Solucan Gübresi ve Çilekte Verim I
Solucan Gübresi ve Çilekte Verim I
Vermikompostun Tarla Çileğine Etkileri
I. Bölüm
Büyümeye ve Verime Olan Etkisi
N.Q. Arancon (a,*), C.A. Edwards (a), P. Bierman (b), C. Welch (c), J.D. Metzger (d)
(a) Soil Ecology Laboratory, 400 Aronoff Laboratory, Ohio State University, 318 W 12th Avenue, Columbus, OH 43210, USA
(b) Department of Soil, Water, and Climate, College of Agricultural, Food, and Environmental Sciences, University of Minnesota, 439 Borlaug Hall, 1991 Upper Buford Circle, St. Paul, MN 55108, USA
(c) The Ohio State University South Centers, Piketon, OH 45661, USA
(d) Department of Horticulture and Plant Sciences, The Ohio State University, 400 Aronoff Laboratory, 318 W 12th Avenue, Columbus, OH 43210, USA
Received 27 January 2003; received in revised form 27 October 2003; accepted 28 October 2003
Bioresource Technology 93 (2004) 145–153
Not (Savaş Gönen): Solucan gübresinin çilekte verim ve çilek dikimi yapılan toprakta meydana getirdiği değişimler üzerine yapılan bu çalışma iki bölümden oluşmaktadır. Çalışma akademik bir dille yazılmıştır. Burada sadece özet olarak bir kısmı alınmış ve sonunda kaynakça belirtilmiştir. Buna göre özetlemek gerekirse, çilek üzerine yapılan bu çalışmanın sonuçlarına göre sadece çilekte bir verim artışı sağlanmakla kalmamış, aynı zamanda çilek dikimi yapılan toprakta da bir iyileşme gözlemlenmiştir. Çalışmanın sonucuna göre çilekteki verim artışı sırf solucan gübresinin içerdiği besin elementlerinden dolayı değildir; artışı sağlayan asıl şey solucan gübresinin içerdiği yararlı mikrobakterilerin toprakta meydana getirdiği değişimler ve bunun neticesinde oluşan bitki büyüme hormonları ve düzenleyicilerdir. Çalışmanın aşağıda yer alan özet kısmı size daha net bir bakış açısı sunacaktır.
Özet:
Gıda atıklarından ve atık kağıtlardan ticari olarak üretilen vermikompost yüksek plastik tünelllerde, 4,5 metrekarelik parsellere, hektara 5 veya 10 ton (5-10 t ha1) oranlarında uygulanmış ve Chandler türü çilekte (Fragaria ananasa) büyüme ve verim üzerine olan etkileri değerlendirilmiştir. Solucan humusu toprağın üstten 10 cm.lik kısmına eklenmiş ve inorganik gübre parsellerine 85–155–125 kg ha1 oranında uygulanan başlangıç NPK oranlarına denk gelecek biçimde (kimyasal analizlere dayanarak) hesaplanan inorganik NPK gübresi miktarı ile takviye edilmiştir. Her uygulama, sırasıyla Ohio’da Piketon ve Fremont’daki Doles siltli tınlı veya Hoytville siltli killi tınlı iki arazide tamamen tesadüfi taslak ile dört kez tekrarlanmıştır. Vermikompost uygulaması çilek büyümesini ve verimi belirgin bir biçimde arttırmıştır; Yaprak alanında %37’lere varan, bitki sürgün biyo-kütlesinde %37’ye varan, çiçek sayısında %40’a varan, kol (veya bıyık) sayısında %36’ya varan ve pazarlanabilir meyve ağırlığında %35’e varan artış gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar kullanılan doz miktarına bağlı gibi gözükmemektedir; çünkü dikim yapılan alanlardan birinde 10 t ha1 oranında uygulanan solucan humusu neticesinde çilekler daha hızlı büyümüş ve verim en yüksek miktarda elde edilmişken, 5 ve 10 t ha1 oranlarında uygulanan diğer iki alanlarda da sonuç pozitif olmuştur. Tüm deneylerde makrobesin girdisini dengelemek için dikim yapılan alanların tamamına inorganik gübreler takviye edilmiştir. Bu nedenle elde edilen bu sonuçların makro besinlerin kullanılabilirliği tarafından sağlandığı söylenemez; ancak laboratuvarda yapmış olduğumuz diğer deneylere dayanarak, vermikompostlama sürecinde mikroorganizmalar tarafından üretilen bitki büyüme düzenleyicilerinin bunda etken olduğunu belirtebiliriz.
