The Effect of Urban Waste Waters on Heavy Metals and on Some Nutrient Contents of the Caramba Plant (Lolium multiflorum cv. Caramba)

Abstract

In this study, the effects of different concentrations of the outflow water of Van/Edremit Advanced Biological Waste-Water Treatment Plant on the growth of Caramba plant and on some nutrient contents of plant and soil after the application are investigated. The experiment was carried out with three replications in the pots according to the experimental design of random plots in the climate chamber of the Department of Field Crops, Faculty of Agriculture, Van Yüzüncü Yıl University in 2018. In order to determine the effect of wastewater on the development of Caramba plant, 100% pure water (control) (100S), 75% pure water + 25% waste water (75S25A), 50% waste water + 50% pure water (50S50A)and 25% pure water + 75% waste water (25S75A) were applied. According to the results of the study, the waste water concentrations of Van province did not have any effect on the germination and decreasers of Caramba, and it was determined that the waste water concentrations increase plant height, green and dry grass amount. It has been determined that the element concentrations in plant and in soil after harvest increase in general. The decrease in pH value was observed in post-harvest soil, while the increase in EC value was determined. As a result of the research, it is thought that Van/Edremit Advanced Biological Waste-Water Treatment Plant water can be used in short-term plant growing but longterm studies with different plant groups are needed to determine its long-term use.

Keywords

• Waste water
• plant growth
• element concentration
• Caramba

Kentsel Atık Suların Karamba (Lolium multiflorum cv. Caramba)’nın Ağır Metal ve Bazı Besin Elementi İçeriğine Etkisi

Abstract

Bu araştırmada, Van/Edremit İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi çıkış suyunun farklı konsantrasyonlarda Karamba bitkisinin gelişimi ile uygulamalar sonrası bitki ve toprağın bazı besin elementi içeriklerine etkisi araştırıldı. Deneme 2018 yılında Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü iklim odasında saksılarda; tesadüf parselleri deneme desenine göre üç tekrarlamalı olarak yürütüldü. Araştırmada atık suların Karamba bitkisinin gelişimine etkisini belirlemek için kontrol olarak % 100 saf su (100S), %75 saf su + %25 atıksu (75S25A), %50 atık su + %50 saf su (50S50A) ve %25 saf su + %75 atık su (25S75A) şeklinde uygulama yapıldı. Çalışma sonuçlarına göre, Van İli atık su konsantrasyonlarının Karamba’nın çıkışı ve ortamdan çekilmesi üzerine önemli bir etkisi bulunmadı, bitki boyu, yaş ve kuru ot miktarlarını arttırdığı saptandı. Bitki ve hasat sonrası toprakta element konsantrasyonları genel olarak arttığı belirlendi. Hasat sonrası toprakta pH düştü ancak EC değerinde artış belirlendi. Araştırma sonucunda, Van/Edremit İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi suyunun kısa süreli bitki yetiştiriciliğinde kullanılabileceği, ancak uzun süreli kullanımının belirlenmesi için farklı bitki gruplarıyla daha uzun süreli çalışmalara ihtiyaç olduğu düşünülmektedir.

