The Effect of Two Different Vermiculture Treatments on Lettuce (Lactuca sativa L.) Plant Growth

Year 2023, Volume: 13 Issue: 4, 1552 - 1569, 15.12.2023

Tuğba Özbucak , Selahattin Özbucak , İrem Özbucak , Alptekin Arısoy

https://doi.org/10.31466/kfbd.1311076

Abstract

In this study, the effects of different doses of vermicompost and vermiwash vermiculture obtained with the help of worms from hazelnut husk and pomace wastes on the growth and development of lettuce were determined and their potential to be used as organic fertilizer was evaluated. In the experiment, vermicompost was obtained from the mixtures of separator (100% barnyard manure), hazelnut husk and pomace added to the separator at the rates of 30% and 50%; lettuce plants were grown in the soil where this vermicompost was applied as solid at the rates of 2,5, 5 and 10%. For the vermiwash experiment, 2,5, 5, 10 and 100 % doses of the liquids prepared from 50% separator + 50% hazelnut husk and 50% separator + 50% pomace were sprayed on lettuce leaves. The number of leaves, leaf weight, root length and SPAD chlorophyll analysis values were determined in plant samples grown in these environments. In addition, dry weight, organic matter, fulvic acid, humic acid, pH, salt, nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) analyses were performed for the vermicompost obtained in the study. In terms of dry weight, humic and fulvic acid and organic matter contents of vermicomposts, the highest was determined in 50% pomace + 50% separator mixture and the lowest was determined in 30% hazelnut husk + 70% separator mixture. In addition, it was determined that the vermiwash liquid obtained from 50% hazelnut pulp + 50% separator mixture reached the highest values among the parameters examined. In the vermicompost experiment, the highest root length and leaf number were observed in the 5% dose of the separator, and the SPAD chlorophyll value was observed in the 10% experimental group. In the vermiwash experiment, the highest values were obtained in terms of root length, leaf number, leaf weight and SPAD chlorophyll values in the 100% application of hazelnut pulp and pyrethrum mixed at a ratio of 50%. As a result, promising data have been determined that vermicultures obtained from both plant wastes by worms can be an alternative for sustainable agricultural practices where chemical inputs are not used.

Keywords

Hazelnut husk, Pirina, Vermicompost, Vermiwash, Lactuca sativa

İki Farklı Vermikültürün Marul (Lactuca sativa L.) Bitkisinin Gelişimi Üzerindeki Etkisi

Abstract

Bu çalışmada fındık zurufu ve pirina atıklarından solucanlar yardımıyla elde edilen vermikompost ve vermiwash vermikültürlerinin farklı dozlarının marulun (Lactuca sativa) büyüme ve gelişimi üzerindeki etkileri belirlenerek organik gübre olarak kullanabilme potansiyelleri değerlendirilmiştir. Denemede öncelikle, seperatör (%100 ahır gübresi), seperatöre %30 ve %50 oranında ilave edilen fındık zurufu ve pirinanın karışımlarından vermikompost elde edilmiş; bu vermikompostun %2,5, 5 ve 10 oranında katı olarak uygulandığı toprakta marul bitkisi yetiştirilmişitir. Vermiwash denemesi için %50 seperatör+%50 fındık zurufu ve %50 seperatör+%50 pirinadan hazırlanan sıvıların %2,5, 5, 10 ve 100’lük dozları marul yapraklarına püskürtülmüştür. Bu ortamlarda büyütülen bitki örneklerinde yaprak sayısı, yaprak ağırlığı, kök uzunluğu ve SPAD klorofil analiz değerleri belirlenmiştir. Ayrıca çalışmada elde edilen solucan vermikompostu için kuru ağırlık, organik madde, fulvik asit, humik asit, pH, tuz, azot (N), fosfor (P) ve potasyum (K) analizleri yapılmıştır. Vermikompostların kuru ağırlık, humik ve fulvik asit ile organik madde içerikleri bakımından en yüksek değerleri %50 pirina+%50 separatör karışımında, en düşük ise %30 fındık zurufu+%70 separatör karışımında tespit edilmiştir. Ayrıca %50 fındık zurufu+%50 separatör karışımından elde edilen vermiwash sıvısının incelenen parametreler içerisinde en yüksek değerlere ulaştığı saptanmıştır. Vermikompost denemesinde en fazla kök uzunluğu ve yaprak sayısı seperatörün %5 lik dozunda, SPAD klorofil değeri ise %10’luk deneme grubunda görülmüştür. Vermiwash denemesinde ise kök uzunluğu, yaprak sayısı, yaprak ağırlığı ve SPAD klorofil değerleri bakımından ise %50 oranında karıştırılan fındık zurufu ve pirinanın %100’lük uygulamada en yüksek değerlere ulaşılmıştır. Sonuçta her iki bitkisel atıktan solucanlar yoluyla elde edilen vermikültürlerin, kimyasal girdilerin kullanılmadığı sürdürülebilir tarım uygulamaları için alternatif olabileceği yönünde umut verici veriler elde edilmiştir.

