Çeşitli Organik Atıkların Barbunya Fasulyesi (Phaseolus vulgaris L. var. Pinto) Bitkisinin Gelişimine ve Arbusküler Mikorhizal Funguslar’a Etkisi

Öz

Bu çalışmada, farklı organik atıkların Üzüm cibresi (ÜC), fındık zurufu (FZ) ve fındık koruğu (FK) barbunya fasulyesi (Phaseolus vulgaris L. var. Pinto)’nin gelişimine ve Arbusküler Mikorhizal Funguslar (AMF)’a Rhizophagus irregularis (Ri), Gigaspora margarita (Gm) ve Ticari AMF (ERS) etkisinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Bitkiler, organik atıklardan % 3 oranında toprağa karıştırılarak hazırlanan yetiştirme ortamında iklim odası koşullarında yetiştirilmiştir. Deneme sonunda, AMF kök kolonizasyonu, mikorhizal bağımlılık, topraktaki spor yoğunluğu, bitkide toplam fosfor (P) miktarı belirlenmiş ve bitki gelişim parametreleri (sürgün çapı, sürgün boyu, kök uzunluğu, toplam bitki yaş ve kuru ağırlık) değerlendirilmiştir. Elde edilen verilere göre ÜC’nin, AMF kök kolonizasyonuna ve toprak spor yoğunluğuna etkisi olmamış ancak mikorhizal bağımlılığı ve P miktarını arttırmıştır. FK, Ri ve Gm’nin kök kolonizasyonu, mikorhizal bağımlılık ve topraktaki spor yoğunluğunda artış sağlarken, FZ ise Gm’nin mikorhizal bağımlılığı ve topraktaki spor yoğunluğunu olumlu yönde etkilemiştir. FK ve ERS’nin birlikte uygulaması barbunya bitkisinde bazı gelişim parametrelerini artırırken, kullanılan bütün organik atıkların AMF türleri ile interaksiyonu toplam P miktarını arttırmıştır. Sonuç olarak, söz konusu tarımsal atıkların hem bitki gelişimi hem de topraktaki yararlı mikroorganizma popülasyonunun teşvik edilmesi açısından ümitvar olduğu görülmektedir. Bu bağlamda tarımsal atıkların geri dönüşümünün sağlanmasının toprak ve çevre sağlığının korunmasının yanı sıra tarımsal üretimin sürdürülebilirliğinin sağlanması yönünde de faydalı olacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Sürdürülebilir tarım
• tarımsal atıklar
• bitki yetiştirme ortamı
• bitki gelişimi
• Arbusküler Mikorhizal Fungus

The Effect of Various Organic Wastes on the Development of Kidney Bean (Phaseolus vulgaris L. var. Pinto) and Arbuscular Mycorrhizal Fungi

Abstract

In the study, it was aimed to determine the effect of different organic wastes grape pomace (Gp), hazelnut husk (Hh), and hazelnut groats (Hg) on the development of kidney beans (Phaseolus vulgaris L. var. Pinto) and Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) Rhizophagus irregularis (Ri), Gigaspora margarita (Gm) and Commercial AMF (ERS). The plants were grown in climate chamber conditions in the growing medium prepared by mixing 3% of organic wastes into the soil. At the end of the experiment, AMF root colonization, mycorrhizal dependence, spore density in the soil, total phosphorus (P) amount in the plant were determined and plant growth parameters (shoot diameter, shoot length, root length, total plant fresh and dry weight) were evaluated. According to the data obtained, Gp had no effect on AMF root colonization and soil spore density, but increased mycorrhizal dependence and P content. While root colonization of Hg, Ri and Gm increased mycorrhizal dependence and spore density in the soil, Hh had a positive effect on Gm's mycorrhizal dependence and spore density in the soil. While the application of Hg and ERS together led to an increase in some development parameters in the plant, the interaction of all organic wastes with AMF species increased the total amount of phosphorus. As a result, it is seen that these agricultural wastes are promising in terms of both plant growth and promoting beneficial microorganism population in the soil. In this context, it is thought that recycling of agricultural wastes will be beneficial in terms of ensuring the sustainability of agricultural production as well as protecting soil and environmental health.