Keywords

• Atık su
• bitki gelişimi
• element konsantrasyonu
• Karamba

References

1. AATTUT, 2010. Atıksu Arıtma Tesisi Teknik Usuller Tebliği, T.C. Resmi Gazete, 27527, 20.03.2010. Akın HF, Aşık BB, 2018. Nilüfer çayı ve farklı arıtma tesisleri atıksularının, toprak özellikleri ve bitki gelişimi üzerine etkilerinin belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 32(1):15-30.
2. Amaral GA, Kozloski GV, Santos AB, Castagnino DS, Fluck AC, Farenzena R, Alves TP, Mesquita R, 2011. Metabolizable protein and energy supply in lambs fed annual ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) supplemented with sources of protein and energy. Journal of Agricultural Sciences, 149:519-527.
3. Angin İ, Yağanoğlu AV, Turan M, 2005. Effects of Long-Term Wastewater İrrigation on Soil Properties. Journal of Sustainable Agriculture, 26 (3): 31-42.
4. Anonim, 2018. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü 2015 yılı faaliyet raporu.
5. Anonim, 2018. Karamba Yem Bitkisi. http://ulusoyseed.com.tr/urunler/yem-bitkileri/caramba-mix. (Erişim tarihi: 15.02.2021).
6. Aşık B, Katkat AV, 2005. Gıda Sanayii Arıtma Tesisi Atık Suyunun Sulama Suyu Olarak Kullanım Olanağı. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 19 (2): 23-31.
7. Baldinger L, Baumung R, Zollitsch W, Knaus WF, 2011. Italian ryegrass silage in winter feding of organic dairy cows: forage intake, milk yield and composition. Journal of the Science of Food and Agriculture, 91:435-442.
8. Bayraktar K, Günay B, 1996. Sebze Yetiştirme. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No: 245, İzmir. 360.

