Farklı organik gübrelerin kadmiyum uygulanmış toprakta yetişen mısır (Zea mays) bitkisinin antioksidan enzim aktivitesi, kadmiyum ve besin elementi içeriklerine etkileri
The effects of different organic fertilizers on antioxidant enzyme activity, cadmium and nutrient contents of maize (Zea mays) grown in cadmium contaminated soil
Yazar: RANA ÖZSOY
Danışman: PROF. DR. NURDİLEK GÜLMEZOĞLU ; DOÇ. DR. İMREN KUTLU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı / Bitki Besleme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Ağır metal kirliliği = Heavy metal pollution ; Enzimler = Enzymes ; Kadmiyum = Cadmium ; Mısır = Maize ; Organik gübreler = Organic fertilizers ; Tarım toprakları = Agricultural soils ; Toprak kirliliği = Soil pollution ; Şeker mısırı = Sweetcorn

Özet:
Bu çalışmada, organik (sıvı yarasa, deniz yosunu, katı yarasa, kompost ve vermikompost) ile pozitif kontrol (mineral) gübrelerinin kadmiyum (Cd) uygulanan ve negatif kontrol grubu toprakta yetiştirilen şeker mısır çeşidinin klorofil, antioksidan enzim aktivitesi ve mineral element içeriklerine etkileri araştırılmıştır. Araştırmada, bitkiler kontrollü koşullarda, saksılarda yetiştirilmiştir. Mısır bitkilerinin, Cd uygulanan koşullarda klorofil içeriği azalmış, pozitif kontrol grubu bitkilerinin, Cd uygulamasında klorofil ve kuru ağırlık miktarının organik gübrelere oranla daha yüksek olduğu görülmüştür. Mısır bitkilerinin Cd uygulamasıyla birlikte, azot (N) konsantrasyonu düşerken, fosfor (P), potasyum (K), kalsiyum (Ca) ve magnezyum (Mg) artmış, ancak Cd uygulamasında, bitki başına alımlarla aynı sonuç elde edilmemiştir. Sıvı yarasa gübresi bitkilerin en yüksek Cd, demir (Fe), bakır (Cu), mangan (Mn) ve çinko (Zn) alımına yol açmıştır. Organik gübrelerin etkileri farklılık göstermiş ve bitkilerin metal alımında mineral gübreden daha fazla etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Antioksidan enzim aktiviteleri gübre uygulamalarına göre farklı değişimler göstermiştir. Genel olarak Cd stresi, süperoksit dismutaz (SOD) ve glutatyon redüktaz (GR) aktivitesinde azalmaya neden olurken, askorbat peroksidaz (APX) ve katalaz (CAT) aktivitesi artmıştır. Vermikompost uygulanan bitkiler Cd stresine maruz kaldıklarında antioksidant enzim aktivitelerini arttırarak stresten korunabilmişlerdir. Kadmiyumla kirlenen topraklara uygulanacak organik gübre çeşitlerinin toprakta artık etkilerinin belirlenmesi, hangi gübrenin hangi oranda uygulanacağına karar verebilmek için hem kısa hem de uzun vadede ekonomik ve sosyal etkilerin dikkate alınması gerekli olacaktır.

Abstract:
In this study, the effects of organic (bat liquid, seaweed, bat solid, compost and vermicompost) and mineral (chemical) fertilizers on chlorophyll, antioxidant enzyme activity and mineral element contents of cadmium (Cd) applied and control group soil grown sugar maize plants were investigated. In the study, plants were grown in a plant growing room in pots under controlled conditions. The chlorophyll content of the corn plants was decreased under Cd applied conditions, and it was observed that the chlorophyll and dry weight content of conventional fertilization Cd application was higher than organic fertilizers. With Cd application on corn plants, while nitrogen concentration decreased, phosphorus, potassium, calcium, and magnesium increased, but the same result was not obtained per plant intake with Cd application. Liquid bat fertilizer led to the highest metal uptake in plants' Cd, iron, copper, manganese, and zinc uptake. It was concluded that
organic fertilizers show different effects and are more effective than mineral fertilizers in metal uptake by plants. Antioxidant enzyme activities showed differences based on fertilizer applications. In general, Cd stress caused decrease in superoxide dismutase (SOD) and glutathione reductase (GR) activities, while ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) activities increased. When plants treated with vermicompost were exposed to Cd stress, they were able to protect themselves from stress by increasing antioxidant enzyme activities. It will be necessary to consider the economic and social effects in both short and long term in order to determine the residual effects of the organic fertilizer types
to be applied on the soils contaminated with cadmium, and to decide which fertilizer to apply at what rate.