Ahır gübresi ve Arıtma Çamurunun Turp (Raphanus sativus L) Bitkisi ve Toprağında Makro, Mikro Element ve Ağır Metal İçeriği Üzerine Etkisi

Yıl 2025, Cilt: 30 Sayı: 3, 1153 - 1165, 24.12.2025

Sibel Boysan Canal , Mehmet Ali Bozkurt

https://doi.org/10.53433/yyufbed.1730694

Öz

Bu çalışmanın amacı, arıtma çamurunun (AÇ), kireçli ve organik maddece fakir topraklarda, önemli bir diğer organik madde girdisi olan ahır gübresi (AG) ile karşılaştırmalı olarak turp (Raphanus sativus L.) bitkisinin gelişimi makro, mikro element ve ağır metal içeriğine etkilerini ve sürdürülebilir tarım açısından sağlayabileceği katkıları değerlendirmektir. Bu amaçla; tesadüf parselleri deneme desenine göre yürütülen saksı denemesinde uygulamalar: 1-Kontrol, 2-AG (5 ton da-1), 3-AÇ1:(1.25 ton da-1), 4-AÇ2:(2.5 ton da-1), 5- AÇ3:(5.0 ton da-1), 6-AÇ4:(7.5 ton da-1). Elde edilen sonuçlara göre, AÇ' nin yüksek azot (N) içeriği ve düşük C/N oranı, muhtemelen organik maddenin hızlı mineralizasyonunu teşvik ederek toprakta mikrobiyel aktiviteyi ve besin döngüsünü artırmıştır. Buna göre, turp bitkisinde yaprak ve yumru yaş ağırlığını önemli ölçüde artmıştır. Buna karşılık, AG azotu daha yavaş serbest bıraktığı için turp bitkisinin büyüme döngüsü sırasında sınırlı etki nedeniyle kontrolle benzer etki görülmüştür. Kullanılan düzeye göre, arıtma çamurunun 7.5 ton da-1 düzeyinin toprak özelliklerinden pH, organik madde içeriğinde önemli değişime neden olması kuvvetli alkali toprakta turp bitkisinin hem sürgün hem de kök taze ağırlığını önemli ölçüde artırmıştır. Bununla birlikte, yaprak ve toprak makro ve mikro besin elementi içeriğinde de önemli artışa neden olmuştur. Ağır metal içeriği arıtma çamurunun artan düzeyleri ile artış gösterse de Toprak Koruma Yönetmeliğine göre, stabilize arıtma çamurunun uygulanacağı toprakta izin verilen sınır değerlerinin oldukça altında olduğu tespit edilmiştir. Tüm bu sonuçlara göre, arıtma çamurunun 7.5 ton düzeyi organik maddesi düşük, alkali topraklarda, turp bitkisinin gelişimini ve besin elementi alımını önemli ölçüde iyileştirmiştir.

Anahtar Kelimeler

Ağır metal , Ahır gübresi , Arıtma çamuru , Makro element , Mikro element , Turp (Raphanussativus L)

The Effect of Barn yard Manure and Sewage Sludge on the Macro, Micro nutrient, and Heavy Metal Content in Radish (Raphanus sativus L) Plants and Soil

Öz

The aim of this study is to evaluate the effects of sewage sludge (SS) on the growth, macro and micro nutrient and heavy metal content of radish (Raphanus sativus L.) plants in calcareous and organic matter-poor soils, comparing it with barn yard manure (BYM), another significant source of organic matter, and to assess its potential contributions to sustainable agriculture. For this purpose, the treatments in the pot experiment conducted according to a randomized block design were: 1-Control, 2-BYM (5 tonnes ha-1), 3- SS1:(1.25 tonnes ha-1), 4- SS2:(2.5 tonnes ha-1), 5- SS3:(5.0 tonnes ha-1), 6-SS4:(7.5 tonnes ha-1). According to the results, the high nitrogen (N) content and low C/N ratio of the SS4 increased microbial activity and nutrient cycling in the soil, possibly by promoting rapid organic matter mineralization. Accordingly, there was a significant increase in the fresh weight of leaves and tubers in the radish plant. In contrast, barn yard manure had a limited effect during the radish's growth cycle due to it's lower nitrogen release, resulting in effects similar to those of the control. Depending on the application rate, the application of 7.5 tonnes of per hectare SS caused significant changes in soil properties, including pH and organic matter content, which significantly increased both shoot and root fresh weight of radish plants in strongly alkaline soil. Additionally, it has caused a significant increase in the macro and micro nutrient content of leaves and soil. Although the heavy metal content increased with rising levels of SS, it was determined that the permissible limit values in the soil. where stabilized SS will be applied were well below the Soil Conservation Regulation. Based on all these results, the 7.5-ton level of low-organic matter, alkaline soil treatment SS significantly improved the development and nutrient uptake of radish plants.

