KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi Özel Sayısı-2015

Transkript

1 II. ULUSLARARASI KATILIMLI ULUSAL HUMİK MADDE KONGRESİ KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi Özel Sayısı EKİM 2014 KAHRAMANMARAŞ Editörler: Prof. Dr. M. Hakkı ALMA Prof. Dr. Ahmet TUTAR Prof. Dr. Kadir SALTALI Prof. Dr. M. Rüştü KARAMAN Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Ziraat Fakültesi Avşar Yerleşkesi Kahramanmaraş

2 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015 II KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 KONGRE KURULLARI Onursal Başkan Prof. Dr. M. Fatih KARAASLAN (Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Rektörü) Onur Kurulu Mustafa AKTAŞ (Türkiye Kömür İşletmeleri Genel Müdürü) Süfyan EMİROĞLU (Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı Sanayi Genel Müdürü) Dr. Şükrü ÖZTÜRK (BOREN Başkanı) Halil ALIŞ (Elektrik Üretim Anonim Şirketi-EÜAŞ Genel Müdürü) Düzenleme Kurulu Eş Başkanlığı Prof. Dr. M. Hakkı ALMA Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü Prof. Dr. Ahmet TUTAR Türkiye Humik Madde Derneği Başkanı Prof. Dr. Kadir SALTALI Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Prof. Dr. M. Rüştü KARAMAN Yüksek İhtisas Üniversitesi Rektörü

3 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015 III KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Düzenleme Kurulu Prof. Dr. Recep GÜNDOĞAN (KSÜ) Prof. Dr. Ferhan TÜMER (KSÜ) Prof. Dr. Kadir YILMAZ (KSÜ) Öğr. Gör. Mesut BİLGİNER (KSÜ) Prof. Dr. Hüseyin DİKİCİ (KSÜ) Yrd. Doç. Dr. Turgay DİNDAROĞLU (KSÜ) Yrd. Doç. Dr. Tuğrul YAKUPOĞLU (KSÜ) Yrd. Doç. Dr. Ertuğrul ALTUNTAŞ (KSÜ) Dr. Hacer DOĞAN (TÜBİTAK-MAM Kimya Enstitüsü) Ahmet YILDIZ (AEL İşletme Müdürü) Arş. Gör. Eyüp KARAOĞUL (KSÜ)

4 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015 IV KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Bilim Kurulu (Ünvan ve Soyadı Alfabetik Sırasına Göre) Prof. Dr. M. Hakkı ALMA (KSÜ) Prof. Dr. Aydın ADİLOĞLU (NKÜ) Prof. Dr. İrfan Ersin AKINCI (KSÜ) Prof. Dr. Uygun AKSOY (Ege Üniversitesi) Prof. Dr. M. Rıfat DERİCİ (Lefke Avrupa Üniversitesi) Prof. Dr. Sait GEZGİN (Selçuk Üniversitesi) Prof. Dr. A. Vahap KATKAT (Uludağ Üniversitesi) Prof. Dr. Hüseyin KARA (Selçuk Üniversitesi) Prof. Dr. M. Rüştü KARAMAN (Gaziosmanpaşa Üniversitesi) Prof. Dr. Ayten NAMLI (Ankara Üniversitesi) Prof. Dr. Sonay SÖZÜDOĞRU OK (Ankara Üniversitesi) Prof. Dr. Nur OKUR (Ege Üniversitesi) Prof. Dr. İbrahim ORTAŞ (Çukurova Üniversitesi) Prof. Dr. M. Bülent TORUN (Çukurova Üniversitesi) Prof. Dr. Metin TURAN (Yeditepe Üniversitesi) Doç. Dr. Ali Rıza DEMİRKIRAN (Bingöl Üniversitesi) Doç. Dr. Osman SÖNMEZ (Harran Üniversitesi) Doç. Dr. Veli UYGUR (SDÜ) Dr. İbrahim YAŞAR Ar-Ge Koordinatörü Kongre Sekretaryası Yrd. Doç. Dr. Tuğrul YAKUPOĞLU Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Yrd. Doç. Dr. Turgay DİNDAROĞLU Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

5 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015 V KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 ÖNSÖZ Değerli Okuyucular, II. Uluslar arası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi ile Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu nun işbirliği ile Ekim 2014 tarihlerinde Kahramanmaraş ta düzenlenmiştir. Humik madde (humik asit, fulvik asit ve humin), başta tarım olmak üzere hayvancılık, sağlık, kozmetik ve endüstrinin pek çok alanında kullanım potansiyeli olan çok yönlü ve oldukça değerli bir organik maddedir. Bu nedenle humik maddeler, kimya, biyoloji, bitki, gıda, çevre, sağlık gibi farklı disiplinlerden araştırıcıların ilgi alanı olmuştur. Nitekim diğer ülkelerde yaklaşık otuz yıldır Uluslararası Humik Madde Derneği nin (IHSS) öncülüğünde humik madde üzerine yapılan çalışmaların tartışıldığı ve bu alanda farklı disiplinlerin bir araya geldiği uluslararası seminer, konferans, sempozyum ve kongreler düzenlenmektedir. Çok değerli bir humik madde kaynağı olan leonardit açısından milyonlarca ton rezerve sahip olan ülkemizde, gerek Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu (TKİ) ve gerekse diğer kurum ve kuruluşlar bünyesinde humik madde üzerine ciddi çalışmalar yapılmaktadır. Buna karşılık, humik maddelerden farklı kullanım alanlarında henüz tam anlamıyla yararlanılabildiği ve ürün çeşitlendirmesi yapılabildiği söylenemez. Bu nedenle, humik madde ile ilgili kurum ve kuruluşların ve farklı disiplinlerde yapılan çalışmaların ortak bir platformda sunulması, tartışılması ve karşılıklı iş birliği çalışmalarının gerekliliği bu kongreyi zorunlu hale getirmiştir. Bu çerçevede ülkemizde ikincisi düzenlenen humik madde kongresi ile humik madde alanında çalışanlar ve humik madde üreticilerin bir araya getirilerek güçlü işbirliklerinin kurulması, bu alanda karşılaşılan sorunların tartışılması ve ülkemiz humik madde geleceğine yönelik ortak kararlar alınması sağlanmıştır. II. Uluslar arası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi ne yurt dışından humik madde konusunda çok değerli bilim insanları da katılmış böylelikle ileriki dönemlerde uluslar arası düzeyde humik madde ile ilgili ortak çalışmaların ve birlikteliğin tesis edilmesine katkı sağlanmıştır. Kongrede sözlü ve poster sunumların yapıldığı bilimsel oturumların yanı sıra humik madde konusunda işbirliği çalışmaları ve sorunların tartışılacağı mini oturumlar ve paneller de tertiplenmiştir. Ayrıca humik madde üreticilerine stant açma izni verilerek ürünlerini tanıtma olanağı sağlanmıştır. Kongrenin düzenlendiği Kahramanmaraş ilimiz, Akdeniz Bölgesi'nin en doğusunda yer alan, dondurma, biber, tarhana ve ahşap oymacılık sanatı ile ünlüdür. Kurtuluş Savaşı sırasında Fransız işgalcilere karşı verdiği yerel mücadeleden dolayı TBMM tarafından istiklal madalyası onurlandırılmış yegâne ilimizdir. Ayrıca dört farklı coğrafi bölgemizin birleştiği noktada yer almasından ve değişik iklim özelliklerinden dolayı başta yaylaları olmak üzere çok çeşitli doğal güzellikleri bulunmaktadır. Üniversitemizin Avşar Yerleşkesi ise Ceyhan nehri üzerinde bulunan Sır Baraj gölü manzarası ile

6 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015 VI KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Türkiye'deki en güzel yerleşkelerimizden biridir. Bu doğal ve tarihi güzellikler diyarında ülkemizdeki değerli bilim ve iş insanları ile yurt dışından gelen konuklarımızın nezih bir ortamda ağırlandığı II. Uluslar arası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi nin bazı bildirileri KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi nin bu özel sayısına konu olmuştur. Katkı saylayan herkese teşekkür eder, sevgi ve saygılarımızı sunarız. Kongre Düzenleme Kurulu a. Prof. Dr. M. Hakkı ALMA (KSÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü) Prof. Dr. Ahmet TUTAR (Türkiye Humik Madde Derneği Başkanı) Prof. Dr. Kadir SALTALI (KSÜ Ziraat Fakültesi Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü) Prof. Dr. Mehmet Rüştü KARAMAN (Yüksek İhtisas Üniversitesi Rektörü)

7 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, 2015 VII KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 İÇİNDEKİLER Sayfa ÖNSÖZ İÇİNDEKİLER... Humik Asitin Ekmek ve Kek Üretiminde Kullanımı Serpil ÖZTÜRK, Sümeyye FIRAT, Ahmet TUTAR, Mümin DİZMAN... Türkiye de Zeytinyağı Fabrikası Sıvı Atığı Karasuyla Kaybolan N-P-K Bitki Besin Elementleri Karbon Ayak İzi Tahmin Edilmesi: Nazmi ORUÇ... Leonarditlerden Tıp ve Kozmetikte Kullanılabilecek Saflıkta Etil Fülvik Ester Üretim Prosesi Yusuf Mert SÖNMEZ, Mehmet TÜRKARSLAN... Leonardit in Çim Alanda Kullanımı:II. Bazı Kalite Özellikleri ve Su Kullanım Etkinliği Üzerine Etkisi Çiğdem GÖKÇEK, Cihat KÜTÜK... Farklı Miktarlarda Hümik Madde Uygulamasının Farklı Tekstüre Sahip Toprakların Agregat Stabilitesi Üzerine Etkisi İrfan OĞUZ, Rasim KOÇYİĞİT, Saniye DEMİR... Batı Karadeniz Mor Çiçekli Orman Gülü Topraklarında Fizikokimyasal Özelliklerinin Bazı Meşcere Unsurları Yönünden Algoritma Hiyeraşik Cluster (AHC) Yöntemi İle Kümeleme Analizlerinin Yapılması Ali GÜREL, Mehmet ÖZDEMİR, Mesut TANDOĞAN, Ayhan HORUZ, Kaan POLATOĞLU, Ahmet TUTAR.. Riva Orman İşletme Şefliği (İstanbul) Kestane Meşcerelerinde Görülen Hipovirulent Kestane Dal Kanseri (Cryphonectria parasitica (Murrill) Barr) Gelişiminin Bazı Meşcere Özellikleri ve Humik Madde Acısından Değerlendirilmesi Mehmet ÖZDEMİR, Mesut TANDOĞAN, Ali GÜREL, Vedat ASLAN, Ahmet TUTAR... Bahçeköy İşletmesi (İstanbul) Doğal Gençleştirme Sahalarındaki Gençliklerde Görülen Külleme (Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.) Hastalığının Bazı Meşcere Özellikleri ve Humik Madde Açısından Değerlendirilmesi Mesut TANDOĞAN, Mehmet ÖZDEMİR, Ali GÜREL, Vedat ASLAN, Ahmet TUTAR... Trakya Bölgesi nde Toprakların Organik Madde İçeriklerinin Yılları Arasındaki Değişim Trendi Aydın ADİLOĞLU, M. Rüştü KARAMAN... Tekirdağ İlinde Karayolu Kıyısındaki Toprakların Organik Madde Miktarları Sevinç ADİLOĞLU, M. Turgut SAĞLAM... Türkiye deki Bazı Linyit Yataklarında Gelişen Leonardit Oluşumlarının İncelenmesi Aydın ADİLOĞLU, Metin TURAN, Mehmet Rüştü KARAMAN, Mümin DİZMAN, Hüseyin YALÇIN, Saniye DEMİR... Farklı Linyit Kömüründen Elde Edilen Humik Asidin Bazı Toprak Özellikleri ve Bitki Gelişimine Etkisi Kadir SALTALI, Nurhan ERYİĞİT... Farklı Konsantrasyonlarda Humik Madde İçeren Organik Madde Kaynaklarının Toprakların Bazı Fiziksel Özellikleri Üzerine Etkisi Turgay DİNDAROĞLU, Tuğrul YAKUPOĞLU, Sinem KELEŞOĞLU, Ömer BOLAT... Arifiye Turbası ve O 2 /N 2 Gazlarının Etkileşimi ile Üretilen Humik Maddelerin Karakterizasyonu Mümin DİZMAN, Ahmet TUTAR, Raşit Fikret YILMAZ, Ayhan HORUZ... V VI

8 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Humik Asitin Ekmek ve Kek Üretiminde Kullanımı Serpil ÖZTÜRK 1*, Sümeyye FIRAT 1, Ahmet TUTAR 2, Mümin DİZMAN 2 1 Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Sakarya 2 Sakarya Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Sakarya Özet: Ekmek ve kek formülasyonuna belli oranlarda humik asit ilavesinin ürünlerde kalite özellikleri, küflenme ve bayatlamaya olan etkileri incelenmiştir. Humik asit çözeltisi (%20 lik, v/v) ekmek formülasyonuna %1, 2, 3 ve 4, kek formülasyonuna %2.5, 5.0 ve 7.5 oranlarında (su bazında) ilave edilmiştir. Ekmek ve kek örneklerindefiziksel parametreler (ağırlık kaybı, hacim, indeks değerleri), renk (Minolta Spectrophotometer CM-3600d, Japan) ve tekstür (Brookfield CT3 Texture Analyzer, USA) değerleri ölçülmüştür. Ürünler plastik torbalarda oda sıcaklığında muhafaza edilerek yüzeyde küf gelişimi gözlenmiştir. Ekmek hacminde, %3 ve 4 ilave oranına kadar önemli değişiklik olmamıştır. Ekmekte küflenme %1 ve 2 humik asit ilavesiyle gecikmiş, ancak %3 ve 4 ilave oranında artmıştır. Kek hacmi eklenen hümik asit miktarı ile artış göstermiştir. Keklerde 12 gün depolamadan sonra, sadece %2.5humik asit içeren örnekte yüzeyde küf gelişimi başlamıştır. Depolamanın 25. gününde %7.5humik asit içeren kekler hariç diğer numunelerin hepsinde küf gelişimi gözlenmiştir. Hümik asidin su tutma kapasitesi yüksek olduğundan ilave oranı arttıkça ürünlerde ağırlık kaybı ve sertlik azalmıştır. Humik asit ilave edilen ürünlerin renkleri kontrole göre daha koyu olmasına rağmen kabul edilebilir olarak değerlendirilmiştir. Humik asit ilavesi ürünlerde tat ve koku açısından olumsuz bir etkiye neden olmamıştır. Anahtar kelimeler: Humik asit, Ekmek, Kek, Küflenme, Bayatlama Utilization of Humic Acid in Bread and Cake Production Abstract: The effects of humic acid addition into bread and cake formulation at certain levels in terms of quality parameters, molding and staling were investigated. Humic acid solution (20%, v/v) was added into bread formulation at the levels of 1, 2, 3, 4%, and into cake formulation at the levels of 2.5, 5.0 and 7.5% (in water basis). The bread and cake samples were evaluated in terms of physical parameters (weight loss, volume, index values), color (Minolta Spectrophotometer CM-3600d, Japan) and texture (Brookfield CT3 Texture Analyzer, USA) values. The products were packed in plastic bags and stored at room temperature to observe mold growth on the surface. Bread volume did not changed significantly up to 3 and 4% addition level. Molding was delayed in 1 and 2% humic acid supplemented breads, but increased in 3 and 4% added samples. Cake volume increased with increasing addition level of humic acid. After 12 days of storage of cakes, mold growth was only observed on the surface of 2.5% humic acid added sample. On 25 th days of storage, mold growth was observed at all samples, except 7.5% humic acid added one. Because of the higher water absorption capacity of humic acid, weight loss and hardness values of products decreased with increasing addition levels. Although color of the humic acid added products were darker than that of the control sample, they were still in the acceptable range. Humic acid addition into the products did not caused any adverse effects in terms of taste and odor. Key words: Humicacid, Bread, Cake, Molding, Staling GİRİŞ Topraktan çıkarılan ve genel adı humus, humik maddeler, humik asitler, humatlar ve polifenoller olarak bilinen maddeler eski zamanlardan beri birçok alanda kullanılmaktadır. Araştırmalar humik asitlerin toprak humusunun bir parçası olduğunu ve yaşayan organizmalarda önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Fakat humik asitler toprakta yeteri kadar bulunmamakta ve bu yetersizlik vejetasyonda bitkiyi olumsuz etkilemektedir. Bunun neticesi olarak da humik asitler insan ve hayvan beslemesinde olması gereken düzeyde bulunmamaktadır (Piccolo, 1996). Humik asitler birçok hastalığın tedavisinde geçmişi eskiye dayanan bir deva bulma şekli olarak kullanılmaktadır. Rıdvan ve ark.(1978) humik asitlerin kanla beraber sirküle olduğunu ve karaciğerde metabolize olduğunu göstermişlerdir. Humik asitler ağız yolu ile canlılara verildiği zaman vücuda giren ağır metallerin zararlarının azaldığını ve tarım ilaçlarının olumsuz etkilerini bertaraf ettiklerini de tespit etmişlerdir. Humik asitler antimikrobiyal özellikler de göstermektedirler. Doğal humikasitler C. albicans, E. cloacae, P. vulgaris, P. aeruginosa, S. typhimurium, S. aureus, S. epidermidis, S. pyogenes gibi mikroorganizma türlerine karşı önleyici bir durum sergilemişlerdir (Ansorgand Rochus, 1978). Aynı zamanda humik asitler antiviral özellikler de göstermektedirler. Özellikle, retroviruslere karşı oldukça etkilidir (Sydow ve ark., 1986). Doğal olarak oluşan humik asitlerin toksik özelliği yoktur. Farelerde LD 50 değeri mg/kg ca (canlı ağırlık) dır (Anonim, 1998). Dünyada beslenmesinde en önemli enerji kaynağı ekmektir. Türkiye de bölgelere ve gruplara göre günlük ekmek tüketimi g civarındadır. Diğer önemli *Sorumlu yazar: Öztürk, S., sozturk@sakarya.edu.tr

9 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 bir gıda grubu ise kektir. Yumuşak buğday ürünlerinden olan kek pek çok ülkede üretilen besleyici değeri yüksek, kullanımı kolay, göz ve damak zevkine hitap eden çeşitlilikte, farklı formülasyonlarda ve şekillerde üretilen hazır bir gıda ürünüdür. Kek üretimi ve tüketimi, nüfus artışı, şehirleşme olgusu, ulaşım imkânlarının gelişmesi ve yeni tekniklerin uygulanması ile artmakta ve gelişmektedir (Elgün ve ark., 2007). Firmalardan alınan bilgiye göre Türkiye'de tüketilen kek miktarı 25 bin ton civarındadır. Ekmek ve kek gibi fırıncılık ürünleri sahip oldukları su aktiviteleri (0,96-0,98) ve ph dereceleri (5,2-5,8) nedeniyle mikroorganizma gelişmesi için uygun ortamlar oluşturmaktadır. Bu ürünlerde sıklıkla karşılaşılan sorunların başında küf kontaminasyonu gelmektedir. Bunu engellemek için genellikle sentetik antimikrobiyal maddeler (propiyonatlar, sorbatlar) kullanılır (Elgün ve ark., 2007). Gıda güvenliği kavramının gelişmesine paralel olarak, kullanılan bu antimikrobiyal maddelerin çeşitli sağlık etkileri tartışılmakta ve antimikrobiyal etkili doğal kaynaklı maddelerin gıdalarda kullanımı ile ilgili çalışmalar önem kazanmaktadır. Bu anlamda humik asitin gıdalarda doğal antimikrobiyal kaynak olarak kullanılabilme olanaklarının araştırılması gerekmektedir. Ayrıca fırıncılık ürünlerinin tüketimini sınırlandıran bir başka problemde kısa sürede bayatlamalarıdır. Su tutma kapasitesi yüksek olan humik asidin ürünlerde yumuşaklığı uzun süre koruyabileceği düşünülmektedir. Bu amaçla yapılan bu çalışmada humik asidin ekmek ve kek üretiminde belli oranlarda kullanılabilirliği araştırılmıştır. MATERYAL ve METOT Materyal Humik asit eldesi için kaynak olarak turba kullanılmıştır. Ekmek ve kek üretiminde kullanılan un, şeker, yağ (shortening), yağsız süt tozu, tuz, yumurta, maya ve kabartma tozu piyasadan satın alınmıştır. Humik Asit Ekstraksiyonu ve Saflaştırılması Turba C de kurutulup öğütülmüş ve 10 mesh elekten elenmiştir. Katı sıvı ekstraksiyonu ile katının içerdiği maddeler 0,1 N NaOH ile ekstrakte edilmiştir. Ekstraksiyon işleminden sonra sıvı kısım (humik asit) ayrı bir yere alınmış, katı kısım ise deşarj edilmiştir. Karışımda safsızlık yapan bileşenler vakum destilasyonu yardımı ile uzaklaştırılarak saflaştırma gerçekleştirilmiştir. Ekmek Üretimi Ekmek üretiminde AACC standart yöntemi kullanılmıştır (Method 10-10B; AACCI, 2000). Kullanılan ekmek formülasyonu %100 un, %6 şeker, %5.3 maya, %3 yağ, %1.5 tuz, %1pst, %60 su ve 50 ppm askorbik asit içermektedir. Ekmek formülasyonuna %1, 2, 3 ve 4 oranlarında (su bazında) humik asit çözeltisi (%20 lik) ilave edilerek ekmek üretilmiştir. Humik asit ilave edilmeden de ekmek üretilmiş ve kontrol grubu olarak değerlendirilmiştir. Kek Üretimi Kek üretiminde AACC standart yöntemi kullanılmıştır (Method 10-90, AACCI, 2000). Kullanılan kek formülasyonu%100 un, %100 şeker, %25 yağ %12 yağsız süt tozu, %9 yumurta akı tozu, %2 tuz, %5 kabartma tozu ve %90 su içermektedir. Kek formülasyonuna %2.5, 5.0 ve 7.5 oranlarında (su bazında) humik asit çözeltisi (%20 lik) ilave edilerek kek üretilmiştir. Humik asit ilave edilmeden de kek üretilmiş ve kontrol grubu olarak değerlendirilmiştir. Ekmek ve Kek Örneklerinin Değerlendirilmesi Örneklerde ağırlık kaybı, pişme sonrası ürün ağırlığı ve hamur ağırlığı arasındaki farktan % olarak hesaplanmıştır. Ekmek hacmi kolza tohumu ile yer değiştirme prensibine göre çalışan hacim ölçer ile tespit edilmiştir. Kekte hacim, simetri ve homojenlik indeks değerleri AACC Metot No:10-91D de belirtilen ölçüm şablonuna göre hesaplanmıştır. Kekler dikey olarak iki eşit parçaya kesilmiş ve şablon üzerine yerleştirilerek değerler (A,B,C,D,E) okunmuştur. Okunan değerlerden aşağıdaki formüllere göre indeks değerleri hesaplanmıştır. Hacim indeksi= B+ C+ D Simetri indeksi = 2C-B-D Homojenlik indeksi = B-D Humikasitin standart ekmek ve kek rengine etkisi ürünlerde renk analizi ile belirlenmiştir. Örneklerinin CIE renk değerleri CM-3600d (Japan) Minolta Spectrophotometer kullanılarak yapılmıştır. Örnekler plastik torbalarda, oda sıcaklığında 48 saat bekletildikten sonra renk analizi yapılmıştır. Ürünlerde iç rengi ve kabuk rengi ayrı ayrı ölçülmüştür. L*, a* ve b* den oluşan üçlü skalada yapılan değerlendirmede L*=100 siyah; yüksek pozitif a* kırmızı, yüksek negatif a* yeşil; yüksek pozitif b* sarı ve yüksek negatif b* mavi olarak değerlendirilmektedir. Ekmek ve kekin sertliği hakkında bilgi edinmek için tekstür analizi Brookfield CT3 Texture Analyzer (USA) ile yapılmıştır. Örnekler plastik torbalarda, oda sıcaklığında 24 saat bekletildikten sonra tekstür analizi gerçekleştirilmiştir. Ekmekte 1.25 cm kalınlığında iki dilim kesilerek, kekte ise iç kısımdan 2x2x2 cm 3 boyutunda parçalar kesilerek tekstür cihazına yerleştirilmiştir. Cihazda ölçüm parametreleri olarak yük hücresi kuvveti 5 gf, hız 1 mm/s olarak ayarlanmıştır. Her bir örneğin %25 oranında sıkıştırılması için gerekli olan kuvvet ölçülüp sertlik değeri olarak verilmiştir. Bayatlamanın etkisine bakmak için ekmekte 3.gün, kekte ise 14.gün tekstür analizleri tekrar edilmiş ve doku sertliğinin değişimi değerlendirilmiştir. Ürünler plastik poşet içerisinde oda sıcaklığında bekletilerek yüzeyde küf gelişimi incelenmiştir. İstatistiksel Analiz Araştırma sonuçları SPSS 11.5 istatistik programı kullanılarak tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ile

10 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 değerlendirilmiştir. Farklar önemli bulunduğunda ortalamalar DUNCAN testi kullanılarak karşılaştırılmıştır BULGULAR ve TARTIŞMA Ekmeklerin ağırlık kaybı, hacim ve sertlik değerleri Çizelge 3.1 de gösterilmiştir. Ağırlık kaybı humik asit ilavesi ile önce azalmış sonra kontrole yakın değerlere ulaşmıştır. Ekmeklerin hacimleri %2 humik asit ilavesine kadar değişmemiş, %3 ve 4 ilave oranında ise hacimde azalma gözlenmiştir. %1 ve2 humik asit içeren ekmeklerin sertlik değerlerinde azalma olmuş, %3 ve 4 oranlarında ise sertlik artmıştır. 3.gün yapılan tekstür analizi sonucunda sertlikte kontrol ekmeğinde %164, %1 humik asitli ekmekte %98, %2 hümik asitli ekmekte %85, %3 humik asitli ekmekte %156 ve %4 hümik asitli ekmekte %133 oranında artış gözlenmiştir. Ekmeklerin renk değerleri Çizelge 3.2 de verilmiştir. Ekmek yüzeyi ve içi L* değeri (parlaklık) hümik asit varlığından olumsuz yönde etkilenmiş ve miktar arttıkça parlaklık azalmıştır. Ekmek yüzeyinde a* (kırmızılık) ve b* (sarı) değerleri artan hümik asit miktarıyla azalmıştır. Ekmek içi a* değeri hümik asit varlığı ile artış göstermiş, buna karşılık b* değerinde düşüş gözlenmiştir. Keklerin hacim, simetri ve homojenlik indeks değerleri ile ağırlık kaybı ve sertlik değerleri Çizelge 3.3 de verilmiştir. Kek hacmi eklenen humik asit miktarı ile istatistiksel olarak önemli (p<0.05) artış göstermiştir. Simetri indeksi değerinin negatif çıkması kekin orta kısmının içine çökük olmasından kaynaklanmaktadır. Humik asit ilavesi ile çöküklük giderilmiş ve simetri değerleri artmıştır. Humik asit ilavesi homojenlik indeksini etkilememiştir. Humik asidin su tutma yeteneği olduğundan miktarı arttıkça ağırlık kaybında azalma görülmüştür. %5.0 ve 7.5humik asit içeren keklerde sertlik azalmıştır (p<0.05). 14. gün yapılan tekstür analizi sonunda sertlikte kontrol kekinde %100, %2.5humik asitli kekte %111, %5.0 hümik asitli kekte %66 ve %7.5 hümik asitli kekde %76 oranında artış gözlenmiştir. Çizelge 3.1. Ekmek örneklerinin ağırlık kaybı, hacim ve sertlik değerleri Örnek Ağırlık kaybı (%) Hacim Sertlik (g) 1.gün Sertlik (g) 3.gün (ml) Kontrol 11.8 a 615 a 292 b 772 %1 HA 7.8 c 623 a 267 c 529 %2 HA 7.7 c 613 a 272 c 503 %3 HA 9.7 b 537 b 382 a 980 %4 HA 11.7 a 473 c 350 a 815 Çizelge 3.2. Ekmek örneklerinin renk değerleri Örnek Ekmek yüzey rengi Ekmek içi rengi L* a* b* L* a* b* Kontrol %1 HA %2 HA %3 HA %4 HA Kek örneklerinin renk değerleri Çizelge 3.4 de verilmiştir. Kek yüzeyi ve içi L* değeri hümik miktarı arttıkça azalmıştır. Kek yüzeyi a* ve b* değerleri artan hümik asit miktarıyla azalmıştır. Kek içi a* değeri hümik asit varlığı ile artış göstermiş, buna karşılık b* değerinde düşüş gözlenmiştir. Ekmek ve kek örneklerine ait fotoğraflar sırasıyla Şekil 3.1 ve 3.2 de verilmiştir. Örneklere ait hacim, renk ve gözenek yapısındaki değişimler görülmektedir. Çizelge 3.3. Keklerin hacim, simetri ve homojenlik indeksi, ağırlık kaybı ve sertlik değerleri Örnek Hacim indeksi Simetri indeksi Homojenlik indeksi Ağırlık kaybı (%) Sertlik (g) 1.gün Sertlik (g) 14.gün Kontrol 70.0 c a a a %2.5 HA 75.0 b a a a %5.0 HA 76.0 b b c c %7.5 HA 79.0 a b b b

11 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Çizelge 3.4. Kek örneklerinin renk değerleri Örnek Kek yüzeyi rengi Kek içi rengi L* a* b* L* a* b* Kontrol 43.2 a 16.6 a 30.6 a 61.4 a 2.8 b 22.7 a %2.5 HA 33.7 b 14.9 a 17.6 b 40.9 b 7.7 a 21.4 ab %5.0 HA 31.5 b 12.1 ab 16.3 b 36.9 bc 8.4 a 20.0 bc %7.5 HA 28.5 c 9.8 b 10.6 c 31.9 c 8.6 a 18.4 c Kontrol %1 %2 %3 %4 Şekil 3.1. Ekmek örneklerine ait fotoğraflar Kontrol %2.5 %5.0 %7.5 Şekil 3.2. Kek örneklerine ait fotoğraflar

12 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Humik asitin küflenmeye olan etkisi belli günlerde yüzeyde küf gelişimi takip edilerek incelenmiştir. Ekmekte üretimden sonraki 3. güne kadar hiçbir numunede küf gelişmesi görülmemiştir. 4. günde ise sadece humik asit içermeyen kontrol ekmeğinde küflenme başlamıştır. Depolamanın 5. gününde kontrol ekmeğinde yoğun küf oluşumu gözlenmiş, ayrıca % 1 ve 4 humik asit içeren ekmeklerde de küf gelişimi başlamıştır. Depolamanın 6.gününde ise tüm örneklerde küflenme gözlenmiş, ancak %2 humik asit içeren ekmekte sadece tek bir noktada küf gelişimi görülmüştür. Keklerde üretimden sonraki 12. güne kadar hiçbir numunede küf gelişmesi görülmemiştir. 12. günde ise sadece %2.5humik asit içeren keklerden birinde küf gelişimi başlamıştır. 19. günde kontrol örneklerinde de küflenme gözlenmiştir. 25. günde ise %7.5humik asit içeren keklerde herhangi bir küf gelişimi gözlenmezken diğer numunelerin hepsinde küf gelişimi bulunmaktadır. En fazla küflenme %2.5humik asit içeren örnekte gözlenmiştir. %5.0 humik asit içeren örnekte ise sadece alt kısmında bir noktada küflenme başlamıştır. Humik asit içeren örneklerin yüzeyleri kontrole göre daha ıslak görünümdedir. Bu ıslaklık nedeniyle küf gelişiminin hızlanmış olacağı ve %2.5 oranındaki humikasitin önleyici etkisi olmadığı düşünülmektedir. %7.5 oranında humik asit ise kekte yaklaşık 1 ay süreyle küflenmeyi önlemiştir. SONUÇ ve ÖNERİLER Humik maddeler birçok bilim adamı ve ziraat mühendisi tarafından toprak verimini arttırmada ve sağlıklı bitki yetiştirmede en önemli madde olarak kabul edilmektedir. Yapılan araştırmalar ile humikasitin sayısız faydaları her geçen gün bir kez daha anlaşılmakta ve daha fazla değer kazanmaktadır. Humikasitin gıda ya da gıda katkı maddesi olarak kullanımına yönelik herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Bu amaçla yapılan bu çalışmada, ekmek ve kek üretiminde humik asit kullanımı ile ürünlerin kalite parametrelerindeki değişimler ve humikasitin küflenme ve bayatlamaya olan etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak, sentetik kaynaklı antimikrobiyal maddelere alternatif olarak doğal bir madde olan humikasitin bu ürünlerde kullanılabileceği kanısına varılmıştır. İlave edilen hümik asit miktarına bağlı olarak ekmek ve kekte rengin giderek koyulaştığı gözlenmiş ancak kabul edilebilir renk olarak değerlendirilmiştir. Humik asit ilavesinin ürünlerde tat ve koku açısından olumsuz bir etkisi gözlenmemiştir. Ekmekte %2, kekte ise 55 humik asit ilavesi ile sertliğin azaldığı, dolayısıyla humik asitin bayatlamayı geciktirdiği gözlenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları doğrultusunda formülasyonda birkaç düzenleme ile humikasitin etkin şekilde kullanımı sağlanabilir. Ayrıca, diğer gıdalarda da (süt ürünleri, et ürünleri vb.) humikasitin kullanılabilme imkânı bulunmaktadır. Böylece hem gıdalarda doğal bir maddenin kullanılması, hem de humik asit tüketimi ile sağlık için bahsedilen etkilerinin karşılanması sağlanabilir. TEŞEKKÜR Bu çalışma Sakarya Üniversitesi tarafından desteklenmiştir. (BAP Proje No ). KAYNAKLAR AACCI, Approved Methods of the AACC. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA. Anonim, The European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Veterinary Medicines Evaluation Unit London, 22 September 1998 Doc. Ref: EMEA-V-PHJ-wip Ansorg, R. And Rochus, W., Studies on the anti microbial properties of natural and synthetic humic acids. Arzneimittelforschung, 28(12): Elgün, A., Türker, S., Bilgiçli, N.,2007. Tahıl ürünleri teknolojisi, SÜ Ziraat Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü, Konya. Piccolo, A.,1996. Humic Substances in Terrestrial Ecosystems; New York: Elsevier. Ridwan, F., Molnar, S., Rochus, W., Untersuchungen zur Huminsäurenabsorption. Naturwiss, 65: 539 Sydow, G.,Wunderlich, V., Klocking, R. Helbig,B., The Effect of Phenolic Polymers on Retroviruses. Pharmazie, 41(12):

13 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Türkiye de Zeytinyağı Fabrikası Sıvı Atığı Karasuyla Kaybolan N-P-K Bitki Besin Elementleri Karbon Ayak İzi Tahmin Edilmesi Nazmi ORUÇ 1 1 ADÜ, Ziraat Fak. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Böl., Emekli Öğretim Üyesi, Aydın Özet: Türkiye de zeytinyağı üretimi tarım ekonomisinde büyük bir öneme sahiptir. Meyve veren zeytin ağacı sayısı 1995 yılında iken, 2012 yılında e yükselmiştir. Yaklaşık %73 ü yağlık olarak değerlendirilen ağaç sayısındaki bu artışa paralel olarak periyodisite ve iklim şartlarına bağlı olarak yıllara göre değişmekle birlikte 1995 yılında ton olan yağlık zeytin üretimi de 2012 yılında tona yükselmiştir. Zeytin tanesinin yaklaşık %50 sini oluşturan meyve suyuna ilaveten sayıları 2000 nı bulan üç fazlı sistemlerde (Modern- Kontinü) ılık su katılması nedeniyle işlenen 1 ton zeytinden m 3 karasu oluşmaktadır. Belirli şartlarda toprağa ilavesi halinde N-P-K gibi makro bitki besin elementlerine ek olarak humik-fulvik asit ve organik madde oluşumunu sağlayarak toprak düzenleyici olarak kullanılabilecek karasu her kampanya döneminde çevreye gelişi güzel bırakılmaktadır. Son yıllarda küresel ısınmaya neden olan çeşitli faktörler arasında ticari gübre üretiminde harcanan enerji sırasında salınan CO 2 de (Karbon Ayak İzi) büyük önem taşımaktadır. Çok sayıda analiz ortalamasına göre karasuda N=0.72gr/l, P 2 O 5 = 0.57 gr/l ve özellikle 3.25 gr/l K 2 0 bulunmaktadır. Bu durumda yılları arasındaki dönem için yağlık zeytin ortanca değeri ton ve kontinü sistemde bir ton zeytin sıkılması ile yaklaşık 1.0 m 3 karasu oluştuğu kabulu ile m 3 karasuyun elde edildiği tahmin edilebilir. Bitki besin elementleri açısından değerlendirildiğinde m 3 karasu içerisinde yaklaşık 790 ton N, 627 ton P 2 O 5 ve 3575 ton K 2 0 nun topraktan uzaklaştırıldığı tahmin edilebilir. Birer ton N, P 2 O 5 ve K 2 0 gübre üretimi için dünya ortalaması olarak verilen karbon ayak izi değerleri ton CO 2 eşdeğeri, sırasıyla 5.66, 1.36 ve 1.23 ton olarak verilmiştir. Bu parametrelere göre m 3 karasuyun içerdiği N, P 2 O 5 ve K 2 O lu gübrelerin üretimi esas alındığında karbon ayak izi olarak atmosfere toplam ,7 ton CO 2 sera gazının salındığı tahmin edilebilir. Karasu/kekinin tarla denemeleri yapılarak toprak düzenleyicisi olarak kullanılması ve organik gübre listesine alınması önerilmiştir. Karasu/kekinin bu şekilde değerlendirilmesi tarımsal uygulamalarda kimyasal gübre tüketimi ve sera gazı oluşumunun azalmasını sağlayabilir. Anahtar Kelimeler: Zeytinyağı, Karasu/Keki, Bitki Besin Elementleri, Karbon Ayak İzi Estimation of Carbon Foot Print Equivalent of Nitrogen, Phosphorus and Potassium Nutrient Lost in Olive Oil Waste Water in Turkey: A Review Abstract: Olive oil production has great importance in Turkey s agricultural economics. The number of fruit bearing olive trees increased from in 1995 to in About 74% of harvested olive is used for oil extraction and olive oil production increased from ton in 1995 to ton in However, there were some low yield years due to the periodicity and adverse meteorological conditions. Olive oil mill wastewater (OMW) and olive cake are by products of olive oil production. It is generally accepted that, in the olive mills totaling about 2000 (three phase) where warm water is added to the olive mixture which contains %50 fruit juice, m 3 of (OMW) generated from 1 ton of olive. Uncontrolled discharging of OMW which has high levels of organic load (BOD 5 = g/l, COD= g/l) into bodies of water such as rivers, lakes and seas causes important environmental problems. However, these wastes also contain valuable resources such as a large proportion of organic matter and a wide range of plant nutrients, especially N, P 2 O 5 and K 2 O that could be recycled. Global warming due to the greenhouse emissions, become the most important issue of 21 st century. The production of fertilizers demands much energy and generates considerable greenhouse gas (GHG) emissions. Some studies indicated that olive oil mill waste contains N=0.72gr/l, P 2 O 5 = 0.57 gr/l and especially 3.25 gr/l K 2 0 as an average. Based on statistical data for the 17 years from 1995 to 2012, median value of harvested olive was found to be ton and OMW generated was assumed to be m 3. Hence, it was estimated that about 790 ton N, 627 ton P 2 O 5 and ton K 2 0 were taken away from the olive groves in m 3 olive mill waste waters. The carbon footprint of the global average for N, P 2 O 5 and K 2 O fertilizer production (kgco 2 eq/kg fertilizer) were given as 1.36, 1.23 and 5.66, respectively. Total carbon foot print was estimated to be ,7 ton CO 2 - equivalent/fertilizer value of N, P 2 O 5 and K 2 0 lost in m 3 OMW. Use of olive oil mill waste/cake as fertilizer and soil amendments under controlled conditions was suggested after carrying out regional field studies. Valorization of OMW will also mitigate the use of chemical fertilizers and decrease greenhouse gases. Key Words: Olive oil mill, Waste water, Plant nutrients, Carbon foot print *Sorumlu Yazar: Oruç, N., nazmioruc1937@gmail.com

