Farklı biyokömür uygulamalarının (tütün sapı, zeytin posası) tınlı topraklarda amonyum ve nitrat kaybı üzerine olan etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of different biochar applications (tobacco sticle, olive pot) on ammonium and nitrate loss
Yazar: ZEMZEM FIRAT
Danışman: PROF. DR. SALİH AYDEMİR
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Tarımsal üretimde yapılan özellikle azotlu gübrelerden kaynaklı kayıpların (Nitrat ve amonyum) önemi yapılan birçok çalışmada ortaya konulmuştur. Bu kapsamda ele alınan çalışmamızda amaç; farklı biyokömür çeşitleri kullanılarak tınlı topraklarda nitrat ve amonyum kaybını önlemek veya en aza indirmektir. Çalışma, tınlı tekstüre sahip bir toprak materyali ve yaygın olarak tarımsal ürün atıklarından elde edilen zeytin posası ve tütün sapı biyokömür materyalleri kullanılarak bir kolon denemesi olarak kurgulanmıştır. Kurgulama, biyokömür materyalleri 2 farklı dozda (%1.5 ve %3) tınlı topraklarla karıştırılarak 3 tekerrürlü tesadüf parselleri deneme desenine göre dizayn edilmiştir. Başlangıçta yıkama öncesi her kolona pamuk bitkisinin ihtiyaç duyacağı azot miktarı üzerinden hesaplanan azotlu gübreleme her kolon için Amonyum Nitrat gübresi 16 kg/da olarak uygulanmıştır. Sulama ise haftada bir defa olmak koşuluyla 6 hafta sürmüş ve damlama şeklinde yapılarak her bir kolona 750 ml olacak şekilde yıkama yapılmıştır. Her yıkama sonrasında haftalık olarak toplanacak olan sızıntı sularında nitrat ve amonyum içerikleri belirlenmiş ve düzenli olarak sızıntı sularının miktarı, EC ve pH değerleri belirlenmiştir. Yıkama çalışması sonunda kontrol ve biyokömürlerle karışımı yapılmış olan kolonlardan üç ayrı derinlikten 2'şer paralelli olarak 20 şer gram toprak örneği alınmış ve bunların amonyum ve nitrat içerikleri belirlenmiştir.  Zira yapılan bazı çalışmalar biyokömürlerin kayıpları azalttığı yönündedir fakat bu çalışmada kullanılacak materyaller bu kapsamda ilk defa denenmiştir. Araştırma sonucunda; 6 haftalık yıkama boyunca biyokömür uygulama dozlarının artmasıyla birlikte yıkama sularının pH değerinin kontrol toprağı yıkama suyu pH değerine göre değişim göstermediği,  tütün sapı biyokömürünün  yıkama suyu EC değerinin kontrol toprağı yıkama suyuna göre artış gösterdiği, zeytin posası biyokömürünün yıkama suyu EC değerinin kontrol toprağı yıkama suyuna göre değişim göstermediği, süzük miktarının değişim göstermediği, yıkama suyu NH4 ve NO3 içeriklerinin kontrol toprağı yıkama suyu NH4 ve NO3 içeriklerine göre azalış gösterdiği belirlenmiştir. Biyokömür uygulanmış ve 6 hafta boyunca yıkanmış kolonların toprak derinliğinin artmasıyla birlikte; tütün sapı ve zeytin posası biyokömürlerinin toprak NH4 ve NO3 içeriklerinin değişmediği gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar ışığında tütün sapı biyokömür uygulamaları orta bünyeye sahip topraklardaki azotlu gübre uygulamalarından kaynaklı amonyum yıkanma kayıplarını %1.5 dozunda yaklaşık %89 azaltırken, %3 dozunda yaklaşık olarak %98 oranında bir düşürebilme potansiyeline sahip olmuştur. Nitrat yıkanma kayıplarını %1.5 dozunda yaklaşık olarak %53 azaltırken, %3 dozunda yaklaşık olarak %66 oranında düşürebilme potansiyeline sahip olmuştur. Zeytin posası biyokömür uygulamaları orta bünyeye sahip topraklardaki azotlu gübre uygulamalarından kaynaklı amonyum yıkanma kayıplarını %1.5 dozunda yaklaşık olarak %82 oranında azaltırken, %3 dozunda yaklaşık olarak %90 oranında bir düşürebilme potansiyeline sahip olmuştur. Nitrat yıkanma kayıplarını %1.5 dozunda yaklaşık olarak %35 oranında azaltırken, %3 dozunda yaklaşık olarak %43 oranında düşürebilme potansiyeline sahip olmuştur. Tütün sapı ve zeytin posası %3 dozunda her ikisi de yaklaşık olarak %9 oranında daha fazla suyu kendi bünyesinde tutmuştur.

Abstract:
The importance of losses (nitrate and ammonium) in agricultural production, especially from nitrogen fertilizers, has been demonstrated in many studies. In this context, the aim of our study is; To prevent or minimize nitrate and ammonium loss in loamy soils by using different types of biochar. The study was designed as a column experiment using a soil material with a loamy texture and olive pot and tobacco sticle biochar materials commonly obtained from agricultural product wastes. The setup was designed according to a randomized plot design with 3 replications by mixing biochar materials with loamy soils at 2 different doses (1.5% and 3%). At the beginning, nitrogen fertilization, calculated on the amount of nitrogen that the cotton plant will need, was applied to each column before washing and Ammonium Nitrate fertilizer was applied as 16 kg/da for each column. Irrigation lasted for 6 weeks, provided that it was once a week, and 750 ml was washed to each column by dripping. The nitrate and ammonium contents of the leachate to be collected weekly after each washing were determined and the amount, EC and pH values of the leachate were determined regularly. At the end of the washing study, 20 grams of soil samples were taken from three different depths, in 2 parallel, from the columns that were mixed with control and biochars, and their ammonium and nitrate contents were determined. Because some studies show that biochars reduce losses, but the materials to be used in this study were tried for the first time in this context. As a result of the research; With the increase of biochar application doses during the 6-week washing, the pH value of the washing waters did not change according to the pH value of the control soil washing water, the washing water EC value of the tobacco sticle biochar increased compared to the control soil washing water, the washing water EC value of the olive pot biochar was compared to the control soil washing water. It was determined that the amount of filtrate did not change, the NH4 and NO3 contents of the wash water decreased compared to the NH4 and NO3 contents of the control soil wash water. With the increase in soil depth of the biochar applied and washed columns for 6 weeks;It was observed that the soil NH4 and NO3 contents of tobacco sticle and olive pot biochars did not change. In the light of these results, tobacco sticle biochar applications have the potential to reduce the ammonium leaching losses caused by nitrogen fertilizer applications in medium textured soils by approximately 89% at a dose of 1.5%, and by approximately 98% at a dose of 3%. While nitrate reduced leaching losses by approximately 53% at 1.5% dose, it had the potential to reduce approximately 66% at 3% dose. Olive pot biochar applications reduced the ammonium leaching losses caused by nitrogen fertilizer applications in medium textured soils by approximately 82% at the 1.5% dose, while it had the potential to reduce it by approximately 90% at the 3% dose. Nitrate leaching losses of 1%. While it decreased by approximately 35% at 5 doses, it had the potential to reduce approximately 43% at 3% dose. Tobacco sticle and olive pot both retained approximately 9% more water at the 3% dose.