Hayvansal Kompost ve biyogaz atıklarının toprakların bazı fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri üzerine etkileri

HAYVANSAL

KOMPOST ve BİYOGAZ ATIKLARININ TOPRAKLARIN

BAZI FİZİKSEL, KİMYASAL ve MİKROBİYOLOJİK ÖZELLİKLERİ

ÜZERİNE ETKİLERİ Evrim GÖKCAN

Y.Lisans Tezi

Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı Doç. Dr. Rasim KOÇYİĞİT

2012 Her Hakkı Saklıdır

T.C.

GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

TOPRAK BİLİMİ ve BİTKİ BESLEME ANABİLİM DALI

HAYVANSAL KOMPOST ve BİYOGAZ ATIKLARININ

TOPRAKLARIN BAZI FİZİKSEL, KİMYASAL ve

MİKROBİYOLOJİK

ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

Hazırlayan

Evrim GÖKCAN

Danışman

Doç. Dr. Rasim KOÇYİĞİT

TOKAT

2012

TEZ BEYANI

Tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu tezin yazılmasında bilimsel ahlak kurallarına uyulduğunu, başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunulduğunu, tezin içerdiği yenilik ve sonuçların başka bir yerden alınmadığını, kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapılmadığını, tezin herhangi bir kısmının bu üniversite veya başka bir üniversitedeki başka bir tez çalışması olarak sunulmadığını beyan ederim.

Evrim GÖKCAN

ÖZET

Yüksek Lisans Tezi

HAYVANSAL KOMPOST ve BİYOGAZ ATIKLARININ

TOPRAKLARIN BAZI FİZİKSEL, KİMYASAL ve MİKROBİYOLOJİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİ

Evrim GÖKCAN Gaziosmanpaşa Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

Danışman: Doç. Dr. Rasim KOÇYİĞİT

Hayvancılık sonucu oluşan hayvansal atıkların çevre kirliliğine yol açmadan bilinçli bir şekilde bertaraf edilmesi oldukça önemlidir. Bunu gerçekleştirmek için tarım ve hayvancılık arasında bir entegrasyon sağlanması önemlidir. Hayvancılık sonucu oluşan hayvansal atıklar tarım alanlarında kullanılabilir. Bu şekilde hem çevreye zarar vermesi engellenir hem de toprak verimliliğini arttırmaya yönelik bir dönüşüm sağlanabilir. Bu çalışmada, farklı yöntemlerle olgunlaştırılan hayvansal atıkların mısır, yonca ve macar fiğ-arpa yetiştirilen topraklarda toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Bu doğrultuda aerobik ve anaerobik ayrıştırma yöntemleriyle elde edilmiş olan atıkların (hayvansal kompost ve biyogaz atığı) yeniden toprağa kazanımı sağlanarak toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerine etkileri üç tekerrürlü olarak belirlenmiştir. Hayvansal kompost denemesi Amasya Suluova’da kurulmuştur. Bu çalışmada kontrol parseliyle birlikte üç farklı doz (2, 4 ve 6 ton/da) uygulanmıştır. Amasya Suluova’daki toplam parsel sayısı (4x3x3=36 parsel). Aynı deneme deseni biyogaz atıkları için üniversitemiz deneme alanında da yapılmıştır. Her iki deneme alanında kurulan toplam parsel sayısı 72 dir. Bu dozlar deneme parsellerine tesadüfi blok desenine göre uygulanmıştır. Toprak örnekleri hasattan sonra 0-15, 15-30, 30-60 ve 60-90 cm derinliklerden alınarak analiz anına kadar soğutucularda muhafaza edilmiştir. Alınan örnekler elendikten sonra gravimetrik nem, tekstür, pH, elektriksel iletkenlik (EC), kireç içerikleri, organik madde, katyon değişim kapasitesi (KDK), inorganik N, fosfor, toplam organik karbon, mikrobiyal biyokütle, aerobik ve anaerobik bakteri popülasyonları belirlenmiştir. Sonuçlara baktığımızda kompost ve biyogaz atıklarının toprak organik maddesinde artışa neden olduğu ve buna bağlı olarak toprakların kimyasal ve biyolojik özelliklerinde önemli iyileşmeler ortaya çıkmıştır. pH değerlerinde az miktarda düşüşler, tuzlulukta ise alt katmanlara doğru tuzluluk etkisi oluşturmayacak derecede artışlar görülmüştür. Mikrobiyal biyokütleye baktığımızda ise organik maddenin artışına bağlı olarak doğrusal bir artış göstermiş, ancak yonca bitkisinin çok yıllık olmasından dolayı daha fazla bir artış gösterdiği gözlenmiştir. Bakteri popülasyonların da genel bir artış olduğu, ancak yüzeyden alt katmanlara doğru inildikçe organik madde ve besin düşüşüne bağlı olarak bir azalma olmuştur. Bu çalışma aynı zamanda en yüksek değerlerin 4 ve 6 ton/da uygulamalarında olduğunu ortaya koymuş ve kontrol ile 2 ton/da uygulamalarında oluşan fark sınırlı kalmıştır.

Anahtar Kelimeler: Hayvansal atık, Kompost, Biogaz atığı,Toprak özellikleri. 2012, 73 Sayfa

ABSTRACT Master Thesis

THE EFFECTS OF ANIMAL COMPOST AND BIOGAS WASTES ON SOME SOIL PHYSICAL, CHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL PROPERTIES

Evrim GÖKCAN Gaziosmanpaşa University

Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Soil Science and Plant Nutrition

Supervisor: Assoc. Prof. Rasim KOÇYİĞİT

The recycling of animal wastes is important for preventing environment from pollution. In order to preserving environment, there should be a good integration between animal wastes and agricultural fields. It is a necessity using animal wastes in agricultural lands. The application of animal wastes to agricultural field is also increase soil fertility as well as protecting environment from pollution. In this study, the effects of aerobic and anaerobicaly digested animal wastes on some soil physical, chemical and biological properties under corn, clover, and vetch-barley planted soils. The effects of aerobic and anaerobicaly digested wastes (animal compost and biogas wastes) on soil properties were measured with three replications. The experiment for animal compost was conducted at Suluova, Amasya. Three dozes of organic fertilizer (2, 4, and 6 ton/da) with control was applied to the plots. Total 36 plots were conducted at Suluova, Amasya. The same experiment for biogas wastes was conducted at the experiment site of Gaziosmanpaşa University. In the both experiment site, total 72 plots were established. Soil samples were taken after harvest of plants from 0-15, 15-30, 30-60, and 60-90 cm depths and stored at cooler until analysis. After sieving soil samples, soil water content, texture, pH, electric conductivity (EC), lime content, organic matter, cation exchange capacity (CEC), inorganic N, phosphor, total organic carbon, microbial biomass, aerobic and anaerobic bacteria populations were determined. These results indicated that animal compost and biogas wastes applications enhanced soil organic matter and improved soil chemical and biological properties. Soil pH slightly decreased at the surface with the application of organic fertilizers while salt content slightly increased with soil depth. Microbial biomass increased with the increases of soil organic matter and the highest increase was observed at clover. Bacteria population increased with the increases of soil organic matter and decreased with the increases of soil depth. This study also revealed that the highest values was observed at the greater dozes (4 and 6 ton/da) and the difference between control and 2 ton /da was limited.

Key words: Animal wastes, Compost, Biogas waste, Soil properties. 2012, 73 pages

ÖNSÖZ

Yüksek lisans çalışmam boyunca benden bilgilerini ve yardımlarını esirgemeyen danışman hocam Doç Dr. Rasim KOÇYİĞİT’ e, her daim yanımda olan değerli dostlarım Ziraat Yüksek Mühendisi Murat BİROL ve Ziraat Yüksek Mühendisi Fatih GÖKMEN’ e çok teşekkür ederim.

Desteği ve sevgisi ile her zaman yanımda olan, maddi ve manevi desteğini esirgemeyen, bugünlere gelmemde büyük emek sahibi aileme sonsuz teşekkürlerimi sunarım.

Evrim GÖKCAN EYLÜL 2012

İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... i ABSTRACT……… ii ÖNSÖZ ………... iii İÇİNDEKİLER……… iv ŞEKİLLER DİZİNİ………... v ÇİZELGELER DİZİNİ……… vi 1. GİRİŞ……….. 1 1.1. Kompostlama………... 4

1.2. Havasız Koşullarda Çürütme Prosesi………... 5

2. LİTERATÜR ÖZETLERİ……… 7

3. MATERYAL……….. 10

3.1. Arazinin Tanımı……… 10

3.1.1. Amasya - Suluova……….. 10

3.1.1.1. Coğrafi Konumu ve İklimi………. 10

3.1.1.2. Toprak Özellikleri..……….... 10

3.1.2. Tokat - Taşlıçiftlik…………....………. 11

3.1.2.1. Coğrafi Konumu ve İklimi………... 11

3.1.2.2. Toprak Özellikleri...……….... 11

3.2. METOD……….……….. 14

3.2.1. Deneme Deseni ve Toprak Örneklerinin Alınması………….……….. 14

3.2.2. Fiziksel Toprak Analizleri……….………... 15

3.2.3. Kimyasal Toprak Analizleri…….………. 15

3.2.4. Mikrobiyolojik Toprak Analizleri……….……… 16

4. BULGULAR ve TARTIŞMA……… 18

4.1. Hayvansal Kompost Denemesi……… 18

4.2. Biyogaz Atık Denemesi……… 43

5. SONUÇ……….... 68

KAYNAKÇA……….. 70

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil Sayfa

Şekil 3.1. Suluova ve Taşlıçiftlikte kurulan deneme parselleri deseni………... 14

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge Sayfa

Çizelge 4.1. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost deneme alanı topraklarının

kum, kil ve silt dağılımı ve tekstür sınıfları ………...……. 18 Çizelge 4.2. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan yonca ve mısır