Giriş:
Bu çalışmanın asıl amacı, besin değerlerinden bağımsız olarak farklı tip ve oranlarda solucan humusu uygulamasının, arazi şartları altında, tarlada yetişen çilekte büyüme ve verime olan etkisini değerlendirmektir.
Deneysel Tasarım:
Çilekler 9.14 m genişliğinde 14,6 m uzunluğunda ve 3,6 m yüksekliğinde olan yarım çember tipi sera ile desteklenen yüksek polietilen tüneller altında yetiştirilmiştir. Yarım çember tipi seralar ısıtılmamış olup, açık güneşli günlerde yan tarafları yukarı kaldırılarak havalandırma yapılmıştır. Yükseltilmiş dikim yatakları 1.5 x 3 m (her bir parsel 4.5 m2) şeklinde kurulmuştur.
Deneylerde ticari olarak üretilmiş olan gıda atıklar ve atık kağıtlardan elde edilen solucan humusu kullanılmıştır. SAS (Sürekli Akış Sistemi) tekniği kullanılarak, solucan ve mikroorganizmalar arasındaki etkileşim neticesinde organik atıkların parçalanmasıyla gıda atıklarından üretilen solucan humusu (Edwards, 1998) Oregon Toprak A.Ş. (Portland, OR) tarafından; açık yığın tekniğiyle atık kağıtlardan üretilen solucan humusu ise American Resource Recovery (Stockton, CA) tarafından tedarik edilmiştir.
Solucan humusu hektara 5 ve 10 ton olmak üzere (5 or 10 t ha1) iki farklı oranda uygulanmıştır. Solucan humusu ana besinler açısından analiz edilmiş ve bu analize dayanarak solucan humusu uygulanmış olan parsellere, uygulamalar arasındaki tavsiye edilen toplam kullanılabilir azot, fosfor ve potasyum oranını (85–155–125 kg NPK ha1) dengelemek için uygun miktarda inorganik gübre ile takviye edilmiştir.
Solucan humusu/inorganik gübre karışımı ve inorganik gübreler, her bir parseldeki tüm deneysel yatakta yer alan toprağın 10 cm.lik üst kısmının içine ilave edilerek uygulanmıştır.
Solucan humusu ve gübre uygulamaları sonrasında yükseltilmiş yataklara plastik malç ve damlama sulama sistemleri uygulanmıştır. Donmaya karşı koruma için pamuk örgü sıra kaplamalarına ilave olarak mini fıskiyeler kullanılmıştır. Piketon Araştırma İstasyonu’nda 10 Eylül 1999 yılında altı haftalık çilek fideleri (Chandler türü) dikilmiş ve üç hafta sonra aynı fideler Fremont Sebze Araştırma Şubesine nakledilmiştir.
Herbir yatağa üç sıra halinde, aralarında 38 cm mesafe olacak biçimde yirmidört bitki nakledilmiş ve sıra araları ise 38 cm olarak belirlenmiştir. Orta sıradaki bitkiler, bitkiler arasındaki mesafeleri en üst düzeye çıkarmak için, dış sıralara göre karşı karşıya gelmeyecek biçimde dikilmiştir. Uygulamalar rastgele tamamlanmış blok düzeni içinde dört tekrarlı olarak yapılmıştır.
