %8.12 bulunurken; meşe küllemesi
mantarının mevcut olmadığı Kurtkemeri-2 alanında A
horizonunda
%3.21;
O2
horizonunda
%5.64
bulunmuştur. Humik+Fulvik asit oranı bakımından
hastalık görülmeyen alanda hastalık görülen alana göre
A horizonunda fazlalık, O2 horizonunda ise anlamlı bir
azalış görülmesi dikkat çekici bulunmuştur. Sağlıklı
alanda, hastalıklı alana nazaran O2 horizonunda
göreceli olarak humik madde (H+F) oranının azaldığı,
buna karşılık A horizonundaki humik madde oranının
göreceli olarak arttığı görülmüştür. Bu durum bitki
yetiştirme tekniği açısından, ormanlık alanlarda (yapay
ve doğal gençleştirme sahalarında, ağaçlandırma
sahalarında) fidanların özellikle ilk yılları için çok
faydalı olan A horizonunda humik madde varlığının çok
önemli olduğunu göstermektedir. Orman ağaçlarının
fidan gelişimi üzerine humik maddenin etkileri kapsamlı
bir şekilde humik asit, fuvik asit ve humik+fulvik asit
şeklinde detaylı bir şekilde incelenmelidir.
Meşe küllemesi hastalığının yoğun olarak yaşandığı
alandaki orman toprağında pH karakteri "hafif asit"
reaksiyonu gösterirken; meşe küllemesi hastalığının
mevcut olmadığı alanlarda pH karakteri "orta asit"
reaksiyonu göstermiştir.
Çeşitli orman ağaçlarının yetiştirilmesi plan ve
projelerinde halen mevcut bulunan uygulamaya ek
olarak gerek silvikültür çalışması, gerekse ağaçlandırma
çalışması yapan kamu ve özel kişilerinin yetişme ortamı
etüt envanteri yaparken toprağın organik maddesini
daha detaylı olarak ölçtürmeli ve humik ve fulvik asit
oranını ayrı ayrı ölçtürerek etüt karnesine işlemeli, tür
seçiminde bu analizlerden de faydalanmalıdır. Orman
fidanlıklarında humik madde içeren gübrelerin fidan
yetiştirme ve toprak iyileştirme teknikleri kapsamında
humik asit/fulvik asit/humik+fulvik asit olarak ayrı ayrı
değerlendirilmesi yerinde olacaktır. Ormancılıkta özel
nitelikli tensil, ağaçlandırma ya da bitkilendirme
çalışmalarında toprak tahlillerine göre humik asit/fulvik
asit/humik+fulvik asit içeren gübrelerin kullanılması
konusunda araştırma ve denemelerin yapılması yerinde
olacaktır. Bu alanlarda havalanmayı sağlayan toprak
işlemesi toprağın fiziksel özelliklerini iyileştirecek,
mikroorganizma faaliyetlerini artırarak ayrışmayı
hızlandıracak ve yararlı humik maddelerin daha
derinlere inmesini kolaylaştıracaktır.
Orman ekosistemleri içerisinde değişik yetişme
ortamı koşullarında bulunan, ekolojik ve ekonomik
açıdan çok önemli olan humik ve fulvik asit
kaynaklarının koruma - kullanma dengesi içinde
değerlendirilmesi gerekmektedir.
Bütün bu sonuçlardan anlaşılacağı üzere klimatik,
edafik ve fizyografik faktörlerin yanında ağaç türü,
kapalılık, gelişim çağı, silvikültürel müdahale gibi bazı
meşcere özelliklerinin humik madde miktarı üzerinde
etkili olduğu görülmektedir. Humik ve fulvik asit
miktarındaki artışların meşcere üzerinde olumlu etkide
bulunacağı ve bu durumun meşcerenin hastalıklara karşı
dayanıklılığını arttıracağı düşünülmektedir.
42
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
KAYNAKLAR
Anonim, 1988. Kahverengi Kömürler ve LinyitlerHumik Asitlerin Tayini. TSE Türk Standardı.
TS.5869 ISO 5073.
Anonim, 1999. TSE 5869 Yöntemi (ISO 5073, Turba ve
Linyitler için Humik+Fulvik asitlerin tayini).
Anonim, 2011. Orman Genel Müdürlüğü, Fonksiyonel
Amenajman Planlaması Arazi ve Büro Çalışmalarına
Ait Teknik İzahname.
Anonim, 2012. İstanbul Orman Bölge Müdürlüğü,
Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü Atatürk
Arboretumu Şefliği Fonksiyonel Orman Amenajman
Planı (2012-2031).
Anonim, 2013. İstanbul Orman Bölge Müdürlüğü,
Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü, Orman
Zararlıları İle Mücadele Projesi.
Anonymous, 2006. Guidelines for Soil Description.
Fourth Edition, Food and Agriculture Organization
of The
United
Nations
(FAO),
Rome.
ftp://ftp.fao.org/agl/agll/docs/ guidel_soil_descr.pdf.
Anonim, 2014a. Orman Varlığımız. Orman Genel
Müdürlüğü, Ankara.
Anonim, 2014b. Orman Genel Müdürlüğü. Erişim
Tarihi 14 Ekim 2014, http://geo.ogm.gov.tr.
Anonim, 2014c. Karadeniz Teknik Üniversitesi.
Fitopatoloji PDF Dosyası. http://www.ktu.edu.tr/
dosyalar/15_01_08_45f67.ppt Erişim tarihi: 17 Ekim
2014.
Anonim, 2014d. Orman Erozyon İlişkisi. Prof. Dr.
Necmettin
ÇEPEL.
http://www3.tema.org.tr
/Sayfalar/CevreKutuphanesi/Pdf/Ormanlar
/EM_Konu5.pdf. Erişim Tarihi 14.10.2014.
Anonim, 2014e. Orman Genel Müdürlüğü toprak analiz
sonuçlarının
değerlendirilmesi.
http:/
/ekoloji.ogm.gov.t /Dokumanlar/Toprak % 20analizi
% 20 sonu % C3 % A7lar %C4 % B1n %
C4%B1n%20de%C4%9 Ferlendirilmesi.pdf.
Atalay, İ.,1989. Toprak Coğrafyası. Ege Üniversitesi
Edebiyat Fakültesi Yayınları No:8, İzmir. S. 444.
Campıng, J.T., Dahlgren, R.A., Tate, K.W., Horwath,W.
R.,2002. Changes in Soil Quality Due To Grazing
and Oak Tree Removal in California Blue Oak
Woodlands, USDA Forest Serv. Gen. Tech. Rep.,
PSW-GTR-184.
Campitelli, A.P., Velasco, I.M., Ceppi, S.B. 2005.
Chemical and physicochemical caharacteris of
humic acids extracted from compost, soil and
amended soil. Talanta (69) :1234-1239.
Camy, C., Delatour, C., Marçais, B.,2002. Relationships
Between Soil Factors, Quercus robur Health,
Collybia fusipes Root Infection and Phytophtora
Presence, Annals of Forest Science, 60, 419-426.
Çepel, N.,1995.Orman Ekolojisi. IV. Baskı, İÜ Orman
Fakültesi Yayını, No. 3886/433, İstanbul.
Çepel, N.,1988.Toprak İlmi Ders Kitabı; Orman
Topraklarının
Karakteristikleri,
Toprakların
Oluşumu, Özellikleri ve Ekolojik Bakımdan
Değerlendirilmesi. İÜ Orman Fakültesi Yayınları,
Yayın No.3416-389, İstanbul.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
Davis, P.H., 1965-1985. Flora of Turkey and The East
Aegean Island. Edinburgh University Press,
Edinburgh, Vol.1-9.
Eroğlu, M., 2014.Orman Zararlılarının Yönetimi Ders
Notu, 2014.
Erşahin, S., 2010. Farklı İklim ve Topografya
Koşullarında Toprak Organik Karbonu Potansiyel
Dinamiğinin Matematiksel Modellemesi. III. Ulusal
Karadeniz Ormancılık Kongresi 20-22 Mayıs 2010
Cilt: III Sayfa: 1012-1020, Artvin.
Genç, M., 2009. Asli Ağaç türlerimizin Silvikültürü:
”Meşeler” Süleyman Demirel Üniversitesi Orman
Fakültesi Orman Mühendisliği Bölümü –Sunu.
Genç, M., Kasarcı, E. ,Kaya, C., 2012. Meşcere
Kuruluşu Araştırmaları Üzerine Silvikültürel Bir
Değerlendirme. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman
Fakültesi Dergisi 13(2):291-303.
Gülçür, F.,1974. Toprağın fiziksel ve kimyasal analiz
metotları, İ.Ü. Orman Fak. yayın no:201, İstanbul.
Horuz, A., Korkmaz, A., Dizman, M., Tutar, A.,
Karaman, M.R., Karakaya, S. 2012. Batı Karadeniz
Mor Çiçekli Ormangülü Topraklarının Humik
Madde Durumu Ve Bunların Bazı Fizikokimyasal
Toprak Özellikleriyle Olan İlişkileri. SAÜ Fen
Edebiyat Dergisi, 14(1):147-158.
Irmak, A., Çepel, N., 1974. Bazı Karaçam, Kayın ve
Meşe meşcerelerinde ölü örtünün ayrışma ve
humuslaşma hızı üzerine araştırmalar. Taş Matbaası,
İstanbul.
Kantarcı, M. D., 2000. Toprak İlmi (2. Baskı),
İ.Ü.Yayın No. 4261, Orman Fakültesi Yayın
No.462, Çantay Basımevi, İstanbul.
Karaman, M.R., Turan, M., Tutar, A., Dizman, M.,
2012., Şahin, S., 2012. Leonardite Cevheri Kaynaklı
Humik Maddelerin Organik Gübre Olarak Kullanım
Potansiyelleri. SAÜ Fen Ed. Dergisi, 2012-1: 458.
Maccarthy, P., R.L. Malcolm, C.E. Clapp and P.R.
Bloom. 1990. An introduction to soil humic substances. Pp. 1-12 In MacCarthy, P. etal., ed. Humic
substances in soil and crop sciene: selected readings. SSSA and ASA, Madison, Wl.
43
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Makineci, E., 1999. İ.Ü. Orman Fakültesi Araştırma
Ormanındaki Baltalıkların Koruya Dönüştürülmesi
İşlemlerinin Ölü Örtü ve Topraktaki Azot
Değişimine Etkileri, Doktora Tezi, İstanbul
Üniversitesi Fen Bil. Enstitüsü, Orman Müh. ABD.
Oyoma, M., Takehara, H., 1987. Standart Soil Color
Charts, Japan.
Özkan S., 2007. Türk Linyitlerinden Humik Asit ve
Gübre Üretimi, Ankara Üniv. Fen Bilimleri
Enstitüsü Kimya ABD, Yüksek Lisans Tezi.
Özkan, A., 2008. Humik Asit
İçeren Toprak
Düzenleyicilerinin Humik Asit Kapsamlarının
Uygun Yöntemlerle Belirlenmesi. Ankara Üniv.
Fen Bil. Enst. Toprak ABD, Yüksek Lisans Tezi.
Saatçioğlu, F., 1976. Silvikültür I, Silvikültürün
Biyolojik Esasları ve Prensipleri. İ.Ü. Orman
Fakültesi, İ.Ü.Yayın No: 2187, O.F. Yayın No: 222,
2. Baskı, İstanbul, 423 s.
Sarıyıldız T, Küçük, M., 2008. Litter Mass Loss Rates
in Deciduous and Coniferous Trees in Artvin,
Northeast Turkey: Relationships with Litterquality,
Microclimate, and Soil Characteristics, Turk. J.
Agric. For., 32:547-559.
Sezer, Y., 1991. Toprak Kimyası. Atatürk Üniv. Ziraat.
Fak. Yay. No:127:1-250.
Şimşek,Y., 2014. Modern ormancılıkta aralama
çalışmaları. Orman Mühendisliği Dergisi Ocak,
Şubat, Mart 2014 sayısı, TMMOB Orman Müh.
Odası Yayını. Ankara.
Yaltırık, F. 1984. Türkiye Meşeleri Teşhis Kılavuzu.
OGM Yayını. 64 s.
Yurdabak Makineci, C., 2006. Belgrad Ormanında
Meşe Ağaçlarında Görülen Kurumaların Nedenleri
Üzerine Araştırmalar, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul
Üniversitesi Fen Bil. Enstitüsü Orman Müh. ABD.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
44
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Trakya Bölgesi’nde Toprakların Organik Madde İçeriklerinin 1984- 2013 Yılları Arasındaki
Değişim Trendi
Aydın ADİLOĞLU1*, M. Rüştü KARAMAN2
1
Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Tekirdağ
2
Yüksek İhtisas Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, Ankara
Özet: Bu çalışmada Trakya Bölgesi topraklarının son 30 yıllık bir süre içerisinde organik madde içeriklerindeki
değişim incelenmiştir. Bu amaçla bölgede yer alan Tekirdağ, Edirne ve Kırklareli illerini kapsayan TOVEP raporları
ile bir gübre firması (GÜBRETAŞ) tarafından bölgede yapılan toprak verimliliği analiz sonuçlarından
yararlanılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, 1984 yılında Trakya Bölgesi’nde yetersiz düzeyde organik madde
içeren topraklar % 78.8 iken bu değer 30 yıllık bir sürenin sonunda % 81.6 değerine yükselmiştir. Diğer taraftan
bölgede yeterli düzeyde organik madde içeren topraklar ise 1984 yılında % 4 iken bu değer 2013 yılında % 0.4’e
düşmüştür. Bununla birlikte bölgedeki organik madde yetersizliğinin boyutlarının % 81.6’dan daha yüksek
olabileceği tahmin edilmektedir. Çünkü bu çalışmada değerlendirmeye alınan 1984 ile 2013 yıllarında analiz edilen
toprak örneklerinin sayısı arasında büyük farklılıklar mevcuttur. Bu çalışmanın sonunda Trakya Bölgesi
topraklarının organik madde içeriklerinin 30 yıllık bir süreç içerisinde azaldığı görülmüştür. Bu durumun
sebeplerinin başında bölgede uzun yıllardır uygulanan monokültür ve toprak işlemeli tarım ile anız yangınlarının
önlenememiş olması gelmektedir. Söz konusu bu tablonun değiştirilmesi bölgede sürdürülebilir toprak verimliliğinin
korunması bakımından büyük bir önem taşımaktadır. Toprakların organik madde içeriklerinin artırılması ve
sürdürülebilir verimliliklerinin korunabilmesi için başta çiftlik gübresi olmak üzere çeşitli organik gübrelerin
kullanımının yaygınlaştırılması gerekmektedir.
Anahtar kelimeler: Tekirdağ, Kırklareli, Edirne, organik madde
Changing Trendy of Organic Matter Content in Trakya Region Soils Between 1984 and 2013 Years
Abstract: An investigated changing of trendy of organic matter content of Trakya Region soils between 1984 and
2013 years. For this purpose, TOVEP reports and GÜBRETAŞ soil analysis results were used for Tekirdağ, Edirne
and Kırklareli Provinces soils in this research. According to the results, insufficient organic matter ratio was
determined 78.8 % in 1984 and 81.6 % in 2013. On the other hand, sufficient organic matter ratio was obtained 4 %
in 1984 and 0.4 % in 2013. But, insufficient organic matter ratio may be higher than 81.6 %, nowadays. Because,
number of analyzed soil samples are high different between 1984 and 2013 years. These results have shown that the
organic matter content of Trakya Region soils decreased from 1984 to 2013. The reason of this result may be
monoculture agricultural system and not prevent of stubble fire in this region. This image is should be changed for
sustainable soil fertility. Some organic fertilizers, for example farm manure, should be used for the protection of
sustainability of soil fertility and organic matter content of the soils in Trakya Region.
Keywords: Tekirdağ, Kırklareli, Edirne, Organic matter.
GİRİŞ
Trakya Bölgesi’nin toplam alanı 2 440 000 hektar
olup bu alanın % 55’i tarım arazisi niteliğindedir. Bölge
tarım arazileri ülkemizin en verimli tarım topraklarını
oluşturmaktadır. Bölgede hakim bitki çeşitleri olarak
karşımıza çıkan buğday ve ayçiçeği ortalama verimi
Türkiye ortalamalarının çok üzerindedir. Bu durum bir
taraftan bölge tarımı için olumlu olarak kabul edilirken
diğer taraftan uzun yıllardır bölgede buğday- ayçiçeği
monokültür tarımının yapılmakta oluşu beraberinde bazı
tarımsal sorunları da gündeme taşımaktadır. Bu
sorunların başında da her yıl artarak daha yüksek
boyutlara ulaşmakta olan toprakların organik madde
yetersizliğidir.
Organik madde toprakta çok küçük bir bölümü
oluşturmakla birlikte toprakların verimliliği ve
üretkenliği için birincil derecede önem taşımaktadır.
Genel olarak tarım topraklarında organik madde
miktarının % 3’ün altında olması durumunda toprakta
*Sorumlu yazar: Adiloğlu, A., [email protected]
organik maddenin yetersiz olduğu kabul edilmektedir.
Trakya Bölgesi tarım topraklarının çok büyük bir
bölümünün organik madde miktarları günümüzde
oldukça yetersiz düzeylerdedir (Taşova ve Akın, 2013).
Topraktaki organik madde miktarı toprakların
fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerinde
doğrudan etkilidir. Toprakların bitki besin elementi
çeşitliliği ve düzeyleri, besin elementi tutabilme güçleri,
su tutma kapasiteleri ve iletim düzeyleri, iyi bir tohum
yatağının hazırlanabilmesi, iyi bir strüktür gelişimi,
topraktaki biyolojik aktivitenin düzeyi ve atmosferden
toprağa özellikle azotun sağlanabile gücü toprakların
organik madde miktarı ile doğrudan ilgilidir. Toprak
organik maddesi bir taraftan bitkiler için besin kaynağı
görevi yaparken, diğer taraftan toprakların fiziksel,
kimyasal ve biyolojik özelliklerinin ıslahı görevini de
yerine getirmektedir.
Toprakların organik madde miktarlarının belirli bir
düzeye kadar artırılması ile birlikte sürdürülebilir
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
45
verimlilikleri de artırılmış olmaktadır. Organik madde
miktarı yeterli düzeyde olan çoğu tarım topraklarının
özellikle mikro besin elementi miktarları da bitkiler için
çoğunlukla yeterli düzeylerde olabilmektedir. Organik
madde yetersizliğinde tarımsal üretimi artırmak için
daha fazla kimyasal gübrelerin kullanılması bir
zorunluluk halini almaktadır. Bu durum ise uzun vadede
ürünün kalitesini ve verimini olumsuz bir biçimde
etkilemektedir.
