Sürdürülebilir tarım ve sağlıklı bir çevre açısından işletmelerde üretilen hayvansal kökenli organik atıkların uygun bir şekilde olgunlaştırılarak toprağa geri dönüşümünün sağlanması gerekir. Hayvansal atıkların olgunlaştırılmasında aerobik ve anaerobik prosesler kullanılır. Bu iki farklı yöntemle elde edilen organik atıkların toprakların kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerine olan etkisi önemlidir. Çalışmada kullanılan hayvansal kompost (aerobik proses) ve biyogaz atığın (anaerobik proses) mısır ve yonca yetiştirilen topraklara olan etkisi de farklı olmuştur. Çalışmanın ilk yılında organik madde içeriği farklı dozlardan önemli derecede etkilenmezken, organik karbonun bir fraksiyonu olan biyokütle karbon önemli derecede etkilenmiştir. Yonca bitkisi biyokütle C ve N içeriğine önemli bir etkiye sahip olmuştur. Toprakta besin maddesi miktarı ve döngüleri topraktaki organizmaların aktiviteleri ve çoğunlukla onlar tarafından üretilen enzimler tarafından etkilenmektedir. Enzimler topraktaki besin maddelerinin yarayışlılığını ve bitkiler tarafından alınımını etkilemektedir. Β-glikozidaz enzimi organizmaların karbonu kullanma yeteneğini gösterdiğinden organik atık uygulanan topraklarda organik karbonun kullanımı ve mineralizasyonu artmıştır. Fakat farklı dozlarda uygulanan atıkların dehidrogenaz enzim aktivitesine olan etkisi önemsiz olmuştur. Fosfataz enzim aktivitesi doz, bitki ve derinlik açısından önemli bulunmuş β- glikozidaz ise doz ve derinlikte istatistiksel açıdan önemli bulunmuştur. Toprağa organik atık uygulaması fosforun yarayışlılığını kontrol eden fosfataz enzim aktivitesini önemli derecede artırmıştır. Genellikle en yüksek enzim aktivitesi hayvansal kompost uygulanan parsellerde belirlenmiştir. Benzer şekilde yonca bitkisi yetiştirilen topraklarda enzim aktivitesi yüksek olmuştur. Sonuç olarak hayvansal kompost ve yonca bitkisinin enzim aktivitesi ve toprak verimliliğine olan etkisi daha fazla bulunmuştur.
Tarımsal üretim ve toprak verimliğini artırmak için toprağa uygulanan organik atıklar besin maddesi döngüsünü ve verimliliğini kısa sürede etkilemektedir. Bu etki en kolay olarak enzim aktiviteleri ölçülerek ortaya konmuştur. Organik atıkların ve bitki türünün enzimler üzerine olan etkisi farklılık göstermektedir.
KAYNAKÇA
Anonim, 1997. Tokat İli Arazi Varlığı. Başbakanlık Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yay., No:60, Ankara.
Anonim, 2001. TÜBİTAK-MAM ESÇAE projesi. Türkiye ve Avrupa Birliği kompost tesisleri standartlar ve özet değerlendirme.
Anonim, 2009. http://www.biyologlar.com/
Anonim, 2010. Hayvansal atık yönetimi projesi. TÜBİTAK MAM.
Aon, M.A. and A.C. Colaneri, 2001. II. Temporal and spatial evolution of enzymatic activities and physico-chemical properties in an agricultural soil. Appl. Soil Ecol. 18:255-270.
Arcak, S. ve Haktanır, K. 1994. Bitki Deseninin Asit Ve Alkali Fosfataz Toprak Enzim aktivitelerine Etkileri. Bilimsel Araştırmalar ve İncelemeler:775. Yayın No: 1394. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi ,Toprak Bölümü, Ankara.
Baldrian, P., and Stursova, M. 2011. Effects of soil properties and management on the activity of soil organic matter transforming enzymes and the quantification of soil-bound and free activity. Plant Soil 338:99-110. DOI 10.1007/s11104-010- 0296-3.
Bandick, A.K. and Dick, R.P. 1999. Field management effects on soil enzyme activities. Soil Biol. Biochem. 31:1471-1479.
