BALIK ÇĠFTLĠĞĠ VE ARITMA TESĠSĠ ATIK SULARININ HĠDROPONĠK SĠSTEMLERDE KIVIRCIK YAPRAKLI SALATANIN VERĠM VE
KALĠTE ÖZELLĠKLERĠ ÜZERĠNE ETKĠLERĠ BÜġRA AKDOĞAN
Yüksek Lisans Tezi Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı Yrd. Doç. Dr. Emin YILMAZ
2014
T.C.
GAZĠOSMANPAġA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ BAHÇE BĠTKĠLERĠ ANABĠLĠM DALI
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
BALIK ÇĠFTLĠĞĠ VE ARITMA TESĠSĠ ATIK SULARININ HĠDROPONĠK SĠSTEMLERDE KIVIRCIK YAPRAKLI SALATANIN VERĠM VE KALĠTE
ÖZELLĠKLERĠ ÜZERĠNE ETKĠLERĠ
BüĢra AKDOĞAN
Tokat
2014
TEZ BEYANI
Tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu tezin yazılmasında bilimsel ahlak kurallarına uyulduğunu, baĢkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunulduğunu, tezin içerdiği yenilik ve sonuçlarının baĢka bir yerden alınmadığını, kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapılmadığını, tezin herhangi bir kısmının bu Üniversite veya baĢka bir Üniversitedeki baĢka bir tez çalıĢması olarak sunulmadığını beyan ederim.
BüĢra AKDOĞAN 2014
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
BALIK ÇĠFTLĠĞĠ VE ARITMA TESĠSĠ ATIK SULARININHĠDROPONĠK SĠSTEMLERDE KIVIRCIK YAPRAKLI SALATANIN VERĠM VEKALĠTE
ÖZELLĠKLERĠ ÜZERĠNE ETKĠLERĠ
BüĢra AKDOĞAN GaziosmanpaĢa Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı
DanıĢman: Yrd. Doç. Dr. Emin YILMAZ
Isıtmasız cam sera koĢullarında 2014 yılında yürütülen bu çalıĢmanın amacıtopraksız tarım koĢullarında kıvırcık yapraklı salata yetiĢtiriciliğinde balık çiftliği ve arıtma tesisi atık sularının hidroponik sistemlerde verim ve kalite özellikleri üzerine etkilerinin araĢtırılmasıdır. Confeti çeĢidi kullanılan çalıĢmada 20 Mart‟ta dikim yapılmıĢtır.Durgun su kültüründeki yetiĢtiricilik için boy, en, derinlik ölçüleri sırasıyla 2 m, 75 cm, 20 cm olan yatak havuzlar kullanılmıĢtır. Akan su kültüründe ise, boy, en ve derinlik ölçüleri sırasıyla 8 m, 20 cm, 10 cm olan oluklar kullanılmıĢtır. Denemede hasada gelme süresi, toplam bitki ağırlığı, pazarlanabilir baĢ ağırlığı, baĢ boyu, toplam yaprak sayısı, pazarlanabilir yaprak sayısı, pazarlanabilir verim, C vitamini, SÇKM, titre edilebilir asitlik, nitrat miktarı, pH, kuru ağırlık ve fizyolojik bozukluklar incelenmiĢtir.
Denemede en yüksek toplam bitki ağırlığı 592,1 g ile durgun su kültüründe balık çiftliği suyundan ve 572,4 g ile akan su kültürü balık çiftliği suyundan elde edilmekle birlikte en yüksek pazarlanabilir baĢ ağırlığı 417,1 g ile akan su kültüründe balık çiftliği suyundan ve 415,1 g ile durgun su kültürü balık çiftliği suyundan elde edilmiĢtir. Dolayısı ile en yüksek pazarlanabilir verimde akan ve durgun su kültüründe balık çiftliği suyunda görülmüĢtür. Balık çiftliği suyunun su kültürü sistemlerinde verim artırıcı özelliğe sahip olduğu saptanmıĢtır.
2014, 71 sayfa
ABSTRACT
Master of Thesis
EFFECTS OF FISH FARM AND WASTE WATER TREATMENTS ON YIELD AND QUALITY CHARACTERISTICS OF CURLY LEAF SALAD IN
HYDROPONIC SYSTEMS
BÜġRA AKDOĞAN
GaziosmanpaĢa University
Graduate School of Natural andAppliedScience Department of HorticulturalScience
Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Emin YILMAZ
The purpose of this study, conducted in 2014, is to examine the effects on yield and quality of unheated greenhouse conditions, , soilless agricultural conditions in the cultivation of curly-leaf salad with fish farms and sewage treatment plants in the hydroponic system. In these studies, a variety of confetti were used and planting was made on 2 March. For breeding in deep water culture length, respectively, width, depth dimensions of 2 m, 75 cm, 20 cm bed pools are used. For breeding in NFT system, the length, width and depth dimensions of respectively, 8 m, 20 cm, 10 cm, the grooves are used. Harvest expiration time, total plant weight, marketable head weight, head size, total leaf number, marketable leaf number, marketable yield, Vitamin C, Soluble solid matter, titration acidity, nitrate content, pH, dry heavy and physiological disorders trials were examined.
In the experiment, the highest total plant weight of 592,1 g deep water culture fish farm water, and 572,4 g NFT system fish farm water obtained from, but the most highly marketable head weight of 417,1 g with NFT system fish farm water and 415,1 g of deep water culture fish water was obtained from farm. So, the highest yield of marketable fish farm water flowing and deep water was observed in culture. Aquaculture fish farm water systems were found to be productivity-enhancing features.
TEġEKKÜRLER
Yüksek lisans tezimin planlanmasından sonuçlanmasına kadar olan sürede, gereken olanak ve yardımı sağlayan bilgi, öneri ve desteğini esirgemeyen, engin fikirleriyle akademik anlamda yetiĢme ve geliĢmeme katkıda bulunan danıĢman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Emin YILMAZ „a teĢekkürlerimi sunarım.
ÇalıĢmamda manevi desteklerini esirgemeyen, tezimin her alanında bana yardımcı olan ve daima yanımda olan meslektaĢım Hakan EFE‟ye teĢekkür ediyorum.
Ayrıca istatistiki analizlerde katkılarını esirgemeyen Prof. Dr. Naif GEBOLOĞLU‟na Yrd. Doç. Dr. Sezer ġAHĠN‟e ve Yrd. Doç. Dr. Adem YAĞCI‟ya teĢekkür ediyorum. Yüksek lisans çalıĢmalarım boyunca, beni her konuda destekleyen, sabrını ve hoĢgörüsünü benden esirgemeyen, hep yanımda olan ve bundan dolayı kendimi bana hep Ģanslı hissettiren sevgili babam Adem AKDOĞAN‟a, sevgili annem Nursel AKDOĞAN‟a, sevgili kardeĢim Berre AKDOĞAN‟a teĢekkürlerimi, sevgi, saygı ve sonsuz Ģükranlarımı sunarım.
Tez çalıĢmamın ülkemiz tarımına yararlı olması dileğiyle.
BüĢra AKDOĞAN TOKAT, EYLÜL, 2014
ĠÇĠNDEKĠLER Sayfa No ÖZET……… i ABSTRACT……….. ii TEġEKKÜR……….. iii ĠÇĠNDEKĠLER………. iv KISALTMALAR DĠZĠNĠ……….. vii ġEKĠLLER DĠZĠNĠ……….. viii ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ……… ix GRAFĠKLER DĠZĠNĠ……… x 1.GĠRĠġ………. 1 2. KAYNAK BĠLDĠRĠġLERĠ……….. 7
2.1. Marul ve Kıvırcık Yapraklı Salatalar Hakkında Genel Bilgiler……… 7
2.2. Topraksız Tarım Hakkında Genel Bilgiler……… 9
2.3. Konu ile Ġlgili Literatür Özetleri……….. 11
3. MATERYAL ve YÖNTEM………. 23
3.1. MATERYAL………. 24
3.1.1. Bitkisel Materyal……….. 24
3.1.2. Yatak Havuz,Oluk Ve Sehpalar………. 24
3.1.3. Köpük Levha……….. 24
3.1.4. File Saksılar……… 25
3.1.4.1. Perlit……… 25
3.1.4.2. Kaya Yünü……… 25
3.1.5. Akan Su Kültüründe Sulama Düzeni………. 26
3.1.6. Durgun Su Kültüründe Havalandırma Sistemi……….. 26
3.2. YÖNTEM……….. 27
3.2.1. Sera Zemini, Yatak Havuz, Oluk ve Sehpaların Hazırlanması……… 27
3.2.2. Besin Çözeltisi Hazırlama……… 28
3.2.3. Bitkilerin YetiĢtirilmesi ……….. 31 3.2.4. Kimyasal Mücadele
3. 2. 5. Ġncelenen Özellikler .……….……….