Toprak verimliliği üzerinde günümüze kadar
yapılmış olan birçok araştırmada toprakların verimlilik
kapasiteleri ile ürünün kalitesi ve miktarı topraktaki
organik madde miktarının artışı ile doğru orantılı olduğu
ortaya çıkarılmıştır (Skjemstad, 2002; Karaman ve ark,
2012). Bu nedenle toprakların organik madde
miktarlarının korunması ve artırılması günümüz modern
tarımında bir zorunluluk halini almıştır.
Topraklara ilave edilen çeşitli organik materyaller
bitki gelişimi üzerinde doğrudan etkilidir. Nitekim bu
konuda yapılan bir araştırmada (Tepecik ve ark. 2012),
topraklara artan miktarlarda ahır gübresi, Biofarm ve
Perlhumus uygulanarak ıspanak bitkisi yetiştirilmiştir.
Denemenin sonunda bitkinin N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu,
Zn ve Mn içeriklerinde önemli artışlar saptanmıştır.
Topraklara mineralize olmuş bir organik materyal
ilavesinin bitki besin elementlerinin yarayışlılığı
üzerindeki etkisinin incelendiği bir araştırmada
(Adiloğlu ve ark., 2012), artan miktarlardaki mineralize
üzüm posasının toprakların organik madde içerikleri,
azot kapsamları, yarayışlı fosfor içerikleri ile değişebilir
potasyum ve kalsiyum içeriklerinde önemli artışlar
olduğu görülmüştür.
BULGULAR ve TARTIŞMA
Trakya Bölgesi Topraklarının 1984 Yılındaki
Organik Madde İçerikleri
Trakya Bölgesi’nde yer alan Edirne, Kırklareli ve
Tekirdağ illerine ait toprakların organik madde içerikleri
ayrı ayrı ve genel olarak aşağıda değerlendirilmiştir.
Edirne ili topraklarının 1984 yılına ilişkin organik
madde içeriklerinin dağılımı şu şekildedir; yetersiz
düzeyde organik madde içeren topraklar % 85.2; orta
düzeyde organik madde içeren topraklar % 13.0 ve
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Organik madde ve özellikle organik maddenin ileri
derecede ayrışmış formu olan humus, topraktaki birçok
makro ve mikro bitki besin elementinin ana kaynağını
oluşturmaktadır. Topraktaki toplam azotun yaklaşık
olarak % 99’u, topraktaki fosforun % 33- 37’si ve
kükürt miktarının ise % 75’i organik madde içerisinde
yer almaktadır (Karaman ve ark., 2012).
Bitkilere her yıl mutlak surette uygulanması gereken
azotun topraktaki ana kaynağının organik madde olması
son derece önemlidir. Çünkü topraktaki çeşitli
kaynaklardan gelen organik madde miktarının
artırılması bitkilere daha az miktarda kimyasal gübre
kullanılması anlamına gelmektedir. Bu durum özellikle
ürünün kalitesinin artırılması ve tarımsal kaynaklı
olabilecek çevre kirliliğinin önlenmesi bakımından
büyük bir öneme sahiptir.
Bu araştırmada tarım toprakları için büyük bir
öneme sahip olan organik madde miktarının Trakya
Bölgesi’nde yer alan tarım topraklarında son 30 yıl
içerisindeki değişimi ortaya konulmuştur.
MATERYAL ve YÖNTEM
Bu çalışmada Trakya Bölgesi’nde yer alan Edirne,
Kırklareli ve Tekirdağ illerinde 1984 yılında Gıda tarım
ve Hayvancılık Bakanlığı tarafından yapılan toprak
analiz
sonuçlarına
göre
oluşturulan
TOVEP
raporlarından yararlanmıştır. Söz konusu bu raporlarda
Edirne iline ait 4868, Kırklareli iline ait 3324 ve
Tekirdağ iline ait 5031 toprak analizi sonucu olmak
üzere toplam 13223 adet toprak analizi sonuçlarından
yararlanılmıştır. 2013 yılında ise bölgede yer alan yine
aynı illerde GÜBRETAŞ tarafından yapılan toprak
analizi sonuçları kullanılmıştır.
yeterli düzeyde organik madde içeren topraklar ise %
1.8 düzeyindedir. Bu durum aşağıdaki Şekil 1.’ den de
görülmektedir.
Kırklareli ili topraklarının 1984 yılındaki organik
madde içerikleri incelendiğinde yetersiz düzeyde
organik madde içeren toprakların oranı % 73.2 iken,
orta düzeyde organik madde içeren topraklar ise % 20.7
değerinde ve yeterli düzeyde organik madde içeren
topraklar ise % 6.1 düzeyindedir (Şekil 2).
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
90
46
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
85,2
80
70
60
50
%
40
30
20
13
10
1,8
0
Yetersiz
Orta
Organik madde
İyi
Şekil 1. Edirne ili topraklarının organik madde içeriklerinin dağılımı (1984 yılı)
80
73,2
70
60
50
%
40
30
20,7
20
6,1
10
0
Yetersiz
Orta
İyi
Organik madde
Şekil 2. Kırklareli ili topraklarının organik madde içeriklerinin dağılımı (1984 yılı)
Tekirdağ ili topraklarının 1984 yılı organik madde
içeriklerinin değerlendirilmesinde, yetersiz düzeyde
organik madde içeren toprakların % 78.2, orta düzeyde
organik madde içeren toprakların % 17.9 ve yeterli
düzeyde organik madde içeren toprakların ise % 3.9
düzeyinde olduğu görülmüştür. Nitekim söz konusu bu
sonuçlar aşağıdaki Şekil 3.’ den de görülmektedir.
Trakya Bölgesi’nde 1984 yılında toprakların organik
madde yetersizliğinin en yüksek olduğu il % 85.2 değeri
ile Edirne olurken, yeterli düzeyde organik madde
içeren toprakların en yüksek olduğu ile ise % 6.1 değeri
ile Kırklareli ili olmuştur. Tekirdağ ili toprakları ise
organik madde içeriklerini dağılımı bakımından bu iki il
arasında yer almıştır.
Genel olarak 1984 yılına ilişkin olarak Trakya
Bölgesi topraklarının organik madde içerikleri
incelendiğinde; toprakların % 78.8’inde organik madde
yetersizliği belirlenirken, toprakların % 17.2’si orta
düzeyde ve % 4.0’ ü de yeterli düzeyde organik madde
içermektedirler (Şekil 4).
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
47
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
90
80
78,2
70
60
%
50
40
30
17,9
20
10
3,9
0
Yetersiz
Orta
İyi
Organik madde
Şekil 3. Tekirdağ ili topraklarının organik madde içeriklerinin dağılımı (1984 yılı)
90
80
78,8
70
60
%
50
40
30
17,2
20
10
4
0
Yetersiz
Orta
İyi
Organik madde
Şekil 4. Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içerikleri (1984 yılı)
Trakya Bölgesi Topraklarının 2013 Yılındaki
Organik Madde İçerikleri
Trakya Bölgesi topraklarının organik madde
içeriklerinin 2013 yılı değerleri incelendiğinde;
toprakların % 81.6’sında organik madde yetersizliği
belirlenirken, toprakların % 18.0’inde orta düzeyde
organik madde ve toprakların ancak % 0.4’ünde ise
yeterli düzeyde organik madde olduğu anlaşılmıştır.
Söz konusu bu bulgular Şekil 5’den de
görülmektedir.
SONUÇ ve ÖNERİLER
Trakya Bölgesi topraklarının organik madde
içeriklerinin son 30 yıl içerisindeki değişiminin
incelendiği bu çalışmada, geçen süre içerisinde
toprakların organik madde içeriklerinde belirgin bir
azalmanın olduğu saptanmıştır.
1984 yılında Trakya Bölgesi’nde yetersiz düzeyde
organik madde içeren toprakların oranı % 78.8
düzeyinde iken toprakların organik madde içerikleri
daha da azalmış ve söz konusu bu değer 30 yıllık bir
sürenin sonunda % 81.6 değerine yükselmiştir.
Bölgede yeterli düzeyde organik madde içeren
topraklar ise 1984 yılında % 4 iken bu değer de geçen
süre içerisinde azalmış ve 2013 yılında % 0.4’e
düşmüştür. Diğer taraftan Trakya Bölgesindeki tarım
topraklarındaki organik madde yetersizliğinin
boyutlarının % 81.6’dan daha yüksek olabileceği
düşünülmektedir.
Çünkü
bu
çalışmada
değerlendirmeye alınan 1984 ile 2013 yıllarında
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
48
analiz edilen toprak örneklerinin sayısı arasında
büyük farklılıklar mevcuttur.
Bu çalışmanın sonunda Trakya Bölgesi
topraklarının organik madde içeriklerinin 30 yıllık bir
süreç içerisinde hızla azaldığı saptanmıştır. Bölgedeki
topraklarda organik madde yetersizliğinin artış
sebeplerinin başında uzun yıllardır uygulanan
buğday- ayçiçeği monokültür tarım ile birlikte söz
konusu bu tarım sistemi sonucu arazide
parçalanmasının büyük bir sorun oluşturduğu anız
yangınlarının önlenememiş olması gelmektedir.
90
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Toprakların organik madde içerikleri bakımından
ortaya çıkan bu olumsuz tablonun değiştirilmesi
bölgede
sürdürülebilir
toprak
verimliliğinin
korunması bakımından büyük bir önem taşımaktadır.
Toprakların organik madde içeriklerinin artırılması
ve sürdürülebilir verimliliklerinin korunabilmesi için
başta çiftlik gübresi olmak üzere çeşitli organik
gübrelerin kullanımının yaygınlaştırılması ve
bölgedeki mevcut monokültür tarım sisteminden
öncelikli olarak vazgeçilmelidir.
81,6
80
70
60
%
50
40
30
18
20
10
0,4
0
Yetersiz
Orta
İyi
Organik madde
Şekil 5. Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içerikleri (2013 yılı)
KAYNAKLAR
Adiloğlu, A., Karaman, M.R., Adiloğlu, S. ve Karakaş,
Ö. 2012. Humik Madde Kaynağı Olarak Üzüm
Posası Uygulamasının Farklı Özellikteki Toprakların
Bazı Kimyasal Özellikleri Üzerine Etkisi. SAÜ Fen
Edebiyat Dergisi 14 (1): 317- 325.
Karaman, M.R., Brohi, A.R., Müftüoğlu, N.M., Öztaş, T
ve Zengin, M. 2012. Sürdürülebilir Toprak
Verimliliği (3. Baskı), Koyulhisar Ziraat Odası
Kültür Yayınları No: 1.
Skjemstad, J.O. 2002. Importance of Soil Organic
Matter Fractions to Crop Production, Soil Structure
and Soil Resilience. Grains Research and
Development Corporation Final Report CSO pp.1195.
Taşova, H. ve Akın, A. 2013. Marmara Bölgesi
Topraklarının Bitki Besin Maddesi Kapsamlarının
Belirlenmesi, Veri Tabanının Oluşturulması ve
Haritalanması. Toprak Su Dergisi, 2 (2): 83- 95.
Tepecik, M., Ongun, A.R., Okur, B., Bozkalfa, K ve
Eşiyok, D. 2012. Farklı Organik Materyallerin
Ispanak Bitkisinin (Spinacea oleraceae L.) Bazı
Besin Elementi, Kalite Öğeleri ve Verim Özellikleri
Üzerine Etkileri. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, 14
(1):243- 252.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
49
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Tekirdağ İlinde Karayolu Kıyısındaki Toprakların Organik Madde Miktarları
Sevinç ADİLOĞLU1*, M. Turgut SAĞLAM2
Namık Kemal Üniversitesi, Teknik Bilimler MYO, Seracılık Programı, Tekirdağ
2
Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Tekirdağ
1
Özet: Tekirdağ ilinde yapılan bu araştırmada, karayolu kenarlarındaki tarım arazilerinin organik madde miktarlarının
mevcut düzeylerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla 2013 yılı içerisinde karayolu kenarlarındaki özellikle tarla
bitkileri yetiştiriciliğinin yoğun olduğu 50 farklı tarım arazisinden toprak örneği alınmış ve organik madde miktarları
belirlenmiştir. Elde edilen bulgulara göre toprakların organik madde miktarlarının % 0.53 ile % 3.01 arasında değişim
gösterdiği görülmüştür. Söz konusu bu organik madde miktarlarının % 84 gibi büyük bir bölümünün yetersiz düzeyde
olduğu saptanmıştır. Araştırma alanlarındaki organik madde yetersizliğinin en önemli nedenleri arasında uzun yıllardır
bölgedeki ayçiçeği- buğday ekim münavebesi ve önlenemeyen anız yangınları başta gelmektedir. Toprak verimliliğinin
önemli bir göstergesi olan organik madde miktarının artırılması için çiftlik gübresi gibi organik gübrelerin
kullanılmasının özendirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.
Anahtar kelimeler: Tekirdağ, organik madde, karayolu, toprak verimliliği
Organic Matter Content of Near the Highway Soils in Tekirdağ Province
Abstract: It was investigated of organic matter content of Tekirdağ Province soils near motorway. For this purpose,
soil samples taken from 50 different agricultural areas in 2013 year, Tekirdağ and the organic matter content of the
soils samples were determined. According to the results, organic matter contents of soils samples were obtained
between 0.53 % and 3.01 %. Organic matter deficiency ratio was determined 84 % in research area soils. The reason
of this result may be wheat- sunflower growing for a long time and not prevent of stubble fire in this region. Farm
manure should be used for the increasing of the organic matter content of soils and sustainability of soil fertility of
this region soils.
Key words: Tekirdağ, organic matter, highway, soil fertility
GİRİŞ
Organik madde tarım alanlarına büyük bir bölümü
bitkisel kökenli olmak üzere hayvansal, evsel ve bazı
organik kökenli endüstriyel kaynaklardan ilave
edilmektedir. Toprağın miktar olarak küçük ancak, çok
önemli bir bölümünü oluşturan organik madde toprağın
birçok fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri
üzerinde doğrudan etkili olan bir materyaldir. Söz
konusu bu olumlu etkilerin başında topraklara besin
elementi sağlama kapasitesi, iyi bir strüktür gelişiminin
sağlanması, toprak mikroorganizmalarının aktiviteleri
ve çeşitliliği topraktaki organik madde miktarı ile
yakından ilişkilidir. Bu nedenle topraktaki organik
madde miktarı toprak verimliliği için son derecede
önemlidir. Organik madde toprakta katı kısım içerisinde
küçük bir bölümü oluşturmakla birlikte toprakların
sürdürülebilir verimliliği ve bitkisel üretim için büyük
bir öneme sahiptir. Trakya Bölgesi tarım topraklarında
olduğu gibi Tekirdağ ili tarım topraklarında da organik
madde yetersizliği yüksek boyutlardadır (Taşova ve
Akın, 2013). Toprakta organik madde miktarının artışı
ile verimlilik arasında sıkı bir ilişki mevcuttur. Bu
konuda yapılan bir araştırmada toprağa artan
miktarlarda organik materyal ilavesinin mısır bitkisinin
gelişimi, verimi ve bazı biyolojik karakterleri üzerinde
önemli artışlar sağladığı ortaya konulmuştur (Zengin ve
ark. 2012). Farklı fiziksel ve kimyasal özellikteki
topraklara artan miktarlarda organik materyal ilavesinin
bazı mikro besin elementlerinin yarayışlılığı üzerindeki
etkisinin incelendiği altı aylık bir inkübasyon
denemesinde, mineralize üzüm posasının toprakların
bitkilere yarayışlı Fe, Cu, Zn ve Mn içerikleri üzerinde
*
Sorumlu yazar: Adiloğlu, S., [email protected]
istatistiksel olarak önemli artışlar sağladığı ortaya
konulmuştur (Adiloğlu ve ark., 2012). Bu sonuç organik
atıkların bir toprak düzenleyicisi olmasının yanında aynı
zamanda bitkiler için birer besin kaynağı olduğunun da
bir göstergesidir. Demirtaş ve ark. (2014)’e göre
organik madde yetersizliği görünle tarım topraklarına en
ekonomik ve hızlı çözüm yollarından birisi de
topraklara hümik asit ilavesidir. Tekirdağ ilinin toplam
yüzölçümü 6 313 000 dekar olup bunun 3 770 547
dekarı (% 59.73) tarım alanıdır. Bu miktar tarım
arazisinin % 90’nın üzerindeki büyük bir bölümünde
toprak işlemeli tarla tarımı yapılmaktadır. Tarla bitkileri
ekim alanları il genelinde 3 665 057 dekarlık bir alanı
kapsamaktadır. Tarla bitkileri tarımında ilk sırayı ise 10
475 905 dekar ile ayçiçeği ve kanola gibi yağ bitkileri
ve ikinci sırayı ise 2 031 871 dekar ile tahıl yetiştiriciliği
almaktadır (Anonim 2012).Araştırmaya ait toprak
örneklerinin alındığı Çorlu, Çerkezköy ve Saray
ilçelerinin tarım alanları ise sıra ile 633 888 dekar, 131
851 dekar ve 315 434 dekar şeklindedir. Yukarıdaki
istatistiki bilgilerden anlaşılacağı üzere Tekirdağ ili
topraklarının büyük bir bölümü ekili ve dikili olmak
şekilde tarım alanlarından oluşmaktadır.
Bu araştırmada, Tekirdağ ilinde TEM Otoyolunun
kenarlarında yer alan ve yoğun toprak işlemeli tarımın
yapıldığı tarım topraklarının organik madde içerikleri
alınan toprak örnekleri ile incelenmiştir. Elde edilen
bulgulara göre söz konusu tarım alanlarının organik
madde içeriklerinin yeterli olup olamadığının
değerlendirilmesi yapılmıştır.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
50
MATERYAL ve YÖNTEM
Araştırmada kullanılan toprak örnekleri Tekirdağ
ilinin Çorlu, Çerkezköy ve Saray ilçelerinin otoban
kenarlarındaki 13 farklı köye ait tarım alanlarından ve
50 farklı örnekleme noktasından Jackson (1967)’ye göre
alınmıştır. Toprak örneklerinin alındıkları yerlere ilişkin
bazı bilgiler aşağıda Çizelge 1’de verilmiştir. Araştırma
alanlarından alınan toprak örnekleri Kırklareli il
Çizelge 1. Araştırma alanındaki toprak örnekleme yerleri.
