Üzerinde çay tarımı yapılan Doğu Karadeniz bölgesi podsolik topraklarının mikrobiyolojik aktivitesi ve toprak asitliğini etkileyen biyolojik faktörler üzerinde araştırmalar /
Yazar: NURAY MÜCELLA MÜFTÜOĞLU
Danışman: PROF.DR. MUZAFFER ÇENGEL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1989
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
99 ÖZET Bu çalışmada Türkiye genelinden birçok özellikleri i- le ayrıcalık gösteren çay tarım topraklarının mikrobiyolojik dinamiğini ortaya koymak ve zaman içerisinde bazı özellikle rin değişmesinde toprak organizmalarının rolünün bulunup bu lunmadığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaca uygun ola rak bölgeden alınan yüzey ve profil örneklerinde fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve biyokimyasal analizler yapılmış ve aşağıda belirtilen sonuçlar elde edilmiştir. Doğu Karadeniz Bölgesi sarı-kırmızı pod s ol ik toprak- larında genel bakteri sayıları gram kuru toprakta 21,6 x 10 - 8 609 x 10 sınır değerleri arasında tesbit edilmiştir. Bu değerler asit karakterli topraklara uyumu ile tanınan mantar ların sayılarından daha yüksektir. En düşük pH derecesine sahip 11 nolu örnekte bile genel bakteri sayısının 402,2 x 10 8 düzeyinde bulunması, bu topraklardaki bakterilerin toprak reaksiyonuna büyük ölçüde uyum sağladıklarının açık bir gös tergesidir. Genel bakteri sayısı C/N oranının 11-12 olduğu aralıkta en yüksek olarak saptanırken, de hi dr oge naz enzim aktivitesi ile de pozitif bir ilişkisinin bulunduğu tesbit edilmiştir. Bakterilerin bir diğer önemli grubunu teşkil eden ae- rob selüloz parçalayıcı bakterilerin gram kuru toprakta 2,7 x 10 2 ile 102 x 10 2 değerleri arasında bir sayıda olduk ları saptanmıştır. Özellikle podsolik toprakların üst katman larında organik maddenin yığıldığı dikkate alındığında tes bit edilen sayısal sınır değerlerinin düşük olduğu, bu ne denle selüloz ayrışmasında fazla etkili olamadıkları ve bu grubun toprak reaksiyonuna büyük ölçüde hassas oldukları tesbit edilmiştir. Diğer yandan selüloz parçalıyıcı bakteri lerle genel bakteri sayıları arasında % 5 olasılığa göre ne gatif, CO2 --prodüksiyonu ile arasında ise % 5 olasılığa göre pozitif bir korelasyon katsayısı elde edilmiştir.100 Örneklerde asit oluşturucu bakteri sayılarının 10 3 -10 4 arasında değiştiği, saptanan bu bakterilerle genel bakteri sayısı arasındaki oranın 1/1000 olduğu ortaya çıkmıştır. Demir bakterilerinin sayısal durumu ise daha düşük o- larak saptanmış ve en yüksek değeri gram kuru toprakta 107 olarak bulunmuştur. Az sayıda da olsa toprakta bulunmaları bu grubunda toprak reaksiyonuna toleranslı olduklarını gös termektedir. Azotobakter indicum (=bei jerınckia) gibi türlerin asit toprak reaksiyonuna toleranslı oldukları ve bulunabilecekle ri düşüncesinden hareketle azotobakter ler de bu topraklarda araştırılmış, hem yüzey hem de profil katmanlarında bulun madığı saptanmıştır. Mantarlar sayısal olarak genel bakteri sayısından da ha düşük düzeyde (0,8 x 10 4-234,7 x 10 4sınır değerleri ara sında) tesbit edilmiştir. Mantarların az sayıda bulunması asidi seven değil, asitliğe