deneme alanlarında toprakların nem değerleri ………..…………... 19 Çizelge 4.3. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost deneme alanı topraklarının

farklı doz gübre uygulamalarında kireç içerikleri ……….…………. . 20 Çizelge 4.4. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan mısır denemesinde

toprak pH değerleri ………... 21 Çizelge 4.5. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan yonca denemesinde toprak pH değerleri ………. .. 22 Çizelge 4.6. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan mısır denemesinde

toprak EC değerleri ………... 23 Çizelge 4.7. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan yonca denemesinde toprak EC değerleri ………... 24 Çizelge 4.8. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan mısır denemesinde

toprak KDK’ sı değerleri....………...……. .. 25 Çizelge 4.9. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan yonca denemesinde toprak KDK’sı değerleri..………... .. 26 Çizelge 4.10. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan mısır denemesinde

toplam organik karbon ve organik madde değerleri …...……….. 27 Çizelge 4.11. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan yonca denemesinde toplam karbon ve organik madde değerleri ………... 28 Çizelge 4.12. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan mısır ve yonca denemesinde inorganik azot değerleri ………...……... 29 Çizelge 4.13. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasının mısır ve yonca yetiştirilen toprakta alınabilir fosfor değerleri ……….. 30 Çizelge 4.14. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında mısır ve yonca yetiştirilen toprakta mikrobiyal biyokütle değerleri ……….….……… 31 Çizelge 4.15. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında mısır yetiştirilen foprakta aerobik bakteri popülasyonu değerleri ……..………..……... 33 Çizelge 4.16. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında mısır yetiştirilen toprakta anaerobik bakteri popülasyonu değerleri ………...………... 34 Çizelge 4.17. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında yonca yetiştirilen toprakta aerobik bakteri popülasyonu değerleri ……… 35 Çizelge 4.18. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında yonca yetiştirilen toprakta anaerobik bakteri popülasyonu değerleri ……… 36 Çizelge 4.19. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında macar fiğ - arpa denemesinin birinci yılında toprak nemi ve toprakların bazı kimyasal

özellikleri ………...……... 37 Çizelge 4.20. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında macar fiğ - arpa denemesinin ikinci yılında toprak nemi ve toprakların bazı kimyasal

özellikleri ………...………… . 38

Çizelge 4.21. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında macar fiğ - arpa denemesinin birinci yılında pH, EC, organik madde ve organik karbon

değerleri ……….……. 39 Çizelge 4.22. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında macar fiğ - arpa denemesinin ikinci yılında pH, EC, organik madde ve organik karbon

değerleri...………...…………... 39 Çizelge 4.23. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında macar fiğ - arpa yetiştirilen toprakta ekstrakte edilebilir fosfor değerleri………...………… 40 Çizelge 4.24. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında macar fiğ - arpa yetiştirilen toprakta mikrobiyal biyokütle değerleri ………..…….. 41 Çizelge 4.25. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında macar fiğ - arpa yetiştirilen toprakta aerobik bakteri popülasyonuna etkisi ...……...……… 42 Çizelge 4.26. Amasya–Suluova’ da hayvansal kompost uygulamasında macar fiğ - arpa yetiştirilen toprakta anaerobik bakteri popilasyonuna etkisi ……… 43 Çizelge 4.27. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atığı uygulanan deneme alanı topraklarının tanecik dağılımı ve tekstür sınıfları………... 44 Çizelge 4.28. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında macar fiğ – arpa

denemesinin birinci yılında toprak nem değerleri ve toprakların bazı

kimyasal özellikleri ……….………. 44 Çizelge 4.29. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında macar fiğ - arpa

denemesinin ikinci yılında toprak nem değerleri ve toprakların bazı kimyasal özellikleri ……….……... 45 Çizelge 4.30, Tokat–Taşlıçiftlik biyogaz atığı uygulanan deneme alanı topraklarının farklı doz gübre uygulamalarındaki kireç içerikleri ………... 46 Çizelge 4.31. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında mısır denemesinin birinci yılında toprak nem değerleri ve toprakların bazı kimyasal özellikleri ……. 47 Çizelge 4.32. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında mısır denemesinin ikinci yılında toprak nem değerleri ve toprakların bazı kimyasal özellikleri …….. 48 Çizelge 4.33. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında yonca denemesinin birinci yılında toprak nem değerleri ve toprakların bazı kimyasal özellikleri …….. 49 Çizelge 4.34. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında yonca denemesinin ikinci yılında toprak nem değerleri ve toprakların bazı kimyasal özellikleri …….. 50 Çizelge 4.35. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında macar fiğ - arpa

denemesinin birinci yılında pH, EC, organik karbon ve organik madde

değerleri……….……….... 51 Çizelge 4.36. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında macar fiğ - arpa

denemesinin ikinci yılında pH, EC, organik karbon ve organik madde

değerleri ………...…………. 51 Çizelge 4.37. Tokat – Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında mısır denemesinin birinci yılında pH, EC, organik karbon ve organik madde değerleri …...……….. 52 Çizelge 4.38. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında mısır denemesinin ikinci yılında pH, EC, organik karbon ve organik madde değerleri ……… 53 Çizelge 4.39. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında yonca denemesinin birinci yılında pH, EC, organik karbon ve organik madde değerleri …....…... 54 Çizelge 4.40. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasında yonca denemesinin ikinci yılında pH, EC, organik karbon ve organik madde değerleri ………... 55 Çizelge 4.41. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının macar fiğ - arpa yetiştirilen toprakta alınabilir fosfor değerleri …..………... 56

Çizelge 4.42. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasını mısır yetiştirilen toprakta alınabilir fosfor değerleri ………... 57 Çizelge 4.43. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının yonca yetiştirilen toprakta alınabilir fosfor değerleri………...………. 58 Çizelge 4.44. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının macar fiğ - arpa yetiştirilen toprakta mikrobiyal biyokütle değerleri………...……….. 59 Çizelge 4.45. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının silajlık mısır yetiştirilen toprakta mikrobiyal biyokütle değerleri.………..….………. 60 Çizelge 4.46. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının yonca yetiştirilen toprakta mikrobiyal biyokütle değerleri………..……….. 61 Çizelge 4.47, Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının macar fiğ - arpa yetiştirilen toprakta aerobik bakteri popülasyonu değerleri ………... 62 Çizelge 4.48. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının macar fiğ - arpa yetiştirilen toprakta anaerobik bakteri popülasyonu değerleri ………. 63 Çizelge 4.49. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının mısır yetiştirilen toprakta aerobik bakteri popülasyonu değerleri ……….. 64 Çizelge 4.50. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının mısır yetiştirilen toprakta anaerobik bakteri popülasyonu değerleri ……….……….. 65 Çizelge 4.51. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının yonca yetiştirilen toprakta aerobik bakteri popülasyonu değerleri ……….. 66 Çizelge 4.52. Tokat–Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık uygulamasının yonca yetiştirilen toprakta anaerobik bakteri popülasyonu değerleri …... 67

1. GİRİŞ

Tarımsal üretimin sürdürülebilirliği son yılların önemli bir konusu haline gelmiştir. Bu bağlamda organik atıkların tarım alanlarına uygulanmaları ve bunların toprak özellikleri üzerine olan etkileri araştırılmaktadır. Bu atıkların uygun bir şekilde bertaraf edilmesi doğal kaynakların ve çevre kirliliğinin korunması açısından oldukça önemlidir.

Organik atıklar aynı zamanda toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini de etkilemektedir. Organik atıklar toprakta agregat oluşumunu artırmakta ve toprağın fiziksel yapısının iyileşmesine katkı sağlamaktadır. Hayvansal atıklar oransal olarak içermiş olduğu dengeli besin maddesi bakımından, toprağın besin elementleri içeriğinin belirli bir dengede kalmasını sağlamaktadır. Toprak canlılarının büyük bir çoğunluğunun hetotrofik organizmalardan oluşması, bu organizmaların organik maddeye olan ihtiyacını ve organik maddenin bu canlılar üzerine olan önemini artırmaktadır. Topraktaki makro ve mikro organizmaların büyük bir kısmı gelişip çoğalabilmeleri için organik besin kaynaklarına ihtiyaç duyarlar. Farklı besin kaynaklarının organizma gurupları üzerine olan etkileri de farklılık göstermektedir. Yaşam şekilleri bakımından iki temel gurubu oluşturan aerobik ve anaerobik organizma guruplarının farklı kompostlaşma tekniklerine ve dozlarına verecekleri cevaplar farklı olacaktır. Toplam canlı biyokütlesindeki değişim organik atıkların canlılar üzerine olan etki ve eğilimini ortaya koyacaktır. Canlıların organik metaryellerin ayrışmasına olan etkisi doğrudan bitki besin döngülerini ve onların bitkiye olan yarayışlılığını ekileyecektir. Ayrıca bu materyallerin ayrışma ürünleri toprak tanelerini bağlayarak toprakta iyi bir agregat oluşumu da sağlayacaktır.