No
İlçesi
Köyü
1
Çorlu
Pınarbaşı
No
2
Çorlu
Pınarbaşı
3
Çorlu
İğneler
4
Saray
Beyazköy
5
Saray
Beyazköy
6
Çorlu
Ahimehmet
7
Çorlu
Ahimehmet
8
Saray
Göçerler
9
Saray
Göçerler
10
Çorlu
Bakırca
11
Çorlu
Bakırca
12
Çorlu
Ulaş
13
Çorlu
Ulaş
14
Çorlu
Karamehmet
15
Çorlu
Karamehmet
16
Çorlu
Yulaflı
17
Çorlu
Yulaflı
18
Çorlu
Velimeşe
19
Çorlu
Velimeşe
20
Çerkezköy
Veliköy
21
Çerkezköy
Veliköy
22
Çerkezköy
Kızılpınar
23
Çerkezköy
Kızılpınar
24
Çorlu
Seymen
25
Çorlu
Seymen
26
Çorlu
Seymen
27
Çorlu
Seymen
28
Çerkezköy
Kızılpınar
29
Çerkezköy
Kızılpınar
30
Çerkezköy
Veliköy
31
Çerkezköy
Veliköy
32
Çorlu
Velimeşe
33
Çorlu
Velimeşe
34
Çorlu
Yulaflı
35
Çorlu
Yulaflı
36
Çorlu
Karamehmet
37
Çorlu
Karamehmet
38
Çorlu
Ulaş
39
Çorlu
Ulaş
40
Çorlu
Bakırca
41
Çorlu
Bakırca
42
Saray
Göçerler
43
Saray
Göçerler
44
Çorlu
Ahimehmet
45
Çorlu
Ahimehmet
46
Saray
Beyazköy
47
Saray
Beyazköy
48
Çorlu
İğneler
49
Çorlu
Pınarbaşı
50
Çorlu
Pınarbaşı
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
sınırından İstanbul il sınırına kadar olan Tekirdağ ili
sınırları içerisinde doğrusal bir numara yöntemi ile
simetrik olarak alınmış ve örnekleme yerlerinin ayrıntılı
görünümü aşağıda Şekil 1’de verilmiştir. Araştırmada
kullanılan toprak örneklerinin organik madde miktarları
Sağlam (2012) tarafından önerilen Smith-Weldon
yöntemi ile belirlenmiş ve Alpaslan ve ark. (2005)’e
göre değerlendirilmiştir.
Lokal adı
Kavaklık
Suyolu
Karaağaç
Karaağaç
Meşelik
Meşelik
Köyyolu
Küçükmera
Gaziler
Tepelik
Bağlık
Kurtöldü
Kurt
Tarla
Yolüstü
Tepelik
Sırt
Gölyanı
Göl
Mera
Mera
Demirkapı
Elmastepe
Çallıdere
Dere
Dere
Çallıdere
Elmastepe
Demirkapı
Mera
Mera
Göl
Gölyanı
Sırt
Tepelik
Yolüstü
Tarla
Kurt
Kurtöldü
Bağlık
Tepelik
Gaziler
Küçükmera
Köyyolu
Meşelik
Meşelik
Karaağaç
Karaağaç
Suyolu
Kavaklık
Bitki
Ayçiçeği
Ayçiçeği
Buğday
Ayçiçeği
Ayçiçeği
Buğday
Kanola
Buğday
Ayçiçeği
Ayçiçeği
Kanola
Ayçiçeği
Kanola
Buğday
Buğday
Ayçiçeği
Arpa
Ayçiçeği
Buğday
Buğday
Ayçiçeği
Buğday
Ayçiçeği
Buğday
Buğday
Buğday
Kanola
Buğday
Buğday
Ayçiçeği
Ayçiçeği
Arpa
Buğday
Kanola
Ayçiçeği
Ayçiçeği
Ayçiçeği
Buğday
Ayçiçeği
Buğday
Kanola
Buğday
Ayçiçeği
Ayçiçeği
Buğday
Ayçiçeği
Buğday
Buğday
Kanola
Ayçiçeği
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
51
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Şekil 1. Toprak örneklerinin coğrafi konumu
BULGULAR ve TARTIŞMA
Tekirdağ ili otoban kenarlarındaki tarım arazilerinde
alınan toprak örneklerinin organik madde miktarları
Çizelge 2’de sunulmuştur. Çizelge 2’den anlaşılacağı
üzere toprakların organik madde miktarları en yüksek
değer olarak % 3.01’e ulaşmıştır. Toprak örneklerinde
en düşük organik madde miktarı ise % 0.53 olarak
ölçülmüştür.
Toprak örnekleri organik madde miktarları
bakımından bir değerlendirmeye tabi tutulduğunda
(Alpaslan ve ark., 2005) araştırma bölgesi topraklarının
% 84 gibi çok büyük bir kısmının organik madde
miktarlarının yetersiz düzeyde olduğu anlaşılmıştır. Bu
sonuç, Tekirdağ ilini de kapsayan Trakya Bölgesi tarım
alanlarında daha önceden yapılan bazı araştırmalar ile
ortaya konulan (Eyüpoğlu, 2002; Adiloğlu ve ark. 2011)
organik madde yetersizliğinin bu araştırma ile araştırma
bölgesinde bir kez daha karşımıza çıktığını
göstermektedir.
Araştırma alanı topraklarının organik madde
içerikleri
Alpaslan
ve
ark.,
(2005)’e
göre
değerlendirildiğinde toprakların % 40’ ı “çok az”, % 44’
ü “az’, % 14’ ü “orta” ve % 2’ si ise “ yüksek” düzeyde
organik madde içermektedir (Şekil 2).
Topraklar üzerinde uzun yıllardan beri yapılan
çalışmalar, toprak verimliliği ve ürün verme
kapasitelerinin, içerdikleri organik madde miktarı ile
doğru orantılı olduğunu ortaya koymuştur. Nitekim
çiftçiler, genellikle humus ve organik madde içeriği
yüksek olan koyu renkli toprakları verimli topraklar
olarak tanımlamışlardır. Yapılan bilimsel araştırmalar
da bu tür toprakların, genellikle açık renkli topraklardan
daha verimli olduklarını doğrulamıştır (Karaman ve ark.
2012).
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
52
Çizelge 2. Toprak örneklerinin organik madde içerikleri, %
Toprak no
Org. madde
1
1.83
2
0.97
3
1.77
4
1.80
5
2.21
6
0.97
7
1.55
8
0.72
9
0.91
10
3.01
11
1.94
12
0.86
13
1.83
14
1.66
15
1.52
16
0.97
17
0.72
18
0.53
19
1.50
20
2.41
21
1.80
22
1.94
23
1.58
24
1.66
25
1.37
Min.
Max
50
45
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Toprak no
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
0.53
3.01
Org. madde
2.11
1.74
0.80
1.19
0.88
1.05
0.80
0.97
0.83
1.52
1.61
2.00
1.50
1.52
2.04
2.25
1.80
2.08
2.05
1.80
2.46
2.11
2.08
0.91
0.72
44
40
40
35
30
% 25
20
14
15
10
2
5
0
Çok az
Az
Orta
Organik madde
Şekil 2. Tekirdağ ili topraklarının organik madde içerikleri.
Yüksek
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
53
SONUÇ ve ÖNERİLER
Bu araştırmadan elde edilen bulgulara göre Tekirdağ
ili topraklarının büyük bir bölümünde organik madde
yetersizliği mevcuttur. Toprakların verimliliklerinin bir
göstergesi olan organik madde yetersizliği bölge tarımı
için önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır.
Nitekim bölge çiftçileri söz konusu bu organik madde
yetersizliğinin bitkiler üzerindeki olumsuz etkilerini
ortadan kaldırabilmek için birim alana daha fazla
kimyasal gübre uygulama yoluna gitmektedirler. Bu
durum da ürünün kalite veriminde azalmalara neden
olabildiği gibi önemli bazı önemli ve ciddi çevre
sorunlarına de neden olabilmektedir.
Bu nedenle bölge topraklarının organik madde
miktarlarının daha da azalmasının önlenebilmesi için
öncelikli olarak Tekirdağ ili tarımındaki buğdayayçiçeği ürün deseninin değiştirilmesi ve münavebeye
başka alternatif bitkilerin de alınması bir zorunluluktur.
Diğer taraftan toprakların çok büyük bir bölümünde
yetersiz durumda olan organik madde miktarının
artırılması için başta çiftlik gübresi olmak üzere organik
gübrelerin yörede kullanılmasının yaygınlaştırılması
gerekir. Ayrıca son yıllarda azalmış olmakla birlikte
anız yangınlarının azaltılması veya sonlandırılması için
başta çiftçilerin eğitilmesi olmak üzere gerekli her türlü
önlemin alınması gerekir.
KAYNAKLAR
Adiloğlu, A., Adiloğlu, S., Bellitürk, K., Karakaş, Ö.,
Sümer, A., Gönülsüz, E. ve Sarı, H., 2011. Tekirdağ
ili kıyı şeridi topraklarında ağır metal kirliliği. Kıyı
Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü
Sempozyumu, s: 351-365, 17- 20 Kasım, Tekirdağ.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Adiloğlu, S., Karakaş, Ö. Karaman, M.R., Adiloğlu, A.
ve Gönülsüz, E., 2012. Humik madde kaynağı olarak
üzüm posası uygulamasının farklı özellikteki
toprakların bazı mikro element (Fe, Cu, Zn, Mn)
içeriklerine etkisi. SAÜ Fen Ed. Der. 14 (1): 327334.
Alparslan, M., Güneş, A. ve İnal, A., 2005. Deneme
Tekniği. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın
No:1543, Ankara.
Anonim,. 2012. Tekirdağ ili 2011 yılı Tarım Raporu.
GTHB İl Müdürlüğü Yayınları, 193 s, Tekirdağ.
Demirtaş, E.I., Öktüren Asri, F., Arı, N., 2014.
Domatesin beslenme durumu, verimi ve kalite
özelliklerine hümik asitin etkileri. Derim, 31(1):1-16.
Eyüpoğlu, F., 2002. Türkiye gübre gereksinimi,
tüketimi ve geleceği. Köy Hizm. Gen. Müd. Genel
Yay. No: 2, Ankara.
Jackson, M. L., 1967. Soil Chemical Analysis
Handbook. Micro-Macro Publishing, Inc, USA.
Karaman, M.R., Brohi, A.R., Müftüoğlu, N.M., Öztaş, T
ve Zengin, M., 2012. Sürdürülebilir Toprak
Verimliliği (3. Baskı), Koyulhisar Ziraat Odası
Kültür Yayınları No: 1.
Sağlam, M.T., 2012. Toprak ve Suyun Kimyasal Analiz
Yöntemleri. Namık Kemal Üniversitesi, Yayın No:
2, Tekirdağ.
Taşova, H. ve Akın, A., 2013. Marmara Bölgesi
topraklarının bitki besin maddesi kapsamlarının
belirlenmesi, veri tabanının oluşturulması ve
haritalanması. Toprak Su Dergisi, 2 (2): 83- 95.
Zengin, M. Karaman, M.R. ve Gezgin, S., 2012. Hümik
asit ve kimyasal gübre uygulamalarının mısırda
verim ve verim unsurları üzerine etkileri. SAÜ Fen
Edebiyat Dergisi 14 (1): 373- 381.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
54
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Türkiye’deki Bazı Linyit Yataklarında Gelişen Leonardit Oluşumlarının İncelenmesi *
Aydın ADİLOĞLU1**, Metin TURAN3, Mehmet Rüştü KARAMAN2
Mümin DİZMAN3, Hüseyin YALÇIN4, Saniye DEMİR5
1
Namık Kemal Üniv. Ziraat Fak. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Tekirdağ
2
Yüksek İhtisas Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, Ankara
3
Yeditepe Üniversitesi, Müh. ve Mim. Fak. Genetik ve Biyomüh. Bölümü, İstanbul
4
Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Müh. Bölümü, Sivas
5
Gaziosmanpaşa Üniv. Ziraat Fak., Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Tokat
Özet: Bu çalışma, Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu ruhsatlı işletme alanları içerisinde bulunan linyit yatakları
üzerinde gelişen leonardit malzemenin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri ile organik gübre olarak kullanım
potansiyellerinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Araştırmada, Tekirdağ-Saray, Adana-Tufanbeyli, KonyaBeyşehir, Bursa-Davutlar, Balıkesir-Balya leonardit yataklarından alınan leonardit örnekleri kullanılmıştır.
İncelenen alanlardan alınan leonardit örneklerinde kimi fiziksel, kimyasal ve minerolojik analizlerle birlikte, humik
asit ve hormonel içerikler belirlenmiştir. Örneklerde ayrıca, humik madde çözünürlük testleri yapılmış ve ağır metal
içerikleri de belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, incelenen parametreler yönünden maden yatakları arasında
önemli farklılıklar olduğu, humik asit, organik asit, hormon içerikleri, FTIR spektrumları, besin elementi ve diğer
ağır metal içeriklerinin örnekleme alanı ve jeolojik oluşuma göre önemli düzeyde değiştiği belirlenmiştir.
Anahtar kelimeler: Leonardit, humik madde, amino asit, hormon
Investigation of Developing Lignite Formation at Some Lignite Lodes in Turkey
Abstract: This research was made for the aim of clarifying the usage potantial of developing leonardite material as
organic fertiliser with the physical, chemical and mineralogic properties. In this research, the samples that taken
from Tekirdağ-Saray, Adana-Tufanbeyli, Konya-Beyşehir, Bursa-Davutlar, Balıkesir-Balya leonardite samples were
used. Humic acid and hormonal contents were identified with some physical and mineralogical analyses from
leonardite samples that taken from researched fields. Additionally at the samples, humic material resolution tests are
made and the heavy metal contents were identified. According to result of the research, at the side of the researched
parameters, the important differences between the ore beds, humic acide, organic acide, the hormone contents, FTIR
spectrums, nutrient element and the other heavy metal contents’ sampling area and according to geological
formation changes in an important level were identified.
Key words: Leonardite, humic material, amino acide, hormone
GİRİŞ
Kömürde meydana gelen en önemli kimyasal
değişimlerden birisi tarımın kara altını olarak
isimlendirebileceğimiz
leonarditin
oluşumudur.
Leonardit; düşük ısıl ve rank değerine sahip,
olgunlaşmamış ve yüzeye çok yakın linyit yatakları
üzerinde gelişen ve linyitin yüzey basıncı altında yüksek
derecede okside olmuş özel bir kömür çeşididir
(Kalaitzidis, 2003). Linyit havzalarının üst bölgeleri,
geçirdikleri oksitlenme süreci ve humus tortulaşmasına
bağlı olarak leonardit özelliği taşımaktadır (Fong ve
ark., 2006). Leonarditi linyitten ayıran en önemli fark
oksijen yüzdesinin fazla olması ve yakıt olarak
kullanılma olanağının bulunmamasıdır (Engin ve
Cöcen, 2012).
Leonardit, organik madde kaynağı olarak çok ilginç
bir keşfedilme tarihine sahiptir. 1940 ve 1950’lerde
bilim adamları toprak ve bitkilerden doğal olarak
meydana gelen katı hümik asitin yararlarını araştırırken,
bazı bilim adamları da kömür madenciliği endüstrisinde
yüksek oksidasyonlu linyitin (Leonardit) hümik asitçe
zengin olduğunu ve bundan dolayı önemli bir ekonomik
değere sahip olduğunu ortaya çıkarmışlardır. Devam
eden araştırmalar sonucunda, yerbilimci Dr. A.G.
Leonard, Kuzey Dakota’da yüksek oksidasyona sahip
linyit kömürünü leonardit olarak adlandırmıştır (Odzoba
ve ark., 2001). Leonardit adı ABD ve dünyanın pek çok
ülkesinde genellikle kabul edilmekle beraber bazı
ülkelerde Humat, Organik Humat, Humalit veya Humus
olarak da adlandırılmaktadır.
Ülkemizde 1990’lı yıllardan beri diğer organik
materyallere ilaveten leonardit kullanımı yaygınlaşmaya
başlamıştır. Özellikle tarımsal alanlarda verimi artıran
bir organik gübre olmasından dolayı, organik maddece
fakir olan ülkemiz tarım toprakları için son derece
önemli bir tarımsal girdidir. Genellikle ithal edilerek
temin edilen leonarditin ülkemizdeki yataklarında
gerekli çalışmaların yapılarak elde edilmesi daha doğru
olacaktır (İlhan, 1993; Karaman ve ark., 2012; Turan ve
ark., 2013; Yürek ve ark., 2013). Toprakla leonardit
*Bu çalışma TKİ Etüt Proje ve Tesis Dairesi Başkanlığınca desteklenmiştir.
**Sorumlu yazar: Adiloğlu, A., [email protected]
I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
55
arasındaki en önemli fark bitki besin elementleridir.
Leonardit materyali bitki besin elementleri bakımından
toprakla kıyaslandığında, fosfor (P 2O5) yönünden
yüksek, potasyum (K) bakımından fakirdir, kalsiyum
karbonat içerikleri çok yüksek, toprak reaksiyonları
(pH) nötr civarındadır. Mikro elementlerden bitki
tarafından alınabilir Fe, Mn, Cu, Zn elementleri yeter
düzeydedir. Leonardit materyali bitki gelişimini
engelleyecek düzeyde bor içermemektedir (Erkoç,
2009).
Hümik yüzeyler (Leonardit), peat ve kahverengi
kömürde oldukça yüksek miktarlarda bulunur. Oluşumu
milyonlarca yıl öncesi bitki ve hayvan kalıntılarının
sıcaklık, basınç, oksidasyon ve çok özel şartlar
gerektirdiğinden doğada nadir olarak oluşur ve kalitesi
bölgeden bölgeye değişir (Demir ve ark., 2013). Yüksek
kalitede bir leonarditte hümik asit içeriği, organik
madde miktarı, pH değeri, C/N oranı, özgül ağırlık ve
bazik çözeltide yüksek çözünürlük derecesi önemli
parametreleridir. Yoğunluğu 0.75–0.85 gr/cm3, pH
değeri ise 3–5 arasında değişmektedir. %1 lik KOH,
NaOH çözeltilerinde çözünürlüğü yüksek, sudaki
çözünürlüğü ise düşüktür (Olivella ve ark., 2002).
