Biyokömürün (biochar) toprak düzenleyicisi olarak kullanım potansiyellerinin belirlenmesi / Uses of bio-solids (biochars) as soil conditioners

Abstract

Karbonca zengin olan biyokömür materyali (biochar), zirai ve kentsel organik atıkların (bitki veya hayvan atıkları, kentsel insan ve pazar atıkları, kullanılmış kağıt ve benzeri organik maddeler) günümüzde modern piroliz ve karbonizasyon işlemleri ile oksijensiz veya az oksijenli ortamda yüksek sıcaklıkta elde edilen katı formdaki ürünleridir. Biyokömürler, hem çevresel iyileştirici etkileri ve hem de bitkisel üretimde sağlayabilecekleri toprak iyileştirici özellikleri ile farklı ve ekonomik olarak başka şekilde kullanımları mümkün olmayan organik artıkların değerlendirilebilmesi amaçlı, önemli organik teknoloji ürünü materyaller olarak kabul görmektedir. Bu çalışma, bölgemizde yaygın olarak üretilen bazı ürün artıklarının (pamuk sapı, mısır koçanı ve fıstık dış kabuğu) biyokömür formuna dönüştürülerek organik toprak iyileştiricisi olarak kullanımları ve bunların mısır yetiştiriciliğinde küresel ısınmaya olan etkileri bakımından, tarımsal üretimle sera gazları CO2, N2O ve CH4 emisyonlarını (mg m-² gün-1 birim zamanda birim alandan salınan sera gazı miktarı olarak) belirlemeyi amaçlamıştır. Çalışma bu amaçlara ulaşmak için üç aşamadan oluşturulmuştur; i) Seçilen materyallerden karbonizasyon yöntemi ile biyokömürlerin elde edilmeleri, ii) Elde edilen bu materyallerin toprağa yapacağı kimyasal ve biyolojik etkileri görmek için 180 günlük bir inkübasyon çalışması kurulmuş ve iii) İnkübasyon sonrasında seçilen materyaller ve dozları ile mısır bitkisinin yetiştirildiği Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi Eyyübiye kampusü araştırma alanında 2 yıllık bir tarla denemesinin kurulmuştur. Çalışma, tesadüf blokları, bölünen, bölünmüş parseller deneme desenine göre dizayn edilmiştir. Farklı uygulama yapılan topraklardan salınan sera gazları tarla denemesinde parsel bazında belirlenmiştir. Çalışma sonrasında elde edilen sonuçlar iki aşamada ele alınmıştır; i) İnkübasyon çalışması sonuçları ve ii) Tarla denemesi sonuçları. Yapılan çalışma sonuçlarına bakıldığında, inkübasyon sonuçları göstermiştir ki; toprağa uygulanan biyokömür materyalleri incelenen (toprak pH'sı, organik madde, yarayışlı fosfor, toplam karbon, toplam azot, NH4+-N ve NO3--N, katyon değişim kapasitesi (KDK), değişebilir ve çözünebilir katyon (Ca+2, Na+, Mg+2 ve K+)) parametreler açısından kontrollere göre iyileştirmeler sağlamıştır. Bu olumlu sonuçlar doz artışına bağlı olarak ta doğrusal anlamda artış göstermiştir. Örnekleme zamanlarına baktığımızda ise parametrelerde başlangıca göre parametrelere bağlı olarak artan veya azalan eğilim yönünde sonuçlar elde edilmiştir. Tarla denemesi sonuçlarına bakıldığında ise, seçilen 2 materyelin (MK ve PS) incelenen toprak C (%), toplam N (%), Organik madde (%), KDK (cmol kg-1), DK (cmol kg-1) olumlu yönde artırdığı ve mısır verimini artırmada da kontrole göre istatiksel olarak anlamlı derecede farklılıklar olduğu belirlenmiştir. Sera gazları ile ilgili sonuçlara baktığımızda; yıllar bazında biyokömür uygulamalarının sera gazı emisyonlarında azalmaya sebep olduğu görülmektedir. Sera gazlarından CO2 ve CH4 emisyonları biyokömür uygulamaları ile kontrole göre azalırken, N2O gazı emisyonunun uygulamalara bağlı olarak kontrole göre arttığı görülmüştür. Nitroz oksit gaz emisyonunun azotlu N Gübresiuygulamaları ile arttığı ve uygulamalardan sadece MK nın % 0.2 dozunun N2O gazı emisyonunu kontrole göre düşürdüğü belirlenmiştir.