Vermikompost kullanımının sera koşullarında kıvırcık marul (Lactuca sativa Var. Crispa)'da toprak verimliliği ile fide üretimi, verim ve kalite özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of vermicompost use on soil fertility, seedling production, yield and quality characteristics in lettuce (Lactuca sativa Var. Crispa) under greenhouse conditions
Yazar: İSMAİL EMRAH TAVALI
Danışman: DOÇ. DR. İLKER UZ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışma ile vermikompost kullanımın serada kıvırcık marul (Lactuca sativa var. crispa) yetiştiriciliğinde toprak verimliliği ile fide gelişimi ve kalitesi, bitki gelişimi, verimi ve kalitesi üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Ayrıca, ilgili mevzuat gereğince vermikompost üzerinde uygulanması zorunlu olan ısıl işlem uygulamasının bitkisel üretimde etkileri ve bunların düzeyinin araştırılması da bu çalışmanın diğer önemli bir amacını oluşturmaktadır. Çalışma kapsamında, iki dönem (I. ve II. dönem) arka arkaya olmak üzere önce 'Caipira' çeşidi marul (Lactuca sativa var. crispa) fidesi yetiştirilmiş sonra buradan elde edilen fideler kullanılarak serada marul yetiştiriciliği yapılmıştır. Isıl işlem görmüş (IVK) ve ısıl işlem görmemiş (VK) vermikompostlar, fide yetiştirme aşamasında yetiştirme ortamına %0, %30, %60 oranında ilave edilmişken serada yetiştiricilik aşamasında ise parsellere 0, 2, 4 t da-1 dozunda uygulanarak birbiriyle kıyaslanmıştır. Çalışmanın her iki aşaması da tesadüf parselleri deneme desenine göre faktöriyel olarak planlanmış ve 3 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Fide yetiştiriciliği aşaması sonunda elde edilen fidelerde fiziksel ölçümler (çıkış oranı, fide boyu, gövde çapı, yaş ağırlık, kök uzunluğu) yapıldıktan sonra yetiştirme ortamında biyolojik analizler (üreaz, alkali fosfataz, β-glikosidaz, dehidrogenaz, nitrifikasyon, denitrifikasyon aktiviteleri ve bakteri sayısı) ile pH ve EC ölçümleri yapılmıştır. Sera yetiştiriciliği aşamasında bitki gelişimi esnasında (0, 2, 4, 6. hafta) alınan rizosfer ve normal toprak örneklerinde biyolojik (üreaz, alkali fosfataz, β-glikosidaz, dehidrogenaz, nitrifikasyon, denitrifikasyon aktiviteleri ve bakteri sayısı) ve bitki hasat zamanı alınan toprak örneklerinde ise kimyasal analizler (mineral azot formları, makro-mikro besin elementleri analizleri ile pH ve EC ölçümleri) yapılmıştır. Ayrıca, hasat edilen marullarda fiziksel ölçümler (verim ve kalite parametreleri) yapıldıktan sonra bitkinin mineral beslenme durumunu belirlemek için kimyasal analizler (makro-mikro besin elementleri) yapılmıştır.
Elde edilen sonuçlara göre vermikompost uygulamasının tohum çıkış oranını düşürdüğü görüldüğünden dolayı marul fidesi yetiştiriciliğinde bu gübrenin kullanım olanağının sınırlı olacağı öngörülmektedir. Öte yandan, vermikompost uygulamasının toprakta ve bitkide olumlu sonuçlarının tespit edilmiş olması sebebiyle serada marul yetiştiriciliğinde kullanımının uygun olduğu düşünülmektedir. Genel olarak her iki yetiştiricilik döneminde de IVK'nın VK'ya göre biyolojik parametreler açısından daha etkili olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, fide yetiştirme ortamına gübre ilavesinin toprak ortamında önemli bir fark yaratmadığı ancak parsele gübre yapılmadan sadece fide
ii
yetiştirme ortamına yapılan gübrelemenin de yetersiz olduğu görülmüştür. Toprak kimyasal özellikleri ve bitki mineral beslenmesi açısından da her iki yetiştiricilik döneminde incelenen parametrelerde çok belirgin olarak yine IVK uygulamalarının (toprağa uygulama) ön plana çıktığı tespit edilmiştir. Ancak, bitkinin verimi ve kalitesini ise VK'lı uygulamaların IVK uygulamalarına göre daha olumlu etkilediği belirlenmiştir. Sonuç olarak, ısıl işlem uygulamasının gübrenin kimyasal özelliklerini olumsuz etkilemediği tam tersine organik madde ile bazı besin elementi miktarlarını arttırdığı, biyolojik özelliklerini ise olumsuz etkilese de bunun toprak verimliliği ve bitki gelişimine olumsuz yansımadığı belirlenmiştir. Bununla birlikte, bitki verim ve kalitesi ile alakalı ısıl işlemin vermikompostun faydalı etkisini bir miktar baskıladığına dair işaretler tespit edilmiştir. Bu bakımdan, ısıl işlemin hem vermikompost eldesinde hem de bitkisel üretimde etkisini konu alan farklı bitki, iklim, toprak ve yetiştiricilik süresini kapsayan yeni çalışmalara (vermikompostta ve toprakta moleküler mikrobiyal çeşitlilik ve fonksiyonel gen belirleme vb.) ihtiyaç olduğu anlaşılmaktadır. Bu sayede, toprak verimlliğinin korunması ve arttırılmasında vermikompostun yeri ve önemi daha iyi kavranabilecektir.