Not: Resimleri büyütmek için üzerine tıklayınız…
Şekil1: Gıda atığından ve atık kağıttan üretilen solucan humusu ve inorganik gübre uygulanmış toprakta yetişen çilekte sürgün kuru ağırlığı, yaprak alanı, kol (bıyık) sayısı ve çiçek sayısı (Piketon, Ohio bölgesine nakledildikten 110 gün sonra).
Şekil2: Gıda atığından ve atık kağıttan üretilen solucan humusu ve inorganik gübre uygulanmış toprakta yetişen çilekte sürgün kuru ağırlığı, yaprak alanı, kol (bıyık) sayısı (Piketon, Ohio bölgesine nakledildikten 220 gün sonra).
Şekil3: Gıda atığından ve atık kağıttan üretilen solucan humusu ve inorganik gübre uygulanmış toprakta yetişen çilekte verim ve verim özellikleri (Piketon, Ohio bölgesine nakledildikten 220 gün sonra).
.
Şekil4: Gıda atığından ve atık kağıttan üretilen solucan humusu ve inorganik gübre uygulanmış toprakta yetişen çilekte sürgün biyokütlesi, yaprak alanı ve çiçek sayısı (Fremont,Ohio bölgesine nakilden 150 gün sonra).
Şekil5: Gıda atığından ve atık kağıttan üretilen solucan humusu ve inorganik gübre uygulanmış toprakta yetişen çilekte sürgün biyokütlesi, yaprak alanı ve çiçek sayısı (Fremont,Ohio bölgesine nakilden 200 gün sonra).
Sonuç:
Laboratuvarımızda sera kabı ortamının içine solucan humusu ikamesi yapılması neticesinde, düşük ikame oranlarında ve besin kaynağından bağımsız olarak bile süs bitkilerinde çimlenme, fide büyümesi ve çiçeklenme, sebzelerde büyüme ve verim artışı her zaman gözlenmiştir (Atiyeh ve ark., 2000a,b, 2001).
Bu deneylerde, içerdiği besinlerden dolayı değil de, solucanların faaliyetlerinin bir sonucu olarak büyük oranda artan mikrobiyal nüfus tarafından üretilen bitki büyüme düzenleyicileri ve humik asitler gibi bitki büyümesini etkileyen malzemelerden dolayı solucan humusunun bitkisel büyüme ve verim üzerine olan olumlu etkileri olduğunu varsaydık.
Daha sonra yapılan bir sera deneyi, vermikompost tarafından salgılanan ve kap ortamına ikame edilen düşün yoğunluktaki humik asitin, besin kaynağından bağımsız olarak benzer bir örnekte bitki büyümesini arttırdığını doğrulamıştır (Atiyeh ve ark., 2002a).
Mevcut bu deneyimizde çilekte meydana gelen büyüme ve verim artışı, solucan humusu uygulanmış olan topraktaki makro besinlerin mavcudiyetiyle açıklanamaz, çünkü bu besinler bitkilerin nakli esnasında, inorganik gübre uygulanan parsellerdeki değerlere göre dengelenmiştir.
Solucan humusu ve inorganik gübre uygulandıktan sonra yapılan toprak analizleri, hiç bir parseldeki makrobesin yoğunluğunun diğerinden belirgin bir biçimde farklı olmadığını ortaya koymuştur.
Şekil6: Gıda atığından ve atık kağıttan üretilen solucan humusu ve inorganik gübre uygulanmış toprakta yetişen çilekte verim ve verim özellikleri (Fremont,Ohio bölgesine nakilden 200 gün sonra).
Solucan humusundaki solucanların faaliyetlerinin neden olduğu artan mikrobiyal nüfusun bitki büyümesini dolaylı olarak etkilediğini varsayabiliriz. Solucan humusu uygulanan topraklar, tek başına inorganik gübre kullanılan topraklara göre, belirgin bir biçimde daha büyük bir mikrobiyal biyokütleye sahiptir.