Anahtar Kelimeler

Barn yard manure , Sewage sludge , Heavy metal , Macro nutrient , Micro nutrient , Radish (Raphanus sativus L)

Etik Beyan

Bu makalenin yazarlar çalışmalarında araştırma ve yayın etiğine uyduklarını beyan ederler. Bu makalenin yazarları çalışmada kullanılan materyal ve yöntemlerin etik kurul izni ve/veya yasal-özel bir izin gerektirmediğini beyan ederler.

Kaynakça

• Adelodun, B., Kumar, P., Odey, G., Ajibade, F. O., Ibrahim, R. G., Alamri, S. A., & Choi, K. S. (2022). A safe haven of SARS-CoV-2 in the environment: Prevalence and potential transmission risks in the effluent, sludge, and biosolids. Geoscience Frontiers, 13(6), 101373. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2022.101373
• Alpaslan, M., Güneş, A., & İnal, A. (1998). Deneme tekniği. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 1501, Ders Kitabı:423, Ankara.
• Atsak, B., & Çirka, M. (2024). Arıtma çamuru ve bor uygulamalarının fasulyedeki (Phaseolus vulgaris L.) ağır metal ve mikro element düzeyleri üzerine etkisi. Journal of the Institute of Science and Technology, 14(3), 944-957.
• Banjoko, B., & Sridhar, C. M. K. (2016). Upgrading wastewater treatment systems for urban water reuse.Urban Water Reuse Handbook. CRC Press: Boca Raton, FL, USA, pp. 497–516.
• Bourioug, M., Alaoui-Sehmer, L., Laffray, X., Benbrahim, M., Aleya, L., & Alaoui-Sossé, B. (2015). Sewage sludge fertilization in larch seedlings: effects on trace metal accumulation and growth performance. Ecological Engineering, 77, 216-224.
• Bouyoucos, G. J. (1965). Plaster of parís Mockel ectrical measuring unitfor making a continuous measurement of soil moisture under field conditions.
• Berada, C. C., Soares, M. B., Tavanti, R. F. R., Viana, D. G., da Silva Freddi, O., Piedade, A. R., Mahl, D., Traballi, R.C., & Guerrini, I. A. (2020). Successive sewage sludge fertilization: recycling for sustainable agriculture. Waste Management, 109, 38-50. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.04.045
• Çakır, H. N., & Çimrin, K. M. (2018a). Kentsel arıtma çamur uygulamalarının etkisi: I. 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), 882-890. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.452930
• Çakır, H. N., & Çimrin, K. M. (2018b). Kentsel arıtma çamuru uygulamalarının etkisi; II. mısır bitkisi ve toprağın mikro besin element ve ağır metal içerikleri üzerine etkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 21(6), 891-901. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.452931
• Çakır, H. N., & Çimrin, K. M. (2020). The effect of sewage sludge applications on the growth of maize (Zeamays L.) and some soil properties. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 23(2), 321-327. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.565751
• Chrystal, J. M., Smith, L. C., Monaghan, R. M., Hedley, M., & Horne, D. (2016). Effects of applying dairy wintering barn manure of differing C:N ratios directly to pasture on N mineralisation and forage growth. New Zeal and Journal of Agricultural Research, 59(3), 324-331. http://dx.doi.org/10.1080/00288233.2016.1188131
• daSilva, W. R., do Nascimento, C. W. A., da Silva, F. B. V., de Souza, A. A. B., Fracetto, G. G. M., & de SáVelosoXimenes, D. H. (2021). Effects of sewage sludge stabilization processes on soil fertility, mineral composition, and grain yield of maize in successive cropping. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 21(2), 1076-1088. https://doi.org/10.1007/s42729-021-00423-1