Hayvan gübresi geçmiş medeniyetlerden günümüze kadar bitki besin kaynağı olarak düşünülmüş ve toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini iyileştirerek verimliliğin artmasına yardımcı olmuştur. Günümüzde de sürdürülebilir üretimin en önemli girdilerinden birini oluşturmaktadır. Son yıllarda ülkemizdeki çiftlik kapasitelerinde ve dolayısıyla gübre miktarlarındaki büyük artışlar nedeniyle gübreden kaynaklanan çevre problemleri gündeme gelmiştir. Hayvan atıklarından kaynaklanan çevre sağlığı sorunları bazı endüstriyel atıklar nedeniyle oluşan problemler kadar zararlı olabilmektedir. Özellikle yüzey sularının alıcı ortama drenajı, hayvan atıklarının nihai depolama alanı olarak kullanılan araziler su kirliliğinin başlıca kaynakları olarak ortaya

çıkmaktadır. Söz konusu sorunların göz önünde bulundurulmasıyla ülkemizde bazı çiftlik ve süt tesislerinde büyükbaş hayvan atıklarının ele alındığı birer kompost tesisi kurulmuştur. Hayvan atıklarının değerlendirilerek ekonomiye kazandırılması ve dolayısıyla çevre kirliliğinin minimize edebilecek söz konusu tesisler yaygınlaşmalıdır. Fosil yakıtların azalması, dolayısıyla karşılaşılması olası enerji krizi, hayvan atıklarından kaynaklanan çevre problemleri ile birlikte düşünüldüğünde ise her iki olgunun ileriye yönelik olarak birlikte ele alınmasının avantajlı olduğu görülmüştür. Hayvan atıkları için çevresel açıdan kabul edilebilir bertaraf yöntemleri büyük ölçekte biyokütle-enerji dönüşüm sistemi olarak dikkate alındığında bu atıklardan enerji elde edilmesi ve ayrıca yan ürün şeklinde besin değeri olan gübre elde edilmesi de mümkün olmaktadır.

Gerek evlerde, gerekse sanayinin değişik dallarında ve hayvancılıkta ortaya çıkan atıkların büyük kısmını organik bileşikler teşkil etmektedir. Hatırı sayılır miktarlarda ortaya çıkan bu atıkların, sistematik şekilde toplanması ve uygun ortam şartları temin edilmek suretiyle kompostlaştırma yolu ile ayrıştırılması sağlandığında suni gübrenin bir tamamlayıcısı olarak toprak için sürekli bir karbon, azot, fosfor ve potasyum sağlayan kaynak haline gelmektedir. Bu hali ile bilinen gübreye önemli bir destek sağlanırken çevre temizliğinde de çok önemli adımlar atılacaktır.

Organik atıkların kompostlaştırma yolu ile ayrıştırılması, humuslaştırılması bu nedenle en akılcı ve en doğal, ekolojik ve ekonomik bir döngü, geri kazanım olarak görülmelidir. Bakteri, mantar, aktinomisetler işbirliği ile bu organik bileşikleri parçalatıp humusleştirmek en "çevre dostu" yaklaşım tarzı olmaktadır. Oksijenli ortamda kolay ayrışan bileşikler karbondioksit ve suya ayrışmakta ve bu arada ortama ısı verilmektedir. Bu ısı da ortamın sıcaklığını artırmaktadır. Ayrışma sırasında mikroorganizmaların metabolik faaliyetleri sonucu oluşan antibiyotikler de patojen organizmalara öldürücü etki yapmakta ve onları elemine etmektedir. Ayrıca ortam sıcaklığının 70 °C' ye kadar çıkması da pastörizasyon etkisi yapmaktadır.

Bu şekilde elde edilen atıklar toprağa uygulandığında toprakta bulunan hetotrofik mikroorganizmalar tarafından ayrışması gerçekleşmektedir (Jansson ve Pearson, 1982).

Bu organizma gurupları organik karbonu karbon kaynağı olarak kullanan organizmalardır. Yapılan çalışmalar organik gübre uygulamasıyla birlikte organizma miktarının artığını ortaya koymuştur. Buna karşılık anaerobik bakteri popülasyonunun artmasıyla birlikte toprakta N kullanım etkinliği de değişecektir. Bu alanda yapılmış olan bir çalışma N kullanım etkinliğinin denitrifikasyonla birlikte % 20 ile 50 oranında azaldığını ortaya koymuştur (Aulakh ve ark., 1991a). Bunun yanında anaerobik bakteri popülasyonunun artmasıyla yer altı su kaynaklarında kirlenmenin de önemli derecede azaltıldığı belirtilmiştir (Lamond ve ark. 1987). Denitrifikasyon organizmaları organik atıklarda bulunan karbonu enerji üretiminde eletron verici olarak kullanmaktadırlar (Aulakh ve ark., 1991b). Suda çözülebilir karbon kaynaklarının toprağa ilave edilmesi aerobik ve anaerobik bakteri popilasyonu üzerine artırıcı bir etkiye sahiptir (Drury ve ark., 1991).

Bu doğrultuda amaçlanan farklı kompost teknikleriyle hazırlanmış olan atıkların (hayvan kompostu ve biyogaz atığı) yem bitkisi yetiştirilen (yonca, silajlık mısır ve arpa macar fiğ) topraklara uygulanmasının toprağın bazı fiziksel (kuru hacim ağırlığı, toprak nem içeriği), kimyasal (inorganik N, KDK, pH, EC,organik madde, toplam C, organik C, toplam N ve alınabilir P) ve biyolojik özellikleri (mikrobiyal biyokütle, aerobik ve anaerobik bakteri popülasyonları) üzerine olan etkisi arazi koşullarında belirlenmiştir. Çalışmada aerobik ve anaerobik ayrışmayla elde edilen organik atıklar kullanılmıştır. Aerobik ayrışma ürünü olan kompost, tesisin kurulduğu Amasya Suluova Tarım İlçe Müdürlüğü’nün arazisinde kurulmuştur. Anaerobik ayrıştırma reaktörü Tokat’ta kurulmuş ve bununla ilgili tarla denemeleri Gaziosmanpaşa üniversitesi araştırma arazilerinde yürütülmüştür.

Hayvan dışkılarının başka katı atıklarla birlikte kompostlanması da mümkündür. G-Rodriguez ve ark., (2000) kestane yeşil kabuğu, atık yaprak ve tavuk dışkılarını karıştırarak; Ball ve ark., (2000) at dışkısı ve atık gazete kağıtlarının; Tiquia ve ark., (2001) tavuk dışkısı ve orman atıkları; Vuorinen ve ark., (1997) süt ineği ve domuz dışkıları ve arpa samanı kullanarak kompostlama çalışmaları yapmıştır. Kompostlama prosesinde nem, toplam katılar, uçucu katılar, sıcaklık, çevre havadaki bağıl nem, ve sıcaklık gibi parametrelerin ölçülerek takip edilmesi gerekmektedir.

1.1. Kompostlama

Kompostlama işlemi, organik maddelerin bakteriler ve diğer mikroorganizmalar tarafından biyolojik olarak parçalanarak humus adı verilen toprak benzeri koyu renkli bir maddeye dönüştürülme prosesidir. Kompost bir toprak düzenleyicisi olup gübre değildir. Gübre olarak tanımlanabilmesi için daha fazla miktarda azot, fosfor ve potasyum içermesi gerekmektedir.

Ayrıca kompostun içerdiği maddelerin çözünmesi, kimyasal gübrelerin aksine uzun bir süre içerisinde gerçekleşebilmekte ve alıcı ortama aktarılması zaman almaktadır. Normal olarak kompost hammaddelerinden birisi olan bitki atıklarının bünyesinde bol miktarda azot bulunmaktadır. Ancak, bu madde kompostlaşma prosesi sırasında kaybolduğundan, kompost bünyesinde organik bağlı azot kalmaktadır ve buda kompostun içerdiği diğer maddeler gibi gecikmeli olarak toprağa verilebilmektedir. Kompost, uygulandığı toprağa organik madde ekler, killi toprağın geçirgenliğini ve kumlu toprakların su tutma kapasitesini arttırır. Bitki kök büyümesini teşvik eder, su ve hava için gerekli ortak hacmi yaratır. Humus toprağın organik madde ihtiyacını azaltır. Azotun tutulmasını sağlar ve yeraltı suyuna karışmasını önler. Humus açısından zengin topraklar, yetiştirilen bitkilerin daha sağlıklı, hastalıklara ve zararlılara karşı daha dayanaklı olmasına olanak sağlar. Böylelikle kimyasal ve zirai mücadele ihtiyacı azalır. Bunların yanı sıra kompost toprak yapısını geliştirir ve su geçirgenliğini arttırır. Özellikle yağmur ile toprak yüzeyine ulaşan suyun yüzey akışa geçmek yerine daha kolay yeraltına süzülmesini sağlar ve erozyonu azaltır.

Organik maddenin parçalanmasına mikro ve daha üst düzey organizmalar katılırlar. Bakteriler, aktinomositler ve mantarlar atığı doğrudan kullanırlar ve birinci düzey ayrıştırıcılar olarak adlandırılırlar. Bu mikroorganizmalar, bir üst düzeyde yer alan protozoa, rotifer mite ve çeşitli böcekler tarafından tüketilirler. Üçüncü düzey parçalayıcılar ise diğer iki kademede yer alan organizmalar üzerinden beslenir ve bu kademelerdeki populasyonu kontrol altında tutarlar. Kompostlama sırasında organik madde mikroorganizmalar tarafından parçalanır ve karbon dioksit, su, enerji ve oldukça kararlı bir son ürün olan humus oluştururlar. Kompostlama havalı ve havasız koşullar altında gerçekleşebilir (Topkaya, 2001).

