Çeşitli organik atıklardan elde edilen biyokömür ve hidrokömürlerin mısır bitkisi yetiştirilen sera koşullarında toprak bakteriyel çeşitliliği üzerindeki etkilerinin belirlenmesi
Evaluation of the effects of different biochars and hydrochars, obtained from various organic wastes on soil bacterial diversi̇ty under maize growth in greenhouse conditions
Yazar: BAHAR SEVİLİR
Danışman: PROF. DR. OĞUZ CAN TURGAY
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Topraklara biyokömür uygulaması toprak organik madde konsantrasyonunu, toprak verimliliğini, tarımsal üretimi arttırmakla birlikte toprak mikrobiyal biyokütle ve faaliyetlerini de etkilemektedir. Biyokömür, üretildiği organik maddeye ve elde edildiği karbonizasyon koşullarına bağlı olarak toprak fizikokimyasal ve biyolojik özellikleri üzerinde farklı etkilere sahiptir. Türkiye koşullarında pirolitik biyokömürlerin çeşitli toprak özellikleri üzerindeki uyarıcı etkilerine yönelik birçok araştırma yapılmış ancak toprağın biyolojik özellikleri üzerindeki etkisine yeteri kadar odaklanılmamıştır. Bunun yanısıra, hidrotermal biyokömürlerin toprak biyolojik özellikleri üzerindeki etkileri hakkında sınırlı bilgi bulunmaktadır. Bu nedenle, bu araştırmada, üç farklı organik atıktan elde edilen pirolitik ve hidrotermal biyokömürlerin bakteriyel topluluk yapısı ve mısırın besin maddesi alımı üzerindeki etkilerini belirlemek için bir sera denemesi kurulmuştur.

Mısır ile yapılan saksı denemesi, bir sera koşullarında, atık çamurdan (Aç), tavuk gübresinden (Tg) ve zeytinyağı küspesi (Zk) elde edilen üç pirolitik ve üç hidrotermal biyokömür ile gerçekleştirilmiştir. Biyokömür farklı dozları (1, 2 ve 4 t /da) uygulanan saksılarda toprak bakteri çeşitliliği, yeni nesil DNA dizi analizi kullanılarak incelenmiştir. Genel olarak, bakteriyel topluluk yapısı biyokömür ilave edilmiş toprakta kontrol ile kıyaslandığında biyokömür uygulama dozu pozitif etki göstermiştir. Hidrotermal biyokömürler'in (Haç, Htg ve Hzk) tümü bakteri topluluk yapısını önemli ölçüde etkilerken, pirolitik biyokömürlerde sadece (Ptg) uygulaması bakteri topluluk yapısını istatistiksel açıdan önemli ölçüde etkilemiştir. Genel olarak, farklı karbonizasyon yöntemleri ve farklı organik atıklardan elde edilen biyokömürler kaynakları toprak mikrobiyel topluluğunu etkileyen önemli faktörler olduğu saptanmıştır.

Abstract:
Biochar application to soils can increase the concentration of soil organic matter, improve soil fertility, enhance agricultural productivity and affect soil microbial biomass and their activities. A biochar may have different effects on soil physicochemical and biological characteristics depending on its origin and the carbonization conditions to obtain biochar. So far many researches have been done on the stimulatory influences of pyrolytic biochars obtained from the pyrolysis of various organic waste materials on various soil properties. On the other hand, limited information has been existed regarding potential benefits of hydrothermal biochars obtained from hydrothermal carbonization as soil conditioning material. Therefore, in this research, we established a pot experiment to reveal the effects of pyrolytic and hydrothermal biochars obtained from three organic waste materials on bacterial community structure and plant nutrient uptake of maize (Zea mays).

The pot experiment with maize was carried out with three pyrolytic and three hydrothermal biochars obtained from sewage sludge (SS), poultry manure (PM), and olive oil waste (OW) in a greenhouse conditions. Soil bacterial diversity of the pots applied with biochars at different application doses 1, 2 and 4 t/10da were investigated using high-throughput sequencing. In general, bacterial community structure significantly changed in biochar-amended soil compared to the control and was positively correlated with the application dose of biochar. All of hydrothermal biochars (HSS, HPM and HOW) significantly affected bacterial community structure while only (PPM) had a significant effect on bacterial community structure. Overall, our results suggested that biochars obtained from different carbonization process or biomass source have different impact on soil microbial community.