9. Bernard JK, West JW, Trammell DS, 2002. Effect of Replacing Corn Silage With Annual Ryegrass Silage on Nutrient Digestibility, İntake, And Milk Yield For Lactating Dairy Cows. Journal of Dairy Science, 85: 2277-2282.
10. Bhati M, Singh G, 2003. Growth and Mineral Accumulation in Eucalyptus Camaldulensis Seedlings İrrigated With Mixed İndustrial Effluents. Bioresource Technology, 88: 221 – 228.
11. Bouyoucos GJ, 1951. A Recabliration of the Hidrometer for Marking Mechanical Analysis of Soil. Agronomy Journal, 43: 434-437.
12. Catanese F, Distel RA, Arzadun M, 2009. Preferences of Lambs Offered Italian Ryegrass (Lolium multiflorum L.) and Barley (Hordeum vulgare L.) Herbage as Choices. Grass and Forage Science, 64: 304-309.
13. Chaudri AM, McGrath, S.P., Giller, K.E., 1992. Metal Tolerance of Isolates of Rhizobium Leguminasosarum Biovar Trifoli from Soil Contaminated By Past Applications of Sewage Sludge. Soil Biology and Biochemistry, 24(2): 83-85.
14. Cooke KM, Bernard JK, West JW, 2008. Performance of dairy cows fed annual ryegrass silage and corn silage with steam-flaked or ground corn. Journal of Dairy Science. 91:2417-2422.
15. Çay Ş, 2013. Konya Kentsel Atık Suların Tarımsal Sulamada Kullanılması ve Mısır Bitkisi Yetiştiriciliğine Etkileri. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, (Basılmamış).
16. Çetinkaya AV, 2019. Sütotu (Ryegrass-lolium multiflorum lam.) ve Yonca (Alfalfa-medicago sativa L.)'nın Besin Madde İçerikleri ve Sindirilebilirliklerinin Karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, SAğlık Bilimleri Enstitüsü, Kırıkkale Üniversitesi, 47 s.
17. Daghan H, Uygur V, Eren A, 2021. Lead Phytoremediation Potential of Wild Type and Transgenic Tobacco Plants. ISPEC Journal of Agricultural Sciences, 5(1): 168-182.
18. Day AD, Tucker TC, 1977. Effects of Treated Wastewater on Growth, Fibre, Protein and Amino Acid Content of Sorghum Grains. Journal of Environmental Quality, 6(3): 325–327.
19. Deveci T, 2012. Gaziantep’ te Atık Sulardan Etkilenen Toprak ve Bitkilerde Eser Element (Cu, Co, Mn ve Zn) ve Fe Konsantrasyonlarının ICP-MS ile Tayini. Kilis 7 Aralık Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış).
20. Doğan M, 2003. Şanlıurfa'da Karakoyun Deresi Atık Suları ile Sulanan Soğanda (Allium Cepa L.) Toksik Element Birikimi Üzerine Bir Araştırma. Ekoloji Çevre Dergisi, 12(48): 1-3.
21. Doğru A, Altundağ H, Dündar MŞ, 2021. Gelişmiş Bitkilerde Nikel Elementinin Fizyolojik Fonksiyonları ve Nikel Toksisitesi. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 33(1): 1-19.
22. DSİ, 2018. Tarımda Toprak ve Suyun Sürdürülebilir Kullanımı, Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Ankara.
23. Eren A, 2019. Phytoextraction of Nickel Contaminated Soil with Citric Acid and Humic Acid Treatments using Rosemary (Rosmarinus officinalis) Plant. International Journal of Environmental Sciences and Natural Resources, 19(4):1-6.
24. Eren A, 2020. Humik Asit ve Sitrik Asit Uygulamalarının Krom ile Kirlenmiş Topraklarda Biberiye (Rosmarinus Officinalis) Bitkisinin Fitoremediasyonu. Ejons Internatıonal Journal on Mathematıcs, Engıneerıng-Natural Scıences, 14: 387-395.
25. FAO 2003. The State of Food Insecurity in the World. Food and Agriculture Organization of the United Nations Viale delle Terme di Caracalla, 00100 Rome, Italy.
26. Gemalmaz E, Talay B, 2016. Alternatif Kaba Yem Kaynakları. Lalahan Hayvancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi, 56(2): 63-69.
27. Jones JB, Wolf B, Mills HA, 1991. Plant Analysis Handbok. Micro-Macro Publushing, Inc., USA. 213.
28. Kacar B, İnal A, 2008. Bitki Analizleri. Nobel Yayın No:1241, Fen Bilimleri. 63.
29. Kacar B, Katkat AV, 2007. Gübreler ve Gübreleme Tekniği. Nobel Yayınları No: 119.
30. Kesiktaş M, 2010. Karaman’da Farklı Ekim Zamanları ve Azotlu Gübre Dozu Uygulamalarının İtalyan Çiminin (Lolium multiflorum Westerwoldicum Caramba) Yem Verimine Etkisi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstititüsü, Yüksek Lisans Tezi, (Basılmamış).
31. Khan AG, Kuek C, Chaudhry TM, Khoo CS, Hayes WJ, 2000. Role of Plants, Mycorrhizae and Phytochelators in Heavy Metal Contaminated Land Remediation. Chemosphere, 41: 197-207.
32. Kıl R, Paksoy M, 2014. Organik ve İnorganik Gübrelerin Karnabaharda Bitki Gelişimi ve Verime Etkisi. 10. Sebze Tarımı Sempozyumu. 2- 4 Eylül, Tekirdağ.