14 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 GİRİŞ Genel Bilgiler: Akdeniz Bölgesinde İspanya, İtalya ve Yunanistan dan sonra gelen Türkiye de zeytinyağı üretimi ülke ekonomisinde büyük bir öneme sahiptir. Gıda,Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı 2013 verilerine göre meyve veren zeytin ağacı sayısı 1995 yılında iken, 2012 yılında e çıkmıştır. Yaklaşık %73 ü yağlık olarak değerlendirilen ağaç sayısındaki bu artışa paralel olarak periyodisite ve iklim şartlarına bağlı olarak yıllara göre değişmekle birlikte 1995 yılında ton olan yağlık zeytin üretimi de 2012 yılında tona yükselmiştir. Üretim sırasında üç fazlı sistemlerde yan ürün olarak Pirina ve Karasu oluşmakta, iki fazlı sistemler de ise zeytinyağı yanında karasu pirina ile birlikte elde edilmektedir. Zeytin tanesinin yaklaşık %50 sini oluşturan meyve suyuna ilaveten üç fazlı sistemlerde (Modern- Kontinü) ılık su katılması nedeniyle işlenen 1 ton zeytinden m3 karasu oluşurken, iki fazlı sistemde işlenen bir ton zeytinden %60 dolayında nem içeren yaklaşık 0.8 m3 sulu pirina ve klasik (Baskılı) yağhanelerde m3 dolayında karasuyun ortaya çıktığı genellikle kabul edilmektedir. Çok yüksek bir organik kirlilik yüküne sahip olan karasuyun (Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı g/l. Kimyasal Oksijen İhtiyacı g/l) sucul ortamlara (akarsu göl deniz) ve araziye gelişi güzel bırakılması çok önemli çevre sorunlarına neden olmaktadır. Bu olumsuz sayılabilecek özellikleri yanında Karasu bitki besin elementleri ve toprak düzenleyici özellikleri açısından mutlaka değerlendirilmesi gereken zenginliğe sahiptir. Bu çalışmanın temel amacı Türkiye de zeytinyağı üretiminde ortaya çıkan karasuyla kaybolan N-P-K gibi bitki besin maddeleri toplam karbon ayak izi eş değeri tahmini ve karasu gübre değerinin vurgulanmasıdır Karasuyun Özellikleri Akdeniz Ülkelerinde ortaya çıkan karasuyun temel kimyasal özellikleri Çizelge.1 de verilmiştir. Bu çizelgede kirlilik yükü dışında sıvı atığın kısmen asidik karakterde ve tuzluluk düzeyini gösteren elektrik geçirgenlik değerinin yüksek olması gibi olumsuz özellikleri dikkati çekmektedir. Sıvı atığa koyu renk veren polifenollerin ve tanenlerin bulunması da karasuyun fitotoksik ve antimikrobiyal etki göstermesine neden olmaktadır. Bu olumsuz özelliklerine ilaveten çok yüksek organik kirlilik yükü nedeniyle günümüzde bilinen biyolojik arıtma yöntemleriyle pratik olarak arıtılması mümkün görülmemektedir. Bu olumsuz özelliklerine karşın, karasuyun toprak düzenleyicisi olarak büyük öneme sahip olan organik maddece oldukça zengin olduğu ayrıca özellikle litrede 3.25 g. dolayında potasyum ve daha az düzeylerde de olsa azot, fosfor, kalsiyum, demir ve magnezyum ihtiva etmesi bitki beslenmesi açısından olumlu özellikleri de çok büyük önem taşımaktadır. Karasu ve kekinin tarımda kullanılmasına ilişkin olarak Akdeniz bölgesinde yapılan araştırmalarda İspanya da Katalanya bölgesinde araziye yılda 30 m 3 /ha. İtalya ve Portekiz de ise yaklaşık 30 ve 50 m 3 /ha. karasu uygulanmasına izin verildiği kaydedilmiştir(oruç, 2012a). Yurdumuz topraklarının organik maddece fakir olması, çeşitli tarımsal atıkların değerlendirilmesini gerektirmektedir. Bu bağlamda karasuyun içerdiği humik ve fulvik asit benzeri maddelerin irdelenmesi amacıyla Adana da yapılan bir araştırmada karasu/kekinde humik ve fulvik asit benzeri maddelerin bulunabileceği belirtilmiştir(çelik, 2010). İtalya ve İspanya da yapılan çeşitli araştırmalarda taze karasu içerisinde humik ve fulvik asitlerin bulunmadığı ancak özellikle diğer organik maddelerle kompost yapıldığında zaman içerisinde doğal toprak humik asit özelliklerine benzer bileşiklerin oluştuğu kaydedilmiştir (Senesi ve ark., 2002; Senesi, 2005; Plaza ve ark., 2005., Senesi ve ark., 2007). Eskişehir Sarıcakaya da iki fazlı ve İznik te üç fazlı zeytinyağı işletmelerinden alınan karasu örneklerinde Selçuk Üni. Toprak Bölümünce Kömürler ve Linyitler-Humik Asitlerin Tayini (TS 5089 ISO 5073) için verilen yöntemle yapılan analizde humik ve fulvik asitler bulunmuş, ancak taze karasu örneklerinde humik ve fulvik asitlerin olamayacağı belirtilerek sonuçların linyit için kullanılan analiz yöntemiyle ilgili olduğu kaydedilmiştir. Ayrıca, bu yöntemin uygulanmasından dolayı humik asit içermeyen bazı ürünlerin (Şeker-Alkol Fb. Atığı, şlempe, vb.,) piyasada çiftçilere humik asit adı altında satıldığı vurgulanmıştır (Oruç, 2012b). Kimyasal Gübre Üretiminde Karbon Ayak İzi Her türlü insan faaliyetleri sırasında üretilen sera gazı miktarının çevreye verdiği zararın birim karbondioksit cinsinden ölçülen birim miktarı olarak tarif edilmektedir. Yaşam döngüsü analizinde (Life Cycle Assesment, LCA) ürünün elde edilişinden kullanım noktasına gelene kadar geçen süredeki enerji tüketimi dikkate alınarak çevre etkisi değerlendirilmektedir. Tarımsal faaliyetler sırasında ortaya çıkan CO 2, N 2 O ve CH 4 salınımları nedeniyle atmosferde sera gazı derişiminin artması son yıllarda büyük önem kazanmıştır. Bu gazlar toprağın işlenmesi ve hasat gibi doğrudan tarımsal faaliyetler sırasında ve dolaylı olarak da tarımsal mücadele ilaçları ve özellikle kimyasal gübrelerin üretimi ve taşınması sırasında harcanan enerjiye bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Kimyasal gübrelerin üretimi büyük enerji tüketimine ve dolayısıyla önemli miktarda sera gazı emisyonuna neden olur. Bu konuda dünyadaki enerji tüketiminin %1.2 sinin gübre üretimi için kullanıldığı ve yine toplam sera gazı oluşumunun yaklaşık %1.2 sine yol açtığı belirtilmektedir. Çok çeşitli nedenlerle gübre üretiminde sera gazı emisyonlarının doğrudan hesaplanmasının oldukça zor olduğu belirtilmekte ve karbon ayak izi analizinde genellikle birim gübre üretimi için salınan sera gazı miktarı Kg.CO 2 - eşdeğeri/kg gübre olarak verilmektedir (Wood and Cowie, 2004). Kıbrıs Rum kesiminde zeytinyağı retiminde karbon ayak izinin belirlenmesine ilişkin bir araştırmada tarımsal uygulamalar arasında kimyasal

15 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 gübre uygulamasına bağlı olarak ortaya çıkan emisyon değeri Kg.CO 2 -eşdeğeri / 1L zeytinyağı olarak hesaplanmış ve gübre sanayinin optimizasyonunda doğal kaynakların tüketilmesi yanında, çevre üzerine olan olumsuz etkilerinin araştırılması önerilmiştir (Avraamides ve Fatta, 2008). Yunanistan da zeytinyağı üretimi konusunda yapılan bir çalışmada elde edilen değerler termodinamik kurallara göre değerlendirilmiş ve zeytin üretiminde kullanılan kimyasal gübrelerin sera gazı salınımı 27.5 KgCO 2 - eşdeğeri/ton zeytin ve ayrıca zeytinyağı üretiminde ise KgCO 2 -eşdeğeri/ton zeytinyağı olarak hesaplanmıştır (Özilgen and Sorgüven, 2011).Yunanistan da zeytin ve zeytinyağı üreticileri arasında yapılan bir çalışmada zeytinyağının 0.75 L lik cam şişelerde ambalajlanarak Kuzey Avrupa pazarlarına taşınması da dahil ortaya çıkan toplam karbon ayak izi değeri, 2.51 Kg.CO 2- eşdeğeri/ 0.75 L şişe olarak verilmekte ve kimyasal gübre kullanımının bu değerin en büyük bölümünü oluşturduğu vurgulanmaktadır (Anonymous,2011). Yine Yunanistan da Sellas Zeytin Yağı Firmasının yaptığı bir çalışmada 1L şişelenmiş ekstra natürel zeytinyağının üretilmesine ilişkin karbon ayak izi hesaplanmıştır. Tarladan şişeye kadar kullanılan çeşitli işlemlere bağlı olarak hesaplanan karbon ayak izi değerinin toplam kg 2.36 CO 2 - eşdeğeri/1l yağ olduğu, bunun kg 1.6 CO 2 -eşdeğerinin tarımsal uygulamalardan kaynaklandığı(%67.8), tarımsal uygulamalar içerisinde de Kg 1.07 CO 2 eşdeğerinin(%45.3) kimyasal gübrelerin üretimi ve kullanılmasından kaynaklandığı belirtilmiştir (Anonymous, 2013). Çizelge 1. Karasuya ait bazı temel kimyasal özellikleri (Roig ve diğerleri, 2006)*. Özellik (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) Kuru madde( %) n.d. n.d n.d. n.d. ph n.d EC (ds/m) n.d n.d. 7.0 n.d. OM (g/l) 57.4 n.d n.d n.d. n.d. TOC (g/l) 39.8 n.d. n.d. n.d n.d. n.d. n.d. TN (g/l) n.d n.d. P 2 O 5 (g/l) 0.53 n.d. n.d. n.d K 2 O (g/l) 2.37 n.d. n.d n.d Na (g/l) 0.30 n.d. n.d n.d. n.d Ca (g/l) 0.27 n.d. n.d n.d. n.d Mg (g/l) 44 n.d. n.d n.d. n.d. 220 Fe (g/l) 120 n.d. n.d n.d. n.d. 120 Cu (g/l) 6 n.d. n.d n.d. n.d. 3 Mn (g/l) 12 n.d. n.d n.d. n.d. 6 Zn (g/l) 12 n.d. n.d n.d. n.d. 6 d (g/cm 3 ) n.d. n.d. n.d n.d. n.d. Lipids (g/l) n.d. 3.1 n.d. n.d. n.d. Polifenoller (g/l) n.d. 1.6 n.d. 7.8 n.d. Karbonhidratlar(g/l n.d n.d n.d. KOİ (g/l) n.d n.d. BOİ 5 (g/l) 46 n.d. n.d. n.d. n.d n.d. * (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) ilişkin bilgiler orijinal eserde açıklanmıştır. nd= belirlenmemiş. MATERYAL ve YÖNTEM Türkiye de meyve veren zeytin ağacı sayısı 1995 yılında iken, 2012 yılında e çıkmıştır. Yaklaşık %73 ü yağlık olarak değerlendirilen ağaç sayısındaki bu artışa paralel olarak periyodisite ve iklim şartlarına bağlı olarak yıllara göre değişmekle birlikte 1995 yılında ton olan yağlık zeytin üretimi de 2012 yılında tona yükselmiştir (Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, 2013). Bu çalışmada yılları arasındaki 17 yıllık dönemde Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı zeytin üretim verileri kullanılmış ve ortanca değer ton olarak bulunmuştur. Türkiye de sayıları 2000 civarında olan zeytinyağı işletmelerinin çok büyük bir kısmının üç fazlı kontinü olduğu ve bu sistemde bir ton zeytinin işlenmesiyle ortalama bir m 3 karasu oluştuğu kabul edilmiştir (Azbar ve ark., 2004). Kool ve arkadaşları (2012) tarafından yapılan detaylı bir araştırmaya göre kimyasal gübre üretimine ilişkin karbon ayak izi (kg CO 2 eş değeri/kg. gübre) Çizelge 2 de verilmiştir.

16 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Çizelge 2. N-P 2 O 5 ve K 2 O Gübrelerinin Üretimi için Dünya Ortalaması Olarak Verilen Karbon Ayak İzi Değerleri (Kg. CO 2 eşdeğeri / Kg. gübre) N-Gübresi P 2 O 5 - Gübresi K 2 O- Gübresi Dünya Ortalaması Aralık Değerler Çizelge 2 de de görüldüğü gibi ticari gübreler içerinde en yüksek karbon ayak izine yol açan azotlu gübre üretimidir. Azotlu gübrenin temeli teşkil eden amonyak üretiminde, azotun tamamı havadan, hidrojen ise genellikle doğal gaz kullanılarak elde edilmekte olup, çok fazla miktarda enerji gerektiren bir işlemdir. Araştırmacılara göre dünyada azotlu gübrelerin ana maddesini oluşturan NH 3 gazı %80 dolayında doğal gazdan elde edilmektedir. Ancak Çin de NH 3 gazı üretimi %80 düzeyinde, Hindistan da ise % 50 si kömür ve petrol gibi fosil yakıtlardan elde edilmekte, dünya NH 3 üretiminin %30 u Çin de, % 8 i ise Hindistan da gerçekleşmektedir. SONUÇ ve ÖNERİLER Son yıllarda küresel ısınmaya neden olan çeşitli faktörler arasında ticari gübre üretiminde harcanan enerji sırasında salınan CO 2 de (Karbon Ayak İzi) büyük önem taşımaktadır. Türkiye de yılları arasındaki 17 yıllık kampanya döneminde yağlık zeytin üretimi ortanca değeri ton ve ortaya çıkan karasu miktarı m 3, karasuda ortalama olarak 0.72g/L N, 0.57g/L P 2 O 5 ve 3.25g/L K 2 O bulunduğu varsayımlarıyla yıllık bitki besin elementleri açısından m 3 karasu içerisinde yaklaşık 790 ton N, 627 ton P 2 O 5 ve 3575 ton K 2 0 nun topraktan uzaklaştırıldığı tahmin edilebilir. Karbon ayak izi ton CO 2 -eşdeğeri/ton gübre olarak da m 3 karasuyun içerdiği N, P 2 O 5 ve K 2 0 lu gübrelerin üretimi sırasında karbon ayak izi olarak atmosfere toplam ,7 ton CO 2 sera gazı olarak salındığı kabaca tahmin edilebilir. Bu tahmine göre ,7 ton CO 2 -eşdeğeri/ ton yağlık zeytin ve 9.8 Kg. CO 2 -eşdeğeri/ton yağlık zeytin hesaplanabilir. Literatürde, karasuyun fitotoksik özelliğinin ön işlemle azaltılmasını takiben toprağa ilavesi veya diğer organik kökenli maddelerle kompost yapılması sonucu topraktaki doğal humik asit benzeri bileşiklerin oluştuğu ve toprak düzenleyici olarak kullanılabileceği vurgulanmaktadır. Zeytinyağı üretimi yapılan bölgelerde yapılacak çalışmalarla elde edilecek sonuçlara göre karasu/keki standartları belirlenerek başta organik gübre olarak tarımda kullanılması Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığınca değerlendirilmelidir. Karasuyun her kampanya döneminde yol açtığı çevre kirliliğinin önlenmesine ilaveten karasu/kekinin içerdiği makro bitki besin elementlerinin tarımda yeniden değerlendirilmesiyle ticari gübre tüketiminin ve dolayısıyla karbon ayak izi değerinin azaltılması önerilmiştir. KAYNAKLAR Anonymous, Life Cycle Assessment of Extra Virgin Olive Oil produced by three groups of farmers in south Greece. /./lca_oil_in _greece_summ. (Erişim, ) Azbar,N., Bayram,A., Filibeli,A., Müezzinoğlu,A., Şengül, F., Özer, A., A Review of Waste Management Options in Olive Oil Production. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 34, (3): Anonymous, Case Study: Olive Oil Carbon foot print, April, (Erişim: ) Çelik, C., Zeytin karasuyundan humik (HA) ve fulvik (FA) asitlerin eldesi ve karakterizasyonu. Yük. Lisans Tezi. ÇÜ. Fen Bilimleri Enst. Kimya ABD, Adana. Fatta, D., Resource consumption and emissions from olive oil production:a life cycle inventory case study in Cyprus. Journal of Cleaner Production 16: Kool, A., Marinussen, M., Blonk, H., LCI Data for the Calculation tool foot print for Greenhouse Gas Emissions of Feed Production and Utilization (GHG Emission of N,P and K Ferilizer) www. blonkconsultants.nl/.../fertilizer_production. (Erişim: ) Oruç, N., 2012a. Zeytinyağı Fabrikası Atığı Karasu Ekolojik Zarar Değil, Toprak Düzenleyici Olabilir: Genel Değerlendirme. Bursa Tarım Kongresi, Eylül, 2012, Bursa. Oruç, N., 2012b. Zeytinyağı Fabrikası Atığı Karasu Ekolojik Kirlilik Yerine Toprak Düzenleyici Olabilir. Bildiri Kitabı, Türkiye 1.Ulusal Humik Madde Kongresi, Haziran 2012, Sakarya. Özilgen, M., Sorgüven, E., Energy and exergy utilization, and carbon dioxide emission in vegetable oil production. Energy, 36: Plaza, C., Senesi, N., Brunetti, G., Mondelli, D., Cocomposting of Sludge From Olive Oil Mill Wastewater Mixed With Tree Cuttings. Compost Science & Utilization, 13 (3): Roig, A., Cayuela., M.L., Sanchez-Monedero, M.A., An overview on olive mill wastes and their valorization methods. Waste Management, 26: Senesi, N., Humic-Like substances in organic wastes and their effects on amended soils. Gephysical Research Abstracts, Vol.7, 01667, 2005

17 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Senesi, N., Brunetti, G., La Ghezza, V., The effect of organic amendment on native soil humic substances, with emphasis on the use of olive-oil mill wastewaters. In. Lynch, J.M., Schepers, J.S., Unver, I. (Eds.), Innovative Soil-Plant Systems for Systainable Agricultural Practices OECD Publ., Paris, France, pp Senesi, N., Plaza, C., Brunetti, G., Polo,A., A comparative survey of recent results on humic-like fractions in organic amendments and effects on native soil humic substances. Soil Biology and Biochemistry 39: Wood, S., Cowie, A., A Review of Greenhouse Gas Emission Factors for Fertiliser Production. (Erişim )

18 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Leonarditlerden Tıp ve Kozmetikte Kullanılabilecek Saflıkta Etil Fülvik Ester Üretim Prosesi Yusuf Mert SÖNMEZ 1*, Mehmet TÜRKARSLAN 2 1 Armada Danışmanlık, Çankaya/ANKARA 2 Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği ABD, ANKARA Özet: Fülvik asit, leonardit ve genç linyitlerde bulunan, oluşum sürecine ve oluştuğu bölgeye göre yapısında ve özelliklerinde değişiklikler gösteren bir makromoleküler maddedir. Fülvik asit tarımsal uygulamaların yanı sıra, son zamanlarda özellikle tıp alanında eklem iltihabı, kanser, ülser ve romatizmal tedavilerde yapılan çalışmaların olumlu sonuçları ile anılmaktadır. Yapılan deneysel çalışmalarda, 100 gram Muğla Milas Hüsamlar leonarditlerinden 764 mg etil fülvik ester üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen ürün saflaştırma işlemlerine tabi tutulduğunda etil fülvik esterden 739 mg saf fülvik asit üretilmiştir. Üretilen saf fülvik asitin fonksiyonel grupları FT/IR ile belirlenmiştir.. Anahtar Kelimeler: fülvik asit, kozmetik, tıp, alkol, esterleşme. Pharma and Cosmeceutical Degree Ethyl Fulvic Ester Production Process from Leonardites Abstract: Fulvic acid is a macromolecular substance with a structure and characteristics that change along with its origin and humification processes. Besides its agricultural applications, fulvic acid has also been used for the clinical treatment of diseases induced by damage of oxygenated free radicals, such as arthritis, cancer, ulcers and rheumatism. In experimental studies, amount of produced ethyl fulvic ester from 100 g of Muğla Milas Hüsamlar leonardite was 764 mg. After purification of this product, amount of pure fulvic acid produced from ethyl fulvic ester was 739 mg. Pure fulvic acid was analysed with FT/IR spectrophotometer for determining functional groups. Keywords: fulvic acid, cosmetics, medical, alcohol, esterification. GİRİŞ Hümik maddeler özellikle iyon değiştirme, besinleri şelatlama, ağır metalleri tutma ve antioksidan özelliklerinden dolayı pek çok kullanım alanına sahiptirler. Bu kullanım alanlarının başında tarım, kozmetik, arıtım ve ilaç sektörleri gelmektedir. Fülvik asit günümüzde özellikle tıbbi yönden yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Bunun dışında kozmetik, tarım ve hayvancılık sektörlerinde de pek çok araştırma mevcuttur. Günümüzde kullanılan üretim metodları laboratuar ölçeğinde saf fülvik asit üretimi için yeterlidir ancak bu metodlar ile endüstriyel boyutta fülvik asit üretimi maliyetlidir ve bu nedenle kullanım alanı çok geniş olmasına rağmen kullanımı azdır. Bu çalışmada geliştirilen metot olan etanol ile fülvik asit üretimi metodu ile % 96,7 saflıkta fülvik asit içeren etil fülvik ester üretilmiştir. Üretim metodu, çözeltideki toplam etanol yüzdesinin etil fülvik ester verimine etkisini içerir. Bu üretim metodu ile atık alkolün geri kazanımı sağlanmış ve etil fülvik esterden saf fülvik asit üretilmiştir. Etil fülvik esterin ticari bir fülvik asit ürünü olma potansiyeli bulunduğu için bu ürün Uluslararası Hümik Maddeler Derneği (IHSS) den temin edilen saf fülvik asit ile FT/IR analizi ile karşılaştırılmış ve fülvik asidi karakterize eden fonksiyonel gruplar gözlenmiştir. Fülvik Asidin Kullanım Alanları Fülvik asit: Çin, Meksika, Hindistan, Güney Amerika ve Rusya da yüzyıllardır insanlar tarafından ilaç olarak kullanılmaktadır. Gıda sektöründe ağır metalleri çok iyi tutması sebebiyle iyon değiştirici olarak kullanılmaktadır (Pena- Mendez ve ark., 2005). Uranyum cevherlerinden uranyum elde edilmesinde kullanılmaktadır (Pena-Mendez ve ark., 2005). Ağır metallerce kirli toprakların temizlenmesinde kullanılmaktadır (Samanidou ve ark., 1991). Yüksek iyon değiştirme kapasitesi nedeniyle toprak verimliliğini yükseltmekte kullanılmaktadır. Kozmetik ve ilaç sektöründe antioksidan madde olarak kullanılmaktadır (Yamada ve ark., 1998). Fülvik Asidin Kozmetik Alanında Kullanım Sebepleri Fülvik asidin cilde pek çok yararı ispatlanmıştır. Bu nedenlerle kozmetik sektöründe oldukça fazla kullanım alanına sahiptir. Bunlar: Cilde parlaklık ve tazelik verir (Prieur ve Nissen, 2008). Cildi toksik maddelerden arındırır (Senesi, 1990; Christman ve Gjessing, 1983). Hücrelere besinlerin girişini kolaylaştırarak deri hücrelerin yaşlanmasını geciktirir (Prakish, 1971). Saç köklerinin beslenmesini kolaylaştırarak saç dökülmesini engeller (Prakish, 1971; Scott ve ark., 201). Açık yaraları, kesikleri ve sıyırıkları tedavi eder (Yuan, 1993). Yanıkların en az acı ve hasar ile iyileşmesini sağlar (Yuan, 1993). *Sorumlu yazar: Sönmez, Y.M., ymertsonmez@gmail.com

19 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Vücut lekelerindeki renk farklılıklarını ortadan kaldırır, Ayak mantarından sorumlu olan patojenleri öldürür (Klocking ve Helbig, 2005). Geniş spektrumlu bir anti-mikrobiyal ve mantar önleyici etki sağlar (Klocking ve Helbig, 2005). Cilt döküntüleri, tahrişleri, böcek ve örümcek ısırıklarını tedavi eder (Klocking ve Helbig, 2005). Egzama ve akne gibi cilt problemlerinin iyileşmesini hızlandırır (Yuan, 1993; Klocking ve Helbig, 2005). Fülvik Asidin Tıp Alanında Kullanım Sebepleri Fülvik asidin tıp alanında pek çok yararı ispatlanmıştır. Bunlar: Yapı yüksek derecede doymamışlığa sahiptir (Tinsley, 2004). Yapıdaki oksijenin neredeyse yarısı iskelet yapının içerisindedir ve reaksiyona girememektedir (Tinsley, 2004). Amino asit gruplarına sahiptir ve yapıdaki azot atomları hidroliz için direnç sağlamaktadır (Tinsley, 2004). Dallanmış, grift karbon iskelet kimyasal ve mikrobiyal etkilere karşı dirençlidir (Tinsley, 2004). Hem elektron verme, hem de elektron alma özelliği sayesinde hücreler arasında elektrokimyasal dengeyi sağlar (Jackson, 1993). Yüksek iyon değiştirme kapasitesi sayesinde güçlü bir antioksidandır (Senesi, 1977). Yüksek iyon değiştirme kapasitesi sayesinde ağır metalleri vücuttan atar (Ong ve ark., 1970). Mineralleri ve besin maddelerini şelatlayarak hücre tarafından absorplanabilir hale getirir (Khristeva ve ark., 1962). Enzim aktivitelerini artırır, katalizör olarak enzim reaksiyonlarına dahil olur. Özellikle alkali fosfat, transaminaz ve invertaz enzimlerde etkinliği artırır (Khristeva ve ark., 1962). Yarı geçirgen olan hücre duvarlarından kolayca geçebildiği için hücre atıklarını taşıyarak, hücresel asimilasyonu (özümseme) kolaylaştırır (Aiken, 1985). Hücresel asimilasyonu kolaylaştırdığı için metabolizmayı hızlandırarak, hücrelerin yenilenme hızlarını artırır, dolayısıyla genç kalmayı ve kilo vermeyi kolaylaştırır (Syltic, 1985). MATERYAL ve YÖNTEM Fülvik asitin fonksiyonel grupları incelendiğinde, karboksil asit gruplarının baskın olduğu görülmektedir. Karboksil asitler ile alkollerin reaksiyonu sonucunda esterler meydana gelir. Etanol ile fülvik asit üretimi metodunda fülvik asitin karboksil gruplarının esterleşmesi ile çöktürülmesi fikri esas alınmıştır. Fülvik asit içeren çözeltiye etanol eklenerek fülvik asit elde edilmesi prosesi akım şeması Şekil 1 de verilmiştir. Şekil 1. Etanol ile fülvik asit eldesi proses şeması Etil Fülvik Ester Üretimi Karboksil asitler ile alkollerin esterleşme reaksiyonu sonucu esterler oluşur. Literatürde bu reaksiyona Fischer-Speier esterleşmesi adı verilir [Smith ve March, 2001]. Proseste alkol olarak etanol kullanılmıştır. Fülvik asitin etanol ile esterleşme reaksiyonu Şekil 2 de verilmiştir. Şekil 2. Fülvik asit ile etanolün esterleşme reaksiyonu Esterleşme reaksiyonunda, fülvik asidin karboksil gruplarında bulunan hidrojen iyonları ile alkolde bulunan hidroksil grubu birleşerek su meydana gelir. Fülvik asitte hidrojenin çıktığı yere hidroksil grubu ayrılmış olan alkol yerleşerek etil fülvik ester meydana gelir. Etil fülvik ester üretiminde leonarditten üretilen fülvik asit içeren çözelti kullanılmıştır. Bu çözeltiye etanol ilave edilerek etil fülvik ester oluşması ve çökmesi sağlanmıştır. Çöken etil fülvik ester santrifüj cihazı ile filtrasyon işlemine tabi tutulmuştur. Üretilen etil fülvik ester, saflaştırma aşamasına devam ederken, filtrasyon sonucu geriye kadar atık alkol çözeltisi ise, içerisindeki etanolün geri kazanılması için distilasyon işlemine tabi tutulur. Etil Fülvik Ester Üretiminde Atık Alkolün Geri Kazanımı Etil fülvik ester üretimi prosesinde önemli miktarda etanol kullanılmaktadır ve kullanılan etanolün büyük bir kısmı atık çözelti içerisinde kalmaktadır. Prosesin ekonomik olması için kullanılan etanolün atık sıvı içerisinden geri kazanımı gerekmektedir. Proseste % 80 lik etanol çözeltisi kullanıldığı için geri kazanılan alkolün de en az % 80 lik olması gerekmektedir.

20 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 BULGULAR ve TARTIŞMA Etil Fülvik Ester Üretimi Muğla Milas Hüsamlar leonarditinden elde edilen fülvik asit içeren çözeltiye, toplam karışımın % 66 sının % 80 lik etanol olacak miktarda etanol ilave edilmesi ile etil fülvik ester üretilmiştir. 100 gram Muğla Milas Hüsamlar leonarditinden yaklaşık 95 ml fülvik asit içeren çözelti elde edilmiştir ve bu çözeltiye 188 ml % 80 lik etanol çözeltisi ilave edilmiştir. Bir gece bekletildikten sonra etil fülvik ester çözelti içerisinde dibe çökmüştür ve santrifüj edildikten sonra katı kısım etüvde 45 oc de kurutulmuştur ve 0,764 gram etil fülvik ester üretilmiştir. Orjinal leonardit bazında hesaplandığında Muğla Milas Hüsamlar leonarditi içerisinde ağırlıkça % 0,76 verim ile etil fülvik ester üretilebilmektedir. Etil fülvik ester üretimi deneyi madde denkliği Şekil 3 te verilmiştir. Şekil 3. Etil fülvik ester üretimi deneyi madde denkliği Etil Fülvik Ester Üretiminde Atık Alkolün Geri Kazanılması Etil fülvik ester üretiminde atık alkolün geri kazanımı deneyleri basit distilasyon işlemi ile yapılmıştır. Atık alkolün geri kazanımı deneyi sonuçları Çizelge 1 de verilmiştir. Atık alkolün geri kazanımı konusunda CHEMCAD programı ile iki adet simülasyon yapılmıştır ve birbirleri ile karşılaştırılarak optimum proses tasarımı yapılmıştır. Çizelge 1. Atık alkolün geri kazanımı deney verileri Atık çözeltideki etanol (%) 49 Buhar sıcaklığı, o C 76 Basınç, mm Hg 685 Geri kazanılan çözeltideki etanol (%) 83 Etil Fülvik Esterin Su İle Reaksiyonu Ve Reaksiyon Sonucu Oluşan Etanolün Çözeltiden Uzaklaştırılması Üretilen etil fülvik esterden 2,000 gram tartılarak 200 ml deiyonize su ve çözünmeyi kolaylaştırıcı elektrolit karışımı içerisinde çözülmüştür. Oluşan çözelti etüvde 45 o C de kurutularak önce reaksiyon sonucu meydana gelen etanol buharlaştırılmış, etanolün tükenmesi sonucunda da çözeltinin suyu buharlaşarak katı fülvik asit ürünü elde edilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda 2,000 gram etil fülvik esterden 1,934 gram saf fülvik asit üretilmiştir. Deneysel çalışma ışığında üretilen etil fülvik esterin % 96,7 fülvik asit içeriğine sahip olduğu belirlenmiş ve bu ürünün ticari bir fülvik asit ürünü olabileceğini görülmüştür. Etil Fülvik Esterin Kalitatif Analizi Üretilen etil fülvik esterin FT/IR analizi yapılmış ve analiz sonuçları incelenmiştir. Analiz sonucunda etil fülvik ester içerisinde fülvik asidi karakterize eden karboksil asit, fenolik ve alkolik hidroksil ve enol grupları belirlenmiştir. Etil fülvik esterin FT/IR analizi Şekil 4 te ve IHSS den temin edilen saf fülvik asit ile FT/IR karşılaştırması Şekil 5 de verilmiştir. Şekil 4. Etil fülvik esterin FT/IR analizi Şekil 5. Etil fülvik ester ile saf fülvik asidin FT/IR karşılaştırması

21 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 SONUÇ ve ÖNERİLER Belirlenen optimum etil alkol yüzdesi ile yapılan deneysel çalışmalarda orjinal bazda 100 gram Muğla Milas Hüsamlar leonarditinden 764 mg etil fülvik ester üretilmiştir. Üretilen etil fülvik ester su ile reaksiyona sokulmuş ve sonuç olarak 100 gram Muğla Milas Hüsamlar leonarditinden 739 mg saf fülvik asit üretilmiştir. Bu deneysel çalışmadan etil fülvik esterin % 96,7 sinin saf fülvik asit olduğu görülmüştür. Üretilen etil fülvik ester IHSS den temin edilen saf fülvik asit ile FT/IR analizi ile karşılaştırılmıştır ve aynı dalga boyunda pikler verdiği belirlenmiştir. Yapılan FT/IR analizinde fülvik asidi karakterize eden pikler gözlemlenmiştir. Proseste etil fülvik ester çöktürüldükten sonra geriye kalan atık alkol çözeltisinin geri kazanımı için Ankara basıncında 76 ºC de yapılan deneysel çalışmalar ile % 49 luk etanol çözeltisi % 83 lüğe zenginleştirilmiştir. Deneysel çalışmaların başarılması üzerine atık alkolün geri kazanımı konusunda proses tasarımına yönelik iki ayrı simülasyon yapılmıştır. KAYNAKLAR Aiken, G., R., McKnight, D., M., Wershaw, R.,L., MacCarthy, P., Humic Substances in Soil, Sediment, and Water, A John Wıley & Sons, Inc., New York, Christman, R. F., Gjessing, E. T., Modify damage by toxic compounds, The Butterworth Group, Kent, İngiltere, 42. Christman, R., F., Gjessing, E., T. (ed.), Aquatic and Terrestrial Humic Materials, The Butterworth Group, Ann Arbor, Miami, Jackson, W., R., Humic, Fulvic and Microbial Balance: Organic Soil Conditioning, Jackson Research Center, Evergreen, Colorado, Khristeva, L. A., Luk Yanonko, M.V., Role of physiologically active substances in soil-humic acids, bitumens and vitamins B, C, P-P A and D in the life of plants and their replenishment, Soviet Soil Science, 10. Klocking, R., Helbig, B., Medical Aspects and Applications of Humic Substances, Biopolymers for Medical and Pharmaceutical Applications, Jena, Almanya, Ong, H.L., Swanson, V.D., Bisque, R.E., Natural organic acids as agents of chemical weathering, U.S. Geological Survey Professional Paper 700 c, Washington, DC, U.S. Geological Survey, 89. Pena-Mendez, E., M., Havel, J., Patocka, J., Humic substances-compounds of still unknown structure: applications in agriculture, industry, environment, and biomedicine, Journal of Applied Biomedicine, 13-24, Prakish, A., Enhance and transport nutrients, Fertility of the sea, 2, Prieur, H., Nissen, H., P., Examination of the product CHD-FA Expertise Report, CHD-FA Reports, Almanya. Samanidou V., I., Papadoyannis, G. Vasilikiotis, Mobilization of heavy-metals from river sediments of Northern Greece, by humic substances, J. Environm. Sci. Health A26, Scott, A., J., Snyman, J.,R., Smit, Rensburg, Topical Management of Acne Vulgaris using CHD- FA, CHD-FA reports, Pretorya Üniversitesi, Güney Afrika. Senesi, N., Free Radical, Analytica Chmica Acta, 232, 51-75, Elsevier, Hollanda, 66. Senesi, N., Chen, Y., Schnitzer, M., The role of humic acids in extracellular electron transport and chemical determination of ph in natural waters, Soil Biology and Biochemitstry, 9. Smith, M., B., March, J., March s Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms, and Structure, Wiley, 484. Syltic, P.W., Effects of very small amounts of highly active biological substances on plant growth Biological Agriculture and Horticulture, Appropriate Technology Ltd., Dallas, Tinsley, I., J., Chemical Concepts in Pollutant Behaviour, A John Wıley & Sons, Inc., New Jersey, 77. Yamada E., T. Ozaki, M. Kimura, Determination and behavior of humic substances as precursors of trihalomethane in environmental water, Anal. Sci. 14, Yuan, S., Application of Fulvic acid and its derivatives in the fields of agriculture and medicine, First Edition, China, 166.

22 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Leonardit in Çim Alanda Kullanımı: II. Bazı Kalite Özellikleri ve Su Kullanım Etkinliği Üzerine Etkisi* Çiğdem GÖKÇEK 1**, Cihat KÜTÜK 2 1 Etimesgut İlçe Gıda, Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü, Ankara 2 Ankara Üniv. Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Ankara Özet: Gerçekleştirilen bu çalışmayla çim alanların oluşturulması sırasında doğal bir materyal olan Leonardit in kullanılabilme olanağı serada yürütülen pilot bir denemeyle araştırılmıştır. Leonardit, üst örtü materyaline ve etkili kök derinliğine farklı düzeylerde uygulanmış, çim bitkisinin bazı kalite özellikleri (rejenerasyon kabiliyeti, kıştan çıkış durumu, dm2 deki kardeş sayısı ve dip kaplama durumu) ve su kullanım etkinliği üzerine olan etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda; ÜÖM (üst örtü materyali) ne % 50 oranında ya da EKD (etkili kök derinliği) ne 500 kg/da Leonardit uygulanan bitkilerin kıştan daha güçlü çıktığı tespit edilmiştir. Rejenerasyon kabiliyeti üzerine ÜÖM ne Leonardit uygulanması etkili olmuş, en yüksek değer mm/15 gün ile ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan uygulamada, en düşük değer ise mm/15 gün ile ÜÖM %100 Torf olan kontrol uygulamasında elde edilmiştir. En yüksek dip kaplama ÜÖM %75 Torf + %25 Leonardit olan ve ayrıca EKD ne 250 kg/da Leonardit verilmiş uygulamada saptanmıştır. Leonardit uygulamalarının çim bitkisinin desimetrekaredeki kardeş sayısı üzerine belirgin etkileri olmuş ve bu özellik ÜÖM ne % 50 oranında ya da EKD ne 500 kg/da Leonardit uygulanan bitkilerde en yüksek bulunmuştur. Özellikle ikinci ve üçüncü biçim dönemlerinde ÜÖM nin yanı sıra EKD ne de Leonardit uygulanan bitkilerin su kullanım etkinliğinde dikkate değer yükselme olduğu tespit edilmiştir. Çim bitkisinin incelenen kalite özellikleri ve su kullanım etkinliği üzerine Leonardit in etkisine ilişkin bütünsel bir değerlendirme yapıldığında; çim alanın oluşturulması sırasında üst örtü materyaline %50 oranında ve etkili kök derinliğine de en az 250 kg/da düzeyinde Leonardit uygulanmasının faydalı olacağı anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Leonardit, torf, çim, kalite özellikleri, su kullanım etkinliği The Use of Leonardite in Lawn Area: II. The Effect on Some Quality Characteristics and Water Use Efficiency Abstract: In this study, the use possibility of Leonardite for lawn establishment was evaluated. Leonardite was applied to the effective root depth of lawn before seeding. Furthermore, this material was used as top cover material with mixtures of Peat after seeding. Some quality characteristics of lawn considered to create green areas were determined. Effects of Leonardite on water use efficiency of lawn were investigated also. Quality parameters in terms of resistance to winter, regeneration capability, basal covering and tiller number in dm2 were positively affected by Leonardite. Resistance to winter of plants was found higher when Leonardite was applied to the top cover material at the rate of 50% or the effective root dept at 5000 kg/ha. Leonardite affected on regeneration capability and the highest value was obtained with mm/15 days at treatment containing 50% Leonardite + 50% Peat while the lowest value was detected with mm/15 days at control treatment without Leonardite. The highest basal covering was determined as Leonardite was applied to the cover material at the rate of 25% and the effective root depth at 2500 kg/ha. Tiller number in dm2 was positively affected by Leonardite applications and this feature was found the highest at treatments having 50% Leonardite in top cover material or 5000 kg/ha Leonardite in effective root dept. Water use efficiency increased in applications containing Leonardite at the second or third cutting periods, especially. It was concluded that Leonardite was useful material for lawn establishment when it was applied to the top cover material at the rate of 50% and the effective root dept at least 2500 kg/ha according to the results obtained from this research. Key words: Leonardite, peat, lawn, quality parameters, water use efficiency GİRİŞ Leonardit ve Leonardit den elde edilen humik asitlerin tarımsal amaçlı kullanımı ile toprağın fiziksel özelliklerini düzenlemek, agregat stabilitesini arttırmak, hacim ağırlığını düşürerek su tutma kapasitesini ve havalanmayı arttırmak, topraktaki bazı kimyasalların ve kimyasal gübrelerin olumsuz etkilerini azaltmak, toprağa besin elementi sağlamak, organik madde sağlayarak topraktaki mikroorganizma faaliyetini hızlandırmak, bitki kök sisteminin gelişimini arttırmak, ürün verimini ve kalitesini iyileştirmek gibi çok yönlü faydaların sağlanabileceği çeşitli araştırmacılar tarafından bildirilmiştir (Lee ve Bartlett, 1976; Pal ve Sengupta, 1985; Chen ve Aviad, 1990; Yılmaz ve ark., 2008). Buna karşın işlenmemiş (ham) ve işlenmiş Leonardit in çim bitkilerinde ve çim alan oluşturulmasında kullanımına ilişkin çok fazla veri olmadığı gibi; bu konuda yapılmış kayda değer araştırmalar da bulunmamaktadır. Leonardit in yapısal özellikleri çim alanların oluşturulmasında son derece önemli materyaller olan çiftlik gübresi ve Torf ile bazı yönlerden benzerlikler göstermektedir. Bu nedenle ucuz olmasının yanı sıra bazı üstün özellikleri de bulunan *Bu çalışma doktora tezinden hazırlanmıştır. **Sorumlu yazar: Gökçek, Ç., cigdemvardar.gokcek@gthb.gov.tr

