Effects of Sewage Sludge and Chemical Fertilizer Applications on Heavy Metal, Oxidative Stress and Micronutrient Contents of Garden Burnet (Sanguisorba minor scop.bunyan 80) in Calcareous Soils

Abstract

The aim of the study conducted under field conditions was to determine the effects of nitrogen fertilizer and sewage sludge separately applied for 4 years as a fixed field trial, on Garden Burnet (Sanguisorba minor scop.bunyan 80), heavy metal and micronutrient content of the soil and antioxidative enzyme activity in the plant. For this purpose, the study was conducted according to the randomized plots experimental design with 4 replications. The three levels of treatment sludge are as follows: SS1: 2.80 tons da-1, SS2: 5.60 tons da-1 and SS3: 8.40 tons da-1 . As a chemical fertilizer: nitrogenous fertilizer was applied every year. The three levels of treatment nitrogenous fertilizer are as follows. N1:5, N2:10, and N3:15 kg da-1. However, a fixed dose of phosphorus fertilizer 8 kg P2O5 da-1 was applied to the plots where nitrogen was given. According to the results obtained, the application of high (8.40 tons da-1) and medium (5.60 tons da-1) levels of sewage sludge has caused an increase in antioxidant enzyme activity against oxidative stress due to the increase in heavy metal content in the plant. In addition, there has been an increase in MDA level, which suggests more oxidative damage. Therefore, the application of sewage sludge at 2.80 tons da-1 on calcareous soils could be beneficial for increasing the microelement content of the Garden Burnet, and it could also serve as an alternative to nitrogen fertilizers.

Keywords

• Antioxidative enzymes
• Inorganic fertilizer
• Organic fertilizer
• Heavy metal Garden burnet (Sanguisorba minor scop.bunyan 80)

Kireçli Topraklarda Arıtma Çamuru ve Kimyasal Gübre Uygulamalarının Çayır Düğmesi’nin (Sanguisorba minor scop.bunyan 80) Ağır Metal, Oksidatif Stres ve Mikro Besin Elementi İçeriklerine Etkisi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, çakılı tarla denemesi olarak yürütülen ve 4 yıl süreyle uygulanan azotlu gübre ve arıtma çamuru uygulamalarının çayır düğmesi (Sanguisorba minor scop.bunyan 80) bitkisinin gelişimine, bitkinin antioksidatif enzim aktivitesine, bitki ve toprağın ağır metal ve mikro besin elementi içeriğine, etkisini belirlemektir. Tesadüf parselleri deneme desenine göre 4 tekerrürlü yürütüldü. Arıtma çamurunun üç seviyesi sırasıyla: AÇ1: 2.80 ton da-1, AÇ2: 5.60 ton da-1 ve AÇ3: 8.40 ton da-1 dür. Kimyasal gübre olarak: azotlu gübre her yıl 3 dozda uygulanmıştır. Seviyeleri sırasıyla. N1:5, N2:10 ve N3:15 kg da-1 dır. Bununla birlikte azot verilen parsellere, sabit dozda fosforlu gübre 8 kg P2O5 da-1 uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, yüksek (8.40 ton da-1) ve orta düzeyde (5.60 ton da-1) uygulanan, arıtma çamuru bitkinin ağır metal içeriğindeki artışa bağlı olarak, oksidatif strese karşı antioksidatif enzim aktivitesinde artışa neden olmuştur. Bunun ötesinde oksidatif hasarın arttığını gösteren MDA içeriğinde artış meydana gelmiştir. Buna göre, arıtma çamurunun kireçli topraklarda 2.8 ton da-1 uygulanması çayır düğmesi bitkisinin mikro element içeriğinde artış için faydalı olabileceği gibi, azotlu gübreye alternatif olabilir.

Keywords

• Antioksidatif enzimler
• İnorganik gübre
• Organik gübre
• Ağır metal
• Çayır düğmesi (Sanguisorba minor scop.bunyan 80)

References

1. Abonyi J, Feil B. 2007. Cluster analysis for data mining and system identification. Springer Science, berlin, Germany.
2. Alpar R. 2003. Uygulamalı çok degiskenli yöntemlere giris 1. Nobel Basımevi, Ankara, Türkiye, pp: 410.
3. Aral S, Sakarya E. 1996. Avrupa Birliğine giriş sürecinde Türkiye’de hayvancılık politikaları ve alınması gerekli önlemler. Avho-Ankara Bölgesi Veteriner Hekimler Odası Dergisi.
4. Bakir G, Ören MY. 2020. Süt sığırcılığı işletmelerinde irk tercihi ve etkileyen faktörler: Siirt ili örnegi. Kahramanmaras Sütçü Imam Üniv Tarım Doğa Derg, 23(5): 1393-1405.
5. Çakmak Z. 1999. Kümeleme analizinde geçerlilik problemi ve kümeleme sonuçlarinin degerlendirmesi. Dumlupınar Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 3: 187-205.
6. Çilli M. 2007. Insan hareketlerinin modellenmesi ve benzesiminde temel bilesenler analizi yönteminin kullanılması. PhD Thesis, Hacettepe University, Intitute of Healt Sciences, Ankara, Türkiye, pp: 240.
7. Demir N. 2012. AB ve Türkiye’de hayvancılık politikalarındaki son gelismelerin uyum süreci açısından karsılastırılması. Alinteri J Agri Sci, 23(2): 58-63.
8. Everitt BS, Landau S, Leese M. 2001. Cluster analysis arnold. A member of the Hodder Headline Group, London, UK, pp: 429-438.

9. Ersungur ŞM, Kızıltan A, Polat Ö. 2007. Türkiye’de bölgelerin sosyo-ekonomik gelişmişlik sıralaması: Temel Bileşenler Analizi. Atatürk Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Dergisi, 21(2): 55-66.
10. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. 2022, URL: https://www.R-project.org/.
11. Romesburg C. 2004. Cluster analysis for researchers. Lulu, North Carolina, USA.
12. Tekin B. 2015. Temel sağlık göstergeleri açısından Türkiye’deki illerin gruplandırılması: Bir kümeleme analizi uygulaması. Çankırı Karatekin Üniv IIBF Derg, 5(2): 389-416.
13. Timm NH. 2002. Applied multivariate analysis. Springer, New York, US, pp: 296.
14. Yılmaz H, Köknaroglu H. 2007. Avrupa birliği ortak tarım politikasına uyum sürecinde Türkiye'de izlenen hayvancılık politikalarının degerlendirilmesi. V. Zootekni Bilim Kongresi, September 5-8, 2007, Erzurum, Türkiye, pp: 11.