Nano-ZnO uygulamasının aspir bitkisinin kadmiyum fitoekstraksiyonuna etkisinin araştırılması
An investigation on the effect of nano-ZnO application on cadmium phytoextraction by safflower plant
Yazar: FATİH AHMET YENTÜR
Danışman: PROF. DR. HATİCE DAĞHAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı / Bitki Besleme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Günümüzde, ağır metallerle kirlenmiş topraklar, dünyadaki en büyük çevre kirliliği sorunlarından biridir. Fitoekstrasiyon yöntemi, ağır metallerle kirlenmiş toprakların temizlenmesinde kullanılabilen en ucuz, çevre dostu yöntemlerden biridir. Bu yöntemin etkinliğini arttırabilmek için son zamanlarda nano teknolojik materyallerden yararlanılmaya başlanmıştır. Bu tez çalışmasında, çinko oksit nanopartikül  (ZnO-NP) uygulamasının aspir bitkisinin Cd fitoekstraksiyon potansiyeli üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla Hoagland besin çözeltisine artan dozlarda (0-5-10 mg/L) ZnO-NP ve (0-3-6 mg/L) Cd uygulanarak bitkiler 20 gün boyunca kontrollü koşullarda (16/8 saat ışık/karanlık 20-25 C sıcaklık % 60 nem ve 10 klux ışık yoğunluğu) yetiştirilmiştir. Hasat edilmeden önce yaprakların klorofil içerikleri ölçülmüş ve daha sonra bitki örneklerinin kuru ağırlık ve bazı element konsantasyonları (Cd, Zn, N, P, K, Fe, Cu ve Mn) belirlenmiştir. Kontrole göre yaprakların klorofil içeriği, bitki kuru ağırlığı ZnO-NP uygulamaları ile olumlu etkilenmiştir. Ancak Cd uygulamaları bu parametrelerde azalmaya neden olmuştur. Her iki uygulamanın (ZnO-NP ve Cd) klorofil içeriği ve yeşil aksam kuru ağırlığı üzerine etkisi istatistiksel olarak % 1 düzeyinde önemli olarak bulunmuştur. ZnO-NP uygulaması ile yeşil aksam ve kök Zn konsantrasyonları artmıştır. Kadmiyum ve ZnO-NP uygulamaları, kontrol bitkisine göre bitkilerin yeşil aksam N, P, K, Cu ve Mn konsantrasyonlarını azaltırken Fe konsantrasyonunu düşürmüştür. Sonuçlar, artan ZnO-NP uygulama dozlarına bağlı olarak bitkinin Cd akümülasyonunu arttığını ortaya koymuştur. Aspir bitkisi yeşil aksamında, Cd hiperakümülasyon değerinin (100 µg/g) 5,2 ile 8,7 kat fazla Cd biriktirmiştir. Araştırma aspir bitkisinin Cd fitoremediasyon potansiyelinin yüksek olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Nowadays, soils contaminated with heavy metals are one of the biggest environmental pollution problems in the world. Phytoextraction method is one of the most cheapest and environmental friendly remediation method that can be used to clean-up heavy metal contaminated soils. In order to increase the effectiveness of this method, nano-technological materials have recently been used. In this thesis, it is aimed to investigate the effects of zinc oxide nanoparticle (ZnO-NP) application on Cd phytoextraction potential of safflower plant. For this purpose, ZnO-NP and (0-3-6 mg/L) Cd are applied to the Hoagland nutrient solution in increasing doses (0-5-10 mg/L) for 20 days under controlled conditions (16/8 hours light/dark 20-25 C temperature 60 % humidity and 10 klux light intensity). Before harvest, chlorophyll content of leaves was measured and then dry weight and some element concentrations (Cd, Zn, N, P, K, Fe, Cu and Mn) of plant samples were determined. According to the control, the chlorophyll content of the leaves, plant dry weight were positively affected by ZnO-NP applications. However, Cd applications caused a decrease in these parameters. The effect of both applications (ZnO-NP and Cd) on chlorophyll content and green component dry weight was found to be statistically significant at the level of 1 %. Green component and root Zn concentrations increased with ZnO-NP application. The cadmium and ZnO-NP applications decreased the Fe concentration while the green component of the plants decreased N, P, K, Cu and Mn concentrations compared to the control plant. The results revealed that the Cd accumulation of the plant increased due to increasing ZnO-NP application doses. Safflower plant accumulated 5.2 to 8.7 times Cd of Cd hyperacumulation value (100 µg/g) in its green parts. Research has shown that safflower plant has a high Cd phytoremediation potential.