tolerans gösterebilen bir grup olduğunu açıkça ortaya koymuştur. C/N oranı 11-12 olduğunda mantar sayısının en yüksek düzeyde bulunduğu saptanmış, ay rıca dehidrogenaz enzim aktivitesi ile arasında % 1 olasılı ğa göre önemli bir pozitif korelasyon katsayısı elde edil miştir. Yüzey topraklarında CO 2 -prodüksiyonu 10,9-63,3 mgCO2/ 100 gr.k.top. olarak saptanmıştır. Toprak asitliği düştükçe CO2 --oluşumunun arttığı ve pH ile CO 2- oluş umu arasında % 5 olasılığa göre pozitif ilişkinin bulunduğu tesbit edilmiştir. Diğer yandan C02-oluşumu ile organik madde arasında % 5 ola sılığa göre pozitif bir ilişkinin var olduğu ortaya çıkmıştır. Dehidrogenaz enzim aktivitesi araştırılan 22 yüzey ör neğinden 2 tanesinde bu enzim saptanamazken geri kalan 20 örnekte 1,46-142,96 L TPF/5 gr.k.top. sınır değerleri arasın da olduğu bulunmuştur. Toprak reaksiyonu ile dehidrogenaz en zim aktivitesi arasında % 1 olasılığa göre, değişebilir101 ++ ++...... Ca++ + Mg++ ile dehidrogenaz enzim aktivitesi arasında da % 5 olasılığa göre pozitif bir korelasyon katsayısı tesbit edil miştir. Ayrıca dehidrogenaz enzim aktivitesinin organik mad denin % 2-6 sınır değerleri arasında en yüksek düzeyde bu lunduğu saptanmıştır. Katalaz enzim aktivitesi 0,19-3 ml02/5 gr.k.top. sınır değerleri arasında tesbit edilmiştir. Yüzey topraklarındaki bu değerlerin pH ve değişebilir Ca ++ Mg++ değerleri ile olan ilişkisi aranmış, her iki ilişkide de % 1 olasılığa göre ö- nemli bir pozitif korelasyon katsayısı saptanmıştır. Ayrıca katalaz enzim aktivitesi ile C02-oluŞum miktarları ve C/N oranları arasında pozitif bir ilişkinin varlığı tesbit edil miştir. Katalaz ve dehidrogenaz enzim aktivitelerinin birlik te çalışmaları nedeni ile bu iki enzim aktivitesinin de po zitif bir ilişki içinde olduğu bulunmuştur. Topraklarda H2SO4 oluşumu sınır değerlerinin 1519- 8697,5 mgH2S04/100 ml arasında bulunduğu saptanmıştır. Top rak reaksiyonu değerleri yükseldikçe H2-SO4 miktarlarının düş tüğü, bu ilişkinin istatistiksel olarak da % 5 olasılığa gö re doğrulandığı tesbit edilmiştir. Aerob selüloz parçalayıcı bakteri sayıları 3 nolu pro fil hariç bırakıldığında profil boyunca düzenli bir şekilde azalma göstermiştir. Asit oluşturan bakterilerin en fazla sayılarına yüzey horizonlarında rastlandığı ve derinliğe doğru azaldığı tes bit edilmiştir. Profil örneklerinde demir bakterileri 2 ve 3 nolu pro fillerin 0-54 cm derinlikte olan horizonlarında düşük miktar larda saptanmış, daha derinlerde ise tesbit edilememiştir. T. C. aıetim Kuı-oitt Merfeeai102 Mantar sayılara, yönünden 3 nolu profilde derinliğe doğru bir azalma gözlenmiş, buna karşın 1 ve 2 nolu profil lerde derinliğe doğru azalma gözlenirken B hor iz onunda be lirli bir yükselme saptanmıştır. C02-oluşumu profillerde incelendiğinde en yüksek değer lere yüzey katmanlarında saptanmış, profil derinliğine doğru azalma gözlenmiştir. Dehidrogenaz enzim aktivitesi sadece 2 yüzey horizonun- da tesbit edilmiştir, katalaz enziminin her profilin birer horizonunda bulunmadığı saptanmıştır. Profil boyunca ise herhangi bir azalma veya çoğalma ortaya çıkmamıştır.