Leonardit ile ilgili bilimsel çalışmalar çok yeni olması
nedeniyle teknik olarak çok net bir sınıflandırma
bulunmamaktadır. Bununla birlikte genel olarak; yüksek
kaliteli leonarditlerde % 65-85 humik asit, organik
madde miktarının minimum %65, pH değerinin 4, C/N
oranının 17, özgül ağırlığın 0.8 gr/cm3 ve bazik
solüsyonda yüksek çözünürlük özelliklerinin bulunduğu
bildirilmiştir (Anonim, 2007).
Leonardit, toprak düzenleyicisi olarak doğrudan ve
dolaylı olmak üzere iki şekilde etki yapar. Toprağın
tekstürünü geliştirerek killi toprakların gevşemesini ve
havalanmasını sağlar ve tohum temasını artırır. Agregat
stabilitesini artırdığından dolayı su tutma kapasitesini
geliştirir ve yüzey akışını azaltır. Yılmaz ve ark. (2008),
yaptıkları denemede değişik kökene sahip üç adet
organik materyalin (işlenmiş tavuk gübresi, çöp
kompostu, leonardit) toprağın agregat büyüklük
dağılımı
ve
dayanıklılığı
üzerine
etkilerini
araştırmışlardır. Yedi aylık bir inkübasyon periyodu
sonunda elde edilen bulgulara göre, uygulamaların
toprağın agregat büyüklük dağılımı ve dayanıklılığı
üzerine etkisi değişik agregat boyutlarında farklı
düzeylerde gerçekleşmiştir. Çalışmada, organik
materyallerin toprağa düzenli uygulanması ile agregat
büyüklük dağılımında ve agregat dayanıklılığında
önemli değişimlerin elde edildiğini tespit edilmişlerdir.
Delfine ve ark. (2005), hümik asitin yapraktan
uygulanmasının
bitki
gelişimine
fotosentetik
metabolizmaya ve durum buğdayının dane kalitesine
olan etkilerini belirlemek amacıyla, yapraktan hümik
asit uygulaması ile dikim, köklenme ve gövde gelişimi
esnasında mineral azot gübrelemesinin ve amonyum
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
nitrat solusyonu olarak azotun yapraktan uygulamasını
karşılaştırmıştırlar. Hümik asitin yapraktan uygulanması
kontrol ve toprağa gübre olarak azot uygulamasına göre
bitki kuru madde miktarında bir artış sağlanmıştır. Bu
etki dane verimi ve dane protein içeriğine denemenin
sürdüğü her iki yılda da gözlenmiştir. Sonuç olarak
hümik asitin durum buğdayının bitki gelişimine dane
verimine ve kalitesine ve fotosentetik metabolizmalarını
kısmi artırıcı etkileri olduğu belirtilmiştir.
Bu araştırmada Türkiye Kömür İşletmeleri
Kurumu’nun (TKİ) ruhsatlı alanlarından Bursa Davutlar, Balıkesir-Balya, Adana-Tufanbeyli, TekirdağSaray ve Konya-Beyşehir leonardit yataklarından alınan
örneklerin bazı, kimyasal, mineralojik ve hormonal
özellikleri incelenmiştir.
MATERYAL ve YÖNTEM
Bu araştırmada; Türkiye Kömür İşletmeleri’nin
ruhsatlı alanlarında bulunan Bursa -Davutlar, BalıkesirBalya, Adana-Tufanbeyli, Tekirdağ-Saray ve KonyaBeyşehir kömür sahalarında yer alan leonardit yatakları
incelemeye alınmış ve söz konusu yataklardan leonardit
örneklemesi yapılmıştır. Laboratuvara getirilerek
analizlere hazır hale getirilen leonardit örneklerinde;
organik karbon (Nelson ve Sommers 1982), Humik asit
(Anonim 1988), pH (McLean, 1982), Katyon Değişim
Kapasitesi (Rhoades, 1982a), Değişebilir katyonlar (Na,
K, Ca ve Mg) (Rhoades, 1982), Fosfor (Olsen ve ark.,
1954), Elektriksel iletkenlik, (Demiralay, 1993),
alınabilir mikro elementler (Fe, Mn, Zn, Cu) (Lindsay
ve Norvell, 1978), yarayışlı B (AOAC, 2005), toplam N
(Bremmer, 1982) analizleri yapılmıştır. Örneklerin
besin element içerikleri nitrik asit-hidrojen peroksit
(2:3) asit ile 3 farklı adımda (1. adım; 145 ºC’de % 75
mikrodalga gücün de 5 dakika, 2. adım; 180 ºC’de % 90
mikrodalga gücünde 10 dakika ve 3. adım 100 ºC’de %
40 mikrodalga gücünde 10 dakika) 40 bar basınca
dayanıklı mikrodalga yaş yakma ünitesine tabi
tutulduktan sonra ICP OES spektofotometresinde
belirlenmiştir (Mertens, 2005). Örneklerde indol asetik,
giberallik, salisilik ve absisik asitlerin analizleri (HPLC
yöntemi) (Horgan ve Kramers, 1979; Koshimizo ve
Iwamura, 1986; Morris ve ark., 1990) yapılmıştır.
Örneklerin serbest amino asit kompozisyonunun
belirlenmesinde ise Aristoy ve Toldra (1991) ve
Antoine ve ark. (1999)’da verilen yöntemler esas
alınmıştır. Amino asit tayini phenylisothiocyanate
(PITC) ile kolonlarda ayırma işlemi ile belirlenmiştir.
Hormonal analizler için örneklerde ekstraksiyon ve
saflaştırma işlemleri Kuraishi ve ark. (1991) ve Battal
ve Tileklioğlu (2001) metotlarına göre yapılmıştır.
Hormon analiz yönteminde yüksek performanslı sıvı
kromatografisi (HPLC) yöntemi kullanılmıştır.
I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
56
BULGULAR ve TARTIŞMA
Farklı beş bölgeden alınan leonardit örneklerinde
ortalama Uv spektra sonuçları Çizelge 1’de verilmiştir.
Leonardit
örneklerinde
gözlenen
çıkıntıdaki
değişikliklerin nedeni olarak aromatik bileşiklerin
konsantrasyonlarındaki değişiklikler gösterilmiştir.
Neticede, bu değişiklikler humifikasyon sürecindeki
farklılığın karakteristik yapısından ileri gelmektedir.
Diğer taraftan aynı leonardit örneklerinin bazı ortalama
kimyasal analiz sonuçları ise aşağıdaki Çizelge 1’de
verilmiştir.
Çizelge 2 incelendiğinde leonardit örneklerinin
kimyasal özellikleri arasında önemli farklılıkların
mevcut olduğu görülmektedir. Araştırma sonuçlarına
göre en yüksek HA ve FA içeriklerine AdanaTufanbeyli ve Konya-Beyşehir yöresi leonardit
örneklerinde rastlanmış, bunu sırasıyla Bursa-Keleş,
Tekirdağ-Saray, Balıkesir-Balya yöreleri takip etmiştir.
Leonardit örneklerinin tarımsal potansiyeli açısından
humik-fulvik içerikleri oldukça önemlidir. Nitekim
humik maddenin yapısında yer alan küçük moleküler
yapılı fulvik ve humik asitlerin bitki köklerince daha
rahat absorbe edildiği ve mikrobesin elementi
yarayışlılığını da artırdığı bildirilmiştir (Pettit, 2006).
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Genel olarak; düşük kaliteli (% 35-50 humik asit,
organik madde miktarı minimum %35, pH değeri 6.5,
C/N oranı 21, özgül ağırlık 1.4 gr/cm3, bazik solüsyonda
düşük çözünürlük), orta kalite (% 50-65 humik asit,
organik madde miktarı minimum %50, pH değeri 5.5,
C/N oranı 19, özgül ağırlık 1.2 gr/cm3, bazik solüsyonda
orta çözünürlük), yüksek kalite (% 65-85 humik asit,
organik madde miktarı minimum %65, pH değeri 4,
C/N oranı 17, özgül ağırlık 0.8 gr/cm3, bazik solüsyonda
yüksek çözünürlük) kalite sınıflaması yapılmıştır
(Anonim, 2007). Buna göre, inceleme yapılan leonardit
yataklarının büyük bölümünün düşük ve orta kalitede
olduğu görülmektedir.
Araştırmaya konu olan leonardit örneklerinin
ortalama 22 farklı amino asit belirlenmiş ve örneklerin
amino asit içerikleri Çizelge 3’de görülmektedir.
Çizelge 3’e göre leonardit örneklerinin amino asit
içerikleri
bölgelere
göre
önemli
farklılıklar
göstermektedir. Leonardit örneklerinin ortalama organik
asit içerikleri Çizelge 4’ de ve bazı makro ve mikro
besin elementi içerikleri ise Çizelge 5’de verilmiştir.
Söz konusu çizelgeler incelendiğinde leonardit
örneklerinin organik asit ve besin elementi içeriklerinin
yüksek değerlerde olduğu anlaşılmaktadır.
Çizelge 1. Farklı beş ocaktan alınan 30’ar adet leonardit örneğinin ortalama UV- spektra sonuçları (n=30)
Örnekleme yeri
365 nm
465 nm
665 nm
E4/E6
Adana-Tufanbeyli
0.452
0.277
0.215
1.29
Balıkesir-Balya
0.625
0.284
0.185
1.54
Bursa-Davutlar
0.336
0.196
0.199
0.98
Konya-Beyşehir
0.233
0.146
0.143
1.02
Tekirdağ-Saray
0.372
0.232
0.194
1.20
Çizelge
2.
Farklı
beş
ocaktan
alınan
30’ar
adet
kimyasal analiz sonuçları (n=30)
Örnekleme yeri
Nem %
Kül %
S%
Adana/Tufanbeyli/Yamanlar
Konya/Beyşehir/Bademli
Bursa/Keles/Davutlar
Tekirdağ/Saray
Balıkesir/Balya/Mancılık
leonardit
örneğinin
ortalama
U.M.%
HA %
O.M.%
63.10
52.40
39.42
30.60
36.80
Örnekleme yeri
41
48
31
45
5
C%
28
25
26
16
45-65
pH
2.1
1.1
4.5
1.9
N%
24
24
20
22
EC dS/cm
59.50
42.40
27.28
24.45
22.40
KDK mol/kg
Adana/Tufanbeyli/Yamanlar
Konya/Beyşehir/Bademli
Bursa/Keles/Davutlar
Tekirdağ/Saray
Balıkesir/Balya/Mancılık
36.50
30.39
22.86
17.74
21.34
4.8
4.2
4.6
5.0
4.7
3.25
2.32
1.67
1.43
1.64
1210
1050
1037
985
968
205
184
160
134
152
I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
57
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Çizelge 3. Farklı beş ocaktan alınan 30’ar adet leonardit örneğinin ortalama amino asit analiz sonuçları (n=30)
Glutamate
Asparagine
Serine
Glutamine
Histidine
Glycine
Theonine
Arginine
Alanine
Tyrocine
Beyşehir
285
2865
102
241
145
2415
26
15
78
1012
286
Davutlar
312
3215
214
365
185
2744
25
26
81
915
451
Tufanbeyli
457
4122
512
369
214
3266
38
27
115
1865
415
Balya
341
4211
415
341
514
2845
62
35
91
1754
312
Saray
541
5241
311
425
352
3166
84
74
110
1241
612
Amino asit
pmol/ul
Beyşehir
Cystine
Valin
Methionine
Tryptophan
Phenylalanine
İsoluecine
Leucine
178
652
245
41
288
17
296
Davutlar
142
542
269
57
312
84
Tufanbeyli
362
1026
322
169
325
Balya
285
912
301
142
Saray
375
875
451
178
Lysine
Hydroxyproline
Sarcosine
Proline
514
85
415
202
341
415
241
558
312
124
541
1124
952
844
451
302
102
415
1026
845
462
352
415
165
235
845
415
625
411
Çizelge 4. Farklı beş ocaktan alınan 30’ar adet leonardit örneğinin ortalama organik asit analiz sonuçları (n=30)
Propionic
acid
Tartaric
acid
Bütyric
acid
Malonic
acid
Malic
acid
Lactic
acid
Citric
acid
Maleic
acid
Fumaric
acid
Succinic
acid
Beyşehir
6852
5124
1542
7569
1754
1125
14514
5026
8415
546
13652
Davutlar
5685
4854
1245
7874
1854
1542
13698
5266
8865
611
12458
Tufanbeyli
7254
5698
1854
8214
1965
1266
15628
7541
10241
687
12366
Balya
7745
5548
1912
6542
2245
1653
14522
7814
9241
415
11524
Saray
6542
5865
1544
7125
1847
1458
15698
6211
9877
815
13698
mg/kg
P
K
Ca
Mg
S
Na
B
Fe
Zn
Cu
Mn
Mo
Beyşehir
1425
4152
10251
1254
2214
124.52
65.23
12.53
15.62
21.45
36.52
4.25
Davutlar
Tufanbeyli
1542
2215
5122
7541
10695
11263
1451
1685
2231
2652
154.00
102.36
55.42
41.25
15.42
26.53
20.18
24.55
27.51
16.52
45.62
30.14
5.41
3.42
Balya
1754
5698
9854
1241
1854
186.52
72.36
20.11
21.59
14.59
41.50
5.44
Saray
1263
4155
8411
1152
1415
136.25
41.52
16.85
14.11
13.29
8.65
2.41
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Çizelge 5. Farklı beş ocaktan alınan 30 ‘ar adet leonardit örneğinin ortalama besin elementi analiz sonuçları (n=30).
57
Oxalic
acid
Research Article
Organik asit, ng/ul
I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
Aspartate
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
Amino asit, pmol/ul
I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
58
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Çizelge 6. Farklı beş ocaktan alınan 30 ‘ar adet leonardit örneğinin ortalama hormon analiz sonuçları (n=30)
Hormon, ng/ul
Giberallic asit
Salisilik asit
IAA
Absisik asit
Beyşehir
11245
8544
412
6.38
Davutlar
12542
9021
454
5.88
Tufanbeyli
14524
9652
587
4.25
Balya
13241
9241
512
5.41
Saray
10856
8451
449
7.36
Leonardit örneklerinin ortalama hormon analiz
sonuçları ise Çizelge 6’da verilmiştir. Analiz edilen dört
farklı hormon analiz değerleri incelendiğinde beş farklı
bölgeden alınan leonardit örneklerinin Gibberalik asit,
Salisilik asit, IAA ve Absisik asit değerlerinin bölgelere
göre farklılıklar gösterdiği görülmektedir.
Çizelge 6’nın incelenmesinden de görülebileceği
gibi en yüksek AA değerleri Beyşehir ve Saray bölgesi
leonardit örneklerinde belirlenmiş, Tufanbeyli yöresi
örneklerinde AA değeri düşük çıkmıştır. Buna karşılık
en yüksek GA değeri Tufanbeyli yöresi örnekleri için
belirlenmiş, Ilgın yöresi örneklerinde GA değerleri
düşük çıkmıştır. IAA değerleri ise Tufanbeyli ve Balya
yöresi örneklerinde daha yüksek çıkmıştır. Yapılan
benzer çalışmalar, humik asitlerin bitki gelişimi ve
verim açısından önemli biyo-stimulantlar olduğunu ve
toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin
geliştirilmesinde önemli etkiye sahip olduklarını ortaya
koymuştur (Morris ve ark., 1990; Keeling ve ark., 2003;
Mikkelsen, 2005; Karaman ve ark., 2012).
SONUÇ ve ÖNERİLER
Humatların
organik
gübre
olarak
potansiyellerinin çok iyi bilinmesine karşılık, farklı
leonardit kaynaklarından elde edilen humik maddelerin
özellikleri
hakkında
halen
yeterli
bilgi
bulunmamaktadır. Potansiyel organik gübre olarak
uygun humat bileşiklerinin geliştirilmesi ve bu amaçla
farklı leonardit kaynaklarının incelenmesi, besin
elementlerinin bitkilere yarayışlılığını artırma ya da
toksisitesini önlemede önemli katkılar sağlayacaktır.
Araştırma
sonuçları,
incelenen
leonardit
örneklerinin amino asit, hormon ve kimi bitki besin
elementlerince önemli bir potansiyel oluşturduğunu
ortaya koymuştur. Nitekim incelenen özelliklerden
amino asitler, hormonlar ile makro (N, P, K, Ca, Mg, S)
ve mikro (Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, B) besin elementleri,
sağlıklı bitki beslenmesi ve bitki gelişimi açısından
önemli özelliklerdir. Söz konusu özellikler, ekonomik
maliyet açısından da organik gübre olarak önemli
avantajlar sağlayıcı niteliktedir. Bununla birlikte elde
edilen bulgular, farklı kaynaklarda yer alan leonardit
yataklarından elde edilen örneklerde belirlenen
özelliklerin önemli düzeyde değişkenlik gösterdiğini
ortaya koymuştur. Nitekim sonuçlar toplu olarak
değerlendirildiğinde, genel olarak en yüksek HA ve FA
açısından Adana-Tufanbeyli ve Konya-Beyşehir yöresi
leonardit örneklerinde incelenen özelliklerin daha
zengin olduğu, bunu sırasıyla Bursa-Keleş, TekirdağSaray, Balıkesir-Balya yörelerinin takip ettiği
görülmektedir. Bu durum, organik gübre ve humik
madde kaynağı olarak değerlendirilecek leonardit
yataklarının yeterince incelenerek, en
uygun
kaynaklardan elde edilecek leonardit materyallerin
humik madde kaynağı olarak değerlendirilmesi
gerektiğini ortaya koymaktadır.
KAYNAKLAR
Anonim, 1988. Kahverengi Kömürler ve LinyitlerHumik Asitlerin Tayini. TSE Türk Standardı. TS.
5869 ISO 5073.
Anonim, 2007. http://www.phelpstek.com/clients/
humic_acid.html 16.04.2007.
Antoine, F.R., Wei, C.I., Littell, R.C. and Marshall,
M.R. 1999. HPLC method for analysis of free amino acids in fish using o-phthaldialdehyde precolumn
derivatization. J. Agr. Food Chem. 47: 5100-5107.
Aristoy, M.C. and Toldra, F. 1991. Deproteinization
techniques for HPLC amino acid analy-sis in fresh
pork muscle and dry-cured ham. J. Agr. Food Chem.
