Farklı Bünyeli Topraklarda Yetiştirilen Ayçiçeği ve Yonca Bitkilerinin Ağır Metal Absorpsiyonları

Year 2016, Volume: 53 Issue: 3, 333 - 341, 27.09.2016

Bihter Çolak Esetlili

https://doi.org/10.20289/zfdergi.390093

Abstract

Son yüzyılın
başından itibaren artan sanayileşme ve dünya nüfusu, beslenme kaygısını ortaya
çıkarmıştır. Modern tarım sistemlerinin kontrolsüz ve yanlış kullanımı ile
toprak, su ve hava gibi doğal kaynaklarımızın zarar gördüğü ve kirlendiği
bilinen bir gerçektir. Bu model çalışmada değişik bünyeli topraklarda
yetiştirilen farklı bitkilerin ağır metal absorpsiyon kapasiteleri ile bu
toprakların kil tipleri arasındaki ilişkilerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu
amaçla serada bir saksı denemesi kurularak ayçiçeği (Helianthus annuus L.) ve
yonca (Medicago sativa L.) gibi fitoremediasyonda çok kullanılan bitkiler kumlu
ve killi bünyeli topraklarda değişik dozlarda kurşun (Pb), kadmiyum (Cd) ve
krom (Cr) uygulanarak yetiştirilmiştir. Toprakların kil tipleri önceden
belirlenmiş ve hasat sonrasında ağır metallerin kil tipleri ile olan ilişkileri
irdelenmiştir. Bu bağlamda ayçiçeği ve yoncanın ağır metal absorpsiyon
kapasiteleri de saptanmıştır. Toplam ve alınabilir ağır metal analiz
sonuçlarına göre smektit kil içeriği yüksek olan killi bünyeli toprağın ağır
metal (Pb, Cd ve Cr) adsorpsiyon düzeylerinin kumlu tın bünyeli topraktan daha
yüksek olduğu saptanmıştır. Ayçiçeği ve
yonca bitkileri ağır metal alımı açısından değerlendirildiğinde ise yoncanın
ayçiçeğine göre daha yüksek oranda ağır metal alabildiği bulunmuştur.

Keywords

Ağır Metal, absorpsiyon, ayçiçeği, yonca, kil tipi

Heavy Metal Absorption of Sunflower and Lucerne Plants Grown under Different Soil Textures

Abstract

In the last
50 years, food safety as well as safe food supply became of vital importance
due to intensive industrialization and due to population increase. To cover the
food requirements, modern agricultural techniques developed. However, misuses
and mismanagements in this regard resulted in with hazards and pollutions in
the natural resources like the soil, water and air. With this objective, a pot
experiment was established to study the effect of soil texture and different
plants on the heavy metal adsorption by different clay types and heavy metal
absorption by the plants. Clayey and sandy clay loam soils were placed in the
pots and sunflower and  lucerne  seeds were sown. Two different doses of Pb, Cd
and Cr heavy metals were applied to the pots. Laboratory results showed that
the clayey soil with high smectite clay adsorbed the heavy metals more than the
sandy clay loam soil. Results also 