Keywords

• Sustainable agriculture
• plant growth
• agricultural wastes
• plant growth medium
• Arbuscular Mycorrhizal Fungus

Kaynakça

1. Akhter, A., Hage-Ahmed, K., Soja, G., Steinkellner, S., 2015. Compost and biochar alter mycorrhization, tomato root exudation, and development of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. Frontiers in Plant Science, 6: 529.
2. Alagöz, Z., Yilmaz, E., Öktüren, F., 2006. Organik materyal ilavesinin bazı fiziksel ve kimyasal toprak özellikleri üzerine etkileri. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(2): 245- 254.
3. Al-Maliki, S., AL-Masoudi, M., 2018. Interactions between Mycorrhizal fungi, tea wastes, and algal biomass affecting the microbial community, soil structure, and alleviating of salinity stress in corn yield (Zea mays L.). Plants, 7(3): 63.
4. Anonim, 2020 Bitkisel Üretim İstatistikleri. Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK), (https://biruni.tuik.gov.tr/ medas/?kn=92&locale=tr), (Erişim tarihi: 20.03.2020).
5. Anonymous, 2020. Statistic Databases. Food and Agriculture Organization of the United Nation, (http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC), (Erişim tarihi: 22.03.2020).
6. Aygün, S., 2015. Fındık zurufu kompostunun toprak kalitesi üzerine etkisi. Yüksek lisans tezi, Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ordu, Türkiye.
7. Aysan, E., Demir, S., 2009. Using arbuscular mycorrhizal fungi and Rhizobium leguminosarum Biovar phaseoli against Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de bary in the common bean (Phaseolus vulgaris L.). Plant Pathology Journal, 8(2): 74-78.
8. Aziz, S., Yaseen, L., Jamal, A., Farooq, U., Qureshi, Z., Tauseef, I., Ali, M.I., 2020. Fabrication of biochar from organic wastes and its effect on wheat growth and soil microflora. Polish Journal of Environmental Studies, 29(2): 1069-1076.