39: 1792-1795.
Battal, P., Tileklioğlu, B. 2001. The effects of different
mineral nutrients on the levels of cytokinins in
Maize. Turkish J. of Botany, 25: 123-130.
Bremner, M. 1982. Total Nitrogen. In: Page, A.L,
Miller, R.H. and Keeney, D.R. (Eds), Methods of
Soil Analysis, Part 2. ASSSA Madison, WI, pp.595624.
Delfine, S., Tognetti, R., Desiderio, E. and Alvino, A.
2005. Effect of foliar application of N and humic
acids on growth and yield of wheat. Agron. Sustain.
Dev. 25: 183- 191.
Demir, C., Çamdibi, A., Yetkiner, S., Demirel, O.,
Turan, M., Karaman, M.R. 2013. Application of
Humic Acid Analysis Methods to Turkish
Leonardites and Their Comparison. Soil-Water
Journal, Vol 2, Number 2 (1):447-456.
Demiralay, İ. 1993. Toprağın Fiziksel Analizleri.
Atatürk Üni. Ziraat Fak. Yayınlan No: 143,
Erzurum.
I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
59
Engin, V.T., Cöcen, E.İ. 2012. Leonardit ve Humik
Maddeler. MT Bilimsel, 7-2012, Temmuz Sayısı.
Erkoç,
İ.
2009.
Sera
şartlarında
domates
yetiştiriciliğinde kükürt ve leonardit uygulamalarının
fosfor yarayışlılığına etkileri. Yüksek Lisans Tezi.
Çukurova Üniv. Fen Bil. Enst., Bahçe Bitkileri
ABD, Adana, 10-13 s.
Fong, S.S., Seng, L., Chan, W.N., Asing, J., Nor,
M.F.B.M.
and
Pauzan
A.S.B.M.
2006.
Characterization of the coal derived humic acids
from mukah, sarawak as soil conditioner. J. Braz.
Chem. Soc., 17 (3): 582-587.
Horgan, R., and Kramers, M.R. 1979. Highperformance liquid chromatogaphy of cytokinins.
Journal of Chromatopraphy. 173:263-270.
İlhan, E. 1993. Türkiye Linyit Yataklarının Jeolojisi
Hakkında. MTA Genel Müdürlüğü Yayını.
Kalaitzidis, S., Papazisimou, S., Giannouli, A.,
Bouzinos, A. and Christanis, K. 2003. Prelimnary
comparative analyses of two Greek leonardites.
Science Direct. Fuel 82: 859-861.
Karaman, M.R., Turan, M., Tutar, A., Dizman, M. and
Şahin, S. 2012. Possible Usage of Leonardite Ore
Based on Humate Sources as a Potential Organic
Fertilizer - Functions of Natural Organic Matter in
Changing Environment. Springer Publication, pp
598-601, ISBN 978-7-308-10271-1, China.
Karaman, M.R., Turan, M., Tutar, A. ve Dizman, M.
2012. Bitkisel Üretimde Humik Madde ve
Mikrobesin Elementi Yarayışlılığı İlişkileri. SAÜ
Fen Edebiyat Dergisi, 14(1):165-175.
Keeling, A.A., McCallum, K.R. and Beckwith, C.P.
2003. Crop and Environment Research Centre,
Harper Adams University College, Newport,
Shropshire, UK, Bioresource Tech., 90(2): 127-137.
Kuraishi, S., Tasaki, K., Sakurai, N. and Sadatoku, K.
1991. Changes in levels of cytokinins in etiolated
squash seedlings after illumination. Plant Cell
Physiol. 32:585-591.
Lindsay, W.L. and Norvell, W.A. 1978. Development of
a DTPA soil test for zinc, iron, manganase and
copper. Soil Sci. Soc. Am. J., 42: 421- 428.
Mclean, E.O. 1982. Soil pH and Lime Requirement.
Methods of Soil Analysis Part2. Chemical and
Microbiological
Properties
Second
Edition.
Agronamy. No: 9 Part 2 . Edition P: 199-224.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Mertens, D. 2005. AOAC Official Method 975.03.
Metal in Plants and Pet Foods. Official Methods of
Analysis, 18th ed. Horwitz, W. and G.W. Latimer,
(Eds). Chapter 3, pp 3-4, Gaitherburg, Maryland
20877-2417, USA.
Mikkelsen, R.L. 2005. Humic materials for agriculture
Davis California, USA. Better Crops with Plant
Food. 89(3):6-7.
Morris, J.W., Doumas, P., Morris, R.O., and Zaer, J.B.
1990. Cytokinins in vegetative and reproductive
buds of Pseudotsuga menziesii. Plant Physiol. 9:6771.
Nelson, R.E. and Sommers, L.E. 1982. Total Carbon,
Organic Carbon and Organic Matter. Methods of
Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological
Properties. 2nd Edition. Agr. No: 9. 539-579, 1159 p,
Madison, Wisconsin USA.
Odzoba, D.M., Blyth, J.B., Engler, R.F., Dinel, H. and
Schnitzer, M. 2001. Leonardite and humified
organic matter. In Ghabbour E.A. Davies G. (eds.)
Humic Substances: Structures Models and
Functions. Royal Society of Chemistry 388 pp.
Olsen, S.R., Cole, V., Watanabe, F.S. and Dean, L.A.
1954. Estimation of available phosphorus in soils by
extraction with sodiumbicarbonate, Agricultural
Handbook, US. Soil Department 939, Washington.
D.C.
Rhoades, J.D. 1982. Cation Exchange Capacity.
Methods of Soil Analysis Part 2. Chemical and
Microbiological Properties. Agr. No: 9, 2nd Ed., 149157, USA.
Turan, M., Ağar, G., Arslan, E., Güllüce, M., Taşcı, S.,
Şahin, F., Karaman, M.R. 2013. Determination of
Protective Role of Humic Acids against Cadmium
Stress Induced DNA Damage in Vicia faba L. SoilWater Journal, 2(1): 495-500.
Yürek, Ş., Çamdibi, A., Aktaş, M., Uzınpınar, B.,
Karaman, M.R., Turan, M. and Walia, D. 2013.
Recovery of Biogas and Humic Acid Derivatives
from Turkish Lignite through Biotechnological
Methods. Soil-Water Journal, 2 (1):257-264.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
60
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Farklı Linyit Kömüründen Elde Edilen Humik Asidin
Bazı Toprak Özellikleri ve Bitki Gelişimine Etkisi*
Kadir SALTALI1**, Nurhan ERYİĞİT2
1
KSÜ,Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Böl., Kahramanmaraş
2
Orta Karadeniz Geçit Kuşağı Tarımsal Arş. İst. Müd,.Tokat
Özet: Bu çalışmada, Afşin-Elbistan ve Sivas-Kangal linyitlerinden elde edilen katı humik asidin bazı toprak
özellikleri ve bitki gelişimi üzerine etkileri incelendi. Deneme tesadüf parselleri deneme desenine göre 3 tekerrürlü
olarak sera koşullarında yürütüldü. Denemede 0, 30, 60, 90 kg/da dozlarında katı humik asit kullanıldı ve toprağa
10 kg /da P2O5 ve 8 kg/da azot uygulandı. Araştırma bulgularına göre, humik asit uygulaması toprakların organik
madde içeriğini, toplam azot içeriğini ve katyon değişim kapasitesini (KDK) istatistiksel olarak önemli düzeyde
artırdığı belirlendi. Benzer şekilde, humik asit uygulaması bitkinin kuru ağırlığı istatistiksel olarak önemli düzeyde
artırmıştır. Sonuçlar genel olarak incelendiğinde, leonarditten elde edilen humik asitler gibi Elbistan-Afşin ve SivasKangal linyitlerinden elde edilen humik asitlerin de tarımsal üretimde kullanımı önerilebilir.
Anahtar Kelimeler: Linyit, humik asit, toprak özellikleri, bitki
The Effects of Humic Acid Obtained From Different Lignite on Some Soil Properties and Plant Growth
Abstract: Effects of humic acid obtained from Afşin-Elbistan and Kangal-Sivas lignites on some soil properties and
plant growth were investigated in this study. The experimental carry out in greenhouse conditions was a completely
randomized design with three replications. Different rates of humic acid (0, 30, 60, 90 kg/da ) were applied to the
soil along with 10 kg/da P2O5 and 8 kg/da nitrogen fertilizers. According to the obtained results, application of
humic acid statically increased soil organic matter, total nitrogen contents, cation exchange capacity (CEC) and
plant growth. In conclusion, use of humic acids obtained from Afşin-Elbistan and Kangal-Sivas lignites as humic
acids originating leonardite can be recommended in agricultural production.
Key Words: Lignite, humic acid, soil properties, plant growth,
GİRİŞ
Toprak sadece inorganik bir kütle olmayıp içerisinde
havayı, suyu, organik maddeyi ve çeşitli canlıları
(çeşitli makro ve mikro organizmaları) barındıran doğal
bir ortamdır. Toprak materyalinin biyolojik olarak en
aktif kısmını organik materyaller oluşturmaktadır.
Organik materyaller ve canlılar ise toprak kalitesinin en
önemli göstergelerindendir. Aynı zamanda organik
materyaller birçok bitki besin maddelerinin kaynağını
oluşturmaktadır.
Topraklarda organik maddelerin ayrışması sırasında
açığa çıkan organik bileşikler, topraklarda bitkiler
tarafından alınamaz konumda olan bitki besin
maddelerini alınabilir konuma getirir. Aynı zamanda,
organik bileşikler toprakta bitki besin maddelerini tutan
kil yüzeylerine tutunarak besin maddelerinin killer
tarafından tutunmasını azaltır ve bitkiler tarafından
alınamaz konuma dönüşmesini engeller. Tarımsal
üretimde ve toprak kalitesinde sürdürülebilirliği
sağlayabilmek için hayvan gübreleri, leonardit, gidya,
torf, humik asit vb organik materyaller mutlaka
topraklara uygulanmalıdır.
Tarımsal üretimde birim alandan daha fazla ürün
alabilmek için kimyasal gübrelerin kullanımı hızla
artmaktadır. Kimyasal gübrelerin bilinçsiz kullanımı
insan ve çevre sağlığını olumsuz etkilemektedir. Tüm
bu olumsuz etkilerin azaltılması amacı ile kontrollü
olarak
kimyasal
gübrelerle
beraber
toprak
iyileştiricilerin (Humik asit, Fulvik asit) ya da organik
*Bu çalışma Yüksek Lisans tezinden hazırlanmıştır.
**Sorumlu yazar: Saltalı, K., [email protected]
gübrelerin kullanımı sürdürülebilir tarımsal üretim
açısından önem arz etmektedir.
Toprakların biyoaktif özelliklerini ve verimliliklerini
yükseltebilmek için organik madde içeriğinin artırılması
gerektiği yada organik kökenli materyallerden
(linyit,leonardit, peat vd.) elde edilen ürünlerin (humik
asit, fulvik asit, organik ve organo-mineral gübreler)
kullanılabileceği belirtilmiştir. Bu amaçla yapılan
çalışmalarda, Afşin-Elbistan linyitlerinin tarımsal
amaçlı kullanım olanaklarını belirlemek için bölge
linyitleri analiz edilmiş ve yapılan analizlerin sonucuna
göre Afşin-Elbistan linyitlerinin humik asit, fulvik asit
ve
organo-mineral
gübrelerin
üretiminde
kullanılabileceği ve yüksek pH’ ya sahip topraklarda,
gerekli araştırmalar yapıldıktan sonra toprak
düzenleyicisi
(geliştirici,
iyileştirici)
olarak
değerlendirilebileceği rapor edilmiştir (Saltalı ve ark.,
2004).
Organik kökenli materyallerden elde edilen humik
asitler, alkali çözücülerde çözünen fakat asitlerde
çözünmeyen koyu renkli maddeler olarak tanımlanırlar.
Konya Bölgesi’nde bulunan linyitten elde edilen humik
asit ve fulvik asitten değişik formülasyonlarda katı ve
sıvı gübreler elde edilmiş ve elde edilen materyallerin
tarımsal üretimde verim kaliteyi artırabilmek için
kullanılabileceği rapor edilmiştir (Kurbanlı ve ark.
2002). Humik asitlerin toprakların fiziksel, kimyasal ve
biyolojik
özelliklerinin
iyileştirilmesinde
kullanılabileceğini ifade etmiştir (Turgay ve ark., 2011).
Aynı zamanda humik maddelerin bitki gelişimini
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
uyarıcı etkisinin makro besin maddelerinin alımının
artırılması ile ilişkili olduğu açıklanmıştır (Kononova ve
ark., 1966).
Biber ve patlıcan fidelerinin kalitesi ve besin
maddesi kapsamı üzerine yaprak gübresi ile birikte
uygulanan humik asit uygulamasının fidelerin çimlenme
oranını, bitkinin yaş ve kuru ağırlığını artırdığı rapor
edilmiştir (Padem ve ark., 1997).
Çoban (2003), Afşin-Elbistan, Sivas-Kangal, KonyaIlgın, Bingöl-Karlıova ve Seyit Ömer linyitlerinin,
humik asit, fulvik asit ve organo-mineral gübrelerin
üretiminde kullanılabileceğini ileri sürmüştür.
Bu çalışmanın amacı, Afşin-Elbistan ve SivasKangal linyitinden elde edilen katı humik asidin bazı
toprak özellikleri ve bitki gelişimi üzerine etkisini
araştırmaktır.
MATERYAL VE YÖNTEM
Araştırmada kullanılan toprağın bazı fiziksel ve
kimyasal analiz sonuçları Çizelge 1’de verilmiştir.
Çizelge 1’de görüldüğü gibi toprak tın tekstürlü olup,
deneme toprağında %21 kil, %27 silt, %51 kum
bulunmakta ve toprak hafif alkali özelliktedir. Deneme
toprağının kireç içeriği fazla, organik madde içeriği orta
düzeyde, alınabilir fosfor ise azdır.
Bu çalışmada Elbistan-Afşin ve Sivas-Kangal
linyitlerinden elde edilen humik asit ile Tanık
(Agrohum) humik asiti materyal olarak kullanıldı.
Denemede kullanılan humik asitlerin analiz sonuçları
Çizelge 2’de verilmiştir.
61
Denemede boyutları 16x20 cm olan plastik saksılara
4’er kg toprak konularak tesadüf parselleri deneme
desenine göre 3 tekerrürlü olarak yürütüldü. Araştırma 4
farklı (0, 30, 60, 90 kg/da ) katı humik asit dozu
kullanılarak yürütüldü. Saksılara 10 kg P 2O5/da ve 8 kg
N/da hesabıyla gübre uygulandı. Araştırmada Orta
Anadolu ve geçit bölgeleri için tavsiye edilen Tokak
157-37 arpa çeşidi kullanıldı. Her saksıya 20’şer tane
tohum ekildi ve çimlendikten sonra 10’a seyreltildi.
Bitkiler gerek duyuldukça saf su ile sulandı. Bitkiler
başak oluşumundan sonra toprağa yakın yerden makasla
hasat edildi. Hasat edilen bitkiler önce tartıldı sonra
kese kâğıtların da etüvde sabit ağırlığa gelinceye kadar
68 οC de kurutuldu. Daha sonra kuru ağırlık için tekrar
tartıldı ve öğütülerek polietilen poşetlerde saklandı.
Bitkiler hasat edildikten sonra saksılardan alınan toprak
örnekleri kurutuldu ve 2 mm’lik elekten geçirildikten
sonra analizler için polietilen poşetlerde saklandı.
Toprak reaksiyonu (pH): Toprak örneği 1:2.5
oranında sulandırılarak cam elektrodlu pH metre ile
belirlendi (Jackson,1958). KDK (me/100 gr): Sodyum
asetat yöntemine göre (Richards, 1954); Organik madde
(%): Modifiye Walkley – Black yaş yakma yöntemine
göre (Nelson ve Sommers, 1982); Değişebilir potasyum
(me/100gr): Amonyum asetat yöntemine göre
(Knudsen ve ark. 1982) göre; Elverişli fosfor: Olsen
yöntemine göre spektrofotometrede belirlendi (Olsen ve
Dean, 1965).
Çizelge 1. Deneme toprağının bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri
pH
EC
CaCO3
Organik
Toplam N
Alınabilir
(1/2.5 )
(1/2.5)
(%)
Madde (%)
(ppm)
P 2O 5
( ppm)
7.9
375
17
2.8
812
5
Çizelge 2. Denemede kullanılan humik asitlerin kimyasal analizleri
Humik Asitler
pH (1/5)
EC (mS/cm)
%C
%K
Afşin-Elbistan
6,34
8,70
48
2
Sivas-Kangal
8,20
20,6
50
4,2
Kontrol-Agrohum
4,0
2,3
31
0,7
BULGULAR VE TARTIŞMA
Humik Asit uygulamasının Toprakta Toplam
Azot Üzerine Etkisi
Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşidi ve
dozlarının toprakta toplam azot değerlerine etkisi
üzerine ait varyans analiz sonuçlarına göre humik asit
çeşidinin % 1 ve humik asit dozlarının % 5 düzeyinde
önemli;
interaksiyonun
ise
önemsiz
olduğu
belirlenmiştir. Konuya ilişkin sonuçlar Çizelge 3’te
verilmiştir.
Çizelge 3’te görüldüğü gibi topraktaki azot düzeyi
üzerine en yüksek etki humik asit çeşitlerinden kontrol
(622.3 ppm) ile birlikte aynı istatistiki grupta yer
almasına rağmen Sivas’ta (655.3 ppm) bulunmuştur.
Bu durum Sivas-Kangal humik asitinin N içeriğinin
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
KDK
(me/100)
Tekstür
Sınıfı
23
Tın
%P
0,26
0,31
0,5
%N
0,87
5,0
1,8
%S
1,3
0,96
1,7
yüksek olmasına bağlanabilir. Elbistan’ın (432 ppm)
etkisi ise daha düşük bulunmuştur.
Topraktaki en yüksek azot düzeyine humik asit
dozlarından sırasıyla aynı istatistiki grupta yer alan 90
kg/da (628.8 ppm) ve 60 kg/da (587.1 ppm) dozlarında
ulaşılmıştır. Bunu 30 kg/da (563.1 ppm) humik asit asit
dozu ile kontrol (500.4 ppm) uygulamaları izlemiştir.