Keywords

Heavy metal, absorption, sunflower, lucerne, clay type

References

• Alloway, B. J. 1990. Heavy Metals in Soils, Blackie and Sou Ltd., Glasgow and London.
• Anonim. 1982. Schwermetalle in der Nahrung-Akute gefaehrdung für Mensch und Tier Ergebnisse des Info Tages 1982. VDLUFA-Schriftenreihe Heft 6.
• Anonim. 2005. Toprak kirliliği kontrolü yönetmeliği. Resmi Gazete, sayı: 25831 Ankara.
• Bergmann, W. 1993. Ernährungsstörungen bei kulturpflanzen, dritte erweiterte auflage, Gustav Fisher Verleag Jena, Stutgart.
• Black, C.A. 1965. Methods of Soil Anaylsis, Part, 1-2., American Society of Agronomy, INc., Publisher. Madison, Wisconsin USA. P: 1372-1376
• Çolak, M. 2012. Heavy metal concentrations in sultana-cultivation soils and sultana raisins from Manisa (Turkey). Environ Earth Sci., 67:695–712.
• Derici, M. F., Evliya, H., Ağca, N., Özkutlu, F., Eker, S. ve Öztürk, L. 2002. Çukurova Bölgesinde toprak ve bitkilerde kadmiyum konsantrasyonunun araştırılması ve bitkilerde kadmiyum birikimini etkileyen faktörlerin toprak analizleri ve sera denemeleri ile incelenmesi. TOGTAG-TARP-2382 Nolu Proje Sonuç Raporu.
• Elmacı, Ö. L. 1995. Güney Marmara bölgesi sanayi domates alanlarındaki toprak, sulama suyu ve domates (lycopersicum esculentum) meyvelerinde ağır metal içeriklerinin belirlenmesi. E.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü. Doktora Tezi. İzmir.
• FAO, 1967. Fisheries Technical Paper. No:158. Roma.
• Fargasova, A. 1994. Effect of Pb, Cd, Hg, As and Cr on germination and root growth of Sinapis alba seeds. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 52, 452-456
• Fiege, N., Grunwaldt, H.S. 1977. Einordung von abfallstoffen in belastunsgrade im erlass des hessischen ministers für. Landsentwicklung. Umwelt. Landwirstchaft Forsch (4)-34179.
• Gür, N., Topdemir, A., Munzuroğlu, Ö ve Çobanoğlu, D. 2004. Ağır Metal İyonlarının (Cu+2, Pb+2, Hg+2, Cd+2) Clivia sp. Bitkisi Polenlerinin Çimlenmesi ve Tüp Büyümesi Üzerine Etkileri. F.Ü. Fen ve Matematik Bilimleri Dergisi, 16(2), 177-182.
• Hakerlerler, H., Anaç, D., Okur, B. ve Saatçi, N. 1994. Gümüldür ve Balçova’daki satsuma mandarin bahçelerinde ağır metal kirliliğinin araştırılması. E.Ü. Araştırma fonu proje no: 92-ZRF-47. Bornova-İzmir.
• Haktanır, K. 1987. Çevre kirliliği. A.Ü. Ziraat Fakültesi Ders Notu, Teksir No:140.
• Hongping, H., Jiugau, G., Xiande, X., Jinlian, P., 2000. Experimental Study of the Selective Adsorption of Heavy Metals onto Clay Minerals. Chinese Journal of Geochemistry. 19(2):105–109.
• Ingwersen, J., Strect, T. 2005. A Regional-scale study on the crop uptake of cadmium from sandy soils: measurement and modeling. Journal of Environmental Quality. 34: 1026–1035.
• Kabata Pendias, A. ve Pendias, A. 1979. Current problems in chemical degration of soils. paper presented at the Conf. on Soil and Plant Analyses in Environment Protection. Falenty/Warsaw. October 29.7.
• Kabata Pendias, A. ve Pendias, H. 1992. Trace elements in soils and plants, 2 nd. Edition CRC Press, Boca Raton, Ann Arnbor London
• Kacar, B. 1984. Bitki besleme. A.Ü. Ziraat Fak. Yayınları. 899. 2. Bas. A.Ü. Basımevi, Ankara.
• Kacar, B. 1995. Bitki ve toprağın Kimyasal Analizleri III. A.Ü.Z. F. Eğitim Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları, No:3, S:255