Bell, T.H., Klironomos, J.N., and Henry, H.A.L. 2010. Seasonal Responses of Extracellular Enzym Activity and Microbial Biomass to Warming and Nitrogen Addition. Soil Sci. Soc. Am. J. 74:820-828. Published online 29 Jan. 2010. doi:10.2136/sssaj2009.0036.
Bergstrom, D.W., C.M. Monreal and D.J. King, 1998. Sensitivity of soil enzyme activities to conservation practices. Soil Sci. Soc. Am. J., 62:1286- 1295Castaldi, S., Rutigliano, F.A., Virzo de Santo A., 2004. Suitability of soil microbial parameters as indicators of heavy metal pollution. Water Air Soil Poll. 158:21-35.
Bhat, M.K. 2000. Cellulases and Related Enzymes in Biyotechnology. Biyotechnology Advences 18:355-383.
Blazier M. A., Hennessey, T.C. and Deng, S. 2005. Effect of Fertilization and Vegetation Control on Microbial Biomass Carbon and Dehydrogenase Activity in a Juvenile Loblolly Pine Plantation. Forest Science; Oct 2005; 51, 5; ProQuest Agricultural Science Collection pg. 449.
Cox, D., Bezdicek, D. and Fauci. M. 2001. Effects of compost, coal ash, and straw amendments on restoring the quality of eroded Palouse soil. Department of Crop and Soil Sciences, Washington State University, Pulman, WA 99164- 6420, USA.
Çolak, A.K. 1988. Toprak Mikrobiyolojisi ve Biyokimyası. Ç. Ü. Zir. Fak. Ders Kitabı: 98, Adana.
Dagnall, S., Hill, J., Pegg, D. 2000. Resource Mapping and Analysis of Farm Livestock Manures – Assessing the Opportunities for Biomass-to-Energy Schemes, Bioresource Technology 71; 225-234.
Dadenko, E.V., Kazeev, K.Sh., Kolesnikov S.I., and Val’kov, V.F. 2009. Changes in the Enzymatic Activity of Soil Samples upon Their Storage. ISSN 1064-2293, Eurasian Soil Science, 2009, Vol. 42, No. 12, pp. 1380–1385. © Pleiades Publishing, Ltd., 2009. Original Russian Text © E.V. Dadenko, K.Sh. Kazeev, S.I. Kolesnikov, V.F. Val’kov, 2009, published in Pochvovedenie, 2009, No. 12, pp. 1481–1486.
DeForest, J.L. 2009. The influence of time, storage temperature, and substrate age on potential soil enzyme activity in acidic forest soils using MUB-linked substrates and L-DOPA. Soil Biology & Biochemistry 41: 1180-1186.
Diaz Ravina, M., Acea M.J., and Carballas T. 1993. Microbial biomass and its contribution to nutrient concentrations in forest soils. Soil Biol. Biochem. 25:25-31.
Dick, R.P. 1997. Soil enzyme activities as integrative indicators of soil health. In: Pankhurst CE, Doube BM, Gupta VVSR (Eds.). Biological Indicators of Soil Health, CAB International, Wellingford, pp. 121–156
Dick, R.P., Breakwell, D.P., Turco, R.F. 1996. Soil enzyme activities and biodiversity measurements as integrative microbiological indicators. In: Doran, J.W. Jones, A.J. (Eds), Methods of Assessing Soil Quality. Soil Science Society of America, Madison, WI, (SSSA Special Publication 49) pp. 247-271.
Dick, R.P. Rasmussen, P.E. and Kerle, E.A. 1988. Influence of long-term residue management on soil enzyme activity in relation to soil chemical properties of a wheat-fallow system. Biology and Fertility of Soils 6; 159-164.
Dilly, O., Irmler, U. 1998. Succession in the food web during the decomposition of leaf litter in a black alder (Alnus glutinosa (Gaertn.) L.) forest. Pedobioligia 42:109-123.
Durak, A. 1986. Türkiye Genel Toprak Haritasının Toprak Taksonomisine Göre Düzenlenebilme Olanaklarının Tokat Bölgesi Örneğinde Araştırılması. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Anabilim Dalı, Adana.
Emmerling, C., Liebner, C., Haubold-Rosar, M., Katzur, J. and Schröder, D. 2000. Impact of application of organic waste materials on microbial and enzyme
activities of mine soils in the Lusatian coal mining region. Plant and Soil, 220; 129-138.