Şivka (1988), toprağa artan miktarlarda verilen
humik asit (Herbex) ile farklı dozlarda azot ve fosfor
uygulamasının pamuk bitkisinin gelişimi ve bazı bitki
besin maddelerinin alımı üzerine etkilerinin incelendiği
bir araştırmada, humik asit uygulamasının pamuğun
topraktan kaldırdığı N, P, K miktarını çok önemli
derecede artırdığını belirlemiştir. Buna karşın, Dormaar
(1975), farklı topraklardan ekstrakte ettiği humik asiti
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
farklı konsantrasyonlarda fasulye ve yumak otu
bitkilerine uygulamış ve bitkilerin N, P, K, Ca, Mg, Fe
ve Na gibi besin elementi alımı üzerine önemli etkiye
sahip olmadığını bildirmiştir.
Humik Uygulamasını Toprağın Organik Madde
(OM) Kapsamı Üzerine Etkisi
Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşidi ve
dozlarının toprakta organik madde üzerine etkisi humik
62
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
asit çeşidi % 5, humik asit dozları % 1 düzeyinde
önemli iken interaksiyonun önemsiz bulunmuştur
(Çizelge 4).
Humik asit çeşitlerinin topraktaki organik madde
kapsamı üzerine etkisi % 2.8 ile % 3.1 arasında
değişmiştir. Topraktaki organik madde düzeyine en
yüksek değerler Sivas humik asidinden ve en düşük
değerler kontrolden alınırken; Elbistan humik asidi
bunların arasında yer almıştır.
Çizelge 3. Humik asit çeşitleri, dozlarının topraktaki azot düzeyine etkisi
K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit
*Aynı sütun içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01düzeyinde birbirinden farksızdır.
+ Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.05 düzeyinde birbirinden farksızdır.
Çizelge 4. Humik asit çeşitleri, dozlarının toprakta OM düzeyine etkisi
K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit
*Aynı sütun içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.05 düzeyinde birbirinden farksızdır.
+ Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır.
Humik asit uygulama dozu ile toprakların organik
madde kapsamı artmakta; bu artış en yüksek 90 kg/da
uygulamasından elde edilmiştir. Bunu aynı istatiski
grupta yer alan 30 ve 60 kg/da uygulamaları izlemiştir;
en düşük değerler ise kontrolde bulunmuştur.
Brezilya’da şeker kamışını takiben yetiştirilen mısır
bitkisine uygulanan, 80 ton/ha üzüm bitkisi artıkları ve
(5:32:20) gübre uygulamalarının toprak organik madde
içeriğine etkisinin araştırıldığı bir çalışmada, üzüm
bitkisi artıklarının uygulanmasından yaklaşık 100 gün
sonra alınan toprak örneklerinde humik asit
kapsamlarının kontrole göre daha yüksek olduğu
belirlenmiştir (Palma et al., 1989).
Aynı çalışmada, araştırıcılar organik madde kapsamı
ve humik asit kapsamları arasında önemli düzeyde
pozitif ilişkiler olduğunu belirlemişlerdir. Yaptığımız
çalışmada tüm humik asit çeşitlerinin dozuna bağlı
olarak organik madde içeriği genel olarak artmaktadır.
Bu durum humik asit uygulamalarına ve hasat sonrası
toprakta kalan köklere organik madde içeriğini
artırmasına bağlanabilir.
Humik Asit’in Uygulamasının Katyon Değişim
Kapasitesine (KDK) Etkisi
Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşitlerinin
toprağın katyon değişim kapasitesine (cmolkg-1) etkisi
değerlendirildiğinde, humik asit çeşitlerinin kontrol
uygulamasına göre istatistiksel olarak farklı olduğu ve
aynı grupta yer aldığı görülmektedir (Çizelge 5). Humik
asit dozu incelendiğinde 0 ve 30 kg/da uygulamalarının
istatistiksel olara aynı olduğu ve doz artışına bağlı
olarak KDK’nın istatistiksel olarak arttığı belirlenmiştir.
Çizelge 5’de, humik asit çeşitlerinin ve dozlarının
topraktaki katyon değişim kapasitesi üzerine olumlu
etkisinin olduğunu söylenebilir. Bu olumlu etkinin
uygulanan humik asit ve hasattan sonra toprakta kalan
köklerden kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Gu et
al. (2001), toprağa uygulanan humik asitin katyon
değişim kapasitesiyle pozitif ilişkili olduğunu
belirtmiştir. Piccola et al. (1999), humik maddelerin
toprak yapısının stabilizasyonunu ve katyon değişim
kapasitesini artırdığını bildirmişlerdir. Sangeetha et al.
(2006), 20 kg/ha humik asit katılması organik karbon
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
içeriğini 0.30dan 0,35’e yükseltmiş ve bunun yanı sıra
toprakların katyon değişim kapasitesini %18 artırdığını
bildirmişlerdir.
Toprağa Uygulanan Humik Asitin Bitkinin Azot
Kapsamı Üzerine Etkisi
63
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşidi ve
dozlarının bitkinin % azot kapsamı üzerine etkisine ait
varyans analiz sonuçları Çizelge 6’da verilmiştir.
Humik asit çeşidinin istatistiksel olarak önemli
olmadığı ve humik asit dozunun %1düzeyinde önemli
olduğu belirlenmiştir.
Çizelge 5. Humik asit çeşitleri, dozlarının KDK üzerine etkisine
K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit
*Aynı sütun içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır.
+ Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır.
Çizelge 6. Humik asit çeşitleri, dozlarının bitkinin azot kapsamına etkisi
K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit
+ Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır.
Varyans analizine göre, 0, 30 ve 60 kg/da humik asit
uygulaması istatistiksel olarak aynı grupta görülürken,
90 kg/da uygulaması ile en yüksek değer elde edildi ve
istatistiksel olarak farklı grupta yer almıştır. Humik asit
çeşitlerinin bitkinin azot içeriğini önemli bir seviyede
etkilemediği görülmektedir.
Şivka (1988), pamuk bitkisine uygulanan farklı
humik asit, N, P, seviyelerinde bitkinin topraktan
alabildiği N miktarı üzerine etkisinin % 1 düzeyinde
önemli olduğunu belirlemiştir. Tattini et al. (1990),
zeytin bitkisinin büyüme ve azot alımı üzerine humik
asitin etkili olduğu ve humik asitin bitki gelişimini ve
azot alımını artırdığını belirlemişlerdir. Malik and Azam
(1985), yetiştirme ortamına N ile birlikte 18, 36, 54, 72
mg/lt düzeyinde verilen humik asidinin buğday bitkisi
gelişimi üzerine etkilerini araştırmışlar ve 54 mg/lt
humik asit uygulamasının bitkiler tarafından alınan azot
miktarını artırdığını vurgulamışlardır. Sözüdoğru ve
ark., (1996), iki farklı kaynaktan elde ettiği humik asiti
0, 30, 60, 90, 120 ppm’lik düzeylerde su kültürüne
uygulamış ve birinci çeşit humik asitin yaprakların N
miktarını artırdığını, 90 ppm’lik humik asit
uygulamasının ise köklerde N miktarını artırdığını
bildirmişlerdir.
Toprağa Uygulanan Humik Asitin Bitkinin Kuru
Ağırlığı Üzerine Etkisi
Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşidi ve
dozlarının bitkinin kuru ağırlığı üzerine etkisine ait
veriler Çizelge 7’de verilmiştir. Sivas-Kangal
linyitlerinden elde edilen humik asit uygulamasından
yüksek değer elde edildi. Humik asit dozlarını etkisi
incelendiğinde, en yüksek kuru ağırlık 30 ve 90 kg/da
humik asit uygulamasından elde edilmiştir.
Toprağa uygulanan humik asitin çeşidi ve humik asit
dozu etkileşimi önemli bulunmuştur. Bu interaksiyon
toprağa verilen humik asit çeşitlerinin humik asit
dozlarına karşı farklı tepki göstermelerinden
kaynaklanmış olabilir. Nitekim Elbistan humik asitin
uygulama dozları arasında istatistiksel olarak fark
bulunmazken, Sivas humik asit çeşidinin 0 ve 30 kg/da
dozunun uygulandığı parseller arasında istatistiksel
açıdan P<0,01 düzeyinde önemli fark bulunmuştur.
Ahmad and Tan (1991), kil ve kum karışımı içeren 1
kg’lık saksılarda 0, 25, 50, 100 mg P ile, 0, 50 mg
humik asit uygulanarak bir aylık bir süre içerisinde
mısır fidesi yetiştirilmiş, sürgün ve kök kuru ağırlığının
artış gösterdiğini bildirmişlerdir. Toprağa ve besin
çözeltisine humik asit uygulamasının, bitki kuru ağırlığı,
bitki besin elementlerinin alımı ve tohumların
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
çimlenmesi üzerine olumlu etki yaptığı ileri sürülmüştür
(Senesi ve ark., 1990). Günaydın (1999), topraktan
uygulanan humik asidin domates ve mısır gelişimi ile
bazı besin maddelerinin alımına etkisini belirlemek
amacıyla sera koşullarında yaptığı denemede, toprağa 0,
50, 100, 150, 200, 250 ppm düzeyinde humik asit
uygulamış ve sonuçta humik asidin domates bitkisinin
kuru madde miktarı üzerine etkisi istatistiki açıdan
önemli bulunmazken, mısır bitkisinde önemli
64
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
bulunmuştur. Humik asitlerin düşük organik madde
içeren topraklarda humik asit uygulamaları ile mısır
bitkisinin kuru madde miktarında %30-50 artış
belirlemiştir. Ayrıca yüksek organik madde içeriğine
sahip topraklarda humik asit ilavesinin mısırın kuru
maddesinde çok düşük düzeylerde de olsa negatif bir
etki meydana getirdiğini ileri sürmüşlerdir (Lee and
Bartlett, 1976).
Çizelge 7. Humik asit çeşitleri, dozlarının bitkinin kuru ağırlığına etkisi
K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit
*Aynı sütun içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır.
+ Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır.
x Humik asit çeşidi x humik asit dozu arasındaki interaksiyon P<0.05 düzeyinde önemlidir
SONUÇLAR ve ÖNERİLER
Afşin-Elbistan ve Sivas-Kangal linyitlerinden elde
edilen katı humik asitlerin uygulama dozuna bağlı
olarak genel olarak topraktaki toplam azot, organik
madde, KDK, bitkinin azot kapsamı ve bitkinin kuru
ağırlığını artırdığı saptanmıştır. Humik asit çeşidinin
bitkinin
kuru
madde
ağırlığına
etkisi
değerlendirildiğinde, kontrol (Agrohum)
ile diğer
humik asit çeşitleri arasında istatistiksel olarak bir fark
yoktur. Bu araştırma sonuçlarına göre, Afşin-Elbistan ve
Sivas-Kangal linyitlerinden elde edilen katı humik asit,
leonarditten elde edilen humik asitler gibi tarımsal
üretimde kullanımı önerilebilir.
TEŞEKKÜR
Afşin-Elbistan ve Sivas-Kangal linyitlerinden katı
humik asitlerin elde edilmesini sağlayan, Erciyes
Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya bölümü
öğretim üyesi Prof. Dr. Abdullah Çoban ve Dr. Ayşe
Benk’e teşekkür ederiz.
KAYNAKLAR
Ahmad, F., Tan, K.H., 1991. Availability of Fixed
Phosphate to Corn Seedlingas Affected by Humic
Acids. Indonesian J. of Tropical Agriculture, 2:6672.
Çoban, A. 2003. Düşük Kaliteli Linyitlerden ve
Kahverengi Kömürlerin (Turb) Organik Gübre
Üretiminde
Değerlendirilmesi
(http:/
www.abdullahcoban.com)
Dormar, J.F., 1975. Effects of Humic Substances from
Cernozemic Ah Horizons on Nutrient Uptake by
Phoseolus Vulgaris and Festuca Scobrella Can. J.
Soil Sci, 55: 111-118.
Günaydın, M., 1999. Yapraktan ve Topraktan
Uygulanan Humik Asitin Domates ve Mısırın
Gelişimi İle Bazı Besin Maddeleri Alımına Etkisi.
Y. L. Tezi. A.Ü. Fen Bil. Ens. Ankara.
Gu. X., Wang, X., Gu, Z. D.L., Chen, Y., 2001. Effects
of Humic Acid on Speciation and Bioavailability to
Wheat of Rare Earth Elements in Soil, Chemical
Speciation and Bioavailability. 13 (3) 83.
Jackson, M.L., 1958. Soil Chemical Analysis, PrenticeHall. Inc. Englewood Cliffs, N.J. Newyork.
Knudsen, D., Peterson, G. A., And Pratt, P. F., 1982.
Lithium, Sodium and Potassium Methods of Soil
Analysis, Part 2 Chemical and Microbiological
Properties. Agronomy Monograph No: 9 ASASSSA, Wisconcin, USA.
Kurbanlı, R., Gür, K., Mirzaoğlu, R., Pehlivan, E.,
Bayramov, D., Kurbanlı, S., Zengin, M., Özcan, S.,
Yılmaz, Z., 2002. Production of Humic Substances
and Organo-Mineral Fertilizers From Low Grade
Lignites Deposited in the Vicinity of Konya and
Their Effects on Plant Growth, 13th Int. Fertilizer
Sym. Proceedings,10-13 June 2002, Tokat, Turkey.
Lee, Y.S., Barlett, R.J., 1976. Stimulation of Plant
Growth by Humic Substances Soil Sci. Soc. Am. J.
40, 876-879.
Malik, K.A., Azam, F., 1985. Effect of Humic Acid on
Wheat (Triticum aestium L.) Seedling Growth.
Environmental and Experimental Botany, 25 (3):
245-252.
Nelson, D.W. Sommers, L. E., 1982. Total Carbon,
Organic Carbon, Organic Matter. In: Methods of
Soil Analysis Part 2. Chemical and Microbiological
Properties. American Socciety of Agronomy Pub.
539-579, Madison, USA.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
Olsen, S.R., Dean, L. A., 1965. Phosphorus. Methods of
Soil Analysis Part 2.American Society of Agronomy
Pub. 1035-1049, Madison, USA.
Palma, M. S., Tauk, S.B., Raymundo, J, O., 1989.
Humification in Reddish–Yellow Latos of Medium
Texture Vinasse under Moize Culture. Ciencia
Cultura (San a Poulo) 1125-1128.
Padem, H., Öcal, A., Alan, R., 1999. Effect of Humic
Acid Added to FoliarFertilizer on Quality and
Nutrient Content of Eggplant and Pepper Seedlings
Acta Horticulturae, 491: 241-245.
Piccola, A.,
Mbagwu, H.E.S.C., 1999. Role of
Hydrophobic Components of soil Organic Matter in
Soil Aggregata stability SSSAJ 63;1808-1810
Madison.Visconsin.
Senesi, N., Loffredo, E., Padonava, G., 1990. Effects of
Humic Acid Herbicide Interactions on the Growth of
Pisum Sativum in Nutrient Solution. Plant and Soil,
127: 41-47
Richards, L.A., 1954. Diagnosis and Improvement of
Salina and Allalin Soils.U.S.A. Dpt.Agric:
Handbook, 60-100.
Saltalı,K., Benk, A., Çoban, A., 2004. Afşin-Elbistan
Linyitlerinin Tarımda Kullanım Olanakları, I.
Kahramanmaraş Sempozyumu, 6-8 Mayıs 2004,
Kahramanmaraş.
65
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Sangeetha, M., Singaram, P., Umadevi, R. 2006. Effect
of Lignite Humic Acid and Fertilizers on the Yield
of Onion and Nutrient Availability. Tamil Nadu
Agricultural Univ, Lawley Road, Coimbatore, India.
Şivka, Y., 1988. Humik Asit (Herbex)’in Pumuğun N-P
Gübrelemesine Etkisi. Ankara Üni. Fen Bil. Ens.
Yayınlanmamış Yük. Lisans Tezi.
Sözüdoğru, S., Kütük, A.C., Yalçın, R., Usta, S., 1996.
Humik Asitin Fasulye Bitkisi Gelişimi ve Besin
Maddeleri
Alımı
Üzerindeki
Etkisi.
A.Ü.Z.F.Yayınları No: 1452. Bilimsel Araştırma ve
İnceleme No: 800, Ankara.
Tattini, M., Chiarini, A., Tafani, R., Castagneto, M.,
1990. Effect of Humic Acid on Growth and Nitrojen
Uptake of Container Grown Olive .
Acta
Horticulturae, 286:125-128.
Turgay, O. C., Karaca, A., Unver S., Tamer, N..
2011.Effects of Coal- Derived Humic Substance on
Some Soil Properties and Bread Wheat Yield.
Comm. in Soil Science and Plant Analysis, 42:1050–
1070.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
66
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Farklı Konsantrasyonlarda Humik Madde İçeren Organik Madde Kaynaklarının
Toprakların Bazı Fiziksel Özellikleri Üzerine Etkisi
Turgay DİNDAROĞLU1*, Tuğrul YAKUPOĞLU2, Sinem KELEŞOĞLU2, Ömer BOLAT1
1
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Mühendisliği Bölümü, Kahramanmaraş
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Böl., Kahramanmaraş
2
Özet: Bu çalışmada, farklı tekstüre sahip topraklara düzenleyici olarak uygulanan değişik organik madde
kaynaklarının, toprakların doğrusal uzama katsayısı (COLE), likit limit (LL) ve plastik limit (PL) değerlerine etkisi
araştırılmıştır. Araştırmada organik düzenleyici olarak farklı humik madde içeriklerine sahip olan gidya, pirina ve
leonardit kullanılmıştır. Tesadüf parselleri deneme desenine göre planlanan ve sera koşullarında yürütülen
denemede kumlu ve killi topraklara adı geçen düzenleyiciler 4 farklı dozda (% 0, 2, 4 ve 6, w/w) uygulanmıştır.
Uygulamalar 2 tekerrürlü olarak hazırlanmıştır. Beş aylık inkübasyon periyodundan sonra deneme sonlandırılmış ve
gerekli analizler yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre en yüksek COLE değeri (0.102) killi toprağın kontrol
saksısında belirlenirken en düşük COLE değeri (0.031) ise kumlu toprağa gidyanın % 6 doz uygulaması ile elde
edilmiştir. Saksılarda LL değerleri % 20.26-38.58 aralığında PL değerleri ise % 15.0-24.29 aralığında değişmiştir.