33. Kuşvuran A, Tansı V, 2005. Çukurova Koşullarında Farklı Biçim Sayısı ve Azot Dozunun Tek Yıllık Çimin (Lolium multiflorum cv. Caramba) Ot ve Tohum Verimine Etkisinin Saptanması. Türkiye VI. Tarla Bitkileri Kongresi 5- 9 Eylül, Antalya.
34. Lenuweit U, Gharadjedaghi B, 2002. Biologische Basisdaten zu Lolium perene, Lolium multiflorum, Festuca pratensis und Trifolium repens. Gesellschaft für Freilandökologie und Naturschutzplanung mbH, Bayreuth, Texte des Umweltbundesamtes, 7 – 8.
35. Mccormick ME, Cuomo GJ, Blouin DC, 1998. Annual ryegrass stored as balage, haylage or hay for lactating dairy cows. Journal of Production Agriculture, 11: 293-300.
36. Mccormick ME, Morgan EB, Brown TF, Saxton AM, 1990. Relationships Between Silage Digestibility and Milk Production Among Holstein cows. In: Proc. Forage Grassland Conferance American Forage Grassland Council, Belleville, VA, USA. 60-64.
37. Mclean EO, 1982. Soil pH and Lime Requirement. Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy Soil Science Society of America, Madison, 9: 199-223.
38. Metz R, Wilke BM, 1992. Influence of Soil Pollution in Fields İrrigated With Sawage on Growth, Yield and Heavy Metal Uptake of Maize in a Pot Trial. Wissenschaftliche Zeitschrift der Humboldt Universitat zu Berlin. Reihe Agrarwisserr, 41(3): 29-33.
39. Miller LA, Moorby JM, Davies DR, Humphreys MO, Scollan ND, MacRae JC, Theodorou MK, 2001. Increased Concentration of Water-Soluble Carbohydrate in Perennial Ryegrass (Lolium perenne L.): Milk Production from Latelactation Dairy Cows. Grass Forage Science, 56: 383-394.
40. Nelson RE, 1982. Carbonate and Gypsum. Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties, ed: a.l. page. American Society of Agronomy, 9:181-196.
41. Özkul H, Kırkpınar F, Tan K. 2012. Ruminant beslemede karamba (Lolium multiflorum cv. Caramba) otunun kullanımı. Derleme, Hayvansal Üretim, 53(1): 21-26.
42. Pescod MB, 1992. Wastewater Treatment and Use in Agriculture. Irrıgation and Drainage Paper, No. 47, FAO, Rome, 125.
43. Polat A, 2013. Su Kaynaklarının Sürdürülebilirliği İçin Arıtılan Atıksuların Yeniden Kullanımı. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, 6(1): 58-62.
44. Richards LA, 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils USA Handbook No. 60, Oxford and IBH Publishing Co. Calcutta, 160.
45. Senthilraja K, Jothimani P, Rajannan G, 2013. Effect of Brewery Wastewater on Growth and Physiological Changes in Maize, Sunflower and Sesame Crops. Ijlser, 1(1): 36–42.
46. Serin Y, Tan M, 2001. Yem Bitkileri Kültürüne Giriş. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi. Yayın No: 206, Erzurum. 217.
47. Shahalam A, Abuzahra BM, Jaradat A, 1998. Wastewater İrrigation Effect on Soil, Crop and Environmental Pilot Scale Study at Irbid, Jordan. Water, Air, and Soil Pollution, 106(3-4): 425-445.
48. Soya H, Avcıoğlu R, Geren H, 2004. Yem Bitkileri. Hasad Yayıncılık Ltd. Şti. PK. 212, Kadıköy-İstanbul. 223.
49. Şahin Dönmez M, Ceylan Ö, Konuk M, 2011. Dokuz Sele Çayı’ na (Ulubey - Uşak) Bırakılan Sanayi Atıklarının Bazı Kültür Bitkilerinin Çimlenme ve Büyümeleri Üzerine Etkileri. Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi, 4(2): 157–163.
50. TÜİK(2019).https://biruni.tuik.gov.tr/mes/?kn=92&locale=tr . (01.12.2020).
51. Uyanöz R, 2000. Konya'da Sulama Suyu Olarak Kullanılan Atıksuların Tarım Topraklarının Bazı Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Özelliklerine Etkileri. Selçuk Üniversitesi, Doktora Tezi, (Basılmamış).
52. Van Niekerk WA, Hassen A, Coertze RJ, 2008. Diet Quality, Intake and Growth Performance of South African Mutton Merino sheep on Triticum×Secale and Lolium multiflorum pastures at different grazing pressures. Tropical Grassland, 42:54-59.
53. VASKİ, 2018. Van Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü.
54. Yıldız S, 2004. Konya Ana Tahliye Kanalında Ağır Metal Kirliliğinin ICP-AES Tekniği ile İncelenmesi. Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, (Basılmamış). 1-51.
55. Yolcu H, Tan M, 2008. Ülkemiz Yem Bitkileri Tarımına Genel Bir Bakış. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 14 (3): 303-312.
56. Zaman M.S, Mir Z, Mir PS, El-Meadawya A, McAllister TA, Cheng KJ, Zobell D, Mathison GW, 2002. Performance and Carcass Characteristics of Beef Cattle Fed Diets Containing Silage from İntercropped Barley and Annual Ryegrass. Animal Feed Science and Technology, 99: 1-11.