Effects of Ceramic Wastewater on Germination and Plant Development in Some Solanaceae Family Members

Year 2024, Volume: 24 Issue: 6, 1260 - 1266, 02.12.2024

Ferhan Korkmaz , Ercan Çatak

https://doi.org/10.35414/akufemubid.1452241

Abstract

One of the most important issues today, as industrial production increases, is the determination of the effects of wastewater resulting from these productions on the environment and living things. Heavy metals contained in this wastewater can have positive and negative effects on plants. Determining the concentration-dependent effects of these heavy metals is very important for all living organisms that consume these plants as food. The ceramic industry wastewater used in the study was prepared in six different concentrations, starting from 100% to 1%; It was tested using plant seeds of Lycopersicum esculentum Mill. cv. H-2274 (tomato) and Capsicum annuum L. cv. Ilıca 256 (pepper) belonging to the Solanaceae family. The ceramic industry wastewater used in the study was prepared in six different concentrations, starting from 100% to 1%. It was tested using plant seeds of Lycopersicum esculentum Mill. cv. H-2274 (tomato) and Capsicum annuum L. cv. Tested using Ilıca 256 (pepper) belonging to the Solanaceae family. In addition to the known negative effects of heavy metals, it is also known that they can make positive contributions to the development of plants. In the results obtained in this study, it was determined that some concentrations increased the seed germination rate. It was determined that the highest Vigor Index and root length values were reached in both seeds at 50% concentrations.

Keywords

Industrial waste water, Heavy metal, Lycopersicum esculentum, Capsicum annuum

Seramik Atık Suyunun Bazı Solanaceae Familyası Üyelerinde Çimlenme ve Bitki Gelişimine Etkileri

Abstract

Endüstriyel üretimlerin arttığı günümüzde en önemli konulardan birisi bu üretimler sonucu ortaya çıkan atık suların, çevre ve canlılar üzerindeki etkilerinin belirlenmesidir. Bu atık suların içeriğindeki ağır metaller bitkiler üzerinde olumlu ve olumsuz etkiler gösterebilmektedir. Bu ağır metallerin konsantrasyona bağlı olarak gösterdikleri etkilerin saptanması, bu bitkileri besin olarak tüketen tüm canlılar açısından oldukça önemlidir. Çalışmada kullanılan seramik endüstrisi atık suyu %100’den başlayarak %1’e kadar altı farklı konsantrasyonda hazırlanmış; Solanaceae familyasına ait Lycopersicum esculentum Mill. cv. H-2274 (domates) ve Capsicum annuum L. cv. Ilıca 256 (biber) bitki tohumları kullanılarak test edilmiştir. Ağır metallerin bilinen olumsuz etkileri yanında bitkilerin gelişimine olumlu katkılar sağlayabileceği de bilinmektedir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlarda da bazı konsantrasyonların tohum çimlenme oranını arttırdığı belirlenmiştir. Her iki tohumda da %50’lik konsantrasyonlarda en yüksek Vigor Indeks ve kök uzunluk değerlerine ulaşıldığı tespit edilmiştir.