Erentöz, C. ve Ketin, İ. 1962. 1/50.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritası, Sinop Paftası, Ankara.
Ferreiro, J.P., Gasco, G., Gutierrez, B. and Mendez, A. 2011. Soil biochemical activities and the geometric mean of enzyme activities after application of sewage sludge and sewage sludge biochar to soil. Biol Fertil Soils 48:511-517. DOI 10.1007/s00374-011-0644-3.
Gallardo, A., and.Schlesinge, W.H. 1994. Factor limiting microbial biomass in the mineral soil and forest floor of a warm-temperate forest. Soil Biol. Biochem. 26:1409-1415.
Gang, F.U., Zengwen, L.I.U., and Frangfang, C.U.I. 2009. Features of soil enzyme activities and the number of microorganisms in plantations and their relationships with soil nutrients in the Qinling Mountains, China. Front. For. China, 4(3): 344-350. DOI 10.1007/s11461-009-0051-1
Garcia, C., Hernandez, T. and Costa, F. 1994. Microbial activity in soils under Mediterranean environmental conditions. Soil Biology and Biochemistry 26; 1185-1191.
Garcia, C., Hernandez, T., Costa, F., Ayuso, M. 1992. Evalution of maturity of municipal waste compost using simple chemical prameters. Common. Soil. Sci. Plant Anal. 23:1501-1512.
Garcia-Ochoa, F., Santos V. E., Naval, L., Guardiola, E., Lopez, B. 1999. Kinetic Model for Anerobic Digestion of Livestock Manure, Enzyme and Microbial Technology 25; 55-60.
Gardner, W.H. 1986. Water Content, in Methods of Soil Analysis, Part 1, 2nd Ed Klute, A., Ed., Agron. Monogr. 9, Asa, Cssa, and Sssa, Madison, Wı, 493.
Graham, M.H. and Haynes, R.J. 2005. Organic matter accumulation and fertilizier- induced acidification interact to affect soil microbial and enzyme activity on a long-term sugarcane management experiment. Biol Fertil Soils 41:249-256. DOI 10.1007/s00374-005-0830-2.
Hoffmann, G. 1986. Bodenenzyme als Charakteristika Bioloischen Aktivitat und von Stoffumsatzen in Böden. II. Seminar: Die Anwendung Enzymatischer und Mikrobiologischer Methoden in der Bodenanalyse. 5-6 Juni, Linz.
Horwath, W.R. ve Paul, E.A. 1994. Microbial biomass. Pages 753-773 in R.W. Weaver, S. Angle, P.Bottomley, D. Bezdicek, S. Smith, A. Tabatabai, and A. Wollum, editors. Methods of soil analysis. Part 2. Microbiological and biochemical properties. Soil Science Society of America, Segoe, Wisconsin, USA.
Jha, D.K., Sharma, G.D. and Mishra, R.R. 1992. Soil microbial population numbers and enzyme activities in relation to altitude and forest degradation. Soil Biology and Biochemistry 24, 761-767.
Jimenez P., Ortiz O., Tarrason D., Ginoyart M and Bonmati M. 2007. Effect of differently post-treated dewatered sewage sludge on β-glucosidase activity, microbial biomass carbon, basal respiration and carbohydrates contents of soils from limestone quarries. Biol Fertil Soils 44:393-398 DOI 10.1007/s00374- 007-0220-z.
Jordan, D., Kremer, R.J., Bergfield, W.A., Kim, K.Y. and Cacnio, V.N. 1995. Evaluation of microbial methods as potential indicators of soil quality in historical agricultural fields. Biology and Fertility of Soils 25; 297-302.
Kanchikerimath, M. and Singh, D. 2001. Soil organic matter and biological properties after 26 years of maize-wheat-cowpea cropping as affected by manure and fertilization in a Cambisol in semiarid region of India. Agriculture, Ecosystems and Environment 86(2): 155-162.
Kara, E.E. 1997. Toprak Bölümü Ondokuz Mayıs Üniversitesi Zir. Fak. Samsun. Tok, H.H. 1993 Toprak Biyolojisi. Trakya Üniversitesi Tekirdağ Zir. Fak. Yayın No:185 Ders Kitabı: 20, Tekirdağ.
