The Effect of Treated Sewage Sludge Applied to Common Vetch + Barley Mixture on the Content of Some Plant Nutrients of Soil

Abstract

This study was carried out to determine the effect of sewage sludge applied to common vetch + barley mixture on some soil plant nutrients. The research was conducted in a randomized complete block design with four replications in the experimental fields of Ege University, Faculty of Agriculture in Bornova for two years between 2015-2017. In the study, 1, 2, and 3 t da-1 doses of sewage sludge, control, and mineral fertilizer applications were the subjects of the study. In soil samples taken from each plot after the common vetch + barley harvest; Total nitrogen (N), available phosphorus (P), available potassium (K), available iron (Fe), available copper (Cu), available Mangan (Mn) and available zinc (Zn) analysis were made and changes in the soil were investigated. As a result of the research, it was seen that the applications had different effects on the nutrient content of the soil. Applications had significant effects on total N and available Cu in the first year, whereas they had a significant effect on available Zn in the second year. Available P and Fe were affected in both years of the study. Applications had no significant effect on available K and Mn. When the results are evaluated in general, according to the soil analysis results and heavy metal amounts from the sewage sludge, it is concluded that 2 t da-1 sewage sludge can be used in common vetch + barley mixtures.

Keywords

• Sewage sludge
• nutrient
• common vetch
• barley
• mineral fertilizer

Project Number

16-ZRF-033

Yaygın Fiğ+Arpa Karışımına Uygulanan Kentsel Nitelikli Arıtma Çamurunun Toprağın Bazı Bitki Besin Maddeleri Kapsamına Etkisi

Abstract

Bu çalışma, yaygın fiğ+arpa karışımına uygulanan kentsel arıtma çamurunun bazı toprak bitki besin maddelerine etkisini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Araştırmada tarla denemeleri, 2015-2017 yılları arasında iki yıl süreyle Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi’ne ait Bornova’daki deneme arazisinde, tesadüf blokları deneme desenine göre dört tekrarlamalı olarak yürütülmüştür. Çalışmada; arıtma çamurunun 1, 2 ve 3 t da-1 dozları ile kontrol ve mineral gübre uygulamaları araştırmanın konusunu teşkil etmiştir. Yaygın fiğ+arpa hasadından sonra her parselden alınan toprak örneklerinde; toplam azot (N), alınabilir fosfor (P), alınabilir potasyum (K), alınabilir demir (Fe), alınabilir bakır (Cu), alınabilir mangan (Mn) ve alınabilir çinko (Zn) analizleri yapılarak topraktaki bu besin maddeleri yönünden değişim incelenmiştir. Araştırma sonucunda uygulamaların toprağın besin maddesi üzerinde farklı etkilerinin ortaya çıktığı görülmüştür. Toplam N ve alınabilir Cu üzerinde uygulamaların ilk yıl, alınabilir Zn üzerinde ikinci yıl, alınabilir P ve alınabilir Fe üzerinde ise her iki yılda da anlamlı etkileri ortaya çıkarken, alınabilir K ve alınabilir Mn üzerinde önemli bir etkisi olmamıştır. Sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde üretim yapılacak tarım arazisinin toprak analiz sonuçlarına göre ve arıtma çamurunun toprakta bırakabileceği ağır metaller göz önünde bulundurularak 2 t da-1 arıtma çamurunun yaygın fiğ+arpa karışımında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Keywords

• Arıtma çamuru
• besin elementi
• yaygın fiğ
• arpa
• mineral gübre

Supporting Institution

EGE UNIVERSITY PROJECT COORDINATION UNIT

Project Number

16-ZRF-033

Thanks

Doktora projesini finansal olarak destekleyen Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Koordinatörlüğü'ne teşekkür ederiz.