• Kennedy, C. D., Gonsalves, F.A.N. 1987. The action of divalent zinc, cadmium, mercury, copper and lead on the trans-root potential and efflux of excised roots, J.Exp. Bot., 38, 800-817.
• Kick, H., Bürger, H., Jommer, K. 1980. Gesamtgehalte an Pb, Zn, Sn, As, Cd, Hg, Cu, Ni, Cr und Co in Landwirtschaftlich und Görtnerisch Genutzen Böden NordrheinWestfalen, Landwirtschaftliche Forschung,No:33(1):12-22.
• Kitagishi, K. and Yamane, I. 1981. Heavy metal pollution in soils of Japan. Japon Science Society Press., Tokyo, 302 p.
• Kloke, A. 1979. Content of arsenic, cadmium, chromium, fluorine, lead, mercury and nickel in plants grown on contamined soil. United Nations-ECE Symp. on Effect of Air-Borne. Pollution on Vegetation. Warsaw. August 20. 192 p.
• Kloke, A. 1982. Erläuterungen zur klärsch lamm verordnung and wirtsch. Forsch.. Soderhs. 39: 302-308.
• Lee, M., Yang, M. 2010. Rhizofiltration using sunflower (helianthus annuus l.) and bean (phaseolus vulgaris l. var. vulgaris) to remediate uranium contaminated groundwater, Journal of Hazardous Materials, 173, 589–596
• Lepp, N.M. 1987. Heavy metals in soils. Edited by B.J. Alloway. John Wiley & Sons. New York.
• Luczak, B., 1998. Fıxation of Pb-Cations By two Different Types of Clays from the Polish Lowland in Warsaw’s Surroundings.
• Mengel, K., Kirkby, E. A. 1987. Principles of plant nutrition. 4th Edition. International Potash Institute, IPI, Bern, Switzerland. 685 p
• Miranda, M.G., Ilangovan, K. 1996. Uptake of lead by Lemna gibba L. influnce on spesific growth rate and basic biochemical changes. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 56, 1000–1007
• Nyquist, J., Greger, M. 2007. Uptake of Zn, Cu, and Cd in metal loaded Elodea canadensis. Environ. Exp. Bot. 60, 219-226.
• Öktüren Asri, F., Sönmez, S. 2006. Ağır metal toksisitesinin bitki metabolizması üzerine etkileri, Derim 23 (2), 36-45 (2006).
• Quariti, O., Boussama, N., Zarrouk, M., Cherif, A., Ghorbal, M. H. 1997. Cadmium and copper induced changes in tomato membrane lipids. Phytochemistry 45, 1343–1350.
• Schachtschabel, P., Blume, H.P. 1984. Hartge. K.H. und Schwertmann. U. Lehrbuch der Bodenkunde. F. Enke Verlag. Stuttgart. 441 p.
• Scheffer, F. and Schachtschabel, P. 1989. Lehrbuch der bodenkunde. 12 Aufl.. Ferdinand Enke Verlag. Stuttgart. 442 P.
• Slawin, W. 1955. Atomic Absorbtion Spectroscopy Interscience Publishers. New York-London Sydney.
• Stevens, D., 2003. Managing Cadmium in Vegetables. Vegenotes July.
• Terzi, H., Yıldız, M. 2011. Ağır metaller ve fitoremediasyon: fizyolojik ve moleküler mekanizmalar. Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Dergisi, AKÜ- FEBİD, 11, 011001 (1–22).
• Uluocak Güzel, E. 2006. Ağır metallerin kil mineralleri tarafından tutulması ve bitkilerce alımı, Sütçü İmam Üniversitesi, Toprak anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi.
• Wang, X., Song, Y., Ma, Y., Zhuo, R. ve Jin, L. 2011. Screening of Cd tolerant genotypes and ısolation of metallothionein genes in alfalfa (Medicago Sativa L.). Environmental Pollution,159, 3627-3633.
• Wu, F. B., Chen, F., Wei, K., Zhang, G. P. 2004. Effect of cadmium on free amino acid, glutathione and ascorbic acid concentrations in two barley genotypes (Hordeum vulgare L.) differing in cadmium tolerance. Chemosphere 57, 447–454.
• Zhou, D., Chen, H. 2000. Cr Adsorption on four typical soil colloids: equilibrium and kinetics Journal of Environmental Sciences. 12: 325–329.