Lai, K.M., Ye, D.Y., Wong, W.C. 1998. Enzyme activities in sandy soil amended with sewage sludge and coal fly ash. Water, Air, and Soil Pollution. 113:261-272. Lai, K.M., Ye, D.Y. and Wong, J.W.C. 1998. Enzyme Activities in a Sandy Soil
Amended With Sewage Sludge and Coal Fly Ash. Department of Biology, Hong Kong Baptist University, Kowloon Tong, Hong Kong.
Laic, C.M., Liu, K.L., Jeng, G.L. and Helen, W. 2002. Effects of fertilization management on soil enzyme activities related to the C, N, P and S cycles in soils. Symposium no. 12, s, 1382, Thailand.
Liu, K.L., Lai, C.M. and Helen, W. 2002. Soil enzyme activities as indicators agricultural soil quality. Symposium no. 32, s, 1386, Thailand.
Lizarazo, L.M., Jorda, J.D., Juarez, M., and Sanchez-Andreu J. 2005. Effect of humic amendments on inorganic N, dehydrogenase and alkaline phosphate activities of a Mediterranean soil. Biol Fertil Soils 42:172-177. DOI 10.1007/s00374- 005-0001-5.
McLatchey, G.P., Reddy, K.R. 1998. Regulation of organic matter decomposition and nutrient release in a wetland soil. J. Environ. Qual. 27:1268-1274.
Martens, D.A., Johanson, J.B. and Frankenberger, W.T., Jr. 1992. Production and persistence of soil enzymes. With repeated additions of organic residues. Soil Science 153; 53-61.
Martinez, V.A, Lacano, R., Calderon, F., Booker, J.D., Zobeck, T.M. and Upchurc, D.R. 2011. Dryland cropping systems influence the microbial biomass and
enzyme activities in a semiarid sandy soil. Biol Fertil Soils 47:655-667. DOI 10.1007/s00374-011-0565-1.
McCarty, P.L. 1964. Anaerobic Waste Treatment Fundementals, Public Works, 95; 9- 12.
Mondini, C., Fornasier, F and Sinicco, T. 2004. Enzymatic activity as a parameter for the characterization of the composting process. Istituto Sperimentale per la Nutrizione dele Piante di Gorizia, Via Trieste 23, I-34170 Gorizia, Italy.
Nannipieri, P. 1994. The potential use of soil enzymes as indicators of productivity, sustanibility and pollution. In: Pankhurst, C.E., Doube, B.M., Gupta, V.V.S.R., Grace, P.R. (Eds), Soil Biota: Management in Sustainable Farming Systems. CSIRO, Australia, pp. 238-244.
Niehaus F. 1999. Some Microbial Enzymes and Usage Fields in Industry. Fenni and Engineering Magazine. Number: 9(1)
Okur, N. ve Çengel, M. 1995. Tarımsal kökenli organik atıklar (Prina, Cibre ve Karasu) ile çöp gübresinin toprak solunumu ve bazı toprak enzimleri üzerine etkileri. İlhan Akalan Toprak ve Çevre Sempozyumu, cilt 2, s 168-178, Ankara.
Paz-Ferreiro, J., Gasco, G., Gutierrez, B., Mendez, A. 2012. Soil biochemical activities and the geometric mean of enzyme activities after application of sewage sludge and sewage sludge biochar to soil. Biol. Fertil. Soils. 48:511-517.
Rejsek, K. 1988. Phosphatases in forest soils. Acta Universitatis Agriculture Brno, Series C-Facultas silviculture 57:59-83. in :Borivoj Sarapatka. 2003. Phosphatase activities(ACP, ALP) in agroecosystem soils. Doctoral thesis. Swedish University of Agricultural Sciences.Uppsala 2003.
Richards , L.A. 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkaline Soils, U.S.D.A. Handbook, No: 60. Tiedje, J.M. 1982. Denitrification. p. 1011-1026. In A.L. page (ed.). Methods of soil analysis. Part 2. 2nd ed. Agron. Monogr. No. 9. Am. Soc. Agron., Madison. WI.
Saiya-Cork, K.R., Sinsabaugh, R.L. and Zak, D.R. 2002. The effects of long tem nitrogen deposition on extracellular enzyme activity in an Acer saccharum forest soil. Soil Biology & Biochemistry 34: 1309-1315.