9. Balkaya, A., Odabaş, M.S., 2004. Samsun koşullarında ekim zamanının barbunya fasulye (Phaseolus vulgaris L.) yetiştiriciliğinde erkencilik, verim ve bazı kalite özellikleri üzerine etkilerinin belirlenmesi. Bahçe, 33(1-2): 7-15.
10. Baran, A., Çaycı, G., İnal, A., 1995. Farklı tarımsal atıkların bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 1(3): 169-172.
11. Bekar, T., 2016. Bağcılıkta atık teknolojisi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(1): 17-24.
12. Cely, M.V., Siviero, M.A., Emiliano, J., Spago, F.R., Freitas, V.F., Barazetti, A.R., Andrade, G., 2016. Inoculation of Schizolobium parahyba with mycorrhizal fungi and plant growth-promoting rhizobacteria increases wood yield under field conditions. Frontiers in Plant Science, 7: 1708.
13. Chliyeh, M., Ouazzani Touhami, A., Filali-Maltouf, A., El Modafar, C., Moukhli, A., Oukabli, A., Benkirane, R., Douira, A., 2014. Effect of a composite endomycorrhizal inoculum on the growth of olive trees under nurseries conditions in Morocco, International Journal of Pure and Applied Bioscience, 2(2): 1-14.
14. Çam, V., 2017. Ege ve Marmara Bölgesinde yetiştirilen yerel barbunya (Phaseolus vulgaris L. Var. Pinto) populasyonlarının agro-morfolojik özellikleri ile verim unsurlarının belirlenmesi. Yüksek lisans tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
15. Çerçioğlu, M., 2011. Sürdürülebilir tarımda tütün atığı kullanım olanakları. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 25(2): 101-108.
16. Çerçioğlu, M., 2019. Sürdürülebilir atık yönetiminde sera atıklarının kompost olarak değerlendirilmesi. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(1): 167-178.
17. Declerck, S., Plenchette, C., Strullu, D.G., 1995. Mycorrhizal dependency of banana (Musa acuminate, AAA group) cultivar. Plant and Soil, 176(1): 183-187.
18. Demir, S., Özrenk, E, 2009. The effects of whey on the colonization and sporulation of arbuscular mycorhizal fungus (AMF), Glomus intraradices, in lentil (Lens orientalis) plants. African Journal of Biotechnology, 8(10): 2151-2156.
19. Demir, S., Şensoy, S., Ocak, E., Tüfenkçi, Ş., Demirer Durak, E., Erdinç, Ç., Ünsal, H., 2015. Effects of arbuscular mycorrhizal fungus (AMF), humic acid and whey on wilt disease caused by Verticillium dahliae Kleb. in three Solanaceous crops. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 39(2): 300-309.
20. Duan, E., 2013. Bazı deniz makroalglerinden (Ulva sp., Cystoseira sp. ve Corallina sp.) fermente sıvı organik gübre üretimi ve taze fasulye (Phaseolus vulgaris) verimine etkisinin belirlenmesi. Yüksek lisans tezi, Giresun Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Giresun.
21. Duman, İ., Düzyaman, E., Kaya, S., Nazik, C.A., Pullu, H., Bilen, E., Aksoy, U., 2009. Organik yetiştiricilikte bezelye-fasulye-bakla rotasyonunun verim ve kalite özelliklerine etkisi. 7. Yaş Meyve ve Sebze Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, 14 Mayıs, Mersin.
22. Ferrol, N., Barea, J.M., Azcon-Aguilar, C., 2002. Mechanisms of nutrient transport across interfaces in arbuscular mycorrhizas. Diversity and Integration in Mycorrhizas, 94: 231-237.
23. Gerdemann, J.W., Nicholson, T.H., 1963. Spores of mycorrhizal Endogone species extracted from soil by wet sieving and decanting. Transactions of the British Mycological Society, 46(2): 235-244.
24. Giovanetti, M., Mosse, B., 1980. An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots. New Phytologist, 84(3): 489-500.
25. Gomes Júnior, G.A., Pereira, R.A., Sodré, G.A., Sacramneto, C.K.D., Gross, E., 2018. Inoculation with arbuscular micorrizhal fungi and organic compost from cocoa shell positively influence the growth and mineral nutrition of soursop plants (Annona muricata l.). Revista Brasileira de Fruticultura, 40(5): e-024.
26. Gönen, Ç., 2019. Management of agricultural wastes in rural areas and ınvestigation of reduction potential of greenhouse gas emissions via renewable biomass energy technologies. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 7(1): 142-147.
27. Güçdemir, İ.H., 2006. Türkiye Gübre ve Gübreleme Rehberi. Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı, Toprak Su Genel Müdürlüğü, Araştırma Dairesi Başkanlığı Yayın No. 231, Teknik Yayın No: T.69, Ankara.
28. Güler, H., 2011. Soğuk cam serada kaya yünü, perlit, zeolit, cibre ve toprakta yetiştirilen kıvırcık baş salatada gelişme ve verimin karşılaştırılması. Yüksek lisans tezi, Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
29. Güneş, H., Demir, S., Demirer Durak, E., 2019. Brassicaceae, Chenopodiaceae ve Urticaceae familyalarına ait bazı bitkilerin arbusküler mikorhizal funguslar (AMF)’la ilişkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 22(Ek Sayı 1): 102-108.
30. Gürdap, F., Türkmen, Ö., 2019. Taze tüketime uygun bazı barbunya genotiplerinin morfolojik özellikleri ve akrabalık derecelerinin belirlenmesi. Manas Journal of Agriculture Veterinary and Life Sciences, 9(2): 69-80.
31. Hoagland, D.R., Arnon, D.I., 1950. The Water-Culture Method for Growing Plants Without Soil. Circular California Agricultural Experiment Station, 2nd Edit.,USA.
32. Ijdo, M., Cranenbrouck, S., Declerck, S., 2011. Methods for large-scale production of AM fungi: past, present, and future. Mycorrhiza, 21(1): 1-16.