32 33
3. 2. 5. 1. Hasada gelme süresi (gün) ……… 33
3. 2. 5. 2. Toplam Bitki Ağırlığı (g)……… 33
3. 2. 5. 3. Pazarlanabilir BaĢ Ağırlığı (g)……….. 33
3. 2. 5. 4. BaĢ Boyu (cm) ……….. 33
3. 2. 5. 5. Toplam Yaprak Sayısı (adet/bitki)……… 34
3. 2. 5. 6. Pazarlanabilir Yaprak sayısı (adet/bitki)……… 34
3. 2. 5. 7. Pazarlanabilir Verim (ton/ha)……… 34
3. 2. 5. 8. C Vitamini (mg/100g)……….. 34
3. 2. 5. 9. Suda Çözünebilir Kuru Madde (SÇKM) (%)………. 34
3. 2. 5. 10. Titre Edilebilir Asitlik (%)……….. 35
3. 2. 5. 11 pH……….. 35 3. 2. 5. 12. Kuru Ağırlık (%)……….. 35 3. 2. 5. 13. Nitrat Ġçeriği (ppm)………. 35 3. 2. 5. 14. Fizyolojik Bozukluk………. 36 3. 2. 5. 15. Ġstatistiksel Değerlendirme……… 4. BULGULAR VE TARTIġMA……… 36 37 4. 1. Hasada gelme süresi(gün)……… 37
4. 2.Toplam Bitki Ağırlığı (g)………. 38
4. 3. Pazarlanabilir BaĢ Ağırlığı (g)………. 40
4. 4. BaĢ Boyu (cm) ………... 42
4. 5. Toplam Yaprak Sayısı (adet/bitki)……… 43
4. 6. Pazarlanabilir Yaprak sayısı (adet/bitki)……… 45
4. 7. Pazarlanabilir Verim (ton/ha).………... 47
4. 8. C Vitamini (mg/100g)………... 48
4. 9. Suda Çözünebilir Kuru Madde (SÇKM) (%)………. 51
4. 10. Titre Edilebilir Asitlik (%)………. 53
4. 11. pH……….………. 54 4. 12. Kuru Ağırlık (%)………. 56 4. 13. Nitrat Ġçeriği (ppm)………. 58 4. 14. Fizyolojik Bozukluk ……… 60 5. SONUÇ……… 61 KAYNAKLAR……… 64
KISALTMALAR DĠZĠNĠ
Kısaltmalar Kısaltmalar
NFT Besin Film Tekniği
EC Elektrik Ġletkenliği
PVC Polivinil Klorür
PPRC Polipropilen Random Kopolimer
MT Metrik Ton
ASK Akan Su Kültürü
DSK Durgun Su Kültürü
AAÇS Atık Su Arıtma Tesisi ÇıkıĢ Suyu
BÇS Balık Çiftliği Suyu
ġEKĠLLER DĠZĠNĠ
Sayfa No
ġekil 3.1. Denemenin yürütüldüğü seradan görünüm……….. 22
ġekil 3.2. Denemede hazırlanan besin çözeltisinden görünüm……… 29
ġekil 4.1. Örneklerin pazarlanabilir baĢ ağırlığının (g) ölçülmesi ………… 40
ġekil 4.2 Örneklerin spektrofotometrede C vitamini içeriklerinin (mg/100g) ölçülmesi………... 49
ġekil 4.3. Örneklerin (%) SÇKM‟sinin ölçülmesi ………. 51
ġekil 4.4. Örneklerin kurutulması ve tartılması ……… 55
ġekil 4.5. Örneklerin nitrat içeriği (% ) ölçümü ……… 58
ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ
Sayfa No Çizelge 3.1. Denemede kullanılacak besin çözeltisinin element içeriği (mg/l) 27
Çizelge 3.2. Besin çözeltisini hazırlamada kullanılan kimyasal kaynaklar ve
miktarları……….. 28
Çizelge 3.3. Mikro element stok çözeltisi……… 28 Çizelge 3.4. Sulama sularının kimyasal analizi……… 29 Çizelge 4.1. Muamelelerin hasada gelme süresi, toplam bitki ağırlığı,
pazarlanabilir baĢ ağırlığı ve baĢ boyu üzerine etkisi……….... 38 Çizelge 4.2. Muamelelerin pazarlanabilir yaprak sayısı, verim, C vitamini
ve SÇKM üzerine etkisi……… 44
Çizelge 4.3. Muamelelerin ph, titre edilebilir asitlik, kuru ağırlık ve nitrat
GRAFĠKLER DĠZĠNĠ
Sayfa No Grafik 4.1. Muamelelerin hasada gelme süresi (gün) üzerine etkisi………… 36
Grafik 4.2. Muamelelerin toplam bitki ağırlığı üzerine etkisi……….. 38 Grafik 4.3. Muamelelerin pazarlanabilir baĢ ağırlığı (g) üzerine etkisi…… 40 Grafik 4.4. Muamelelerin baĢ boyu (cm) üzerine etkisi ……… 41 Grafik 4.5. Muamelelerin toplam yaprak sayısı (adet/bitki) üzerine etkisi….. 43 Grafik 4.6. Muamelelerin pazarlanabilir yaprak sayısı (adet/bitki) üzerine
etkisi……….. 45
Grafik 4.7. Muamelelerin pazarlanabilir verim (ton/ha) üzerine etkisi……… 46 Grafik 4.8. Muamelelerin C vitamini (mg/100g) üzerine etkisi ………. 48 Grafik 4.9. Muamelelerin SÇKM (%)üzerine etkisi ……… 50 Grafik 4.10. Muamelelerin titre edilebilir asitlik (%) üzerine etkisi……… 52 Grafik 4.11. Muamelelerin pH üzerine etkisi……… 54 Grafik 4.12. Muamelelerin kuru ağırlık (%) üzerine etkisi……… 56 Grafik 4.13. Muamelelerin nitrat içeriği (ppm) üzerine etkisi ……….. 57
1. GĠRĠġ
Seralara yapılan yoğun mono kültür uygulamaları sonucunda sera topraklarında ortaya çıkan sorunları tamamen çözebilmek neredeyse imkânsız hale gelmektedir.
Sera toprağının değiĢtirilmesi, pratik olarak mümkün görülmemektedir. Bunun yanı sıra sera toprağının kimyasallar ile dezenfekte edilmesi sürdürülebilir tarım için kabul edilebilir bir yöntem değildir. Toprak dezenfeksiyonunda kullanılan metil bromidin tüm dünyada yasaklanmıĢ olması bu durumu izah etmektedir. Solarizasyon ile toprak dezenfeksiyonu ise, hem her yöre için mümkün olmamakta ve hem de kesin sonuç olmamaktadır.
ĠĢte bütün bu toprak kökenli sorunların yanında, dünya nüfusunun hızla artması, dünyadaki tarım alanlarının hızla azalması ve dünya gübre üretiminin gelecekte normal topraklı tarımın gübre gereksinimini karĢılayamayacağı kuĢkusu, bilim adamlarını topraksız tarım gibi sistemleri araĢtırmaya itmiĢtir.
Sevgican (1999)‟a göre, topraksız tarımı, her türlü tarımsal üretimin durgun veya akan besin eriyikleri içinde veya eriyiklerle zenginleĢtirilmiĢ katı yetiĢtirme ortamlarında gerçekleĢtirilmesidir.
Uluslararası Topraksız Tarım Derneği (ISOSC) tarafından yapılan tanımlama ise; “Sucul olmayan bitkilerin köklerinin besin solüsyonuyla desteklenmiĢ tamamen inorganik ortamlarda yetiĢtirilmesi” Ģeklindedir.
Üretimin doğrudan besin eriyiklerinde gerçekleĢtirilmesi; su kültürü (hidroponik), besin eriyikleriyle sulanan perlit, kum, çakıl, kaya yünü, talaĢ gibi ortamlarda gerçekleĢtirilmesi; katı ortam kültürü olarak adlandırılır. Ancak topraksız tarım ile hidroponik sözcüklerini eĢ anlamda kullanılan araĢtırıcılar yanında, hidroponiğin topraksız tarımın ayrı bir Ģekli olduğunu savunan araĢtırıcılar da vardır.
Topraksız tarıma; topraksız kültür (soilless culture), besin kültürü (nutriculture) ve kimyasal kültür (chemical culture) de denilmektedir (Sevgican, 2003; Harris, 1970; Gül ve ark. 1998).
„Hidroponik‟ terimi, Gericke tarafından, ticari amaçlarla sıvı ortamda bitki yetiĢtirmenin bütün yöntemlerini tanımlamak amacıyla kullanılmıĢtır (Gericke, 1937). Gericke, aynı zamanda suda (besin çözeltisinde) ticari bitki yetiĢtiriciliği için ekonomik olarak uygulanabilir bir metot geliĢtirmek için çalıĢan ilk araĢtırmacıdır
Topraksız kültür; su ve besin çözeltisi kullanılan su kültüründen (besin filmi tekniği vb.), farklı agregatların (perlit, kaya yünü, kum, torf vb.) kullanıldığı katı ortam kültürlerine kadar değiĢik yöntemlerin uygulandığı bir yetiĢtiricilik biçimidir. Katı ortam kültürlerinden olan torba kültürleri, yatay ve dikey torba kültürü olarak da kendi içinde ikiye ayrılır. Dikey torba kültürü Avrupa‟da geniĢ, Ġtalya ve Ġspanya‟da ise kısıtlı kullanım alanları bulmuĢ, salata-marul ve çilek yetiĢtiriciliği için oldukça uygun bir yetiĢtiricilik yöntemidir. Toprağa alternatif olarak kullanılan bütün katı ortam materyalleri substrat veya agregat olarak adlandırılır. Bütün bu topraksız tarım yöntemlerinin içinde su kültürü, gerçek „hidroponik‟ tanımına en uygun olandır. NFT (Nutrient Film Tecnique) yani besin filmi tekniği, bitkilere yeterli su, besin ve oksijeni sağlamak amacıyla, bitkilerin köklerinden, sığ veya film seklinde besin çözeltisi geçirilmesi esasına dayanır. Besin filmi tekniği (NFT), 1973 yılında Ġngiltere‟de A.J. Cooper tarafından geliĢtirilmiĢ ve ticari yetiĢtiriciliğe uygunluğu açısından, geliĢimi çok hızlı olmuĢtur (Papadopoulos, 1994; Sevgican, 2003).
Besleyici film tekniği olarak türkçeleĢtirilen, ancak dünyada NFT olarak tanınan tekniğin diğer topraksız tarım tekniklerine göre bazı üstünlükleri vardır. Bu sistemde, sulama oldukça basitleĢmiĢ, bitkilerin su stresine girmesi ortadan kalkmıĢ, sulamayı izlemek ve sulama sisteminin bakımı temizlenmesi gibi iĢlemler sorun olmaktan çıkmıĢtır. Kök bölgesi sıcaklığını istenilen seviyede tutma imkânı olan bu sistemde besin eriyiği içerisine hastalıkla mücadele ilaçları katılarak hastalık ve zararlılara karĢı mücadele de kolaylaĢmıĢtır. Diğer taraftan çok az ortam kullanımı ve çok az su ve gübre kaybı nedeniyle, çevre kirliliği en az düzeye inmektedir (Burrage, S.W., 1999).
Dünyadaki ve ülkemizdeki su kaynaklarının miktarı ve kullanım alanları, insanların bilinçsiz ve yanlıĢ kullanımı, plansız endüstrileĢme, evsel‐endüstriyel ve kimyasal atıkların doğaya salınımı gibi ciddi sebeplerden ötürü içilebilir ve kullanılabilir su kaynakları hızla kirlenmektedir. Bu olumsuz durum su ürünleri sektörüne de yansımıĢ ve su ürünlerinde kullanılan suyun korunması için bazı önlemler alınmasına gerek duyulmuĢtur. Su ürünleri kanununda da yer alan iĢletmelerin kapasitelerine göre çökeltme havuzu yapması veya arıtma tesisi kurması bu önlemlerden bazılarıdır. Bu yasa sayesinde kullanılan suyun doğaya zarar verebilecek kirleticilerden arındırılması amaçlanmaktadır.
Özellikle tarım ve su ürünleri sektörünü ilgilendiren akuaponik sistemi; akuakültür ve hidroponik sistemlerin birleĢimi olarak tanımlanır (Sfetcu ve ark., 2008). Akuaponik‟in ilk örneğinin, Azteklere ait olan Chinampa adlı tarım metodu olduğu tahmin edilmektedir. Bazı araĢtırmacılara göre ise ilk örneği Mısırlılara aittir (Anonim 2009). Bu metot, Çin ve Tayvan gibi uzak doğu ülkelerinde uzun yıllardan beri, çiftlik artıklarının besin olarak kullanıldığı su basmıĢ pirinç tarlalarında balık yetiĢtiriciliği Ģeklinde yapılmaktadır (Anonim 2009a). Batıda ise, New Alchemy Enstitüsü‟nde atık su yönetiminde bitkisel üretimin kullanılması üzerine yapılan çalıĢmalarla baĢlamıĢtır. Bu araĢtırmalarda, balık atıklarının bitki üretiminde gübre olması fikrinden yola çıkılmıĢtır.