Keywords

Endüstriyel atık su, Ağır metal, Lycopersicum esculentum, Capsicum annuum

References

• Abdul‐Baki, A.A. and Anderson, J.D., 1973. Vigor determination in soybean seed by multiple criteria. Crop science, 13(6), 630-633. https://doi.org/10.2135/cropsci1973.0011183X001300060013x
• Babaoğlu, M., Gürel, E. ve Özcan, S., 2001. Bitki Biyoteknolojisi I: Doku Kültürü ve Uygulamaları, Selçuk Üniversitesi Yayınları, 374. Başaran, D., 1990. Bitki Doku Kültürleri, Dicle Üniversitesi, 208.
• Doğaroğlu, Z.G., 2018. Kadmiyum, kurşun ve çinko metallerinin marul (Lactuca sativa) tohumlarının çimlenme özellikleri üzerine etkisi. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23(2), 299-308. https://doi.org/10.17482/uumfd.417228
• Doğru, A., Altundağ, H. ve Dündar, Ş., 2021. Bitkilerde ağır metal hiperakümülasyonu ve fitoremediasyon. Journal of Agricultural Biotechnology, 2(2), 32-55.
• Dündar, M.Ş., Altundağ, H., Kaygaldurak, S., Şar, V. ve Acar, A., 2012. Çeşitli endüstriyel atık sularda ağır metal düzeylerinin belirlenmesi. Sakarya University Journal of Science, 16(1), 6-12.
• Emir, G., 2019. Seramik endüstrisi atıksularının elektrokoagülasyon yöntemi ile arıtılması. Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 5.
• Ertekin, E. N. ve Bilgen, M., 2021. Bazı ağır metallerin at dişi mısır (Zea mays L.)’da çimlenme ve erken fide gelişimi üzerine etkileri. Biological Diversity and Conservation, 14(2), 198-207. https://doi.org/10.46309/biodicon.2021.889901
• Hu, J., Zhu, Z.Y., Song, W.J., Wang, J.C., and Hu, W. M., 2005. Effects of sand priming on germination and field performance in direct-sown rice (Oryza sativa L.). Seed Science and Technology, 33(1), 243-248. https://doi.org/10.15258/sst.2005.33.1.25
• Kara, E., Sarıkaya, M. F., Çilesiz, Y., Akkaş, F., Karaköy, T., ve Baktemur, G., 2022. Farklı dozlarda uygulanan ağır metallerin in vitro koşullarda biber (Capsicum annuum) bitkisi gelişimi üzerine etkilerinin belirlenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 9(4), 957-967. https://doi.org/10.30910/turkjans.1141400
• Karaer, M., Gülümser, E., Başaran, U. ve Mut, H., 2021. Arıtılmış Atık Su Seviyelerinin mürdümük (Lathyrus sativus L.) genotiplerinin çimlenme gelişimine etkisi. ISPEC Journal of Agricultural Sciences, 5(4), 919-926. https://doi.org/10.46291/ISPECJASvol5iss4pp919-926
• Khan M.R. and Khan M.M., 2010. Effect of varying concentration of nickel and cobalt on the plant growth and yield of chickpea. Australian Journal of Basic and Applied Science. 4(6), 1036-1046.
• La Rocca, N., Andreoli, C., Giacometti, G.M., Rascio, N. and Moro, I., 2009. Responses of the Antarctic microalga Koliella antartica (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) to cadmium contamination. Photosynthetica, 47, 471–479. https://doi.org/10.1007/s11099-009-0071-y
• Moustakas M., Lanaras T., Symeonidis L. and Karataglis S., 1994. Growth and some photosynthetic characteristics of field grown Avena sativa under copper and lead stress. Photosynthetica, 30, 389-396.
• Nedelkoska T.V. and Doran P.M., 2000. Characteristics of heavy metal uptake by plants species with potential for, phytoremediation and phytomining. Minerals Engineering, 13, 549-561. https://doi.org/10.1016/S0892-6875(00)00035-2
• Okcu M., Tozlu E., Kumlay A.M., Pehluvan M., 2009. Ağır Metallerin Bitkiler Üzerine Etkileri. Alınteri Zirai Bilimler Dergisi, 17(2), 14-26.
• Özay, C. ve Mammadov, R., 2013. Ağır metaller ve süs bitkilerinin fitoremediasyonda kullanılabilirliği. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(1), 68-77. Özay, C., 2018. Bazı ağır metallerin yem şalgamı’nda (Brassica rapa L. var. rapa) tohum çimlenmesi ve fide büyümesi üzerine etkisi. Journal of the Institute of Science and Technology. 8(3), 71-76. https://doi.org/10.21597/jist.458578
• Pagano, S.M., ve Bahadır, E.B., 2013. Türkiye’de endüstriyel atıksularda toksisite izleme yönteminin atıksu parametreleri ile istatistiksel ilişkilendirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2(2), 1-8. https://doi.org/10.28948/ngumuh.239378
• Ravent, J. A., Evans, M. C. and Korb, R. E., 1999. The role of trace metals in photosynthetic electron transport in O 2-evolving organisms. Photosynthesis research, 60, 111-150.
• Sevgi, K. ve Leblebici, S., 2022. Bitkilerde ağır metal stresine verilen fizyolojik ve moleküler yanıtlar. Journal of Anatolian Environmental and Animal Sciences, 7(4), 528-536. https://doi.org/10.35229/jaes.1160228
• Stojanović, M.D., Stevanović, D.R., Milojković, J.V., Grubišić, M.S. and Ileš, D.A., 2010. Phytotoxic effect of the uranium on the growing up and development the plant of corn. Water, Air and Soil Pollution, 209, 401-410. https://doi.org/10.1007/s11270-009-0208-4
• Sun, R., Zhou, Q. and Jin, C., 2006. Cadmium accumulation in relation to organic acids in leaves of Solanum nigrum L. as a newly found cadmium hyperaccumulator. Plant and Soil, 285, 125–134. https://doi.org/10.1007/s11104-006-0064-6
• Tabuman, F.C., 1995. Endüstriyel, Evsel Atıksuların ve Alıcı Ortamların İzlenmesi, İller Bankası Genel Müdürlüğü Yayını, 48.
• Tatar, N., Öztürk, Y. ve Çarpıcı, E.B., 2018. NaCl ön uygulamalarının farklı tuz seviyelerinde çok yıllık çim (Lolium perenne L.)’in çimlenme özellikleri üzerine etkileri. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 5(1), 28-33.
• Vural, H., 1993. Ağır Metal İyonlarının Gıdalarda Oluşturduğu Kirlilikler. Ekoloji 8, 3-8.
• Yerli, C., Çakmakcı, T., Sahin, U. ve Tüfenkçi, Ş., 2020. Ağır metallerin toprak, bitki, su ve insan sağlığına etkileri. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 9(Özel Sayı), 103-114. https://doi.org/10.46810/tdfd.718449
• Yıldız, M., Uruşak, B. ve Terzi, H., 2010. Türkiye'de Ekimi Yapılan Bazı Arpa Çeşitlerinin Erken Fide Evresinde Krom (VI) Toleransı Üzerine Bir Ön Çalışma. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10(1), 1-10.