Hiper toplayıcı bitkilerle kadmiyumlu toprakların iyileştirilmesi ve gübre, humik asit ve şelat uygulamalarının etkinliği
Remediation of cadmium soils by means of hyper accumulator plants and efficiency of fertilizer, humic acid and chelate applications
Yazar: KÜRŞAD ÖZBEK
Danışman: PROF. DR. İLHAMİ ÜNVER
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Botanik = Botany ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Çalışmada öncelikle 46 adet çinko-kurşun madeni taranarak bu madenlerin çevresinde yetişen 48 adet bitki örneği toplanmıştır. Bitki örnekleri teşhis edilerek toprak ve bitki örneklerinin ICP-OES ile DTPA ile ekstrakte edilebilir Cd içerikleri belirlenmiştir. Toprakta en yüksek 39 mg kg-1 alınabilir kadmiyuma rastlanmıştır. Bitkilerde ise en yüksek Cd miktarının 217 mg kg-1 ile Plantago lanceolata L köklerinde olduğu görülürken aynı bitki gövdesinde 24,5 mg kg-1 Cd birikmiştir. Buna göre Plantago lanceolata L. yüksek oranda kadmiyumu köklerine almış fakat gövdeye bunu kısmen iletmiştir. Örnekleme alanlarında yaygın olarak bulunan Silene compacta Fischer ise yüksek Cd içerme potansiyeline sahip topraklarda yetişmesine rağmen Cd biriktirmemiştir.Doğal olarak en yüksek Cd içeriğine sahip ve kirletilen topraklar üzerinde, doğadan toplanan tohumlarla ön denemeler kurularak bitkilerin Cd biriktirme yetenekleri test edilmiştir. En yüksek Cd içeriğinin Hymenocarpus circinnatus L.'da 20 mg kg-1 alınabilir Cd düzeyinde 111 mg kg-1 ile köklerde gerçekleştiği görülmüştür. Aynı dozda gövdede en fazla 7,21 mg kg-1 Cd biriktiren Hymenocarpus circinnatus L. kadmiyumu köklerine almış fakat aynı oranda gövdeye iletememiştir.Farklı dozlarda Cd içeren topraklarda yetiştirilen Sinapis alba L.'nın Cd biriktirme potansiyeli üzerine Hümik asit, şelat, gübre ve bunların kombinasyonlarının etkileri de kontrollü koşullarda incelenmiştir. Sinapis alba L.'da Cd birikimi en yüksek miktarda 20 mg kg-1 alınabilir Cd düzeyinde, toprak üstü organlarında Hümik asit şelat uygulamasında 134 mg kg-1, kökte ise Hümik asit, şelat ve gübre uygulamasında ortalama 48 mg kg-1 olarak gerçekleşmiştir. Uygulamaların su ile doygunluk, elektriksel iletkenlik ve pH üzerinde belirgin bir etkisinin bulunmadığı, Hümik asit uygulamalarının toprak organik maddesini artırdığı belirlenmiştir.

Abstract:
Initially 46 zinc-lead mines were surveyed and 48 plant samples growing around were collected. Plant samples were identified and DTPA extractable cadmium contents were determined by ICP-OES in the soil. Maximum amount of cadmium in the soil samples was 39 mg kg-1. The highest amount of cadmium was found in the roots of Plantago lanceolata L. with 217 mg kg-1, whereas the plant accumulated 24,5 mg kg-1 of cadmium in foliage. This indicated that Plantago lanceolata L. uptook high amount of cadmium but it has only partially transferred to the above tissues. Although Silene compacta Fischer is widespread and perfectly grows throughout the soil with zinc mines potentially having high cadmium contents, it was not determined to accumulate cadmium.Cadmium accumulation capacity of the plants were tested on artificially contaminated and naturally high amount of cadmium containing soils by setting up preliminary trials with the seeds collected from nature. Highest amount of cadmium content was measured in Hymenocarpos circinnatus L. roots with 111 mg kg-1 at 20 mg kg-1 available cadmium level. H. circinnatus holds major part of cadmium in the root system and transfer only a small portion to the foliage. Highest cadmium content in the foliage was 7,21 mg kg-1 at the same level.Effect of humic acid, chelate, fertilizer and their combinations on cadmium accumulation capacity of Sinapis alba L. grown in soil containing different doses of cadmium were also examined under controlled conditions. S. alba accumulated 134 mg kg-1 cadmium in its above ground parts with 20 mg kg-1 available cadmium, humic acid and chelate application; and 48 mg kg-1 at root system with humic acid, chelate and fertilizer combination. Applications had no significant effect on water saturation, electrical conductivity and pH while humic acid applications determined to improve soil organic matter.