References

1. Açıkgöz, N., Akkaş, M.E., Moghaddam, A., Özcan, K., 1993. Tarist PC’ler için istatistik ve kantitatif genetik paketi. Uluslararası Bilgisayar Uygulamaları Sempozyumu, 19 Ekim, Konya, s. 133.
2. Angın, İ., Yağanoğlu, A.V., 2009. Application of sewage sludge as a soil physical and chemical amendment. Ekoloji, 19(73): 39-47.
3. Anonim, 2010. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik. Resmi Gazete, 03 Ağustos 2010, Sayı: 27661.
4. Anonymous, 1992. Procedures for Collecting Soil Samples and Methods of Analysis for Soil Survey. Soil Survey Staff, Soil Survey Invest. Rep. I. U.S. Gov. Print. Office, Washington D.C.
5. Aşık, B.B., Katkat, A.B., 2004. Gıda sanayi arıtma tesisi atığının (arıtma çamuru) tarımsal alanlarda kullanım olanakları. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 8(2): 59-71.
6. Bettiol, W., Ghini, R., 2011. Impacts of sewage sludge in tropical soil: a case study in Brazil. Applied and Environmental Soil Science, doi:10.1155/ 2011/212807.
7. Bourioug, M., Alaoui-Sossé, L., Laffray, X., Raouf, N., Benbrahim, M., Badot, P.M., Alaoui-Sossé, B., 2014. Evaluation of sewage sludge effects on soil properties, plant growth, mineral nutrition state and heavy metal distribution in european larch seedlings. Arabian Journal for Science and Engineering, 39(7): 1319-8025.
8. Bouyoucos, G.J., 1951. A Recalibration of the hydrometer method for making mechanical analysis of soil. Agronomy Journal, 43: 434-438.