• 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.
• Dikici, H., Qader, R. K., & Demir, Ö. F. (2017). Karbon/azot oranının organik toprakların bazı özellikleri üzerine etkisi. Toprak Su Dergisi, 66-70.
• Eyüpoğlu, F. (1999). Türkiye topraklarının verimlilik durumu, Başbakanlık Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü,Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Yayınları,yayın No: 220. Ankara.
• Eid, E. M., El-Bebany, A. F., Taher, M. A., Alrumman, S. A., Galal, T. M., Shaltout, K. H.,& Ahmed, M. T. (2020). Heavy metal bioaccumulation, growth characteristics, and yield of Pisumsativum L. grown in agricultural soil-sewage sludge mixtures. Plants, 9(10), 1300. https://doi.org/10.3390/plants9101300
• Eid, E. M., Shaltout, K. H., Alamri, S. A., Alrumman, S. A., Hussain, A. A., Sewelam, N., & Barcelo, D. (2021). Prediction models based on soil properties for evaluating the uptake of eight heavy metals by tomato plant (Lycopersiconesculentum Mill.) grown in agricultural soils amended with sewage sludge. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(5), 105977. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105977
• Games, P. A., & Howell, J. F. (1976). Pair wise multiple comparison procedure swith unequal n’s and or variances:a Monte Carlo study. Journal of Educational Statistics, 1(2), 113-125. https://doi.org/10.3102/10769986001002113
• Gezer, E., Konukcu, F., Adiloğlu, A., & Dinçer, A. R. (2023). Mısır bitkisinin ikinci ürün ve silajlık olarak yetiştirilmesinde kullanılan arıtma çamurunun topraktaki makro besin elementleri üzerine etkisi. ISPEC Journal of AgriculturalSciences, 7(4), 798-808.
• Gezer, E., Konukcu, F., Adiloğlu, A., & Dinçer, A. R. (2024). Arıtma çamuru uygulamalarının topraktaki bazı mikro besin elementleri üzerine etkisi. ISPEC Journal of Agricultural Sciences, 8(1), 197-205.
• Hafeez, B., Khanif, Y. M., & Saleem, M. (2013). Role of zinc in plant nutrition-A Review. American Journal of Experimental Agriculture, 3(2), 374-391. https://doi.org/ 10.9734/AJEA/2013/2746
• Hızalan, E., & Ünal, H. (1966). Topraklarda Önemli Kimyasal Analizler. AÜ Ziraat Fakültesi Yayınları, 278.
• Hilbe, J. M. (2005). A review of SPSS, part 3: Version 13.0. The American Statistician, 59, 185.
• İbrikçi, H., Gülüt, Y. K., & Güzel, N. (1994). Gübrelemede Bitki Analiz Tekniği. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları. No: 95. Adana 85
• İnce, E. R., & İnal, F. E. (2024). Kentsel Arıtma Çamurunun Ispanak Bitkisinin Gelişimi ve Mineral Besin Elementi İçeriğine Etkisi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(2), 119-127.
• Jackson, M.L. (1958). Soil chemical analysıs prentice hall, ınc. New Jersey, USA.
• Jones, J. B., Wolf B., & Mills H.A. (1991). Plant Analysis Handbook. Micro-Macro Publushing, Inc., USA, 213p.
• Kacar, B. (1994). Bitki ve toprağın kimyasal analizleri: III Toprak analizleri. AÜ Ziraat Fakültesi Eğitim Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları, No: 3, Ankara, Türkiye, pp: 705.
• Kacar, B., (2019). Sürdürülebilir tarımda mikro besin maddeleri. Nobel Yayımcılık.No.:148. Ankara.
• Khan, K. D., & Frankland, B. (1983). Chemical forms of Cd and Pb in some contaminated soils. Environ Pollut, 6: 15-31.
• Khatri, K. B., Ojha, R. B., Pande, K. R., & Khanal, B. R. (2019). The effects of different sources of organic manures in growth and yield of radish (Raphanussativus L.). International journal of Applied Sciences and Biotechnology, 7(1), 39-42. https://doi.org/10.3126/ijasbt.v7i1.22472
