Arıtılmış Atık Suyun Farklı Sulama Yöntemleriyle Uygulanmasının Silajlık Mısırda Makro-Mikro Element ve Ağır Metal Birikimine Etkisi

Öz

Bu çalışma, yarı kurak iklime sahip Van (Türkiye) koşullarında 2015 ve 2016 yıllarında yürütülmüştür. Çalışmada, farklı sulama yöntemleri [yüzey altı damla (YA), yüzey üstü damla (YÜ) ve geleneksel karık (GS)] ve seviyeleriyle [tam sulama (% 100; K0), % 33 kısıt (K1) ve % 67 (K2) kısıt] arıtılmış atık su (AS) uygulamalarının temiz suyla kıyaslanarak silajlık mısırda makro mikro besin element ve ağır metal içerik değişimlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Arıtılmış atık su uygulamalarıyla bitkide N, P, K ve Mg içeriklerinde % 26 - % 57, Ca içeriğinde ise % 6- % 17 arasında artışlar sağlamıştır. Sulama yöntemlerinin her üçünde de mikro-iz element birikim sıralaması Fe > Mn > Zn > B > Cu > Cr > Pb > Ni > Cd şeklinde gerçekleşmiştir. Sulama suyu kısıtıyla beraber bitkilerdeki makro, mikro element içerikleri azalmıştır. Dolayısıyla arıtılmış atık suyla silajlık mısır bitkilerine besin elementi takviyesinin yapılabileceği, sulama suyunun yetersiz olduğu bölgelerde sulama suyu olarak arıtılmış atık suyun alternatif bir su kaynağı olarak güvenle kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• arıtılmış atık su,ağır metal,besin elementi,silajlık mısır,sulama yöntemleri

The Effect of Using Treated Wastewater with different irrigation methods on Silage Maize Macro-Micro Element and Heavy Metal Accumulation

Öz

In this study, semi-arid climate with Van (Turkey) was carried out in conditions in 2015 and 2016. In the experiment, different irrigation methods [sub-surface drip (SSDI), surface drip (SDI) and traditional furrow (FI)] and irrigation water levels [full irrigation (100%; K0), 33% constraint (K1) and 67% (K2) restriction] treated wastewater (TWW) applications with fresh water compare silage maize is aimed to determine the macro micro nutrients and the heavy metal content changes. The treated waste water applications with corn silage N, P, K and Mg content 26% - 57%, the Ca content between 6% and 17% increases provided. In all of the irrigation methods, the element accumulation sequence was Fe> Mn> Zn> B> Cu> Cr> Pb> Ni> Cd. Macro and micro-trace element contents of the plants decreased with the irrigation water reductions. Thus the treated waste water nutrient supplementation may be made to the silage maize, and treated wastewater as irrigation water can be safely used as an alternative water source in regions where irrigation water is insufficient.

Anahtar Kelimeler

• treated wastewater,heavy metal,nutrient element,silage mazie,irrigation methods

Kaynakça

1. Açıkgöz N 1993. Tarımda Araştırma ve Deneme Metotları. E.Ü.Z.F. Yayınları, No: 478, III. Basım, İzmir. Allison, L., Bollen, W.B., Moodie, C.D., 1965. Total carbon. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties, 1346-1366.
2. Anonim 1996. Acid digestıon of sediments, sludges, and soils. https://www. epa.gov/sites/production/files/2015-06/documents/epa-3050b.pdf (11.08.2015).
3. Anonim 2007. Microwave assisted acid digestion of sediments, sludges, soils, and oils. https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-12/documents/3051a.pdf (11.08.2015).
4. Anonim 2008. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliğinde değişiklik yapılmasına dair yönetmelik. http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2008/02/20080213-13.htm (15.07.2018).
5. Anonim 2010. Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği. http://www.resmigazete. gov.tr/eskiler/2010/03/20100320-7.htm (20.03.2018).
6. Anonim 2015. AOAC, ‘‘Official methods of analysis’’, method 979.09 http://www. eoma.aoac.org/methods/info.asp?ID=27450 (11.12.2015).
7. Anonim 2016. Meteoroloji Genel Müdürlüğü. https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendir me/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=VAN (19. 01.2018).
8. APHA, 1995. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater https://www.mwa.co.th/download/file_upload/SMWW_1000-3000.pdf (05.07.2015).