Diver (2006) ise Akuaponik‟i Ģu Ģekilde tanımlamaktadır: Kapalı devre akuakültür ile hidroponik (topraksız tarım veya suda bitki yetiĢtiriciliği) sebze, meyve ve bitki üretiminin birlikte yapıldığı biyo‐entegre bir gıda üretim sistemidir. Son derece verimli ve ekolojik olarak da oldukça sağlıklı olan bu sistemde, yem ve balık dıĢkılarından kaynaklı atıklar nitrat bakterileri tarafından hidroponik bitkilerin kullanabileceği bir forma dönüĢtürülür. Akuaponikte, toksik atıkları ortamdan uzaklaĢtırmak için nitrat bakterilerinin doğal bir filtre görevi yapmasının yanı sıra, geleneksel metotlarla yetiĢtirilen balık ve sebze yetiĢtiriciliğinden daha az su kullanılmaktadır (Al‐Hafedh et al., 2008). Rakocy ve ark. (1992), bu sistemlerde günlük su değiĢiminin % 1‐5 arasında olduğunu bildirmektedirler. Ayrıca çevre için potansiyel bir kirlilik kaynağı olan atık sular bitkilerin ihtiyaç duyduğu azot (N) yönünden zengin
olduğundan akuaponik sistemlerde bu suların kullanılması aynı zamanda suyun kalitesini de artırmaktadır. Böylece ticari bir kazanç elde edilirken sürdürülebilir bir balıkçılık ve sebze üretimi bir arada sağlanmıĢ olmaktadır (Adler et al., 2000).
Hidroponik; bitkilerin topraksız, besin maddesince zengin sulu bir ortamda üretilme sistemidir. Hidroponik sistemlerde, besin film tekniği (NFT), yüzer sal, çakıl, kum, talaĢ, turba, perlit, vermikülit, kaya yünü (asbest) gibi farklı bitki yatakları ile sulama suyuna enjekte edilen suni besin maddeleri kullanılmaktadır. Kullanılan bu besin maddeleri genellikle çözünebilirliği yüksek, kalsiyum nitrat gibi, sentetik ticari gübrelerdir. Bununla birlikte balık hidrosilatı gibi çözülebilir organik gübrelerin kullanıldığı hidro‐organik yöntem diğer bir uygulama Ģeklidir. Bununla birlikte hidroponik üretim yönteminde baĢarı, söz konusu bu maddelerin sera Ģartlarında kontrollü bir Ģekilde verilmesiyle sağlanmaktadır.
Akuaponik sistemler; balık yetiĢtirme tankı, askıda bulunan katı maddeleri ayırıcı bir bölüm, bir biyofiltre, hidroponik bir bitki yatağı ve atık suların toplandığı bir depodan oluĢmaktadır (Rakocy ve Hargreaves, 1993).
Akuaponik üzerine ilk makaleler 1970‟li yıllarda yayınlanmaya baĢlanmıĢ olup, 1974 yılında, TheJournal of New Alchemists dergisinin 2. ve 3. sayılarında William McLarney tarafından “Balık Havuzlarının Verimli Sularıyla Bahçe Bitkilerinin Sulanması” ve “Balık Havuzlarının Verimli Sularıyla Bahçe Bitkilerinin Sulanması Üzerine Denemeler” adlı makaleler yayınlanmıĢtır (Anonim 2013b). 1985 yılında ise Kuzey Karolayna Üniversitesi‟nde domates ve diğer bitki türleri ekilmiĢ olan kum biyofiltre içinden tilapia havuzlarından gelen atık suyun geçirildiği sistemle bilinen ilk kapalı devre akuaponik sistem oluĢturulmuĢtur (Anonim 2013b).
Akuaponik sistemlerde kullanılacak hidroponik bitkilerin seçimi balık stoğuna ve dolayısıyla kültür suyunun besin madde konsantrasyonuna bağlıdır. Örneğin; kıvırcık yapraklı salata, ıspanak, frenk soğanı, fesleğen, su teresi gibi bitkiler büyümek için hem daha az besin maddesine ihtiyaç duymakta hemde akuaponik sistemlere daha çabuk adapte olmaktadırlar. Diğer taraftan domates, dolmalık biber ve hıyar gibi sebzeler daha
fazla besin ortamı istediklerinden bunlar için kurulacak akuaponik sistemlerin karıĢık olması zorunludur (Diver, 2006).
Besin maddeleri hidroponik bitkilere sera Ģartlarında kontrollü bir Ģekilde verilirken akuaponik üretimde akuakültür suyu ile sağlanır. Balık atıkları, hidroponik bitkiler için amonyak, nitrat, nitrit, fosfor, potasyum gibi makro besinleri ve demir, mangan, çinko, bakır gibi mikro besinler açısından zengindir (Diver, 2006). Bununla birlikte bu besin maddeleri hidroponik bitkiler tarafından hızlı bir Ģekilde tüketildiğinden akuaponik sistemlerde bu besin madde konsantrasyonları sürekli olarak kontrol edilmelidir (AlHafedh ve ark., 2008).
Kentsel atık suların uygun stratejilerle yeniden kullanımı ile yerüstü su kaynaklarının kirlenmesi önlenmiĢ olur. Bu sayede sadece değerli temiz su kaynakları korunmakla kalmaz aynı zamanda, atık suların içerdiği bitki besin maddeleri bitki yetiĢtiriciliğinde avantaj sağlar. Atık suların azot ve fosfor içeriği tarımsal gübre gereksinimini azaltmakta veya tamamen ortadan kaldırmaktadır. Atık suların sulamada kullanılması ile bitki yetiĢtiriciliği için yararlı olan toprak mikroorganizmalarının metabolik aktiviteleri artmaktadır (Pescod, 1992; Toze, 2006).
GeliĢmiĢ ülkelerde, özellikle su kaynakları kıt olan bölgelerde, atık sular arıtıldıktan sonra tarımda ve peyzaj alanlarında kullanılmaktadır. Bazı ülkelerde atık sular, serbest yüzeyli olarak kilometrelerce uzaklığa kanallarda iletildikten sonra doğrudan tarım alanlarına verilmektedir (GüneĢ, 2002).
Atık suların tarımda yeniden kullanımı üç yolla mümkün olabilmektedir. Atık suların arıtılarak planlı bir Ģekilde su dağıtım kanallarına verilmesi (doğrudan kullanım), atık suların arıtılarak yüzey su kaynaklarına karıĢtırılması ve buradan sulama için alınması (dolaylı kullanım). Bir diğer yol ise atık suların hiç arıtılmadan deĢarj edildiği yoldur.
Topraksız tarımda ticari olarak yetiĢtiriciliği yapılabilen türlerden biri de kıvırcık yapraklı salatalardır. Bu çalıĢma, Tokat‟ta ısıtmasız cam sera koĢullarında topraksız
tarımda akan ve durgun su kültürlerinde kıvırcık yapraklı salata yetiĢtiriciliğinde balık çiftlikleri atık suları ve atık su arıtma tesisinden alınan suların kullanılma olanakları araĢtırılması amacıyla 2014 yılı Mart-Mayıs ayları içerisinde yürütülmüĢtür.
2. KAYNAK BĠLDĠRĠġLERĠ
2.1. Marul ve Kıvırcık Yapraklı Salatalar Hakkında Genel Bilgiler
Serin iklim sebzesi olan, marul tek yıllık sebzeler grubunda yer almakta olup, bütün yıl boyunca açık ve örtü altı koĢullarında yetiĢtirilebilen salata ve taze yeĢillik olarak tüketilmektedir.
Marul, dünyada uzun yıllardan beri tarımı yapılan ve severek tüketilen sebze türleri arasında yer almaktadır. Ancak yakın zamana kadar bu tür içinde çoğunlukla Lactuca sativa var. longifolia olarak adlandırılan göbekli marul yaygın olarak yetiĢtirilmekteydi. Daha sonraları L. Sativavar.crispa ve L. sativa var. capitata olarak adlandırılan kıvırcık yapraklı ve iceberg tipi baĢ salatalar da yetiĢtirilmeye baĢlanmıĢtır (Alaca, 2000).
Kıvırcık yapraklı baĢ salata ve marulun dahil olduğu Compositae familyası sebzeleri esas olarak yaprakları, yaprak sapları ve gövdeleri için yetiĢtirilmekte ve taze veya piĢirilerek tüketilmektedir. Bu familya içinde marul ve kıvırcık yapraklı baĢ salataların yanında ayrıca enginar ve yer elması yaygın olarak yetiĢtirilen türlerdir (Günay, 1981).
Romen, Grek ve Slav dillerinde kıvırcık yapraklı baĢ salata ve marulun adının Latinceden gelen Lactuca oluĢu, bu türün orijininin batı ülkeleri olduğu tezini kuvvetlendirmektedir (Bayraktar,1970).
Dünya marul üretiminde önemli yeri olan ülkeler ve üretim miktarları incelendiğinde, Dünya marul üretiminde ilk sırayı Çin 14 milyar MT ile alırken, Çin‟i 3.875.520 MT ile ABD ve 1 milyon 75 bin MT ile Hindistan takip etmektedir. Türkiye 419.066 MT ile 8. sırada yer almaktadır (Anonim 2014).
Türkiye‟de önemli kıvırcık salata üretici illerin üretim miktarlarına göre Mersin ili 25.670 ton ile ilk sırayı almaktadır. Ġkinci sırada ise 18.341 ton ile Samsun gelmektedir. Tokat ise 10.631 ton ile 5. sırada yer almaktadır (Anonim 2014a).
Salata grubu sebzeler içinde salata ve marul Dünya‟da en çok tüketilen sebzeler arasındadır. On iki ay pazarlarda, marketlerde satılan salata ve marul tek yıllık serin iklim sebzesidir. YetiĢme süresi 2-3 ay gibi kısa süreli olan salata ve marul tiplerinde açıkta ve örtü altında değiĢik mevsimlere uygun olarak ıslah edilmiĢ çeĢitlerle arka arkaya yılın on iki ayı üretim yapmak mümkün olmuĢtur. Son yıllarda kıvırcık yapraklı baĢ salata tiplerinin Türkiye‟de üretimi ve yeme alıĢkanlığı salata ve marullara çeĢit zenginliği katmıĢtır. Marul bitkisi; oldukça derine giden etli kazık köklere ve bunun etrafına dağılmıĢ bol miktarda saçak köklere sahiptir. Kök sisteminin geliĢimi toprak yapısı ile doğrudan iliĢkilidir. Kazık kök 1,5-1,8 metreye kadar inebilir. Salata ve marulun yaprakları renk, Ģekil, irilik, uzunluk, geniĢlilik, düz veya kıvırcık oluĢturması bakımından çeĢitlere göre farklılık gösterir (Aybak, 2002).