Genel olarak organik materyal ilavesi ile topraklarda COLE değerleri düşmüş, LL ve PL değerleri ise artış
göstermiştir. Toprak özelliklerinde meydana gelen değişimler, uygulama dozu ve düzenleyici çeşidinden
etkilenmiştir. Toprakların belirlenen özellikleri üzerine düzenleyicilerin etkinliklerinin farklı olması, kullanılan
organik materyallerin humik madde içeriğindeki farklılığa atfedilebilir.
Anahtar Kelimeler: Atterberg limitleri, COLE, Gidya, Leonardit, Pirina
Effect of Organic Matter Sources with Different Humic Material Concentrations on Some Physical
Properties of Soils
Abstract: In this study, effect of different organic matter sources applied to different textured soils as conditioners
were investigated on the value the coefficient of linear extensibility of soil (COLE), liquid limit (LL) and plastic
limit (PL). In the study, gyttja, olive production solid waste (pirina) and leonardite having different humic
substances contents were used as organic conditioners. According to a randomized plot experimental design,
planning and the conditions in greenhouse trials conducted in sandy and clay soils that regulators in 4 different doses
was applied (0, 2, 4 and 6, %, w/w). Applications have been prepared in two replications. After a five months
incubation period, the experiment was ended and the necessary analyzes were conducted. According to the results;
COLE highest value (0.102) in determining the control pots in clay soils, the lowest COLE value (0.031) was
obtained with the sandy soil Gyttja the dose of 6 %. LL values in the soils are in the range of 20.26-38.58 % and PL
values ranged from 15.0-24.29 %. Generally, COLE values decreased while LL and PL values increased with
organic material application. Changes occurring in soil properties were affected by application dose and kind of
conditioner. Different effectiveness of conditioners on measured soil properties may attribute different humic
material concentrations of used organic matter sources.
Key words: Atterberg limits, COLE, Gyttja, Leonardite, Olive production solid waste
GİRİŞ
Günümüzde doğal ekosistemler üzerindeki aşırı
baskı ve arazi kullanımındaki yanlışlıklar sonucu
topraktaki organik madde miktarının azalması aktif ve
potansiyel yetiştirme ortamı verimini olumsuz
etkilemektedir (Kantarcı, 2000).
Toprağın mekanik özellikleri, toprak-bitki-su
ilişkilerinde önemli olduğu kadar arazi kullanımı ve
yönetiminde de etkin rol oynamaktadır (Canbolat ve
Öztaş, 1997). Toprakta hava-su dengesinin optimum
düzeyde olması bitki köklerinin iyi gelişmesini,
infiltrasyon
ve
perkolasyon
oranını
olumlu
etkilemektedir (Özbek ve ark., 1999).
Toprakların sahip oldukları su içeriği ile
işlenebilirlikleri arasında önemli ilişkiler vardır.
Atterberg limitleri işte bu ilişkileri ortaya koymaktadır.
Özellikle plastik limit toprakların işlenebilirlik
*
durumunun belirlenmesinde önemlidir (McBride, 1989;
McBride ve Bober, 1989; Dexter ve Bird, 2001).
Topraktaki mekanik özellikler agregat dağılımına
ve dayanıklılıklarına bağlı olduğu gibi topraktaki kil
içeriği ile de yakından ilişkilidir (Mbagwu ve Abeh,
1998; Özbek ve ark., 1999).
Çeşitli organik düzenleyicileri toprakların mekanik
özelliklerinin ıslah edilmesinde kullanılmıştır. Sönmez
(1981), çiftlik gübresinin toprağa ilave ederek yüzde
büzülme, büzülme oranı ve COLE-çubuk değerlerinde
önemli bir azalma ve büzülme sınırı değerinde ise bir
artışın meydana geldiğini tespit etmiştir.
Toprakların likit limit, plastik limit, doğrusal uzama
katsayısı, yüzde büzülme, büzülme oranı, hacimsel
büzülme ve doğrusal büzülme değerleri ile kil içeriği
arasında pozitif ilişkiler olduğu birçok araştırmacı
tarafından ortaya konulmuştur. Toprak strüktürünü
Sorumlu yazar: Dindaroğlu, T., [email protected]
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
67
bozmadan en uygun toprak işleme zamanını belirlemek
için de kullanılan Atterberg limitleriyle toprağın bazı
fiziksel ve kimyasal özellikleri arasında önemli ilişkiler
tespit edilmiştir (Canbolat ve Öztaş, 1997).
Organik düzenleyici olarak kullanılan çiftlik gübresi
ve kompost özellikle tın bünyeli topraklarda
agregasyonu artırdığı için erozyon ve degredasyonun
kontrol altına alınmasında belirli bir öneme sahiptir (Le
Villio ve ark., 2004).
Doğada bulunan organik materyaller farklı
konsantrasyonlarda humik madde içeriğine sahiptir. En
önemli humik madde kaynaklarının başında milyonlarca
yıl içerisinde humifikasyon sonucunda oluşan karbon ve
hümik asit içeriği fazla olan kömürleşmemiş linyitin
okside olmuş formu olan leonardit gelmektedir.
Leonardit ve gidya gibi organik materyallerin
bulunduğu ortamlarda
bitki
köklerinin besin
elementlerini kolayca absorbe edebilmesi ve mikrobesin
elementlerinin yarayışlılığının artırmasının en önemli
nedenlerinden birisi de içerdiği humik maddelerden
dolayısıyla
humik
ve
fulvik
asitlerden
kaynaklanmaktadır (Padem ve Öcal, 1999; Pettit, 2012).
Toprakların herhangi bir nedenle organik maddeden
yoksun olmaları bitki besin elementleri bakımından da
noksanlığa neden olabilmektedir.
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Humik madde içeren organik materyaller seracılıkta
kullanılmakta olup bu konuda araştırmalar başlangıç
aşamasındadır. Farklı humik madde kaynaklarının
özellikleri ile toprak, bitki ve su arasındaki ilişkiler
henüz yeterince açıklığa kavuşturulamamıştır (Khaled
ve Fawy, 2011).
Bu çalışma, farklı tekstüre sahip topraklara
uygulanan leonardit, gidya ve pirina gibi farklı
kaynaklardan temin edilen organik düzenleyicilerin
toprakların doğrusal uzama katsayısı (COLE), likit limit
(LL) ve plastik limit (PL) değerlerine etkisinin
belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür.
MATERYAL ve METOT
Deneme Konusu Topraklar ve Kullanılan
Organik Materyaller
Çalışmada iki farklı toprak kullanılmıştır. Deneme
konuşu toprakların fiziksel ve kimyasal özellikleri
sırasıyla Çizelge 1 ve Çizelge 2’de sunulmuştur.
Denemede organik madde kaynağı olarak gidya,
leonardit ve pirina kullanılmıştır. Bu organik
düzenleyiciler farklı kurum ve kuruluşlardan temin
edilmiştir.
Çizelge 1. Deneme konusu toprakların bazı fiziksel analiz sonuçları
Toprak
1-Mollic Xerofluvent
1-Typic Xerorthent
Kil
g kg-1
548
291
*Silt
g kg-1
228
192
Tekstür
sınıfı
C
SCL
Kum
g kg-1
224
517
TK
cm3 cm-3
0.44
0.31
DSN
cm3 cm-3
0.33
0.19
*Parçacık büyüklüğü USDA ölçütlerine göre verilmiştir
Çizelge 2. Deneme konusu toprakların bazı kimyasal analiz sonuçları
Toprak
pH
EC25ºC
dS m-1
1-Mollic Xerofluvent
8.1
2.53
2-Typic Xerorthent
8.5
1.90
CaCO3
g kg-1
67
181
OC
g kg-1
13.2
10.1
KDK
cmolc(+)kg-1
38
17
pH ve EC’nin saturasyon çamurunda ölçüm değerleri verilmiştir
Deneme Planı ve Analizler
Tesadüf parselleri deneme desenine göre iki
tekerrürlü olarak planlanan ve sera koşullarında
yürütülen denemede kumlu ve killi topraklara organik
düzenleyici olarak farklı humik madde içeriklerine sahip
olan gidya, pirina ve leonardit uygulanmıştır. Adı geçen
organik düzenleyiciler topraklara kuru ağırlık esasına
göre 4 farklı dozda (% 0, 2, 4 ve 6, w/w) karıştırılmıştır.
Beş aylık inkübasyon periyodundan sonra deneme
sonlandırılmış ve saksılar bozularak karışım ve
denetlerde gerekli analizler yapılmıştır.
Toprak örneklerinin likit limit değerleri (LL)
Casagrande aleti kullanılarak, plastik limit (PL)
değerleri ise toprakların 3 mm çapında bir çubuk şekline
getirildiğinde dağılamaya başladığı andaki nem miktarı
esas alınarak ölçülmüştür (Sowers, 1965). Toprak
örneklerinin doğrusal uzama katsayıları (COLE)
doygunluktan biraz daha az nem düzeyinde iken
balçıklaştırılan topraktan, bir şırınga yardımı ile elde
edilen 1 cm çapında ve 6-10 cm uzunluğundaki
çubukların, vazelin sürülmüş bir yüzey üzerinde 48 saat
süre ile atmosfer koşullarında kurutulduktan sonra
uzunluklarının ölçülmesi ile ve Eşitlik 1 kullanılarak
hesaplanmıştır (Schafer ve Singer, 1976).
COLE 
Lm  Ld
Ld
[1]
Lm: Nemli çubuğun uzunluğu,
Ld: Kuru Çubuğun uzunluğu.
BULGULAR ve TARTIŞMA
Deneme sonunda her bir konu için hesaplanan
COLE değerlerinin ortalamaları Çizelge 3’de, kontrole
göre meydana gelen değişimler ise Şekil 1’de
verilmiştir. Her iki toprakta da COLE değerlerinde
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
genel bir düşüş tespit edilmiştir. Uygulanan farklı dozlar
COLE değerlerinde doz oranına bağlı olarak düşüşler
meydana getirmiştir. En yüksek COLE değeri (0.102)
killi toprağın kontrol saksısında belirlenirken en düşük
COLE değeri (0.031) ise kumlu toprağa gidyanın % 6
68
doz uygulaması ile elde edilmiştir. Ancak kumlu
toprakta leonardit ile yapılan uygulamada COLE
değerlerindeki düşüş oranı daha azdır (Şekil 2). Kumlu
toprakta bütün organik düzenleyicilerde şişme-büzülme
zararı orta ve killi toprakta ise şiddetli derecededir.
Çizelge 3. COLE değerlerine ait sonuçlar
Toprak
Organik Mateyal
Kumlu Toprak
Killi Toprak
Leonardit
Pirina
Gidya
Leonardit
Pirina
Gidya
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Uygulama dozu, %
0
0.060
0.060
0.060
0.102
0.102
0.102
2
0.059
0.059
0.057
0.098
0.079
0.098
4
0.058
0.054
0.047
0.092
0.075
0.098
6
0.053
0.047
0.031
0.074
0.070
0.087
Doz,%
Şekil 1. Uygulamaların COLE değerlerinde kontrole göre meydana getirdiği değişimler
Saksı denemelerinde Likit Limit (LL) değerleri %
20.26-38.58 aralığında değişmiştir (Çizelge 4). Genel
olarak organik materyal ilavesi ile topraklarda LL
değerleri artış göstermiştir. En düşük LL değeri kumlu
toprağa uygulanan pirina’da, en yüksek LL değeri ise
leonardit’in
killi
toprağa
uygulanması
ile
gerçekleşmiştir. Kumlu ve killi toprak tekstürlerine
uygulanan organik madde düzenleyicileri bütün
dozlarda orta derecede likit limit değerlerine sahiptir
(Şekil 2). Munsuz (1985) % 50’den az LL değerine
sahip toprakların kaolinit grubu 1:1 tipi killeri
içerebileceğini belirtmiştir.
Bu sonuçlar kil tipinin yanında farklı humik madde
konsantrasyonlarına
sahip
organik
madde
düzenleyicilerinin de farklı LL değerlerinin oluşmasında
etkili olduğunu ortaya koymaktadır.
Saksılarda plastik limit (PL) değerleri ise % 15.024.29 aralığında değişmiştir. Genel olarak organik
materyal ilavesi ile topraklarda PL değerleri artış
göstermiştir (Çizelge 5). En düşük PL değeri kumlu
toprağa uygulanan gidyada, en yüksek PL değeri ise
leonardit’in killi toprağa yüksek dozda uygulanması ile
elde edilmiştir (Şekil 3). Kilin varlığı toprakların
plastikliğine neden olan fraksiyonların başında
gelmektedir. Plastikliğin oluşmasında 2:1 ve 1:1 tipi
killer farklı etki derecesine sahiptirler (Mitchell, 1976;
Mbagwu ve Abeh, 1998). Plastikliğin oluşmasında
killerin
yanında
farklı
humik
madde
konsantrasyonlarına
sahip
organik
madde
düzenleyicilerin de farklı PL değerlerinin oluşmasında
etkili olduğu anlaşılmaktadır. Toprak özelliklerinde
meydana gelen değişimler, uygulama dozu ve
düzenleyici çeşidinden etkilenmiştir. Toprakların
belirlenen
özellikleri
üzerine
düzenleyicilerin
etkinliklerinin farklı olması, kullanılan organik
materyallerin içeriğinde bulunan humik madde
konsantrasyonu farklılığından kaynaklanmış olabilir.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
69
Çizelge 4. Likit limit değerlerine ait sonuçlar
Toprak
Organik Materyal
Kumlu Toprak
Killi Toprak
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Uygulama dozu, %
Leonardit
0
20.26
2
22.09
4
22.67
6
25.07
Pirina
20.26
21.72
23.75
25.07
Gidya
20.26
22.72
22.82
24.36
Leonardit
34.93
36.19
37.31
38.58
Pirina
34.93
35.02
35.67
36.23
Gidya
34.93
35.01
35.03
35.15
Şekil 2. Uygulamaların LL değerlerinde kontrole göre meydana getirdiği değişimler
Çizelge 5. Plastik limit değerlerine ait sonuçlar
Toprak
Organik Materyal
Kumlu Toprak
Killi Toprak
Uygulama dozu, %
0
2
4
6
Leonardit
15.0
16.9
17.56
19.5
Pirina
15.0
16.2
17.45
17.6
Gidya
15.0
15.9
16.8
16.9
Leonardit
20.5
23.0
23.5
24.3
Pirina
20.5
21.0
21.1
22.1
Gidya
20.5
20.9
21.6
23.3
Doz,%
Şekil 2. Uygulamaların PL değerlerinde kontrole göre meydana getirdiği değişimler
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
SONUÇ ve ÖNERİLER
Bu çalışma ile toprakların COLE, LL ve PL
değerleri üzerine kil fraksiyonu miktarı ve kil
mineralojisinden başka organik madde düzeyinin de etki
ettiği bir kez daha ortaya konulmuştur. Çalışma
sonucunda gidya, pirina ve leonarditin deneme konusu
topraklarda genel olarak Atterberg limitlerini artırdığı
ve COLE değerlerini azalttığı sonucuna ulaşılmıştır.
Uygulama dozlarının ölçülen değerler üzerine etkinliği
kadar, kullanılan organik düzenleyicilerin etkinlikleri de
birbirinden farklı bulunmuştur. Bu sonuç, kullanılan
organik madde kaynaklarının farklı humik madde
konsantrasyonlarına sahip olmalarına atfedilebilir.
Konunun daha iyi anlaşılabilmesi için söz konusu
atıkların ara dozları da farklı topraklarda denenmelidir
Ayrıca uygulama kolaylığı sağlaması ve marjinal
faydayı artırması açısından bu atıkların kompostlanarak
kullanıldığı ve bitkilerin de denemeye konu edildiği
araştırmaların yürütülmesine ihtiyaç vardır. Diğer
taraftan bitki besleme sistemlerinin organik kökenli
düzenleyicilerle
desteklenmesi,
kimyasal
gübre
kullanımın sınırlandırılmasını sağlayabileceği için
sürdürülebilir toprak yönetimi açısından önemli
avantajları beraberinde getirebilecektir.
KAYNAKLAR
Canbolat, M.Y., Öztaş, T. 1997. Toprağın kıvam limitleri
üzerine etki eden bazı faktörler ve kıvam limitlerinin
tarımsal yönden değerlendirilmesi. Atatürk Üni. Ziraat
Fak. Dergisi. 28 (1): 120-129.
Dexter, A.R., Bird, N.R.A. 2001.Methods for predicting
the optimum and the range of soil water contents for
tillage based on the water retention curve. Soil
Til.Res. 57:203-212.
Kantarcı, M.D. 2000. Toprak İlmi. İkinci Baskı, İ.Ü.
Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü. Yayın No: 4261,
O.F.Yayın No: 462, İstanbul, s. 420.
Khaled, H., Fawy, H.A. 2011. Effect of different levels
of humic acids on the nutrient content, plant growth,
and soil properties under conditions of salinity. Soil
& Water Res., 6, 2011 (1): 21-29.
Le Villio, M., Arrouays, D., Deslais, W., Clergeot, D.,
Droussin, J., Le Bissonnais, Y., 2004. Interest of the
compost as a source of organic matter to restore and
maintain physical properties of french soils.
Symposium No: 57, Paper No. 1529.
Mbagwu, J.S.C., Abeh, O.G. 1998. Prediction of
engineering properties of tropical soils using
70
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
intrinsic pedological parameters. Soil Sci., 163(2):
93-102.
McBride, R.A. 1989. A Re-examination of alternative
test procedures for soil consistency limit
determination: II. A simulated desorption procedure.
SSSAJ, 53:184-191.
McBride, R.A., Bober, M.L. 1989. A Re-examination of
alternative test procedures for soil consistency limit
determination: I. A compression-based procedure.
Soil Sci. Soc. Am. J. 53:178-183.
Mithchell, J.K. 1976. Fundamentals of Soil Behavior.
John Willey and Sons Inc., New York.
Munsuz, N., 1985. Toprak Mekaniği ve Teknolojisi.
Ankara Üniversitesi, Ziraat Fak. Yayınları: 922,
Ders Kitabı: 260, Ankara.
Özbek, H., Kaya, Z., Gök, M. , Kaptan, H. 1999.
Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak
Bilimi Kitabı, Yayın no: 73, Ders Kitapları Yayın
no: A-16, Adana, 77-119 s.
Padem, H., Öcal, A. 1999. Effect of humic acid
applications on yield and soma characteristic of
processing tomato. Acta Horticulturae, 487, 159-63.