Keywords

Fındık zurufu, Pirina, Vermikompost, Vermiwash, Lactuca sativa

References

• Abbasi, T., Gajalakshmi, S. and Abbasi, S. A. (2009). “Towards modeling and design of vermicomposting systems: Mechanisms of composting/vermicomposting and their implications”, Indian Journal of Biotechnology, 8, pp. 177-182.
• Aguiar NO, Olivares FL, Novotny EH, Dobbss LB, BalmoriDM, Santos- Júnior LG, Chagas JG, Façanha AR, Canellas LP (2013). Bioactivity of humic acids isolated from vermicomposts at different maturation stages. Plant Soil 362(1–2):161–174.
• Akın, S. (2005). Biyokütle Olarak Pirinanın Enerji Üretiminde Kullanılması. III. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu. TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası.
• Anonim (2004). Tarımda kullanılan organik, organomineral toprak düzenleyicileri ve mikrobiyal gübrelerin üretimi, ithalatı, ihracatı, piyasa arzı ve denetimine dair yönetmelik. Resmi gazete, Sayı: 25452, Tarih: 04.05.2004.
• Ansari, A. A. (2008). Effect of vermicompost on the productivity of potato (Solanum tuberosum), spinach (Spinacia oleracea) and turnip (Brassica campestris). World Journal of Agricultural Sciences, 4(3), 333-336.
• Atiyeh, R, Edwards, C, Subtler, S, Metzger, J, (2000). Effect of vermicomposts and composts on plant growth in horticultural container media and soil. Pedo Biologia, 44, 579-590.
• Aygün, S. (2015). Fındık zurufu kompostunun toprak kalitesi üzerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 91s, Ordu.
• Bellitürk K (2011). Edirne İli Uzunköprü İlçesi Tarım Topraklarının Beslenme Durumlarının Belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi (JOTAF), Tekirdağ, 8(3): 8-15.
• Bellitürk, K. (2016). Sürdürülebilir Tarımsal Üretimde Katı Atık Yönetimi İçin Vermikompost Teknolojisi. Çukurova Tarım Gıda Bil. Der. 31(3): 1-5.
• Bender Özenç, D., & Özenç, N. (2008, Long-term effects of hazelnut husk compost applications on soil permeability. In VII International Congress on Hazelnut 845 (pp. 399-406).
• Chaoui HI, Zibilske LM, Ohno T (2003). Effects of earthworm casts and compost on soil microbial activity and plant nutrient availability. Soil Biol Biochem 35:295–302.
• Çerçioğlu, M. (2019). Sürdürülebilir atık yönetiminde sera atıklarının kompost olarak değerlendirilmesi. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(1), 167-178.
• Çıtak, S., Sönmez, S., Koçak, F. & Yaşin, S. (2011). Vermikompost ve ahır gübresi uygulamalarının ıspanak (Spinacia oleracea var. L.) bitkisinin gelişimi ve toprak verimliliği üzerine etkileri. Derim, 28(1), 56-69.
• Datta, S., Singh, J., Singh, S., Singh, J. (2016). Earthworms, pesticides and sustainable agriculture: a review. Environmental Science and Pollution Research (2016) 23:8227–8243.
• Demiralay, M., Sadıklar, M.S., Tilki, F. (2019). İki farklı tip tahribatsız portatif klorofil metre kullanarak Artvin’de yayılış gösteren sapsız meşede (Quercus, Fagaceae) klorofil tahmin Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi. (20):1, 28-35.
• Dhanalakshmi V, Remia KM, Shanmugapriyan R, Shanthi K (2014). Impact of addition of vermicompost on vegetable plant growth. International Research Journal of Biological Sciences 3(12):56–61.
• Edwards CA, Domínguez J, Arancon NQ (2004). The influence of vermicomposts on plant growth and pest incidence. In: Shakir SH, MikhailWZA (eds) Soil zoology for sustainable development in the 21st century, self-publisher. Cairo, Egypt, pp 397–420.