9. Arora M, Kiran B, Rani S, Rani A, Kaur B, Mittal N 2008. Heavy metal accumulation in vegetables irrigated with water from different sources. Food Chemistry, 111(4): 811-815.
10. Ayers RS, Westcot DW 1994. Water Quality for Agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper-29 Rev.1., Rome, Italy.
11. Ayyıldız M 1983. Sulama Suyu Kalitesi ve Tuzluluk Problemleri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No: 879/244.
12. Becerra-Castro C, Lopes AR, Vaz-Moreira I, Silva EF, Manaia CM, Nunes OC 2015. Wastewater reuse in irrigation: A microbiological perspective on implications in soil fertility and human and environmental health. Environment International, 75: 117-135.
13. Calzadilla A, Rehdanz K, Tol RS 2011. Water scarcity and the impact of improved irrigation management: a computable general equilibrium analysis. Agricultural Economics, 42: 305-323.
14. Challam BS, Chaturvedi SS 2013. Effect of treated daıry effluent on heıght and yıeld of zea mays L. Rasayan Journal of Chemistry, 6(2): 153-157.
15. Cicek A, Karaman MR, Turan M, Gunes A, Cigdem A 2013. Yield and nutrient status of wheat plant (T. aestivum) influenced by municipal wastewater irrigation. Journal Food Agricultural Environment, 11, 733-737.
16. Çakmakcı T, Uçar Y, Erbaş S 2016. Atık su uygulamalarının kanola’da (brassica napus l.) yağ oranı ve yağ asitleri kompozisyonuna etkisi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 26(2): 145-151.
17. Duncan DB 1955. Multiple range and multiple F test. Biometrics, 11(1): 1-42.
18. Eckner KF 1998. Comparison of membran filtration and multiple-tupe fermentation by the coliert and enterolent methods for detection of waterborne coliform bacteria and bathing water quality monitorng in Southern Sweden. Applied and Environmental Microbiology, 64(8): 3079-3083.
19. EPA 2004. Guidelines For Water Reuse. U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC.
20. Fesliyen K 2017. Evsel Atıksuların Sulama Amaçlı Yeniden Kullanılması. Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği ABD, Yüksek Lisans Tezi, 277 s.
21. Galavi M, Jalali A, Ramroodi M, Mousavi SR, Galavi H 2010. Effects of treated municipal wastewater on soil chemical properties and heavy metal uptake by sorghum (Sorghum bicolor L.). Journal of Agricultural Science, 2(3): 235-241.
22. Ghamarnia H, Sepehri S 2010. Different irrigation regimes affect water use, yield and other yield components of safflower (Carthamus tinctorius L.) crop in a semi-arid region of Iran. Journal of Food, Agriculture and Environment, 8(2): 590-593.
23. Güngör Y, Yıldırım O 1989. Tarla Sulama Sistemleri. Ankara Üniv. Zir. Fak. Yayınları 1155, 371 s, Ankara.
24. HACH 2005. DR 5000 Spectrometer Procedures Manuel, http://tr.hach.com/quicksearchdownloadsearch.jsa?keywords=kullan%C4%B1 (25.06.2016).
25. HACH 2010. Hach Bodtrak II, http://tr.hach.com/bod-trak-ii-aksesuarlar-ile-birlikte-respirometrikboi-aparat/productdownloadsd (Erişim tarihi: 25.06.2016).
26. Hussain I, Raschıd L, Hanjra MA, Marıkar F, Van Der Hoek W 2002. Wastewater Use in Agriculture: Review of Impacts and Methodological Issues in Valuing Impacts: with an Extended List of Bibliographical References, Iwmi.
27. İbragimov N, Eveet S, Esanbekov Y, Kamilov BS, Mirzaev L, Lamers JP, 2007. Water use efficiency of irrigated cotton in Uzbekistan under drip and furrow irrigation. Agricultural Water Management, 90: 112-120.
28. Kacar, B., 2009. Toprak Analizleri, Genişletilmiş 2. Baskı. Nobel Yayın No: 1387, Ankara.
29. Kanber R, Ünlü M 2010. Tarımda su ve toprak tuzluluğu. Çukurova Üniversitesi. Ziraat Fakültesi Genel Yayın No: 281, Kitap No: A-87, Adana.
30. Kesmez GD 2009. Karık ve damla sulama yöntemlerinin aşılı domateste meyve verimi kalitesi ile toprak tuzluluğuna etkileri. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarımsal Yapılar ve Sulama ABD, Doktora Tezi, 100 s.