Pettit, R.E. 2012. Organic Matter, Humus, Humate,
Humic Acid, Fulvic Acid, and Humin.
www.calciumproducts.com/articles/Dr._Pettit_Hum
ate.pdf.
Schafer, W. M. and Singer, M. J., 1976. A new method
of measuring shrink-swell potential using soil pastes.
Soil Sci. Soc. Am. J. 40:805-806.
Sowers, G.F. 1965. Consistency. Methods of Soil
Analysis. Part I. American Society of Agronomy,
Madison, Wisconsin U.S.A.
Sönmez, K. 1981. Ahır gübresinin killi toprağın
büzülme özelliği üzerine etkisi. Atatürk Üni. Ziraat
Fak. Dergisi, 12(2-3): 31-37.
Sönmez, K., Öztaş, T. 1988. Iğdır ovası yüzey
topraklarının bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri ile
mekaniksel özellikleri arasındaki ilişkiler. Atatürk
Üni. Ziraat Fak. Dergisi, 19 (1-4): 145-153.
Tolunay, D., Çömez, A. 2008. Orman topraklarında
karbon depolanması ve Türkiye’deki durum. Küresel
İklim Değişimi ve Su Sorunlarının Çözümünde
Ormanlar.13-14 Aralık 2007, İstanbul, 97-108.
Yıldız, O., Esen, D., Sarginci, M., Toprak, B. 2010.
Effects of forest fire on soil nutrients in Turkish pine
(Pinus brutia, Ten) Ecosystems. Journal of
Environmental Biology, 31, 11-13.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
71
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
Arifiye Turbası ve O2/N2 Gazlarının Etkileşimi ile Üretilen Humik Maddelerin
Karakterizasyonu
Mümin DİZMAN1*, Ahmet TUTAR1, Raşit Fikret YILMAZ1, Ayhan HORUZ2
1
Sakarya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fak., Kimya Bölümü, Sakarya
2
Ondokuzmayıs Üniversitesi, Ziraat Fak. Toprak Bilimi ve Bit. Bes. Böl., Samsun
Özet: Turba yatakları bakımından Türkiye, özellikle de Sakarya’daki Sapanca gölü çevresi, büyük bir zenginliğe
sahiptir. Teknolojik ve tarımsal uygulamalarda turbaya giderek artan bir ilgi mevcuttur. Arifiye turbası yeni bir
kaynaktır. Bu kaynağın kimyasal ve fiziksel özelliklerinin aydınlatılmasına ihtiyaç bulunmaktadır. Bu nedenle, bu
tez çalışmasında iki aşamalı bir süreç izlenmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde Arifiye Turbasındaki humik asidin
fiziko-kimyasal ve enstrümental analiz teknikleri ile karakterize edilmiştir. Arifiye turbasının “Sedge Turba” türüne
benzediği SEM görüntüleri ile teyit edilmiştir. İkinci bölümde ise Arifiye turbası, humik madde ve azot miktarının
arttırılması maksadıyla O2/N2 gazları ile etkileştirilmiştir. Etkileşme öncesi ve sonrası ayrıştırılan humik asitlerin
fiziko-kimyasal ve enstrümental analiz sonuçları araştırılmıştır. Özellikle, etkileşimde azot artışı üç katı kadar
yüksek olmuştur. Buna mukabil, humik madde miktarı fazla artmamıştır.
Anahtar Kelimeler: Arifiye turba, humik asitler, O2/N2 gazları
The Characterization of Humic Substances Produced by Interaction of O2/N2 Gases and the Arifiye Peat
Abstract: There is a fortune of the peat resources in Turkey, particularly around Lake Sapanca in Sakarya. There
has been increasingly attention to peatlands in technological uses and agricultural applications. The Arifiye peat is a
new resource. It needs to be elucidated by characterization of its chemical and physical properties. For this reason, a
process with two steps was followed in this study. In the first part of the study, the Arifiye peat was characterized by
the physico-chemical and instrumental analysis techniques. It was confirmed that Arifiye peat resembles a “Sedge
Peat” type with SEM photograph. In the second part, the Arifiye peat was interacted by O 2/N2 gases to increase
humic substances and nitrogen amounts. The extraction results before and after the interaction was detected by
techniques in the first part. Especially, nitrogen amounts increased three times of the original one in the interaction.
On the other hand, humic substances increased slightly throughout the extraction.
Keywords: Arifiye peat, humic acids, O2/N2 gases
GİRİŞ
Oksidasyon işlemi, kömürdeki düşük molekül
ağırlıklı bitkisel yapılardan yüksek molekül ağırlıklı
organik yapılar oluşturmak için oksidasyon işlemi en
uygun araçtır. Kömürün oksitlenmesi sonucu karboksil
gruplar artmakta ve oksitlenme işleminde önce alkalide
çözünmeyen humik asitler oksitlenme işleminden sonra
alkalide çözünür hale gelmektedir (Lowry, 1963).
Yıldırım (2001) Elbistan linyit kömürünün hava ile
oksitlenmesi sırasında karboksil gruplarınca temsil
edilen ve alkalide çözülebilen humik asitlerin artışlarını
belirleyen deneysel çalışmalar yapmıştır. Oksitlenme
reaksiyonu, açık sistemde bir etüvde atmosferik
şartlarda 90–150ºC'lar arasında gerçekleştirilmiş ve
90ºC'de 144 saat ısıtma sonucu %85 humik asit
kazanma verimine ulaşılmıştır. Yıldırım (2003) Kangal
linyitinin oksidasyonu ile yaptığı bir başka çalışmasında
70ºC ve 90ºC sıcaklıklarda alkalide çözünebilir humik
asitlerin artışını incelemiştir. Bu çalışmada kuru bazda
%75.53 oranında, havanın oksijeni ile 96 saatte ve 0.246
+ 0.104 mm parçacık boyutunda potasyum humat tuzu
elde edilmiştir. Yürüm ve Altuntaş (1998) Beypazarı
linyitini 50ºC, 100ºC ve 150ºC sıcaklıklarda hava ile
oksidasyona
tabi
tutmuşlardır.
Çalışmalarında
oksidasyon reaksiyonlarının sıcaklığı artıkça alifatik C–
H grupların absorbansının azaldığını ve C═O grupların
absorbansının önemli oranda arttığını tespit etmişlerdir.
Yürüm ve Altuntaş bu çalışmalarından oksidasyon
*
Sorumlu yazar: Dizman, M., [email protected]
reaksiyonlarının alifatik gruplarını etkilediği ve
aromatik grupların ise etkilenmediği sonucuna
varmışladır. Erdoğan ve ark. (2005) düşük yanma
dereceli Hazro ve Halifan kömürlerini 120ºC ve 200ºC
sıcaklıklarda 10 gün boyunca havanın oksidasyonuna
tabi tutmuşlardır. En iyi humik asit neticelerini yüksek
sıcaklıkta ve uzun zaman sürecinde elde etmişlerdir.
MATERYAL VE METOT
Yapısal bilgiler Attenuated Total Reflectance
Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) ile belirlendi.
Turba ve humik asit örnekleri için elemental analizi (C,
H, N) 900°C de bir Thermo Finnigan Flash EA 1112
Series elementel analiz cihazı ile gerçekleştirildi.
Benzer bir şekilde, oksijen, 1050°C’de analiz edildi.
SEM mikrografikleri VEGA/TESCAN aleti ile
gerçekleştirildi.
Sakarya ili, Arifiye ilçesi, Kalaycı mahallesi, Sarıgöl
mevki'inde (40° 43' 2" N, 30° 22' 31" E ) bulunan dere
yatağından alınan turba örnekleri Webster ve Oliver
(2001)’in bildirdiği şekilde alınmıştır. Arifiye Turbası
yatağından ayrı ayrı 15 adet numune alındı ve
torbalanarak etiketlendi. Turba numuneleri etüvde
75°C’da bir gece boyu kurutuldu. Öğütücüde
öğütüldükten sonra 2 mm (10 mesh) boyutuna kadar
elendi.
Çalışmada normal ve O2/N2 olarak adlandırılan iki
ekstraksiyon özel bir otoklav içinde yürütülmüştür.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
72
Normal işlemde turbadan humik maddeleri elde etmek
için, 25 kg turba ile 75 L, 1M NaOH içinde
karıştırılarak otoklav (max. 90 rpm), gece boyunca
100°C sıcaklıkta ve 4 bar basınç altında kullanılmıştır
(Şekil 1).
Diğer işlemde, O2 ve N2 gazı aynı koşullarda basıncı
kontrol edilerek ile otoklava verilmiştir. Gazların
miktarları otoklav içinde humik maddelerin emilim
hızına göre ayarlanmıştır. Emilim süresi, ekstraksiyon
süresi ile sınırlı kalmıştır.
BULGULAR VE TARTIŞMA
Normal ekstraksiyondan sonra, Arifiye turba
numunelerinin pH değerlerinin ortalama 10.3
belirlenmiştir.
Aynı örnekler O2/N2 ile etkileştirildiğinde ikinci
ekstraksiyon boyunca pH’ ın belirgin bir şekilde
değişmediği
görülmüştür
(pH=9.7).
Normal
ekstraksiyon sonunda, karbon içeriği ortalama % 30
bulunmuştur (Tablo 1).
İkincisi ise, karbon içeriği, oksijen ve azot içeriğinin
artması sonucu göreceli olarak azalmıştır (%28.1).
İkinci ekstraksiyonun azot içeriği, normal olanla
karşılaştırıldığında ortalama üç kat artmıştır [N2 =% 1.1
(normal) ve N2 = % 3.02 (O2/N2 ile etkileşim sonrası)].
Oksijen
içeriği
normal
ekstraksiyon
ile
karşılaştırıldığında az bir artış göstermiştir. Arifiye
turbalarının ekstraksiyonunun sonucu olarak humik
maddelerin yüzdesi ortalama % 47.5 olarak
bulunmuştur (% 36’sı humik asit olarak, % 11.5’i fulvik
asit olarak) (Tablo 1). Toplam humik maddeler O2/N2
ile etkileştirilerek yapılan ekstraksiyonda yavaş bir artış
göstermiştir (% 49.8).
Değişik bölgelerden toplanan numuneler ait FTIR
spektrumları birbirine benzerlik gösterdiği belirlendi.
Genel olarak 3600–2000 cm-1 bölgesinde geniş ve
örtüşmüş pikler ortaya çıktı. 3400–3000 cm-1
aralığındaki geniş bant hidrojen bağı yapmış hidroksil
guruplarını gösterdi. 3100–3000 cm-1 bölgesinde ortaya
çıkması gereken aromatik C–H gerilme titreşimleri ise
geniş bant içerisine kayboldu. 2920–2850 cm-1
bölgesindeki pikler aromatik gruplara bağlı olan alifatik
CH, CH2, CH3 gruplarına ait gerilme titreşimlerini
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
gösterdi. 2570 cm-1 bölgesindeki omuz karboksil
gruplarındaki OH titreşimidir. Spektrumlarda ortak
görülen bantlardan 1712 cm-1 bandı karboksil, aldehit ve
keton karbonillerine ait piki göstermekte, ama karboksil
grubunun durumuna göre bu pikin yüksekliği hidrojen
bağlamış durum veya iyonlaşmış duruma göre
değişmeler görülmekte ve değişik bölgelerden izole
edilen humik asitlerde bu pik yükseklikleri bazılarında
farklılıklar göstermektedir. Bu farklılık COOH
grubunun
asit
ve
tuz
formlarının
titreşim
farklılıklarından kaynaklanmaktadır. COOH gruplarının
COO- ye dönüşmesi durumunda 1380 cm-1 pikinin
yüksekliğinde 1712 cm-1 pikine göre artmalar meydan
gelmektedir. Bu durumda farklı bölgelerden elde edilen
numunelerdeki karboksil grup miktarları arasında
farklar olacağını göstermektedir. Çünkü humik asitlerin
ayrılmasında aynı basamaklar ve aynı kimyasallar
kullanılmıştır. 1620 cm-1 piki ise amit gruplarına ait
karbonil
gurupları,
kuinonlar
ve
nitratlardan
gelmektedir. 1600 cm-1 deki pik ise aromatik yapıda yer
alan C=C grubundan ve hidrojen bağlı C=O grubundan
ortaya çıkmaktadır. Yaklaşık 1540 cm-1 civarında ortaya
çıkan bant ise peptid gruplarından ortaya çıkan amit
bantları ve 1510 cm-1 civarındaki pik ise aromatik C=C
grubu olabilir. 1460 cm-1 piki ise alifatik C–H eğilme
titreşiminden kaynaklandığı düşünülmektedir. 1290–
1220 cm-1 civarındaki pik grubu ise C–O gerilme ve OH
bozulmasından ortaya çıktığı kabul edilebildi. 1120 cm-1
deki pik ise alifatik CH2, OH veya C–O grupları ve 995
cm-1’deki geniş pik grubu ise karbonhidratlara ait C–O
gerileme titreşiminden ve silikatlara ait Si–O ortaya
çıkmaktadır.
Ayrıca 1511 cm-1 bandındaki gerilimin oksijen
artımı ile karboksilik grup oluşumuna neden olduğu
düşünülmektedir. 1430 cm-1 bandındaki pikin fenolik
grupların arttığı düşüncesini vermektedir.
SEM mikrografına göre, Arifiye turbasının kristal
bir yapı olmadığı ve polimerik bir makromolekül
olduğu anlaşılmaktadır (Şekil 3a). Nano-boyutlu pütürlü
yapıyı içeren moleküllerin çökelmesiyle ile humik
maddelerin oluştuğu görülmüştür. Şekil 3b de, humik
maddelerin daha düzgün ve homojen bir yapı
oluşturduğu gözlenmiştir.
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
73
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
5
7
6
1
1. Autoclave
2. Steam generator
3. Pure O2
4. Pure N2
5. Control Panel
6. Thermocouple
7. Pressurestat
2
3
4
Şekil 1. Turba işleme için deney düzeneği
Çizelge 1. Arifiye turbası için humik maddelerin bazı kimyasal analizleri (OC: Organik karbon, OM: Organik
madde, HA: Humik asit, FA: Fulvik asit)
O2/N2’den sonra
Örnek
O2/N2 den önce
OC, %
OM, %
HA, %
FA, %
OC, %
OM, %
HA, %
FA, %
1
30,1
51,9
35,6
12,8
28,1
48,5
37,3
13,4
2
29,5
50,8
34,9
13,8
28,5
49,1
37,0
14,5
3
30,3
52,2
35,1
14,1
27,7
47,8
37,2
15,5
4
31,1
53,6
35,6
12,6
28,1
48,4
38,2
13,1
5
30,8
53,1
37,4
11,2
27,9
48,1
37,8
12,6
6
29,5
50,9
36,8
12,1
28,4
48,9
37,7
13,7
7
28,8
49,6
36,5
10,4
27,8
47,9
36,9
11,4
8
29,3
50,5
37,1
9,7
28,9
49,8
38,6
10,7
9
29,6
51,0
34,6
13,1
27,6
47,6
35,7
13,5
10
28,9
49,8
35,7
12,6
27,4
47,3
36,5
13,8
Çizelge 2. Arifiye turbasının nihai analizi
O2/N2 ‘den Sonra
Örnek
O2/N2 ‘den Önce
C
H
N
O
C
H
N
O
1
30,1
5,4
0,6
24,4
28,1
5,2
3,2
26,7
2
29,5
5,1
0,7
25,6
28,5
5,1
3,3
27,3
3
30,3
5,2
0,9
23,2
27,7
4,8
3,0
25,2
4
31,1
5,2
0,9
24,5
28,1
4,9
2,9
26,8
5
30,8
4,8
1,7
27,8
27,9
4,8
2,8
29,1
6
29,5
4,5
0,6
25,6
28,4
4,3
2,7
27,3
7
28,8
4,7
1,9
26,0
27,8
4,6
3,2
26,5
8
29,3
4,7
0,5
24,3
28,9
4,5
3,2
26,3
9
29,6
4,9
0,7
22,3
27,6
4,7
3,4
25,1
10
28,9
5,0
0,8
23,5
27,4
4,8
3,0
25,2
II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, 26-28 Ekim 2014, Kahramanmaraş
KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015
74
Şekil 2.b, oksijen ve azot ile etkileştirme sonrası IR
spektrumunu göstermektedir. Etkileşim, 1700 ve 1100
cm-1 bandında önemli değişikliklere sebebiyet vermiştir.
1665 cm-1 bandında alifatik imin, 1537-1514 cm-1
KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015
bandında amid, 1455 cm-1 bandında amin ve imin, 1116
cm-1 bandında amid oluşumlarının gerçekleştiği
gözlenmektedir.
(a)
(b)
Şekil 2. Turba FTIR spektrumları (a) O2/N2 önce (b) sonra O2/N2
(a)
(b)
Şekil 3. Turbanın SEM mikrografı (a) O2/N2’den önce (b) O2/N2’den sonra
SONUÇ
Arifiye Turbasının azot ve oksijen gazları ile
etkileştirilmesi sonucu önemli yapısal değişiklikler
tespit edilmiştir. Etkileşim sonrası ekstraksiyon, normal
ekstraksiyon ile kıyaslandığında gerek UV-visible ve
gerekse FTIR analizlerinde bu tespitler net bir şekilde
görülmektedir. Azot ve oksijen ile etkileşim sonucu,
humik madde miktarında çok büyük bir fark meydana
gelmezken azot miktarı yaklaşık üç kat artmıştır.
KAYNAKLAR
Erdogan S., Düz, M.Z., Merdivan, M., Hamamci, C.
2005. Formation and Characterization of Humic
Acids From Low Rank Anatolian Coals by Air
Oxidation. Energy Sources, 27(5): 423-430.
Lowry, H.H., 1963. Chemistry of Coal Utilization:
Supplementary Volume. Wiley, p 1142.
Webster, R., Oliver, M.A., 2001. Geostatistics for
environmental scientists. John Wiley & Sons.
Yıldırım, M. 2000. Aerial Oxidation of Elbistan
Lignites at Various Tempratures. Turk J. Engin
Environ Sci, 25; 219-224.
Yıldırım, M., 2003, Aerial Oxidation of Kangal/Sivas
Lignite at 70 Degrees C and 90 Degrees C. Energy
Sources, 25:1023-1032.
Yürüm, Y., Altuntaş N., 1998. Air oxidation of
Beypazari lignite at 50 C, 100 C and 150 C. Fuel,
77(15):1809-1814

Benzer belgeler