Sardans, J. and Penuelas, J. 2010. Soil Enzyme Activity in a Mediterranean Forest after Six Years of Drought. Soil Sci. Soc. Am. J. 74:838-851.
Speir, T.W. 1977. Studies on A Climosequence of Soil in Tussock Grass.11. Urease, Phosphatase and Sulfatase Activites of Topsoils and Their Relationships With Other Properties Including Plant Avaiable Sulfur.N2 J.Sci. 20; 159-166.
Stevenson, F.J. 1986. Cycles of soil. Carbon, nitrogen, phosphorus, sulphur and micronutrients. Wiley, New York, pp 176–177.
Tabatabai, M. A. 1994. Soil enzymes. Pages 775-833 in R.W. Weaver, S. Angle, P.Bottomley, D. Bezdicek, S. Smith, A. Tabatabai, and A. Wollum, editors.
Methods of soil analysis. Part 2. Microbiological and biochemical properties. Soil Science Society of America, Segoe, Wisconsin, USA.
Tamer, N. and Karaca A. 2006. Gidya ve linyit uygulamalarının toprakta bazı enzim aktiviteleri üzerine etkisi. Selçuk üniversitesi Ziraat Fakültesi dergisi, 20(38):14-22.
Tan, X., Chang, S.X. and Kabzems, R. 2008. Soil compaction and forest floor removal reduced microbial biomass and enzyme activities in a boreal aspen forest soil. Boil Fertil Soils 44:471-479.
Tao, J., Griffiths, B., Zhang, S., Chen, X., Liu, M., Hu, F. and Li, H. 2009. Effects of earthworms on soil enzyme activity in an organic residue amended rice-wheat rotation agro-ecosystem. Applied Soil Ecology 42: 221-226.
Tetik, A. ve Oğuz, İ. 2004. Gübre uygulamalarında toprak analizlerinin ve Türkiye yöresi topraklarının bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri ile besin elementleri ihtiyaçları, Türkiye III. Ulusal Gübre Kongresi (11-13 Ekim), Tokat
Tok, H.H. 1993. Toprak Biyolojisi. Trakya Üniversitesi Tekirdağ Zir. Fak. Yayın No:185 Ders Kitabı: 20, Tekirdağ.
Türker, M. 2008. VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, UTES’2008 17-19 Aralık, İstanbul.
Tüzüner, A. 1990. Toprak ve Su Analiz Laboratuarları El Kitabı. T.C. Tarım Orman ve Köy İşleri Bakanlığı Köy. Hiz. Gen. Müd. Ankara.
Velioğlu, G., Curi, K., Baban, A., Alpaslan N. 1985. Improvement in Biodegradability in Anaerobic Digestion of Dairy Cow Manure Appropriate Waste Management for Developing Countries, Proc. of the First International Symposium for Developing Countries, Boğazici Üniversitesi, 82. Plenum Press, New York. Voets, J.P., Meercham, P. And Verstraete, W. 1974. Soil microbiological and
biochemical effects of long-term atrazine applications. Soil Biology and Biochemistry 6; 149-152.
Yang, L.J., Li, T.L., Li, F.S., Lemcoff, J.H., Cohen, S. 2008. Fertilization regulates soil enzyme activity and fertility Dynamics in a cucumber field. Sci. Hortic. 116:21-26.
Zak, D.R., Groffman, P.M., Pregitzer, K.S., Christensen S., and Tiedje, J.M. 1990. The vernal dam: Plant-microbe competition for nitrogen in northern hardwood forests. Ecology 71:651-656.
ÖZGEÇMİŞ
Kişisel Bilgiler
Ad, Soyad: Hanife ŞARTLAN
Doğum Tarihi ve Yeri: 19/01/1988 Elazığ Medeni Hali: Bekar
Yabancı Dili: İngilizce
Telefon: 0536 706 11 91 – 0543 263 09 55 e-mail: HanifeSRTLN10@hotmail.com
Eğitim
Derece Eğitim Birimi Mezuniyet
Yüksek Lisans Gaziosmanpaşa Üniversitesi -
Lisans Gaziosmanpaşa Üniversitesi 26/05/2009
Lise Özcan Koleji 2005