Abstract:
103 SUMMARY In this study it is aimed to investigate the microbio logical dynamics of the tea soils differentiating in their properties from the other soils in Turkey in general and we have tried to determine whether there are any soil organisms having a role in changing some of these properties in time. To do this, physical, chemical, microbiological and biochemi cal analyzes were made on the soil samples and the following results were taken. The average number of bacteria in the red-yellow soils of Eastern Black sea soil Region has been determined between 8 8 the limit values 21,6 x 10 and 609 x 10 per gr. dry soil. These values are higher than the number of the fungi known to adapt to acid soils. The general number of bacteria as in the sample 11, is in the level of 402,2 x 10, so it is obvious that the bacteria can adapt to soil reactions to a great extend. While the general number of bacteria in the level were the C/N rate is 11-12 is found to be the highest, it has been shown that there is a positive relation with dehydrogenase enzyme activity. We've found that the aerob cellulose decomposing bacteria constituting another group of bacteria is between 2 2. 2,7 x 10 and 102 x 10 per gr. dry soxl. Especially, when it is taken into account that the organic matter is heaped on the upper layers of podsolic soils, we determine that their numbers are low, and therefore are not very effective on cellulose decomposition. It has also been found that they are very sensitive to soil reaction. On the other hand we have found that the correlation rate between the number of cellulose decomposing and general bacteria is negative according to 5 % probability rate, and it is positive between cellulose decomposing bacteria C02 production according to 5 % probability rate.104 In the samples we have found that the number of the 3 4 acid forming bacteria is between 10 and 10 and the rate of this bacteria to general bacteria is found to be 1/1000. The number of iron bacteria is determined to be low and their higher values were 107 per gr. in dry soil. It shows that this group is also tolerable to soil reaction although they are small in number. Considering that the types such as Azotobacter indicum (- bei jerinckia) are tolerable to acid soils, we have also studied these bacteria in these soils, and determined that they are not present on surface or profile layers. The number of the fungi is lower than that of the 4 4 general bacteria (between 0,8 x 10 and 234,7 x 10 limit values). The fact that the fungi are small in number has suggested us that they aren't acid fungi but they are fungi which are tolerable to acidity. Once the C/H rate is 11-12 the number of fungi is the highest, and an important positive correlation rate is obtained according to 1 % probability rate between these fungi and dehydrogenase enzyme activity. In surface soils C02 production iş determined 10,9-63,3 mg C02 per 100 gr. dry soils. It is established that while the acidity of soil is lower, C02 productivity increases, and a positive degree occurs between pH and C02 production according to 5 % probability rate. In addition, it is found that there is a positive relation between C02 formation and organic, matter according to 5 % probability rate., While the dehydrogenase enzyme activity can't be found in the two of twenty-two soil samples, this activity is between 1,46 and 142,96 tfTPF 5 gr. dry soil limit value. According to 1 % probability rate between the soil reaction and dehydrogenase enzyme activity, there is a variable corre lation rate, and according to 5 % probability rate between Ca*++ Mg++ and dehydrogenase activity there is a positive105 correlation rate. In addition, the dehydrogenase enzyme activity is found to be the highest between 2 % and 6 % limit values of the organic matter. Catalase enzyme activity has been determined between 0,19-3 ml 02/5 gr. dry soil values. The relationship between these values in surface soils and pH-Ca + Mg values has been studied. We have found a positive correlation rate according to 1 % probability rate in both relationships. We have also established that there is a positive relation between catalase enzyme activity and C02 production amounts and C/to rates. Since catalase and dehydrogenase activities occur together, we have found that these enzyme activities are in a positive relationship. The limit values of H2S04 formation is found to be between 1519 and 8697,5 mq H2S04/100 ml. We have seen that while the soil reaction is higher, the H-SO^ amounts decreases, and this relationship is statistically proved according 5 % probability rate. The aerobic cellulose decomposing bacteria have gradually lessened along the profile, except for profile 3. We have found that the acid forming bacteria are the biggest in number in surface horizons whereas they are smaller in number in deeper horizons. In profile samples, the iron bacteria are small in numbers in 0-54 cm deep horizons of profile 2 and profile 3, and they couldn't have been detected in deeper layers. With regard to fungi numbers we observed a decrease towards the deeper layers of profile 3 and we've observed a significant increase in horizon B of profile 1 and profile 2. Once C02 production is observed in the profiles, the highest values are found in surface layers, and they decrease106 towards the depths of the profile. We have detected that the dehydrogenase activity is only present in two surface horizons, we have also found that the catalase enzyme activity doesn't occur in one horizon of each profile. There is neither an increase nor a decrease along the profile.