31. Kiziloglu FM, Turan M, Sahin U, Angin I, Anapali O, Okuroglu M 2007. Effects of wastewater irrigation on soil and cabbage‐plant (brassica olerecea var. capitate cv. yalova‐1) chemical properties. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 170(1): 166-172.
32. Kuslu Y, Dursun A, Sahin U, Kiziloglu FM, Turan M 2008. Effect of deficit irrigation on curly lettuce grown under semiarid conditions. Spanish Journal of Agricultural Research, 6(4): 714-719.
33. Kuscu H, Turhan A, Ozmen N, Aydinol P, Demir AO 2014. Optimizing levels of water and nitrogen applied through drip irrigation for yield, quality, and water productivity of processing tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Horticulture, Environment, and Biotechnology, 55(2), 103-114.
34. Mousavi SR, Balali-Mood M, Riahi-Zanjani B, Yousefzadeh H, Sadeghi M 2013. Concentrations of mercury, lead, chromium, cadmium, arsenic and aluminum in irrigation water wells and wastewaters used for agriculture in Mashhad, northeastern Iran. International Journal of Occupational and Environmental Medicine, 4(2): 80-86.
35. Okursoy H 2009. Trakya koşullarında farklı sulama yöntemleri altında ikinci ürün silajlık mısırın su üretim fonksiyonlarının belirlenmesi. Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarımsal Yapılar ve Sulama ABD, Doktora Tezi, 176 s.
36. Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanable, F.S., Dean, L.A., 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. Circular No: 939, Washington D.C.
37. Orta H, Yüksel AN, Erdem T 2000. Tekirdağ koşullarında farklı sulama yöntemlerinin elma ağaçlarının su tüketimine etkisi, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 6(3), 109-115.
38. Richards LA., 1954. Diagnosis and improvements salina and alkali soils. U.S. Department Agriculture Handbook 60, Stroudsburg, U.S.A.
39. Richards, K. 1982: Rivers: form and process in alluvial channels. London: Methuen.
40. Sahin U, Kuslu Y, Kiziloglu FM 2015. Response of cucumbers to different irrigation regimes applied through drip-irrigation system. The Journal of Animal and Plant Sciences, 25(1): 198-205.
41. Simsek M, Can A, Denek N, Tonkaz T 2011. The effects of different irrigation regimes on yield and silage quality of corn under semi-arid conditions. African Journal of Biotechnology, 10(31): 5869-5877.
42. Qadir M, Wichelns D, Raschid-Sally L, Minhas PS, Drechsel P, Bahri A, Mccornick PG, Abaıdoo R, Attia F, Elguındy S 2007. Agricultural use of marginal-quality water: opportunities and challenges. In: MODEN, D. (ed.) Water for Food, Water for Life. A Comprehensive Assessment of Water Management in Agriculture. Earthscan London and International Water Management Institute, Colombo.
43. Qadir M, Scott CA 2010. Non-Pathogenic Trade-Offs of Wastewater Irrigation. In: Drechsel, P., Scott, C. A., Raschid-Sally, L., Redwood, M. & Bahri, A. (Eds.) Wastewater Irrigation and Health: Assessing and Mitigating Risk in Low Income Countries. London: Earthscan.
44. Qureshi AS, Hussain MI, Ismail S, Khan QM 2016. Evaluating heavy metal accumulation and potential health risks in vegetables irrigated with treated wastewater. Chemosphere, 163: 54-61.
45. Tripathi VK, Rajput TBS, Patel N 2016. Biometric properties and selected chemical concentration of cauliflower influenced by wastewater applied through surface and subsurface drip irrigation system. Journal of Cleaner Production, 139: 396-406.
46. Tüzüner A 1990. Toprak ve Su Analiz Laboratuvarları El Kitabı, T.C. Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Ankara.
47. Walkey, A., 1947. A critical examination of a rapid method for determining organic carbon in soils: effect of varations in digestion conditions and ınorganic soil constiuents. Soil Science, 63, 251-263.
48. WHO 2006. Guidelines for the Safe Use of Wasterwater Excreta and Greywater, volume2: wastewater use in agriculture, World Health Organisation, Geneva.
49. Zavadil J 2009. The effect of municipal wastewater irrigation on the yield and quality of vegetables and crops. Soil Water Res, 4(3): 91-103.