Andızotu (Inula Helenium), fenerotu (Physalis Angulata) ve sığırkuyruğu (Verbascum Thapsus) bitkilerinin ağır metallerce kirlenmiş toprakların temizlenmesinde kullanım olanaklarının belirlenmesi
Heavy metal extraction potential of Inula Helenium, Physalis Angulata and Verbascum Thapsus in heavy metal polled soils
Yazar: ABDULLAH EREN
Danışman: PROF. DR. MEHMET MERT
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışma nikel (Ni), kadmiyum (Cd) ve bakır (Cu) ile kirlenmiş toprakların çok yıllık andızotu (Inula helenium), tek yıllık fenerotu (Physalis angulata) ve iki yıllık sığırkuyruğu (Verbascum thapsus) bitkileri yetiştirilerek temizlenebilme olanaklarının araştırılması için yapılmıştır. İklim odasında yürütülen denemede Paşaköy serisi toprağı kullanılmıştır. Saksı toprağına 0, 50, 100, 200 ve 400 mg Ni kg-1 NiSO4.6H2O formunda, 0, 5, 10, 20 ve 40 mg Cd kg-1 3CdSO4.8H2O formunda ve 0, 100, 200, 400 ve 800 mg Cu kg-1 CuSO4.5H2O formunda uygulanarak 3 hafta bitkisiz inkübasyona bırakılmıştır. Ekim öncesi ise 200 mg N kg-1 (NH4SO4'tan), 100 mg P kg-1 ve 125 mg K kg-1 (KH2PO4'tan) ve 2.5 mg Fe kg-1 (Fe-EDTA'dan) çözelti formunda saksılara ilave uygulanmıştır. Daha sonra saksılara aktarılan bitkiler toprağın nem içeriği tarla kapasitesinin %60-80 olacak şekilde büyüme periyodu süresince saf su ile sulanmış ve fenolojik gözlemler yapılmıştır. Deneme sonunda bitkilerde, indirgenmiş glutatyon analizi için yapraklardan örnekler alınmış, klorofil düzeyleri SPAD metre ile ölçüldükten sonra bitkiler toprak seviyesinden kesilerek hasat edilmiştir. Bitki dokularının nikel (Ni), kadmiyum (Cd), bakır (Cu), demir (Fe), çinko (Zn), mangan (Mn), azot (N), fosfor (P), potasyum (K), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg) ve indirgenmiş glutatyon konsantrasyonları belirlenmiştir. Bitkilerin dokularında biriktirdiği Ni, Cd ve Cu konsantrasyonları toksisiteye neden olacak seviyelere ulaşmıştır. Deneme sonucunda; 400 mg Ni/kg uygulamasında topraktan en yüksek 253 µg Ni fenerotu bitkisi ile, 10 mg Cd/kg uygulamasında en yüksek 46.9 ve 54.6 µg Cd fenerotu ve sığırkuyruğu bitkileri ile, 200 mg Cu/kg uygulamalarında en yüksek 304 µg Cu fenerotu bitkisinin ağır metal biriktirdiğini göstermiştir. Deneme sonucunda fenerotu ve sığırkuyruğu bitkilerinin ağır metallerle kirlenmiş toprakların temizlenmesinde kullanma potansiyellerinin olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
This study was conducted to determine the pyhtoremadiation potential of Inula helenium, Physalis angulata and Verbascum thapsus species on nickel, cadmium and copper polluted soils. Paşaköy soil series was used in the pot experiment conducted in a growth chamber. The tested heavy metals were applied in to each pots. The applied doses were: 0, 50, 100, 200 and 400 mg Ni kg-1 as NiSO4.6H2O; 0, 5, 10, 20, and 40 mg Cd kg-1 as 3CdSO4.8H2O; and 0, 100, 200, 400 and 800 mg Cu kg-1 CuSO4.5H2O. The pots were incubated for three weeks before the test plants were planted. Before planting 200 mg kg-1 N as (NH4)2SO4, 100 mg kg-1 P ve 125 mg kg-1 K as  KH2PO4 and 2.5 mg kg-1 Fe as Fe-EDTA were applied to each pot. During the growth period, soil moisture content of the pots was kept constant at 60-80% of field capacity by irrigation with distilled water. At the harvest, leaf samples were taken to analyse glutation, chlorophyll contents were measured with SPAD and then plants were cut from the soil surface.  The nickel (Ni), cadmium (Cd), copper (Cu), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn), nitrogen (N), phosphorous (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) and reduced glutation concentrations were measured. The level of Ni, Cd, and Cu in the test plants reached to toxic levels. Results showed that Physalis angulata had the highest Ni content 253 µg with the 400 mg Ni kg-1 application, the highest Cd was obtained from Physalis angulata and Verbascum thapsus with 10 mg Cd kg-1 application and Physalis angulata had the highest 304 µg Cu with the 200 mg Cu kg-1 application. It can be concluded that Physalis angulata and Verbascum thapsus could be used to clean-up Ni, Cu and Cd polluted soils.