23 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Leonardit in çim alanda değişik amaçlar doğrultusunda kullanılabileceği düşünülmektedir. Bu çalışmada; doğal organik materyal özelliğinde olan Leonardit in çim alan oluşturulurken farklı şekillerde ve değişik oranlarda kullanımı araştırılmıştır. Bir yıl sürdürülen çalışmada Leonardit, bir başka doğal materyal olan ve çim alan oluşturulmasında yaygın olarak kullanılmaya başlanan Torf ile farklı karışımlar halinde üst örtü materyali olarak ve kök bölgesi ortamına saf halde değişik miktarlarda ortam düzenleyici olarak uygulanmıştır. Sera denemesi şeklinde gerçekleştirilen bu pilot çalışmayla; Leonardit in çim bitkisinin kıştan çıkış durumu, rejenerasyon kabiliyeti, desimetrekaredeki kardeş sayısı ve dip kaplama durumu gibi bazı kalite özellikleri ile su kullanım etkinliği üzerine olan etkileri incelenmiştir. MATERYAL ve YÖNTEM Araştırmada organik materyal olarak özel bir firmadan temin edilen Leonardit ve Torf temel analizleri (Gökçek 2014) yapıldıktan sonra kullanılmıştır. Leonardit; üst örtü materyali (ÜÖM) (Üst Kapak Gübresi) olan Torf a hacimsel esasa göre %0, %25, %50 oranında ve söz konusu oranlara ilaveten etkili kök derinliğine (EKD) de 0 kg/da, 250 kg/da, 500 kg/da düzeyinde uygulanmıştır. Sera denemesinin kurulmasında Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü deneme tarlasından alınmış ve temel özellikleri belirlenmiş (Gökçek 2014) toprak kullanılmıştır. Deneme 5 paralelli olarak yürütülmüş ve bitkiler 10 kg lık büyük plastik saksılarda yetiştirilmiştir. Bitkisel materyal için yedili çim tohumu karışımı (7M Sultan Gold) kullanılmıştır. Her saksıya 50 g/m2 hesabı ile 2.7 g çim tohumu karışımı ekilmiş, tohumların üstü cm kapatacak şekilde, her uygulama için hazırlanan eşit hacimdeki (1000 ml) örtü materyalleri ile kapatılarak hafifçe sıkıştırılmıştır. Bir yıl sürdürülen denemede belirli dönemlerde çim bitkilerinin gelişiminde ortaya çıkan değişimler izlenmiş ve incelenen kalite parametrelerine ilişkin gerekli ölçümler yapılmıştır (Yazgan ve ark., 1992; Beşkonaklı, 1989). Deneme süresince düzenli olarak her saksıda yüzeyden itibaren yaklaşık olarak 5 cm lik derinlikte TDR (Time Domain Reflectometry) probu ile nem ölçümleri yapılmış ve TDR dan alınan veriler kaydedilerek mm/m2 cinsinden su tüketimi değerleri hesaplanmıştır. Tohum ekimi ve çıkış sonrasında gelişen çimlerden üç kez biçim alınmış ve elde edilen yeşil aksamda her saksı için belirlenen kuru ot verimi değerlerinin su tüketim miktarlarına oranlanması ile de g/mm.m2 cinsinden su kullanım etkinliği değerleri elde edilmiştir. Denemeden elde edilen veriler, faktöriyel düzende tekrarlanan ölçümlü varyans analizi tekniği ile değerlendirilmiş ve farklı grupların saptanmasında DUNCAN testi kullanılmıştır. BULGULAR ve TARTIŞMA Kıştan çıkış durumu ÜÖM ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin kıştan çıkış durumu üzerine etkisi Çizelge 1 de gösterilmiştir. En yüksek gözlem puanı ile ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan uygulamada belirlenmiştir. En düşük gözlem puanı ise ile ÜÖM %75 Torf + %25 Leonardit olan uygulamada saptanmıştır. ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan uygulama ile diğer uygulamalar arasında önemli ayrımların olduğu tespit edilmiştir. EKD ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin kıştan çıkış durumu üzerine etkisi Çizelge 2 de gösterilmiştir. En yüksek gözlem puanı ile EKD ne 500 kg/da Leonardit uygulandığında, en düşük gözlem puanı ise ile EKD ne hiç Leonardit uygulanmadığında saptanmıştır. Söz konusu uygulamalar arasında kıştan çıkış durumu yönünden önemli ayrımın olduğu belirlenmiştir. Çizelge 1. Üst örtü materyaline Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin kıştan çıkış durumu (1-5 gözlem puanı) üzerine etkisi ÜÖM Kıştan Çıkış Durumu %100 Torf 2.827±0.177 B* %75 Torf + %25 Leonardit 2.420±0.199 B %50 Torf + %50 Leonardit 3.480±0.236 A *Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir. Çizelge 2. Etkili kök derinliğine Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin kıştan çıkış durumu (1-5) gözlem puanı üzerine etkisi EKD Kıştan Çıkış Durumu ±0.145 C * 250 kg/da Leonardit 2.880±0.146 B 500 kg/da Leonardit 3.640±0.228 A *Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir. Leonardit uygulanarak yetiştirilen çim bitkilerinin; kışa daha dayanıklı girmesi, soğuk ve diğer olumsuz çevre şartlarından daha az etkilenmesi öngörülebilir bir sonuçtur. Bu nedenle Leonardit uygulanan bitkiler kış şartlarından daha az etkilenerek, kıştan güçlü bir şekilde çıkmışlardır. Bu sonuç ilgi çekici ve Leonardit in çim alanlarda kullanımı yönünden oldukça umut vericidir. Benzer konuda çalışan Aşık (2001); üst kapak gübresi olarak sadece Torf kullanıldığında kıştan çıkış değerini 2.55 ile en düşük, sadece çay atığı kompostu

24 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 kullanıldığında 4.25 ile en yüksek bulmuştur. Araştırıcı bu önemli farklılıkların üst kapak gübresinde kullanılan materyallerin ayrımlı olmasından kaynaklandığını belirlemiştir. Çim bitkilerinin kıştan çıkış değerleri Yazgan ve ark. (1992) tarafından arasında, Ekiz ve ark. (1995) tarafından da arasında bulunmuştur. Çalışma sonuçları ile bu araştırmalar arasında genel olarak bir uyumun olduğu görülmektedir. Kıştan çıkış durumu çeşitlere göre de önemli farklılıklar gösterebilmektedir. Arslan ve Çakmakçı (2004) kıştan çıkış durumunun çim çeşitlerine göre önemli farklılıklar gösterdiğini ve Lolium perenne nin Borage, Belrawo ve Barlona çeşitlerinin 1-10 sıkalası kullanılarak yapılan değerlendirmede sırasıyla 7.50, 7.50 ve 7.25 olmak üzere en yüksek gözlem puanlarına sahip olduğunu tespit etmişlerdir. Rejenerasyon (yenilenme) kabiliyeti üzerine etkisi ÜÖM ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin rejenerasyon kabiliyeti üzerine etkisi Çizelge 3 te gösterilmiştir. En yüksek rejenerasyon kabiliyeti mm/15 gün ile ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan uygulamada, en düşük rejenerasyon kabiliyeti ise mm/15 gün ile ÜÖM %100 Torf olan uygulamada belirlenmiştir. ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan uygulama ile diğer uygulamalar arasında önemli ayrımların olduğu tespit edilmiş, çim bitkisinin rejenerasyon kabiliyeti ÜÖM ne Leonardit uygulanmasıyla artış göstermiştir. Çizelge 3. Üst örtü materyaline Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin rejenerasyon kabiliyeti (mm/15 gün) üzerine etkisi. ÜÖM Rejenerasyon Kabiliyeti %100 Torf 93.04±2.69 B* %75 Torf + %25 Leonardit ±3.94 B %50 Torf + %50 Leonardit ±4.81 A *Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir. Aşık (2001) rejenerasyon kabiliyetine ilişkin en yüksek değeri 99.5 mm/15 gün ile çay atığı kompostu içeren uygulamada, en düşük değeri 69.5 mm/15 gün ile Torf içeren uygulamada saptamıştır. Meydana gelen farklılıklar, organik materyallerin özelliklerine ve mineralizasyonun değişik düzeylerde gerçekleşmesi sonucunda oluşan besin maddelerinin gelişim ve dolayısıyla rejenerasyon kabiliyetini ayrımlı olarak etkilemesine dayanılarak açıklanmıştır. Bu araştırmada da en düşük rejenerasyon kabiliyeti değerlerinin Torf içeren uygulamada elde edilmiş olması bu yönden benzerlikler olduğunu göstermektedir. Çim bitkisinin yetiştiği ortamda farklı düzeylerde bulunan Torf ve Leonardit in özelliklerinin farklı olmasının yanı sıra mineralizasyonlarının ayrımlı olması ve bunun sonucunda açığa çıkan besin maddelerinin de gelişimi ve rejenerasyon kabiliyetini olumlu yönde etkilemesi mümkündür. Dip kaplama üzerine etkisi ÜÖM ne ve EKD ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin dip kaplama durumu üzerine olan etkisi Çizelge 4 te gösterilmiştir. En yüksek dip kaplama gözlem puanı ile ÜÖM %75 Torf + %25 Leonardit olan ve EKD ne 250 kg/da Leonardit verilmiş uygulamada belirlenmiştir. En düşük dip kaplama ise gözlem puanı ile ÜÖM %75 Torf + %25 olan ve EKD ne Leonardit verilmemiş uygulamada saptanmıştır. Genel olarak ÜÖM ile birlikte EKD ne 250 kg/da a kadar Leonardit uygulandığında dip kaplama durumunda dikkate değer olumlu artışlar olduğu tespit edilmiştir. Genelde değişik amaçlar için oluşturulan çim alanlarda üst düzey bir dip kaplama özelliğinin olması çoğunlukla arzu edilmektedir. Çim alanın uzun süre bozulmadan kalmasında ve kendisinden beklenilen fonksiyonları yerine getirmesinde dip kaplamanın iyi olması önemli bir etkendir. Aşık (2001) ın yaptığı bir çalışmada 1-5 skalasına göre en yüksek dip kaplama değeri 4.71 gözlem puanı ile çay atığı kompostunda bulunmuş, en düşük dip kaplama değeri 4.40 ile Torf uygulamasında saptanmıştır. Bu sonuç araştırıcı tarafından üst kapak gübresi olarak kullanılan değişik materyallere çim bitkisinin farklı tepkimeler vermesiyle ilişkilendirilmiştir. Çizelge 4. Üst örtü materyaline ve etkili kök derinliğine Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin dip kaplama durumu (1-5 gözlem puanı) üzerine etkisi ÜÖM EKD ne Uygulanan Leonardit Miktarı kg/da 500 kg/da %100 Torf 3.483±0.229 Ab 3.217±0.180 Ab 3.983±0.234 Aa %75 Torf + %25 Leonardit 2.842±0.213 Bb 4.450±0.122 Aa 4.058±0.264 Aa %50 Torf + %50 Leonardit 4.367±0.200 Aa 4.233±0.241 Aa 3.867±0.324 Aa *Büyük harfler etkili kök derinliğine uygulanan Leonardit miktarına göre; küçük harfler ise üst örtü materyaline göre dip kaplamada meydana gelen değişimin önemlilik derecesini (P<0.01) göstermektedir. Zhang ve ark. (2003) çim bitkisinin yüzeyi örtme özelliğinin bir başka değerlendirme şekli olan dip boşluk oranının Leonardit ten elde edilen humik asit verildiğinde önemli oranda etkilendiğini ve en iyi

25 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 sonucun bu uygulamayla elde edildiğini belirlemişlerdir. En kötü sonucun kontrol uygulamasında ortaya çıktığını saptayan araştırıcılar, çim alanlar için temel gübrelemeyle birlikte deniz yosunu ve/veya humik asitin uygulanmasını önermişlerdir. Leonardit humik asitin en önemli hammaddesidir. Dolayısıyla uygulandıktan sonra dönüşüm olayları neticesinde ortaya çıkabilecek humik asitin bitki gelişimini olumlu yönde etkilemesi beklenebilir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlarda da dip kaplama özelliğinin Leonardit uygulanmasıyla belli bir dereceye kadar olumlu yönde etkilenmiş olması pratiğe dönük önemli bir veri olup, yukarıda belirtilen bazı araştırmalarla çeşitli açılardan paralellikler olduğunu göstermektedir. Desimetrekaredeki kardeş sayısı üzerine etkisi ÜÖM ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin desimetrekaredeki kardeş sayısı üzerine etkisi Çizelge 5 te gösterilmiştir. En yüksek desimetredeki kardeş sayısı adet ile ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan uygulamada belirlenmiştir. En düşük desimetredeki kardeş sayısı ise adet ile ÜÖM %100 Torf olan uygulamada saptanmıştır. ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit olan uygulama ile diğer uygulamalar arasında önemli ayrımların olduğu tespit edilmiştir. Çizelge 5. Üst örtü materyaline Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin desimetrekaredeki kardeş sayısı (adet) üzerine etkisi. ÜÖM Desimetrekaredeki Kardeş Sayısı %100 Torf ±6.53 B* %75 Torf + %25 Leonardit ±7.90 B %50 Torf + %50 Leonardit ±6.22 A *Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir. EKD ne Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin desimetrekaredeki kardeş sayısı üzerine etkisi Çizelge 6 da verilmiştir. En yüksek desimetredeki kardeş sayısı adet ile EKD ne 500 kg/da Leonardit uygulandığında, en düşük desimetredeki kardeş sayısı ise adet ile EKD ne hiç Leonardit uygulanmadığında saptanmıştır. EKD ne 500 kg/da Leonardit uygulamasıyla diğer uygulamalar arasında desimetrekaredeki kardeş sayısı yönünden önemli ayrımların olduğu belirlenmiştir. Çizelge 6. Etkili kök derinliğine Leonardit uygulanmasının çim bitkisinin desimetrekaredeki kardeş sayısı (adet) üzerine etkisi EKD Desimetrekaredeki Kardeş Sayısı ±9.52 B* 250 kg/da Leonardit ±6.91 B 500 kg/da Leonardit ±7.48 A *Ayrı harflerle gösterilen ortalamalar arasındaki farklılıklar P<0.01 düzeyinde önemlidir. Birim alandaki kardeş sayısı çim alanlar için önemli kalite parametrelerinden biri olarak kabul edilmektedir. Dolayısıyla kardeş sayısının yüksek olması daha yoğun bitki varlığına işaret etmektedir. Leonardit uygulamalarının bu özelliği olumlu yönde etkilemiş olması ilgi çekici ve umut verici bir sonuçtur. Önemli azot içeriğine sahip Leonardit in kardeşlenmeyi etkileyerek bu olumlu etkiyi yaratmış olabileceği düşünülmektedir. Nitekim Zorer ve ark. (2004) en yüksek kardeş sayısının adet ile aylık azotlu gübre uygulandığında, en düşük kardeş sayısının ise adet ile gübre uygulanmadığında elde edildiğini rapor etmişlerdir. Değişik çim bitkilerinde desimetredeki kardeş sayısının ve derecesinin tür veya çeşit farklılığına bağlı olarak ayrımlı olabileceği bazı araştırıcılar tarafından ifade edilmiştir (Yazgan ve ark. 1992, Ekiz ve ark. 1995, Karakurt 2004). Aşık (2001) desimetrekaredeki en yüksek kardeş sayısını adet ile çay atığı kompostu uygulamasında elde etmiş, bunu adet ile Torf ve adet ile ahır gübresi uygulamaları izlemiştir. Bu konuda koşullara ve yapılan uygulamalara göre farklı sonuçlar da alınabilmektedir. Nitekim Ervin ve ark. (2008) tarafından yapılan bir çalışmada Leonardit ve Torf tan elde edilen humik asitin Poa pratensis e uygulandığında kardeşlenme üzerine önemli bir etki yapmadığı belirlenmiştir. Su Kullanım Etkinliği Üzerine Etkisi Leonardit uygulamalarının çim bitkisinin su kullanım etkinliği üzerine belirgin etkileri olmuş ve sonuçlar Çizelge 7 de gösterilmiştir. En yüksek su kullanım etkinliği g/mm.m 2 ile birinci biçimde ÜÖM %100 Torf olan ve EKD ne Leonardit verilmemiş uygulamada belirlenmiştir. En düşük su kullanım etkinliği ise g/mm.m 2 ile üçüncü biçimde yine ÜÖM %100 Torf olan ve EKD ne Leonardit verilmemiş uygulamada saptanmıştır. Genel olarak birinci biçimde ÜÖM ve EKD ne Leonardit uygulanmasına bağlı olarak belirgin farklılıkların oluşmamasına karşın, özellikle ikinci ve üçüncü biçimde ÜÖM nin yanı sıra EKD ne de Leonardit uygulandığında su kullanım etkinliğinde uygulanmayana oranla dikkate değer yükselme olduğu tespit edilmiştir.

26 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Çizelge 7. Leonardit uygulamalarının biçim dönemlerine göre çim bitkisinin su kullanım etkinliği (g/mm.m 2 ) üzerine etkisi ÜÖM EKD 1. Biçim 2. Biçim 3. Biçim ± Aaa ± Bbb ± Cbb %100 Torf 250 kg/da ± Aaab ± Baa ± Cbab %75 Torf + %25 Leonardit %50 Torf + %50 Leonardit 500 kg/da ± Aab ± Baa ± Cba ± Aaa ± Bba ± Babb 250 kg/da ± Aaa ± Baa ± Babab 500 kg/da ± Aaa ± Bba ± Baba ± Aaa ± Bab ± Cab 250 kg/da ± Aaa ± Bab ± Baab 500 kg/da ± Aaa ± Baa ± Caa *Büyük harfler biçim dönemlerine göre; küçük harfler üst örtü materyaline göre; italik yazılan küçük harfler ise etkili kök derinliğine uygulanan Leonardit miktarına göre bitkilerin su kullanım etkinliğinde meydana gelen değişimin önemlilik derecesini (P<0.01) göstermektedir. Bitki kök sisteminin iyice geliştiği ikinci ve üçüncü biçim dönemlerinde ÜÖM ne ve EKD ne Leonardit uygulanan bitkilerin su kullanım etkinliğinde uygulanmayana oranla dikkate değer yükselme olmuştur. Bu durum Leonardit in olumlu yönde etki yaptığını göstermektedir. Çim bitkileriyle ilgili olarak su kullanım etkinliği ve Leonardit arasındaki ilişkiyi irdeleyen herhangi bir kaynak bulunamamıştır. Ancak su kullanım etkinliği ve kuru madde arasındaki etkileşimi inceleyen araştırmalar mevcuttur. Nitekim Kütük ve ark. (2004) tarafından yapılan çalışmada su kullanım etkinliği arttığında kuru madde miktarının da artış gösterdiği belirlenmiştir. Buna benzer bir ilişki ayrıca azot dozları ile su kullanım etkinliği arasında da saptanmıştır. Önemli miktarda azot içeren ve yüksek hacimsel su kapsamına sahip Leonardit in uygulanmasıyla su kullanım etkinliğinin artması ve buna bağlı olarak çim bitkisinde kuru madde miktarının yükselmesine ilişkin olarak elde edilen bu veriler ile yukarıda sözü edilen çalışmanın sonuçları arasında bazı benzerlikler olduğu görülmektedir. SONUÇ ve ÖNERİLER Bu çalışmada; çim alan oluşturulması söz konusu olduğunda, doğal bir organik materyal olan Leonardit in farklı şekillerde uygulanmasının etkileri serada gerçekleştirilen pilot bir denemeyle ortaya konulmuştur. Alanında öncü bir bilimsel çalışma olması nedeniyle denemenin ilk etapta serada kontrollü koşullarda gerçekleştirilmesi amaçlanmış ve buna bağlı olarak olabildiğince hassas gözlemler, ölçümler ve analizler yapılarak net veriler elde edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen tüm veriler birlikte değerlendirildiğinde; genel olarak üst örtü materyaline %50 oranında veya etkili kök derinliğine 500 kg/da düzeyinde Leonardit uygulanmasının yararlı etkileri olduğu, özellikle çim bitkisinin gelişimi ve incelenen kalite parametrelerinde en iyi sonuçların ÜÖM %50 Torf + %50 Leonardit ve EKD ne 500 kg/da uygulamasıyla alınmış olması yüzünden Leonardit in belirtilen miktarlarda hem üst örtü materyaline (ÜÖM) hem de etkili kök derinliğine (EKD) birlikte verilmesinin faydalı olacağı sonucuna varılmıştır. Buna ek olarak üst örtü materyaline %50 oranında ve aynı zamanda etkili kök derinliğine de en azından 250 kg/da düzeyinde Leonardit uygulanmasının çim alanda kullanılacak su miktarında önemli tasarruf sağlayabileceği ve bitkilerce suyun daha etkin kullanımına katkıda bulanacağı söylenilebilir. KAYNAKLAR Arslan, M., Çakmakçı, S., Farklı çim tür ve çeşitlerinin Antalya ili sahil koşullarında adaptasyon yeteneklerinin ve performanslarının belirlenmesi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 17(1): Aşık, B. B., Çay atığı kompostunun çim alanların oluşturulmasında kullanımı. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üni., Fen Bil. Ens., Toprak ABD, Ankara. Beşkonaklı, F., Ankara koşullarında çim alanların başarı durumu ve TBMM parkı örneği. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi, Fen Bil.Ens., Toprak ABD, Ankara. Chen, Y., Aviad, T., Effects of humic substances on plant growth. In: Humic Substances in Soil and Crop Science. Selected Readings, American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, , Madison. Ervin, E.H., Zhang, X., Roberts, J.C., Improving root development with foliar humic acid applications during Kentucky bluegrass sod establishment on sand. Proceedings IInd International Conference on Turfgrass (Stier, J.C. et al., Eds.), Acta Horticulturae, pp Ekiz, H., Yazgan, M., Kendir, H., Karadeniz, N., Danimarka kökenli bazı ithal çim tohumlarından Ankara koşullarında yeşil saha tesislerinde kullanılabilecek türlerin belirlenmesinde bazı morfolojik ve fenolojik karakterler üzerinde bir araştırma. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 1401, Bilimsel Araştırma ve İncelemeler: 781, Ankara. Gökçek, Ç., Leonardit in çim alanda kullanımı. Doktora Tezi. Ankara Üni., Fen Bil. Ens., Toprak Bilimi ve Bitki Besleme ABD, Ankara. Karakurt, E., Ankara/Haymana koşullarında yeşil alan çim türlerinin bazı morfolojik ve fenolojik karakterleri. Tarım Bilimleri Dergisi, 10 (3):

27 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Kütük, C., Çaycı, G., Heng, L.K., Effects of increasing salinity and 15N labelled urea levels on growth, N uptake, and water use efficiency of young tomato plants. Australian Journal of Soil Research, 42: Lee, Y.S., Bartlett, R.J., Stimulation of plant growth by humic substances. Soil Science Society of America Journal, 40: Pal, S., Sengupta, M.B., Nature and properties of humic acid prepared from different sources and its effects on nutrient availability. Plant and Soil, 88: Yazgan, M. E., Ekiz, H., Karadeniz, N., Kendir, H., Ankara koşullarında yeşil saha tesisinde kullanılabilecek önemli çim türlerinin belirlenmesinde bazı morfolojik ve fenolojik karakterler üzerinde bir araştırma. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 1277, Bilimsel Araştırma ve İncelemeler: 710, Ankara. Yılmaz, E., Alagöz, Z., Öktüren, F., Farklı organik materyal uygulamalarının toprak agregatları üzerine etkisi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(2): Zhang, X., Ervin, E.H., Schmidt, R.E., Physiological effects of liquid applications of a seaweed extract and a humic acid on creeping bent grass. Journal of American Society for Horticultural Science, 128(4): Zorer, Ş., Hoşaflıoğlu, İ., Yılmaz, İ.H., Çim alanlarında uygun azotlu gübre uygulama zamanlarının belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 14 (1):

28 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Farklı Miktarlarda Hümik Madde Uygulamasının Farklı Tekstüre Sahip Toprakların Agregat Stabilitesi Üzerine Etkisi İrfan OĞUZ 1*, Rasim KOÇYİĞİT 1, Saniye DEMİR 1 1 Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, TOKAT Özet: Bu çalışma eğimli bir meyve bahçesinden alınan 4 farklı tekstüre sahip topraklara farklı düzeylerde hümik asit uygulanmasının toprakların suya dayanıklı agregatlarına olan etkisini araştırmak üzere yürütülmüştür. Ele alınan toprak örnekleri kumlu tın, tın, killi tın, ve killi bünyelerde, 3 tekerrürlü olarak seçilmiştir. Asit uygulaması örnek ağırlığının % ve 20 si olacak şekilde uygulanmış ve toprak ve hümik asit karışımı 64 gün süreyle inkübasyona bırakılmıştır. Bu süre içerisinde pülverize suyla ıslatılmak suretiyle numuneler tarla kapasitesinin yaklaşık % 50 nem içeriğinde tutulmuştur. Yapılan ıslak eleme ile toprak örneklerinin agregat stabilitelerindeki farklılıklar ANOVA testi ile sınanmıştır. Çalışma sonucunda humik madde uygulaması, toprakların agregat stabilitesi üzerine istatistiksel olarak bir etkide bulunmadığı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Agregat stabilitesi, toprak bünyesi, hümik asit The Effect of Different Amounts Humic Substances Applications on Aggregate Stability in Different Soil Texture Summary: This study was conducted to investigate the effect of different amounts humic acid applications on water stable aggregate for 4 different soil textures in a sloppy orchard. The soil samples which are chosen for the study were sampled for 3 replications with textures sandy loam, loam, clayloam and clay respectively. The humic acid was applied based on and 20 percent of the soil samples weight and the mixture of soil-humic acid was incubated for 64 days. The samples were kept nearly 50% of field capacity with spraying water during incubation period. The differences in the samples, which they wet sieved, were investigate with ANOVA test statistically. At the end of the study, there is no relation between humic substances and aggregate stability. Key words: Aggragate stability, soil texture, humic acid GİRİŞ Agregat stabilitesi su ve rüzgar gibi yıkıcı güçler yoluyla agregatların parçalanmasına karşı direncin ifadesidir. Sonuç olarak agregat stabilitesi toprak erozyon riskinin ve toprak strüktürünün bozulmasının değerlendirilmesinde kullanılan çok önemli bir toprak özelliğidir. Agregat stabilitesi, organik madde, bünye ve oksit içerikleri olmak üzere birçok faktöre bağlı bir özelliktir (Zhang ve Horn 2001). Organik maddenin agregat stabilitesi üzerine olumlu etkisi iyi bilinmekle birlikte (Chenu ve ark., 2000; Boix- Fayos ve ark., 2001; Six ve ark., 2004; Noellemeyer ve ark., 2008), organik maddenin agregat stabilitesi üzerine olan etkisinin farklı olduğu şeklinde çalışmalar da rapor edilmiştir. Örneğin bazı araştırıcılar organik madde ile agregat stabilitesi üzerinde pozitif korelasyon bulurlarken (Chaney ve Swift, 1984; Christensen, 1986), bazıları ise (Hamblin ve Greenland, 1977; Dormaar, 1983 ; Li ve ark., 2010) organik maddenin miktarından ziyade içeriğinin (polsakkaritler, humik asit veya fulvik asit) agregat stabilitesi üzerinde etkili olduğunu belirtmişlerdir. Mehta ve ark.,1960 ve Acton ve ark., 1963 polisakkaritlerin agregat stabilitesi ile pozitif korelasyon gösterdiğini belirtirken, Chaney ve Swift (1984, 1986) bu durumu hümik asite bağlamışlardır. Bununla birlikte Fortun ve ark., 1989,hümik asit ve fülvik asit kombinasyonunun (en etkili unsur fülvik asit olmuştur) agregat stabilitesi ile pozitif korelasyon gösterdiğini belirtmişlerdir. Ülkemiz topraklarının uzun yıllardır işlemeli tarım altında oluşu, iklim özellikleri ve hatalı insan uygulamaları sonucunda organik madde kapsamı oldukça azalmıştır. Bunun yanında sahip olduğumuz doğal leonardit yataklarının değerlendirilmesi sonucunda elde edilecek hümik asit içeriği topraklarımızın erozyondan korunması, verimliliğinin artırılması ve sürdürülebilir yönetimi için katkı sağlayabilir. Humik asit toprakta uzun süre kalmakta ve zaman içinde yavaş yavaş parçalanmaktadır. Bu çalışma bir organik materyal olan hümik asitin farklı tekstüre sahip toprakların agregat stabilitesine olan etkisini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. * Sorumlu yazar: Oğuz, İ., irfan.oguz@gop.edu.tr

29 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 MATERYAL VE METOT Araştırma Konuları Araştırmada materyal olarak % hümik asit içeren ticari bir hümik madde kaynağı kullanılmıştır. Araştırma konuları olarak, 2 mm lik elekten elenmiş 100 g hava kuru toprak örneklerinin ağırlıkları dikkate alınarak farklı oranlarda hümik madde toprağa karıştırılmıştır. Laboratuvar koşullarında yürütülen bu çalışmada 5 araştırma konusu belirlenmiştir. Bunlar; A Konusu (Kontrol) (% 0 hümik madde); B Konusu (% 2 hümik madde); C Konusu (% 6 hümik madde); D Konusu (% 10 hümik madde); E Konusu (% 20 hümik madde). Yeknesak olarak karıştırılan toprak ve hümik madde karışımı pülverize suyla zaman zaman ıslatılarak yaklaşık olarak tarla kapasitesinin % 50 sini sağlayacak şekilde sürekli nemlendirilmiştir. Örnekleme Toprak örnekleri 2014 yılı haziran ayında, Tokat yöresinde yer alan eğimli bir meyve bahçesinden alınmıştır. Meyve bahçesinde yapılan çok sayıda örneklemeyle 4 farklı tekstür sınıfları belirlenmiştir. Her tekstür sınıfı için olmak üzere 3 ayrı noktadan toprak örnekleri alınmıştır. Çalışmada, 4 farklı tekstür sınıfları ve her bir tekstür sınıfına ait 3 farklı noktadan alınmış yüzey toprak örnekleri (0-15 cm derinlik) materyal olarak kullanılmıştır. Analiz Metotları Araziden alınan toprak örnekleri oda sıcaklığında kurutulup dövülerek 2 mm lik elekten geçirilmiş ve analize hazır hale getirilmiştir. Analize hazır hale getirilen toprak örneklerinin bünyeleri Bouyocous hidrometre yöntemine göre belirlenmiştir (Gee ve Bauder, 1986). Agregat stabilitesi, ıslak eleme aletinde su ve kalgon ile dispers edilmiş 4 g toprak örneğinde elek üzerinde kalan kalgon ile muamele edilen örnek ağırlığının kalgon ve su ile muamele edilmiş örnek ağırlığına oranlanması suretiyle belirlenmiştir (Tüzüner, 1990). İstatistiki Analiz Metotları Her bir farklı tekstür sınıfında yer alan 0-15 cm derinlikten, 3 tekerrürlü olarak alınan toprak örneklerine ait agregat stabilite değerleri tek yönlü ANOVA testi ile istatiksel olarak karşılaştırılmıştır. Farklı düzeyde hümik madde uygulaması ile toprakların agregat stabiliteleri arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önemli olması durumunda LSD testi yapılması öngörülmüştür. Her bir tekstür sınıfı için uygulanan farklı düzey hümik asit miktarlarına karşılık belirlenen agregat stabilite değerleri için tanımsal veri analizi yapılmıştır. Tanımsal veri analizinde, farklı tekstür gruplarına ait belirlenmiş agregat stabilite değerleri için minimum, maksimum, aritmetik ortalama, standart sapma, varyans ve varyasyon katsayısı verileri belirlenmiştir. Araştırma Bulguları ve Tartışma Farklı miktarlarda hümik madde uygulanan toprakların bünyeleri belirlenerek Çizelge 1 de verilmiştir. Buna göre araştırma toprakları kumlutın, tın, killitın ve killi bünyededir. Toprak örneklerinin tanımlayıcı istatistikleri Çizelge 2 de verilmiştir. Araştırma topraklarının agregat stabilite değerleri killi bünyeye sahip olanlar hariç tutulacak olursa farklı bünyelerde bile olsa oldukça benzer değerler vermiştir. Kil bünyeye sahip topraklar daha fazla maksimum agregat stabilitesi vermiştir. Bir çok araştırıcı tarafından yürütülen çalışmalarda artan kil miktarı ile stabil agregatlar arasında pozitif korelasyon bulunduğu rapor edilmiştir (Demiralay, 1977). Kil bünyeye sahip toprak örneklerinin farklı düzeylerde hümik madde uygulanması durumunda varyasyon katsayısı kumlutın, tın ve killitın bünyeye sahip topraklara göre daha fazla olmuştur. Çizelge 1. Araştırmada hümik madde uygulanan toprakların kil, silt ve kum içeriği Tekstür Sınıfı Tekerrür Kil Silt Kum SL L CL C

30 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Çizelge 2. Toprakların agregat stabilite değerlerinin bazı tanımlayıcı istatistikleri İstatistiksel Değerler Tekstür Sınıfları SL L CL C Minimum 34,82 38,73 30,55 25,22 Maksimum 63,82 57,41 51,20 74,34 Ortalama 41,73 44,26 44,14 39,08 Standart Sapma 7,64 5,80 4,99 12,85 Varyans 58,38 33,63 24,92 165,08 Değişim Katsayısı 18,31 13,10 11,31 32,88 Araştırmada 14 Temmuz 2014 tarihinde, farklı bünyelere sahip topraklara % ve 20 oranlarında %65-70 oranında hümik asit içeren bir hümik madde kaynağı ilave edilmiştir. Toprak ile hümik maddenin karıştırılmasından itibaren agregat stabilite değerlerinin belirlenmesi amacıyla örneklemenin yapıldığı 15 Eylül 2014 Tarihine kadar geçen 64 günlük süreçte pülverize su uygulamalarıyla toprakların yaklaşık tarla kapasitesinin % 50 nem içeriğinde tutulmasına çalışılmıştır. Toprakların nem içeriğini korumak amacıyla 12 kez her araştırma konusuna eşit olacak düzeyde pülverize su uygulanmıştır. Su uygulaması yapılırken agregatların parçalanmasını engellemek amacıyla su pülverize olarak sprey halinde uygulanmıştır. 18 Eylül 2014 Tarihine kadar toprak örneklerinin laboratuvar ortamı nem içeriğiyle dengeye gelmesine izin verilmiş ve agregat stabilite değerleri belirlenmiştir (Çizelge 3). Elde edilen agregat stabilite değerlerine yapılan tek yönlü ANOVA testi sonuçlarına göre farklı düzeyde uygulanmış hümik madde düzeylerinin hiç biri farklı bünyeler üzerinde agregat stabilite değerleri üzerinde istatistiksel olarak bir farklılığa neden olmayıp aynı grup içinde yer almışlardır. Çizelge 3. Farklı tekstür sınıflarında hümik madde uygulamasının agregat stabilitesine etkisi Konular Tekstür Sınıfı SL L CL C A 41,08 a 40,97 a 43,64 a 37,05 a B 40,51 a 46,51 a 43,81 a 35,10 a C 38,42 a 42,13 a 45,10 a 41,92 a D 38,99 a 41,83 a 40,77 a 31,76 a E 49,63 a 49,85 a 47,38 a 49,55 a Araştırmada toprağa organik materyal olarak uygulanan hümik maddenin, agregasyonu geliştirerek belli düzeyde stabil agregat miktarını artırması beklenirken 64 günlük süreçte agregatlar üzerinde böyle olumlu bir etki gözlenememiştir. Bu durum araştırma topraklarının yeterli stabil agregat geliştirebilmeleri için hümik madde uygulamasını takiben geçen 64 günlük sürenin yeterli olamayacağına bağlanabilir. Zira organik madde biyolojik değişime uğramaksızın tek başına kendisi toprak agregasyonu üzerinde etkin değildir. Mikroorganizmalar da enerji kaynakları olan organik maddelerin yokluğunda, agregasyon üzerinde bir etkinlik gösteremezler. Toprağa organik maddelerin karışmasından sonra mikroorganizmaların faaliyet ve sayısında büyük artış olur. Mantarlar ve aktinomisetler miseller geliştirirler. Mikroorganizmaların metabolizma faaliyetleri sonucunda kompleks organik moleküller sentezlenirler. Organik materyallerin parçalanması sonucunda ortaya çıkan ayrışma ürünleri, toprakta bırakılırlar. Bütün bunların sonucunda stabil toprak agregatları oluşurlar (Demiralay, 1977). Humik asit organik materyalden elde edilen sulu bir eksrat olduğundan suda çözülen organik karbon miktarı oldukça yüksektir, mikroorganizmalar suda çözülebilir organik karbon kaynaklarını hızla tüketerek kullanmakta ve açığa çıkan ara ürün miktarının daha az olmasına neden olmaktadır. Mikrobiyal ara ürünlerin az olması agregat oluşumunu olumsuz yönde etkileyebilir. Topraklarda suya dayanıklı agregat oluşumunda organik maddenin mikrobiyal aktiviteyi teşvik ederek oluşturduğu dolaylı olumlu etki için 64 günlük inkübasyon süresi yeterli olmamış ve yapılan uygulamalar agregat stabilitesi üzerinde bir etkiye neden olmamıştır. Farklı bünyelerde de benzer etki görülmüştür. SONUÇ ve ÖNERİLER Farklı tekstüre sahip toprak örneklerine uygulanan farklı oranlardaki hümik maddenin toprakların agregat stabilitesine etkilerinin araştırıldığı bu çalışmada 64 günlük uygulama süresinin stabil agregat geliştirebilmek için yeterli olmadığı belirlenmiştir. Organik materyaller agregatları kendileri doğrudan geliştirmekten ziyade mikrobiyal aktiviteye olumlu etkileriyle katkı sağlarlar. Bu olumlu etki, organizmaların hücreleri ve liflerinin mekaniksel

31 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 bağlayıcı etkisi, mikroorganizmaların sentezleme ürünlerinin yapıştırıcı etkisi ve organik maddenin ayrışma ürünlerinin bağımsız veya birlikte stabilize edici etkisi sayesinde görülmektedir. Yanlızca hümik madde uygulanması durumunda olumlu bir etki beklenebilmesi için ele alınan 64 günlük çalışma süresinin yeterli olmadığı söylenebilir. Ayrıca humik madde uygulamasıyla yeterli mikrobiyal ara ürünlerin oluşmamış olması da agregat oluşumunu olumsuz yönde etkilemiş olabilir. Agregatlaşmada etkili makro canlıların çalışma materyallerinde bulunmayışı da hümik maddenin tek başına yeterli agregatlaştırıcı etkiyi gösterememesine neden olmuş olabilir. Benzer çalışmalarda daha uzun süreler için agregat stabilitesinin araştırılması ve toprakta mevcut bakteri, mantar ve aktinomisetlerin cins ve miktarlarının belirlenmesi ve solucan gibi makro canlıların da yer aldığı doğal koşullarda yürütülmesi hümik maddenin agregasyon üzerine olan etkisini daha belirgin olarak ortaya koyacaktır. KAYNAKLAR Boix-Fayos, C, Calvo-Cases, A., Imeson, A. C. Soriano- Soto, M. D., Influence of soil properties on the aggregation of some Mediterranean soils and the use of aggregate size and stability as land degradation indicators. Catena, 44: Chaney, K., Swift, R. S., The influence of organic matter on the stability of some British soils. Journal of Soil Science, 35, Chaney, K., Switt, R. S., Studies on aggregate stability. II. The effect of humic substances on the stability of re-formed aggregates. Journal of Soil Science, 37: Chenu, C. Y, Bissonnais, L., Arrouays, D., Organic matter influence on clay weftability and soil aggregate stability. Soil Science Society of America Journal, 64, Christensen, B. T. (1986). Straw incorporation and soil organic matter in microaggregates and particle size fractions. Journal of Soil Science, 37: Demiralay, İ., Toprak Fiziği Ders Notları (Basılmamış). Erzurum. Doormar, J. F., Chemical properties of soil and water-stable aggregate after sixty-seven years of cropping to spring wheat. Plant and Soil, 75: Six, J., Bossuyt, H., De Gryze, S., Denef, K., A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics. Soil & Tillage Research, 79: Fortun, C, Fortun, A., Almendros, G., The effect of organic materials and their humified fractions on the formation and stabilization of soil aggregates. The Science of the Total Environment, 81/82: Gee, G.W., Bauder, J.W., Particle size analysis. In A. Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis (pp ). Part 1,2nd ed. Agron. Mongr. 9. ASA, Madison, WI. Hamblin, A. R., Greenland, D. J., Effect of organic constituents and complexing meml ions on aggregate stability of some East Anglian soils. Journal of Soil Science, 31: Li, H., Chun, Y. W., Wen, F. T, Hong, Q. H., Chong, F. C, Ming, K. W., Distribution of organic matter in aggregates of eroded Ultisols, Central China. Soil & Tillage Research, 108: Noellemeyer, E., Frank, F., Alvarez, C, Morazzo, G., & Quiroga, A., Carbon contents and aggregation related to soil physical and biological properties under a land-use sequence in the semiarid region of central Argentina. Soil & Tillage Research, 99: Tüzüner, A., Toprak ve Su Analiz Laboratuvarları El Kitabı. Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı, KHGM, Ankara, 375s. Zhang, B., Horn, R., Mechanisms of aggregate stabilization in Ultisols from subtropical China. Geoderma, 99:

32 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Batı Karadeniz Mor Çiçekli Orman Gülü Topraklarında Fizikokimyasal Özelliklerinin Bazı Meşcere Unsurları Yönünden Algoritma Hiyeraşik Cluster (AHC) Yöntemi İle Kümeleme Analizlerinin Yapılması Ali GÜREL 1*, Mehmet ÖZDEMİR 1, Mesut TANDOĞAN 1, Ayhan HORUZ 2, Kaan POLATOĞLU 3, Ahmet TUTAR 4 1 Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, İstanbul 2 Ondokuzmayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Besleme Bölümü, Samsun 3 İstanbul Kemerburgaz Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Analitik Kimya ABD, İstanbul 4 Sakarya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Sakarya Özet: Bu çalışmada, Batı Karadeniz Bölgesindeki (Düzce ve Sakarya illeri) mor çiçekli ormangülü (Rhododendronponticum L.) alanlarındaki 27 adet lokasyondan alınan toprak ve humus örneklerinde 3 tekrarlı ölçülen; O2 horizonuna ait 13; A1 horizonuna ait 12 fizikokimyasal özellik yönünden aynı yapıyı gösteren gurupların belirlenmesine çalışılmıştır. Kümeleme analizi için Algoritma Hiyerarşik Cluster (AHC) yöntemi kullanılmıştır. 27 adet lokasyon iki farklı toprak horizonunda (A1, O2)meşcere tipi, bakı ve yükselti basamaklarına göre kümelere ayrılarak analiz sonuçları değerlendirilmiştir. Özellikle lokasyonlarda O2 ile A1 horizonu arasında; humik madde bakımından belirgin farklılıklar bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Kümeleme, analiz, humik madde, AHC Western Black Sea Purple Rose Floral Forest Stand Factors Some of the Physicochemical Properties of the soil Direction Algorithm Hierarchic Cluster (AHC) Method of Making the Cluster Analysis Abstract: In the this study, Western Black Sea Region (Düzce and Sakarya provinces) purple flowered forest rose (Rhododendronponticum L.) in soil and humus samples taken from 27 locations in the area repeatedly measured 3; 13 of O2 horizons; A1 horizon in terms of the physicochemical properties of 12 were studied to determine the groups showed the same structure. Hierarchic Cluster Analysis Algorithm for Clustering (AHC) methods were used. 27 locations in two different soil horizons (A1, O2) stand type, exposure and analysis of results is divided into clusters according to elevation levels were evaluated. Especially in locations across the horizon with O2 A1; significant differences were found in terms of humic substances. Key words: Clustering, analysis, humic substance, AHC GİRİŞ Ormangülleri (Rhododendronponticum L.) genellikle kayın ormanlarında alt flora olarak bulunurlar. Türkiye de batıda Istranca dağlarından başlayıp, doğuda doğu Karadeniz kıyı dağlarına kadar, dağların kuzey yamaçları boyunca yayılışını sürdürür (Horuz, A. ve ark., 2012). Dikey yöndeki dağılışı çoğu yerde deniz seviyesi ile 1800 metre yükseklik arasında olmakla beraber nadiren 2000 metre yüksekliklere de erişir. Yükselti arttıkça yaşam koşulları zorlaşan ormangüllerinin boyutları 1-2 m ye kadar düşer (Avcı, 2004). Ormangülleri yayılış alanında hem diğer bitkilerin gençleşmesine engel olur ve hem de kısmen toprak faunasının fakirleşmesine yol açarak organik materyalin üst toprakta litter örtüsü şeklinde birikmesine neden olurlar. Bu örtünün zamanla ayrışması sonucu humusça zengin topaklar oluşur (Şahin ve Cevahir, 1991; Atalay, 1992). Dünyada humusca zengin orman toprakları peatya damuck topraklar olarak isimlendirilmekte olup bu alanların geniş ölçüde soğuk kuzey ülkelerinde ve tropik bölgelerde yoğunluk kazandığı belirtilmiştir (Andriesse, 1988). Bu gibi yerlerde oluşan orman peatleri oluşum gösterdikleri koşullar ve botaniksel bileşimleri nedeniyle nispeten homojen bir yapıya, çok yüksek por hacmine ve organik madde kapsamına, düşük ph ve tuz içeriğine sahiptirler (Çaycı ve Munsuz, 1990). Türkiye nin kuzey kıyılarını bir kuşak halinde kaplayan ormangülleri orman turba larını oluşturması açısından oldukça dikkat çekicidir. Çünkü Ormangülü nün kalın ve etli yaprakları toprağa intikal ettikten sonra organik maddece zengin bir tabaka oluşturmakta ve litterleri (yaprak döküntüleri) humifikasyon ile humik (humin) maddelere dönüşmektedir (Horuz ve ark., 2012).Toprak organik maddesi humin (humik madde) ve humin olmayan maddeler olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Humin maddeler içerisinde humik asit, fulvik asit ve himatomelanik asitler bulunur. Humin olmayan maddeler organik madde içerisinde var olan ölü organizma artıkları ile bunların polimerize olmamış ayrışma ürünlerini oluşturur (Orlov, 1975; Sezer, 1991; Sağlam, 1997). Parçalanmanın çok yavaş olduğu soğuk * Sorumlu yazar: Gürel, A., aligurel@ogm.gov.tr

33 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 iklim, suya doygun veya boğulu şartlarda ise turbalar (peat) oluşur (Schachtschabel ve ark. 1993). Bu çalışmada, %10 kapalılık derecelerindeki kayın meşcereleri altındaki ormangülü formasyonlarında; humus horizonu (O2) ve A1 horizonundan alınan toprak örnekleri, Algoritma Hiyeraşik Cluster (AHC) kümeleme analiz yöntemi kullanılarak meşcerelerde bakı ve yükselti silvikütürel unsurlarına göre değerlendirilmiştir. MATERYAL VE METOD Humus ve toprak örneklerinin alındıkları yerler Batı Karadeniz bölgesi %10 kapalılıktaki Kayın meşçereleri altındaki diri örtü formundaki ormangülü mor çiçekli ormangülü (RhododendronPonticum L) lokasyonlarına ait humus örnekleri Jackson 1958 tarafından bildirildiği şekilde toprağın humus katmanından 3 ayrı yerden alınmıştır. Toprak örnekleri ise Webster ve Oliver 1990 ın bildirdiği şekilde humus katmanın bittiği yerden itibaren lik cm toprak derinliğinden alınmıştır (Horuz ve ark., 2012). Humus örneklerinin alındıkları yerler; rakım, koordinatlar, bitki örtüsü ve bakı olarak Çizelge 1 de verilmiştir. Örneklerin alındığı yerlere ilişkin rakım ve koordinatlar CPS ile belirlenmiştir (Horuz ve ark. 2012). Humus ve toprak örneklerinde belirlenen fiziksel ve kimyasal analizler Batı Karadeniz bölgesi mor çiçekli ormangülü plantasyonlarının humus katmanından (O2) alınan örneklerde ph ve EC (tuz ) saturasyon çamurunda (Richard, 1954); KDK (katyon değişim kapasitesi) sodyum ile saturasyon (NaOAC, ph=8,2) yöntemiyle belirlenmiştir (Kacar, 1994). STK (su tutma kapasitesi) humus örneklerinin su ile doygun hale getirilmesinden sonra ortamdaki fazla suyun yerçekimi ile süzülmesinden sonra humik madde + tutulan suyun gravimetrik olarak ölçülmesi ile belirlenmiştir (Labuschange ve ark., 1995). Humus örneklerinde organik karbon 750 C de kül fırınında yakılarak gravimetrik olarak, organik madde ise Walckley Black metoduna göre belirlenmiştir (Kacar, 1994) (Nelson and Sommers, 1982). Örneklerin humik asit kapsamı uluslararası humik maddeler birliği (IHSS) tarafından tavsiye edilen ekstraksiyon, fraksiyonlara ayırma ve saflaştırma teknikleri kullanılarak (Schnitzer ve Khan, 1972); fulvik asit kapsamı XAD ile saflaştırma ve soğuk kurutma metodu ile belirlenmiştir; (Thurman ve Malcolm, 1981). İstatistiksel analizler MİNİTAB paket programıyla yapılarak, Yurtsever (1984) e göre değerlendirilmiştir (Horuz, A. ve ark. 2012). Toprak örneklerinin humik madde ve humik asit kapsamı uluslararası humik maddeler birliği (IHSS) Çizelge 1. Örnekleme Alanları tarafından bildirilen ekstraksiyon, fraksiyonlara ayırma ve saflaştırma teknikleri kullanılarak (Schnitzer ve Khan, 1972; Stevenson, 1982); fulvik asit kapsamı XAD ile saflaştırma ve soğuk kurutma metodu ile belirlenmiştir; (Thurman ve Malcolm, 1981). İstatistiksel analizler Yıldız ve Bircan (1991) e göre yapılmıştır (Horuz ve ark. 2012). AHC analizlerinde; AHC analysis was performed using XLSTAT program trial version (Addinsoft, New York- U.S.A.) kullanılmıştır. BULGULAR ve TARTIŞMA Humus horizonunun (O2) bazı humus franksiyonlarınn AHC yöntemine göre guruplandırılması ve silvil kültürel yönden değerlendirilmesi Humus horizonundan alınan humus örneklerinde yapılan AHC analizlerde %99 benzerlik bulunmuştur (Çizelge 1). Örnek alınan lokasyonlarda, orman gülü, Kayın meşçerelerinin, meşcere diri örtüsü formundadır. Bu durum orman litteri yıl boyunca gölgeli ve nemli bir ortamda bulunduğundan lokasyonların benzerlik gösteren oranı %99 olarak analiz edilmiştir. Ormangülleri yayılış alanında hem diğer bitkilerin gençleşmesine engel olur ve hem de kısmen toprak faunasının fakirleşmesine yol açarak mikro organizma faaliyetlerinin azalması sonucu ayrışma organik materyalin üst toprakta litter örtüsü şeklinde birikmesine neden olurlar. Bu örtünün zamanla ayrışması sonucu humusca zengin topaklar oluşur (Şahin ve Cevahir,1991); Atalay, 1992). Bu nedenlerle, diri örtü formundaki ormangülü lokasyonlarının, süreklilik gösteren ve humik madde içerikleri yükselti ve meşcere bakısı yönünden %99 homejen bulunmuştur. Toprak örneklinin humik madde durumunun AHC yöntemine göre gruplandırılması ve değerlendirilmesi. Mor çiçekli ormangülü toprak örneklerinin humik madde, humik asit ve fulvik asit kapsamı sırasıyla % 1, , %0,35-2,09, %0,74-4,69 arasında değişirken, ortalama %3,21, 1,03, 2,18 olduğu bulunmuştur. Toprak örneklerinin düşük ph ve yüksek organik madde içeriğine bağlı olarak yarayışlı Fe içeriğinin yüksek olduğu bulunmuştur (Çizelge 3) (Horuz ve ark. 2012). Toprakların humik asit içeriği ve HA/FA oranı ile yarayışlı Fe içeriği arasında önemli (P<0,05) r= pozitif ilişkilerin bulunması bu teorileri desteklemektedir (Horuz ve ark. 2012) (Çizelge 3).

34 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 No Örnekalınanyer* Koordinatlar Rakım M No Örnek alınan yer* Koordinatlar Rakım M 1 Melen Y:36T Geyve Y:36T Düzce-Gümüşova X: Sakarya-Geyve X: GüneyDokurcun Y:36T Demirköy(Kadınkule) Y:36T Sakarya-Akyazı X: Kırklareli-Demirköy X: Taşburun Y:36T Sapanca Y:36T Sakarya-Akyazı X: Sakarya-Sapanca X: Doğançay Y:36T Gölyaka (Kardüzü) Y:36T Sakarya-Geyve X: Düzce-Gölkaya X: Göktepe Y:36T Yuvacık Y:36T Sakarya-Karapürçek X: Kocaeli-Adapazarı X: HendekMerkez Y:36T Pamukova Y:36T Sakarya-Hendek X: Sakarya-Pamukova X: Aksu Y:36T Karadere Y:36T Sakarya-Aksu X: Düzce-Yığılca X: Düzce Y:36T Dokurcun Y:36T Düzce-Merkez X: Sakarya-Akyazı X: Karapürçek Y:36T Çayıroğlu Y:36T Sakarya-Karapürçek X: Zonguldak-Ereğli X: Deredibi Y:36T Çakmaktepe Y:36T Düzce-Akçakoca X: Kırklareli-Demirköy X: Kurtköy Y:36T Akyazı Y:36T Sakarya-Hendek X: Sakarya-Akyazı X: Suadiye-Gölcük Y:36T Karasu Y:36T Kocaeli-Sakarya X: Sakarya-Karasu X: Gümüşdere Y:36T Karadere Y:36T Sakarya-Pamukova X: Sakarya-Hendek X: Kocaeli Y:36T Sakarya-Kocaeli X: * Orman işletme müdürlüklerine bağlı orman işletme şefliklerini göstermektedir. Çizelge 2. AHC Dendogramı Ayrıca, toprak örneklerinde kum içeriği ile Fe içeriği arasında r=0,131 pozitif korelasyon bulunmuştur. Kil ve silt içeriği arasında ise negatif korelasyon ( r= -0,148, - 0,062) bulunmuştur (Çizelge 3). Toprak örneklerinde HA/FA oranı 0,231,16 arasında değişirken, ortalama 0,52 olarak bulunmuştur. (Schachtschabel ve ark. 1993) orman topraklarının fulvik asit içeriğinin humik asit içeriğinden fazla olduğunu bildirmişlerdir. Humikasit bazik ortamda suda çözünebildiğinden fulvikasit in demir konsantrasyonlarından etkilenmeden (şelatasyon) su ile toprakta mobilize olabileceği düşünülmüş; bu mobilizasyon olayını açıklamak için, toprak örneklerinin bazı fizikokimyasal özelliklerini kum, silt, kil, HA/FA değerleri yönünden AHC analizleri yapılmış; bu analizlerinin dendroglamları

35 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 değerlendirilerek toprak örneklerinin demir konsantrasyonları değerleri ile birlikte AHC Dendrogramı analiz oluşturulmuştur (Çizelge 2). AHC dendrogramlarında HA/FA oranı farklı değerler aldığı görülmektedir (Çizelge 2). Dendrogramlar ile oluşturulan Çizelgeye; toprak örneklerinin demir içeriklerine göre birlikte değerlendirildiğinde; demir içeriğinin maksimum değer aldığı (756,34) 12 numaralı toprak örneğinde HA/FA oranının maksimuma yakın değer aldığı (1,04), demir içeriğinin minimum değer aldığı (150,70) 1 numaralı toprak örneğinde ise HA/FA oranının minimum değer aldığı (0,23) görülmektedir. Bununla birlikte AHC dendrogramlarında aynı küme içerisinde yer alan örneklerin, Fe konsantrasyonlarının yüksek olanlarının HA/FA oranı en yüksek değerler aldığı; kum içeriğinin birbirine yakın olan örneklerin de benzer şekilde Fe konsantrasyonunun artışına bağlı olarak HA/FA oranının yüksek değerler aldığı görülmektedir. Bu olay, fulvikasit in orman topraklarında su ile mobilize olabildiğini göstermektedir. Ancak bu konuda ileri düzeyde araştırmalar yapılmalıdır (Çizelge 1). Çizelge 3. Fe (meq) için korelasyon katsayıları çizelgesi (r) HM HA FA HA/FA PH EC OM KDK KUM SİLT KİL R r(p=0.05 R r(p=0.05) r R r r R r r Fe 0,086 0,383-0,063 0,431-0,117 0,275 0,337 0,173 0,131-0,062-0,148 Çizelge 4. AHC Dendogramları analizi KUM HA/FA Fe KUM HA/FA Fe KUM HA/FA Fe NO % % meq NO % % meq NO % % meq 13 36,45 0,44 736, ,93 0,41 279, ,38 0,6 474, ,31 0,5 579,2 9 45,73 0,24 570, ,92 0,53 313, ,61 0,33 425, ,05 0,37 548, ,47 0,41 409, ,91 0,79 736, ,79 0,79 706, ,84 0,54 321, ,45 0,37 569, ,86 0,6 519, ,54 0,31 357, ,76 0,4 337, ,38 1,16 432, ,07 1,04 756, ,68 0,46 571, ,45 607, ,46 0,48 512, ,06 0,42 752,8 8 23,46 0,39 387, ,61 0,53 292, ,28 0,23 150, ,7 0,86 798, ,61 0,33 425,56 Çizelge 5. AHC Dendogramı

36 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Sikhote Alin Range farklı yükseklikteki bölgelerinde, orman topraklarından lysimetric sularda infrared absorption spectra ile yaptıkları çalışmalarda; orman toprak suyunda fulvik asit miktarının daha fazla olduğunu bildirmişlerdir (Lustenko et. al. 2014). Dinç (1974) Çukurova bölgesi organik topraklarının yüzey horizonlarında humik asit ve fulvik asit oranının %0,07-2,14gibi çok geniş aralıklarda değiştiğini bildirmiştir. Bu nedenle bu konuda farklı ağaç türü, meşcere kuruluşu, bakı, yükseklik koşullarında yeni araştırmaların yapılması gerektiğini göstermektedir SONUÇ Batı Karadeniz Kayın meşcereleri altındaki diri örtü formundaki orman gülü lokasyonlarının organik horizonlardan alınan humus örneklerinde yapılan fiziksel ve kimyasal ölçümlerin AHC yöntemi ile yapılan analizlerde %99 benzerlik bulunmuştur. Bu sonuçlar; humus horizonlarındaki humik madde yapılanmalarının homojen olduğunu, meşcere bakısı ve yükseltisi yönünden etkilenmediğini göstermektedir. Toprak örneklerinde fulvik asitler humik asitlere oranla daha fazla bulunması; orman topraklarında fulvikasit in su ile mobilize olabildiğini ve orman topraklarında bitki beslenmesi ve bitki sağlığı açısından fulvik asidin daha önemli olabileceğini göstermektedir. Bu nedenle silvikültür uygulamalarında fulvik asidin önemli olduğu; yeni araştırmalar yapılması gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Ayrıca ağaçlandırma uygulamalarında diri örtü temizliği yapılırken humus horizonunun mutlaka korunmasının; orman topraklarının humik madde içerikleri açısından çok önemli olduğu göstermektedir. KAYNAKLAR Andriesse J.P Nature and management of tropical peat soils. FAO Soils Bulletin No. 59, United Nations, Rome, 165. Avcı, M., Ormangülleri (Rhododendron L.) ve Türkiye deki Doğal Yayılışları, İstanbul Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Coğrafya Bölümü, Coğrafya Dergisi, 12; Çaycı G., Munsuz N Orta Anadolu Bölgesi ndeki Peat Materyallerinin Bitki Yetiştirme Ortamı Olarak özelliklerinin Saptanması Üzerine Bir araştırma. Doğa Tr. J. of Agriculture and Forestry 14: Dinç, U., Çukurova bölgesi organic topraklarının jeogenesisi, pedogenesisi, morfolojik özellikleri ve sınıflandırılması üzerine bir araştırma. Doktora Tezi. Ç.Ü. Zir. Fak. Adana. Horuz, A., Korkmaz, A., Dizman, M., Tutar, A., Karaman, M.R., Karakaya, S., Batı Karadeniz Bölgesi Mor Çiçekli Ormangülü Plantasyonlarında Gelişen Humusun Bazı Fizikokimyasal Özellikleri ve Humik Madde Potansiyeli. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, : Horuz, A., Korkmaz, A., Karaman, M.R., Dizman, M., Tutar, A., Karakaya, S., 2012.Batı Karadeniz Mor Çiçekli Ormangülü Topraklarının Humik Madde Durumu ve Bunların Bazı Fizikokimyasal Toprak Özellikleriyle Olan İlişkileri. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, : Horuz, A., Korkmaz, A., Dizman, M., Tutar, A., Karaman, M.R., Karakaya, S., Batı Karadeniz Bölgesi Mor Çiçekli Ormangülü Plantasyonlarında Gelişen Humusun Bazı Fizikokimyasal Özellikleri Arasındaki İlişkiler. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, : Horuz, A., Korkmaz, A., Dizman, M., Tutar, A., Karaman, M.R., Karakaya, S., Batı Karadeniz Mor Çiçekli Ormangülü Topraklarının Humik Madde İle Besin Element İçeriği Arasındaki İlişkiler SAÜ Fen Ed. Dergisi, : Jackson, M Soil chemical analysis. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, USA. p Kacar, B., Bitki ve toprağın kimyasal analizleri: III. Toprak Analizleri. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları No:3, Ankara. Labuschange, P.,Eicker A., Van Greuning, M Casing Mediums for Agaricus Bisporus Cultivation in South Africa. A preliminary report. In: Elliott, T.J. (Ed), Mushroom Science XIV, Science and Cultivation of Edible Fungi, Balkema Rotterdam (1): Nelson, D.W., Sommers L.E., Total carbon, organic carbon, and organic matter. p Methods of Soil Analysis, Part.2. Chemical and Microbiological Properties. Agronomy Monograph No:9, (2. Ed). ASA-SSSA, Madison, Wisconsin. USA. Orlov, D.S., Problems of Identification and Nomenclature of Humic Substances, 4, Pochvovedenie, 48, Richard, L.A., Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. US Dept. Agr. Handbook 60: Schachtschabel, P., Blume, H.P., Brümmer, G.B., H. Hartge, K., Schwertmann, U., Toprak Bilimi. Çevirenler (Özbek, H., Kaya, Z., Gök, M., Kaptan, H.). Ç.Ü. Ziraat Fak. Genel Yay. No. 73. Adana. Schnitzer M., Khan S.U Humic substances in the environment. Marcel Dekker. NewYork, 317. Stevenson, F. J Humus Chemistry. Genesis, Composition, Reactions. John Wiley and Sons, New York. 443 p. Sezer, Y Toprak Kimyası. Atatürk Üniv. Ziraat. Fak. Yay. No:127: Şahin, A., Cehavir, G., Mor çiçekli ormangülü (Rhododendronponticum L.) ve kimyasal mücadele metodları. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi 74:

37 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Thurman, E.M., Malcolm, R.L Preparative isolation of aquatic humic substances. Environ. Sci. Technol. 15: Lustenko, T.N., Arzhanova, V.S., Bratskaya, S.Yu., Dissolved organic matter in lysimetric water of mountain forest soils in the southern Sikhote Alin. Eurasian Soil Science, 47 (6): Webster, R., Oliver, M.A., Statistical methods in soil and lands Resource Survey. Oxford university Press, U.K. 319 p. Yıldız, N., Bircan, H., Uygulamalı istatistik. Atatürk Üniversitesi Yay. No: Yurtsever, N Deneysel istatistik Metotları. T.C. Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları: 121, Ankara.

38 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Riva Orman İşletme Şefliği (İstanbul) Kestane Meşcerelerinde Görülen Hipovirulent Kestane Dal Kanseri (Cryphonectria parasitica (Murrill) Barr) Gelişiminin Bazı Meşcere Özellikleri ve Humik Madde Acısından Değerlendirilmesi Mehmet ÖZDEMİR 1*, Mesut TANDOĞAN 1, Ali GÜREL 1, Vedat ASLAN 1, Ahmet TUTAR 2 1 Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, İstanbul 2 Sakarya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Sakarya Özet: Kestane ormanlarının doğal yayılış alanlarındaki yetişme ortamı koşullarında kestane toprağının, hümifikasyona bağlı karakteristik özellikleri bulunmaktadır. Meşcere dinamiklerini oluşturan bazı parametrelerin de bu karakterizasyonun oluşmasında önemli bir rol oynadığı ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada Riva Orman İşletme Şefliğinde kestane dal kanseri görülen ve etkisi yoğun bir şekilde devam eden alanlar, mantarla mücadele halindeki alanlar ile hipovirulent gelimi sağlamış alanlardaki meşcere özellikleri ile hümik madde miktarı ve içerikleri ele alınmıştır. Meşcere yapısı hümik maddenin oluşumu üzerinde etkili olurken, meşcerede koşulların iyileşmesiyle birlikte hipovirulent gelişimi üzerinde olumlu etki yaptığı da görülmektedir. Topraktaki humik madde oranı bakımından yapılan analiz sonuçlarına göre; hipovirulent gelişimi görülmeyen (hastalıklı) alanlarda topraktaki humik madde oranının O2 horizonunda % 0.23, A1 horizonunda % 0.11; mücadelenin devam ettiği sahalarda O2 horizonunda % 0.48, A1 horizonunda % 0.18 ve hipovirulent geliştirmiş (daha sağlıklı) alanlarda O2 horizonunda % 1.05; A1 horizonunda % 0.95 olduğu görülmektedir. Örnek alanlardaki meşcere özellikleri ve toprak örneklerine göre, humik madde miktarının hipovirulent gelişimi üzerine etkili olduğu ortaya çıkmaktadır. Hastalıklara karşı doğal çözümlerin geliştirilmesi bakımından bu konuda daha fazla araştırmanın yapılmasının yararlı olacağı düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Kestane, hipovirulent, meşcere, hümik madde Evaluation in Terms of Humic Substances and Some Stand Properties of Hypovirulent Fungus Emerged on Chestnut Stands in the Riva Forest Subdistrict Directorate (Istanbul) Abstract: Soil situated in the habitat conditions in natural distribution area of the chestnut forest has characteristics due to humification. It is seen that some of the parameters forming the dynamics of the stand play an important role for creating this characterization. In this study, the amount of humic substances with stand characters in the fields developed hypovirulent, competing again the fungus and ongoing heavily effects and having chestnut blight are examined. Being affects the range the formation of HS of stand structure; it is seen that positive effect on hypovirulent development as a result of the improvement of conditions of stands. According to the results of analysis made in terms of humic substances ratio in soil; it is seen that the ratio of humic substance is 0.23 % in O2 horizon, 0.11 % in A1 horizon in non-hypovirulent (diseased) areas; 0.48 % in O2 horizon, 0.18 % in A1 horizon in the field continuing to fight against the disease; 1.05 % in O2 horizon, 0.95 % in A1 horizon developed hypovirulent (more healthy) areas. When the results of soil analysis and stand characteristics examined in the plot areas, it is emerged that hypovirulent is more evident with the increase of the amount of humic substances. It is thought that it would be useful to conduct more research in this issue for the development of a natural solution against disease. Key words: Chestnut, hypovirulent, stand, humic substance GİRİŞ Ormanlar içinde barındırdıkları canlı ve cansız varlıkların birbirleriyle etkileşim içinde bulundukları yaşayan ekosistemlerdir. Bu ekosistemler zaman zaman çeşitli biyotik ve abiyotik faktörlerin etkisi altında kalmaktadır. Ormanlara üzerinde popülasyonlarını arttırarak etkili olan canlı faktörlerin başında böcek ve mantar zararlıları gelmektedir. Bu zararlıların etkilerini ortadan kaldırmak, azaltmak ya da kabul edilebilir düzeylere indirmek bilim insanlarının çalışma konularını oluşturmaktadır. Orman ekosistemi gibi çok karmaşık bir yapının araştırılması, çok değişik disiplinlerin bir araya gelerek yeni bakış açıları ile problemlerin çözümüne katkı sağlamalarını gerektirmektedir. Dünyada kestanenin doğal yayılım alanları, Doğu Asya (Çin, Kore, Japonya), Türkiye, Güney Avrupa ve Kuzey Amerika dır. Daha ziyade Kuzey Yarım Küre de yerli türleriyle birlikte kestane ormanları şeklinde doğal olarak yetişmektedir. Ağırlıklı olarak kestane yetişen başlıca ülkeler Çin, Kore, Japonya ve Akdeniz ülkeleridir. Akdeniz havzasında yer alan ülkemizde ise Anadolu nun Karadeniz, Marmara ve Ege bölgeleri gibi nemli koşullara sahip orman alanlarında Castanea sativa Mill (Anadolu Kestanesi) türü doğal olarak yetişmektedir (Subaşı, 2004). Kestane, bir ılıman iklim meyvesi olup, paleoboral orman aleminin bitkilerindendir (Bulut, 2006). Dünyanın değişik iklim bölgelerinde özellikle de ılıman iklimlerin Atlantik tipi, karasal tip ve Akdeniz tipinin yayılış alanlarında, doğal olarak yetişmektedir (Doğanay, 2007). Nemli ve ılıman iklim özelliklerini seven bu ağaç türü, kışın yapraklarını döker ve dinlenme dönemine girer. Kış dinlenme döneminde -35 C sıcaklığa kadar dayanabilmektedir. Sıcaklığın ani düşmesi, gövde ve dallarda don çatlakları meydana getirir. İlkbahar donlarına karşı hassas olmasına karşın, *Sorumlu yazar: Özdemir, M., mehmetozdemir@ogm.gov.tr

39 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 çiçek açma dönemi geç olduğundan (Mayıs sonu veya Haziran ayı içerisinde) genellikle zarar görmez. Yaz aylarında görülen yüksek sıcaklıklardan değil kurak geçen mevsimlerden etkilenir ve zarar görür. Çünkü sıcaklık fazla olduğu zaman meyvelerin içi iyi gelişmez ve buruşuk kalır (Özçağıran, ve ark., 2007). Kestane kazık köklü bir bitki olduğundan, toprağın gevşek yapılı ve derin olması gerekir (Soylu, 2004). Köklerin derinlere kadar gitmesi nedeniyle çatlaklar arası toprakla dolmuş kayalık arazilerde de yetişebilmektedir. Daha çok volkanik kökenli potasyumca zengin asitli topraklar üzerinde iyi bir gelişim imkanı bulmaktadır. Bu bakımdan yeterli ve kaliteli meyve verebilmesi için toprağın hafif geçirgen, serin ve derin olması gerekir. Ağır, killi ve su geçirgenliği az olan topraklar kestane yetiştiriciliği için uygun değildir (Özçağıran, ve ark., 2007). Bu tip topraklarda mürekkep hastalığına yakalanması kolaylaşmaktadır. Etmeni Cryphonectria parasitica (Murrill) Barr (Ascomycetes: Diaporthales) olan Kestane dal kanseri (Anagnostakis, 1987), Ondokuzuncu yüzyılın sonunda Uzak Doğudan Kuzey Amerika ya bulaştırılmış ve dünyada ilk kez Merkel (1906) tarafından 1904 yılında Amerika Birleşik Devletleri nin New York eyaletinde tespit edilmiştir. Bunun hemen ardından yaklaşık 50 yıllık bir süre içinde, hastalık, buradaki belli başlı tüm kestane alanlarına (3.6 milyon ha) yayılmış ve 3-4 milyar kestane ağacının ölümüne yol açmıştır (Hepting, 1974). Bu patojen, Avrupa da ilk olarak 1938 yılında İtalya Cenova da keşfedilmiştir. Bu fungus Avrupa da da çok hızlı bir şekilde yayılmış ve 1960 lı yılların sonunda kestane dikim alanlarının çok yaygın olduğu güney Avrupa nın büyük bir bölümünde etkisini göstermiştir (Griffin, 1986; Heiniger ve Rigling, 1994). Kestane dal kanseri Türkiye de ilk kez 1967 yılında Marmara Bölgesinde saptanmıştır (Akdoğan ve Erkman, 1968). Daha sonra Karadeniz Bölgesi (Coşkun ve Kural, 1994; Coşkun ve ark., 1998; Soylu, 1984) ve Ege Bölgesi nin Balıkesir, İzmir ve Manisa illeri kestaneliklerinde (Çeliker ve Onoğur, 2001) ve Aydın İli kestaneliklerinde (Erincik ve ark., 2003) bulunduğu ve bu alanlarda önemli sayıda ağaç ölümlerine neden olduğu bildirilmiştir. Dal kanseri nedeniyle ağaçların genellikle gövde ve dallarında kambiyum ve kabuk dokusunda ölü alanlar veya yaralar meydana gelir. Kabuk ve kambiyumun hastalık nedeniyle ani ölümü sonucu çöküntüler ortaya çıkar. Kestane dal kanseri etmeni rüzgâr ve yağmurla taşınabildiği gibi aşı kalemi ile de taşınabilir (Anagnostakis, 1987). Ormanlarda yapılan bakım kesimleri ve aralamalar, orman ekosistemi içerisinde ekolojik şartları (ışık, sıcaklık, nem vb) değiştirmekte buna bağlı olarak da ölü örtü (fiziksel ve kimyasal yapı) ve toprak özellikleri (toprak nemi, toprak sıcaklığı, toprak ph sı, karbon ve azot içeriği vb), ölü örtü ayrışma hızı ve toprak canlılarının (mikro ve makro) yaşama şartları değişmektedir (Makineci, 1999). Aralama işlemi meşcere kuruluşu ve gelişimi yanında ağaçların sayısını, çap artımlarını, biçimini, meşcere sağlığını, meşcerenin gelecekteki gençleşme koşulları ile toprak özelliklerini büyük ölçüde etkiler (Odabaşı ve Ark, 2004). Sıklık ağaçlar üzerinde baskıya neden olmakta ve baskı da hastalığı artırmaktadır. Aralama ile hastalık azaltılmalıdır. Aralama bitki türü bileşimini ayarlamada da kullanılabilir (Worrall, 2004). Humik maddelerin menşei temel olarak bitki içerikleri, lignin ve polisakkaritlerdir. Ölü organik maddenin bozulması taze humik maddenin oluşumunun başlangıcıdır. Bu süreç yavaş ve süreklidir. Hem humik maddenin ve hem de humik-olmayan maddenin oluşması boyunca bir transformasyon periyodu vardır. Kısaca, hümifikasyon yavaş ve dengeli reaksiyon olarak değerlendirilebilmektedir. Sonuçta bu bileşiklerin iki önemli türe ayrıldığını söyleyebiliriz: (i) non-humik maddeler ki organik kimyanın iyi bilinen sınıflarına ait bileşikleri kapsamaktadır; (ii) humik maddeler ki büyük moleküler ağırlıklı, ikincil sentez reaksiyonları ile oluşan kahverenkli-siyah maddeler serisidir. Birinci gruptakileri kapsayan maddelere amino asitler, karbohidratlar ve lipitler örnek olarak verilebilir. İkinci gruptaki bileşikler toprağa veya tortu dünyasına özgüdürler (Dizman ve ark., 2012). Horuz ve ark. (2012)'nın Batı Karadeniz ormanlarında yetişen mor çiçekli ormangülü (Rhododendron ponticum L.) plantasyon topraklarının humik madde durumu ve bunların bazı fizikokimyasal toprak özellikleriyle olan ilişkilerini incelediği çalışmasında 27 adet lokasyonda 02 horizonunda; organik madde oranının %33, (ort. % 45.62) arasında oldukça yüksek olduğu, hümik madde oranının % (ort.% 41.30) arasında değiştiği bunun da % (ort.%31.79) kadarının Hümik asit;% 4.85-% 9.54 (ort.%7.12) kadarının fulvik asit olduğu tespit edilmiştir. Halbuki A horizonundan aldıkları toprak örneklerinde; organik madde oranının % 3.92-% (ort.%8) arasında 02 'ye nazaran düşük olduğu, hümik madde oranının % (ort. % 3.21) arasında değiştiği bunun da % (ort. % 1.3) kadarının Hümik asit;% (ort. % 2.18) kadarının fulvik asit olduğu tespit edilmiştir. Genç (2012) in Saatçioğlu (1976) dan bildirdiğine göre, meşcere; oluştuğu üreme materyali, yaş, ağaç türü, ağaç türü bileşeni, tabakalılık, kapalılık, sıklık (sıkışıklık) ve belirgin bonitet farklılıkları gibi meşcere kuruluş özelliklerinin en az biri bakımından çevresinden ayrılan ve en az bir hektar büyüklüğündeki bir alanı kaplayan orman parçasına meşcere denir. MATERYAL ve METOT Materyal Örnek alanların alındığı yerlerle ilgili olarak; İstanbul Riva Orman İşletme Şefliği Orman Amenajman Planı verileri ile yersel ölçüm ve gözlemler başlıca materyali oluşturmaktadır (Anonim, 2012). Örnek alanların alındığı meşcerenin aktüel durumu, özellikleri ve konumsal bilgileri ile ilgili veriler sahada yapılan

40 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 ölçüm ve tespitlerden sağlanmıştır. Daire şeklinde alınan örnek alanlar Riva 1, Riva 2 ve Riva 3 olarak adlandırılmıştır (Şekil 1). Şekil 1. Örnek alanların alındığı yerleri gösteren harita Metot Alan Seçimi Esasları Örnek alanlar tesadüfi olmayan örnekleme yöntemlerinden yargısal (kasıtlı gradi) örneklemesi yapılmıştır. İradi (Yargısal) Örnekleme, araştırmacının araştırma problemlerine cevap bulacağına inandığı alanlardan seçilmektedir. Her biri 600 m 2 büyüklüğünde bulunan daire şeklinde örnek alanlar alınmıştır. Seçilen alanlarda; kestane dal kanseri (C. Parasitica) bulaşarak büyük ölçüde kurumuş bireyler, hastalıkla mücadele halindeki bireyler ve hipovirulent geliştirerek iyileşme sağlamış olan bireylerin bulunduğu alanlar seçilmiştir. Ağaçların Sağlık Durumunun Belirlenmesi Örnek alanda bulunan ağaçların kestane dal kanseri (C. parasitica) mantarından etkilenme durumu ile hipovirulent gelişimi sonrası ortaya çıkan durum tespit edilmiştir. Buna göre örnek alanlardaki her ağaç için C. parasitica tamamen etkisi altında, C. parasitica ile mücadele aşamasında ya da hipovirulent geliştirmiş şeklinde gözlemler yapılarak ağaçların sağlık durumu ortaya konulmaya çalışılmıştır. Toprak Örneklerinin Alınması Her örnek alan için 1 adet toprak profili kazılmıştır (Şekil 2). Toprak örnekleri O2 ve A1 horizonlarından alınmıştır. Her profil için toprak derinliği ölçülmüştür. Alınan numuneler özel olarak hazırlanmış naylon poşetlere konulmak suretiyle numaralandırılarak analiz laboratuvarlarına gönderilmiştir. Şekil 2. Toprak profillerinin alındığı yerler (Riva 1, Riva 2, Riva 3) Analizlerin Yapılması Hümik madde analizlerinde; ülkemizde uygulanan titrimetrik yöntem; TSE 5869 (ISO 5073, Turba ve Linyitler için Hümik+Fulvik asitlerin tayini) kullanılmıştır (Anonim 1999). BULGULAR ve TARTIŞMA Örnek Alanlardaki Ağaçların Sağlık Durumu Kestane dal kanserinin zararının daha fazla hissedildiği Riva1 alanında bireylerin büyük bir kısmında gövde kurumaları yaşanmıştır (Şekil 3). Bazı fertlerde kurumalar kök boğazına yakın bölgeden başlarken büyük bir kısmında da yerden 2-3 m yüksekten başlamaktadır. Kuruyan ağaçların tamamında gövde, kütük ve kök sürgünleri görülmektedir. Çalışma yapılan Riva 2 alanında bulunan ağaçların sağlık durumlarının birinci alana göre nispeten biraz daha iyi bir durumun yaşandığı görülmektedir. Bu alanda ağaçların dal kanseriyle mücadele ettikleri ve azda olsa bir başarı gösterebildikleri görülmektedir. Gövdelerdeki kurumanın birinci alana göre biraz daha yüksekten başladığı, az da olsa hipovirulent geliştirme eğilimi yaşandığı görülmektedir. Sağlık durumu ilk iki alana göre daha iyi olan (c) Riva 3 sahasında, fertler genellikle hipovirulent geliştirerek dal kanserinin ilerlemesini tamamen durdurdukları görülmektedir. Bu alandaki fertlerin bir kısmında sadece dal kurumalarına rastlanmaktadır. Ancak, genel olarak Riva 3 sahasının birinci ve ikinci sahaya oranla daha sağlıklı olduğu görülmektedir (Şekil 4). Örnek alanlardaki kestane ağaçlarının sayısı ve dal kanserinden etkilenme yüzdeleri aşağıda verilmektedir (Çizelge 1). Şekil 3. Kestane dal kanserinin zarar verdiği alan (a) ve mücadele halindeki alan (b) Şekil 4. Hipovirulent geliştirme durumuna göre örnek alanlar Örnek Alanlardaki Hümik Madde Durumu Riva3 olarak adlandırılan üçüncü deneme alanında O2 ve A1 horizonlarında HA+FA yüzdesinin Riva 1 ve Riva 2 sahalarından daha yüksek olduğu görülmektedir (Çizelge 2). Örnek Alanlarda Silvikültürel Değerlendirme Meşcerenin bulunduğu büyüme çağı itibariyle değerlendirildiğinde yoğun bir şekilde Riva1 ve belirli bir oranda Riva2 sahalarının aşırı derecede dal

41 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 kanserine maruz kalmaları nedeniyle fertler belirli bir kalınlığa eriştiklerinde kurumaların başladığı ve toprak yüzeyine yakın bölgelerden yeniden sürgünlerin çıktığı görülmektedir. Böyle bir döngünün sürekli devam etmesi nedeniyle meşcerenin hiçbir zaman aktüel olarak a çağından (sıklık) b çağına (direklik) geçemediği ve kurumalardan dolayı bir enkaz görüntüsünün hakim olduğu görülmektedir (Çizelge 3). Riva1 ve Riva2 örnek alanlarında kapalılığın düşük olması nedeniyle diri örtünün artmasına neden olmaktadır. Çeşitli çok yıllık ve tek yıllık otsu bitkilerden oluşan diri örtünün bulunduğu meşcerede organik madde birikimi bakımından da yetersiz olacağı düşünülmektedir. Riva3 sahasında ise ağaçlardan dökülen artıkların organik madde birikimini arttırarak büyüme ilişkileri bakımından olumlu etkide bulunduğu görülmektedir. Riva 3 sahasındaki hipovirulent gelişimi sayesinde kestane dal kanserinin etkisinin azaldığı ve uzun dönemde meşcerenin geleceğe taşınabileceği düşünülmektedir. Çizelge 1. Örnek alanlardaki kestane ağaçların dal kanserinden etkilenme durumu Örnek Alanlar Ağaç Sayısı C. parasitica nın tamamen etkisi altında C. arasitica ile mücadele aşamasında Hipovirulent geliştirmiş Adet % % % Riva Riva Riva Çizelge 2. Örnek alanlarda toprak numunelerinin analiz sonuçları Örnek Alanlar Horizon Ort. % HA + FA Toprakta% HA+FA OM * OC ** Riva1 O2 6,09 0,23 4,32 2,50 Riva1 A1 4,62 0,11 2,38 1,38 Riva2 O2 7,61 0,48 6,00 3,48 Riva2 A1 6,26 0,18 2,74 1,59 Riva3 O2 10,66 1,05 9,50 5,51 Riva3 A1 11,67 0,95 7,68 4,45 * Organik Madde Oranı, HA: Humik Asit, ** Organik Karbon Oranı, FA : Fulvik Asit Çizelge 3. Örnek alanların bulunduğu yerlerle ilgili bazı bilgiler Örnek Yükselti Bakı Eğim Ort. Çap Ort. Boy (m) Kapalılık Diri Örtü Alanlar m % cm cm % Riva KD Yoğun Riva KD Yoğun Riva B Ks Az yoğun SONUÇ ve ÖNERİLER Kestane dal kanseri etkisiyle zarar görmüş alanlarda humik madde oranının diğer daha az etkilenen alanlara oranla daha az olduğu görülmektedir. Bu nedenle humik maddenin hastalık gelişimi ile bağlantılı olabileceği düşünülmektedir. Kestane meşcerelerinde toprağın humik madde miktarını arttırmak için öncelikle organik madde miktarının yeterli düzeylere çıkarılması; huminleşme koşullarının oluşturulması amacıyla ormanlarda yapılması gereken silvikültürel uygulamaların daha fazla araştırılması gerekmektedir. Orman topraklarında humik maddenin önemli olduğu ve her türlü ormancılık uygulamaları (fidanlık, gençleştirme, ağaçlandırma, erozyon kontrolü vs.) için projelendirme aşamasında humik madde miktarının değerlendirilmesi gerektiği düşünülmektedir. KAYNAKLAR Akdoğan, S., ve Erkman, E., Dikkat kestane kanseri görüldü. Tomurcuk 1: 4-5. Anagnostakis, S.L., Chestnut Blight: The Classical problem of an Introduced Pathogen. Mycologia, 79(1), Anonim, Riva Orman İşletme Şefliği Fonksiyonel Orman Amenajman Planı ( ). Anonim, TSE 5869 Yöntemi (ISO 5073) Turba ve linyitler için humik+fulvik asitlerin tayini. Bulut, İ., Genel Tarım Bilgileri ve Tarımın Coğrafi Esasları (Ziraat Coğrafyası). Gündüz Eğitim ve Yayıncılık, Ankara. Coşkun, H. ve Ark., Batı Karadeniz ve Marmara Bölgesi ormanlarında kestane kanseri Cryphonectria parasitica (Murr.) Barr.'nin hypovirulent ırklarının saptanması yöntemleri ve sonuçları üzerinde araştırma. Türkiye VIII. Fitopatoloji Kongresi Bildirileri, Ankara,