ANAHTAR KELİMELER: Bakteri sayısı, Enzim aktivitesi, Organik gübre, Sebze yetiştiriciliği, Toprak verimliliği.

Abstract:
The aim of this study is to investigate the effects of vermicompost usage on soil fertility, seedling development and quality, plant growth, yield and quality in lettuce (Lactuca sativa var. crispa) cultivation in greenhouse. The effects of the heat treatment applied to vermicompost, which is required by the state regulation, on plant production are also investigated. Within the scope of the study, in the first stage 'Caipira' lettuce (Lactuca sativa var. crispa) seedlings were grown for two consecutive periods (I. and II.), and then, in the second stage, lettuce cultivation was carried out by using seedlings obtained in the first stage. Heat treated (HTVC) and non-heat treated (VC) vermicomposts were added to the seedling growing medium at 0, 30% and 60% in the first stage and at 0, 20, 40 t ha-1 doses in the cultivation stage (second stage) in a greenhouse. Experiments in both stages were conducted according to factorial and randomize block design with three replicates. After the physical measurements (germination rate, seedling length, stem diameter, wet weight, root length) of the seedlings obtained at the end of the seedling stage, biological analysis in the growing medium (urease, alkaline phosphatase, β-glycosidase, dehydrogenase, nitrification, denitrification activities and number of bacteria) pH and EC measurements were performed. During the greenhouse cultivation stage, rhizosphere and normal soil samples taken during plant growth (0, 2nd, 4th, 6th week) are analyzed for biological parameters (urease, alkaline phosphatase, β-glycosidase, dehydrogenase, nitrification, denitrification activities and number of bacteria). On soil samples collected at the end of the experiment chemical analysis (mineral nitrogen forms, pH and EC measurements by macro-micro nutrient analysis) were performed. In addition, after physical measurements (yield and quality parameters) of harvested lettuce, chemical analysis (macro-micro nutrients) were performed to determine the nutritional status of the plants.
According to the results, since vermicompost application was observed to reduce the rate of seed output this fertlizer seems to have a limited potential in seedling production. On the other hand, the use of vermicompost in soil is considered to be suitable for lettuce cultivation due to its positive effects. In general, it was determined that HTVC was more effective in terms of biological parameters than VC in both growing periods. Also, fertilizer addition to the seedling medium did not make a significant difference in lettuce production soil. In terms of soil chemical properties and plant mineral nutrition, it was determined that HTVC applications were more prominent in both growing periods. However, the yield and quality of the lettuce was affected
iv
more positively with VC compared to HTVC. As a result, it was determined that heat treatment application did not adversely affect the chemical properties of fertilizer. On the contrary, it increased the amount of organic matter and some nutrients. Even though the heat treatment significantly negatively affected some of the biological parameters of vermicompost this is not reflected to soil fertility and plant growth. However, there have been signs that heat treatment may slightly suppresses the beneficial effect of vermicompost in terms of plant yield and quality. In this respect, it is understood that there is a need for new studies (molecular diversity and functional gene determination in vermicompost and soil, etc.) covering different plant, climate, soil type and growing period, which are concerned with effect of heat treatment both on vermicompost and plant production. In this way, its importance and place in maintaining and increasing soil fertility will be better understood.
KEYWORDS: Number of bacteria, Enzyme activity, Organic fertilizer, Vegetable cultivation, Soil fertility.