• El Harti A, Saghi M, Molina J-AE, Téller G (2001). Production d’une substance rhizogène à effet similaire à celui de l’acide indole acètique par le ver de terre Lumbricus terrestris. Canadian Journal of Zoology 79: 1911–1920.
• Gopinath, K. A., Saha, S., Mina, B. L., Kundu, S., Selvakumar, G., & Gupta, H. S. (2009). Bell pepper yield and soil properties during conversion from conventional to organic production in İndian Himalayas. Scienceta Horticulturae, 122(3): 339-345.
• Göçmez, S. (2013). Karasu Kekinin Vermikompost Üretiminde Kullanım Olanakları. TEMA Vakfı Ulusal Kültür Çalıştayı, Ankara, S. 39-51.
• Kacar, B. 2016. Fiziksel ve kimyasal toprak analizleri. Nobel yayın no: 1524.
• Karaca, C., Bozoğlu, B., Polat, O. (2015). Hatay İli Pirina Atık Miktarının ve Enerji Potansiyelinin Haritalanması. Uludağ Üniversitesi. Ziraat Fakültesi Dergisi, Cilt 29, Sayı 2, 55-60.
• Khan, M.H., Meghvansi, M.K., Gupta, R., Veer, V., Singh, L., Kalita, M.C. (2014). Foliar Spray with Vermiwash Modifies the Arbuscular Mycorrhizal Dependency and Nutrient Stoichiometry of Bhut Jolokia (Capsicum assamicum). Plos One, Volume 9, Issue 3.
• Köksal, S.B., Aksu, G., Altay, H. (2017). Vermikompostun Bazı Toprak Özellikleri ve Pazı Bitkisinde Verim Üzerine Etkisi. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi 5 (2): 123–128.
• Kütük, C. & Çaycı, G. (2010). Tavuk dışkılarının organik gübreye dönüştürülme yöntemleri. Kümes Hayvanları Kongresi, 07-09 Ekim, Kayseri.
• Lim SL, Lee LH,Wu TY (2016). Sustainability of using composting and vermicomposting technologies for organic solid waste biotransformation: recent overview, greenhouse gases emissions and economic analysis. Journal of Cleaner Production 111:262–278.
• Mamta, Wani KA, Rao RJ (2012). Effect of vermicompost on growth of brinjal plant (Solanum melongena) under field conditions. Journal on New Biological Reports 1(1):25–28.
• Manyuchi, M., Phiri, A. (2013). Effective Separation of VermicastsfromEarthworms Using a Cylindrical RotaryTrommel Separator. International Journal of Innovative Research in Science,Engineering and Technology. Vol. 2, Issue 8.
• Nagavallemma KP, Wani SP, Stephane L, Padmaja VV, Vineela C, Babu Rao M, Sahrawat KL. (2004). Vermikompostlama: Atıkların değerli organik gübreye dönüştürülmesi. Agrecosystems Küresel Teması Rapor no.8. Patancheru 502324. Andhra Pradesh: Uluslararası Yarı Kurak Tropik Araştırma Enstitüsü; s. 20.
• Olsen, S. R. (1954). Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate (No. 939). US Department of Agriculture.
• Ordoñez-Arévalo, B., Guillén-Navarro, K., Huerta, E., Cuevas1, R. (2018). Enzymatic dynamics into the Eisenia fetida (Savigny, 1826) gut during vermicomposting of coffee husk and market waste in a tropical environment. Environmental Science and Pollution Research (2018) 25:1576–1586.
• Richardson AD, Duigan SP, Berlyn GP (2002). An evaluation of noninvasive methods to estimate foliar chlorophyll content. New Phytologist 153: 185–194.
• Saday, C. (2013). Vermikültür Üretimi, Yaşanılan Yasal Zorluklar ve Çözüm Yolları ile Üretim Süreçleri ve Gelişimi Konusundaki Deneyimlerinin Aktarılması. TEMA Vakfı Ulusal Kültür Çalıştayı, Ankara, S. 20-36.
• Senthilmurugan, S., Sattanathan, G., Vijayan, P., Pugazhendy, K., Tamizhazhagan, V. (2018). Evaluation of different concentration of vermiwash on seed germination and biochemical response in Abelmoschus esculentus (L.). International Journal of Biology Research, (3):1, 228-231.
• Sharma, K. ve Garg,V.K. (2018). Comparative analysis of vermicompost quality produced from rice straw and paper waste employing earthworm Eisenia fetida (Sav.). Bioresource Technology, 250:708-715.