33. Irmak Yılmaz, F., Eltutmaz, E., 2019. Fındık zurufu kompostunun inkübasyon sürecinde toprakların bazı biyolojik ve kimyasal özellikleri üzerine etkisi. In: F. Irmak Yılmaz (Ed.), Academic Studies in Agriculture Sciences, Ivpe Yayınevi, 2. Baskı, Cetinje, Montenegro, s. 57-69.
34. İslam, E., 2016. Fındık zurufu kompostunun toprak mekaniksel özellikleri üzerine etkisi. Yüksek lisans tezi, Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ordu.
35. Jaafar, N.M., 2014. Biochar as a habitat for arbuscular mycorrhizal fuungi. In: Z. Solaiman, L. Abbott and A. Varma (Eds.), Mycorrhizal Fungi Use in Sustainable Agriculture and Land Restoration, Soil Biology, Springer, Berlin, pp. 297-311.
36. Kayahan, E., Karaboycı, M., Dayık, M., 2016. Bitkisel atıklar kullanılarak yün, pamuk ve rejenere soya lifleri için ekolojik boyama. Journal of Textiles and Engineer, 23(102): 112-125.
37. Kılıç, O., 1990. Alkollü İçkiler Teknolojisi. Uludağ Üniversitesi Basım Evi, Bursa.
38. Liu, L., Li, J., Yue, F., Yan, X., Wang, F., Bloszies, S., Wang, Y., 2018. Effects of arbuscular mycorrhizal inoculation and biochar amendment on maize growth, cadmium uptake and soil cadmium speciation in Cd-contaminated soil. Chemosphere, 194: 495-503.
39. Marschner, P., David, E., Richard, C., Higashi, M., 1997. Root exudation and physiological status of a root colonizing fluorescent pseudomonad in mycorrhizal-non mycorrhizal pepper (Capsicum annuum L.). Plant and Soil, 189(1): 11-20.
40. Ozyazici, G., Turan, N., 2021. Effect of vermicompost application on mineral nutrient composition of grains of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench.). Sustainability, 13(11): 6004.
41. Öz, K., 2019. Fındık zurufu ile hazırlanan yetiştirme ortamlarının çuha (Primula vulgaris) bitkisinin gelişimine etkisi. Yüksek lisans tezi, Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ordu.
42. Özcan, U., 2017. Farklı katkı maddeleri ilavesiyle peletlenen fındık zurufu ve boş fındıkların alternatif kaba yem kaynağı olarak kullanılabilirliği. Yüksek lisans tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
43. Özdamar, U., 2006. Farklı yöntemlerle çürütülmüş beyaz üzüm cibresinde, değişik K/Ca oranına sahip besin çözeltisi verilerek yetiştirilen domateste, gelişme ve verimin karşılaştırılması. Yüksek lisans tezi, Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
44. Özyazıcı, G., Özdemir, O., Özyazıcı, M.A., Üstün, G.Y., Turan, A., 2010. Bazı organik materyallerin ve toprak düzenleyicilerin organik fındık yetiştiriciliğinde verim ve toprak özellikleri üzerine etkileri. Türkiye IV. Organik Tarım Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, 28 Haziran-1 Temmuz, Erzurum, s. 383-386.
45. Özyazıcı, G., 2020. Yield and quality of black cumin (Nigella sativa L.) according to leonardite and nitrogen doses. Applied Ecology and Environmental Research, 18(5): 7057-7075.
46. Phillips, J.M., Hayman, D.S., 1970. Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British mycological Society, 55(1): 158-161.
47. Silici, S., Güçlü, B.K., Kara, K., 2011. Yumurtacı damızlık bıldırcın (Coturnix Coturnix Japonica) yemlerine öğütülmüş üzüm çekirdeği ilavesinin verim ve kuluçka performansı ile yumurta kalitesine etkisi. Sağlık Bilimleri Dergisi, 20(1): 68-76.
48. Sonnleitner R, Lorbeer E, Schinner F., 2003a. Monitoring of changes in physical and microbiological properties of a Chernozem amended with different organic substrates. Plant and Soil, 253(2): 391-402.
49. Sonnleitner, R., Lorbeer, E., Schinner, F., 2003b. Effects of straw, vegetable oil and whey on physical and microbiological properties of a chernozem. Applied Soil Ecology, 22(3): 195-204.
50. Şen, G., 2018. Broyler rasyonlarında üzüm posası ile inülin kullanımının performans, karkas randımanı, barsak viskozitesi, bağışıklık ve antioksidan durum üzerine etkileri. Doktora tezi, Kırıkkale Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Kırıkkale.
51. Şenol, H., Elibol, E.A., Açıkel, Ü., Şenol, M., 2017. Biyogaz üretimi için Ankara’nın başlıca organik atık kaynakları. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2): 15-28.
52. Talukder, M., Sarkar, A., Rashid, M., 2019. The role of arbuscular mycorrhizal fungi in the bioprotection of ash gourd (Benincasa hispida) against damping off disease. Fundamental and Applied Agriculture, 4(1): 704-712.
53. Tekçe, N., 2019. Kara üzüm posası kullanılarak üretilen şalgam suyunun bazı kalite karakteristiklerinin belirlenmesi. Yüksek lisans tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
54. Varış, S., Altıntaş, S., Butt, S.J., 2000. Topraksız tarım için en ucuz ortam ve yöntem: cibre ve cibre torba kültürü. Hasad Dergisi, 186: 40-43.
55. Yang, W., Gu, S., Xin, Y., Bello, A., Sun, W., Xu, X., 2018. Compost addition enhanced hyphal growth and sporulation of arbuscular mycorrhizal fungi without affecting their community composition in the soil. Frontiers in Microbiology, 9: 169.
56. Yılmaz, E., Alagöz, Z., 2009. Organik materyal (Elma posası) uygulamasının toprağın bazı verimlilik özelliklerine etkisi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(2): 239-250.
57. Walters, D.R., Ratsep, J., Havis, N.D., 2013. Controlling crop diseases using induced resistance: challenges for the future. Journal of Experimental Botany, 64(5): 1263-1280.