Jackson ve ark, (1999), kıvırcık yapraklı salatalarda optimal bitki geliĢimi için gündüz 23 °C ve gece 7 °C sıcaklıkların ideal olduğunu belirtirlerken, sıcaklığın 0 °C‟ ye yaklaĢtığında genç bitkilerde zararlanma olmadığını ancak bitki geliĢiminin yavaĢladığını ve 0 °C ve altındaki sıcaklıklarda dıĢ yaprakların zarar gördüğünü belirtmektedirler.
Tek yıllık serin iklim sebzesi olan marulun optimum sıcaklık isteği 15-18 °C‟dir. Marul yaz aylarında yüksek sıcaklığa bağlı olarak hızlı bir Ģekilde çiçeklenme gösterirken, 0 °C altındaki düĢük sıcaklıklara kısa süre dayanabilmektedir. DüĢük sıcaklığa dayanıklı olduğu dönem, bitkilerin 6-10 yapraklı olduğu devredir. KıĢlık çeĢitler düĢük sıcaklığa, 0 °C ile -5 °C arasında 5-10 gün, -10 °C‟de 1-3 gün dayanmaktadır (Günay, 1981). Bu sebeplerle, marul yetiĢtiriciliği ülkemizde ılıman yörelerde sonbahar, kıĢ veya erken ilkbahar döneminde yapılmaktadır (EĢiyok ve ark., 1996).
Thompson ve Kelly (1957 ), Coğrafik bölgelere bağlı olarak aylık ortalama sıcaklığın 12,7-15,5 °C olduğu serin bölgelerde ilkbahar-yaz-sonbahar-kıĢ dönemlerinde
yetiĢtiricilik yapılabileceğini ayrıca tohumların 4-8,5 günde çimlenebildiğini ve tohum ekiminden hasta kadar geçen sürenin 70-150 gün olduğunu belirtmektedirler.
Sürmeli (1999), BaĢ salatalarda baĢ oluĢumunun sıcaklıkla doğrudan bağlantılı olduğunu, 21-27 ºC arasında baĢ oluĢmadığını, 16-21 ºC arasında baĢ oluĢumunun meydana geldiğini, 10-16 ºC‟de baĢ oluĢumunun çok ağır olduğunu vurgulamıĢtır. Bitkiler arasındaki mesafenin baĢ geliĢimi ve verimi etkilediğini, dar aralıkların baĢ büyüklüğünü azalttığını, olgunlaĢmanın gecikmesine neden olduğunu ancak birim alandaki verimi arttırdığını bildirerek, yaprak salata ve yağlı baĢ salata bitkilerinin daha küçük olduğundan, kıvırcık yapraklı baĢ salatalara göre daha dar aralıklarda dikilebileceğini, dikimin karık sisteminde ikili sıralar halinde yapılması gerektiğini, sıra arası 30–35 cm sıra üzeri 10–25 cm mesafe bırakılabileceğini vurgulamıĢtır.
Sevgican (2003), salata yapımında kullanıldığı için bütün bir yıl boyunca taze olarak tüketilen salata-marulun, birçok çeĢidiyle dünyada en yaygın olarak yetiĢtirilen sebzelerden olduğunu belirtmiĢtir. Salata-marul grubunun vitamin ve mineral zengini olduğunu vurgulayarak, %94-95 su içeriğiyle ve %20 kalori değeriyle, iyi bir diyet sebzesi olduğunu, 100 gramında 1-1,5 g ham protein, 0,2-0,4 g yağ, 1,5-2,5 g karbonhidrat, 330 I.Ü. vitamin A, 0.08 g vitamin B1, 0.10 mg vitamin B2, 0,2 mg Niacin, 8 mg vitamin C, 20-25 mg Ca, 40 mg P ve 1,5 mg Fe bulunduğunu bildirmiĢtir.
2.2. Topraksız Tarım Hakkında Genel Bilgiler
Dünyanın değiĢik ülkelerinde, seracılıkta yaygın olarak kullanılan topraksız yetiĢtiricilik; 17. yüzyıldan günümüze bitki besleme ile ilgili çalıĢmalarda kullanılmıĢ ve bitki besleme konusundaki bilgilerimizin çoğu su ve kum kültürü denemelerinden elde edilmiĢtir (Jones, 1983; Winsor ve Schwarz, 1985; Resh, 1991).
Topraksız yetiĢtiricilik ile ilgili ilk denemeler bitki geliĢimini sağlayan maddeleri ve bitkilerin geliĢimini saptamak üzere 1600‟lü yıllarda yürütülmüĢtür. Bununla birlikte, topraksız bitki yetiĢtiriciliği bu tarihten çok öncesinde yapılmıĢtır.
Babilin Asma Bahçeleri, Aztekler ve Çinlilerin yüzen bahçeleri topraksız yetiĢtiriciliğe birer örnektir. Mısırlıların milattan birkaç yüzyıl öncesine ait hiyeroglifik kayıtları suda bitki yetiĢtiriciliğini anlatmaktadır (Resh,1991).
Topraktan kaynaklanan sorunların çözümü için alternatif yöntem olan topraksız ortamlarda bitki yetiĢtiriciliği konusunda ilk çalıĢmalar 19. yüzyılın ortalarına dayanmaktadır. Ancak bu konudaki ilk olumlu sonuçlar 1940‟lı yıllarda alınmaya baĢlamıĢ bitki yetiĢtiriciliğinde kullanılabileceği konusunda umutlar doğmuĢtur. Yöntemin seralarda kullanılmaya baĢlanması 1950‟li yıllarda hızla yayılma eğilimi göstermiĢtir (Özgür, M.,1991., Gül, A.,1991).
Seradaki problemlerin en büyüğü sera topraklarının belli aralıklarla değiĢtirilmesi sorunudur. Sera toprakları yağmursuzluk, sera bitkilerinin ömrünün uzunluğu, bitki artığı bırakılmaması, mikroorganizma faaliyetlerinin az olması gibi nedenlerle fazla gübreleme yapmayı gerektiren topraklardır. Bu nedenle daha az gübre kullanımı gerektiren topraksız kültüre geçiĢ seralarda daha hızlı olmuĢtur (Sevgican, 1990; Genç 1995).
Günümüzde topraksız tarımın seracılıkta hızla yayılmasının en büyük sebeplerinden birisi toprak kökenli sorunlardır. Topraksız kültür, toprak yorgunluğu, topraktan kaynaklanan hastalık ve zararlı gibi sorunların olmaması, gübre ve su iliĢkisini denetleyerek bitki geliĢimini kontrol altına alması, topraktan kaynaklanan kaliteyi düĢürücü unsurları ortadan kaldırması ve verimi arttırması gibi üstünlüklere sahiptir (Jones, 1983).
Ayrıca toprak kökenli sorunların yanında, dünya nüfusunun hızla artması, dünyadaki tarım alanlarının hızla azalması ve dünya gübre üretiminin gelecekte normal topraklı tarımın gübre gereksinimini karĢılayamayacağı kuĢkusu, bilim adamlarını topraksız tarım gibi sistemleri araĢtırmaya itmiĢtir.
Seralarda bitkilerin istedikleri iklim koĢulları, onların biyolojik optimumlarına yaklaĢtığı sürece yetiĢtiricilikte baĢarı artmakta; daha yüksek verim ve kaliteli ürünler
elde edilebilmektedir. Sera içerisinde sıcaklık, hava oransal nemi, ıĢıklanma ve havanın gaz bileĢimi gibi atmosferik koĢulların denetlenmesi dıĢında, bitkilerin kök bölgesindeki koĢulların kontrol edilmesi büyük oranda topraksız yetiĢtiricilikle (uygun besin çözeltisi ve substrat kullanımı, kök bölgesi ısıtması, parazit ve hastalıklara karĢı temiz substrat vb.)sağlanabilmektedir (DaĢgan ve Abak, 1999). Söz konusu kontrollü Ģartların sağlanması ve ileri yetiĢtirme tekniklerinin kullanılmasıyla elde edilen ürün kalite ve miktarı arttırılabilir, iç ve dıĢ pazarda yüksek fiyatla alıcı bulunabilir, iĢ gücünden tasarruf sağlanabilir ve raf ömrü uzun ürünler yetiĢtirilebilir (DaĢgan ve Abak, 1999).
Topraksız ortamda bitki yetiĢtiriciliği, özellikle bahçe bitkileri dalında geliĢmiĢtir. Daha çok sebze ve süs bitkilerinin üretiminde kullanılmaktadır. Topraksız kültür veya hidroponik, bitkilerin köklerini destekleyen bir ortam kullanılarak ya da kullanılmaksızın besin çözeltileriyle yetiĢtirilmesidir (VarıĢ, 1991a). Uluslararası Topraksız Tarım Derneği (ISOSC) tarafından yapılan tanımlama ise; “Sucul olmayan bitkilerin köklerinin besin solüsyonuyla desteklenmiĢ tamamen inorganik ortamlarda yetiĢtirilmesi” Ģeklindedir. Diğer bir tanımında ise; Topraksız tarım, topraksız kültür besin kültürü ve kimyasal kültürde denilmektedir (Sevgican, 2003, Gül ve ark 1998).
Topraksız kültür iki Ģekilde yapılır; Su kültürü (Hidroponik ) ve Agregat kültürü olmak üzere 2 Ģekilde yapılmaktadır. Su kültürü; durgun su kültürü, besin filmi tekniği (NFT) ve aeroponik sistemlerini kapsamaktadır. Ortam kültüründe ise inorganik ve organik çeĢitli materyaller kullanılmaktadır (Gül, 1991).
2.3. Konu ile Ġlgili Literatür Özetleri
Türkiye‟de topraksız yetiĢtiricilik ile ilgili çalıĢmalara 1980‟li yılların sonlarına doğru baĢlanmıĢ olup, bu yayınların 2/3‟si, eĢit ağırlıklı olmak üzere, domates ve hıyar türlerine aittir (Gül ve ark., 2001).
Bitki bileĢenlerini saptamaya yönelik en eski bilimsel çalıĢma 1600 yılında Van Helmont tarafından gerçekleĢtirilmiĢtir. AraĢtırıcı sadece su ilave ettiği toprak ile dolu
bir kapta söğüt yetiĢtirdiği denemenin sonunda, bitki geliĢimi için sadece su gerekli olduğu sonucuna varmıĢtır.