9. Çağlar, K.Ö., 1949. Toprak Bilgisi. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No: 10, Ankara.
10. Çakır, H.N., Çirmin, K.M., 2018. Kentsel arıtma çamur uygulamalarının etkisi, mısır bitkisi ve topraktaki bazı besin maddesi (N, P, K, Ca, Mg) içerikleri üzerine etkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 21(6): 882-89.
11. Çirmin, K.M., Karaca, S., Bozkurt, M.A., 2001. Fiğ+arpa karışımlarında gübrelemenin otun verim ve kimyasal kompozisyonuna etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi, 7(4): 32-36.
12. Demir, E., Çimrin, K.M., 2011. Arıtma çamuru ve humik asit uygulamalarının mısırın gelişimi, besin elementi ve ağır metal içerikleri ile bazı toprak özelliklerine etkileri. Tarım Bilimleri Dergisi, 17(3): 204‐216.
13. Gezer, E., 2012. İkinci ürün silajlık mısır üretiminde İSKİ atıksu arıtma çamuru kullanımının toprak özellikleri, bitki gelişimi ve su kullanımına etkisi. Doktora tezi, Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
14. Gilmour, J.T., Skinner, V., 1999. Predicting plant available nitrogen in land-applied biosolids. Journal of Environmental Quality, 28(4): 1122-1126.
15. Göçmez, S., 2006. Menemen ovası topraklarında İZSU kentsel arıtma çamuru uygulamalarının mikrobiyal aktivite ve biyomas ile bazı fiziksel ve kimyasal toprak özellikleri üzerine etkisi. Doktora tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
16. Güçdemir, İ., 2006. Türkiye Gübre ve Gübreleme Rehberi (5. Baskı). T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Tarımsa Araştırmalar Genel Müdürlüğü, Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Genel Yayın No: 231, Teknik Yayın No: T.69, Ankara.
17. Jackson, M.L., 1958. Soil Chemical Analysis. Englewood Cliffs, NJ: Prentice- Hall., Inc.
18. Johanson, M., Stenberg, B., Torstensson, L., 1999. Microbiological and chemical changes in two arable soils after long-term sludge amendments. Biology and Fertility of Soils, 30(1): 160-167.
19. Küçükhemek, M., Gür, K., Uyanöz, R., 2008. Toprağa uygulanan arıtma çamuru, ahır gübresi ve karışımlarının, çim bitkisinin bazı makro-mikro besin elementleri ve verimi üzerine etkisi. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(45): 94-104.
20. Lerch, R.N., Barbarick, K.A., Westfall, D.G., Follett, R.H., McBride, T.M., Owen, W.F., 1990. Sustainable rates of sewage sludge for dryland winter wheat production I. Soil nitrogen and heavy metals. Journal of Production Agriculture, 3(1): 60-65.
21. Lindsay, W.L., Norvell, W.A., 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Science Society of America Journal, 42(3): 421-428.
22. Matthews, P.J., 1984. Control of metal application rates from sewage sludge utilization in agriculture. Journal of Critical Reviews in Environmental Control, 4(3): 199-250.
23. Mazen, A., Fayza, A., Faheed, A., Ahmed., 2010. Study of potential impacts of using sewage sludge in the amendment of desert reclaimed soil on wheat and jews mallow plants. Brazilian Archives of Biology and Technology an International journal, 53(4): 917-930.
24. Mohammad, M.J., Athamneh, B.M., 2004. Changes in soil fertility and plant uptake of nutrients and heavy metals in response to sewage sludge application to calcareous soils. Journal of Agronomy, 3(3): 229-236.
25. Nelson, D.W., Sommers, L.E., 1982. Total carbon, organic carbon, organic matter. In: A.L. Madison (Ed.), Methods of Soil Analysis Part 2. Chemical and Microbiological Properties, Second Edition, Wisconsin, USA: American Society of Agronomy Inc., pp. 539-579.
26. Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S., Dean, L.A., 1954. Estimation of Available Phosphorus in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. United States Department of Agriculture (USDA), Circular No. 939, Washington, D.C.
27. Özyazıcı, M.A., 2013. Effects of sewage sludge on the yield of plants in the rotation system of wheat-white head cabbage-tomato. Eurasian Journal of Soil Science, 2(1): 35-44.
28. Özyazıcı, M.A., Dengiz, O., Aydoğan, M., Bayraklı, B., Kesim, E., Urla, Ö., Yıldız, H., Ünal, E., 2015. Orta ve Doğu Karadeniz Bölgesi tarım topraklarının bazı makro ve mikro bitki besin maddesi konsantrasyonları ve ters mesafe ağırlık yöntemi (IDW) ile haritalanması. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 16(2): 187-202.
29. Özyazıcı, M.A., Özyazıcı, G., 2012. Arıtma çamurunun toprağın bazı temel verimlilik parametreleri üzerine etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 27(2): 101-109.
30. Özyazıcı, M.A., Özyazıcı, G., Bayraklı, B., 2012. Arıtma çamuru uygulamalarının toprağın ekstrakte edilebilir demir, bakır, çinko ve mangan kapsamı üzerine etkileri. Toprak Su Dergisi, 1(2): 110-118.
31. Richards, L.A., 1954. Diagnosis and Improvoment of Saline and Alkaline Soils. U.S.A: U.S. Department of Agriculture, Handbook 60.
32. Rizzardini, C.B., Goi, D., 2009. Considerations about European Directives and Italian Regulation on sludge from municipal wastewater treatment plants: current status and future prospective. The Open Waste Management Journal, 2(1): 17-26.
33. Sommers, L.E., 1977. Chemical composition of sewage sludges and analysis of their potential use as fertilizer. Journal of Environmental Quality, 6(2): 225-232.
34. Tan, M., Serin, Y., 1996. Değişik fiğ+tahıl karışımları için en uygun karışım oranı ve biçim zamanının belirlenmesi üzerine bir araştırma. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 27(4): 475-489.
35. Uzun, P., Bilgili, U., 2011. Arıtma çamurlarının tarımda kullanılma olanakları. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 25(2): 135-146.
36. Vural, A., 2013. Assessment of heavy metal accumulation in the roadside soil and plants of robinia pseudoacacia, in Gumushane. Ekoloji Dergisi, 22(89): 1-10.
37. Zafar, S., Farooq, S., Qazi, H.A., Jaweed, T.H., Kadam J.K., Lone, F.A., 2020. Evaluation of nutrient status of kale and spinach as affected by sewage sludge and mineral fertilizers. Journal of Plant Nutrition, 43(17): 2633-2644.