• Sönmez, F., Çığ, F. (2019). Artan Dozdaki Biyokömür ve Solucan Gübresi Uygulamalarının Buğdayda ve Toprakta Besin Elementi İçeriği Üzerine Etkilerinin Belirlenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 22(4),526-536.
• Sudhanshu, V., Babu, A., Patel, A., Kumar, S., Swati S. P., Verma,S.K, Singh,J.P., Singh, R.K. (2018). Significance of vermiwash on crop production: A review. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry; 7(2): 297-301.
• Şimşek Erşahin Y. (2007). Vermikompost ürünlerinin eldesi ve tarımsal üretimde kullanım alternatifleri. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 24(2), 99-107.
• Tarakçıoğlu, C., Öztürk, Y. (2022). Fındık Zuruf Kompostunun Aşılı Domates Bitkisinin Gelişimi ile Bazı Besin Maddesi İçerikleri Üzerine Etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 9(4):968-975. https://doi.org/10.30910/turkjans.1145375.
• Tarakçıoğlu, C., Özenç, D.B. (2022). Farklı Yetiştirme Ortamına Uygulanan Vermikompostun Marul Bitkisinin Gelişimi ile Bazı Bitki Besin Maddesi İçerikleri Üzerine Etkisi. Türk Tarım- Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi, 10(11): 2204-2212. DOI: https://doi.org/10.24925/turjaf.v10i11.2204-2212.5492
• Tavuç, İ. (2016). Farklı Atıklardan Hazırlanan Kompost Bileşiminin Solucan Gübresinin Nitel ve Nicel Özelliklerine Etkileri. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Yüksek Lisans Tezi, Biyoloji Anabilim Dalı.
• Tripathi, G., & Bhardwaj, P. (2004). Comparative studies on biomass production, life cycles and composting efficiency of Eisenia fetida (Savigny) and Lampito mauritii (Kinberg). Bioresource technology, 92(3), 275-283.
• Tiwari, S.K., Singh, K. (2016). Combined Effect of Liquid Biofertilizer With Biopesticide On Yield of Tomato (Solanum Lycopersıcum L.) and Infestataon of Helicoverpa Armigera (Hubner). Journal of Bio Innovation 5(1), pp: 144-163.
• Verma, S., Babu, A., Patel, A., Singh, S. K., Pradhan, S. S., Verma, S. K., ... & Singh, R. K. (2018). Significance of vermiwash on crop production: A review. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 7(2), 297-301.
• Yaman, K. (2012). Bitkisel Atıkların Değerlendirilmesi ve Ekonomik Önemi. Kastamonu Üni., Orman Fakültesi Dergisi, 12 (2): 339-348.
• Yılmaz S, Bender Özenç D. (2012). Effects of hazelnut husk compost and tea waste compost on growth of Corn plant (Zea mays L.). 8th International Soil Science Congress on "Land Degradation and Challenges in Sustainable Soil Management", 15- 17 May, İzmir, Turkey, pp. 620-626.
• Yüksek, T. (2019). Farklı Tip Yemle Beslemenin Kırmızı Kaliforniya Solucanında Solucan Sayısı ve Ağırlığına Etkisi. Anadolu Çevre ve Hayvancılık Bilimleri Dergisi). Yıl: 4, Sayı:1, 1‐6.
• Yüksek, T., Atamaov, V., Türüt, K. (2019). Demlenmiş Çay Atığı ve Evsel Yemek Atıkları ile Beslenen Kırmızı Kaliforniya Solucanından Elde Edilen Katı Solucan Gübresindeki Bazı Besin Elementlerinin Belirlenmesi. Anadolu Çevre ve Hayvancılık Bilimleri Dergisi). Yıl: 4, Sayı:2, 263-271.
• Zeytin, S. ve Baran, A. (2003). Influences of composted hazelnut husk on somephysical properties of soils. Bioresource Technology 88 (2003) 241–244.
• Zhang H, Tan SN, Teo CH, Yew YR, Ge L, Chen X, Yong JWH (2015). Analysis of phytohormones in vermicompost using a novel combinative sample preparation strategy of ultrasound-assisted extraction and solid-phase extraction coupled with liquid chromatography–tandemmass spectrometry. Talanta 139:189–197.