1699‟da John Woodward farklı tiplerde toprak ilave ederek suda nane yetiĢtirmiĢ ve en iyi geliĢmenin en fazla miktarda toprak ilave edilen suda gerçekleĢtiğini bulmuĢtur (Resh,1991).
Kanada‟da 1987 yılında 100 ha alanda, kaya yünü, talaĢ ve NFT‟de, domates,hıyar ve marul yetiĢtiğini ifade eden Donan (1998)‟ın yanı sıra, 2001 yılında, 2000 ha alanda, kaya yünü ve perlitte, domates, hıyar ve marul yetiĢtiğini belirtmektedir (RIRDC,2001).
Kobayashi ve ark., (1988) Japonya‟da 1984 yılında 293 ha alanda su kültürü, kaya yünü ve NFT‟de, domates, taze soğan, marul, kavun ve hıyar yetiĢtiğini ifade ederken, Ito (1999) ve Donnan (1998), 1999 yılında 1000 ha alanda, NFT, çakıl kültürü ve kaya yününde, domates, mitsuba, welsh soğanı, çilek, marul, hıyar, gül, karanfil, krizantem yetiĢtirildiğini belirtmiĢlerdir.
Sullivan ve Garleb (1999), ABD‟de 1999 yılında 400 ha alanda, perlit, çakıl, kum ve NFT‟de, domates, hıyar ve marul yetiĢtirildiğini ifade etmiĢtir.
Ülkemiz seracılığına uygun topraksız yetiĢtirme sistemlerinin geliĢtirilmesi üzerinde araĢtırmalar yapan Gül ve ark. (2003), Türkiye‟de mevcut koĢullar ıĢığında çevre kirliliği de göz önünde bulundurularak, topraksız tarımın kapalı substrat kültürü Ģeklinde yapılmasının uygun olduğunu bildirmiĢtir.
DaĢgan ve Bozköylü (2006), serada kabak bitkisinin topraksız yetiĢtirme tekniği ile kimyasal ve organik gübrelerle beslenmesini karĢılaĢtırmıĢtır. Organik yetiĢtirilen kabaklarda verim %25 daha az ve meyve ağırlığı da %19 daha düĢük bulunmuĢtur.
Ülkemizin birçok yöresinde salata ve marul yetiĢtiriciliği yapılmaktadır. Vejetasyon süresi kısa olduğundan uygun Ģartlarda iyi bir yetiĢtirme yöntemi
uygulandığında üreticiye iyi kazanç sağlayabilecek sebzeler arasında yer almaktadır. Su ile gübre dengeli ve kontrollü bir Ģekilde verildiğinde, kültürel iĢlemler düzenli olarak yapıldığında salata ve marullarda kalite ve verim önemli ölçüde artmaktadır.Verim ve kaliteyi doğrudan etkileyebilen bitkiler arası mesafeler ile ilgili yapılan çalıĢmalarda birim alanda bulunan bitki sayısı azaldığında ortalama bitki ağırlığının artmasına karĢın,verimin düĢük olduğu, birim alandaki bitki sayısı arttığında, bitkiler yeterli besin maddesini topraktan alamadığı için ortalama bitki ağırlığının azaldığı, buna karĢın bitki sayısına paralel olarak birim alandan elde edilen verimin arttığı bildirmektedir (EĢiyok ve ark., 1996).
Turhan ve Sevgican (1996), topraksız kültürde 8 farklı ortamın marul yetiĢtiriciliğine etkisini araĢtırmıĢlardır. YetiĢme ortamları olarak perlit, pomza, talaĢ ve yerfıstığı kabuğu ve bu ortamların karıĢımlarını kullanmıĢlardır. Yaprak sayısı, baĢ ağırlığı ve baĢ çapını incelemiĢlerdir. ÇalıĢma sonucunda en iyi sonucu organik gübreleme ile pomza ortamından elde ettiklerini bildirmektedirler.
Tokat ekolojik koĢullarında, marul ve baĢ salataların Sonbahar-KıĢ yetiĢtiriciliği üzerine farklı ekim zamanı ve plastik tünellerin etkisinin belirlendiği çalıĢmada, 3 farklı ekim dönemi ve 3 farklı örtü sistemi ile kontrol olarak açık alan kullanılmıĢtır. 10 Eylül ekim dönemi ile yüksek plastik tünellerden en yüksek sonuç elde edilmiĢtir. Ayrıca delikli alçak plastik tünellerden, deliksiz alçak plastik tünellere göre daha iyi sonuç elde edilmiĢtir (Geboloğlu ve ark., 1998).
Maboko ve Dulpooy (2008), kıĢ döneminde topraksız tarım koĢullarında kıvırcık yapraklı baĢ salata yetiĢtiriciliği ile ilgili çalıĢmada ortalama verimin 48,2-105,9 ton/ha;ortalama baĢ ağırlığının 301,0-661,6 g; ortalama baĢ çapının 11,4-16,0 cm arasında değiĢtiğini belirlemiĢlerdir. Scuderi ve ark. (2009), topraksız tarımda kıvırcık yapraklı baĢ salatada dikim sıklığına bağlı olarak verimin 22-39 ton/ha arasında değiĢtiğini belirtmektedirler.
Hidroponik; bitkilerin topraksız, besin maddesince zengin sulu bir ortamda üretilme sistemidir. Hidroponik sistemlerde, besin film tekniği (NFT), yüzer sal, çakıl,
kum, talaĢ, turba, perlit, vermikülit, kaya yünü (asbest) gibi farklı bitki yatakları ile sulama suyuna enjekte edilen suni besin maddeleri kullanılmaktadır. Kullanılan bu besin maddeleri genellikle çözünebilirliği yüksek, kalsiyum nitrat gibi, sentetik ticari gübrelerdir. Bununla birlikte balık hidrosilatı gibi çözülebilir organik gübrelerin kullanıldığı hidro‐organik yöntem diğer bir uygulama Ģeklidir. Bununla birlikte hidroponik üretim yönteminde baĢarı, söz konusu bu maddelerin sera Ģartlarında kontrollü bir Ģekilde verilmesiyle sağlanmaktadır.
Kültür balıkçılığı (akuakültür) ve hidroponik uygulamaları çok eski olmasına rağmen ikisinin kombine edilmesi oldukça yenidir. 1970‟lerde baĢlayan akuaponik uygulamaları, günümüze kadar farklı dizayn ve sistemlerle hızlı bir Ģekilde geliĢmeye devam etmiĢtir (Rakocy ve Hargreaves, 1993). Bununla birlikte 1980‟lere kadar hidroponik ve akuakültürün entegrasyonuna yönelik uygulamalar sınırlı düzeyde kalmıĢ, 1980‟lerden sonra ise bir takım yeniliklerin bu sisteme dâhil edilmesiyle akuaponik teknolojisi uygulanabilir bir seviyeye gelmiĢtir (Diver, 2006). Özellikle 1986‟da tilapia kültüründen kaynaklı atık suların kum üzerinde yetiĢtiriciliği yapılan domates yataklarına kanalize edilmesiyle bilinen ilk kapalı sistem akuaponik gerçekleĢtirilmiĢtir (McMurtry ve ark., 1993).
Tatlı su akuaponik sistemlerde sebze ve bitki yetiĢtirmek için aeroponik, besin film tekniği (NFT), kum yatağı, asbest gibi farklı hidroponik bitki yatakları kullanılmaktadır (Gonzales, 2002). Örneğin, Rakocy ve Nair (1987) yüzen polisitren bir bitki yatağı, Mc Murty ve ark. (1990) kum yatağı kullanmıĢlardır. Rakocy (1995)‟e göre akuaponik sistemlerde bitki üretim alanı uygun büyüklükte seçilirse, bitki yatağı olarak polisitren malzemeden yapılmıĢ yüzer sistemler etkili bir biyofiltrasyon görevi de üstlenebilmektedir. Ayrıca Lennard ve Leonard (2006), morina balığı ve marulu entegre ettikleri akuaponik bir sistemde, çakıl, NFT ve yüzer sal sistemi olarak üç farklı hidroponik bitki yatağı kullanmıĢlar, bunlar içerisinde en etkili bitki yatağının sırasıyla çakıl, yüzer sal ve NFT olduğunu bildirmiĢlerdir. Kullanılan bu bitki yataklarına göre hidroponik sitemler NFT kültürü, çakıl kültürü, talaĢ kültürü, kaya yünü kültürü olarak da adlandırılabilmektedir.
ArıtılmıĢ atık sular sulama amacıyla birçok ülkede kullanılmaktadır. Bu ülkelerden; Meksika, ABD, Ġspanya, Ġtalya, Fransa, Tunus ve Yunanistan gibi ülkeler kullanım amaçlarına göre arıtılmıĢ atık suların sağlaması gereken kalite ölçütlerini veren, uygun arıtma yöntemlerini belirten ve sulama amacıyla bu suların nasıl kullanılması gerektiğini açıklayan rehberler geliĢtirmiĢtir (Blumenthal ve ark., 2000a; Salgot ve ark., 2001b; US EPA, 2004; Kukul ve ark., 2005). Türkiye‟de tarımsal amaçlı kullanılacak arıtılmıĢ atık sular için kalite ölçütleri ve teknik sınırlamalar Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Teknik Usuller Tebliği (Resmi Gazete, 1991) ile tanımlanmıĢtır.
ġehir atıklarının dibi delikli torbalarda marul yetiĢtiriciliğinde kullanımı ile ilgili yapılan bir denemede, atıkların bitkiye zarar vermediği ve en iyi sonucun, besin çözeltisi verilmiĢ kum, perlit, atık ortamından sağlandığı belirlenmiĢtir (Polyak, 1982).
Wan ve Lim (1984), Malezya‟da sebze yetiĢtiriciliğinde NFT tekniğini gündeme getirmiĢ; fakat PVC saksılarla yapılan yetiĢtiriciliği daha kolay bir çözüm olarak görmüĢlerdir. Hıyar, kavun ve domateslerde yapılan çalıĢmalar sonucunda hıyar ve domateslerde verimin 4 kat arttığı saptanmıĢtır.
ġen ve Sevgican (1997 ), torf+perlit, pomza ve su kültürünün domatesin kalitesine etkisini incelemiĢler ve C vitamini, suda çözünebilir kuru madde ve meyve suyunun EC değerlerinin substrat kültüründe, meyve ağırlığı ile meyve suyunun pH değerinin ise su kültüründen daha yüksek olduğunu belirlemiĢlerdir.