42 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Coşkun, H., Kural İ., Kestane kanseri Cryphonectria parasitica (Murr.) Barr, hastalığının mücadelesi üzerinde araştırmalar. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü, BKA01/F-094 nolu proje. Dizman M. Tutar,A., Karaman, M.R., Turan, M., Horuz, A., Humik Madde Kavramı ve Kısa Bir Tarihi Bakış. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, : Doğanay, H., Ekonomik Coğrafya 3: Ziraat Coğrafyası, İstanbul: Aktif Yayınevi. Erincik, O., Döken, M.T., Açıkgöz, S., Ertan, E., First Report for Aydın, Turkey: Cryphonectria parasitica (Murrill.) Barr threatens the chestnut plantations of Aydın Province. The Journal of Turkish Phytopathology. 32 (1): Genç M., Silvikültürün Temel Esasları. 3. Baskı, Süleyman Demirel Üniversitesi Yayını, No. 44, Isparta. Griffin, G., Chestnut blight and its control. Horticultural reviews. 8: Heiniger, U., Rigling, D., Biological control of chestnut blmht in Europe. Annual Review of Phytopathology, 32: Hepting, G.H., Death of the American chestnut. J. For. History 18:60-67, Horuz, A., Korkmaz, A., Karaman, M.R., Dizman, M., Tutar, A., Karakaya, S., 2012.Batı Karadeniz Mor Çiçekli Ormangülü Topraklarının Humik Madde Durumu ve Bunların Bazı Fizikokimyasal Toprak Özellikleriyle Olan İlişkileri. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, : Makineci, E., İ.Ü. Orman Fakültesi Araştırma Ormanındaki Baltalıkların Koruya Dönüştürülmesi İşlemlerinin Ölü Örtü ve Topraktaki Azot Değişimine Etkileri (Doktora Tezi), İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Merkel, H.W., 1906 A deadly fungus on the American chestnut. N.Y. Zool. Soc. Ann. Rep. 10: Odabaşı, T., Çalışkan A., Bozkuş F., Silvikültür Tekniği (Silvikültür II), İ. Ü. Orman Fakültesi Yayınları No: 475, İstanbul. Özçağıran, R., Ünal, A. Özeker E., İsfendiyaroğlu, M Ilıman İklim Meyve Türleri, Sert Kabuklu Meyveler, Cilt III, E.Ü. Zir. Fak. Yay., No:566. Saatçioğlu, F Silvikültür I. İÜ. Orman Fakültesi Yayını No:2187/222, İstanbul. Soylu, A., Kestane Yetiştiriciliği ve Özellikleri. Atatürk Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü Yay. No: 59, Yalova. Subaşı, B., İstanbul Ticaret Odası Etüt Araştırma Şubesi Kestane Sektör Profili. Worrall, J Armillaria root disease. The Plant Health Instructor, DOI: /PHI-I

43 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Bahçeköy İşletmesi (İstanbul) Doğal Gençleştirme Sahalarındaki Gençliklerde Görülen Külleme (Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.) Hastalığının Bazı Meşcere Özellikleri ve Humik Madde Açısından Değerlendirilmesi Mesut TANDOĞAN 1*, Mehmet ÖZDEMİR 1, Ali GÜREL 1, Vedat ASLAN 1, Ahmet TUTAR 2 1 Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, İstanbul 2 Sakarya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Sakarya Özet: Birbirleriyle etkileşim içinde bulunan çeşitli unsurları içerisinde barındıran orman ekosistemleri, çok çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların meydana geldiği komplike sistemlerdir. Meşe küllemesi, yapraklarda beyaz ve unsu bir misel örtüsü oluşumu meydana getiren bir mantar hastalığıdır. Bu çalışmada meşe küllemesi hastalığı görülen meşe gençleştirme alanlarındaki bazı meşcere özellikleri ve topraktaki humik madde içerikleri ile hastalık görülmeyen yerlerdeki farklılıklar karşılaştırılmıştır. Araştırma alanı olarak Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü, Kurtkemeri Orman İşletme Şefliği 3, 4, 14 ve 15 no lu bölmelerdeki meşe doğal gençleştirme alanları seçilmiştir. Meşe küllemesinin yoğun olarak görüldüğü alanlardan alınan toprak örneklerinden yapılan analizlerde; hümik madde oranının A horizonunda % 2.03, O2 horizonunda % 8.12 iken sağlıklı alanlarda A horizonunda % 3.21, O2 de 5.64 olduğu görülmektedir. Fizyografik faktörlerin yanında kapalılık, gelişim çağı, karışım durumu gibi bazı meşcere özelliklerinin hümik madde miktarı üzerinde etkili olduğu görülmektedir. Yapılan tespitler ve gözlemler sonucunda hümik madde miktarındaki artışların meşcere üzerinde olumlu etkide bulunabileceği ve bu durumun da hastalıklara karşı dayanıklılığı arttıracağı düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Meşe, gençlik, külleme, humik madde The Evaluation with Regard to Humic Substances and Some Stand Characteristics of Powdery Mildew (Microsphaera Alphitoides Griff. Et Maubl.) Disease Emerging in the Natural Regeneration Areas Located within Bahçeköy Forest District Directorate Abstract: Forest ecosystems hosting in various elements and interacting with each other are complicated systems where a variety of physical, chemical and biological processes occur. Oak powdery mildew is a fungal disease forming white and mealy mycelium cover on leaves. In this study, differences in unseen location of disease with humic substances in the soil and some stand features in oak regeneration areas infected with disease compared. Oak natural regeneration areas in the compartment of 3, 4, 14 and 15, Kemerburgaz Subdistrict Directorate, Bahçeköy Forest District Directorate were selected. In the analysis made from soil samples taken from the areas where oak powdery mildew is seen intensively; the ratio of humic substances are 2.03 % on A, 8.12 % on O2 horizon in infected area and 3.21 % on A horizon, 5.64 % on O2 horizon uninfected areas. Some stand features as development period, mixture condition, coverage in addition to physiographic factors seems to have an effect on the amount of humic substances. As a result of the findings and observations, it is thought that increases in the amount of humic substances can have a positive effect on stand and can increase resistance to infection. Key words: Oak, regeneration, powdery mildew, humic substances GİRİŞ Birbirleriyle etkileşim içinde bulunan çeşitli unsurları içerisinde barındıran orman ekosistemleri, çok çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların meydana geldiği komplike sistemlerdir yılı verilerine göre ağaç türü bazında toplam ormanlık alanımızın %23,8 lik kısmını ha ile meşe ormanları oluşturmaktadır (Anonim, 2014a). Ülkemizde 18 meşe türü doğal olarak bulunmaktadır (Yaltırık, 1984). Meşe ışık isteği bakımından yarı ışık veya ışık ağacı olarak bilinir. Fakat, gençlik ve kültür makul seviyelerdeki yan sipere dayanabilir (Genç, 2009). Genel olarak, zayıf toprak koşullarında saplı meşelerin ölümünü vertikal kök gelişiminin sınırlanması sıklıkla etkiler ve buda çoğunlukla mantar parazitlerinin atağı ile beraber anılır (Camy ve ark, 2002). Meşe küllemesi, Microspheare alphitoides mantarı tarafından oluşturulan ve odunlaşmış sürgün ve yapraklarda beyaz ve unsu bir misel örtüsü oluşumu meydana getiren bir mantar *Sorumlu yazar: Tandoğan, M., mesutnil@hotmail.com hastalığıdır (Anonim, 2014c). Kimyasal ilaçların biyolojik dengeyi olumsuz yönde etkilemesinden dolayı, 2007 yılından itibaren zehir etkisine sahip kimyasalların kullanılması yasaklanmış, bunun yerine biyolojik preparatların, doğal organik bileşiklerin, kullanılması benimsenmiştir (Eroğlu, 2014). Toprağın üstünde ve içinde bulunan tüm ölmüş bitkisel ve hayvansal maddeler ile bunların organik ayrışma ürünlerine "toprak organik maddesi" denilmektedir (Çepel, 1988). Orman ağaçları, yaprak dökümüyle bir hektarlık orman toprağına her yıl 3-4 ton organik madde kütlesi vermektedir. Bunlar orman toprağının üzerini bir yorgan gibi örter. Buna Ölü Örtü adı verilmektedir Toprak canlılarının, besin elde etme amacıyla ayrıştırdığı ölü örtüden humus denen koyu renkli, şekilsiz, kadife yumuşaklığında bir organik madde kütlesi meydana gelir. (Anonim, 2014d). Organik maddelerin çeşitli reaksiyonlarla ayrışması sonucunda meydana gelen koyu renkli, yüksek moleküllü organik bileşiklere

44 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 "hümin maddeleri" denmektedir. Hümin asitleri, fulvo asitleri, vb bileşikler hümin maddelerine örnek olarak verilebilir (Çepel, 1998). Orman topraklarında ölü örtü miktarı üzerinde, mevkii, iklim özellikleri, yeryüzü şekli, ağaç türü, ormanın yaşı, kapalılık derecesi, toprak özellikleri ve toprak canlıları gibi çok sayıda faktörün etkili olduğu bildirilmektedir (Kantarcı, 2000). Meşede ölü örtünün birim alandaki ağırlık değerleri kuruyan [sağlıksız] alanda kg / ha ile kg / ha arasında, sağlıklı alanda kg / ha ve kg /ha arasında değişmektedir (Yurdabak Makineci, 2006). Çepel (1988), O1 horizonunda bitkisel artıkların orijinal yapılarının çıplak gözle görülebildiğini, parçalanmamış organik artıkların bulunduğunu, O2 horizonunda ise bitkisel ve hayvansal artıkların orijinal yapılarının çıplak gözle görülmediğini ve tanınmadığını iyice parçalanıp dağıldığını ve bu horizonda çok ince boyutlara kadar ayrışmış çürüntü tabakası ile humus tabakasının bulunduğunu belirtmiştir. Humus bakımından zengin, genellikle koyu renkli bir görünüme sahip bulunan mineral toprağın en üst kısımlarının "Ah" simgesi ile gösterildiğini ve bazen "humuslu-a horizonu kısmı "ismi verildiğini ifade etmiştir. Organik maddelerin ayrışma hızı üzerinde rol oynayan faktörler, organik maddelerin yapısı, çevre faktörleri olmak üzere iki grupta toplanabilir. Çevre faktörlerinden iklim, toprak özellikleri, rölyef ve organizmalar organik madde ayrışması üzerinde etkilidir(irmak ve Çepel, 1974). Toprak organik Karbonu (TOK) toprak özellikleri yanı sıra birçok çevre faktörünün ortak bir fonksiyonudur (Erşahin, 2010). Özkan (2007), humik asitlerin toprakta, hayvan gübresinde, torf yataklarında, linyitte ve leonarditte bulunduğunu belirtmiştir. Toprak organik maddesi kuvvetli baz ile ekstrakte edildiğinde, humik asitler, fulvik asitler ve kolay çözünebilir organik asitler ekstrakta geçer. Alkali ile doğrudan ekstrakte edilmeyen kısmına huminler adı verilir. Alkali ile ekstrakte edilen çözelti üzerine asit ilave edildiğinde bir kısım maddeler çöker. Çöken bu maddeler humik asitler, çökmeyen kısımlar ise fulvik asitler olarak isimlendirilir (Özkan, 2008). Humik maddelerin beslenme ile ilişkili çeşitli olumlu yararları gelişmiş olmasına rağmen, bu humik maddeler, kendileri gübre değildir (MacCarthy, et al., 1990). Araştırma bulguları ayrıca, bitkilerce besin elementi alımlarının humik maddelerce doğrudan ya da dolaylı olarak etkilendiğini de ortaya koymuştur (Naik ve Das, 2007'ne atfen Karaman ve ark., 2012). Humus örneklerinin ph sı huminleşme, mineralizasyon ve humusun ayrışması üzerinde etkili olan önemli bir özelliktir (Sezer, 1991). (Campitelli ve ark. 2005) humifikasyonun artması ile organik maddedeki asit grupların dissosiye olacağını bildirmişlerdir. Atalay (1989) yükselti artışına bağlı olarak toprağın asitleştiğini bildirmiştir. Camping et al. (2002) meşe (Q. duglasii) orman alanında meşenin tıraşlama ile alandan uzaklaştırılmasından 5-15 yıl içerisinde incelenen birçok toprak özelliğinde (karbon, azot, fosfor ve ph) azalmaya sebep olduğunu belirtmektedir. Ormanlarda yapılan bakım kesimleri ve aralamalar, orman ekosistemi içerisinde ekolojik şartları (ışık, sıcaklık, nem vb) değiştirmekte buna bağlı olarak da ölü örtü (fiziksel ve kimyasal yapı) ve toprak özellikleri (toprak nemi, toprak sıcaklığı, toprak ph sı, karbon ve azot içeriği vb), ölü örtü ayrışma hızı ve toprak canlılarının (mikro ve makro) yaşama şartları değişmektedir. (Makineci, 1999). Kapalılık mikrobiyolojik ayrışma (humuslaşma) ve ayrışma ürünlerinin türünü ve dolaylı olarak toprak reaksiyonunu da etkilemektedir (Sarıyıldız ve Küçük, 2008). Bu çalışmada meşe küllemesi (Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.) hastalığı görülen meşe gençleştirme alanlarındaki bazı meşcere özellikleri ve topraktaki humik madde içerikleri ile hastalık görülmeyen yerlerdeki farklılıklar karşılaştırılmıştır. MATERYAL ve METOT Toprak Örneklerinin Alındıkları Yerler Araştırma alanı olarak Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü, Kurtkemeri Orman İşletme Şefliği 4,14 ve 15 no.lu bölmelerdeki meşe doğal gençleştirme alanları seçilmiştir. Örnek alanlar tesadüfi olmayan örnekleme yöntemlerinden yargısal (kasıtlı gradi) örnekleme ile alınmıştır. Meşe doğal ormanı olan bu bölmelerde ilgili işletme şefliğince meşe küllemesinin meydana geldiği tespit edilmiş ve sonrasında mantarın teşhisi ve mücadele yöntemleri İstanbul Orman Bölge Müdürlüğü'nün tarihli "Orman Zararlıları İle Mücadele Projesi" ile uygulamaya geçirilmiştir (Anonim, 2013). İradi (Yargısal) Örnekleme de, bu problemin çözümü için daha önce hastalık tespiti yapılan ve rapora bağlanan alanlardan seçilmiştir. Araştırmada meşe küllemesi hastalığı görülen ve görülmeyen iki farklı alandan alınan profillerin O2 ve A horizonundan alınan ve asli ağaç türü meşe olan orman toprağı kullanılmıştır. Örnek alanlar Kurtkemeri-1 ve Kurtkemeri-2 olarak adlandırılmıştır. Toprak özellikleri cm derinliğinde açılan toprak profilleri incelenmek suretiyle tespit edilmiştir. Toprak örneklerinin alındıkları yerler ve koordinatları Çizelge 1 de ve Şekil 1 de verilmiştir. Çalışma Alanının Tanıtımı Çalışma alanı Marmara Bölgesi nde bulunmaktadır. Çalışma alanı iklim bölgesi olarak Marmara Bölgesi nin karakteristiklerini taşımaktadır. En düşük ve en yüksek rakım metreler arasında olup toprak örneklerinin alındığı yerlerin rakımı 140 m. civarındadır. Plan ünitesinin bulunduğu yerin hâkim iklim tipi Erinç'in ayırdığı iklim tiplerine göre; mutedil rutubetlice, yazları nispeten kurak bir deniz iklimi ile ifade edilebilmektedir (Anonim, 2012).Yörenin hakim rüzgarların yönü genelde kuzeydoğudur. Yıllık ortalama sıcaklık 12.3 C, yıllık ortalama yağış mm dir. Yıl boyunca %80'in üzerinde bir nem görülür.

45 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Toprak Örneklerinin Alınması Her örnek alan için 1 adet toprak profili kazılmıştır. Toprak örnekleri her bir profilin O2 ve A horizonlarından ayrı ayrı olmak üzere alınmıştır. Her profil için toprak derinliği ölçülmüştür. Alınan numuneler naylon poşetlere konulmak suretiyle numaralandırılarak analiz laboratuvarlarına taşınmıştır. METOT Toprak örneklerinin alındığı ormanın meşcere tipi ve gelişim çağları Kurtkemeri Orman İşletme Şefliği Amenajman Planı'ndan alınmıştır. Ölçümlerin ve teknik gözlemlerin yapıldığı noktalara ait rakım, bakı ve koordinatlar CPS ile belirlenmiştir. Arazi eğim sınıfı memleket haritasından bulunarak Anonymous 2006'ya atfen Genç ve ark, 2012 de verilen skalaya göre değerlendirilmiş, arazi yüzü şekli Çepel (1995) tarafından geliştirilen skalaya göre tespit edilmiştir. Meşcere özelliklerinin tanıtımında genel ve özel mevki, jeolojik yapı ve genel toprak özellikleri Çepel (1995) in açıklamaları doğrultusunda tespit edilmiştir. Meşcerenin ağaç, ağaççık, çalı ve ot türleri Davis ( ) e göre teşhis edilmiştir. Meşcere kapalılıkları, Saatçioğlu (1976)' nun Wohlfarth ve Waltkunde (1953)'ye atfen belirttiği "Kapalılık dereceleri ve serbest durum" skalasına göre yersel gözlemlerle yapılmış ve Orman Genel Müdürlüğü'nün belirtildiği şekilde (Anonim, 2011) değerlendirilmiştir. Toprak taşlılığı profil aynasında yer alan ve çapları 2 mm.den büyük olan mineral parçacıklarının, ağırlık ya da hacim yüzdesi, iskelet yapısının profil yüzeyine katılma oranları Çepel (1995) e göre tespit edilip gruplandırılmıştır. 1x1 m ebadındaki alan içinde yüzeysel taşlılık tespiti için Taşlılık Oranı Tahmin Kartları kullanılarak Genç ve ark (2012) de verilen skaladan yararlanılmıştır. Bir ferdin stabilitesi boy/çap oranı ile değerlendirilir. Fertlere ait stabilite değerleri Şimşek (2014) e göre değerlendirilmiştir. Stabilite değeri aralamanın şiddeti hakkında bilgi verir. Bir bireyin stabil kabul edilmesi için boy (m) / göğüs çapı (cm) oranının 1 den küçük olması gerekir. h/d 1,30 oranı 80 e yakınsa ağaç stabildir (Anonim, 2012). Ağaç boyu, boy ölçüm cihazı, göğüs çapı da kompas ile manuel olarak ölçülmüştür. Humus örneklerinde belirlenen fiziksel ve kimyasal analizler Toprağın mutlak ve fizyolojik derinliği, açılan toprak profilinin incelenmesi suretiyle, tekstürü ise alınan toprak numunesinin laboratuarda kum, toz ve kil oranının analizini müteakip tekstür üçgeninden yararlanılarak bulunmuştur. Toprak rengi Oyoma ve Takehara (1987) tarafından geliştirilen renk skalasına göre ölçülmüştür. Toprak nemi, Toprağa batırılan iki prob arasındaki elektromanyetik yansımanın ölçülmesi ile belirlenmiş ve bunun için TDR -Toprak Nemi Ölçüm Cihazı kullanılmıştır. Toprak tekstürü, Bouyoucos un hidrometre yöntemine göre yapılmıştır. Toprak örneklerinin nem içeriği 105 C de en az 24 saat süreyle kurutularak gravimetrik olarak belirlenmiştir. Elektriksel iletkenliğin belirlenmesi için toprak örnekleri 1/5 oranına göre iletkenlik aleti ile ölçüm gerçekleştirilmiştir. Toprak örneklerinin organik karbon miktarı, 0,50 mm lik elekten geçirilmiş 0,5 g. toprak kullanılarak Walkley-Black ıslak yakma yöntemine göre belirlenmiştir (Gülçur, 1974). Humik Madde Tayini Orman toprağı örneklerinin humik madde kapsamları Uluslararası Standartlar Organizasyonu tarafından belirlenen TS 5869 yöntemi (Anonim 1988; Anonim 1999) ile tayin ettirilmiştir. Çizelge 1. Çalışma Alanındaki Bölmelerin Özellikleri ve Çalışma Noktaları Koordinatları Bölme No Genel Alanı Koordinatlar Rakım Y: X: , 14, Y: X: Şekil 1. Meşe Küllemesi Görülen ve görülmeyen yerlere ait çalışma alanı ve bölmeler (Anonim, 2014b) BULGULAR ve TARTIŞMA Hastalığa ilişkin Gözlemler Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü, Kurtkemeri İşletme Şefliği hudutlarındaki Doğal gençleştirme alanlarında oluşan ve meşe küllemesi hastalığının en yoğun yaşandığı 4,14 ve 15 No.lu bölmelerde 2013 yılı sonbaharında tohumlama kesimleri yapılmıştır. Bu alana gelen henüz 1 yaşındaki doğal meşe gençliği (meşe

46 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 fidanları) yapraklarında beyaz renkli, ince ve elle silinebilir Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl. mantarı miselleri gözlemlenmiştir. Hastalığın görülmediği henüz müdahale görmemiş olan 3 No.lu bölmede fidanların yaprakları normal rengindedir (Şekil 2). Meşcereye İlişkin Bulgular 4, 14 ve 15 No.lu bölmelerde 1 ve 3 No.lu bölmede bir adet olmak üzere 2 adet profil noktasında ve bu noktaların bulunduğu meşcerede yapılan bazı ölçüm ve gözlemler Çizelge 2 ve Şekil 3 de verilmiştir. Meşcerede no.lu bölmelerde 2012 yılında doğal gençleştirme müdahalesi kapsamında tohumlama kesimi yapılmış ve kapalılık seviyesine düşürülmüştür. Bu alanlarda hastalık yaratan mantarların mevcut olduğu ancak kapalılığı 0,8 ve üzerinde bulunan alanlarda meşe küllemesi hastalığı oluşturan mantara rastlanmadığı görülmüştür (Şekil 4). Meşe küllemesi hastalığının (Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.) görüldüğü alanlarda bazı toprak ve arazi özellikleri Çizelge 3'de gösterilmiştir: Toprak derinliği açısından ölçüm ve gözlem yapılan bütün noktalarda toprağın derin bulunduğu görülmüştür. Fizyolojik derinliği sınırlandırıcı bir faktör görülmemiştir. Toprak tekstürü "Killi balçık" karakterinde ancak kum oranı yeterli olduğundan drenaj, bitkilerin faydalanabileceği bir özellikte bulunmakta, toprağa ulaşan yağış suları kolayca drene olabilmektedir. Meşe küllemesi hastalığının (Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl.) görüldüğü ve görülmediği alanlarda meşe (Q.petreae L.) nin yanında kestane, gürgen; diri örtü olarak eğrelti, çayır otları, diken otu gibi türler bulunmaktadır. Ölçüm ve gözlem yapılan noktalarda ağaçlarda boy (m) / göğüs çapı (cm) oranına bakılmış ve 12 ağacın stabilitesi ölçülmüştür. h/d oranı meşe ve kestanede Şimşek (2014)'in skalasına göre %66.5 stabil; %33,5 mukavemetsiz ya da çok mukavemetsiz olarak çıkmıştır. Şekil 2. Kurtkemeri İşletme Şefliği Doğal Gençleştirme Alanında Meşe Küllemesi Görülen (a, b) ve Görülmeyen (c, d) Alanlardaki Fidanlar (Foto: Tandoğan M., 2014) Çizelge 2. Meşe Küllemesi Görülen ve Görülmeyen Profil Noktaları ve Alanlarında Meşcere Özellikleri ve Topoğrafik Durum Hakim Yüksek Meşcere Gözlem Bölme Meşcere Alanı Ort.Eğim Bakı Rüzgar lik Kapalılığ Not Noktası No Tipi (Ha) (%) Yönü (m) ı 1 4,14,15 Md3- Mcd3- MGndc3 2 3 MGnc3- MGncd KD- D KD Müdahale görmüş GB-B KD Müdahale görmemiş Şekil 3. Silvikültürel müdahale yapılan meşe alanlarından görünüm (14 No.lu Bölme) (Foto: Tandoğan M., 2014).

47 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Şekil 4. Silvikültürel müdahale yapılmamış meşe alanlarından görünüm (3 No.lu Bölme) (Foto: Tandoğan M., 2014). Çizelge 3. Toprak Özellikleri Nokta Bölme No Tekstür Rölyef Arazi Karakteri 1 4,14, 15 Killi Balçık 2 3 Killi Balçık Orta Yamaç Alt Yamaç Mutlak Derinlik (cm) Fizyolojik Derinlik (cm) Toprak Taşlılığı Yüzeysel Taşlılık Toprak Nemi (%) Düz 120 cm 120 cm Az Taşlı Yok Düz 120 cm 120 cm Az Taşlı Yok Toprakların humik madde durumu Meşe doğal ormanı gençleştirme alanı içindeki meşe küllemesinin çokça meydana geldiği ve meşe küllemesi hastalığı görülmeyen iki farklı profilden ve bu profillerin iki ayrı horizonundan alınmış meşe orman toprağı örneklerinin humik madde oranları Çizelge 4 de verilmiştir. Profilde yapılan incelemede O2 horizonunun kalınlığı ortalama 2-4 cm civarında tespit edilmiştir. Orman topraklarında; balçıklı ve killi topraklarda organik madde oranı sınıflandırması Orman Genel Müdürlüğü tarafından belirlenen yönteme göre (Anonim, 2014e) değerlendirilmiştir. Çalışma alanındaki organik madde oranlarına bakıldığında meşe küllemesi mantarının mevcut olduğu Kurtkemeri-1 alanında A horizonunda %3,63;O2 horizonunda %10.94 çıkarken; meşe küllemesi mantarının mevcut olmadığı Kurtkemeri-2 alanında A horizonunda %4.75; O2 horizonunda %13.3 bulunmuştur. Organik madde oranının hastalık görülmeyen alanda iki horizondada hastalık görülen alana göre yüksek çıkması dikkat çekici bulunmuştur. Humik+Fulvik asit oranı bakımından Kurtkemeri-1 alanında, A horizonunda %2.3;O2 horizonunda %8.12 bulunurken; meşe küllemesi mantarının mevcut olmadığı Kurtkemeri-2 alanında A horizonunda %3.21; O2 horizonunda %5.64 bulunmuştur. Humik+Fulvik asit oranı bakımından hastalık görülmeyen alanda hastalık görülen alana göre A horizonunda fazlalık, O2 horizonunda ise anlamlı bir azalış görülmesi dikkat çekicidir. Horuz ve ark.(2012)' nın kendi çalışmalarında da bu iki horizonda benzer sonuçlar elde edilmiştir. Burada dikkat edilmesi gereken husus A horizonunda O2 horizonuna nazaran fulvik asit içeriğinin nispi olarak daha yüksek olduğudur. Toprakların bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri Alınan toprak örnekleri; İÜ Orman Fakültesi Toprak Laboratuvarı şartlarında kurutularak analize hazır hale getirildikten sonra toprak örnekleri üzerinde toprak tekstürü, elektriksel iletkenliği, toprak asitliği (ph) ve organik madde analizi yapılmıştır (Çizelge 5). ph 4-5 ise kuvvetli asit, 5-6 ise orta derecede asit,6-7 arasında ise hafif asit olarak değerlendirilmektedir. Buna göre meşe küllemesi hastalığının yoğun olarak yaşandığı alandaki Kurtkemeri-1 toprağında ph karakteri orta-hafif asit" reaksiyonu gösterirken; meşe küllemesi hastalığının mevcut olmadığı Kurtkemeri-2 alanında ph karakteri kuvvetli-orta derecede asit" reaksiyonu göstermiştir. İbreli fidanlar (örn çam, göknar) için 5,0 6,0 ph değerleri, yapraklılar (örn. meşe, kayın, kestane) için ise 5,5 6,5 ph değerleri ideal olarak kabul edilmektedir (Anonymous, 2014g). Ancak dikkat çekici olan husus meşe küllemesi mantarının olmadığı Kurtkemeri-2 alanda A horizonundaki 4.8 ve O2 horizonundaki 5.2 ph değerlerinin meşe gibi yapraklı fidanlar için ideal olan 5,5 6,5 ph değerlerinin altında oluşudur. Bu kısımda organik madde oranı A horizonunda %4.75, H+F oranı(humik Asit+Fulvik Asit)%3.21 dir. Yani organik maddenin %68 lik kısmı H+F dir.o2 horizonunda ise organik madde oranı %13.3, H+F oranı(humik Asit+Fulvik Asit)%5.64 dür.yani organik maddenin %42 lik kısmı H+F dir. Hastalık etmeni görülmeyen alanda, A horizonunda organik maddenin büyük bir kısmının humik madde oluşu fidan yetiştirme ve hastalıklara karşı mücadelede humik maddenin önemli bir görevi olabileceğini düşündürmektedir. Hastalık etmeni olan mantarın bulunduğu Kurtkemeri-1 sahasında ise meşe için ideal ( ) limitler arasında bir ph ( ) ölçülmüştür. Bu kısımda organik madde oranı A horizonunda %3.63, H+F oranı(humik Asit+Fulvik Asit)%2.03 dür. Yani organik maddenin %56 lik kısmı H+F dir.o2 horizonunda ise organik madde oranı %10.4, H+F oranı(humik Asit+Fulvik Asit)%8.12 dir. Yani organik maddenin %78' lik kısmı H+F dir.

48 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Elektrikli İletkenlik ECX10 3 (ms/cm) cinsinden; EC<2 ise tuzsuz olarak değerlendirildiğinden (Çepel, 1988) çalışma alanındaki incelenen alanlarda toprakta bitki yetiştirme tekniği bakımından tuzluluk problemi bulunmamaktadır. Orman toprakları için balçık, orman fidanlıkları için ise balçıklı kum ve kumlu balçık türünde topraklar ideal olarak kabul edilmektedir. İbreli orman fidanlıklarında toz+kil miktarının % arasında olması gerekirken, yapraklılar için bu miktar en çok % 35 e kadar çıkabilmektedir (Anonymous,2014g). Fidanlarda Meşe Küllemesi hastalığı bulunan ya da bulunmayan her iki alanda toprak tipi "killi balçık" karakterinde bulunmakta ve toz+kil oranının %45'in üzerinde bulunduğu görülmekte ancak bu oranın da yaklaşık %55'lik kısmını toz oluşturmaktadır. Kum oranının yaklaşık % 50 ve üzerinde bulunması dolayısıyla çalışma alanlarında oluşan tekstür meşe için uygun hale gelmektedir. Orman ağacı fidanları için topraktaki toplam kireç oranı % 1'den düşük ise "pek az kireçli" olarak değerlendirilmektedir (Anonymous, 2014g). Çizelge 5 den anlaşılacağı üzere çalışma alanındaki incelenen alanlarda kireç oranı %0,17-%0.36 arasında bulunduğundan çalışma alanında kireç problemi bulunmamaktadır. Çizelge 4. Toprak Örneklerinin Humik Madde İçeriği Mevkii %H+F-Teknik Toprakta Horizon OM % OC Kurtkemeri-1 2,03 0,07 A 3,63(Az) 2,1 (M.alphitoides mevcut) Kurtkemeri-2 3,21 0,15 A 4,75(Az) 2,75 (Sağlıklı) Kurtkemeri-1 8,12 0,89 O2 10,94(Yüksek) 6,34 (M.alphitoides mevcut) Kurtkemeri-2 (Sağlıklı) 5,64 0,75 O2 13,3(Yüksek) 7,71 Çizelge 5. Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü, Kurt kemeri İşletme Şefliği Meşe Ormanından Alınan Toprak Örneklerinin Bazı Fizikokimyasal Özellikleri Kum Toz Kil Toprak EC Toprak Türü Profil/Horizon (%) (%) (%) Türü ph (µs/cm) CaCO 3 (%) Kurtkemeri1- O2 Killi Kahverengi Orman 54,5 25,6 19,9 6,2 224,0 0,17 (hastalık Balçık Toprağı mevcut) Kurtkemeri1- A (hastalık mevcut) Kurtkemeri2- O2 (hastalık yok) Kurtkemeri2- A (hastalık yok) 48,6 27,5 23,9 54,7 24,5 20,8 55,0 24,3 20,7 Killi Balçık Killi Balçık Killi Balçık 5,6 154,3 0,36 5,2 257,5 0,22 4,8 191,6 0,20 Kahverengi Orman Toprağı Kahverengi Orman Toprağı Kahverengi Orman Toprağı SONUÇ ve ÖNERİLER Meşcerede tohumlama kesiminden dolayı kapalılığın kırıldığı ve ya düşürüldüğü Kutrkemeri-1 alanında hastalık yaratan mantarların mevcut olduğu, kapalılığı 0,8 ve üzerinde bulunan Kurtkemeri-2 sahasında meşe küllemesi hastalığı oluşturan mantara rastlanmadığı görülmüştür. Buna göre kapalılık, meşcere içindeki mikro iklimi etkilediğinden orman içindeki güneş miktarı, rutubet ve sıcaklığa bağlı olarak humuslaşma ya da ayrışma oranları değişmektedir. Toprağın içindeki hümik madde oranının da meşcerelere yapılmış bu müdahalelere ve süresine göre değişebileceği düşünülmektedir. Ölçüm ve gözlem yapılan noktalarda 12 ağacın stabilitesi ölçülmüş; çalışma alanındaki asli ağaçlardan meşe ve kestanenin %66.5 u stabil; %33,5 u mukavemetsiz ya da çok mukavemetsiz olarak çıkmıştır. Sağlıklı alanda meşelerin tamamı "mukavemetli" çıkmıştır. Çalışma alanındaki organik madde oranları bakımından hastalık görülmeyen alanda, hastalık görülen alana göre hem A ve hem O2 horizonunda yüksek çıkması dikkat çekici bulunmuştur. Hastalık bulunan ve daha düşük kapalılıklı, içerisine güneş ışınlarının daha fazla girdiği Kurtkemeri-1 sahasında Humik+Fulvik asit oranı A horizonunda %2.3; O2

49 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 horizonunda %8.12 bulunurken; meşe küllemesi mantarının mevcut olmadığı Kurtkemeri-2 alanında A horizonunda %3.21; O2 horizonunda %5.64 bulunmuştur. Humik+Fulvik asit oranı bakımından hastalık görülmeyen alanda hastalık görülen alana göre A horizonunda fazlalık, O2 horizonunda ise anlamlı bir azalış görülmesi dikkat çekici bulunmuştur. Sağlıklı alanda, hastalıklı alana nazaran O2 horizonunda göreceli olarak humik madde (H+F) oranının azaldığı, buna karşılık A horizonundaki humik madde oranının göreceli olarak arttığı görülmüştür. Bu durum bitki yetiştirme tekniği açısından, ormanlık alanlarda (yapay ve doğal gençleştirme sahalarında, ağaçlandırma sahalarında) fidanların özellikle ilk yılları için çok faydalı olan A horizonunda humik madde varlığının çok önemli olduğunu göstermektedir. Orman ağaçlarının fidan gelişimi üzerine humik maddenin etkileri kapsamlı bir şekilde humik asit, fuvik asit ve humik+fulvik asit şeklinde detaylı bir şekilde incelenmelidir. Meşe küllemesi hastalığının yoğun olarak yaşandığı alandaki orman toprağında ph karakteri "hafif asit" reaksiyonu gösterirken; meşe küllemesi hastalığının mevcut olmadığı alanlarda ph karakteri "orta asit" reaksiyonu göstermiştir. Çeşitli orman ağaçlarının yetiştirilmesi plan ve projelerinde halen mevcut bulunan uygulamaya ek olarak gerek silvikültür çalışması, gerekse ağaçlandırma çalışması yapan kamu ve özel kişilerinin yetişme ortamı etüt envanteri yaparken toprağın organik maddesini daha detaylı olarak ölçtürmeli ve humik ve fulvik asit oranını ayrı ayrı ölçtürerek etüt karnesine işlemeli, tür seçiminde bu analizlerden de faydalanmalıdır. Orman fidanlıklarında humik madde içeren gübrelerin fidan yetiştirme ve toprak iyileştirme teknikleri kapsamında humik asit/fulvik asit/humik+fulvik asit olarak ayrı ayrı değerlendirilmesi yerinde olacaktır. Ormancılıkta özel nitelikli tensil, ağaçlandırma ya da bitkilendirme çalışmalarında toprak tahlillerine göre humik asit/fulvik asit/humik+fulvik asit içeren gübrelerin kullanılması konusunda araştırma ve denemelerin yapılması yerinde olacaktır. Bu alanlarda havalanmayı sağlayan toprak işlemesi toprağın fiziksel özelliklerini iyileştirecek, mikroorganizma faaliyetlerini artırarak ayrışmayı hızlandıracak ve yararlı humik maddelerin daha derinlere inmesini kolaylaştıracaktır. Orman ekosistemleri içerisinde değişik yetişme ortamı koşullarında bulunan, ekolojik ve ekonomik açıdan çok önemli olan humik ve fulvik asit kaynaklarının koruma - kullanma dengesi içinde değerlendirilmesi gerekmektedir. Bütün bu sonuçlardan anlaşılacağı üzere klimatik, edafik ve fizyografik faktörlerin yanında ağaç türü, kapalılık, gelişim çağı, silvikültürel müdahale gibi bazı meşcere özelliklerinin humik madde miktarı üzerinde etkili olduğu görülmektedir. Humik ve fulvik asit miktarındaki artışların meşcere üzerinde olumlu etkide bulunacağı ve bu durumun meşcerenin hastalıklara karşı dayanıklılığını arttıracağı düşünülmektedir. KAYNAKLAR Anonim, Kahverengi Kömürler ve Linyitler- Humik Asitlerin Tayini. TSE Türk Standardı. TS.5869 ISO Anonim, TSE 5869 Yöntemi (ISO 5073, Turba ve Linyitler için Humik+Fulvik asitlerin tayini). Anonim, Orman Genel Müdürlüğü, Fonksiyonel Amenajman Planlaması Arazi ve Büro Çalışmalarına Ait Teknik İzahname. Anonim, İstanbul Orman Bölge Müdürlüğü, Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü Atatürk Arboretumu Şefliği Fonksiyonel Orman Amenajman Planı ( ). Anonim, İstanbul Orman Bölge Müdürlüğü, Bahçeköy Orman İşletme Müdürlüğü, Orman Zararlıları İle Mücadele Projesi. Anonymous, Guidelines for Soil Description. Fourth Edition, Food and Agriculture Organization of The United Nations (FAO), Rome. ftp://ftp.fao.org/agl/agll/docs/ guidel_soil_descr.pdf. Anonim, 2014a. Orman Varlığımız. Orman Genel Müdürlüğü, Ankara. Anonim, 2014b. Orman Genel Müdürlüğü. Erişim Tarihi 14 Ekim 2014, Anonim, 2014c. Karadeniz Teknik Üniversitesi. Fitopatoloji PDF Dosyası. dosyalar/15_01_08_45f67.ppt Erişim tarihi: 17 Ekim Anonim, 2014d. Orman Erozyon İlişkisi. Prof. Dr. Necmettin ÇEPEL. /Sayfalar/CevreKutuphanesi/Pdf/Ormanlar /EM_Konu5.pdf. Erişim Tarihi Anonim, 2014e. Orman Genel Müdürlüğü toprak analiz sonuçlarının değerlendirilmesi. /ekoloji.ogm.gov.t /Dokumanlar/Toprak % 20analizi % 20 sonu % C3 % A7lar %C4 % B1n % C4%B1n%20de%C4%9 Ferlendirilmesi.pdf. Atalay, İ.,1989. Toprak Coğrafyası. Ege Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayınları No:8, İzmir. S Campıng, J.T., Dahlgren, R.A., Tate, K.W., Horwath,W. R.,2002. Changes in Soil Quality Due To Grazing and Oak Tree Removal in California Blue Oak Woodlands, USDA Forest Serv. Gen. Tech. Rep., PSW-GTR-184. Campitelli, A.P., Velasco, I.M., Ceppi, S.B Chemical and physicochemical caharacteris of humic acids extracted from compost, soil and amended soil. Talanta (69) : Camy, C., Delatour, C., Marçais, B.,2002. Relationships Between Soil Factors, Quercus robur Health, Collybia fusipes Root Infection and Phytophtora Presence, Annals of Forest Science, 60, Çepel, N.,1995.Orman Ekolojisi. IV. Baskı, İÜ Orman Fakültesi Yayını, No. 3886/433, İstanbul. Çepel, N.,1988.Toprak İlmi Ders Kitabı; Orman Topraklarının Karakteristikleri, Toprakların Oluşumu, Özellikleri ve Ekolojik Bakımdan Değerlendirilmesi. İÜ Orman Fakültesi Yayınları, Yayın No , İstanbul.