Havalı kompostlama ticari olarak havasız kompostlamaya tercih edilmektedir. Fakat bu tür atıkların arıtımında birçok durumda da enerji ve havalandırma ekipmanı gerekmediğinden ve yan ürün olarak çıkan metan gazı dolayısıyla havasız ayrıştırma tercih edilmektedir. Katı madde giderimi ve stabilizasyon açısından ise her iki yöntem arasında fark yoktur. Kompostlama prosesinde en önemli faktörler C/N oranı, nem miktarı ve uçucu katı miktarıdır. Nem miktarının proses sırasında % 40-60 aralığında olması sağlanmalıdır. Atıktaki C/N oranı 30/1, uçucu katı ise % 50 nin üzerinde olmalıdır. İşletme şartlarının optimize edilmesi ile kompostlama sırasında besin elementi kayıpları minimize edilebilir. Partikül çapı 12 mm’ nin altında, pH’ı 6-7,8 aralığında çözünmüş tuz seviyesi 2500 mhos/cm özelliklerinde bir kompost idealdir (Georgakakis ve Krintas, 2000). Kompostun toprakta güvenle kullanılabilmesi için stabilizasyonun tamamlanmış olması, fitotoksik maddelerin bulunmaması ve patojen içermemesi gerekmektedir. Suda çözünebilen organik karbon/toplam organik azot oranının 0,7’ nin altına indiğinde stabilizasyonun tamamlanmış olduğu kabul edilir. Stabilizasyonun tamamlandığı kompost da NH4’ ün azalıp NO3’ ün artmasından da

anlaşılabilmektedir. Stabil bir kompost da NH4 konsantrasyonunun % 0.04’ün üstünde

olmaması gerekmektedir. Bunların dışında kompostun stabilliğinin belirlenmesi için önerilen birçok yöntem vardır (Bernal ve ark., 1998). Kompostun stabilizasyonunun tamamlanma süresi atığa bağlı olup 100-150 gün aralığındadır.

1.2. Havasız Koşullarda Çürütme Prosesi

Havasız çürütme prosesi birçok koşulda atık arıtma amacıyla verimli olarak kullanılmaktadır. Prosesin havalı arıtma proseslerine göre avantajları bulunmaktadır. Proses sırasında mikroorganizmalar ile karışık halde bulunan atık, metan ve karbondioksite dönüştürülür. Bu dönüşüm sırasında yalnız atıktan elde edilen enerjinin % 10-12’si yeni hücrelerin üretiminde kullanılmakta olup, biyolojik olarak çözünebilen organik maddelerin %85-90’i metan ve diğer son ürünlere dönüştürülür (McCarty, 1964).

Hayvan gübresi, çözünmemiş ve çözünmüş organik maddeler, polisakkaritler, lipid ve proteinler, uçucu yağ asitleri ve çevresel açıdan önemli inorganik bileşiklerden oluşmaktadır. Dolayısıyla, hayvan gübresi kompleks yapıda bir substrat olarak nitelendirilmektedir (Garcia-Ochoa ve ark., 1999). Biyolojik atığın metan gazına

dönüşümünün sağlandığı havasız çürütme (dönüşüm) prosesi bir dizi biyolojik reaksiyon adımının birleşmesinden oluşmaktadır. Literatürde bazı yazarlar bu sürecin yalnız 2 kademeli (Hobson ve ark., 1984) olduğunu öne sürmüştür.

Bazı yazarlar ise prosesin 3-6 kademe arasında seyrettiğini açıklamışlardır (Bryant, 1979; McCarty, 1979; Guyer ve Zehnder, 1983). Organik katı atıkların havasız ayrıştırılmasında en büyük problem atığın heterojenliği ve ayrışmanın kademeli olarak gerçekleşmesidir. Metan üreten bakterilerin hassas yapısı ve yavaş üreme hızı nedeniyle havasız çürütme prosesi boyunca bir dizi çevresel koşulu sağlamak gereklidir. Bunlar özetle:

- Oksijensiz koşulların sağlanması

- İki değişik aralıkta sıcaklığın sürdürülmesi (mezofilik ve termofilik) besin elementlerinin ortamda bulunması

- Çok çeşitli sayıda toksik yapı gösteren maddelerin proses ortamında bulunmaması, bu maddelere yüksek konsantrasyonda acetogenic mikroorganizmalar tarafından üretilen uçucu organik asitler de dahildir.

- Uygun işletme koşullarının sağlanmasıdır.

2. LİTERATÜR ÖZETLERİ

Hayvan katı atıklarının özellikleri hayvan cinsi, ağırlığı, beslenme alışkanlıkları, mevsim gibi çok çeşitli faktörlere bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Hayvan atıklarının biyolojik proseslere uygunluğu açısından önemli faktörlerden birisi biyolojik olarak çözünürlüktür. Gübrenin içerdiği yüksek miktardaki lignin mikrobiyolojik atağa karşı direnç gösterdiğinden genelde sığır katı atıklarının biyolojik çözünürlük oranı düşük olmaktadır. Sığır gübresinde kesikli reaktörler kullanılarak yapılan bir çalışmada biyolojik çözünürlük % 40 olarak bulunmuştur. Bu değer hayvan gübresine maya veya maya fabrikası atık suları ile karıştırıldığında % 50 değerine ulaşabilmektedir (Baban, 1981). Biyolojik çözünürlüğün artmasıyla havasız çürütme sürecinde üretilen gaz miktarlarında da % 50’ ye varan artışlar elde edilmiştir. Bu nedenle hayvan atıklarının uygun koşullar ve oranlar çerçevesinde endüstriyel organik atıklar ile karıştırılarak havasız çürütme prosesi uygulanmasında daha verimli sonuçlar alındığı görülmüştür (Velioğlu ve ark., 1985).

Yapılan bir çalışma hayvansal gübre ve organik atık uygulanan topraklarda, denitrifikasyonla oluşan N kayıplarının, kimyasal gübre uygulanan topraklara göre daha yüksek olduğunu ortaya koymuştur (Christensen, 1983; Cates ve Keeney, 1987; Shephard ve ark., 1991). Toprakta bakteri guruplarındaki değişimin toprağa uygulanan organik atıkların karakterine ve ayrışma durumuna göre değiştiği gözlemlenmiştir.. Hong Kong’da yapılan bir çalışmada hayvansal kompost, organik tarımda toprak verimini ve ürün miktarını arttırmak için alternatif bir gübre olarak belirlenmiş, ayrıca toprak özellikleri ve ürün kalitesine etkilerinin değerlendirilmesine ek olarak optimum uygulama oranı belirlenmiştir. Çalışma 0, 10, 25, 50 ve 75 ton/hektar hayvansal kompost kullanılarak toprak ıslahı ile Brassica chinensis ve Zea mays’ın büyümesini değerlendirmek için yürütülmüştür. Hayvansal kompostun uygulanmasıyla, uygulama oranına bağlı olarak toprakta toplam organik madde, makro (N, P, Mg, Na, Ca ve K) ve mikro besin maddeleri (Cu, Zn ve Mn) artmıştır. Ayrıca, porozite ve hidrolik geçirgenlikte önemli bir artış ile toprağın fiziksel özellikleri iyileşmiş ve hacim ağırlığı düşmüştür. Kompost uygulanan topraklarda yetişen ürünün kuru ağırlığı daha fazla olmuştur. Ayrıca Z. mays L. için 50 ton/hektar ve B. chinensis için 25 ton/hektar kompost kullanılması ile maksimum ürün elde edilmiştir. N, P ve K yönünden zengin

kompost uygulaması, yetişen bitkilerin besin maddesi içeriğinin yüksek olmasına neden olmuştur. Fakat, kompostla ıslah edilmiş toprakta büyüyen bitkilerde Cu ve Zn birikimi daha fazla bulunmuştur. Bununla birlikte, bitkide Cd miktarı The National Health and Medical Research Council (Australia) tarafından sebzeler için müsaade edilen konsantrasyonlarda olduğu belirlenmiştir.

Finlandiya’ da drene edilmiş ormanlık peat alanında toplam N, çözülebilir organik N, C konsantrasyonu, mikrobiyal biyokütle ve aktivite ve bunların mevsimsel dalgalanmaları üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Bu değerler doğal derene edilmemiş peat alanıyla karşılaştırılmıştır. 1999 ve 2000 yıllarında bitkinin gelişme dönemi boyunca NH4 ve

DOC (ekstrakte edilebilir çözünmüş organik C) konsantrasyonundaki mevsimlik dalgalanmalar anlamlı, fakat peatdeki engosterol ya da mikrobiyal C/N oranları anlamlı bulunmamıştır. Peatdeki toplam N konsantrasyonu ekstrakte edilebilir N (DON) ve C (DOC) etkilemiş fakat peatdeki ekstrakte edilebilir N (DIN) etkilenmemiştir. Peatdeki N konsantrasyonu ile mikrobiyal N ve C arasında negatif, N konsantrasyonu ile toplam N ve engosterol arasında pozitif bir ilişki bulunmuştur. Toplam mineralizasyon oranları ile toplam N konsantrasyonu arasında hiçbir ilişki belirlenmemiştir. Halbuki net mineralizasyon oranları hem 1999’ da hem de 2000’ de peatdeki toplam N konsantrasyonu ile önemli derecede pozitif bir ilişki göstermiştir (Potila, ve Sarjala, 2004).

Alt katmanlardaki mikrobiyal aktivite ve popülasyonlarının bilinmesi, doğal ve sentetik organiklerin dönüşümü ve geriye kazanımını anlamada önemlidir. Bu konuda yapılan bir çalışmada toprak örnekleri iki farklı toprak profilinden alınmıştır: yüzey (0-30 cm: siltli killi tın ve tınlı kum), 1-1,3 m (orta derinlik), 2,7-3 m (derin: kil) ve 3,9-4,2 m (derin: kum) katmanlardan alınan toprak örnekleri ekstrakte edilmiştir. Toprağın biyotik (mikrobiyal popülasyon, mikrobiyal biyokütle ve enzim aktivitesi) ve abiyotik (pH, organik C, tekstür, EC) özellikleri belirlenmiştir. Bakteri popülasyonu, mikrobiyal biyokütle C ve ekstrakte edilebilir DNA miktsrı derinlik ile azalmıştır. Direkt mikroskobik sayım en hassas sayım metodu olup bakteri sayılarını 37 ile 422 (koloni) arasında değişmiştir. Bakteri popülasyonları mikrobiyal C ölçümleriyle de belirlenmiş ve direkt sayımlarla karşılaştırılmıştır. Bakterilerin yüksek sayıları alt toprakta (5,6x108 kumlu, 4,5x108 kil) kaydedilse de, bu yüzey toprağının sadece % 4,7 - % 17’ sine

eşdeğer olarak belirlenmiştir. Enzimatik aktiviteler (arylsulfataz, B-glukosidaz, fosfomonoesteraz, üreaz ve dehidragenaz) derinlikle azalmıştır. Enzim aktiviteleri (killi toprakta üreaz aktivitesi ve kumlu toprakta fosfataz aktivitesi) ve bakteri popülasyonu arasında güçlü pozitif korelasyon (r>0.95) görülmüştür. Güçlü pozitif korelasyon aynı zamanda enzim aktivitesi ile organik madde arasında bulunmuştur (Taylor ve ark., 2002).