ġen (1997), topraksız kültür Ģekillerinden su kültürü ile ortam kültürünün sera domates yetiĢtiriciliğinde kaliteye etkilerini incelenmiĢtir. Deneme sonbahar döneminde cam serada yürütülmüĢtür. Su kültürü yöntemi olarak akan su kültürünün kullanıldığı çalıĢmada 16 cm çaplı, 6 m uzunluğunda sert PVC borular, ortam kültüründe ise 3:1 oranında torf-perlit karıĢımı ve pomza ile doldurulmuĢ 8 litre hacimli siyah renkli plastik kovalar kullanılmıĢtır. Gökçe 191 F1 domates çeĢidinin kullanıldığı çalıĢmada, ortam kültüründe yetiĢtirilen bitkilerden elde edilen meyvelerin kuru madde miktarı ve meyve suyunda SÇKM, EC ve vitamin C değerleri daha yüksek bulunmuĢtur. Akan su kültürünün ise meyve ağırlığını arttırdığı belirlenmiĢtir. Birinci sınıf meyve verimi ve
meyve suyu pH‟sının akan su kültüründen elde edilen meyvelerde pomzadakilerden daha yüksek olduğu görülmüĢtür. Torf ve perlitte yetiĢtirilenler aynı değerler bakımından bu ikisi arasında yer almıĢtır.
Akdeniz ikliminde, ilkbahar ve yaz dönemlerinde, NFT ile yetiĢtirilen kavun bitkilerinin makro element alımını tahmin etmek için empirik modelleri geliĢtirmek üzere yürütülen bir çalıĢmada, m2‟ye 2 bitki dikilmiĢ ve su tüketimi günlük olarak
eklenen su miktarı kaydedilerek belirlenmiĢtir. Makro element alımını belirlemek üzere haftada 1 veya 2 kez çözelti örneği alınarak NO3-N, P, K, Ca ve Mg içeriği
belirlenmiĢtir. Kök ve hava sıcaklığı, oransal nem ve global radyasyonda sürekli kaydedilmiĢtir. Modeller; çevre faktörleri, bitki yaĢı, su tüketimi ve nitrat ya da potasyum gibi bir referans iyonun alınım oranına dayandırılmıĢtır. Su tüketim oranının, gözlenen makro element alınım miktarındaki değiĢikliklerin çoğunu açıklayan bir değiĢken olduğu bildirilmektedir (Pardossi ve ark.,1995).
Kavun (cvs. Earl‟s Spring, Earl‟s Summer, B-502) bitkilerinin su ve besin maddesi alımı su kültüründe incelenmiĢtir. Bitki geliĢimi vegetatif dönem, tozlanma ve meyve tutumu, meyve geliĢimi ve meyve olgunlaĢması olmak üzere 4 döneme ayrıldığında; su tüketiminin meyve geliĢimi döneminde en yüksek olduğu, bu dönemi tozlanma ve meyve tutumu ile meyve olgunlaĢması dönemlerinin izlediği, en az su tüketiminin vegetatif dönemde olduğu bildirilmektedir. Bitkiler tarafından NO3-N, P, K,
Ca ve Mg, sırası ile ilkbahar üretiminde 13.9, 4, 5.3, 7.3 ve 3.9 meq/litre; yaz üretiminde 15.1, 4, 7.4, 6.6 ve 4.3 meq/litre miktarlarında alındığı saptanmıĢtır. Besin alınımının tozlanma ve meyve tutumu döneminde en yüksek, vegetatif dönemde en az olduğu belirlenmiĢtir (Sheen ve Hsu, 1997 ).
Besleyici Film Tekniği (NFT) ve derin akan kültürünün (DFT) kavun yetiĢtiriciliğine uygunluğu iki farklı çeĢitte ( Tokai R ve Knight ) araĢtırılmıĢ ve Tokai R çeĢidi için NFT önerilir iken Knight çeĢidinin yetiĢtiriciliğinde derin akan su kültürünün uygun olduğu sonucuna varılmıĢtır (Ohkubo ve ark., 1997).
Hidroponik sistemler için alternatif sebze türleri üzerine yürütülen bir çalıĢmada; farklı sıklıklarda yetiĢtirilebilen bitkilerin rotasyonunu mümkün kılan PPH hidroponik sistemi – Plant Plane Hydroponic- ile; kavun, patlıcan, fasülye ve salata yetiĢtirilmiĢtir. Toplam 7.3-7.8 kg/m2 salata üretilebildiği bildirilmektedir ( Schroder, 1999).
Kapalı hidroponik sistemde kavun yetiĢtiriciliğinde, Fusarium solgunluğu üzerine titanyumoksit ve antagonistik bakterilerin etkisinin incelendiği çalıĢmada, her iki uygulamanın da çözeltideki fungus sayısını azalttığı saptanmıĢtır. Antagonistik bakteri ilavesinde, bitki geliĢiminin önemli ölçüde azaldığı, meyve ağırlığının ise her iki uygulamada da artıĢ gösterdiği bildirilerek titanyumoksidin çözelti dezenfeksiyonunda etkili bir Ģekilde kullanılabileceğine dikkat çekilmektedir (Nakabayashi ve ark., 1999).
N.Ercan (2012), çalıĢmada durgun su kültüründe sudaki oksijen miktarını arttırıcı hava motoru, hava motoru+hava taĢı, ozon jeneratörü olmak üzere 3 farklı uygulamanın Bohemia ve Delight marul çeĢitlerinin verim ve kaliteleri üzerine etkileri araĢtırılmıĢtır.ÇalıĢmanın sonucunda; besin solüsyonuna hava motoru+hava taĢı uygulaması ile oksijen sağladığımızda; bu uygulama diğer uygulamalara göre bitki eni, bitki kök uzunluğu ve bitki ağırlığı kalite parametreleri ile ilgili olarak daha iyi sonuçlar göstermiĢtir.
Traka ve ark. (1998), sera domates yetiĢtiriciliğinde topraksız kültürde atık su ile beslemenin etkilerini inceledikleri bir çalıĢmada, substrat olarak perlit, zeolit ve 1:1 perlit + zeolit karıĢımlarını kullanmıĢlardır. ÇalıĢma sonucunda; substratın çiçek burnu çürüklüğü çıkıĢ oranını önemli derecede etkilediğini belirlemiĢlerdir. Perlit ortamında yetiĢtirilen bitkilerin meyvelerinde çiçek burnu çürüklüğü oranı %2.73 iken, perlit + zeolit karıĢımında bu oran sadece %0.92 olarak saptanmıĢtır.
TUSCĠA Üniversitesi deneysel çiftliğinde yürütülen araĢtırma, akuaponik ve hidroponik yüzer sistemler üzerinde yetiĢen marul bitkilerinin yaz verimleri karĢılaĢtırılmıĢtır. Hidroponik sistem besin çözeltisin pH‟sı 5,5 ve EC değeri 1,7 mmhos/cm olarak ayarlanmıĢtır. Akuaponik sistem için farklı balık yoğunlukları altında ve farklı konsantrasyonlarda besin verilerek yetiĢtiricilik yapılmıĢtır. Balık çeĢidi olarak
Tilapia balığı kullanılmıĢ ve 3 adet birbirinden bağımsız 250 lt tanklara yerleĢtirilmiĢlerdir. Her balık tankı m2‟ye 20 balık gelecek Ģekilde 1,5 m2
yüzer sistemle kaplanmıĢtır. Ġlk yetiĢtiricilikte, 110 g düĢük yoğunlukta (5 kg/m3) ve 24 g yüksek
yoğunlukta (8 kg/m3) Tilapia yerleĢtirilmiĢ ve EC değerleri sırasıyla 0,4 ve 0,6
mmhos/cm olacak Ģekilde besin elementi eklenmiĢtir. Ġkinci yetiĢtiricilikte ise 168 g düĢük yoğunlukta (6 kg/m3) ve 90 g yüksek yoğunlukta (20 kg/m3) Tilapia yerleĢtirilmiĢ
ve EC değerleri sırasıyla 0,5 ve 1,0 mmhos/cm olacak Ģekilde besin elementi eklenmiĢtir. Ġlk yetiĢtiricilikte 2.8 kg/m2
ve 2,7 kg/m2 üretim ile hidroponik yetiĢtiricilik yüksek yoğunlukta Tilapia içeren akuaponik sistemle benzer sonucu vermiĢtir. DüĢük yoğunluklu aquaponik sistemden ise 2,3 kg/m2
ürün alınmıĢtır.Ġkinci yetiĢtiricilikte ise hidroponik ve farklı yoğunluktaki akuaponik sistemler arasında fark bulunamamıĢtır. Hidroponikte 6 kg/m2 düĢük yoğunluklu akuaponik sistemde 5,6 kg/m2 ve yüksek yoğunluktaki akuponik sistemde 5,7 kg/m2
verim elde edilmiĢtir.Buna rağmen sudaki farklı besin elementi konsantrasyonları bitkilerdeki mineral miktarını etkilemiĢtir. Akuaponik sistemde yetiĢen bitki yapraklarında fosfor noksanlığı görülürken kalsiyum, potasyum, magnezyum ve sodyum miktarı fazla bulunmuĢtur (E. Pantanella ve ark., 2012).
Sevgican (2003), besin eriyikleri hazırlanmasında kullanılacak suların birinci ve ikinci sınıf sulama suyu olması koĢulu bulunduğunu, en idealinin birinci sınıf sulama sularını kullanmak olduğunu, ikinci sınıf sulama sularının NFT gibi bazı topraksız tarım Ģekillerinde kullanılamayacağını, üçüncü sınıf suların ise hiçbir topraksız tarım Ģekline uygun olmadığını belirtmiĢtir. Birinci ve ikinci sınıf sulama sularının, makro ve mikro elementler açısından maksimum içeriklerinin Ģöyle olmasının istendiğini vurgulamıĢtır; Azot, fosfor, potasyum, demir, alüminyum 5 ppm, kalsiyum 120 ppm, magnezyum 25 ppm, bor ve çinko 0.5 ppm, manganez ve flor 1 ppm, bakır 0.2 ppm ve molibden 0.02 ppm. BaĢka bir Ģekilde ifade edilirse; 1 litre suda 5 mg N, P, K, Fe, ve Al, 120 mg Ca, 25 mg Mg, 0.5 mg B ve Zn, 1 mg Mn ve F, 0.2 mg Cu ve 0.02 mg Mo olmalıdır.
Eltez, R.Z. (2007), Merdiven Tipi Sistemde Farklı Topraksız Tarım Tekniklerinin Sera Çilek YetiĢtiriciliğinde Verim ve Kaliteye Etkileri adlı araĢtırmasından elde edilen sonuçlar göstermiĢtir ki; besleyici film tekniği uygulaması
ortam kültüründe kullanılan perlit ve perlit+torf (1:1)(v/v) ortamlarına göre daha iyi sonuç vermiĢtir. Besleyici film tekniği uygulamasından elde edilen erkenci verim (6.12.2006-5.1.2007 tarihleri arası) perlit ortamına göre %956.7, perlit+torf (1:1)(v/v) ortamına göre %1081.9 daha fazla olmuĢtur. Bunda en büyük etken o dönemde sera içi sıcaklıkların düĢük olmasıdır (sera içi ortalama sıcaklık 10.9 °C civarında olmuĢtur).