50 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Davis, P.H., Flora of Turkey and The East Aegean Island. Edinburgh University Press, Edinburgh, Vol.1-9. Eroğlu, M., 2014.Orman Zararlılarının Yönetimi Ders Notu, Erşahin, S., Farklı İklim ve Topografya Koşullarında Toprak Organik Karbonu Potansiyel Dinamiğinin Matematiksel Modellemesi. III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi Mayıs 2010 Cilt: III Sayfa: , Artvin. Genç, M., Asli Ağaç türlerimizin Silvikültürü: Meşeler Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Orman Mühendisliği Bölümü Sunu. Genç, M., Kasarcı, E.,Kaya, C., Meşcere Kuruluşu Araştırmaları Üzerine Silvikültürel Bir Değerlendirme. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 13(2): Gülçür, F.,1974. Toprağın fiziksel ve kimyasal analiz metotları, İ.Ü. Orman Fak. yayın no:201, İstanbul. Horuz, A., Korkmaz, A., Dizman, M., Tutar, A., Karaman, M.R., Karakaya, S Batı Karadeniz Mor Çiçekli Ormangülü Topraklarının Humik Madde Durumu Ve Bunların Bazı Fizikokimyasal Toprak Özellikleriyle Olan İlişkileri. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, 14(1): Irmak, A., Çepel, N., Bazı Karaçam, Kayın ve Meşe meşcerelerinde ölü örtünün ayrışma ve humuslaşma hızı üzerine araştırmalar. Taş Matbaası, İstanbul. Kantarcı, M. D., Toprak İlmi (2. Baskı), İ.Ü.Yayın No. 4261, Orman Fakültesi Yayın No.462, Çantay Basımevi, İstanbul. Karaman, M.R., Turan, M., Tutar, A., Dizman, M., 2012., Şahin, S., Leonardite Cevheri Kaynaklı Humik Maddelerin Organik Gübre Olarak Kullanım Potansiyelleri. SAÜ Fen Ed. Dergisi, : 458. Maccarthy, P., R.L. Malcolm, C.E. Clapp and P.R. Bloom An introduction to soil humic substances. Pp In MacCarthy, P. etal., ed. Humic substances in soil and crop sciene: selected readings. SSSA and ASA, Madison, Wl. Makineci, E., İ.Ü. Orman Fakültesi Araştırma Ormanındaki Baltalıkların Koruya Dönüştürülmesi İşlemlerinin Ölü Örtü ve Topraktaki Azot Değişimine Etkileri, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi Fen Bil. Enstitüsü, Orman Müh. ABD. Oyoma, M., Takehara, H., Standart Soil Color Charts, Japan. Özkan S., Türk Linyitlerinden Humik Asit ve Gübre Üretimi, Ankara Üniv. Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya ABD, Yüksek Lisans Tezi. Özkan, A., Humik Asit İçeren Toprak Düzenleyicilerinin Humik Asit Kapsamlarının Uygun Yöntemlerle Belirlenmesi. Ankara Üniv. Fen Bil. Enst. Toprak ABD, Yüksek Lisans Tezi. Saatçioğlu, F., Silvikültür I, Silvikültürün Biyolojik Esasları ve Prensipleri. İ.Ü. Orman Fakültesi, İ.Ü.Yayın No: 2187, O.F. Yayın No: 222, 2. Baskı, İstanbul, 423 s. Sarıyıldız T, Küçük, M., Litter Mass Loss Rates in Deciduous and Coniferous Trees in Artvin, Northeast Turkey: Relationships with Litterquality, Microclimate, and Soil Characteristics, Turk. J. Agric. For., 32: Sezer, Y., Toprak Kimyası. Atatürk Üniv. Ziraat. Fak. Yay. No:127: Şimşek,Y., Modern ormancılıkta aralama çalışmaları. Orman Mühendisliği Dergisi Ocak, Şubat, Mart 2014 sayısı, TMMOB Orman Müh. Odası Yayını. Ankara. Yaltırık, F Türkiye Meşeleri Teşhis Kılavuzu. OGM Yayını. 64 s. Yurdabak Makineci, C., Belgrad Ormanında Meşe Ağaçlarında Görülen Kurumaların Nedenleri Üzerine Araştırmalar, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi Fen Bil. Enstitüsü Orman Müh. ABD.

51 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Trakya Bölgesi nde Toprakların Organik Madde İçeriklerinin Yılları Arasındaki Değişim Trendi Aydın ADİLOĞLU 1*, M. Rüştü KARAMAN 2 1 Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Tekirdağ 2 Yüksek İhtisas Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, Ankara Özet: Bu çalışmada Trakya Bölgesi topraklarının son 30 yıllık bir süre içerisinde organik madde içeriklerindeki değişim incelenmiştir. Bu amaçla bölgede yer alan Tekirdağ, Edirne ve Kırklareli illerini kapsayan TOVEP raporları ile bir gübre firması (GÜBRETAŞ) tarafından bölgede yapılan toprak verimliliği analiz sonuçlarından yararlanılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, 1984 yılında Trakya Bölgesi nde yetersiz düzeyde organik madde içeren topraklar % 78.8 iken bu değer 30 yıllık bir sürenin sonunda % 81.6 değerine yükselmiştir. Diğer taraftan bölgede yeterli düzeyde organik madde içeren topraklar ise 1984 yılında % 4 iken bu değer 2013 yılında % 0.4 e düşmüştür. Bununla birlikte bölgedeki organik madde yetersizliğinin boyutlarının % 81.6 dan daha yüksek olabileceği tahmin edilmektedir. Çünkü bu çalışmada değerlendirmeye alınan 1984 ile 2013 yıllarında analiz edilen toprak örneklerinin sayısı arasında büyük farklılıklar mevcuttur. Bu çalışmanın sonunda Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içeriklerinin 30 yıllık bir süreç içerisinde azaldığı görülmüştür. Bu durumun sebeplerinin başında bölgede uzun yıllardır uygulanan monokültür ve toprak işlemeli tarım ile anız yangınlarının önlenememiş olması gelmektedir. Söz konusu bu tablonun değiştirilmesi bölgede sürdürülebilir toprak verimliliğinin korunması bakımından büyük bir önem taşımaktadır. Toprakların organik madde içeriklerinin artırılması ve sürdürülebilir verimliliklerinin korunabilmesi için başta çiftlik gübresi olmak üzere çeşitli organik gübrelerin kullanımının yaygınlaştırılması gerekmektedir. Anahtar kelimeler: Tekirdağ, Kırklareli, Edirne, organik madde Changing Trendy of Organic Matter Content in Trakya Region Soils Between 1984 and 2013 Years Abstract: An investigated changing of trendy of organic matter content of Trakya Region soils between 1984 and 2013 years. For this purpose, TOVEP reports and GÜBRETAŞ soil analysis results were used for Tekirdağ, Edirne and Kırklareli Provinces soils in this research. According to the results, insufficient organic matter ratio was determined 78.8 % in 1984 and 81.6 % in On the other hand, sufficient organic matter ratio was obtained 4 % in 1984 and 0.4 % in But, insufficient organic matter ratio may be higher than 81.6 %, nowadays. Because, number of analyzed soil samples are high different between 1984 and 2013 years. These results have shown that the organic matter content of Trakya Region soils decreased from 1984 to The reason of this result may be monoculture agricultural system and not prevent of stubble fire in this region. This image is should be changed for sustainable soil fertility. Some organic fertilizers, for example farm manure, should be used for the protection of sustainability of soil fertility and organic matter content of the soils in Trakya Region. Keywords: Tekirdağ, Kırklareli, Edirne, Organic matter. GİRİŞ Trakya Bölgesi nin toplam alanı hektar olup bu alanın % 55 i tarım arazisi niteliğindedir. Bölge tarım arazileri ülkemizin en verimli tarım topraklarını oluşturmaktadır. Bölgede hakim bitki çeşitleri olarak karşımıza çıkan buğday ve ayçiçeği ortalama verimi Türkiye ortalamalarının çok üzerindedir. Bu durum bir taraftan bölge tarımı için olumlu olarak kabul edilirken diğer taraftan uzun yıllardır bölgede buğday- ayçiçeği monokültür tarımının yapılmakta oluşu beraberinde bazı tarımsal sorunları da gündeme taşımaktadır. Bu sorunların başında da her yıl artarak daha yüksek boyutlara ulaşmakta olan toprakların organik madde yetersizliğidir. Organik madde toprakta çok küçük bir bölümü oluşturmakla birlikte toprakların verimliliği ve üretkenliği için birincil derecede önem taşımaktadır. Genel olarak tarım topraklarında organik madde miktarının % 3 ün altında olması durumunda toprakta *Sorumlu yazar: Adiloğlu, A., a_adiloglu@hotmail.com organik maddenin yetersiz olduğu kabul edilmektedir. Trakya Bölgesi tarım topraklarının çok büyük bir bölümünün organik madde miktarları günümüzde oldukça yetersiz düzeylerdedir (Taşova ve Akın, 2013). Topraktaki organik madde miktarı toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerinde doğrudan etkilidir. Toprakların bitki besin elementi çeşitliliği ve düzeyleri, besin elementi tutabilme güçleri, su tutma kapasiteleri ve iletim düzeyleri, iyi bir tohum yatağının hazırlanabilmesi, iyi bir strüktür gelişimi, topraktaki biyolojik aktivitenin düzeyi ve atmosferden toprağa özellikle azotun sağlanabile gücü toprakların organik madde miktarı ile doğrudan ilgilidir. Toprak organik maddesi bir taraftan bitkiler için besin kaynağı görevi yaparken, diğer taraftan toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin ıslahı görevini de yerine getirmektedir. Toprakların organik madde miktarlarının belirli bir düzeye kadar artırılması ile birlikte sürdürülebilir

52 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 verimlilikleri de artırılmış olmaktadır. Organik madde miktarı yeterli düzeyde olan çoğu tarım topraklarının özellikle mikro besin elementi miktarları da bitkiler için çoğunlukla yeterli düzeylerde olabilmektedir. Organik madde yetersizliğinde tarımsal üretimi artırmak için daha fazla kimyasal gübrelerin kullanılması bir zorunluluk halini almaktadır. Bu durum ise uzun vadede ürünün kalitesini ve verimini olumsuz bir biçimde etkilemektedir. Toprak verimliliği üzerinde günümüze kadar yapılmış olan birçok araştırmada toprakların verimlilik kapasiteleri ile ürünün kalitesi ve miktarı topraktaki organik madde miktarının artışı ile doğru orantılı olduğu ortaya çıkarılmıştır (Skjemstad, 2002; Karaman ve ark, 2012). Bu nedenle toprakların organik madde miktarlarının korunması ve artırılması günümüz modern tarımında bir zorunluluk halini almıştır. Topraklara ilave edilen çeşitli organik materyaller bitki gelişimi üzerinde doğrudan etkilidir. Nitekim bu konuda yapılan bir araştırmada (Tepecik ve ark. 2012), topraklara artan miktarlarda ahır gübresi, Biofarm ve Perlhumus uygulanarak ıspanak bitkisi yetiştirilmiştir. Denemenin sonunda bitkinin N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn ve Mn içeriklerinde önemli artışlar saptanmıştır. Topraklara mineralize olmuş bir organik materyal ilavesinin bitki besin elementlerinin yarayışlılığı üzerindeki etkisinin incelendiği bir araştırmada (Adiloğlu ve ark., 2012), artan miktarlardaki mineralize üzüm posasının toprakların organik madde içerikleri, azot kapsamları, yarayışlı fosfor içerikleri ile değişebilir potasyum ve kalsiyum içeriklerinde önemli artışlar olduğu görülmüştür. BULGULAR ve TARTIŞMA Trakya Bölgesi Topraklarının 1984 Yılındaki Organik Madde İçerikleri Trakya Bölgesi nde yer alan Edirne, Kırklareli ve Tekirdağ illerine ait toprakların organik madde içerikleri ayrı ayrı ve genel olarak aşağıda değerlendirilmiştir. Edirne ili topraklarının 1984 yılına ilişkin organik madde içeriklerinin dağılımı şu şekildedir; yetersiz düzeyde organik madde içeren topraklar % 85.2; orta düzeyde organik madde içeren topraklar % 13.0 ve Organik madde ve özellikle organik maddenin ileri derecede ayrışmış formu olan humus, topraktaki birçok makro ve mikro bitki besin elementinin ana kaynağını oluşturmaktadır. Topraktaki toplam azotun yaklaşık olarak % 99 u, topraktaki fosforun % si ve kükürt miktarının ise % 75 i organik madde içerisinde yer almaktadır (Karaman ve ark., 2012). Bitkilere her yıl mutlak surette uygulanması gereken azotun topraktaki ana kaynağının organik madde olması son derece önemlidir. Çünkü topraktaki çeşitli kaynaklardan gelen organik madde miktarının artırılması bitkilere daha az miktarda kimyasal gübre kullanılması anlamına gelmektedir. Bu durum özellikle ürünün kalitesinin artırılması ve tarımsal kaynaklı olabilecek çevre kirliliğinin önlenmesi bakımından büyük bir öneme sahiptir. Bu araştırmada tarım toprakları için büyük bir öneme sahip olan organik madde miktarının Trakya Bölgesi nde yer alan tarım topraklarında son 30 yıl içerisindeki değişimi ortaya konulmuştur. MATERYAL ve YÖNTEM Bu çalışmada Trakya Bölgesi nde yer alan Edirne, Kırklareli ve Tekirdağ illerinde 1984 yılında Gıda tarım ve Hayvancılık Bakanlığı tarafından yapılan toprak analiz sonuçlarına göre oluşturulan TOVEP raporlarından yararlanmıştır. Söz konusu bu raporlarda Edirne iline ait 4868, Kırklareli iline ait 3324 ve Tekirdağ iline ait 5031 toprak analizi sonucu olmak üzere toplam adet toprak analizi sonuçlarından yararlanılmıştır yılında ise bölgede yer alan yine aynı illerde GÜBRETAŞ tarafından yapılan toprak analizi sonuçları kullanılmıştır. yeterli düzeyde organik madde içeren topraklar ise % 1.8 düzeyindedir. Bu durum aşağıdaki Şekil 1. den de görülmektedir. Kırklareli ili topraklarının 1984 yılındaki organik madde içerikleri incelendiğinde yetersiz düzeyde organik madde içeren toprakların oranı % 73.2 iken, orta düzeyde organik madde içeren topraklar ise % 20.7 değerinde ve yeterli düzeyde organik madde içeren topraklar ise % 6.1 düzeyindedir (Şekil 2).

53 % II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, , % ,8 Yetersiz Orta İyi Organik madde Şekil 1. Edirne ili topraklarının organik madde içeriklerinin dağılımı (1984 yılı) ,2 20,7 6,1 Yetersiz Orta İyi Organik madde Şekil 2. Kırklareli ili topraklarının organik madde içeriklerinin dağılımı (1984 yılı) Tekirdağ ili topraklarının 1984 yılı organik madde içeriklerinin değerlendirilmesinde, yetersiz düzeyde organik madde içeren toprakların % 78.2, orta düzeyde organik madde içeren toprakların % 17.9 ve yeterli düzeyde organik madde içeren toprakların ise % 3.9 düzeyinde olduğu görülmüştür. Nitekim söz konusu bu sonuçlar aşağıdaki Şekil 3. den de görülmektedir. Trakya Bölgesi nde 1984 yılında toprakların organik madde yetersizliğinin en yüksek olduğu il % 85.2 değeri ile Edirne olurken, yeterli düzeyde organik madde içeren toprakların en yüksek olduğu ile ise % 6.1 değeri ile Kırklareli ili olmuştur. Tekirdağ ili toprakları ise organik madde içeriklerini dağılımı bakımından bu iki il arasında yer almıştır. Genel olarak 1984 yılına ilişkin olarak Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içerikleri incelendiğinde; toprakların % 78.8 inde organik madde yetersizliği belirlenirken, toprakların % 17.2 si orta düzeyde ve % 4.0 ü de yeterli düzeyde organik madde içermektedirler (Şekil 4).

54 % % II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, ,2 17,9 3,9 Yetersiz Orta İyi Organik madde Şekil 3. Tekirdağ ili topraklarının organik madde içeriklerinin dağılımı (1984 yılı) ,8 17,2 4 Yetersiz Orta İyi Organik madde Şekil 4. Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içerikleri (1984 yılı) Trakya Bölgesi Topraklarının 2013 Yılındaki Organik Madde İçerikleri Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içeriklerinin 2013 yılı değerleri incelendiğinde; toprakların % 81.6 sında organik madde yetersizliği belirlenirken, toprakların % 18.0 inde orta düzeyde organik madde ve toprakların ancak % 0.4 ünde ise yeterli düzeyde organik madde olduğu anlaşılmıştır. Söz konusu bu bulgular Şekil 5 den de görülmektedir. SONUÇ ve ÖNERİLER Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içeriklerinin son 30 yıl içerisindeki değişiminin incelendiği bu çalışmada, geçen süre içerisinde toprakların organik madde içeriklerinde belirgin bir azalmanın olduğu saptanmıştır yılında Trakya Bölgesi nde yetersiz düzeyde organik madde içeren toprakların oranı % 78.8 düzeyinde iken toprakların organik madde içerikleri daha da azalmış ve söz konusu bu değer 30 yıllık bir sürenin sonunda % 81.6 değerine yükselmiştir. Bölgede yeterli düzeyde organik madde içeren topraklar ise 1984 yılında % 4 iken bu değer de geçen süre içerisinde azalmış ve 2013 yılında % 0.4 e düşmüştür. Diğer taraftan Trakya Bölgesindeki tarım topraklarındaki organik madde yetersizliğinin boyutlarının % 81.6 dan daha yüksek olabileceği düşünülmektedir. Çünkü bu çalışmada değerlendirmeye alınan 1984 ile 2013 yıllarında

55 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 analiz edilen toprak örneklerinin sayısı arasında büyük farklılıklar mevcuttur. Bu çalışmanın sonunda Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içeriklerinin 30 yıllık bir süreç içerisinde hızla azaldığı saptanmıştır. Bölgedeki topraklarda organik madde yetersizliğinin artış sebeplerinin başında uzun yıllardır uygulanan buğday- ayçiçeği monokültür tarım ile birlikte söz konusu bu tarım sistemi sonucu arazide parçalanmasının büyük bir sorun oluşturduğu anız yangınlarının önlenememiş olması gelmektedir. Toprakların organik madde içerikleri bakımından ortaya çıkan bu olumsuz tablonun değiştirilmesi bölgede sürdürülebilir toprak verimliliğinin korunması bakımından büyük bir önem taşımaktadır. Toprakların organik madde içeriklerinin artırılması ve sürdürülebilir verimliliklerinin korunabilmesi için başta çiftlik gübresi olmak üzere çeşitli organik gübrelerin kullanımının yaygınlaştırılması ve bölgedeki mevcut monokültür tarım sisteminden öncelikli olarak vazgeçilmelidir. % ,6 18 0,4 Yetersiz Orta İyi Organik madde Şekil 5. Trakya Bölgesi topraklarının organik madde içerikleri (2013 yılı) KAYNAKLAR Adiloğlu, A., Karaman, M.R., Adiloğlu, S. ve Karakaş, Ö Humik Madde Kaynağı Olarak Üzüm Posası Uygulamasının Farklı Özellikteki Toprakların Bazı Kimyasal Özellikleri Üzerine Etkisi. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi 14 (1): Karaman, M.R., Brohi, A.R., Müftüoğlu, N.M., Öztaş, T ve Zengin, M Sürdürülebilir Toprak Verimliliği (3. Baskı), Koyulhisar Ziraat Odası Kültür Yayınları No: 1. Skjemstad, J.O Importance of Soil Organic Matter Fractions to Crop Production, Soil Structure and Soil Resilience. Grains Research and Development Corporation Final Report CSO pp Taşova, H. ve Akın, A Marmara Bölgesi Topraklarının Bitki Besin Maddesi Kapsamlarının Belirlenmesi, Veri Tabanının Oluşturulması ve Haritalanması. Toprak Su Dergisi, 2 (2): Tepecik, M., Ongun, A.R., Okur, B., Bozkalfa, K ve Eşiyok, D Farklı Organik Materyallerin Ispanak Bitkisinin (Spinacea oleraceae L.) Bazı Besin Elementi, Kalite Öğeleri ve Verim Özellikleri Üzerine Etkileri. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, 14 (1):

56 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Tekirdağ İlinde Karayolu Kıyısındaki Toprakların Organik Madde Miktarları Sevinç ADİLOĞLU 1*, M. Turgut SAĞLAM 2 1 Namık Kemal Üniversitesi, Teknik Bilimler MYO, Seracılık Programı, Tekirdağ 2 Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Tekirdağ Özet: Tekirdağ ilinde yapılan bu araştırmada, karayolu kenarlarındaki tarım arazilerinin organik madde miktarlarının mevcut düzeylerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla 2013 yılı içerisinde karayolu kenarlarındaki özellikle tarla bitkileri yetiştiriciliğinin yoğun olduğu 50 farklı tarım arazisinden toprak örneği alınmış ve organik madde miktarları belirlenmiştir. Elde edilen bulgulara göre toprakların organik madde miktarlarının % 0.53 ile % 3.01 arasında değişim gösterdiği görülmüştür. Söz konusu bu organik madde miktarlarının % 84 gibi büyük bir bölümünün yetersiz düzeyde olduğu saptanmıştır. Araştırma alanlarındaki organik madde yetersizliğinin en önemli nedenleri arasında uzun yıllardır bölgedeki ayçiçeği- buğday ekim münavebesi ve önlenemeyen anız yangınları başta gelmektedir. Toprak verimliliğinin önemli bir göstergesi olan organik madde miktarının artırılması için çiftlik gübresi gibi organik gübrelerin kullanılmasının özendirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Anahtar kelimeler: Tekirdağ, organik madde, karayolu, toprak verimliliği Organic Matter Content of Near the Highway Soils in Tekirdağ Province Abstract: It was investigated of organic matter content of Tekirdağ Province soils near motorway. For this purpose, soil samples taken from 50 different agricultural areas in 2013 year, Tekirdağ and the organic matter content of the soils samples were determined. According to the results, organic matter contents of soils samples were obtained between 0.53 % and 3.01 %. Organic matter deficiency ratio was determined 84 % in research area soils. The reason of this result may be wheat- sunflower growing for a long time and not prevent of stubble fire in this region. Farm manure should be used for the increasing of the organic matter content of soils and sustainability of soil fertility of this region soils. Key words: Tekirdağ, organic matter, highway, soil fertility GİRİŞ Organik madde tarım alanlarına büyük bir bölümü bitkisel kökenli olmak üzere hayvansal, evsel ve bazı organik kökenli endüstriyel kaynaklardan ilave edilmektedir. Toprağın miktar olarak küçük ancak, çok önemli bir bölümünü oluşturan organik madde toprağın birçok fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerinde doğrudan etkili olan bir materyaldir. Söz konusu bu olumlu etkilerin başında topraklara besin elementi sağlama kapasitesi, iyi bir strüktür gelişiminin sağlanması, toprak mikroorganizmalarının aktiviteleri ve çeşitliliği topraktaki organik madde miktarı ile yakından ilişkilidir. Bu nedenle topraktaki organik madde miktarı toprak verimliliği için son derecede önemlidir. Organik madde toprakta katı kısım içerisinde küçük bir bölümü oluşturmakla birlikte toprakların sürdürülebilir verimliliği ve bitkisel üretim için büyük bir öneme sahiptir. Trakya Bölgesi tarım topraklarında olduğu gibi Tekirdağ ili tarım topraklarında da organik madde yetersizliği yüksek boyutlardadır (Taşova ve Akın, 2013). Toprakta organik madde miktarının artışı ile verimlilik arasında sıkı bir ilişki mevcuttur. Bu konuda yapılan bir araştırmada toprağa artan miktarlarda organik materyal ilavesinin mısır bitkisinin gelişimi, verimi ve bazı biyolojik karakterleri üzerinde önemli artışlar sağladığı ortaya konulmuştur (Zengin ve ark. 2012). Farklı fiziksel ve kimyasal özellikteki topraklara artan miktarlarda organik materyal ilavesinin bazı mikro besin elementlerinin yarayışlılığı üzerindeki etkisinin incelendiği altı aylık bir inkübasyon denemesinde, mineralize üzüm posasının toprakların bitkilere yarayışlı Fe, Cu, Zn ve Mn içerikleri üzerinde * Sorumlu yazar: Adiloğlu, S., a_adiloglu@hotmail.com istatistiksel olarak önemli artışlar sağladığı ortaya konulmuştur (Adiloğlu ve ark., 2012). Bu sonuç organik atıkların bir toprak düzenleyicisi olmasının yanında aynı zamanda bitkiler için birer besin kaynağı olduğunun da bir göstergesidir. Demirtaş ve ark. (2014) e göre organik madde yetersizliği görünle tarım topraklarına en ekonomik ve hızlı çözüm yollarından birisi de topraklara hümik asit ilavesidir. Tekirdağ ilinin toplam yüzölçümü dekar olup bunun dekarı (% 59.73) tarım alanıdır. Bu miktar tarım arazisinin % 90 nın üzerindeki büyük bir bölümünde toprak işlemeli tarla tarımı yapılmaktadır. Tarla bitkileri ekim alanları il genelinde dekarlık bir alanı kapsamaktadır. Tarla bitkileri tarımında ilk sırayı ise dekar ile ayçiçeği ve kanola gibi yağ bitkileri ve ikinci sırayı ise dekar ile tahıl yetiştiriciliği almaktadır (Anonim 2012).Araştırmaya ait toprak örneklerinin alındığı Çorlu, Çerkezköy ve Saray ilçelerinin tarım alanları ise sıra ile dekar, dekar ve dekar şeklindedir. Yukarıdaki istatistiki bilgilerden anlaşılacağı üzere Tekirdağ ili topraklarının büyük bir bölümü ekili ve dikili olmak şekilde tarım alanlarından oluşmaktadır. Bu araştırmada, Tekirdağ ilinde TEM Otoyolunun kenarlarında yer alan ve yoğun toprak işlemeli tarımın yapıldığı tarım topraklarının organik madde içerikleri alınan toprak örnekleri ile incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre söz konusu tarım alanlarının organik madde içeriklerinin yeterli olup olamadığının değerlendirilmesi yapılmıştır.

57 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 MATERYAL ve YÖNTEM Araştırmada kullanılan toprak örnekleri Tekirdağ ilinin Çorlu, Çerkezköy ve Saray ilçelerinin otoban kenarlarındaki 13 farklı köye ait tarım alanlarından ve 50 farklı örnekleme noktasından Jackson (1967) ye göre alınmıştır. Toprak örneklerinin alındıkları yerlere ilişkin bazı bilgiler aşağıda Çizelge 1 de verilmiştir. Araştırma alanlarından alınan toprak örnekleri Kırklareli il sınırından İstanbul il sınırına kadar olan Tekirdağ ili sınırları içerisinde doğrusal bir numara yöntemi ile simetrik olarak alınmış ve örnekleme yerlerinin ayrıntılı görünümü aşağıda Şekil 1 de verilmiştir. Araştırmada kullanılan toprak örneklerinin organik madde miktarları Sağlam (2012) tarafından önerilen Smith-Weldon yöntemi ile belirlenmiş ve Alpaslan ve ark. (2005) e göre değerlendirilmiştir. Çizelge 1. Araştırma alanındaki toprak örnekleme yerleri. No İlçesi Köyü Lokal adı Bitki 1 Çorlu Pınarbaşı Kavaklık Ayçiçeği No 2 Çorlu Pınarbaşı Suyolu Ayçiçeği 3 Çorlu İğneler Karaağaç Buğday 4 Saray Beyazköy Karaağaç Ayçiçeği 5 Saray Beyazköy Meşelik Ayçiçeği 6 Çorlu Ahimehmet Meşelik Buğday 7 Çorlu Ahimehmet Köyyolu Kanola 8 Saray Göçerler Küçükmera Buğday 9 Saray Göçerler Gaziler Ayçiçeği 10 Çorlu Bakırca Tepelik Ayçiçeği 11 Çorlu Bakırca Bağlık Kanola 12 Çorlu Ulaş Kurtöldü Ayçiçeği 13 Çorlu Ulaş Kurt Kanola 14 Çorlu Karamehmet Tarla Buğday 15 Çorlu Karamehmet Yolüstü Buğday 16 Çorlu Yulaflı Tepelik Ayçiçeği 17 Çorlu Yulaflı Sırt Arpa 18 Çorlu Velimeşe Gölyanı Ayçiçeği 19 Çorlu Velimeşe Göl Buğday 20 Çerkezköy Veliköy Mera Buğday 21 Çerkezköy Veliköy Mera Ayçiçeği 22 Çerkezköy Kızılpınar Demirkapı Buğday 23 Çerkezköy Kızılpınar Elmastepe Ayçiçeği 24 Çorlu Seymen Çallıdere Buğday 25 Çorlu Seymen Dere Buğday 26 Çorlu Seymen Dere Buğday 27 Çorlu Seymen Çallıdere Kanola 28 Çerkezköy Kızılpınar Elmastepe Buğday 29 Çerkezköy Kızılpınar Demirkapı Buğday 30 Çerkezköy Veliköy Mera Ayçiçeği 31 Çerkezköy Veliköy Mera Ayçiçeği 32 Çorlu Velimeşe Göl Arpa 33 Çorlu Velimeşe Gölyanı Buğday 34 Çorlu Yulaflı Sırt Kanola 35 Çorlu Yulaflı Tepelik Ayçiçeği 36 Çorlu Karamehmet Yolüstü Ayçiçeği 37 Çorlu Karamehmet Tarla Ayçiçeği 38 Çorlu Ulaş Kurt Buğday 39 Çorlu Ulaş Kurtöldü Ayçiçeği 40 Çorlu Bakırca Bağlık Buğday 41 Çorlu Bakırca Tepelik Kanola 42 Saray Göçerler Gaziler Buğday 43 Saray Göçerler Küçükmera Ayçiçeği 44 Çorlu Ahimehmet Köyyolu Ayçiçeği 45 Çorlu Ahimehmet Meşelik Buğday 46 Saray Beyazköy Meşelik Ayçiçeği 47 Saray Beyazköy Karaağaç Buğday 48 Çorlu İğneler Karaağaç Buğday 49 Çorlu Pınarbaşı Suyolu Kanola 50 Çorlu Pınarbaşı Kavaklık Ayçiçeği

58 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Şekil 1. Toprak örneklerinin coğrafi konumu BULGULAR ve TARTIŞMA Tekirdağ ili otoban kenarlarındaki tarım arazilerinde alınan toprak örneklerinin organik madde miktarları Çizelge 2 de sunulmuştur. Çizelge 2 den anlaşılacağı üzere toprakların organik madde miktarları en yüksek değer olarak % 3.01 e ulaşmıştır. Toprak örneklerinde en düşük organik madde miktarı ise % 0.53 olarak ölçülmüştür. Toprak örnekleri organik madde miktarları bakımından bir değerlendirmeye tabi tutulduğunda (Alpaslan ve ark., 2005) araştırma bölgesi topraklarının % 84 gibi çok büyük bir kısmının organik madde miktarlarının yetersiz düzeyde olduğu anlaşılmıştır. Bu sonuç, Tekirdağ ilini de kapsayan Trakya Bölgesi tarım alanlarında daha önceden yapılan bazı araştırmalar ile ortaya konulan (Eyüpoğlu, 2002; Adiloğlu ve ark. 2011) organik madde yetersizliğinin bu araştırma ile araştırma bölgesinde bir kez daha karşımıza çıktığını göstermektedir. Araştırma alanı topraklarının organik madde içerikleri Alpaslan ve ark., (2005) e göre değerlendirildiğinde toprakların % 40 ı çok az, % 44 ü az, % 14 ü orta ve % 2 si ise yüksek düzeyde organik madde içermektedir (Şekil 2). Topraklar üzerinde uzun yıllardan beri yapılan çalışmalar, toprak verimliliği ve ürün verme kapasitelerinin, içerdikleri organik madde miktarı ile doğru orantılı olduğunu ortaya koymuştur. Nitekim çiftçiler, genellikle humus ve organik madde içeriği yüksek olan koyu renkli toprakları verimli topraklar olarak tanımlamışlardır. Yapılan bilimsel araştırmalar da bu tür toprakların, genellikle açık renkli topraklardan daha verimli olduklarını doğrulamıştır (Karaman ve ark. 2012).

59 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Çizelge 2. Toprak örneklerinin organik madde içerikleri, % Toprak no Org. madde Toprak no Org. madde Min Max 3.01 % Çok az Az Orta Yüksek Organik madde Şekil 2. Tekirdağ ili topraklarının organik madde içerikleri.

60 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 SONUÇ ve ÖNERİLER Bu araştırmadan elde edilen bulgulara göre Tekirdağ ili topraklarının büyük bir bölümünde organik madde yetersizliği mevcuttur. Toprakların verimliliklerinin bir göstergesi olan organik madde yetersizliği bölge tarımı için önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Nitekim bölge çiftçileri söz konusu bu organik madde yetersizliğinin bitkiler üzerindeki olumsuz etkilerini ortadan kaldırabilmek için birim alana daha fazla kimyasal gübre uygulama yoluna gitmektedirler. Bu durum da ürünün kalite veriminde azalmalara neden olabildiği gibi önemli bazı önemli ve ciddi çevre sorunlarına de neden olabilmektedir. Bu nedenle bölge topraklarının organik madde miktarlarının daha da azalmasının önlenebilmesi için öncelikli olarak Tekirdağ ili tarımındaki buğdayayçiçeği ürün deseninin değiştirilmesi ve münavebeye başka alternatif bitkilerin de alınması bir zorunluluktur. Diğer taraftan toprakların çok büyük bir bölümünde yetersiz durumda olan organik madde miktarının artırılması için başta çiftlik gübresi olmak üzere organik gübrelerin yörede kullanılmasının yaygınlaştırılması gerekir. Ayrıca son yıllarda azalmış olmakla birlikte anız yangınlarının azaltılması veya sonlandırılması için başta çiftçilerin eğitilmesi olmak üzere gerekli her türlü önlemin alınması gerekir. KAYNAKLAR Adiloğlu, A., Adiloğlu, S., Bellitürk, K., Karakaş, Ö., Sümer, A., Gönülsüz, E. ve Sarı, H., Tekirdağ ili kıyı şeridi topraklarında ağır metal kirliliği. Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü Sempozyumu, s: , Kasım, Tekirdağ. Adiloğlu, S., Karakaş, Ö. Karaman, M.R., Adiloğlu, A. ve Gönülsüz, E., Humik madde kaynağı olarak üzüm posası uygulamasının farklı özellikteki toprakların bazı mikro element (Fe, Cu, Zn, Mn) içeriklerine etkisi. SAÜ Fen Ed. Der. 14 (1): Alparslan, M., Güneş, A. ve İnal, A., Deneme Tekniği. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No:1543, Ankara. Anonim, Tekirdağ ili 2011 yılı Tarım Raporu. GTHB İl Müdürlüğü Yayınları, 193 s, Tekirdağ. Demirtaş, E.I., Öktüren Asri, F., Arı, N., Domatesin beslenme durumu, verimi ve kalite özelliklerine hümik asitin etkileri. Derim, 31(1):1-16. Eyüpoğlu, F., Türkiye gübre gereksinimi, tüketimi ve geleceği. Köy Hizm. Gen. Müd. Genel Yay. No: 2, Ankara. Jackson, M. L., Soil Chemical Analysis Handbook. Micro-Macro Publishing, Inc, USA. Karaman, M.R., Brohi, A.R., Müftüoğlu, N.M., Öztaş, T ve Zengin, M., Sürdürülebilir Toprak Verimliliği (3. Baskı), Koyulhisar Ziraat Odası Kültür Yayınları No: 1. Sağlam, M.T., Toprak ve Suyun Kimyasal Analiz Yöntemleri. Namık Kemal Üniversitesi, Yayın No: 2, Tekirdağ. Taşova, H. ve Akın, A., Marmara Bölgesi topraklarının bitki besin maddesi kapsamlarının belirlenmesi, veri tabanının oluşturulması ve haritalanması. Toprak Su Dergisi, 2 (2): Zengin, M. Karaman, M.R. ve Gezgin, S., Hümik asit ve kimyasal gübre uygulamalarının mısırda verim ve verim unsurları üzerine etkileri. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi 14 (1):

61 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Türkiye deki Bazı Linyit Yataklarında Gelişen Leonardit Oluşumlarının İncelenmesi * Aydın ADİLOĞLU 1**, Metin TURAN 3, Mehmet Rüştü KARAMAN 2 Mümin DİZMAN 3, Hüseyin YALÇIN 4, Saniye DEMİR 5 1 Namık Kemal Üniv. Ziraat Fak. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Tekirdağ 2 Yüksek İhtisas Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, Ankara 3 Yeditepe Üniversitesi, Müh. ve Mim. Fak. Genetik ve Biyomüh. Bölümü, İstanbul 4 Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Müh. Bölümü, Sivas 5 Gaziosmanpaşa Üniv. Ziraat Fak., Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü, Tokat Özet: Bu çalışma, Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu ruhsatlı işletme alanları içerisinde bulunan linyit yatakları üzerinde gelişen leonardit malzemenin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri ile organik gübre olarak kullanım potansiyellerinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Araştırmada, Tekirdağ-Saray, Adana-Tufanbeyli, Konya- Beyşehir, Bursa-Davutlar, Balıkesir-Balya leonardit yataklarından alınan leonardit örnekleri kullanılmıştır. İncelenen alanlardan alınan leonardit örneklerinde kimi fiziksel, kimyasal ve minerolojik analizlerle birlikte, humik asit ve hormonel içerikler belirlenmiştir. Örneklerde ayrıca, humik madde çözünürlük testleri yapılmış ve ağır metal içerikleri de belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, incelenen parametreler yönünden maden yatakları arasında önemli farklılıklar olduğu, humik asit, organik asit, hormon içerikleri, FTIR spektrumları, besin elementi ve diğer ağır metal içeriklerinin örnekleme alanı ve jeolojik oluşuma göre önemli düzeyde değiştiği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Leonardit, humik madde, amino asit, hormon Investigation of Developing Lignite Formation at Some Lignite Lodes in Turkey Abstract: This research was made for the aim of clarifying the usage potantial of developing leonardite material as organic fertiliser with the physical, chemical and mineralogic properties. In this research, the samples that taken from Tekirdağ-Saray, Adana-Tufanbeyli, Konya-Beyşehir, Bursa-Davutlar, Balıkesir-Balya leonardite samples were used. Humic acid and hormonal contents were identified with some physical and mineralogical analyses from leonardite samples that taken from researched fields. Additionally at the samples, humic material resolution tests are made and the heavy metal contents were identified. According to result of the research, at the side of the researched parameters, the important differences between the ore beds, humic acide, organic acide, the hormone contents, FTIR spectrums, nutrient element and the other heavy metal contents sampling area and according to geological formation changes in an important level were identified. Key words: Leonardite, humic material, amino acide, hormone GİRİŞ Kömürde meydana gelen en önemli kimyasal değişimlerden birisi tarımın kara altını olarak isimlendirebileceğimiz leonarditin oluşumudur. Leonardit; düşük ısıl ve rank değerine sahip, olgunlaşmamış ve yüzeye çok yakın linyit yatakları üzerinde gelişen ve linyitin yüzey basıncı altında yüksek derecede okside olmuş özel bir kömür çeşididir (Kalaitzidis, 2003). Linyit havzalarının üst bölgeleri, geçirdikleri oksitlenme süreci ve humus tortulaşmasına bağlı olarak leonardit özelliği taşımaktadır (Fong ve ark., 2006). Leonarditi linyitten ayıran en önemli fark oksijen yüzdesinin fazla olması ve yakıt olarak kullanılma olanağının bulunmamasıdır (Engin ve Cöcen, 2012). Leonardit, organik madde kaynağı olarak çok ilginç bir keşfedilme tarihine sahiptir ve 1950 lerde bilim adamları toprak ve bitkilerden doğal olarak meydana gelen katı hümik asitin yararlarını araştırırken, bazı bilim adamları da kömür madenciliği endüstrisinde yüksek oksidasyonlu linyitin (Leonardit) hümik asitçe zengin olduğunu ve bundan dolayı önemli bir ekonomik değere sahip olduğunu ortaya çıkarmışlardır. Devam eden araştırmalar sonucunda, yerbilimci Dr. A.G. Leonard, Kuzey Dakota da yüksek oksidasyona sahip linyit kömürünü leonardit olarak adlandırmıştır (Odzoba ve ark., 2001). Leonardit adı ABD ve dünyanın pek çok ülkesinde genellikle kabul edilmekle beraber bazı ülkelerde Humat, Organik Humat, Humalit veya Humus olarak da adlandırılmaktadır. Ülkemizde 1990 lı yıllardan beri diğer organik materyallere ilaveten leonardit kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Özellikle tarımsal alanlarda verimi artıran bir organik gübre olmasından dolayı, organik maddece fakir olan ülkemiz tarım toprakları için son derece önemli bir tarımsal girdidir. Genellikle ithal edilerek temin edilen leonarditin ülkemizdeki yataklarında gerekli çalışmaların yapılarak elde edilmesi daha doğru olacaktır (İlhan, 1993; Karaman ve ark., 2012; Turan ve ark., 2013; Yürek ve ark., 2013). Toprakla leonardit *Bu çalışma TKİ Etüt Proje ve Tesis Dairesi Başkanlığınca desteklenmiştir. **Sorumlu yazar: Adiloğlu, A., a_adiloglu@hotmail.com