Yapılan bir çalışmada, Güney Batı İngiltere’de uzun zamandır doğal çayır alanı olarak kullanılan killi tın ve kumlu tın topraklara üre uygulanmıştır. Su ile üre uygulanan killi tın toprakta mikrobiyal biyokütle C ve N içeriği % 20 civarında artmıştır. Fakat ürenin özel bir etkisi olmamıştır. Üre ancak <50 %’ lik bir artışa neden olmuş ve ortalama artış sıvı sığır gübresinde (30,8 mg CO2 m-2 min-1) yapay bir üreden (20,1 mg CO2 m-2 min-1)

daha yüksek bulunmuştur. Üre uygulamasını takiben nitrik ve nitrous oksit salınımları yüksek (0,36 mg NO-N ve 29 mg N2O-N m-2 min-1) fakat kısa süreliydi (<40 gün).

Toprak mikrobiyal biyokütlesindeki kalitatif değişimler biyokütle büyüklüğüyle ilişkili bulunmamıştır. (Lowell ve Jarwis, 1996)

Akifer ve alt toprağın denitrifikasyon potansiyeli topraktan N’un uzaklaşması ve taşınımı için önemli bir değer olarak tanımlanmıştır. Yapılan bir denemede, toprak işlemenin bir sonucu olarak denitrifikasyon bakterilerinin toprak altında dağılımı ve aktiviteleri üzerine değişik çalışmalar yapılmıştır. Denitrifikasyonla birlikte denitrifikasyon bakterilerinin miktarı hakkında bilgi edinmek amacıyla (siltli tın) mera ve işlenmiş toprak profilinde denitrifikasyon kapasiteleri N ve N+C ilave edilerek incelenmiştir. Denitrifikasyon enzim aktivitesi yüzey toprağından alt katmanlara doğru ölçülmüştür. İşlenmiş toprakta NO3 konsantrasyonu, denitrifikasyon bakterisi

populasyonu ve denitrifikasyon potansiyeli işlenmemiş toprağa göre önemli derecede yüksek bulunmuştur. Denitrifikasyon bakterileri vadoz bölgede en düşük miktarda gözlemlenmiştir. C ilavesi vadoz bölgede denitrifikasyonu artırsa da, işlenmiş toprak profilde etki daha sınırlı olmuştur. Çalışma N girişinin arttığını göstermiştir. Böylece toprak işleme ile toprağın vadoz bölgelerinde denitrifikasyon bakterisinin popülasyonunun ve denitrifikasyon potansiyelinin 50 yılda değiştiğini ortaya koymuştur (Sotomayer ve Rice, 1996).

3. MATERYAL

3.1. Arazinin Tanımı

Denemelerimiz Amasya - Suluova’ da hayvansal kompost ve Tokat - Taşlıçiftlik’ te biyogaz atık denemeleri olmak üzere iki farklı lokasyonda yürütülmüştür.

3.1.1. Amasya - Suluova

3.1.1.1. Coğrafi Konumu ve İklimi

Orta Karadeniz Bölgesi'nin iç kısmında yer alan Suluova, Amasya'nın 25 kilometre batısında kalır. İlçe yüzölçümü 465,858 dekar, denizden yüksekliği 510 metre' dir. Suluova'nın üç tarafı yüksek olmayan dağlarla çevrilidir. Akdağ ilçenin en yüksek dağı olup, yüksekliği 2064 metredir. Suluova'nın batısı Merzifon Ovası ile bağlantılıdır. Tersakan, ilçenin en önemli akarsuyudur. Kaynağı Lâdik gölüdür. Suluova'ya Eski Çeltek' ten girer ve Suluova Ovasında sağa doğru bir yay çizerek, Amasya’da Yeşilırmak ile birleşir. Yedikır mevkiinde bulunan Yedikır Göleti, Tersakan 'dan 7,5 kilometre mesafede büyük bir kanalla su taşınarak inşa edilmiş 60 milyon m3

hacimli, çevrenin en büyük sulama barajıdır (Anonim, 1991)

İlçede yillik ortalama sıcaklık 12,8 °C olup, en düşük ortalama sıcaklık, Ocak ayında 2,5 °C, en yüksek ortalama sıcaklık ise Ağustos ayında 22,6 °C dir. Yıllık ortalama 372,4 mm yağış alan Suluova’da en fazla yağış 48,0 mm ile Nisan, en düşük yağış ise 11,4 mm ile Ağustos ayında görülmektedir. İlçede yıllık yağışların mevsimlere göre dağılımına bakıldığında, yağışların % 33,7’ si ilkbaharda düşerken, en az yağış alan mevsimin (% 16,8) yaz mevsimi olduğu görülmektedir (Anonim, 1991)

3.1.1.2. Toprak Özellikleri

İlçe sınırları dahilinde en geniş yayılım alanına sahip olan topraklar kahverengi topraklar olarak görülmektedir. Suluova’nın güneyinde ve doğusunda yer alan engebeli sahalarda Merzifon depresyonunu Tersakan Çayı Vadisinden ayıran eşik arazisi, kahverengi toprakların yayılış alanlarıdır. Kahverengi topraklar aynı zamanda orman tahribinin yüksek olduğu, yüksek eğime bağlı olarak da ilçede erozyonun en şiddetli olarak görüldüğü topraklar olarak dikkati çeker. İlçenin ikinci derecede yaygın toprak

grubunu alüviyal topraklar oluşturur. Büyük bir bölümü 1950’li yıllara kadar drene edilmemiş olan, genellikle sazlıklarla kaplı bataklıklardan teşekkül eden alüviyal topraklar, drenaj çalışmaları sonucunda bugün sadece Amasya’nın değil, ülkemizin güzide tarım sahalarından birini oluşturmaktadır. İlçe merkezinin güneyine doğru genişleyen ve doğuya doğru Tersakan Çayı vadisi boyunca uzanan alüviyal topraklar, Halosen döneminde oluşan genç oluşuklardır (Erentöz, 1962).

3.1.2. Tokat - Taşlıçiftlik

3.1.2.1. Coğrafi Konumu ve İklimi

Çalışma alanı, Tokat kent merkezinden yaklaşık 7-8 km uzağında ve batısında bulunan Gaziosmanpaşa Üniversitesi Taşlıçiftlik kampüsü alanıdır (Şekil 1). Tokat ili, Orta Karadeniz bölgesi ile İç Anadolu bölgesi arasında geçiş iklimine sahip deniz seviyesinden ortalama yüksekliği 650 m’ dir.

Taşlıçiftlik Tokat il merkezine bağlı, merkeze yaklaşık 11 km uzaklıkta bulunmaktadır. Tokat ili Karadeniz kıyısı ile İç Anadolu arasında geçit alanı durumunda olup, her iki bölgenin iklim özelliklerini taşımaktadır.

3.1.2.2. Toprak Özellikleri

Tokat ilinin bir geçit bölgesi olduğu göz önüne alındığında değişik topoğrafyası, iklim ve jeolojik yapı farklılıkları ile vejetasyondaki çeşitlilik, değişik özelliklere sahip toprakların oluşumuna neden olmuştur (Durak, 1986). İl topraklarının 59 508 ha’ı alüviyal topraklar, 228 ha’ı hidromorfik topraklar, 32 439 ha’ı kolivyal topraklar, 38 ha’ı kırmızı-sarı podzolik topraklar, 4 615 ha’ı gri-kahverengi podzolik topraklar, 617 269 ha’ı kahverengi orman toprakları, 125 869 ha’ı kireçsiz kahverengi orman toprakları 81 625 ha’ı kestane rengi topraklar ve 10 329 ha’ı kahverengi topraklardan oluşmaktadır (Anonim, 1997).

İlde taban arazilerinin çoğunluğunda tarım yapılmakta olup, akarsu yakınlarında ve çukur alanlarda depolanan materyaller üzerinde oluşan topraklarda taban suyunun yüksek olması nedeniyle çayır bitkileri gelişme göstermemiştir. Eğimi % 0-2 arasında olan bu alanlarda erezyon yoktur. Taban arazilerde oluşmuş topraklar genellikle

kuvarternere ait olup, akarsular tarafından taşınıp depolanan genç materyaller üzerinde oluşmuş alüviyal topraklardır. Bu topraklar genellikle çok geniş su toplama havzalarından taşınan sedimentlerden oluştuklarından sertleşmemiş materyallerdir. Taban araziler Yeşilırmak, Kelkit, Çekerek ırmaklarının su yolu havzalarında yayılım göstermektedir. Farklı yörelerden taşınıp getirilen alüviyal topraklar karışık fiziksel, kimyasal ve minerolojik bileşime sahiptirler. Tane büyüklük dağılımları, taşındıkları yörelerdeki fizyografik ünitelere göre farklılık göstermektedir. Bu topraklarda toprak oluş süreçlerinin etkisinin fazla olmadığı ve yeterli zaman geçmediği için horizon farklılıkları oluşmamıştır (Durak, 1986).

Tokat ili topraklarının çoğu orta tekstürlüdür (Durak, 1986). Tarım topraklarının % 0,3'ü kum, % 17,6’sı tın , % 62,4’ü killi tın % 18, 7’si ise kil ve % 1’i ise ağır kil bünyeye sahiptir. Bu dağılım ilde tarım için uygun toprak varlığını göstermektedir (Tetik ve Oğuz, 2004).

