A New Method to Produce Humic in Biological Form : Catalytic Activity of Optimized Environment and Microbial Conditions on Bioleaching of Leonardite for Bio-Humic Production

Yıl 2020, Sayı: 20, 206 - 215, 31.12.2020

Nurgül Kıtır , Metin Turan

https://doi.org/10.31590/ejosat.761458

Öz

The potential use of Leonardite for organic farming is common in worldwide but due to standart chemical production process of humic acid from Leonardite ore, the humic acid usage in organic farming is forbidden. Here we present a new optimized method for biological humic production via using a combination of biotechnological and conditional processes. This study includes two phases. Initially, the collection of Leonardite ore samples from different Leonardite deposites of Turkey and the determination the most qualified ore bed via using FTIR spectroscopy and SEM view results. Due to the results, the best ore was determined from Adana-Tufanbeyli province. In the second phase, the samples were taken from Adana-Tufanbeyli province for bio-humic production via using several bioleaching process to find the best condition for maximum production of bio-humic. California method was used as standart method to determine the leaching ratio. As an initial of bioleaching process, several leonardite ore ratios were determined in the prepared bacteria based solution then under different temperature, time conditions, the productivity effect of pH parameters were tested to find the optimum leaching standarts for bio-humic production. The optimized conditions were provided 23.08% bio-humic leaching ratio. This result shows us there is a better potential of extraction of humic acid via biotechnological methods compared with the conventional methods. Since there is a restriction of usage of humic acid in organic farming due to its chemical production process, this study opens a new way of usage of humic in biologic form in organic farming and with this high leaching potential there can be many studies can be done and new microorganism isolations can be tested with the innovative process of the study. This eligibility of this process to produce humic in biologic form provides an innovative input for organic farming as bio-humic with this study.

Anahtar Kelimeler

Bio-humic, Organic farming, Leonardite, Microbial Consortium, Bio-leaching

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

SANTEZ O9032015

Teşekkür

This study was entirely funded by TUBITAK with SANTEZ O9032015 coded project. The study is created from Ph.D. thesis data of Nurgül Kıtır.

Biyolojik Formda Humik Üretmek İçin Yeni Bir Yöntem: Bio-Humik Üretimi İçin Leonarditin Biyo-Liçinginde Optimize Edilmiş Ortamın ve Mikrobiyal Koşulların Katalitik Aktivitesi

Öz

Leonarditin organik tarım için potansiyel kullanımı dünya çapında yaygındır, ancak leonardit cevherinden gelen hümik asitin standart kimyasal üretim süreci nedeniyle, organik tarımda hümik asit kullanımı yasaktır. Bu çalışmada biyoteknolojik ve koşullu süreçlerin bir kombinasyonunu kullanarak biyolojik hümik üretimi için yeni bir optimize edilmiş yöntem sunulmaktadır. Bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. İlk olarak, Türkiye'nin farklı Leonardit yataklarından Leonardit cevheri örneklerinin toplanması ve FTIR spektroskopisi ve SEM görüntüleme sonuçları kullanılarak en nitelikli cevher yatağının belirlenmiştir. Sonuçlar nedeniyle en iyi cevher Adana-Tufanbeyli ilinde tespit edilmiştir. İkinci aşamada, Adana-Tufanbeyli ilinden biyo-hümik üretimi için numuneler, maksimum biyo-hümik üretimi için en iyi koşulu bulmak amacıyla birkaç biyo-liçing işlemi kullanılarak alınmıştır. Süzme oranını belirlemek için standart yöntem olarak California yöntemi kullanılmıştır. Biyo-liçing işleminin bir başlangıcı olarak, hazırlanan bakteri bazlı çözeltide daha sonra farklı sıcaklık, zaman koşulları altında birkaç leonardit cevheri oranı belirlenmiş, biyo-hümik üretiminde optimum liç standartlarını bulmak için pH parametrelerinin verimlilik etkisi test edilmiştir. Optimize edilmiş koşullar % 23.08 biyo-hümik liç oranı sağlamıştır. Bu sonuç, geleneksel yöntemlere kıyasla biyoteknolojik yöntemlerle hümik asit ekstraksiyonunun daha iyi bir potansiyeli olduğunu göstermektedir. Bu işlemin biyolojik formda hümik üretmeye uygunluğu, bu çalışma ile biyo-hümik olarak organik tarım için yenilikçi bir girdi sağlamaktadır. Kimyasal üretim süreci nedeniyle organik tarımda hümik asit kullanımında bir kısıtlama olduğundan, bu çalışma organik tarımda biyolojik formda hümik kullanımının yeni bir yolunu açmaktadır ve bu yüksek liç potansiyeli ile birçok çalışma yapılabilir ve yeni mikroorganizma izolasyonları çalışmanın yenilikçi prosesi ile test edilebilir. Bu işlemin biyolojik formda hümik üretmeye uygunluğu, bu çalışma ile biyo-hümik olarak organik tarım için yenilikçi bir girdi sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

Biyo-hümik, Organik tarım, Leonardit, Mikrobiyal konsorsiyum, Biyo-liçing

Proje Numarası

SANTEZ O9032015

Kaynakça

• Fließbach, A., Oberholzer, H.-R., Gunst, L., & Mäder, P. (2007). Soil organic matter and biological soil quality indicators after 21 years of organic and conventional farming. Agriculture, Ecosystems & Environment, 118(1-4), 273-284.
• Lima, D. L., Santos, S. M., Scherer, H. W., Schneider, R. J., Duarte, A. C., Santos, E. B., & Esteves, V. I. (2009). Effects of organic and inorganic amendments on soil organic matter properties. Geoderma, 150(1-2), 38-45.
• Masciandaro, G., Ceccanti, B., Ronchi, V., Benedicto, S., & Howard, L. (2002). Humic substances to reduce salt effect on plant germination and growth. Communications in soil science and plant analysis, 33(3-4), 365-378.
• Muscolo, A., Sidari, M., & Nardi, S. (2013). Humic substance: relationship between structure and activity. Deeper information suggests univocal findings. Journal of Geochemical Exploration, 129, 57-63.
• Tan, K., & Nopamornbodi, V. (1979). Effect of different levels of humic acids on nutrient content and growth of corn (Zea mays L.). Plant and soil, 51(2), 283-287. Wright, D., & Lenssen, A. W. (2013). Humic and fulvic acids and their potential in crop production.