62 I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 arasındaki en önemli fark bitki besin elementleridir. Leonardit materyali bitki besin elementleri bakımından toprakla kıyaslandığında, fosfor (P 2 O 5 ) yönünden yüksek, potasyum (K) bakımından fakirdir, kalsiyum karbonat içerikleri çok yüksek, toprak reaksiyonları (ph) nötr civarındadır. Mikro elementlerden bitki tarafından alınabilir Fe, Mn, Cu, Zn elementleri yeter düzeydedir. Leonardit materyali bitki gelişimini engelleyecek düzeyde bor içermemektedir (Erkoç, 2009). Hümik yüzeyler (Leonardit), peat ve kahverengi kömürde oldukça yüksek miktarlarda bulunur. Oluşumu milyonlarca yıl öncesi bitki ve hayvan kalıntılarının sıcaklık, basınç, oksidasyon ve çok özel şartlar gerektirdiğinden doğada nadir olarak oluşur ve kalitesi bölgeden bölgeye değişir (Demir ve ark., 2013). Yüksek kalitede bir leonarditte hümik asit içeriği, organik madde miktarı, ph değeri, C/N oranı, özgül ağırlık ve bazik çözeltide yüksek çözünürlük derecesi önemli parametreleridir. Yoğunluğu gr/cm 3, ph değeri ise 3 5 arasında değişmektedir. %1 lik KOH, NaOH çözeltilerinde çözünürlüğü yüksek, sudaki çözünürlüğü ise düşüktür (Olivella ve ark., 2002). Leonardit ile ilgili bilimsel çalışmalar çok yeni olması nedeniyle teknik olarak çok net bir sınıflandırma bulunmamaktadır. Bununla birlikte genel olarak; yüksek kaliteli leonarditlerde % humik asit, organik madde miktarının minimum %65, ph değerinin 4, C/N oranının 17, özgül ağırlığın 0.8 gr/cm 3 ve bazik solüsyonda yüksek çözünürlük özelliklerinin bulunduğu bildirilmiştir (Anonim, 2007). Leonardit, toprak düzenleyicisi olarak doğrudan ve dolaylı olmak üzere iki şekilde etki yapar. Toprağın tekstürünü geliştirerek killi toprakların gevşemesini ve havalanmasını sağlar ve tohum temasını artırır. Agregat stabilitesini artırdığından dolayı su tutma kapasitesini geliştirir ve yüzey akışını azaltır. Yılmaz ve ark. (2008), yaptıkları denemede değişik kökene sahip üç adet organik materyalin (işlenmiş tavuk gübresi, çöp kompostu, leonardit) toprağın agregat büyüklük dağılımı ve dayanıklılığı üzerine etkilerini araştırmışlardır. Yedi aylık bir inkübasyon periyodu sonunda elde edilen bulgulara göre, uygulamaların toprağın agregat büyüklük dağılımı ve dayanıklılığı üzerine etkisi değişik agregat boyutlarında farklı düzeylerde gerçekleşmiştir. Çalışmada, organik materyallerin toprağa düzenli uygulanması ile agregat büyüklük dağılımında ve agregat dayanıklılığında önemli değişimlerin elde edildiğini tespit edilmişlerdir. Delfine ve ark. (2005), hümik asitin yapraktan uygulanmasının bitki gelişimine fotosentetik metabolizmaya ve durum buğdayının dane kalitesine olan etkilerini belirlemek amacıyla, yapraktan hümik asit uygulaması ile dikim, köklenme ve gövde gelişimi esnasında mineral azot gübrelemesinin ve amonyum nitrat solusyonu olarak azotun yapraktan uygulamasını karşılaştırmıştırlar. Hümik asitin yapraktan uygulanması kontrol ve toprağa gübre olarak azot uygulamasına göre bitki kuru madde miktarında bir artış sağlanmıştır. Bu etki dane verimi ve dane protein içeriğine denemenin sürdüğü her iki yılda da gözlenmiştir. Sonuç olarak hümik asitin durum buğdayının bitki gelişimine dane verimine ve kalitesine ve fotosentetik metabolizmalarını kısmi artırıcı etkileri olduğu belirtilmiştir. Bu araştırmada Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu nun (TKİ) ruhsatlı alanlarından Bursa - Davutlar, Balıkesir-Balya, Adana-Tufanbeyli, Tekirdağ- Saray ve Konya-Beyşehir leonardit yataklarından alınan örneklerin bazı, kimyasal, mineralojik ve hormonal özellikleri incelenmiştir. MATERYAL ve YÖNTEM Bu araştırmada; Türkiye Kömür İşletmeleri nin ruhsatlı alanlarında bulunan Bursa -Davutlar, Balıkesir- Balya, Adana-Tufanbeyli, Tekirdağ-Saray ve Konya- Beyşehir kömür sahalarında yer alan leonardit yatakları incelemeye alınmış ve söz konusu yataklardan leonardit örneklemesi yapılmıştır. Laboratuvara getirilerek analizlere hazır hale getirilen leonardit örneklerinde; organik karbon (Nelson ve Sommers 1982), Humik asit (Anonim 1988), ph (McLean, 1982), Katyon Değişim Kapasitesi (Rhoades, 1982a), Değişebilir katyonlar (Na, K, Ca ve Mg) (Rhoades, 1982), Fosfor (Olsen ve ark., 1954), Elektriksel iletkenlik, (Demiralay, 1993), alınabilir mikro elementler (Fe, Mn, Zn, Cu) (Lindsay ve Norvell, 1978), yarayışlı B (AOAC, 2005), toplam N (Bremmer, 1982) analizleri yapılmıştır. Örneklerin besin element içerikleri nitrik asit-hidrojen peroksit (2:3) asit ile 3 farklı adımda (1. adım; 145 ºC de % 75 mikrodalga gücün de 5 dakika, 2. adım; 180 ºC de % 90 mikrodalga gücünde 10 dakika ve 3. adım 100 ºC de % 40 mikrodalga gücünde 10 dakika) 40 bar basınca dayanıklı mikrodalga yaş yakma ünitesine tabi tutulduktan sonra ICP OES spektofotometresinde belirlenmiştir (Mertens, 2005). Örneklerde indol asetik, giberallik, salisilik ve absisik asitlerin analizleri (HPLC yöntemi) (Horgan ve Kramers, 1979; Koshimizo ve Iwamura, 1986; Morris ve ark., 1990) yapılmıştır. Örneklerin serbest amino asit kompozisyonunun belirlenmesinde ise Aristoy ve Toldra (1991) ve Antoine ve ark. (1999) da verilen yöntemler esas alınmıştır. Amino asit tayini phenylisothiocyanate (PITC) ile kolonlarda ayırma işlemi ile belirlenmiştir. Hormonal analizler için örneklerde ekstraksiyon ve saflaştırma işlemleri Kuraishi ve ark. (1991) ve Battal ve Tileklioğlu (2001) metotlarına göre yapılmıştır. Hormon analiz yönteminde yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) yöntemi kullanılmıştır.

63 I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 BULGULAR ve TARTIŞMA Farklı beş bölgeden alınan leonardit örneklerinde ortalama Uv spektra sonuçları Çizelge 1 de verilmiştir. Leonardit örneklerinde gözlenen çıkıntıdaki değişikliklerin nedeni olarak aromatik bileşiklerin konsantrasyonlarındaki değişiklikler gösterilmiştir. Neticede, bu değişiklikler humifikasyon sürecindeki farklılığın karakteristik yapısından ileri gelmektedir. Diğer taraftan aynı leonardit örneklerinin bazı ortalama kimyasal analiz sonuçları ise aşağıdaki Çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 2 incelendiğinde leonardit örneklerinin kimyasal özellikleri arasında önemli farklılıkların mevcut olduğu görülmektedir. Araştırma sonuçlarına göre en yüksek HA ve FA içeriklerine Adana- Tufanbeyli ve Konya-Beyşehir yöresi leonardit örneklerinde rastlanmış, bunu sırasıyla Bursa-Keleş, Tekirdağ-Saray, Balıkesir-Balya yöreleri takip etmiştir. Leonardit örneklerinin tarımsal potansiyeli açısından humik-fulvik içerikleri oldukça önemlidir. Nitekim humik maddenin yapısında yer alan küçük moleküler yapılı fulvik ve humik asitlerin bitki köklerince daha rahat absorbe edildiği ve mikrobesin elementi yarayışlılığını da artırdığı bildirilmiştir (Pettit, 2006). Genel olarak; düşük kaliteli (% humik asit, organik madde miktarı minimum %35, ph değeri 6.5, C/N oranı 21, özgül ağırlık 1.4 gr/cm 3, bazik solüsyonda düşük çözünürlük), orta kalite (% humik asit, organik madde miktarı minimum %50, ph değeri 5.5, C/N oranı 19, özgül ağırlık 1.2 gr/cm 3, bazik solüsyonda orta çözünürlük), yüksek kalite (% humik asit, organik madde miktarı minimum %65, ph değeri 4, C/N oranı 17, özgül ağırlık 0.8 gr/cm 3, bazik solüsyonda yüksek çözünürlük) kalite sınıflaması yapılmıştır (Anonim, 2007). Buna göre, inceleme yapılan leonardit yataklarının büyük bölümünün düşük ve orta kalitede olduğu görülmektedir. Araştırmaya konu olan leonardit örneklerinin ortalama 22 farklı amino asit belirlenmiş ve örneklerin amino asit içerikleri Çizelge 3 de görülmektedir. Çizelge 3 e göre leonardit örneklerinin amino asit içerikleri bölgelere göre önemli farklılıklar göstermektedir. Leonardit örneklerinin ortalama organik asit içerikleri Çizelge 4 de ve bazı makro ve mikro besin elementi içerikleri ise Çizelge 5 de verilmiştir. Söz konusu çizelgeler incelendiğinde leonardit örneklerinin organik asit ve besin elementi içeriklerinin yüksek değerlerde olduğu anlaşılmaktadır. Çizelge 1. Farklı beş ocaktan alınan 30 ar adet leonardit örneğinin ortalama UV- spektra sonuçları (n=30) Örnekleme yeri 365 nm 465 nm 665 nm E 4 /E 6 Adana-Tufanbeyli Balıkesir-Balya Bursa-Davutlar Konya-Beyşehir Tekirdağ-Saray Çizelge 2. Farklı beş ocaktan alınan 30 ar adet leonardit örneğinin ortalama kimyasal analiz sonuçları (n=30) Örnekleme yeri Nem % Kül % S % U.M.% HA % O.M.% Adana/Tufanbeyli/Yamanlar Konya/Beyşehir/Bademli Bursa/Keles/Davutlar Tekirdağ/Saray Balıkesir/Balya/Mancılık Örnekleme yeri C % ph N % EC ds/cm KDK mol/kg Adana/Tufanbeyli/Yamanlar Konya/Beyşehir/Bademli Bursa/Keles/Davutlar Tekirdağ/Saray Balıkesir/Balya/Mancılık

64 I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Research Article I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Çizelge 3. Farklı beş ocaktan alınan 30 ar adet leonardit örneğinin ortalama amino asit analiz sonuçları (n=30) Amino asit, pmol/ul Aspartate Glutamate Asparagine Serine Glutamine Histidine Glycine Theonine Arginine Alanine Tyrocine Beyşehir Davutlar Tufanbeyli Balya Saray Amino asit Cystine Valin Methionine Tryptophan Phenylalanine İsoluecine Leucine Lysine Hydroxyproline Sarcosine Proline pmol/ul Beyşehir Davutlar Tufanbeyli Balya Saray Çizelge 4. Farklı beş ocaktan alınan 30 ar adet leonardit örneğinin ortalama organik asit analiz sonuçları (n=30) Organik asit, ng/ul Oxalic acid Propionic acid Tartaric acid Bütyric acid Malonic acid Malic acid Lactic acid Citric acid Maleic acid Fumaric acid Succinic acid Beyşehir Davutlar Tufanbeyli Balya Saray Çizelge 5. Farklı beş ocaktan alınan 30 ar adet leonardit örneğinin ortalama besin elementi analiz sonuçları (n=30). mg/kg P K Ca Mg S Na B Fe Zn Cu Mn Mo Beyşehir Davutlar Tufanbeyli Balya Saray

65 I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Çizelge 6. Farklı beş ocaktan alınan 30 ar adet leonardit örneğinin ortalama hormon analiz sonuçları (n=30) Hormon, ng/ul Giberallic asit Salisilik asit IAA Absisik asit Beyşehir Davutlar Tufanbeyli Balya Saray Leonardit örneklerinin ortalama hormon analiz sonuçları ise Çizelge 6 da verilmiştir. Analiz edilen dört farklı hormon analiz değerleri incelendiğinde beş farklı bölgeden alınan leonardit örneklerinin Gibberalik asit, Salisilik asit, IAA ve Absisik asit değerlerinin bölgelere göre farklılıklar gösterdiği görülmektedir. Çizelge 6 nın incelenmesinden de görülebileceği gibi en yüksek AA değerleri Beyşehir ve Saray bölgesi leonardit örneklerinde belirlenmiş, Tufanbeyli yöresi örneklerinde AA değeri düşük çıkmıştır. Buna karşılık en yüksek GA değeri Tufanbeyli yöresi örnekleri için belirlenmiş, Ilgın yöresi örneklerinde GA değerleri düşük çıkmıştır. IAA değerleri ise Tufanbeyli ve Balya yöresi örneklerinde daha yüksek çıkmıştır. Yapılan benzer çalışmalar, humik asitlerin bitki gelişimi ve verim açısından önemli biyo-stimulantlar olduğunu ve toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin geliştirilmesinde önemli etkiye sahip olduklarını ortaya koymuştur (Morris ve ark., 1990; Keeling ve ark., 2003; Mikkelsen, 2005; Karaman ve ark., 2012). SONUÇ ve ÖNERİLER Humatların organik gübre olarak potansiyellerinin çok iyi bilinmesine karşılık, farklı leonardit kaynaklarından elde edilen humik maddelerin özellikleri hakkında halen yeterli bilgi bulunmamaktadır. Potansiyel organik gübre olarak uygun humat bileşiklerinin geliştirilmesi ve bu amaçla farklı leonardit kaynaklarının incelenmesi, besin elementlerinin bitkilere yarayışlılığını artırma ya da toksisitesini önlemede önemli katkılar sağlayacaktır. Araştırma sonuçları, incelenen leonardit örneklerinin amino asit, hormon ve kimi bitki besin elementlerince önemli bir potansiyel oluşturduğunu ortaya koymuştur. Nitekim incelenen özelliklerden amino asitler, hormonlar ile makro (N, P, K, Ca, Mg, S) ve mikro (Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, B) besin elementleri, sağlıklı bitki beslenmesi ve bitki gelişimi açısından önemli özelliklerdir. Söz konusu özellikler, ekonomik maliyet açısından da organik gübre olarak önemli avantajlar sağlayıcı niteliktedir. Bununla birlikte elde edilen bulgular, farklı kaynaklarda yer alan leonardit yataklarından elde edilen örneklerde belirlenen özelliklerin önemli düzeyde değişkenlik gösterdiğini ortaya koymuştur. Nitekim sonuçlar toplu olarak değerlendirildiğinde, genel olarak en yüksek HA ve FA açısından Adana-Tufanbeyli ve Konya-Beyşehir yöresi leonardit örneklerinde incelenen özelliklerin daha zengin olduğu, bunu sırasıyla Bursa-Keleş, Tekirdağ- Saray, Balıkesir-Balya yörelerinin takip ettiği görülmektedir. Bu durum, organik gübre ve humik madde kaynağı olarak değerlendirilecek leonardit yataklarının yeterince incelenerek, en uygun kaynaklardan elde edilecek leonardit materyallerin humik madde kaynağı olarak değerlendirilmesi gerektiğini ortaya koymaktadır. KAYNAKLAR Anonim, Kahverengi Kömürler ve Linyitler- Humik Asitlerin Tayini. TSE Türk Standardı. TS ISO Anonim, humic_acid.html Antoine, F.R., Wei, C.I., Littell, R.C. and Marshall, M.R HPLC method for analysis of free amino acids in fish using o-phthaldialdehyde precolumn derivatization. J. Agr. Food Chem. 47: Aristoy, M.C. and Toldra, F Deproteinization techniques for HPLC amino acid analy-sis in fresh pork muscle and dry-cured ham. J. Agr. Food Chem. 39: Battal, P., Tileklioğlu, B The effects of different mineral nutrients on the levels of cytokinins in Maize. Turkish J. of Botany, 25: Bremner, M Total Nitrogen. In: Page, A.L, Miller, R.H. and Keeney, D.R. (Eds), Methods of Soil Analysis, Part 2. ASSSA Madison, WI, pp Delfine, S., Tognetti, R., Desiderio, E. and Alvino, A Effect of foliar application of N and humic acids on growth and yield of wheat. Agron. Sustain. Dev. 25: Demir, C., Çamdibi, A., Yetkiner, S., Demirel, O., Turan, M., Karaman, M.R Application of Humic Acid Analysis Methods to Turkish Leonardites and Their Comparison. Soil-Water Journal, Vol 2, Number 2 (1): Demiralay, İ Toprağın Fiziksel Analizleri. Atatürk Üni. Ziraat Fak. Yayınlan No: 143, Erzurum.

66 I. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Engin, V.T., Cöcen, E.İ Leonardit ve Humik Maddeler. MT Bilimsel, , Temmuz Sayısı. Erkoç, İ Sera şartlarında domates yetiştiriciliğinde kükürt ve leonardit uygulamalarının fosfor yarayışlılığına etkileri. Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniv. Fen Bil. Enst., Bahçe Bitkileri ABD, Adana, s. Fong, S.S., Seng, L., Chan, W.N., Asing, J., Nor, M.F.B.M. and Pauzan A.S.B.M Characterization of the coal derived humic acids from mukah, sarawak as soil conditioner. J. Braz. Chem. Soc., 17 (3): Horgan, R., and Kramers, M.R Highperformance liquid chromatogaphy of cytokinins. Journal of Chromatopraphy. 173: İlhan, E Türkiye Linyit Yataklarının Jeolojisi Hakkında. MTA Genel Müdürlüğü Yayını. Kalaitzidis, S., Papazisimou, S., Giannouli, A., Bouzinos, A. and Christanis, K Prelimnary comparative analyses of two Greek leonardites. Science Direct. Fuel 82: Karaman, M.R., Turan, M., Tutar, A., Dizman, M. and Şahin, S Possible Usage of Leonardite Ore Based on Humate Sources as a Potential Organic Fertilizer - Functions of Natural Organic Matter in Changing Environment. Springer Publication, pp , ISBN , China. Karaman, M.R., Turan, M., Tutar, A. ve Dizman, M Bitkisel Üretimde Humik Madde ve Mikrobesin Elementi Yarayışlılığı İlişkileri. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi, 14(1): Keeling, A.A., McCallum, K.R. and Beckwith, C.P Crop and Environment Research Centre, Harper Adams University College, Newport, Shropshire, UK, Bioresource Tech., 90(2): Kuraishi, S., Tasaki, K., Sakurai, N. and Sadatoku, K Changes in levels of cytokinins in etiolated squash seedlings after illumination. Plant Cell Physiol. 32: Lindsay, W.L. and Norvell, W.A Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganase and copper. Soil Sci. Soc. Am. J., 42: Mclean, E.O Soil ph and Lime Requirement. Methods of Soil Analysis Part2. Chemical and Microbiological Properties Second Edition. Agronamy. No: 9 Part 2. Edition P: Mertens, D AOAC Official Method Metal in Plants and Pet Foods. Official Methods of Analysis, 18th ed. Horwitz, W. and G.W. Latimer, (Eds). Chapter 3, pp 3-4, Gaitherburg, Maryland , USA. Mikkelsen, R.L Humic materials for agriculture Davis California, USA. Better Crops with Plant Food. 89(3):6-7. Morris, J.W., Doumas, P., Morris, R.O., and Zaer, J.B Cytokinins in vegetative and reproductive buds of Pseudotsuga menziesii. Plant Physiol. 9: Nelson, R.E. and Sommers, L.E Total Carbon, Organic Carbon and Organic Matter. Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2 nd Edition. Agr. No: , 1159 p, Madison, Wisconsin USA. Odzoba, D.M., Blyth, J.B., Engler, R.F., Dinel, H. and Schnitzer, M Leonardite and humified organic matter. In Ghabbour E.A. Davies G. (eds.) Humic Substances: Structures Models and Functions. Royal Society of Chemistry 388 pp. Olsen, S.R., Cole, V., Watanabe, F.S. and Dean, L.A Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodiumbicarbonate, Agricultural Handbook, US. Soil Department 939, Washington. D.C. Rhoades, J.D Cation Exchange Capacity. Methods of Soil Analysis Part 2. Chemical and Microbiological Properties. Agr. No: 9, 2 nd Ed., , USA. Turan, M., Ağar, G., Arslan, E., Güllüce, M., Taşcı, S., Şahin, F., Karaman, M.R Determination of Protective Role of Humic Acids against Cadmium Stress Induced DNA Damage in Vicia faba L. Soil- Water Journal, 2(1): Yürek, Ş., Çamdibi, A., Aktaş, M., Uzınpınar, B., Karaman, M.R., Turan, M. and Walia, D Recovery of Biogas and Humic Acid Derivatives from Turkish Lignite through Biotechnological Methods. Soil-Water Journal, 2 (1):

67 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Farklı Linyit Kömüründen Elde Edilen Humik Asidin Bazı Toprak Özellikleri ve Bitki Gelişimine Etkisi* Kadir SALTALI 1**, Nurhan ERYİĞİT 2 1 KSÜ,Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Böl., Kahramanmaraş 2 Orta Karadeniz Geçit Kuşağı Tarımsal Arş. İst. Müd,.Tokat Özet: Bu çalışmada, Afşin-Elbistan ve Sivas-Kangal linyitlerinden elde edilen katı humik asidin bazı toprak özellikleri ve bitki gelişimi üzerine etkileri incelendi. Deneme tesadüf parselleri deneme desenine göre 3 tekerrürlü olarak sera koşullarında yürütüldü. Denemede 0, 30, 60, 90 kg/da dozlarında katı humik asit kullanıldı ve toprağa 10 kg /da P 2 O 5 ve 8 kg/da azot uygulandı. Araştırma bulgularına göre, humik asit uygulaması toprakların organik madde içeriğini, toplam azot içeriğini ve katyon değişim kapasitesini (KDK) istatistiksel olarak önemli düzeyde artırdığı belirlendi. Benzer şekilde, humik asit uygulaması bitkinin kuru ağırlığı istatistiksel olarak önemli düzeyde artırmıştır. Sonuçlar genel olarak incelendiğinde, leonarditten elde edilen humik asitler gibi Elbistan-Afşin ve Sivas- Kangal linyitlerinden elde edilen humik asitlerin de tarımsal üretimde kullanımı önerilebilir. Anahtar Kelimeler: Linyit, humik asit, toprak özellikleri, bitki The Effects of Humic Acid Obtained From Different Lignite on Some Soil Properties and Plant Growth Abstract: Effects of humic acid obtained from Afşin-Elbistan and Kangal-Sivas lignites on some soil properties and plant growth were investigated in this study. The experimental carry out in greenhouse conditions was a completely randomized design with three replications. Different rates of humic acid (0, 30, 60, 90 kg/da ) were applied to the soil along with 10 kg/da P 2 O 5 and 8 kg/da nitrogen fertilizers. According to the obtained results, application of humic acid statically increased soil organic matter, total nitrogen contents, cation exchange capacity (CEC) and plant growth. In conclusion, use of humic acids obtained from Afşin-Elbistan and Kangal-Sivas lignites as humic acids originating leonardite can be recommended in agricultural production. Key Words: Lignite, humic acid, soil properties, plant growth, GİRİŞ Toprak sadece inorganik bir kütle olmayıp içerisinde havayı, suyu, organik maddeyi ve çeşitli canlıları (çeşitli makro ve mikro organizmaları) barındıran doğal bir ortamdır. Toprak materyalinin biyolojik olarak en aktif kısmını organik materyaller oluşturmaktadır. Organik materyaller ve canlılar ise toprak kalitesinin en önemli göstergelerindendir. Aynı zamanda organik materyaller birçok bitki besin maddelerinin kaynağını oluşturmaktadır. Topraklarda organik maddelerin ayrışması sırasında açığa çıkan organik bileşikler, topraklarda bitkiler tarafından alınamaz konumda olan bitki besin maddelerini alınabilir konuma getirir. Aynı zamanda, organik bileşikler toprakta bitki besin maddelerini tutan kil yüzeylerine tutunarak besin maddelerinin killer tarafından tutunmasını azaltır ve bitkiler tarafından alınamaz konuma dönüşmesini engeller. Tarımsal üretimde ve toprak kalitesinde sürdürülebilirliği sağlayabilmek için hayvan gübreleri, leonardit, gidya, torf, humik asit vb organik materyaller mutlaka topraklara uygulanmalıdır. Tarımsal üretimde birim alandan daha fazla ürün alabilmek için kimyasal gübrelerin kullanımı hızla artmaktadır. Kimyasal gübrelerin bilinçsiz kullanımı insan ve çevre sağlığını olumsuz etkilemektedir. Tüm bu olumsuz etkilerin azaltılması amacı ile kontrollü olarak kimyasal gübrelerle beraber toprak iyileştiricilerin (Humik asit, Fulvik asit) ya da organik gübrelerin kullanımı sürdürülebilir tarımsal üretim açısından önem arz etmektedir. Toprakların biyoaktif özelliklerini ve verimliliklerini yükseltebilmek için organik madde içeriğinin artırılması gerektiği yada organik kökenli materyallerden (linyit,leonardit, peat vd.) elde edilen ürünlerin (humik asit, fulvik asit, organik ve organo-mineral gübreler) kullanılabileceği belirtilmiştir. Bu amaçla yapılan çalışmalarda, Afşin-Elbistan linyitlerinin tarımsal amaçlı kullanım olanaklarını belirlemek için bölge linyitleri analiz edilmiş ve yapılan analizlerin sonucuna göre Afşin-Elbistan linyitlerinin humik asit, fulvik asit ve organo-mineral gübrelerin üretiminde kullanılabileceği ve yüksek ph ya sahip topraklarda, gerekli araştırmalar yapıldıktan sonra toprak düzenleyicisi (geliştirici, iyileştirici) olarak değerlendirilebileceği rapor edilmiştir (Saltalı ve ark., 2004). Organik kökenli materyallerden elde edilen humik asitler, alkali çözücülerde çözünen fakat asitlerde çözünmeyen koyu renkli maddeler olarak tanımlanırlar. Konya Bölgesi nde bulunan linyitten elde edilen humik asit ve fulvik asitten değişik formülasyonlarda katı ve sıvı gübreler elde edilmiş ve elde edilen materyallerin tarımsal üretimde verim kaliteyi artırabilmek için kullanılabileceği rapor edilmiştir (Kurbanlı ve ark. 2002). Humik asitlerin toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılabileceğini ifade etmiştir (Turgay ve ark., 2011). Aynı zamanda humik maddelerin bitki gelişimini *Bu çalışma Yüksek Lisans tezinden hazırlanmıştır. **Sorumlu yazar: Saltalı, K., kadirs@ksu.edu.tr

68 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 uyarıcı etkisinin makro besin maddelerinin alımının artırılması ile ilişkili olduğu açıklanmıştır (Kononova ve ark., 1966). Biber ve patlıcan fidelerinin kalitesi ve besin maddesi kapsamı üzerine yaprak gübresi ile birikte uygulanan humik asit uygulamasının fidelerin çimlenme oranını, bitkinin yaş ve kuru ağırlığını artırdığı rapor edilmiştir (Padem ve ark., 1997). Çoban (2003), Afşin-Elbistan, Sivas-Kangal, Konya- Ilgın, Bingöl-Karlıova ve Seyit Ömer linyitlerinin, humik asit, fulvik asit ve organo-mineral gübrelerin üretiminde kullanılabileceğini ileri sürmüştür. Bu çalışmanın amacı, Afşin-Elbistan ve Sivas- Kangal linyitinden elde edilen katı humik asidin bazı toprak özellikleri ve bitki gelişimi üzerine etkisini araştırmaktır. MATERYAL VE YÖNTEM Araştırmada kullanılan toprağın bazı fiziksel ve kimyasal analiz sonuçları Çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1 de görüldüğü gibi toprak tın tekstürlü olup, deneme toprağında %21 kil, %27 silt, %51 kum bulunmakta ve toprak hafif alkali özelliktedir. Deneme toprağının kireç içeriği fazla, organik madde içeriği orta düzeyde, alınabilir fosfor ise azdır. Bu çalışmada Elbistan-Afşin ve Sivas-Kangal linyitlerinden elde edilen humik asit ile Tanık (Agrohum) humik asiti materyal olarak kullanıldı. Denemede kullanılan humik asitlerin analiz sonuçları Çizelge 2 de verilmiştir. Denemede boyutları 16x20 cm olan plastik saksılara 4 er kg toprak konularak tesadüf parselleri deneme desenine göre 3 tekerrürlü olarak yürütüldü. Araştırma 4 farklı (0, 30, 60, 90 kg/da ) katı humik asit dozu kullanılarak yürütüldü. Saksılara 10 kg P 2 O 5 /da ve 8 kg N/da hesabıyla gübre uygulandı. Araştırmada Orta Anadolu ve geçit bölgeleri için tavsiye edilen Tokak arpa çeşidi kullanıldı. Her saksıya 20 şer tane tohum ekildi ve çimlendikten sonra 10 a seyreltildi. Bitkiler gerek duyuldukça saf su ile sulandı. Bitkiler başak oluşumundan sonra toprağa yakın yerden makasla hasat edildi. Hasat edilen bitkiler önce tartıldı sonra kese kâğıtların da etüvde sabit ağırlığa gelinceye kadar 68 ο C de kurutuldu. Daha sonra kuru ağırlık için tekrar tartıldı ve öğütülerek polietilen poşetlerde saklandı. Bitkiler hasat edildikten sonra saksılardan alınan toprak örnekleri kurutuldu ve 2 mm lik elekten geçirildikten sonra analizler için polietilen poşetlerde saklandı. Toprak reaksiyonu (ph): Toprak örneği 1:2.5 oranında sulandırılarak cam elektrodlu ph metre ile belirlendi (Jackson,1958). KDK (me/100 gr): Sodyum asetat yöntemine göre (Richards, 1954); Organik madde (%): Modifiye Walkley Black yaş yakma yöntemine göre (Nelson ve Sommers, 1982); Değişebilir potasyum (me/100gr): Amonyum asetat yöntemine göre (Knudsen ve ark. 1982) göre; Elverişli fosfor: Olsen yöntemine göre spektrofotometrede belirlendi (Olsen ve Dean, 1965). Çizelge 1. Deneme toprağının bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri EC CaCO 3 Organik Toplam N (1/2.5) (%) Madde (%) (ppm) ph (1/2.5 ) Alınabilir P 2 O 5 ( ppm) KDK (me/100) Tekstür Sınıfı Tın Çizelge 2. Denemede kullanılan humik asitlerin kimyasal analizleri Humik Asitler ph (1/5) EC (ms/cm) %C %K %P %N %S Afşin-Elbistan 6,34 8, ,26 0,87 1,3 Sivas-Kangal 8,20 20,6 50 4,2 0,31 5,0 0,96 Kontrol-Agrohum 4,0 2,3 31 0,7 0,5 1,8 1,7 BULGULAR VE TARTIŞMA Humik Asit uygulamasının Toprakta Toplam Azot Üzerine Etkisi Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşidi ve dozlarının toprakta toplam azot değerlerine etkisi üzerine ait varyans analiz sonuçlarına göre humik asit çeşidinin % 1 ve humik asit dozlarının % 5 düzeyinde önemli; interaksiyonun ise önemsiz olduğu belirlenmiştir. Konuya ilişkin sonuçlar Çizelge 3 te verilmiştir. Çizelge 3 te görüldüğü gibi topraktaki azot düzeyi üzerine en yüksek etki humik asit çeşitlerinden kontrol (622.3 ppm) ile birlikte aynı istatistiki grupta yer almasına rağmen Sivas ta (655.3 ppm) bulunmuştur. Bu durum Sivas-Kangal humik asitinin N içeriğinin yüksek olmasına bağlanabilir. Elbistan ın (432 ppm) etkisi ise daha düşük bulunmuştur. Topraktaki en yüksek azot düzeyine humik asit dozlarından sırasıyla aynı istatistiki grupta yer alan 90 kg/da (628.8 ppm) ve 60 kg/da (587.1 ppm) dozlarında ulaşılmıştır. Bunu 30 kg/da (563.1 ppm) humik asit asit dozu ile kontrol (500.4 ppm) uygulamaları izlemiştir. Şivka (1988), toprağa artan miktarlarda verilen humik asit (Herbex) ile farklı dozlarda azot ve fosfor uygulamasının pamuk bitkisinin gelişimi ve bazı bitki besin maddelerinin alımı üzerine etkilerinin incelendiği bir araştırmada, humik asit uygulamasının pamuğun topraktan kaldırdığı N, P, K miktarını çok önemli derecede artırdığını belirlemiştir. Buna karşın, Dormaar (1975), farklı topraklardan ekstrakte ettiği humik asiti

69 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 farklı konsantrasyonlarda fasulye ve yumak otu bitkilerine uygulamış ve bitkilerin N, P, K, Ca, Mg, Fe ve Na gibi besin elementi alımı üzerine önemli etkiye sahip olmadığını bildirmiştir. Humik Uygulamasını Toprağın Organik Madde (OM) Kapsamı Üzerine Etkisi Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşidi ve dozlarının toprakta organik madde üzerine etkisi humik asit çeşidi % 5, humik asit dozları % 1 düzeyinde önemli iken interaksiyonun önemsiz bulunmuştur (Çizelge 4). Humik asit çeşitlerinin topraktaki organik madde kapsamı üzerine etkisi % 2.8 ile % 3.1 arasında değişmiştir. Topraktaki organik madde düzeyine en yüksek değerler Sivas humik asidinden ve en düşük değerler kontrolden alınırken; Elbistan humik asidi bunların arasında yer almıştır. Çizelge 3. Humik asit çeşitleri, dozlarının topraktaki azot düzeyine etkisi K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit *Aynı sütun içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01düzeyinde birbirinden farksızdır. + Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.05 düzeyinde birbirinden farksızdır. Çizelge 4. Humik asit çeşitleri, dozlarının toprakta OM düzeyine etkisi K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit *Aynı sütun içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.05 düzeyinde birbirinden farksızdır. + Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır. Humik asit uygulama dozu ile toprakların organik madde kapsamı artmakta; bu artış en yüksek 90 kg/da uygulamasından elde edilmiştir. Bunu aynı istatiski grupta yer alan 30 ve 60 kg/da uygulamaları izlemiştir; en düşük değerler ise kontrolde bulunmuştur. Brezilya da şeker kamışını takiben yetiştirilen mısır bitkisine uygulanan, 80 ton/ha üzüm bitkisi artıkları ve (5:32:20) gübre uygulamalarının toprak organik madde içeriğine etkisinin araştırıldığı bir çalışmada, üzüm bitkisi artıklarının uygulanmasından yaklaşık 100 gün sonra alınan toprak örneklerinde humik asit kapsamlarının kontrole göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir (Palma et al., 1989). Aynı çalışmada, araştırıcılar organik madde kapsamı ve humik asit kapsamları arasında önemli düzeyde pozitif ilişkiler olduğunu belirlemişlerdir. Yaptığımız çalışmada tüm humik asit çeşitlerinin dozuna bağlı olarak organik madde içeriği genel olarak artmaktadır. Bu durum humik asit uygulamalarına ve hasat sonrası toprakta kalan köklere organik madde içeriğini artırmasına bağlanabilir. Humik Asit in Uygulamasının Katyon Değişim Kapasitesine (KDK) Etkisi Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşitlerinin toprağın katyon değişim kapasitesine (cmolkg-1) etkisi değerlendirildiğinde, humik asit çeşitlerinin kontrol uygulamasına göre istatistiksel olarak farklı olduğu ve aynı grupta yer aldığı görülmektedir (Çizelge 5). Humik asit dozu incelendiğinde 0 ve 30 kg/da uygulamalarının istatistiksel olara aynı olduğu ve doz artışına bağlı olarak KDK nın istatistiksel olarak arttığı belirlenmiştir. Çizelge 5 de, humik asit çeşitlerinin ve dozlarının topraktaki katyon değişim kapasitesi üzerine olumlu etkisinin olduğunu söylenebilir. Bu olumlu etkinin uygulanan humik asit ve hasattan sonra toprakta kalan köklerden kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Gu et al. (2001), toprağa uygulanan humik asitin katyon değişim kapasitesiyle pozitif ilişkili olduğunu belirtmiştir. Piccola et al. (1999), humik maddelerin toprak yapısının stabilizasyonunu ve katyon değişim kapasitesini artırdığını bildirmişlerdir. Sangeetha et al. (2006), 20 kg/ha humik asit katılması organik karbon

70 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 içeriğini 0.30dan 0,35 e yükseltmiş ve bunun yanı sıra toprakların katyon değişim kapasitesini %18 artırdığını bildirmişlerdir. Toprağa Uygulanan Humik Asitin Bitkinin Azot Kapsamı Üzerine Etkisi Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşidi ve dozlarının bitkinin % azot kapsamı üzerine etkisine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 6 da verilmiştir. Humik asit çeşidinin istatistiksel olarak önemli olmadığı ve humik asit dozunun %1düzeyinde önemli olduğu belirlenmiştir. Çizelge 5. Humik asit çeşitleri, dozlarının KDK üzerine etkisine K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit *Aynı sütun içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır. + Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır. Çizelge 6. Humik asit çeşitleri, dozlarının bitkinin azot kapsamına etkisi K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit + Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır. Varyans analizine göre, 0, 30 ve 60 kg/da humik asit uygulaması istatistiksel olarak aynı grupta görülürken, 90 kg/da uygulaması ile en yüksek değer elde edildi ve istatistiksel olarak farklı grupta yer almıştır. Humik asit çeşitlerinin bitkinin azot içeriğini önemli bir seviyede etkilemediği görülmektedir. Şivka (1988), pamuk bitkisine uygulanan farklı humik asit, N, P, seviyelerinde bitkinin topraktan alabildiği N miktarı üzerine etkisinin % 1 düzeyinde önemli olduğunu belirlemiştir. Tattini et al. (1990), zeytin bitkisinin büyüme ve azot alımı üzerine humik asitin etkili olduğu ve humik asitin bitki gelişimini ve azot alımını artırdığını belirlemişlerdir. Malik and Azam (1985), yetiştirme ortamına N ile birlikte 18, 36, 54, 72 mg/lt düzeyinde verilen humik asidinin buğday bitkisi gelişimi üzerine etkilerini araştırmışlar ve 54 mg/lt humik asit uygulamasının bitkiler tarafından alınan azot miktarını artırdığını vurgulamışlardır. Sözüdoğru ve ark., (1996), iki farklı kaynaktan elde ettiği humik asiti 0, 30, 60, 90, 120 ppm lik düzeylerde su kültürüne uygulamış ve birinci çeşit humik asitin yaprakların N miktarını artırdığını, 90 ppm lik humik asit uygulamasının ise köklerde N miktarını artırdığını bildirmişlerdir. Toprağa Uygulanan Humik Asitin Bitkinin Kuru Ağırlığı Üzerine Etkisi Toprağa uygulanan farklı katı humik asit çeşidi ve dozlarının bitkinin kuru ağırlığı üzerine etkisine ait veriler Çizelge 7 de verilmiştir. Sivas-Kangal linyitlerinden elde edilen humik asit uygulamasından yüksek değer elde edildi. Humik asit dozlarını etkisi incelendiğinde, en yüksek kuru ağırlık 30 ve 90 kg/da humik asit uygulamasından elde edilmiştir. Toprağa uygulanan humik asitin çeşidi ve humik asit dozu etkileşimi önemli bulunmuştur. Bu interaksiyon toprağa verilen humik asit çeşitlerinin humik asit dozlarına karşı farklı tepki göstermelerinden kaynaklanmış olabilir. Nitekim Elbistan humik asitin uygulama dozları arasında istatistiksel olarak fark bulunmazken, Sivas humik asit çeşidinin 0 ve 30 kg/da dozunun uygulandığı parseller arasında istatistiksel açıdan P<0,01 düzeyinde önemli fark bulunmuştur. Ahmad and Tan (1991), kil ve kum karışımı içeren 1 kg lık saksılarda 0, 25, 50, 100 mg P ile, 0, 50 mg humik asit uygulanarak bir aylık bir süre içerisinde mısır fidesi yetiştirilmiş, sürgün ve kök kuru ağırlığının artış gösterdiğini bildirmişlerdir. Toprağa ve besin çözeltisine humik asit uygulamasının, bitki kuru ağırlığı, bitki besin elementlerinin alımı ve tohumların

71 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 çimlenmesi üzerine olumlu etki yaptığı ileri sürülmüştür (Senesi ve ark., 1990). Günaydın (1999), topraktan uygulanan humik asidin domates ve mısır gelişimi ile bazı besin maddelerinin alımına etkisini belirlemek amacıyla sera koşullarında yaptığı denemede, toprağa 0, 50, 100, 150, 200, 250 ppm düzeyinde humik asit uygulamış ve sonuçta humik asidin domates bitkisinin kuru madde miktarı üzerine etkisi istatistiki açıdan önemli bulunmazken, mısır bitkisinde önemli bulunmuştur. Humik asitlerin düşük organik madde içeren topraklarda humik asit uygulamaları ile mısır bitkisinin kuru madde miktarında %30-50 artış belirlemiştir. Ayrıca yüksek organik madde içeriğine sahip topraklarda humik asit ilavesinin mısırın kuru maddesinde çok düşük düzeylerde de olsa negatif bir etki meydana getirdiğini ileri sürmüşlerdir (Lee and Bartlett, 1976). Çizelge 7. Humik asit çeşitleri, dozlarının bitkinin kuru ağırlığına etkisi K: Kontrol (Agrohum) humik asit, E : Elbistan- Afşin, S : Sivas-Kangal Linyitlerinden elde edilen humik asit *Aynı sütun içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır. + Aynı satır içerisinde benzer harf ile gösterilen ortalamalar Duncan testine göre P<0.01 düzeyinde birbirinden farksızdır. x Humik asit çeşidi x humik asit dozu arasındaki interaksiyon P<0.05 düzeyinde önemlidir SONUÇLAR ve ÖNERİLER Afşin-Elbistan ve Sivas-Kangal linyitlerinden elde edilen katı humik asitlerin uygulama dozuna bağlı olarak genel olarak topraktaki toplam azot, organik madde, KDK, bitkinin azot kapsamı ve bitkinin kuru ağırlığını artırdığı saptanmıştır. Humik asit çeşidinin bitkinin kuru madde ağırlığına etkisi değerlendirildiğinde, kontrol (Agrohum) ile diğer humik asit çeşitleri arasında istatistiksel olarak bir fark yoktur. Bu araştırma sonuçlarına göre, Afşin-Elbistan ve Sivas-Kangal linyitlerinden elde edilen katı humik asit, leonarditten elde edilen humik asitler gibi tarımsal üretimde kullanımı önerilebilir. TEŞEKKÜR Afşin-Elbistan ve Sivas-Kangal linyitlerinden katı humik asitlerin elde edilmesini sağlayan, Erciyes Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Abdullah Çoban ve Dr. Ayşe Benk e teşekkür ederiz. KAYNAKLAR Ahmad, F., Tan, K.H., Availability of Fixed Phosphate to Corn Seedlingas Affected by Humic Acids. Indonesian J. of Tropical Agriculture, 2: Çoban, A Düşük Kaliteli Linyitlerden ve Kahverengi Kömürlerin (Turb) Organik Gübre Üretiminde Değerlendirilmesi ( Dormar, J.F., Effects of Humic Substances from Cernozemic Ah Horizons on Nutrient Uptake by Phoseolus Vulgaris and Festuca Scobrella Can. J. Soil Sci, 55: Günaydın, M., Yapraktan ve Topraktan Uygulanan Humik Asitin Domates ve Mısırın Gelişimi İle Bazı Besin Maddeleri Alımına Etkisi. Y. L. Tezi. A.Ü. Fen Bil. Ens. Ankara. Gu. X., Wang, X., Gu, Z. D.L., Chen, Y., Effects of Humic Acid on Speciation and Bioavailability to Wheat of Rare Earth Elements in Soil, Chemical Speciation and Bioavailability. 13 (3) 83. Jackson, M.L., Soil Chemical Analysis, Prentice- Hall. Inc. Englewood Cliffs, N.J. Newyork. Knudsen, D., Peterson, G. A., And Pratt, P. F., Lithium, Sodium and Potassium Methods of Soil Analysis, Part 2 Chemical and Microbiological Properties. Agronomy Monograph No: 9 ASA- SSSA, Wisconcin, USA. Kurbanlı, R., Gür, K., Mirzaoğlu, R., Pehlivan, E., Bayramov, D., Kurbanlı, S., Zengin, M., Özcan, S., Yılmaz, Z., Production of Humic Substances and Organo-Mineral Fertilizers From Low Grade Lignites Deposited in the Vicinity of Konya and Their Effects on Plant Growth, 13 th Int. Fertilizer Sym. Proceedings,10-13 June 2002, Tokat, Turkey. Lee, Y.S., Barlett, R.J., Stimulation of Plant Growth by Humic Substances Soil Sci. Soc. Am. J. 40, Malik, K.A., Azam, F., Effect of Humic Acid on Wheat (Triticum aestium L.) Seedling Growth. Environmental and Experimental Botany, 25 (3): Nelson, D.W. Sommers, L. E., Total Carbon, Organic Carbon, Organic Matter. In: Methods of Soil Analysis Part 2. Chemical and Microbiological Properties. American Socciety of Agronomy Pub , Madison, USA.