Bölgede toprak reaksiyonları nötr ve hafif alkalindir (pH 7,8-6,50) ve tuz içerikleri düşüktür (Durak, 1986). Yöre topraklarının % 0,3’ü orta derecede asit, % 2,1’i hafif asit, %74,1’i hafif alkali, % 22,9’u kuvvetli alkali olarak belirlenmiştir (Tetik ve Oğuz, 2004). Drenajı bozuk alanlarda arazinin düz ve taban suyunun yüksek olması nedeniyle tuzların üst topraktan yıkanmaması, yukarı arazilerden tuzların yıkanarak düzlüklerin çukur kısımlarında birikmesi, düşük kalitede sulama suyu kullanılması gibi nedenlerle tuzluluk sorunu bulunmaktadır (Anonim, 1997).

İlde kireç düzeyinde ana materyale bağlı olarak değişiklikler görülmekte olup, % 11-41 arasındadır. Yağışın yetersiz olması nedeniyle kirecin yıkanarak profilden tamamen kaybı söz konusu değildir (Durak, 1986). Yöre toprakları ağırlıklı olarak orta kireçlidir. Topraklarda kireç içeriği % 15’i aştığında fazla kireç bitkisel üretimi sınırlamaktadır. Yapılan bir çalışmaya göre yöre topraklarının % 28,5’inde kireç içeriği % 15’den fazla bulunmuştur (Tetik ve Oğuz, 2004).

İl, İç Anadolu Bölgesi ile Karadeniz Bölgesi arasında geçit kuşağında yer aldığından, bu alandaki toprakların organik madde içerikleri orta ve yüksek düzeyde olup % 1,16-4,25 arasında değişmektedir. Organik madde yönünden en zengin toprakların orman örtüsü altında, en düşük değerli toprakların ise genç alüviyal depozitler üzerinde oluştuğu

görülmektedir. Yine kireç içeriğinin fazla olduğu topraklarda ana materyalin kireç taşı, düşük olan topraklarda ise yeşil şist olduğu gözlenmektedir (Durak, 1986). Tarım topraklarının büyük bir kısmı (% 29,79) organik madde yönünden fakir olup, organik madde içeriklerinin düşük olduğu belirlenen bu bölgelerde azotlu gübrelere gereksinim vardır (Tetik ve Oğuz, 2004). Ülkemizin jeolojik yapısı ve iklim durumu, topraklarda fazla miktarda potasyum birikmesine neden olmaktadır (Durak, 1986; Tetik ve Oğuz, 2004).

3.2. METOD

3.2.1. Deneme Deseni ve Toprak Örneklerinin Alınması

Bu çalışmada aerobik ve anaerobik ayrıştırma yöntemleriyle elde edilmiş olan atıkların yeniden toprağa kazanımı sağlanarak sılajlık mısır, yonca ve macar fiğ–arpa yetiştirilen topraklarda toprakların fiziksel, biyolojik ve kimyasal özellikleri üzerine etkileri üç tekerrürlü olarak kurulan denemelerle belirlenmiştir. Kompost denemeleri Amasya Suluova’da kurulmuştur. (Şekil 3.1) Bu çalışmada kontrol parseliyle birlikte üç farklı doz (2, 4 ve 6 ton/ha) uygulanmıştır. Amasya Suluova’daki toplam parsel sayısı (4x3x3=36 parsel). Aynı deneme deseni biyogaz atıkları için üniversitemiz deneme alanında da yapılmıştır. Her iki deneme alanında kurulan toplam parsel sayısı 72 dir. Bu dozlar parsellere tesadüf blokları deneme desenine göre uygulanmıştır. Toprak örnekleri ilkbahar ve sonbaharda (0-15), (15-30), (30-60) ve (60-90) cm derinlilerinden burgu ile alınmış ve alınan örneklerin bir kısmı mikrobiyolojik analiz anına kadar soğutucularda muhafaza edilmiştir. Alınan örnekler elendikten sonra gerekli analizler yapılmıştır. Bir kısmı ise fiziksel ve kimyasal analizler için kurutularak elekten geçirilmiştir.

Şekil 3.1. Amasya - Suluova ve Toka– Taşlıçiftlik’ te kurulan deneme parselleri deseni.

Bu çalışmada deneme parsellerinden alınan toprakların toprak nemi, tekstür, kuru hacim ağırlığı, pH, EC, kireç içerikleri, organik madde, KDK, inorganik N, toplam N ve

alınabilir P, organik C, mikrobiyal biokütle, aerobik ve anaerobik bakteri popilasyonları gibi fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik toprak özellikleri belirlenmiştir.

3.2.2. Fiziksel Toprak Analizleri

Çalışmada yapılan ölçümlerin fırın kuru toprak ağırlığına göre ifade edilmesi için alınan örnekler 2 mm elekten geçtikten sonra etüvde kurutularak nem içerikleri belirlenmiştir. Toprakların tekstürleri Bouyocous hidrometre yöntemi ile belirlenmiştir (Bouyocous, 1951). Bu yönteme göre, 40 gr toprak örneği alınarak 100 ml %10’luk sodyumhegzametafosfat ve 250 ml saf su ilave edilerek disperse olması için bir gece bekletilmiş. Mikserde 5 dakika karıştırıldıktan sonra tekstür silindirlerine konarak hidrometre içinde iken saf su ile 1130 ml’ye tamamlanmış ve karıştırıcı ile süspansiyon homojen bir hal alıncaya kadar karıştırılmıştır. Daha sonra 40’ıncı saniye ve ikinci saat hidometre okumaları alınıp sıcaklıklar ölçülerek hesaplama yapılmıştır.

Toprakların kuru hacim ağırlığı, 100 cm3

hacme sahip çakma silindirleri kullanarak belirlenmiştir. Alınan örnekler 105 ºC deki etüvde 48 saat bekletilerek toprağın hacim ağırlığı bulunmuştur (Blake ve Hartge, 1986).

3.2.3. Kimyasal Toprak Analizleri

Toprak reaksiyonu (pH) ve eletriki kondüktivite (EC), 1:2.5 toprak: su (w:v) karışımında belirlenmiştir (Richards, 1954). Havada kurutulmuş ve 2 mm’lik ince elekten elenmiş 10 gr toprak örneği 50 ml kapasiteli bir behere konur ve üzerine 25 ml saf su ilave edilmiştir. Bu karışım iyice karıştırıldıktan sonra pH ve EC’si pH metre ile okunmuştur.

Toprakların kireç içeriği 0,5 gr toprak örneği alınarak Scheibler kalsimetresinde karbondioksit çıkış hacmine göre kireç içeriği belirlenmiştir (Çağlar, 1949).

Organik madde Walkley- Black metodu ile belirlenmiştir. Buna göre, 0,5 gr toprak örnekleri 500 ml’lik erlenmayerlere konularak üzerlerine 10 ml 1 N K2Cr2O7 (potasyum

30 dakika bekletildikten sonra 200 ml saf su ile 3-4 damla o-fenontrolin kompleks indikatörü katılarak FeSO4.H2O (demirsülfatheptahidrat) çözeltisiyle ortamın rengi

maviden kırmızıya dönene kadar titre edilerek belirlenmiştir (Tüzüner, 1990).

Toprakların katyon değişim kapasitesi 1 N sodyum asetat ve amonyum asetat çözeltileri kullanılarak belirlenmiştir. Bu yöntemde 4gr toprak örneği alınarak santrifüj tüpüne konulmuştur. Üzerine 33 ml sodyum asetat ilave edilerek 5dk çalkalanmış ve santrifüj yapılarak sodyum asetat dökülmüştür. Bu işlem 3 kez tekrarlanmıştır. Daha sonra aynı şekilde 33 ml etil alkol ilave edilerek örneklerdeki fazla amonyum asetatlar uzaklaştırılmıştır. Bu işlemde 3 kez tekrarlanmıştır. En son işlemde ise 33 ml amonyum asetat ilave edilerek 5dk çalkalanıp santrifüj edilmiştir. Bu işlemde üç kez tekrarlanmıştır. Bu işlemlerin sonunda da elde edilen amonyum asetat süzülerek flame fotometrede okunmuştur.

Toprak örneklerindeki inorganik N’lar (NO3- ve NH4+) 1 M KCl çözeltisiyle ekstrakte

edilerek destilasyonla belirlenmiştir. Toplam organik C ve N miktarını elementel analiz cihazı yardımıyla belirlenmiştir.

Toprak örneklerinin fosfor içeriği Olsen yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. 5 gr toprak 250 ml’lik erlenmayer içerisine konulmuştur. Üzerine renk dönüşümü olması için 1 ölçek karbon blackte (kömür tozu ilave edilmiş ve üzerine 100 ml ektraksiyon çözeltisi ilave edilmiştir. 30 dk çalkalanır ve vatman 40 filtre kağıdından süzülmüştür. Elde edilen süzükten 5 ml alınmış 25 ml balon joje içerisine konulmuştur. Üzerine 1ml sülfürik asit ilave edilmiştir. 20 ml olacak şekilde saf su eklenmiştir. Renk dönüşümünü görmek için üzerine 4ml askorbik asit ilave edilmiş, daha sonra spektro fotometre aletinde okuması yapılmıştır (Olsen ve ark., 1954).

