Biyokömür uygulamalarının, toprak tuzluluğunun bitkide negatif etkilerini iyileştirme potansiyelinin araştırılması
Mitigating potential of biochar application on the negative impact of soil salinity on plant
Yazar: UFKAY KARABAY
Danışman: DOÇ. DR. LALE AKTAŞ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Biyokömür organik materyallerden elde edilen, bitki büyüme ve gelişmesini artırmak için kullanılan bir piroliz ürünüdür. Biyokömür uygulaması ürün verimini artırmayı teşvik etmek için kullanılan yaygın bir uygulamadır. Özellikle ağır metal, kurak ve tuz stresi gibi çevresel stresler altındaki topraklarda uygulanabilmektedir. Bu çalışmada, tuza hassas fasulye  (Phaseolus vulgaris L.) bitkisinin tuz stresi altında biyokömür uygulaması ile büyüme ve gelişmesi değerlendirilmiştir. Sera koşullarında yetiştirilen bitkilere 3 tuz konsantrasyonu (0, 25, 50 mM NaCl) ve 3 seviyede biyokömür (0, 5, 15 t/ha) uygulaması yapılmıştır. Biyokömür zeytin dallarından termal parçalanmaya dayalı 400 °C yavaş piroliz koşullarında üretilmiştir. Zeytin dalları %70 sert odun ve %30 yumuşak odun olarak seçilmiştir. 
Biyokömür tuz adsorbsiyon kapasitesi elektriksel iletkenlik (EC) analizi yöntemi ile belirlenmiştir. Bitki büyüme parametreleri (uzunluk ve biyokütle) sürgün oluşumundan çiçeklenme aşamasına kadar kayıt altına alınmıştır. Artan konsantrasyonlarda tuz uygulaması, fasulye fidelerinin kök ve gövde büyümesinde, çiçek ve meyve oluşumunda engellemeye neden olmuştur. Biyokömür eklenmemiş topraklarda tuz stresinin, yaprakta hidrojen peroksit miktarını artırarak oksidatif strese ve hücre membranlarında hasara neden olduğu belirlenmiştir. Tuz stresinin negatif etkilerinin biyokömür uygulamaları ile azaldığı; oksidatif stres düzeyi ve membran hasarında azalma, kök, gövde büyümesi, çiçek oluşumu ve meyve tutumunda artış gözlenmesiyle belirlenmiştir. Tüm tuz konsantrasyonları için 5 t/ha' biyokömür uygulaması etkisi, 15 t/ha biyokömür uygulamasına göre daha belirgin bir şekilde ortaya çıkmıştır. Tuz adsorbsiyon kapasitesi ölçümlerinde, biyokömürün yüksek tuz adsorbsiyonu, çözeltideki düşük elektrik iletkenlik değerleriyle saptanmıştır. 
Sonuçlar değerlendirildiğinde biyokömürün tuzlu topraklarda iyileştirici bir potansiyele sahip olduğu ve fasulye tarımında tuzluluk gibi çevresel stres koşullarında biyokömür uygulamasının ürün verimine katkı yapabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Biochar is a pyrolysis product of organic material and has increasing concern to use in plant growth and development. Its application is getting more common method to enhance crop production particularly in soils under environmental stresses such as heavy metals, drought or salt. In this study, biochar effect was evaluated on growth of salt sensitive crop Phaseolus vulgaris (L.) under saline conditions. Greenhouse grown plants were treated with 3 salt concentration (0, 25 and 50 mM NaCl) and 3 levels of biochar (0, 5 and 15 t/ha). The biochar was produced by thermal degradation of olive branches, a mixture of hardwood (70 %) and softwood (30 %) by slow pyrolysis at 400 °C. NaCl adsorption capacity of biochar was conducted by electrical conductivity (EC) analysis.  
Plants growth parameters (length and biomass) were recorded from seedling to flowering stage. Salinity exposure caused an inhibition in root and shoot growth and flower and fruit development of P. vulgaris in parallel to increasing concentration. Salinity caused oxidative stress through increasing hydogen peroxide content and cell membrane permeability of leaves. The mitigating effect of biochar on saline stress was determined by measuring less hydrogene peroxide content and cell membrane hazard, and higher ratio on root and shoot growth, flower and fruit development of plants. Salinity stress effect was alleviated by biochar that was more prominent in 5 t/ha than 15 t/ha treatment for all NaCl concentrations applied. The biochar has high NaCl adsorption capacity determined by lower EC levels. Results indicated that biochar has a remediation potential on saline soil and it is a promising application to increase crop yields under normal and abiotic stress conditions.