Ispanak (Spinacia oleracea. L.) bitkisinde biyokömürün kadmiyum toksisitesini önleme ve mineral element konsantrasyonları üzerine etkisi

Abstract

Çalışmada, biyokömürün ıspanak (Spinacia oleracea. L.) bitkisinde kadmiyum toksisitesini önleme ve mineral element konsantrasyonları üzerine olan etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tesadüf parselleri deneme desenine göre 3 kg toprak alan saksılarda sera koşullarında 3 tekerrürlü olarak yürütülen denemede, toprağa kadmiyum 0 mg kg-1 (kontrol), 25 mg kg-1, 50 mg kg-1 ve 100 mg kg-1 olacak şekilde CdSO4'tan, tavuk gübresinden elde edilen biyokömür ise, 0 g kg-1, 5 g kg-1 ve 10 g kg-1 dozlarında uygulanmış ve toprakla iyice karıştırılmıştır. Deneme sonunda ıspanak bitkisinin gelişimi üzerine uygulanan kadmiyum olumsuz etki göstermiş ve bitkinin toprak üstü aksamı ile kök kuru madde miktarı önemli oranda azalmıştır. Biyokömür uygulaması ise ıspanak bitkisinin toprak üstü aksam ve kök gelişimini olumlu yönde etkilemiş ve toprak üstü aksamı ile kök kuru madde miktarı önemli oranda artırmıştır. Ispanak bitkisinin toprak üstü aksam ve kök kadmiyum konsantrasyonları uygulanan kadmiyuma bağlı olarak artarken, uygulanan biyokömüre bağlı olarak azalmıştır. Kadmiyum uygulaması ıspanak bitkisi toprak üstü aksamının fosfor, potasyum, bakır, çinko, mangan ve bor konsantrasyonlarını azaltırken, kalsiyum ve magnezyum konsantrasyonlarını artırmıştır. Demir konsantrasyonunda ise artış ve azalışlara neden olmuştur. Kadmiyum uygulaması ıspanak bitkisi kökünün fosfor, potasyum, çinko ve mangan konsantrasyonlarını azaltırken, kalsiyum ve bakır konsantrasyonlarını artırmıştır. Biyokömür uygulaması ıspanak bitkisi toprak üstü aksamının mangan ve bor konsantrasyonlarını azaltırken, fosfor, potasyum ve çinko konsantrasyonlarını artırmıştır. Demir ve bakır konsantrasyonunda ise artış ve azalışlara neden olmuştur. Biyokömür uygulaması ıspanak bitkisi kökünün fosfor, potasyum ve çinko konsantrasyonlarını artırmıştır. Deneme sonunda biyokömürün ıspanak bitkisi üzerine olan olumsuz etkisini önemli oranda azalttığı belirlenmiştir.

This study was aimed to determine the effects of biochar on the alleviation of cadmium toxicity and mineral elements concentrations of spinach (Spinacia Oleracea. L.) plant. Under greenhouse conditions, a pot, containing 3 kg soils, experiment was conducted in a completely randomized design at four rates of cadmium 0 (control), 25, 50 and 100 mg Cd kg-1 with poultry manure derived biochar at three rates 0, 5 and 10 g biochar kg-1 soil in 3 replications and mixed carefully. The experiment results showed that cadmium treatments affect negatively the spinach plant growth and decreased significantly plant aerial parts and roots biomass dry matter, while biochar treatments have positive effects on spinach plant growth, and increased significantly plant aerial parts and root biomass dry matter weight. The spinach plant shoots and roots cadmium concentrations increased with increasing cadmium treatments and decreased by increasing biochar treatments. Cadmium treatments decreased spinach shoots phosphorus, potassium, copper, zinc, manganese and boron concentrations, while calcium, magnesium were increased, whereas its effect was inconsistent on shoots iron concentration. In addition, cadmium treatments decreased phosphorus, potassium, zinc and manganese concentrations in spinach plant roots while calcium and copper were increased. Biochar treatments decreased spinach shoots manganese and boron concentrations and increased phosphorus, potassium and zinc concentrations, while showing an inconsistent trend on shoots iron and copper concentrations. Spinach roots phosphorus, potassium and zinc concentrations were increased by biochar treatments At the end of this experiment, it is determined that poultry manure biochar alleviated cadmium toxicity on spinach plant.