3.2.4. Mikrobiyolojik Toprak Analizleri

Mikrobial biokütle fümigasyon, inkübasyon metoduyla belirlenmiştir (Horwath ve Paul, 1994). Bu yöntemde erlenmayerler içerisine 20 gr toprak örneği tartılarak erlenmayerler ağzı açık olarak içerisinde kloroform (CHCl3) bulunan desikatöre

yerleştirildi. Desikatör çeker ocak altında vakum edilerek 24 saat fümigasyon işlemine tabii tutuldu. Bu sürenin sonunda kloroform desikatör içerisinden alınarak desikatör bir

vakuma bağlandı ve toprak gözenekleri içerisindeki CHCl3 buharı bir kaç kez yapılan

vakumla tamamen uzaklaştırıldı. Bu fümigasyon örneklerine paralel olarak bir de fümüge edilmemiş toprak örnekleri kontrol olarak hazırlanmıştır. Bu işlemlerin sonunda örnekler, içerisinde NaOH bulunan konserve kavanozlarına yerleştirilerek 10 gün süreyle 25 o_{C’de inkübe edilmiş ve CO}

2 miktarı geri titrasyon yöntemiyle belirlenmiştir.

Bu fümige edilmiş ve fümige edilmemiş örnekler arasındaki fark mikrobial biomas C’u vermiştir.

Topraktaki anaerobik bakteri populasyonunu belirlemek için en yüksek olasılık tekniği kullanılmıştır (Tiedje, 1982). Bu yöntemde besi yeri litrede 17 gr Tryptic Soy Broth ve 0.5 gr KNO3 kapsayacak şekilde hazırlanmıştır. Bu besi yerinden 16 ml alınarak test

tüplerine yerleştirilmiş ve 20 dakika 121 o

C ve 17 psi de otoklav işlemine tabii tutulmuştur. 10 gr taze toprak örneği içerisinde 90 ml % 0.85 steril NaCl çözeltisi bulunan serum şişelerine konarak üzerine 2 damla Tween 80 ilave edilip 2 dakika boyunca çalkalanmıştır. Bu karışımdan 1 ml alınarak 10-9

kadar bir dizi seyreltme işlemi yapılmıştır. Bu seyreltmelerden 0.1 ml alınarak besi yerlerine inekülasyon yapılmıştır. İnoküle edilmiş olan besi yerleri 25 o_{C sıcaklıkta iki hafta boyunca inkübasyona tabii}

tutulmuştur. İnkübasyonun sonunda besi yerlerinden 0.1 ml alınarak spot plate üzerine konarak üzerine içerisinde 0.2 gr diphenylamine içeren 100 ml H2SO4 indikatör

çözeltisinden bir kaç damla damlatılarak nitratın varlığı ve yokluğu belirlenmiştir. İndikatör damlatıldığında rengin oluşmaması nitratın olmadığını ve anaerobik bakterilerin varlığına işaret etmektedir. Denitrifikasyon bakterilerinin sayısı en yüksek olasılık tekniği kullanılarak belirlenmiştir (Alexander, 1982).

Aerobik bakteri popülasyonu standart petri sayım tekniği kullanılarak belirlenmiştir (Wollum, 1982). 10 gr taze toprak örneği içerisinde 95 ml % 0.1 sodium pyrophosphate (Na4P2O7. 10 H2O; pH 7) çözeltisi bulunan serum şişesine konularak üzerine 2 damla

Tween 80 damlatılmıştır. Bu karışım bir dakika boyunca çalkalanarak bakterilerin toprak yüzeyinden çözeltiye geçmeleri sağlanmıştır. Bir dizi seyreltme işlemi yapılarak Peptone-tryptone-yeast-glucose (PTYG) agar üzerine inokülasyon yapılmıştır. Ekim yapılmış olan petri kapları 25 o

C 7 gün boyunca inkübasyona tabii tutulmuştur. Bu sürenin sonunda koloniler sayılarak kuru toprak ağırlığına göre ifade edilmiştir.

18

4. BULGULAR VE TARTIŞMA

4.1. Hayvansal Kompost Denemesi

Hayvansal kompostun üç farklı dozunun mısır, yonca ve macar fiğ - arpa yetiştirilen topraklarda toprakların bazı fiziksel kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerine olan etkisi belirlenmiştir. Hayvansal kompost denemesinin kurulduğu toprağın tanecik dağılımı ve tekstür sınıfları Çizelge 4.1. de verilmiştir. Toprak tekstürü yüzeyden alt katmanlara kadar kil tekstür sınıfında yer almaktadır. Mısır ve yonca yetiştirilen topraklarda hayvansal kompostun toprak nem değerleri üzerine etkisi Çizelge 4.2. de verilmiştir. Toprak nem değerleri kompostun artan dozuna paralel olarak artış göstermiştir. En yüksek nem değerleri 4 ve 6 ton/da uygulamalarında ölçülmüştür. Bu durum organik maddenin su depolama kapasitesinin yüksek olmasının bir sonucudur. Organik madde gözenekli bir yapıya sahip olduğundan fazla miktarda suyu absorbe etme özelliğine sahiptir. Denemenin birinci ve ikinci yılları arasındaki oluşan farklılıklar sulama ve yağış miktarındaki değişimden kaynaklanmaktadır. Mısır ve yonca yetiştirilen toprakların nem değerleri karşılaştırıldığında, her iki deneme alanına da eşit miktarda sulama yapılmasına rağmen yonca yetiştirilen toprakların daha yüksek nem değerine sahip olduğu görülmektedir. Bu durum yonca bitkisinin toprak yüzeyini bir malç tabakası gibi kaplamasından dolayı evapotranprasyonla su kaybının azalması ve bitkilerin su tüketim miktarlarının farklı olmasından kaynaklanmaktadır.

Çizelge 4.1. Amasya – Suluova’ da hayvansal kompost deneme alanı topraklarının kum, kil ve silt dağılımı ve tekstür sınıfları.

Derinlik cm Kum % Silt % Kil % Tekstür sınıfı 0-15 25,9 (1,6)* 24,83 (1,6) 49,3 (0,0) Kil 15-30 28,0 (0,6) 27,95 (1,0) 47,4 (0,6) Kil 30-60 24,0 (0,7) 27,95 (1,4) 48,1 (0,7) Kil 60-90 25,3 (0,0) 27,33 (0,6) 47,4 (0,6) Kil

Çizelge 4.2. Amasya – Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan yonca ve mısır deneme alanlarında toprakların nem değerleri.

Gübre dozu (ton da-1) Derinlik Mısır (Ağırlıkça % nem) 1.yıl 2. yıl Yonca (Ağırlıkça % nem) 1.yıl 2. yıl 0 (0-15) 17,06 (0,2)* 15,04 (0,5) 25,70 (0,8) 25,16 (0.7) (15-30) 17,37(0,5) 15,16 (0.7) 24,34 (1,1) 24,81 (0,9) (30-60) 17,54(0,9) 15,38(0,6) 21,02 (0,3) 20.65 (0,8) (60-90) 14,97(1,4) 12,53(0,9) 19,01 (1,9) 19,15 (1,1) 2 (0-15) 18,31(1,3) 17,61(0.8) 25,20 (2,0) 25,82 (1,2) (15-30) 18,75(1,5) 18,02(1,1) 22,10 (1,8) 21,93 (1,2) (30-60) 18,29(1,9) 17.75 (1,3) 19,37 (0,9) 19,83 (0,6) (60-90) 15,44(0,2) 14,78(0.9) 18,20 (1,8) 17,62 (1.3) 4 (0-15) 19,47(0,6) 18,46 (0.4) 25,73 (1,1) 26,40 (1.3) (15-30) 21,49(2,4) 19,84 (1,5) 25,45 (1,1) 25,84 (1,0) (30-60) 17,03(2,7) 18,80(1,8) 22,49 (0,6) 21,78 (0.9) (60-90) 17,78(1,4) 17,91(1,1) 17,14 (0,9) 18,23 (1,7) 6 (0-15) 21,94(0,8) 20,71 (0.6) 26,27 (1,1) 27,03 (0,8) (15-30) 22,94(2,0) 21,77 (1,5) 25,15 (1,1) 26,05 (1,3) (30-60) 21,13(1,0) 20,94 (1.3) 23,42 (0,7) 22,65 (1,1) (60-90) 21,52(4,0) 20,78(2,1) 19,76 (1,2) 19,73 (0,9) *ortalama değer ve standart hata.

Hayvansal kompost uygulanan deneme alanının CaCO3 içerikleri Çizelge 4.3’de

görüldüğü gibi yüzeyden alt katmanlara doğru artış göstermiştir. Bu durum kirecin üst katmalardan aşağıya doğru sulama suyuyla yıkanmasının ve derinlik arttıkça anamateryale yaklaşmanın bir sonucudur. Çizelgede görüldüğü üzere toprakların kireç içerikleri % 15 ile % 20 arasında değişim göstermektedir.

Çizelge 4.3. Amasya – Suluova’ da hayvansal kompost deneme alanı topraklarının farklı doz gübre uygulamalarında kireç içerikleri

*ortalama değer ve standart hata.

Mısır ve yonca yetiştirilen toprakların reaksiyon değerleri Çizelge 4.4 ve 4.5. de verilmiştir. Mısır deneme alanının toprak pH değerleri 8,0 ile 8,4 arasında değişim göstermiştir. Denemenin ilk yılında gübre dozları arasında önemli bir farklılık oluşmazken, ikinci yılda 4 ve 6 ton/da uygulamasında yüzey toprak pH’sında (pH < 8) önemli bir düşüş gözlenmiştir. Yonca denemesinde toprak pH değeri daha fazla düşüş göstermiştir. Bu durum yonca bitkisinin ve hayvansal kompostun ortak etkisinin bir sonucudur. Hayvansal gübrelerin pH 7 civarında tamponlama göstermesinin bir sonucudur. Yapılan bir çalışma kireçli ve yüksek pH’lı bir toprağa uygulanan kanalizasyon atıkları ve kompostlaştırılmış materyallerin toprak pH’sını düşürdüğünü ortaya koymuştur (Usman ve ark., 2004).