Mikroorganizmaların, bitki hormonu analogları veya büyüme düzenleyicileri gibi bitki büyümesini etkileyen maddeler ürettiği açıktır (Frankenberger and Arshad, 1995; Brown, 1995). Bakteriler, mantarlar, mayalar aktinomisetler ve alglerin de yer aldığı mikroorganizmaların kaydadeğer miktarda oksin, gibberellin, sitokinin, etilen ve absisik asitler gibi bitki büyüme düzenleyicileri üretme yeteneğine sahip olduklarını gösteren oldukça somu kanıtlar mevcuttur (Frankenberger and Arshad, 1995).
Tomati ve arkadaşlarına göre (1983) vermikompostlama esnasında büyük miktarlarda gibberellin, oksin ve sitokinin gibi bitki hormonları oluşmaktadır. Tomati ve arkadaşları (1983, 1987) Begonya ve Yaprak Güzeli bitkileri üzerinde, özellikle de köklenmeyi uyarmada, çiçeklenme zamanında ve boğum aralarının uzamasında olmak üzere solucan humusunun olumlu etkilerini ortaya koymuşlardır. Bununla beraber, toprağın mikrobiyal faaliyetleri neticesinde ortaya çıkan bitki büyüme düzenlecileri tarafından üretilen büyüme etkilerinin türü ve kapsamına dair bilimsel henüz yeterli düzeyde değildir (Frankenberger and Arshad, 1995).
Çilekte gözlemlediğimiz büyüme ve verim artışında, solucan humusunda yer alan artan orandaki humik asit maddelerin de etkisi söz konusudur. Muscolo ve diğ. (1999) solucan humusunda meydana gelen humik maddelerin oksin benzeri hücre büyümesini ve havuçta (Daucus carota) nitrat metabolizması ürettiğini belirtmektedirler. Masciandaro ve diğ. (1997) solucan humusundan elde edilen humik maddelerin ilavesi neticesinde bitkide olumlu büyümenin meydana geldiğini belirtmektedirler. Bu humik maddeler olgunlaşmış hayvan gübresinde, kanalizasyon çamurlarında veya kağıt fabrikası çamurlarında doğal olarak meydana gelirler, ancak bunların üretim miktarı ve oranı solucan gübresi oluşumu esnasında önemli ölçüde artmaktadır.
Diğer bilimadamları da yeterli beslenme koşulları altında, topraklara yapılan humat uygulamalarına karşılık olarak, önemli bir bitki büyüme gelişiminin meydana geldiğini bildirmişlerdir (Valdrighi ve arkadaşları, 1996; Goenadi ve Sudharama, 1995). Laboratuvar çalışmalarında Atiyeh ve arkadaşları (2002b), domuz gübresinden ve gıda atıklarından elde edilen solucan humusundan çıkartılan humik asitlerin bitki büyümesinde doza bağlı etkilerinin kesin kanıtlarını ortaya koymuşlardır. Domuz gübresi vermikompostundan elde edilen ve topraksız tarım ortamında yetiştirilen sebze fidelerine uygulanan bir dizi humat, besin kaynağı sınırlanmadığında bile, domates ve biber bitkilerinin belirgin olarak büyümesini arttırmıştır. Büyüme tepkilerinin, bitki büyüme düzenleyicisi ve destekleyicisi olarak faaliyet gösterme yeteneğine sahip olan humik asitler tarafından veya bitkiler tarafından absorbe edilen bitki büyüme hormon düzenleyicisi özelliğine sahip olan humatlar tarafından sağlandığı iddia edilebilir. Son zamanlarda, Canellas ve diğ. (2000) kök uzamasını, yan kök çıkışını ve mısır köklerinin plazma zarının Hþ-ATPase aktivitesini arttıran yapısal analizleri takiben, sığır gübresi çıkarılan hümik asitlerde değişebilen oksin gruplarını tespit etmişlerdir.
Not: Bu çalışmanın ikinci kısmı solucan humusunun Toprağın Mikrobiyolojik ve Kimyasal Özelliklerine Olan Etkisi üzerinedir. Çalışmanın ikinci kısmına Solucan Gübresi ve Çilekte Verim II adlı başlıktan ulaşabilirsiniz.