Gül ve ark. (2001), domates yetiĢtiriciliğinde açık ve kapalı sistemlerde substrat ve su kültürlerini karĢılaĢtırmıĢlardır. Substratlar; perlit ve volkonif tüf. Su kültürü yöntemi; besin çözeltisi film tekniği ile 45 dakika / sa ve 30 dakika / sa akıĢ uygulamaları karĢılaĢtırılmıĢtır. Besin çözeltisi film tekniğinde, su kültürü uygulamasında çözelti sıcaklığının 25 °C„nin üzerine çıkması ile Pythiumspp sorunu yaĢandığı bildirilerek, ayrıca bu sistem sürekli elektrik enerjisi gerektirmesinden dolayı ticari boyutta kullanımına bir engel teĢkil ettiği bildirilmiĢtir. Çift ürün domates yetiĢtiriciliğinde ilkbahar ve sonbahar her iki dönemde de 45 dakika/sa akıĢ uygulaması, 30 dakika/sa uygulamasından daha etkin bulunmuĢtur.
Eltez R.Z. ve Ark. ( 2002), Besleyici Film Tekniğinde (NFT) Sürekli ve Fasılalı AkıĢın Domates YetiĢtiriciliğinde Verim, Kalite ve Su Tüketimine Etkileri adlı çalıĢmalarında 9 m uzunlukta ve 30 cm geniĢlikte hazırlanan polyester kanallar kullanılmıĢ olup, ilk yılda üç domates çeĢidi (Gökçe F1,FA 361 F1 ve 189 F1 ) pomza tutunma ortamında, sürekli ve fasılalı akıĢ (45 dakika akıĢ/15 dakika boĢluk)‟da denenmiĢtir. Elde edilen sonuçlar gösteriyor ki 1.yıl fasılalı besin eriyiği akıĢı sürekli akıĢa göre erkenci verimi arttırmıĢtır. Bu artıĢ hasat sezonunun ilk üç ayında çeĢitlere göre sırasıyla %106.8, %50.7 ve %14.2 olmuĢtur. Toplam verimde istatistiki önemde bir artıĢ olmamıĢ ancak, sürekli akıĢ toplam verimi %5.63 oranında arttırmıĢtır. 2.yıl denemesinde iki farklı besin eriyiği akıĢ programları arasında gerek erkenci ve gerekse toplam verimde istatistiki önemde bir farklılığa rastlanmamakla beraber 45 /15 uygulamasında %4.39‟luk bir artıĢ elde edilmiĢtir.
Sistemde deneysel amaçlı 30‟dan fazla sebze türü (ıspanak, marul, domates vs.) yetiĢtirilmektedir (Rakocy ve ark.,1992). Akuaponik sistemlerde kullanılacak hidroponik bitkilerin seçimi balık stoğuna ve dolayısıyla kültür suyunun besin madde
konsantrasyonuna bağlıdır. Örneğin; marul, bitki, ıspanak, frenk soğanı, fesleğen, su teresi gibi bitkiler büyümek için hem daha az besin maddesine ihtiyaç duymakta hem de akuaponik sistemlere daha çabuk adapte olmaktadırlar. Diğer taraftan domates, dolmalık biber ve salatalık gibi sebzeler daha fazla besin ortamı istediklerinden bunlar için kurulacak akuaponik sistemlerin komplike olması zorunludur (Diver, 2006).
DaĢgan H.Y., 2006 yılında su kültüründe yetiĢtirilen kıvırcık marul bitkisinde mikroalg( Chlorella vulgaris) uygulamasının etkilerini araĢtırmıĢ ve sonuç olarak su kültüründe algin kullanılarak kontrol bitkilerine göre besin çözeltisini %20 ve %40 azaltılması baĢarıyla gerçekleĢtirilmiĢtir ve marul üretimi bu Ģekilde yapılabilmiĢtir. Ayrıca bu durum temiz bir çevre ve doğa için önem arz etmektedir.
Roosta H. (1997), Akuaponik sistemde biber bitkilerine yapraktan farklı demir kaynaklarının püskürtülmesinin etkilerinin araĢtırıldığı çalıĢmada Sazan balıkları metreküpte 50 balık olacak Ģekilde yerleĢtirildi ve günde 3 defa %46 protein oranlı pellet yemle beslendi. Bitkiler ayda 2 sefer yapraktan 0,5 gr Fe L -1 FESO4, Fe- EDTA ve Fe-EDDHA ile muamele edildi. En düĢük klorofil miktarı Fe
uygulanmayan bitkilerde görüldü. Sonuçlar gösterdiki yapraktan Fe uygulaması bütün bitkilerin geliĢimini büyük ölçüde etkiledi. En yüksek vejetatif ve generatif büyüme parametreleri FeSO4
uygulamasında kaydedildi.
Özbay N (2012), çalıĢmasında durgun su kültüründe yetiĢtirilen turĢuluk hıyarda humik madde uygulamalarının bitki geliĢimi ve verim üzerine etkileri araĢtırılmıĢtır. Bu amaçla hıyar bitkilerinin yetiĢtirildiği standart besin solüsyonuna 0, 250, 500 ve 750 mg.L-1 dozlarında humik asit + fulvik asit ilave edilmiĢtir. Deneme tesadüf parselleri deneme desenine göre üç tekerrürlü olarak yürütülmüĢtür. Humik madde uygulamalarının hıyar bitkilerinin geliĢmesi ve verimi üzerine etkisini saptamak amacıyla bitkiler üzerinde bitki boyu, gerçek yaprak sayısı, göreceli klorofil içeriği (SPAD) ve verim değerleri belirlenmiĢtir. AraĢtırmada elde edilen verilerin çözümlenmesi amacıyla ANOVA testi ve gruplar arasında çıkan anlamlı farklılıklarda farkın hangi gruplar arasında olduğunu belirlemek için LSD testi yapılmıĢtır. AraĢtırma sonuçlarına göre, bitki baĢına ve m2‟
ye düĢen verim humik asit uygulanan bitkilerde artmıĢ ve en yüksek verim değeri 500 mg L-1 uygulamasından elde edilmiĢtir.
AraĢtırma sonuçları humik asitin su kültüründe yetiĢtirilen turĢuluk hıyarlarda bitki geliĢimi ve verim için baĢarılı bir Ģekilde uygulanabileceğini göstermiĢtir.
Stuart (l948)‟a göre ABD Hava Kuvvetleri 945 yılında II. Dünya ġavaĢı sırasında Asceııstion adasında 120 m uzunluğunda ve 90 cm geniĢliğinde 245 adet sebze yetiĢtirme yatağı tesis etmiĢlerdir. Toplam 2700 m2‟lik üretim alanında domates,
turp, marul ve yeĢil biber yetiĢtirmiĢler ve toplam olarak 42.676 kg sebze üretmiĢlerdir. YetiĢtirilen sebzelerin ortalaması olarak dekardan 17800 kg sebze elde edilmiĢtir. Yine 1943 yılında Ġngiliz Guiana'sının Atkinson sahasında 8,1 dekar yerde kurulan su kültürü sisteminde sebze yetiĢtirilmiĢ ve buradan dekara 13.500 kg ürün elde edilmiĢtir (Gouch, 1972). Yine 1945‟lerde Japonya'nın Chofu adasında 20 dekar sera içinde 200 dekar tarla koĢullarında; Otsu Ģehrinde tarla koĢullarında 100 dekar su kültürü sistemi tesis edilmiĢtir. ABD'nin Kore, Japonya ve Okinawa‟daki silahlı kuvvetleri için bu tesislerden 1947-1957 yılları arasında tahminen 45.400.000 kg sebze üretildiği belirtilmektedir (Culbertson ve ark., 1957).
British Colombia'da mevcut seraların yaklaĢık %90'nında bu sistemin kurulmuĢ olduğu belirtilmektedir (Resh, 1978). Yine ABD'nin Teksas eyaletinde her 10 seradan 9'unda bu sistemle yani su kültürü sistemiyle sebze yetiĢtirildiği belirtilmiĢtir (Meister 1978). Bu rakamlar bu sistemin son yıllarda ne kadar yaygınlaĢmaya baĢladığının en açık örnekleridir.
Bazı topraksız kültür sistemlerinin sera marul yetiĢtiriciliğinde kullanım olanaklarının araĢtırıldığı çalıĢmada, sera marul yetiĢtiriciliğinde yatay aeroponik, dikey aeroponik, yatay torba kültürü ve dikey torba kültürü gibi bazı topraksız tarım sistemlerinin kullanım olanakları, geleneksel Ģekilde toprakta yapılan yetiĢtiricilik ile karĢılaĢtırılarak araĢtırılmıĢtır. Yatay aeroponik, yatay torba kültürü ve toprakta m2‟
de 25, dikey aeroponik ve dikey torba kültüründe m2‟de 126 marul yetiĢtirilmiĢtir. Besin eriyiği aeroponik sistemlerinde bitkilere ĢiĢleme baĢlığı ile 7-8 dakikada bir 20 saniye süre ile torba sistemlerinde ise günde bir kez damlama sulama sistemi ile verilmiĢtir. Aeroponik sistemlerinde besin eriyiği sirküle edilmiĢ, torba sistemlerinde ise besin eriyiği bitkilere tek yönlü olarak verilmiĢtir. En yüksek verim dikey aeroponik (28,5
kg/m2) sisteminden alınmıĢ, bu sistemi sırasıyla, dikey torba kültürü izlemiĢtir. En düĢük değer toprakta (6,0 kg/m2) gerçekleĢmiĢtir. Torba kültürü sistemlerine 3035,5
litre, aeroponik sistemlere ise 1100 litre besin eriyiği verilmiĢtir. Torba kültürü sistemlerinden 1395 litre, aeroponik sistemlerden ise 332 litre besin eriyiği atılmıĢtır (Kahraman Ö., 1997 ).
Pardossi ve ark. ( 1987 ), NFT „de yetiĢtirilen domateslerin büyüme, besin alımı ve verimi üzerine besin çözeltisi konsantrasyonlarının (total tuz konsantrasyonu 3,2 g/1 ve 1,8 g/1) etkilerini araĢtırmıĢlar; yüksek besin konsantrasyonu ile meyve verimi ve toplam mineral besinlerin hareketini arttırmıĢlardır. Büyüme ve mineral alımının, ilk salkımda meyve tutumundan hasadın baĢlamasına kadar yüksek olduğunu bulmuĢlardır. Besin alımı zamanla kök etkinliğinin azalması nedeniyle her iki besin çözeltisinde de düĢmüĢtür. Yapraklarda besin eksiklikleri veya fazlalıkları saptanmamıĢ, buna rağmen düĢük kalitede meyve elde etmiĢlerdir. Yüksek tuzluluk, yüksek hava sıcaklığı ve düĢük oransal nem, meyvelerde çiçek burnu çürüklüğünü teĢvik etmiĢtir.