Gübre Dozu (ton da-1) Derinlik CaCO3 (%) 0 (0-15) 16,73 (1,1) (15-30) 18,31 (0,6) (30-60) 18,43 (0,5) (60-90) 20,02 (0,2) 2 (0-15) 16,00 (0,4) (15-30) 18,43 (0,2) (30-60) 18,79 (0,7) (60-90) 20,37 (1,5) 4 (0-15) 16,85 (0,5) (15-30) 16,73 (0,8) (30-60) 18,67 (1,3) (60-90) 18,31 (1,4) 6 (0-15) 17,22 (0,2) (15-30) 17,46 (0,6) (30-60) 17,82 (0,6) (60-90) 19,52 (0,6)

Çizelge 4.4. Amasya – Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan mısır denemesinde toprak pH değerleri. Gübre dozu (ton da-1) Derinlik cm pH 1.yıl 2.yıl 0 (0-15) 8,10 (0,0)* 8,0 (0,0) (15-30) 8,12 (0,0) 8,04 (0,0) (30-60) 8,17 (0,0) 8,12 (0,0) (60-90) 8,06 (0,1) 8,09 (0,1) 2 (0-15) 8,50 (0,1) 8,04 (0,0) (15-30) 8,23 (0,1) 8,01(0,1) (30-60) 8,05 (0,0) 8,08 (0,0) (60-90) 8,38 (0,1) 8,22 (0,1) 4 (0-15) 8,24 (0,1) 7,98 (0,1) (15-30) 8,31 (0,0) 8,28 (0,0) (30-60) 8,39 (0,1) 8,05 (0,0) (60-90) 8,35 (0,1) 8,29 (0,0) 6 (0-15) 8,24 (0,0) 7,95 (0,1) (15-30) 8,25 (0,0) 8,10 (0,1) (30-60) 8,27 (0,0) 8,12 (0,1) (60-90) 8,44 (0,0) 8,24 (0,0)

Çizelge 4.5. Amasya – Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan yonca denemesinde toprak pH değerleri. Gübre dozu (ton da-1) Derinlik pH 1.yıl 2. yıl 0 (0-15) 8,17 (0,0)* 8,13 (0,0) (15-30) 8,24 (0,0) 8,15 (0,0) (30-60) 8,33 (0,0) 8,24 (0,1) (60-90) 8,40 (0,0) 8,35 (0,0) 2 (0-15) 8,19 (0,0) 7,85 (0,0) (15-30) 8,28 (0,0) 7,75 (0,1) (30-60) 8,28 (0,1) 8,12 (0,0) (60-90) 8,32 (0,0) 8,18 (0,0) 4 (0-15) 8,22 (0,0) 7,83 (0,1) (15-30) 8,20 (0,0) 7,91 (0,1) (30-60) 8,29 (0,1) 8,11 (0,0) (60-90) 8,33 (0,0) 8,09 (0,0) 6 (0-15) 8,22 (0,0) 7,93 (0,1) (15-30) 8,18 (0,1) 7,85 (0,1) (30-60) 8,27 (0,0) 8,11 (0,0) (60-90) 8,34 (0,0) 8,18 (0,0)

*ortalama değer ve standart hata.

Toprakların tuzluluk değerleri Çizelge 4.6 ve 4.7 de verilmiştir. Bulunan bu değerler kompost uygulamasının birinci yılında toprakların EC değerlerinde önemli bir değişme olmadığını göstermektedir. Toprakların tuzluluk değerleri kontrol parseliyle aynı bulunmuştur. Fakat yüzeyde bulunan tuzların sulama suyuyla birlikte alt katmanlara doğru hareket ettiği mısır ve yonca denemesinde ve bütün gübre dozlarında görülmektedir. Denemenin ikinci yılında toprak tuzluluk değerleri özellikle 4 ve 6 ton/da uygulamalarında bir miktar artış göstermiştir fakat ortaya çıkan bu artış tuzluluk problemi oluşturacak düzeyde değildir. Usman ve ark. (2004) kanalizasyon atıklarının organik komposta göre toprağı daha fazla tuzlulaştırdığını belirlemiştir. En yüksek EC değerleri mısır denemesinde belirlenmiştir. Bu durum mısır denemesinde

evaporasyonun yüksek olmasının bir sonucudur. Topraklar mevcut haliyle orta tuzlu topraklar sınıfındadır.

Çizelge 4.6. Amasya – Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan mısır denemesinde toprak EC değerleri. Gübre dozu (ton da-1) Derinlik EC (µS/cm) 1.yıl 2. yıl 0 (0-15) 348,67 (8,7)* 365,67 (4,8) (15-30) 370,67 (15,6) 368,00 (16,2) (30-60) 370,67 (29,6) 342,33 (7,9) (60-90) 349,67 (37,8) 315,32 (16,2) 2 (0-15) 314,00 (30,6) 372,33 (11,1) (15-30) 346,67 (30,9) 346,01 (24,7) (30-60) 358,33 (21,7) 366,35 (23,8) (60-90) 351,67 (15,5) 328,15 (14,2) 4 (0-15) 344,33 (11,6) 375,00 (3,3) (15-30) 346,67 (26,3) 379,06 (19,6) (30-60) 346,33 (26,0) 365,10 (9,6) (60-90) 331,67 (24,4) 309,23 (28,9) 6 (0-15) 332,00 (6,2) 337,02 (11,6) (15-30) 315,67 (13,5) 366,30 (13,8) (30-60) 327,67 (41,2) 359,38 (11,7) (60-90) 345,33 (67,8) 310,20 (14,5) *ortalama değer ve standart hata.

Çizelge 4.7. Amasya – Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan yonca denemesinde toprak EC değerleri. Gübre dozu (ton da-1) Derinlik EC (µS/cm) 1.yıl 2. yıl 0 (0-15) 317,00 (22,3)* 322,14 (13,2) (15-30) 331,67 (25,1) 334,83 (22,1) (30-60) 303,00 (5,5) 310,00 (15,0) (60-90) 370,00 (29,5) 375,00 (23.0) 2 (0-15) 327,33 (11.6) 333,77 (9,5) (15-30) 277,67 (8,8) 292 (11,0) (30-60) 325,00 (45,7) 331,17 (14,1) (60-90) 403,33 (71,0) 411,45 (43,9) 4 (0-15) 317,33 (14,7) 323,71 (12,6) (15-30) 307,00 (32,8) 310,14 (23,8) (30-60) 262,33 (20,0) 275,62 (18,7) (60-90) 324,33 (5,8) 320,73 (6,4) 6 (0-15) 326,67 (1,7) 323,67 (4,2) (15-30) 332,67 (48,1) 336,72 (27,7) (30-60) 308,33 (27,3) 305,45 (21,3) (60-90) 315,00 (10,1) 318,03 (13,0) *ortalama değer ve standart hata.

Mısır ve yonca denemesinde toprakların katyon değişim kapasiteleri Çizelge 4.8 ve 4.9 da verilmiştir. Yapılan ölçümler birinci yıl sonunda toprakların katyon değişim kapasitesinde önemli bir değişmenin olmadığını göstermektedir. Gübre dozundaki artışa paralel olarak katyon değişim kapasitesinde bir artış eğilimi gözlenmektedir. En yüksek KDK 4 ve 6 ton/da uygulamalarında görülmüş ve KDK yüzeyden alt katmanlara doğru azalmıştır. KDK kontrol ve 2 ton/da uygulamasında benzer olmuştur. Bu durum organik madde içeriğindeki artışın KDK’yı önemli miktarda artırmasının bir sonucudur. 4 ve 6 ton/da uygulaması toprakta organik madde içeriğini önemli miktarda artırdığından dolayı KDK özellikle ikinci yıl sonunda önemli oranda artmıştır. Golabi ve ark. (2007) erozyona maruz kalmış toprağa kompostlaştırılmış organik atık (hayvan gübresi, ağaç

talaşı ve balık atıklarından oluşan) uygulamışlar ve bu atığın toprağın fiziksel yapısını iyileştirerek KDK’yı artırdığını ortaya koymuşlardır. Benzer sonuçlar bu çalışmada da bulunmuştur. Afrika kıtasında yapılan bir çalışmada demir oksitlerin başat olduğu bir toprakta hektara 10 ton hayvansal kompost uygulanarak darı yetiştirilmiş ve toprak pH ve KDK da önemli bir artış gözlemlenmiştir (Abdel-Rahman, 2009). Demir oksitli toprakların KDK’sı düşük olduğu için organik madde ilavesi KDK da bir artışa neden olmuştur. Organik ve inorganik gübrelerin verim üzerine etkisi konusunda yapılan bir çalışmada organik ve inorganik gübrelerin birlikte uygulandığı denemelerde yüksek verim elde edilmiş ve kompostun mineral N’li gübrelerle birlikte verilmesi önerilmiştir (Svensson ve ark., 2004).

Çizelge 4.8. Amasya – Suluova’ da hayvansal kompost uygulanan mısır denemesinde toprak KDK’ sı değerleri. Gübre dozu (ton da-1) Derinlik KDK (meq/100 g toprak) 1.yıl 2. yıl 0 (0-15) 28,19 (0,6)* 27,14 (0,9) (15-30) 26,02 (3,6) 26,11 (2,5) (30-60) 29,30 (1.3) 28,34 (1,6) (60-90) 22,33 (4,3) 22,04 (2,7) 2 (0-15) 26,41 (4,0) 27,18 (3,6) (15-30) 30,69 (2,3) 33,43 (4,2) (30-60) 28,58 (0,7) 29,65 (2,2) (60-90) 28,72 (4,2) 29, 17 (3,9) 4 (0-15) 30,91 (3,7) 34,78 (4,7) (15-30) 31,92 (2,3) 33,17 (3,19) (30-60) 26,32 (2,5) 27,84 (2,7) (60-90) 27,72 (3,1) 27,64 (2,9) 6 (0-15) 35,32 (6,4) 37,73 (5,6) (15-30) 32,31 (1,7) 34,26 (1,9) (30-60) 30,20 (1,4) 33,26 (2,1) (60-90) 28,78 (0,7) 28,20 (0,5)