• Kominko, H., Gorazda, K., & Wzorek, Z. (2022). Effect of sewage sludge-based fertilizers on biomass growth and heavy metal accumulation in plants. J. Environ. Manag., 305, 114417. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.114417
• Kumar, V., Chopra, A. K., & Srivastava, S. (2016). Assessment of heavy metals in spinach (Spinacia oleracea L.) grown in sewage sludge–amended soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 47(2), 221-236. https://doi.org/10.1080/00103624.2015.1122799
• Kumar, P., Alamri, S. A., Alrumman, S. A., Eid, E. M., Adelodun, B., Goala, M., Choi, K.S. & Kumar, V. (2022). Foliaruse of TiO2-nanoparticles for okra (Abelmoschusesculentus L. Moench) cultivation on sewage sludge–amended soils: biochemical response and heavy metal accumulation. Environmental Science and Pollution Research, 29(44), 66507-66518. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20526-1
• Lakhdar, A., Iannelli, M. A., Debez, A., Massacci, A., Jedidi, N., & Abdelly, C. (2010). Effect of municipal solid waste compostand sewage sludge use on wheat (Triticum durum): growth, heavy metal accumulation, andantioxidant activity. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90(6), 965-971. https://doi.org/10.1002/jsfa.3904
• Lindsay, W. L., & Norvell, W. A. (1978). Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil. Sci. Soc. Am. J, 42, 421-428.
• Müftüoğlu, N. M., Türkmen, C.,& Çıkılı Y. (2014). Toprak ve Bitkide Verimlilik Analizleri. Nobel Yayınları No: 994,Ankara.
• Myrold, D. D., & Bottomley, P. J. (2008). Nitrogen mineralization and immobilization. Nitrogen in Agricultural Systems, 49, 157-172.
• Olsen, S. R, Cole C. V., Watanabe, F. S., & Dean, L. A. (1954). Estimation ofavailable phosphorus in soil by extraction with sodiumbicarbonate. U.S. Dep Agric Circ, 939, USDA, Washington, DC,USA, pp: 1-47.
• Onchoke, K. K, Urasa,I.T.,& Shipes, B.G. (2018). Infuence of composted waste water sludge (CWS) on lead and copperup take by radish (Raphanussativus L.). Compost Sci Util., 26:244–255. https://doi.org/10.1080/1065657X.2018.1496044
• Preacher, K. J., & Hayes, A. F. (2008). Asymptotic and resampling strategies for assessing and comparing indirect effects in multiple mediator models. Behavior Research Methods, 40(3), 879-891. https://doi.org/10.3758/BRM.40.3.879
• Radwaniecka, E., Chwiałkowski, W., Mulkiewicz, E., &Kumirska, J. (2025). Impact of biochar from sewage sludge on vegetable growth and metal uptake: an example of radish and butter head lettuce. Naft. Gaz, 81, 117-127.
• Swierczek, L., Cieślik, B. M., & Konieczka, P. (2018). The potential of raw sewage sludge in construction Industry—A Review. Journal Clean. Prod., 200, 342–356. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.188
• TÇV (2010). Evsel ve kentsel arıtma çamurlarının toprakta kullanılmasına dair yönetmelik: Erişim tarihi:19-03-2025. http://www.cevre.org.tr/Tcm/Yonetmelikler/Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik.htm
• Vural, H., Eşiyok, D.,& Duman, İ. (2000). Kültür Sebzeleri, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları Basım Evi,Bornova-İzmir.
• Walkley, A. (1947). A. critical examination of a rapid metod for determining organic carbon in soils: effect of variation in digestion condition sand inorganic soil constituent. Soil.Sci., 63, 251-263.