Biyokömür katkılı hidrojellerin kuraklık stresi altındaki asma bitkilerinin büyüme ve gelişimine etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of biochar inclusioned hydrogels on growth and development of vine plants under drought stress
Yazar: MEHMET NURİ MAKAS
Danışman: PROF. DR. YAĞMUR UYSAL
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu yüksek lisans tezinde, biyokömür katkılı hidrojellerin kuraklık stresi altındaki asma (Vitis vinifera) bitkilerinin büyüme ve gelişimine etkisi ayrıntılı olarak incelenmiştir. Küresel iklim değişikliği ve bunun su-enerji dengesi ile bitki örtüsü üzerindeki etkileri dikkate alınarak, biyokömürün tarım ve bitki gelişimi üzerindeki potansiyel faydaları araştırılmıştır. Çalışmanın temel amacı, kuraklık koşulları altında bitki stresini azaltmak ve bitki büyümesini teşvik etmek için biyokömür katkılı hidrojellerin etkinliğini değerlendirmektir.
Araştırmada, asma budama atıklarından elde edilen biyokömür, polivinil alkol/sodyum aljinat (PVA/SA) hidrojellerine eklenmiştir. Bu biyokömür katkılı hidrojellerin fiziksel ve kimyasal özellikleri çeşitli analiz yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Elde edilen hidrojeller, laboratuvar koşullarında kuraklık stresine maruz bırakılan asma bitkileri üzerinde uygulanmıştır.
Deneysel çalışmalar sonucunda, biyokömür katkılı hidrojellerin kuraklık stresine maruz kalan asma bitkilerinin klorofil içeriği, bitki boyu, kök uzunluğu ve tohum çimlenme oranları üzerinde olumlu etkiler sağladığı belirlenmiştir. Özellikle, biyokömür katkısının toprak nem tutma kapasitesini artırarak bitkilerin su kullanım etkinliğini iyileştirdiği ve bu sayede bitki stresini azalttığı gözlemlenmiştir. Bu bulgular, biyokömür katkılı hidrojellerin tarımsal uygulamalarda su verimliliğini artırmak ve kuraklık stresine dayanıklılığı geliştirmek için potansiyel bir çözüm sunduğunu göstermektedir.

Abstract:
This master's thesis provides a detailed investigation into the effects of biochar-incorporated hydrogels on the growth and development of grapevine (Vitis vinifera) plants under drought stress. Considering the impact of global climate change on the water-energy balance and vegetation, the potential benefits of biochar on agriculture and plant development are explored. The primary objective of this study is to evaluate the effectiveness of biochar-incorporated hydrogels in mitigating plant stress and promoting plant growth under drought conditions.
In this research, biochar derived from grapevine pruning waste was incorporated into polyvinyl alcohol/sodium alginate (PVA/SA) hydrogels. The physical and chemical properties of these biochar-incorporated hydrogels were characterized using various analytical methods. The resulting hydrogels were applied to grapevine plants subjected to drought stress under laboratory conditions.
Experimental results indicated that biochar-incorporated hydrogels positively affected the chlorophyll content, plant height, root length, and seed germination rates of grapevine plants under drought stress. Specifically, it was observed that the addition of biochar improved soil moisture retention capacity, thereby enhancing the water use efficiency of the plants and reducing plant stress. These findings suggest that biochar-incorporated hydrogels present a potential solution for improving water efficiency and enhancing drought tolerance in agricultural practices.