72 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Olsen, S.R., Dean, L. A., Phosphorus. Methods of Soil Analysis Part 2.American Society of Agronomy Pub , Madison, USA. Palma, M. S., Tauk, S.B., Raymundo, J, O., Humification in Reddish Yellow Latos of Medium Texture Vinasse under Moize Culture. Ciencia Cultura (San a Poulo) Padem, H., Öcal, A., Alan, R., Effect of Humic Acid Added to FoliarFertilizer on Quality and Nutrient Content of Eggplant and Pepper Seedlings Acta Horticulturae, 491: Piccola, A., Mbagwu, H.E.S.C., Role of Hydrophobic Components of soil Organic Matter in Soil Aggregata stability SSSAJ 63; Madison.Visconsin. Senesi, N., Loffredo, E., Padonava, G., Effects of Humic Acid Herbicide Interactions on the Growth of Pisum Sativum in Nutrient Solution. Plant and Soil, 127: Richards, L.A., Diagnosis and Improvement of Salina and Allalin Soils.U.S.A. Dpt.Agric: Handbook, Saltalı,K., Benk, A., Çoban, A., Afşin-Elbistan Linyitlerinin Tarımda Kullanım Olanakları, I. Kahramanmaraş Sempozyumu, 6-8 Mayıs 2004, Kahramanmaraş. Sangeetha, M., Singaram, P., Umadevi, R Effect of Lignite Humic Acid and Fertilizers on the Yield of Onion and Nutrient Availability. Tamil Nadu Agricultural Univ, Lawley Road, Coimbatore, India. Şivka, Y., Humik Asit (Herbex) in Pumuğun N-P Gübrelemesine Etkisi. Ankara Üni. Fen Bil. Ens. Yayınlanmamış Yük. Lisans Tezi. Sözüdoğru, S., Kütük, A.C., Yalçın, R., Usta, S., Humik Asitin Fasulye Bitkisi Gelişimi ve Besin Maddeleri Alımı Üzerindeki Etkisi. A.Ü.Z.F.Yayınları No: Bilimsel Araştırma ve İnceleme No: 800, Ankara. Tattini, M., Chiarini, A., Tafani, R., Castagneto, M., Effect of Humic Acid on Growth and Nitrojen Uptake of Container Grown Olive. Acta Horticulturae, 286: Turgay, O. C., Karaca, A., Unver S., Tamer, N Effects of Coal- Derived Humic Substance on Some Soil Properties and Bread Wheat Yield. Comm. in Soil Science and Plant Analysis, 42:

73 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Farklı Konsantrasyonlarda Humik Madde İçeren Organik Madde Kaynaklarının Toprakların Bazı Fiziksel Özellikleri Üzerine Etkisi Turgay DİNDAROĞLU 1*, Tuğrul YAKUPOĞLU 2, Sinem KELEŞOĞLU 2, Ömer BOLAT 1 1 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Mühendisliği Bölümü, Kahramanmaraş 2 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Böl., Kahramanmaraş Özet: Bu çalışmada, farklı tekstüre sahip topraklara düzenleyici olarak uygulanan değişik organik madde kaynaklarının, toprakların doğrusal uzama katsayısı (COLE), likit limit (LL) ve plastik limit (PL) değerlerine etkisi araştırılmıştır. Araştırmada organik düzenleyici olarak farklı humik madde içeriklerine sahip olan gidya, pirina ve leonardit kullanılmıştır. Tesadüf parselleri deneme desenine göre planlanan ve sera koşullarında yürütülen denemede kumlu ve killi topraklara adı geçen düzenleyiciler 4 farklı dozda (% 0, 2, 4 ve 6, w/w) uygulanmıştır. Uygulamalar 2 tekerrürlü olarak hazırlanmıştır. Beş aylık inkübasyon periyodundan sonra deneme sonlandırılmış ve gerekli analizler yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre en yüksek COLE değeri (0.102) killi toprağın kontrol saksısında belirlenirken en düşük COLE değeri (0.031) ise kumlu toprağa gidyanın % 6 doz uygulaması ile elde edilmiştir. Saksılarda LL değerleri % aralığında PL değerleri ise % aralığında değişmiştir. Genel olarak organik materyal ilavesi ile topraklarda COLE değerleri düşmüş, LL ve PL değerleri ise artış göstermiştir. Toprak özelliklerinde meydana gelen değişimler, uygulama dozu ve düzenleyici çeşidinden etkilenmiştir. Toprakların belirlenen özellikleri üzerine düzenleyicilerin etkinliklerinin farklı olması, kullanılan organik materyallerin humik madde içeriğindeki farklılığa atfedilebilir. Anahtar Kelimeler: Atterberg limitleri, COLE, Gidya, Leonardit, Pirina Effect of Organic Matter Sources with Different Humic Material Concentrations on Some Physical Properties of Soils Abstract: In this study, effect of different organic matter sources applied to different textured soils as conditioners were investigated on the value the coefficient of linear extensibility of soil (COLE), liquid limit (LL) and plastic limit (PL). In the study, gyttja, olive production solid waste (pirina) and leonardite having different humic substances contents were used as organic conditioners. According to a randomized plot experimental design, planning and the conditions in greenhouse trials conducted in sandy and clay soils that regulators in 4 different doses was applied (0, 2, 4 and 6, %, w/w). Applications have been prepared in two replications. After a five months incubation period, the experiment was ended and the necessary analyzes were conducted. According to the results; COLE highest value (0.102) in determining the control pots in clay soils, the lowest COLE value (0.031) was obtained with the sandy soil Gyttja the dose of 6 %. LL values in the soils are in the range of % and PL values ranged from %. Generally, COLE values decreased while LL and PL values increased with organic material application. Changes occurring in soil properties were affected by application dose and kind of conditioner. Different effectiveness of conditioners on measured soil properties may attribute different humic material concentrations of used organic matter sources. Key words: Atterberg limits, COLE, Gyttja, Leonardite, Olive production solid waste GİRİŞ Günümüzde doğal ekosistemler üzerindeki aşırı baskı ve arazi kullanımındaki yanlışlıklar sonucu topraktaki organik madde miktarının azalması aktif ve potansiyel yetiştirme ortamı verimini olumsuz etkilemektedir (Kantarcı, 2000). Toprağın mekanik özellikleri, toprak-bitki-su ilişkilerinde önemli olduğu kadar arazi kullanımı ve yönetiminde de etkin rol oynamaktadır (Canbolat ve Öztaş, 1997). Toprakta hava-su dengesinin optimum düzeyde olması bitki köklerinin iyi gelişmesini, infiltrasyon ve perkolasyon oranını olumlu etkilemektedir (Özbek ve ark., 1999). Toprakların sahip oldukları su içeriği ile işlenebilirlikleri arasında önemli ilişkiler vardır. Atterberg limitleri işte bu ilişkileri ortaya koymaktadır. Özellikle plastik limit toprakların işlenebilirlik durumunun belirlenmesinde önemlidir (McBride, 1989; McBride ve Bober, 1989; Dexter ve Bird, 2001). Topraktaki mekanik özellikler agregat dağılımına ve dayanıklılıklarına bağlı olduğu gibi topraktaki kil içeriği ile de yakından ilişkilidir (Mbagwu ve Abeh, 1998; Özbek ve ark., 1999). Çeşitli organik düzenleyicileri toprakların mekanik özelliklerinin ıslah edilmesinde kullanılmıştır. Sönmez (1981), çiftlik gübresinin toprağa ilave ederek yüzde büzülme, büzülme oranı ve COLE-çubuk değerlerinde önemli bir azalma ve büzülme sınırı değerinde ise bir artışın meydana geldiğini tespit etmiştir. Toprakların likit limit, plastik limit, doğrusal uzama katsayısı, yüzde büzülme, büzülme oranı, hacimsel büzülme ve doğrusal büzülme değerleri ile kil içeriği arasında pozitif ilişkiler olduğu birçok araştırmacı tarafından ortaya konulmuştur. Toprak strüktürünü * Sorumlu yazar: Dindaroğlu, T., turgaydindaroglu@hotmail.com

74 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 bozmadan en uygun toprak işleme zamanını belirlemek için de kullanılan Atterberg limitleriyle toprağın bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri arasında önemli ilişkiler tespit edilmiştir (Canbolat ve Öztaş, 1997). Organik düzenleyici olarak kullanılan çiftlik gübresi ve kompost özellikle tın bünyeli topraklarda agregasyonu artırdığı için erozyon ve degredasyonun kontrol altına alınmasında belirli bir öneme sahiptir (Le Villio ve ark., 2004). Doğada bulunan organik materyaller farklı konsantrasyonlarda humik madde içeriğine sahiptir. En önemli humik madde kaynaklarının başında milyonlarca yıl içerisinde humifikasyon sonucunda oluşan karbon ve hümik asit içeriği fazla olan kömürleşmemiş linyitin okside olmuş formu olan leonardit gelmektedir. Leonardit ve gidya gibi organik materyallerin bulunduğu ortamlarda bitki köklerinin besin elementlerini kolayca absorbe edebilmesi ve mikrobesin elementlerinin yarayışlılığının artırmasının en önemli nedenlerinden birisi de içerdiği humik maddelerden dolayısıyla humik ve fulvik asitlerden kaynaklanmaktadır (Padem ve Öcal, 1999; Pettit, 2012). Toprakların herhangi bir nedenle organik maddeden yoksun olmaları bitki besin elementleri bakımından da noksanlığa neden olabilmektedir. Humik madde içeren organik materyaller seracılıkta kullanılmakta olup bu konuda araştırmalar başlangıç aşamasındadır. Farklı humik madde kaynaklarının özellikleri ile toprak, bitki ve su arasındaki ilişkiler henüz yeterince açıklığa kavuşturulamamıştır (Khaled ve Fawy, 2011). Bu çalışma, farklı tekstüre sahip topraklara uygulanan leonardit, gidya ve pirina gibi farklı kaynaklardan temin edilen organik düzenleyicilerin toprakların doğrusal uzama katsayısı (COLE), likit limit (LL) ve plastik limit (PL) değerlerine etkisinin belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür. MATERYAL ve METOT Deneme Konusu Topraklar ve Kullanılan Organik Materyaller Çalışmada iki farklı toprak kullanılmıştır. Deneme konuşu toprakların fiziksel ve kimyasal özellikleri sırasıyla Çizelge 1 ve Çizelge 2 de sunulmuştur. Denemede organik madde kaynağı olarak gidya, leonardit ve pirina kullanılmıştır. Bu organik düzenleyiciler farklı kurum ve kuruluşlardan temin edilmiştir. Çizelge 1. Deneme konusu toprakların bazı fiziksel analiz sonuçları Toprak Kil g kg -1 *Silt g kg -1 Kum g kg -1 Tekstür sınıfı TK cm 3 cm -3 DSN cm 3 cm -3 1-Mollic Xerofluvent C Typic Xerorthent SCL *Parçacık büyüklüğü USDA ölçütlerine göre verilmiştir Çizelge 2. Deneme konusu toprakların bazı kimyasal analiz sonuçları Toprak ph EC 25ºC CaCO 3 ds m -1 g kg -1 OC g kg -1 1-Mollic Xerofluvent Typic Xerorthent ph ve EC nin saturasyon çamurunda ölçüm değerleri verilmiştir KDK cmol c (+)kg -1 Deneme Planı ve Analizler Tesadüf parselleri deneme desenine göre iki tekerrürlü olarak planlanan ve sera koşullarında yürütülen denemede kumlu ve killi topraklara organik düzenleyici olarak farklı humik madde içeriklerine sahip olan gidya, pirina ve leonardit uygulanmıştır. Adı geçen organik düzenleyiciler topraklara kuru ağırlık esasına göre 4 farklı dozda (% 0, 2, 4 ve 6, w/w) karıştırılmıştır. Beş aylık inkübasyon periyodundan sonra deneme sonlandırılmış ve saksılar bozularak karışım ve denetlerde gerekli analizler yapılmıştır. Toprak örneklerinin likit limit değerleri (LL) Casagrande aleti kullanılarak, plastik limit (PL) değerleri ise toprakların 3 mm çapında bir çubuk şekline getirildiğinde dağılamaya başladığı andaki nem miktarı esas alınarak ölçülmüştür (Sowers, 1965). Toprak örneklerinin doğrusal uzama katsayıları (COLE) doygunluktan biraz daha az nem düzeyinde iken balçıklaştırılan topraktan, bir şırınga yardımı ile elde edilen 1 cm çapında ve 6-10 cm uzunluğundaki çubukların, vazelin sürülmüş bir yüzey üzerinde 48 saat süre ile atmosfer koşullarında kurutulduktan sonra uzunluklarının ölçülmesi ile ve Eşitlik 1 kullanılarak hesaplanmıştır (Schafer ve Singer, 1976). COLE L L m d [1] L L m : Nemli çubuğun uzunluğu, L d : Kuru Çubuğun uzunluğu. d BULGULAR ve TARTIŞMA Deneme sonunda her bir konu için hesaplanan COLE değerlerinin ortalamaları Çizelge 3 de, kontrole göre meydana gelen değişimler ise Şekil 1 de verilmiştir. Her iki toprakta da COLE değerlerinde

75 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 genel bir düşüş tespit edilmiştir. Uygulanan farklı dozlar COLE değerlerinde doz oranına bağlı olarak düşüşler meydana getirmiştir. En yüksek COLE değeri (0.102) killi toprağın kontrol saksısında belirlenirken en düşük COLE değeri (0.031) ise kumlu toprağa gidyanın % 6 doz uygulaması ile elde edilmiştir. Ancak kumlu toprakta leonardit ile yapılan uygulamada COLE değerlerindeki düşüş oranı daha azdır (Şekil 2). Kumlu toprakta bütün organik düzenleyicilerde şişme-büzülme zararı orta ve killi toprakta ise şiddetli derecededir. Çizelge 3. COLE değerlerine ait sonuçlar Toprak Organik Mateyal Uygulama dozu, % Kumlu Toprak Killi Toprak Leonardit Pirina Gidya Leonardit Pirina Gidya Doz,% Şekil 1. Uygulamaların COLE değerlerinde kontrole göre meydana getirdiği değişimler Saksı denemelerinde Likit Limit (LL) değerleri % aralığında değişmiştir (Çizelge 4). Genel olarak organik materyal ilavesi ile topraklarda LL değerleri artış göstermiştir. En düşük LL değeri kumlu toprağa uygulanan pirina da, en yüksek LL değeri ise leonardit in killi toprağa uygulanması ile gerçekleşmiştir. Kumlu ve killi toprak tekstürlerine uygulanan organik madde düzenleyicileri bütün dozlarda orta derecede likit limit değerlerine sahiptir (Şekil 2). Munsuz (1985) % 50 den az LL değerine sahip toprakların kaolinit grubu 1:1 tipi killeri içerebileceğini belirtmiştir. Bu sonuçlar kil tipinin yanında farklı humik madde konsantrasyonlarına sahip organik madde düzenleyicilerinin de farklı LL değerlerinin oluşmasında etkili olduğunu ortaya koymaktadır. Saksılarda plastik limit (PL) değerleri ise % aralığında değişmiştir. Genel olarak organik materyal ilavesi ile topraklarda PL değerleri artış göstermiştir (Çizelge 5). En düşük PL değeri kumlu toprağa uygulanan gidyada, en yüksek PL değeri ise leonardit in killi toprağa yüksek dozda uygulanması ile elde edilmiştir (Şekil 3). Kilin varlığı toprakların plastikliğine neden olan fraksiyonların başında gelmektedir. Plastikliğin oluşmasında 2:1 ve 1:1 tipi killer farklı etki derecesine sahiptirler (Mitchell, 1976; Mbagwu ve Abeh, 1998). Plastikliğin oluşmasında killerin yanında farklı humik madde konsantrasyonlarına sahip organik madde düzenleyicilerin de farklı PL değerlerinin oluşmasında etkili olduğu anlaşılmaktadır. Toprak özelliklerinde meydana gelen değişimler, uygulama dozu ve düzenleyici çeşidinden etkilenmiştir. Toprakların belirlenen özellikleri üzerine düzenleyicilerin etkinliklerinin farklı olması, kullanılan organik materyallerin içeriğinde bulunan humik madde konsantrasyonu farklılığından kaynaklanmış olabilir.

76 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Çizelge 4. Likit limit değerlerine ait sonuçlar Toprak Organik Materyal Uygulama dozu, % Kumlu Toprak Leonardit Pirina Gidya Killi Toprak Leonardit Pirina Gidya Şekil 2. Uygulamaların LL değerlerinde kontrole göre meydana getirdiği değişimler Çizelge 5. Plastik limit değerlerine ait sonuçlar Toprak Organik Materyal Uygulama dozu, % Kumlu Toprak Leonardit Pirina Gidya Killi Toprak Leonardit Pirina Gidya Doz,% Şekil 2. Uygulamaların PL değerlerinde kontrole göre meydana getirdiği değişimler

77 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 SONUÇ ve ÖNERİLER Bu çalışma ile toprakların COLE, LL ve PL değerleri üzerine kil fraksiyonu miktarı ve kil mineralojisinden başka organik madde düzeyinin de etki ettiği bir kez daha ortaya konulmuştur. Çalışma sonucunda gidya, pirina ve leonarditin deneme konusu topraklarda genel olarak Atterberg limitlerini artırdığı ve COLE değerlerini azalttığı sonucuna ulaşılmıştır. Uygulama dozlarının ölçülen değerler üzerine etkinliği kadar, kullanılan organik düzenleyicilerin etkinlikleri de birbirinden farklı bulunmuştur. Bu sonuç, kullanılan organik madde kaynaklarının farklı humik madde konsantrasyonlarına sahip olmalarına atfedilebilir. Konunun daha iyi anlaşılabilmesi için söz konusu atıkların ara dozları da farklı topraklarda denenmelidir Ayrıca uygulama kolaylığı sağlaması ve marjinal faydayı artırması açısından bu atıkların kompostlanarak kullanıldığı ve bitkilerin de denemeye konu edildiği araştırmaların yürütülmesine ihtiyaç vardır. Diğer taraftan bitki besleme sistemlerinin organik kökenli düzenleyicilerle desteklenmesi, kimyasal gübre kullanımın sınırlandırılmasını sağlayabileceği için sürdürülebilir toprak yönetimi açısından önemli avantajları beraberinde getirebilecektir. KAYNAKLAR Canbolat, M.Y., Öztaş, T Toprağın kıvam limitleri üzerine etki eden bazı faktörler ve kıvam limitlerinin tarımsal yönden değerlendirilmesi. Atatürk Üni. Ziraat Fak. Dergisi. 28 (1): Dexter, A.R., Bird, N.R.A Methods for predicting the optimum and the range of soil water contents for tillage based on the water retention curve. Soil Til.Res. 57: Kantarcı, M.D Toprak İlmi. İkinci Baskı, İ.Ü. Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü. Yayın No: 4261, O.F.Yayın No: 462, İstanbul, s Khaled, H., Fawy, H.A Effect of different levels of humic acids on the nutrient content, plant growth, and soil properties under conditions of salinity. Soil & Water Res., 6, 2011 (1): Le Villio, M., Arrouays, D., Deslais, W., Clergeot, D., Droussin, J., Le Bissonnais, Y., Interest of the compost as a source of organic matter to restore and maintain physical properties of french soils. Symposium No: 57, Paper No Mbagwu, J.S.C., Abeh, O.G Prediction of engineering properties of tropical soils using intrinsic pedological parameters. Soil Sci., 163(2): McBride, R.A A Re-examination of alternative test procedures for soil consistency limit determination: II. A simulated desorption procedure. SSSAJ, 53: McBride, R.A., Bober, M.L A Re-examination of alternative test procedures for soil consistency limit determination: I. A compression-based procedure. Soil Sci. Soc. Am. J. 53: Mithchell, J.K Fundamentals of Soil Behavior. John Willey and Sons Inc., New York. Munsuz, N., Toprak Mekaniği ve Teknolojisi. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fak. Yayınları: 922, Ders Kitabı: 260, Ankara. Özbek, H., Kaya, Z., Gök, M., Kaptan, H Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bilimi Kitabı, Yayın no: 73, Ders Kitapları Yayın no: A-16, Adana, s. Padem, H., Öcal, A Effect of humic acid applications on yield and soma characteristic of processing tomato. Acta Horticulturae, 487, Pettit, R.E Organic Matter, Humus, Humate, Humic Acid, Fulvic Acid, and Humin. ate.pdf. Schafer, W. M. and Singer, M. J., A new method of measuring shrink-swell potential using soil pastes. Soil Sci. Soc. Am. J. 40: Sowers, G.F Consistency. Methods of Soil Analysis. Part I. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin U.S.A. Sönmez, K Ahır gübresinin killi toprağın büzülme özelliği üzerine etkisi. Atatürk Üni. Ziraat Fak. Dergisi, 12(2-3): Sönmez, K., Öztaş, T Iğdır ovası yüzey topraklarının bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri ile mekaniksel özellikleri arasındaki ilişkiler. Atatürk Üni. Ziraat Fak. Dergisi, 19 (1-4): Tolunay, D., Çömez, A Orman topraklarında karbon depolanması ve Türkiye deki durum. Küresel İklim Değişimi ve Su Sorunlarının Çözümünde Ormanlar Aralık 2007, İstanbul, Yıldız, O., Esen, D., Sarginci, M., Toprak, B Effects of forest fire on soil nutrients in Turkish pine (Pinus brutia, Ten) Ecosystems. Journal of Environmental Biology, 31,

78 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Arifiye Turbası ve O 2 /N 2 Gazlarının Etkileşimi ile Üretilen Humik Maddelerin Karakterizasyonu Mümin DİZMAN 1 *, Ahmet TUTAR 1, Raşit Fikret YILMAZ 1, Ayhan HORUZ 2 1 Sakarya Üniversitesi, Fen Edebiyat Fak., Kimya Bölümü, Sakarya 2 Ondokuzmayıs Üniversitesi, Ziraat Fak. Toprak Bilimi ve Bit. Bes. Böl., Samsun Özet: Turba yatakları bakımından Türkiye, özellikle de Sakarya daki Sapanca gölü çevresi, büyük bir zenginliğe sahiptir. Teknolojik ve tarımsal uygulamalarda turbaya giderek artan bir ilgi mevcuttur. Arifiye turbası yeni bir kaynaktır. Bu kaynağın kimyasal ve fiziksel özelliklerinin aydınlatılmasına ihtiyaç bulunmaktadır. Bu nedenle, bu tez çalışmasında iki aşamalı bir süreç izlenmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde Arifiye Turbasındaki humik asidin fiziko-kimyasal ve enstrümental analiz teknikleri ile karakterize edilmiştir. Arifiye turbasının Sedge Turba türüne benzediği SEM görüntüleri ile teyit edilmiştir. İkinci bölümde ise Arifiye turbası, humik madde ve azot miktarının arttırılması maksadıyla O 2 /N 2 gazları ile etkileştirilmiştir. Etkileşme öncesi ve sonrası ayrıştırılan humik asitlerin fiziko-kimyasal ve enstrümental analiz sonuçları araştırılmıştır. Özellikle, etkileşimde azot artışı üç katı kadar yüksek olmuştur. Buna mukabil, humik madde miktarı fazla artmamıştır. Anahtar Kelimeler: Arifiye turba, humik asitler, O 2 /N 2 gazları The Characterization of Humic Substances Produced by Interaction of O 2 /N 2 Gases and the Arifiye Peat Abstract: There is a fortune of the peat resources in Turkey, particularly around Lake Sapanca in Sakarya. There has been increasingly attention to peatlands in technological uses and agricultural applications. The Arifiye peat is a new resource. It needs to be elucidated by characterization of its chemical and physical properties. For this reason, a process with two steps was followed in this study. In the first part of the study, the Arifiye peat was characterized by the physico-chemical and instrumental analysis techniques. It was confirmed that Arifiye peat resembles a Sedge Peat type with SEM photograph. In the second part, the Arifiye peat was interacted by O 2 /N 2 gases to increase humic substances and nitrogen amounts. The extraction results before and after the interaction was detected by techniques in the first part. Especially, nitrogen amounts increased three times of the original one in the interaction. On the other hand, humic substances increased slightly throughout the extraction. Keywords: Arifiye peat, humic acids, O 2 /N 2 gases GİRİŞ Oksidasyon işlemi, kömürdeki düşük molekül ağırlıklı bitkisel yapılardan yüksek molekül ağırlıklı organik yapılar oluşturmak için oksidasyon işlemi en uygun araçtır. Kömürün oksitlenmesi sonucu karboksil gruplar artmakta ve oksitlenme işleminde önce alkalide çözünmeyen humik asitler oksitlenme işleminden sonra alkalide çözünür hale gelmektedir (Lowry, 1963). Yıldırım (2001) Elbistan linyit kömürünün hava ile oksitlenmesi sırasında karboksil gruplarınca temsil edilen ve alkalide çözülebilen humik asitlerin artışlarını belirleyen deneysel çalışmalar yapmıştır. Oksitlenme reaksiyonu, açık sistemde bir etüvde atmosferik şartlarda ºC'lar arasında gerçekleştirilmiş ve 90ºC'de 144 saat ısıtma sonucu %85 humik asit kazanma verimine ulaşılmıştır. Yıldırım (2003) Kangal linyitinin oksidasyonu ile yaptığı bir başka çalışmasında 70ºC ve 90ºC sıcaklıklarda alkalide çözünebilir humik asitlerin artışını incelemiştir. Bu çalışmada kuru bazda %75.53 oranında, havanın oksijeni ile 96 saatte ve mm parçacık boyutunda potasyum humat tuzu elde edilmiştir. Yürüm ve Altuntaş (1998) Beypazarı linyitini 50ºC, 100ºC ve 150ºC sıcaklıklarda hava ile oksidasyona tabi tutmuşlardır. Çalışmalarında oksidasyon reaksiyonlarının sıcaklığı artıkça alifatik C H grupların absorbansının azaldığını ve C O grupların absorbansının önemli oranda arttığını tespit etmişlerdir. Yürüm ve Altuntaş bu çalışmalarından oksidasyon reaksiyonlarının alifatik gruplarını etkilediği ve aromatik grupların ise etkilenmediği sonucuna varmışladır. Erdoğan ve ark. (2005) düşük yanma dereceli Hazro ve Halifan kömürlerini 120ºC ve 200ºC sıcaklıklarda 10 gün boyunca havanın oksidasyonuna tabi tutmuşlardır. En iyi humik asit neticelerini yüksek sıcaklıkta ve uzun zaman sürecinde elde etmişlerdir. MATERYAL VE METOT Yapısal bilgiler Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) ile belirlendi. Turba ve humik asit örnekleri için elemental analizi (C, H, N) 900 C de bir Thermo Finnigan Flash EA 1112 Series elementel analiz cihazı ile gerçekleştirildi. Benzer bir şekilde, oksijen, 1050 C de analiz edildi. SEM mikrografikleri VEGA/TESCAN aleti ile gerçekleştirildi. Sakarya ili, Arifiye ilçesi, Kalaycı mahallesi, Sarıgöl mevki'inde (40 43' 2" N, 30 22' 31" E ) bulunan dere yatağından alınan turba örnekleri Webster ve Oliver (2001) in bildirdiği şekilde alınmıştır. Arifiye Turbası yatağından ayrı ayrı 15 adet numune alındı ve torbalanarak etiketlendi. Turba numuneleri etüvde 75 C da bir gece boyu kurutuldu. Öğütücüde öğütüldükten sonra 2 mm (10 mesh) boyutuna kadar elendi. Çalışmada normal ve O 2 /N 2 olarak adlandırılan iki ekstraksiyon özel bir otoklav içinde yürütülmüştür. * Sorumlu yazar: Dizman, M., mumindizman@gmail.com

79 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Normal işlemde turbadan humik maddeleri elde etmek için, 25 kg turba ile 75 L, 1M NaOH içinde karıştırılarak otoklav (max. 90 rpm), gece boyunca 100 C sıcaklıkta ve 4 bar basınç altında kullanılmıştır (Şekil 1). Diğer işlemde, O 2 ve N 2 gazı aynı koşullarda basıncı kontrol edilerek ile otoklava verilmiştir. Gazların miktarları otoklav içinde humik maddelerin emilim hızına göre ayarlanmıştır. Emilim süresi, ekstraksiyon süresi ile sınırlı kalmıştır. BULGULAR VE TARTIŞMA Normal ekstraksiyondan sonra, Arifiye turba numunelerinin ph değerlerinin ortalama 10.3 belirlenmiştir. Aynı örnekler O 2 /N 2 ile etkileştirildiğinde ikinci ekstraksiyon boyunca ph ın belirgin bir şekilde değişmediği görülmüştür (ph=9.7). Normal ekstraksiyon sonunda, karbon içeriği ortalama % 30 bulunmuştur (Tablo 1). İkincisi ise, karbon içeriği, oksijen ve azot içeriğinin artması sonucu göreceli olarak azalmıştır (%28.1). İkinci ekstraksiyonun azot içeriği, normal olanla karşılaştırıldığında ortalama üç kat artmıştır [N 2 =% 1.1 (normal) ve N 2 = % 3.02 (O 2 /N 2 ile etkileşim sonrası)]. Oksijen içeriği normal ekstraksiyon ile karşılaştırıldığında az bir artış göstermiştir. Arifiye turbalarının ekstraksiyonunun sonucu olarak humik maddelerin yüzdesi ortalama % 47.5 olarak bulunmuştur (% 36 sı humik asit olarak, % 11.5 i fulvik asit olarak) (Tablo 1). Toplam humik maddeler O 2 /N 2 ile etkileştirilerek yapılan ekstraksiyonda yavaş bir artış göstermiştir (% 49.8). Değişik bölgelerden toplanan numuneler ait FTIR spektrumları birbirine benzerlik gösterdiği belirlendi. Genel olarak cm -1 bölgesinde geniş ve örtüşmüş pikler ortaya çıktı cm -1 aralığındaki geniş bant hidrojen bağı yapmış hidroksil guruplarını gösterdi cm -1 bölgesinde ortaya çıkması gereken aromatik C H gerilme titreşimleri ise geniş bant içerisine kayboldu cm -1 bölgesindeki pikler aromatik gruplara bağlı olan alifatik CH, CH 2, CH 3 gruplarına ait gerilme titreşimlerini gösterdi cm -1 bölgesindeki omuz karboksil gruplarındaki OH titreşimidir. Spektrumlarda ortak görülen bantlardan 1712 cm -1 bandı karboksil, aldehit ve keton karbonillerine ait piki göstermekte, ama karboksil grubunun durumuna göre bu pikin yüksekliği hidrojen bağlamış durum veya iyonlaşmış duruma göre değişmeler görülmekte ve değişik bölgelerden izole edilen humik asitlerde bu pik yükseklikleri bazılarında farklılıklar göstermektedir. Bu farklılık COOH grubunun asit ve tuz formlarının titreşim farklılıklarından kaynaklanmaktadır. COOH gruplarının COO - ye dönüşmesi durumunda 1380 cm -1 pikinin yüksekliğinde 1712 cm -1 pikine göre artmalar meydan gelmektedir. Bu durumda farklı bölgelerden elde edilen numunelerdeki karboksil grup miktarları arasında farklar olacağını göstermektedir. Çünkü humik asitlerin ayrılmasında aynı basamaklar ve aynı kimyasallar kullanılmıştır cm -1 piki ise amit gruplarına ait karbonil gurupları, kuinonlar ve nitratlardan gelmektedir cm -1 deki pik ise aromatik yapıda yer alan C=C grubundan ve hidrojen bağlı C=O grubundan ortaya çıkmaktadır. Yaklaşık 1540 cm -1 civarında ortaya çıkan bant ise peptid gruplarından ortaya çıkan amit bantları ve 1510 cm -1 civarındaki pik ise aromatik C=C grubu olabilir cm -1 piki ise alifatik C H eğilme titreşiminden kaynaklandığı düşünülmektedir cm -1 civarındaki pik grubu ise C O gerilme ve OH bozulmasından ortaya çıktığı kabul edilebildi cm -1 deki pik ise alifatik CH 2, OH veya C O grupları ve 995 cm -1 deki geniş pik grubu ise karbonhidratlara ait C O gerileme titreşiminden ve silikatlara ait Si O ortaya çıkmaktadır. Ayrıca 1511 cm -1 bandındaki gerilimin oksijen artımı ile karboksilik grup oluşumuna neden olduğu düşünülmektedir cm -1 bandındaki pikin fenolik grupların arttığı düşüncesini vermektedir. SEM mikrografına göre, Arifiye turbasının kristal bir yapı olmadığı ve polimerik bir makromolekül olduğu anlaşılmaktadır (Şekil 3a). Nano-boyutlu pütürlü yapıyı içeren moleküllerin çökelmesiyle ile humik maddelerin oluştuğu görülmüştür. Şekil 3b de, humik maddelerin daha düzgün ve homojen bir yapı oluşturduğu gözlenmiştir.

80 Örnek Örnek II. Uluslararası Katılımlı Ulusal Humik Madde Kongresi, Ekim 2014, Kahramanmaraş KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, Autoclave 2. Steam generator 3. Pure O2 4. Pure N2 5. Control Panel 6. Thermocouple 7. Pressurestat 3 4 Şekil 1. Turba işleme için deney düzeneği Çizelge 1. Arifiye turbası için humik maddelerin bazı kimyasal analizleri (OC: Organik karbon, OM: Organik madde, HA: Humik asit, FA: Fulvik asit) O 2/N 2 den önce O 2/N 2 den sonra OC, % OM, % HA, % FA, % OC, % OM, % HA, % FA, % 1 30,1 51,9 35,6 12,8 28,1 48,5 37,3 13,4 2 29,5 50,8 34,9 13,8 28,5 49,1 37,0 14,5 3 30,3 52,2 35,1 14,1 27,7 47,8 37,2 15,5 4 31,1 53,6 35,6 12,6 28,1 48,4 38,2 13,1 5 30,8 53,1 37,4 11,2 27,9 48,1 37,8 12,6 6 29,5 50,9 36,8 12,1 28,4 48,9 37,7 13,7 7 28,8 49,6 36,5 10,4 27,8 47,9 36,9 11,4 8 29,3 50,5 37,1 9,7 28,9 49,8 38,6 10,7 9 29,6 51,0 34,6 13,1 27,6 47,6 35,7 13, ,9 49,8 35,7 12,6 27,4 47,3 36,5 13,8 Çizelge 2. Arifiye turbasının nihai analizi O 2/N 2 den Önce O 2/N 2 den Sonra C H N O C H N O 1 30,1 5,4 0,6 24,4 28,1 5,2 3,2 26,7 2 29,5 5,1 0,7 25,6 28,5 5,1 3,3 27,3 3 30,3 5,2 0,9 23,2 27,7 4,8 3,0 25,2 4 31,1 5,2 0,9 24,5 28,1 4,9 2,9 26,8 5 30,8 4,8 1,7 27,8 27,9 4,8 2,8 29,1 6 29,5 4,5 0,6 25,6 28,4 4,3 2,7 27,3 7 28,8 4,7 1,9 26,0 27,8 4,6 3,2 26,5 8 29,3 4,7 0,5 24,3 28,9 4,5 3,2 26,3 9 29,6 4,9 0,7 22,3 27,6 4,7 3,4 25, ,9 5,0 0,8 23,5 27,4 4,8 3,0 25,2

81 KSÜ Doğa Bil. Der., Özel Sayı, KSU J. Nat. Sci., Special Issue, 2015 Şekil 2.b, oksijen ve azot ile etkileştirme sonrası IR spektrumunu göstermektedir. Etkileşim, 1700 ve 1100 cm -1 bandında önemli değişikliklere sebebiyet vermiştir cm -1 bandında alifatik imin, cm -1 bandında amid, 1455 cm -1 bandında amin ve imin, 1116 cm -1 bandında amid oluşumlarının gerçekleştiği gözlenmektedir. (a) (b) Şekil 2. Turba FTIR spektrumları (a) O 2 /N 2 önce (b) sonra O 2 /N 2 (a) (b) Şekil 3. Turbanın SEM mikrografı (a) O 2 /N 2 den önce (b) O 2 /N 2 den sonra SONUÇ Arifiye Turbasının azot ve oksijen gazları ile etkileştirilmesi sonucu önemli yapısal değişiklikler tespit edilmiştir. Etkileşim sonrası ekstraksiyon, normal ekstraksiyon ile kıyaslandığında gerek UV-visible ve gerekse FTIR analizlerinde bu tespitler net bir şekilde görülmektedir. Azot ve oksijen ile etkileşim sonucu, humik madde miktarında çok büyük bir fark meydana gelmezken azot miktarı yaklaşık üç kat artmıştır. KAYNAKLAR Erdogan S., Düz, M.Z., Merdivan, M., Hamamci, C Formation and Characterization of Humic Acids From Low Rank Anatolian Coals by Air Oxidation. Energy Sources, 27(5): Lowry, H.H., Chemistry of Coal Utilization: Supplementary Volume. Wiley, p Webster, R., Oliver, M.A., Geostatistics for environmental scientists. John Wiley & Sons. Yıldırım, M Aerial Oxidation of Elbistan Lignites at Various Tempratures. Turk J. Engin Environ Sci, 25; Yıldırım, M., 2003, Aerial Oxidation of Kangal/Sivas Lignite at 70 Degrees C and 90 Degrees C. Energy Sources, 25: Yürüm, Y., Altuntaş N., Air oxidation of Beypazari lignite at 50 C, 100 C and 150 C. Fuel, 77(15):