3. MATERYAL ve YÖNTEM
Balık çiftliği ve arıtma tesisi atık sularının hidroponik sistemlerde kıvırcık yapraklı salatanın verim ve kalite özellikleri üzerine etkilerinin araĢtırıldığı bu çalıĢma 2014 yılı Mart-Mayıs ayları içerisinde Tokat Merkez Ġlçede GaziosmanpaĢa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Uygulama ve AraĢtırma alanında bulunan bir cam serada yürütülmüĢtür.
Doğu-batı yönünde kurulu olan tek çatılı cam seranın boyutları; 12 x 35 (420 m2), yan yüksekliği 2,2 m ve çatı yüksekliği ise 5 m‟dir. Denemenin yürütüldüğü seradan bir görünüm ġekil 3.1.‟de verilmiĢtir.
Tokat ili Orta Karadeniz Bölgesinde, Karadeniz Bölgesi ile Ġç Anadolu Bölgesi arasında geçit iklimine sahip olup, 390
51ı, 400 55ı kuzey enlemleri ile 350 27ı, 370 39ı doğu boylamları arasında yer almaktadır. Ġl merkezi 630 m rakıma sahiptir, ancak Erbaa ilçesinde rakım 150 m kadar düĢmekte ve YeĢilyurt ilçesinde ise 1200 metreye kadar çıkmaktadır. Tokat ilinin Kuzeyinde Samsun, Kuzeydoğusunda Ordu, Güney ve Güneydoğusunda Sivas, Güneybatısında Yozgat ve Batısında Amasya illeri bulunmaktadır.
3.1. MATERYAL
3.1.1. Bitkisel Materyal
AraĢtırmada bitkisel materyal olarak, Confeti çeĢidi kullanılmıĢtır. Bu çeĢit kıvırcık tip maruldur. Büyük baĢ oluĢturan lezzetli bir çeĢittir. Yaprak rengi normal yeĢil renktedir. BaĢ ağırlığı ortalama 450 g‟dır. Ġlkbahar yaz ve sonbahar üretiminde önerilmektedir (Anonim 2014b).
3.1.2. Yatak Havuz, Oluk ve Sehpalar
Denemede durgun su kültürü için boy, en ve derinliği sırasıyla 2 m, 75 cm ve 20 cm olan, paslanmaz krom nikel sacdan imal edilmiĢ toplam 9 adet yatak havuz, akan su kültürü için ise ölçüleri yine sırasıyla 8 m, 20 cm ve 10 cm olan oluklar kullanılmıĢtır.
Bu yatakların ve olukların altında yerden yüksekliği 60 cm olan demir profilden imal edilmiĢ sehpalar kullanılmıĢtır.
3.1.3. Köpük Levha
Bitkilerin su üzerinde yüzer konumda durabilmeleri amacıyla 50 adet 2 cm kalınlığında 60x120 cm ölçülerinde köpük levha kullanılmıĢtır.
3.1.4. File Saksılar
Denemede bitkilerin sadece kök kısmının besin çözeltisine temas etmesi ve üst aksamın köpük levhanın üzerinde kalması için 5 cm çap ve derinliğinde file saksılar kullanılmıĢtır. Bitki köklerinin ve besin çözeltisinin güneĢ ıĢığından etkilenmemesi için, file saksıların içi kaya yünü ve perlit ile doldurulmuĢtur.
3.1.4.1. Perlit
Al, Na ve P silikatlarından oluĢmuĢ volkanik bir cam köpüğüdür. Doğada çıkarılan ve perlit elde edilmesinde kullanılan volkanik kayaçlar öncelikle öğütülür, sonra 900-1000 °C gibi yüksek sıcaklıklarda tutulur, bu sıcaklıklarda içerdiği suyun geniĢlemesi sonucu oluĢan silis kürecikleri perliti oluĢturur. Perliti oluĢturan bu silis küreciklerinin rengi beyazdır, hafif, steril ve nötr karakterdedir (CoĢgun, S., 1998).
Isı iletkenliği çok düĢük olan perlitin tanecikleri elektriksel yük taĢımadığından su ve besin elementleri bitki kökleri tarafından kolayca alınabilir. Ayrıca kimyasal ve biyolojik ayrıĢma göstermediğinden yapısı değiĢmez. SıkıĢmadığından köklü çelik ve fideler perlitten kök kaybına uğramadan kolayca çıkarılabilir (Sevgican, A., 1996).
3.1.4.2. Kaya Yünü
Basalt ve kireç taĢı karıĢımının 1600 o C ısıtılması ile oluĢturulan sıkıĢtırılmıĢ liftir. Özellikle Hollanda, Belçika gibi ülkelerde geniĢ Ģekilde kullanılmaktadır (Kaygısız, H., 1997).
Kimyasal yapısı; %47 SiO2, %14 Al2O3, %1 TiO2, %8 Fe2O3, %16 CaO, %10
YapıĢtırıcı ve izotropik lifli bünyesi, yüksek su tutma kapasitesi, gözenekli ve oksijen zenginliği ile iyi bir kök ortamı oluĢturması, besin eriyiklerini yüksek emme gücü ve eĢit dağıtması kaya yününün topraksız yetiĢtiricilikte üstün özellikleridir (Sevgican, A., 1999).
3.1.5. Akan Su Kültüründe Sulama Düzeni
Denemede akan su kültürü sisteminde 3 farklı su kullanıldığı için, 500 litre hacimli 3 adet çözelti tankı kullanılmıĢtır. Besin çözeltisinin bitkilere dağıtımı ise 20 mm çaplı pprc su boruları ile sağlanmıĢ ve bu amaçla 0,5 beygir gücünde 3 adet elektromotopomp kullanılmıĢtır. Her parsele eĢit miktarda su gitmesi için 9 adet debi sabitleyici kullanılmıĢtır. Su değiĢimlerinde tankları boĢaltmak için ise 1 beygir gücündeki dalgıç pompa kullanılmıĢtır.
3.1.6. Durgun Su Kültüründe Havalandırma Sistemi
Durgun su kültürü sisteminde bitkilerin oksijen ihtiyaçlarını karĢılamak amacıyla 1 adet 9 çıkıĢlı, 17 watt gücünde, saatte 1500 litre hava çıkıĢlı hava motoru kullanılmıĢtır. Motordan çıkan havayı yatak havuzlara dağıtmak amacıyla hava hortumu ve her havuza ikiĢer adet gelecek Ģekilde havataĢı kullanılmıĢtır.
3.2. YÖNTEM
Deneme; tesadüf parselleri deneme desenine uygun Ģekilde 3 tekrarlı olarak düzenlenmiĢtir (DüzgüneĢ ve ark., 1987). Denemede uygulanacak faktörler aĢağıda belirtilmiĢtir.
1. Su kültürü
1.1. Akan su kültürü 1.2. Durgun su kültürü 2. Su kaynağı
2.1. Balık çiftliği atık suyu
2.2. Atık su arıtma tesisi çıkıĢ suyu 2.3.Sondaj suyu
3.2.1. Sera Zemini, Yatak Havuz, Oluk ve Sehpaların Hazırlanması
Sera zemini kaba materyallerden temizlenerek toprakla temasın kesilmesi amacıyla çakıl ile örtülmüĢtür.
Hazır alınan sehpalar antipas ile boyanarak sıra arası 1m olacak Ģekilde üçerli yerleĢtirilmiĢtir.
Yatak havuzların taban kısımlarına birer delik açılarak manĢon takılmıĢ ve plastik vana eklenerek su tahliye sistemi oluĢturulmuĢtur. Yatak havuzlar sehpaların üzerlerine plastik tahliye vanalarını kapanmayacak Ģekilde tek tek yerleĢtirilmiĢtir.
Yatak havuzların ölçülerine uygun köpük levhalar kesilmiĢ ve delikli saksıların yerleĢtirileceği yerler açılmıĢtır. Ġçerisi kaya yünü ve perlit dolu olan saksılar açılan yerlere yerleĢtirilmiĢtir.
Hava motoru yatak havuzların bulunduğu alanın tam merkezine yerleĢtirilerek hava hortumu bağlantıları yapılmıĢtır. Hava hortumu yataklara vantuzlarla tutturularak havuz dıĢına çıkması engellenmiĢtir. Her havuza tek hortum getirilerek T aparatları ile iki çıkıĢa bölünmüĢ ve uçlarına havataĢları takılmıĢtır.
Her havuza 150 litre besin çözeltisi doldurularak, yatak havuzlar fide dikimine hazır hale getirilmiĢtir.
3 adet sehpa 1‟er metre ara ile yan yana dizilerek üzerlerine 3 adet oluk eĢit aralıklar ile yerleĢtirilmiĢtir. Olukların uç kısımlarına besin çözeltisi devir daimi amacıyla iki adet delik açılarak manĢon takılmıĢtır. Besin çözeltisi giriĢi için yan yüzeyden delik açılırken besin çözeltisi tahliyesi için oluk tabanından delik açılmıĢtır.
Seranın güney kısmına akan su kültürü sisteminde kullanmak amacıyla 3 adet 500 litrelik çözelti tankları yerleĢtirilmiĢtir. Tankların her birine elektromotopomp bağlanmıĢ ve besin çözeltisi devir daimi 20mm çaplı pprc borular ile sağlanmıĢtır. Tek çıkıĢ olarak oluk giriĢine getirilen pprc boru T aparatlar ile 3 çıkıĢa ayrılmıĢ ve her çıkıĢa debi ayarlı vana bağlanarak eĢit miktarda besin çözeltisi giriĢi sağlanmıĢtır. Tahliyede ise yine 20 mm çapında pprc borular kullanılarak oluk tabanındaki tahliye deliğinden çözelti tankına besin çözeltisi dönüĢü gerçekleĢtirilmiĢtir.
Bitkilerin su yüzeyinde durmaları amacıyla oluk ölçülerine uygun kesilmiĢ ve delikli saksıların sığabileceği delikler açılmıĢ köpük levhalar kullanılmıĢtır. Çözelti depoları 300‟er litre besin çözeltisi ile doldurularak, oluklar fide dikimine hazır hale getirilmiĢtir.
3.2.2. Besin Çözeltisi Hazırlama
Denemede kullanılan besin çözeltisi Çizelge 3.1.‟deki gibi hazırlanmıĢtır. Bitki besin çözeltisinin pH‟ı 5.5-6 aralığında ve EC değeri 1,8-2.2 mmhos/cm aralığında ayarlanmıĢtır. pH seviyesini düĢürmek için nitrik asit ilave edilmiĢtir. Sulama suyunun
