Ağır metal bulaşık topraklarda bazı Brassicaceae türlerinin fitoremediasyon potansiyellerinin belirlenmesi
Determination of fitoremediation potentials of some Brassicaceae species in soils with heavy metal contamination
Yazar: TAMMAM ISMAIL
Danışman: PROF. DR. İRFAN ERSİN AKINCI
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu araştırmada önemli hiperakümülatör bitkilerini bünyesinde barındıran Brassicaceae familyasının birer üyesi olan brokoli (Brassica oleracea L. var. italica; Naxos F1), karnabahar (Brassica oleracea L. var. botrytis; Arizona F1), beyaz baş lahana (Brassica oleracea L. var. capitata L. f. alba; Fieldglory F1) ve kırmızı baş lahana (Brassica oleracea L. var. capitata L. f. rubra; Rondale F1)'nın fitoremediasyon potansiyelleri araştırılmıştır. 
Bu amaçla Brassicaceae türleri bakır (kontrol, 75, 150, 300 mg kg-1 Cu), demir-Fe (kontrol, 250, 500, 1000 mg kg-1 Fe), nikel-Ni (kontrol, 50, 100, 200 mg kg-1 Ni), çinko-Zn (kontrol, 250, 500, 1000 mg kg-1 Zn) ile bulaşık topraklarda yetiştirilmiştir. Türlerin fitoremediasyon kabiliyetleri, hasatlarının tamamlanmasının ardından aynı metal ve dozların bulunduğu topraklarda kültüre alınan ıspanak (Spinacia olaracea L; Matador F1) bitkileri ile test edilmiştir. Tüm denemeler faktöriyel deneme deseninde 3 tekerrürlü olarak sera ortamında, saksılarda yürütülmüştür. 
Araştırmada yürütülen Brassicaceae ve ıspanak denemelerinde metal dozları arttıkça bitkilerin bakır, demir, nikel ve çinko içerikleri yükselmiştir. Brassicaceae ve ıspanak denemelerinde artan bakır, demir ve nikel (önemsiz de olsalar) ile çinko dozları bitkilerin Ca alımını arttırmıştır. Bitkilerin potasyum alımları da her iki denemedeki (ıspanak denemesindeki bakırın olumsuz etkisi hariç) ortamların metal dozlarındaki artışa bağlı olarak arttırmıştır. Topraklara eklenen bakır dozlarındaki artışla birlikte Brassicaceae denemesi bitkilerinin magnezyum alımları artarken, demir-nikel-çinkodaki artışla magnezyum alımları azalmış; ıspanak denemesi bitkilerindeki magnezyum alımları ise metal bulaşık topraklarda artmıştır. 
Brassicaceae ve ıspanak denemelerinde metalle bulaşık topraklarda kültüre alınan bitkilerin genel olarak kök özelliklerinde olumsuzluklar görülmüş; üst aksam gelişimlerinde kısıtlamalar ortaya çıkmıştır. 
Brassicaceae türlerinin fitoremediasyon perfomansları kümülatif tolerans indeksi değerleri ile belirlenmiş; bakır için beyaz baş lahanının, demir-nikel-çinko için karnabaharın fitoremediasyon kabiliyetinin diğer türlere göre daha iyi olduğu yorumu yapılmıştır.

Abstract:
In this research, the phytoremediation potentials broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica; Naxos F1), cauliflower (Brassica oleracea L. var. botrytis; Arizona F1), white head cabbage (Brassica oleracea L. var. capitata L. f. alba; Fieldglory F1) and red head cabbage (Brassica oleracea L. var. capitata L. f. rubra; Rondale F1), which are the members of Brassicaceae family, were investigated that contains important hyperaccumulator plants.
For this purpose, Brassicaceae species were grown in contaminated soils with copper (control, 75, 150, 300 mg kg-1 Cu), iron-Fe (control, 250, 500, 1000 mg kg-1 Fe), nickel-Ni (control, 50, 100, 200 mg kg-1 Ni), zinc-Zn (control, 250, 500, 1000 mg kg-1 Zn). The phytoremediation ability of the species was tested with spinach (Spinacia olaracea L; Matador F1) plants that were cultured in the same soils after the completion of harvest. All experiments were carried out as factorial experimental design with 3 replications in greenhouse environment and in pots.
Copper, iron, nickel and zinc contents of the plants increased with to the metal doses increased in Brassicaceae and spinach experiments. Ca uptake of the plants were trigged increased by the application of increasing doses of copper, iron, nickel and zinc in Brassicaceae and spinach experiments, although the increase in iron and nickel supplemented samples were insignificant. Potassium uptake of the plants also increased due to the increase in metal doses of both trials (except the negative effect of copper in the spinach experiment). Magnesium uptake of Brassicaceae plants were elevated with increasing copper doses added to the soils, while magnesium uptake decreased with increasing iron, nickel and zinc. However, magnesium uptake of spinach experiment plants was found to be higher in the soils contaminated with metals.
Brassicaceae and spinach experiments showed that the root characteristics of the plants were negatively affected by metal contaminated soils; besides there were constraints on the development of upper parts.
When the phytoremediation performance of Brassicaceae species was determined by the cumulative tolerance index values, it was commented that the white head cabbage and cauliflower had better phytoremediation ability than other species with copper and iron-nickel-zinc, respectively.