Vermikompost uygulanmış toprakta nitrifikasyon vedenitrifikasyon bakteri topluluk yapısının kültürdenbağımsız moleküler teknikler ile incelenmesi
Investigation of nitrification and denitrificationbacterial community structure in vermicompost appliedsoil by culture-independent molecular techniques
- Tez No: 810919
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKER UZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Ziraat, Microbiology, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mikrobiyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Toprak verimliliğinin korunması ve geliştirilmesi toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin iyileştirilmesi ve istenen seviyelerde tutulmasına bağlıdır. Bu amaçla kullanılan geleneksel organik gübrelerin yanı sıra son yıllarda vermikompost da önemli bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır. Vermikompostun toprak mikroorganizmaları üzerine etkilerini araştıran çalışmalar genelde topraktaki biyolojik aktiviteyi temsil eden belli parametreler ile sınırlı kalmıştır. Bu parametrelerin toprağın biyolojik durumunun iyi bir göstergesi olduğu kabul ediliyor ise de aslında bu tek başına yeterli olmayabilir. Özellikle önemli besin döngülerinde görev alan mikroorganizma gruplarının topluluk yapı ve çeşitlilik durumlarının DNA temelli“kültürden bağımsız”moleküler teknikler ile detaylı incelenmesi topraktaki biyolojik dinamikleri anlayabilmemiz açısından çok önemlidir. Araştırılması gereken mikrobiyal grupların başında da azot döngüsünde görev alan nitrifikasyon ve denitrifikasyon bakterileri gelmektedir. Ancak, vermikompost uygulanan topraklarda nitrifikasyon ve denitrifikasyon bakteri topluluklarının yapısı ve çeşitliliği hakkında yapılmış detaylı bir moleküler ekolojik çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışma topraktaki (rizosfer toprağı ve normal toprak) nitrifikasyon ve denitrifikasyon bakteri topluluk yapı ve çeşitliliğinin ne yönde etkilendiği sorusuna kültürden bağımsız moleküler teknikler yardımıyla cevap aramayı ve topluluk yapısı ve çeşitliliği ile topraktaki diğer biyokimyasal parametreler arasındaki ilişkileri belirlemeyi amaçlamıştır. Bu amaca yönelik olarak, çakılı deneme şeklinde iki dönem arka arkaya yürütülen çalışmada kıvırcık marul yetiştirilen bir tarla toprağında vermikompost uygulamasının normal toprak ve rizosfer toprağına etkileri çiftlik gübresi ve kimyasal gübre uygulamaları ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapılan moleküler analizler sonunda elde edilen filogenetik veriler, amoA ve nirK genleri bağlamında, amonyum okside eden bakteri ve denitrifikasyon bakteri topluluk yapısında zaman ve uygulamalara bağlı olarak değişimler olduğunu göstermiştir. Özellikle amonyum okside eden bakterilere ait değişimler filogenetik ağaç üzerinde daha rahatlıkla izlenebilmiştir. Bu çalışmaya ait topraklarda Nitrosospira alt grup 3'ün baskın olduğu ve uygulamalar sonunda görülen değişimlerin de genel olarak bu grup içinde olduğu görülmüştür. Ayrıca, aerobik denitrifikasyon yapabilen bakterilere ve denitrifikasyon yapabilen amonyum okside eden bakterilere benzer klonların tespit edilip bunların ii değişimlerinin izlenebilmesi de önemlidir. Vermikompost gübresinden elde edilen klonların farklı grupları içermesi, bu gübrenin toprakta bakteri çeşitliliğine önemli katkılar sağlayabileceğini göstermektedir. Bununla birlikte, tesbit edilen değişimlerin, çalışma kapsamında takip edilen diğer biyolojik ve kimyasal parametrelerle ilişkisi tam açık olmamıştır. Ancak, dönemlere göre farklılık göstermekle birlikte amonyum okside eden bakteri popülasyonunun nitrifikasyon bakteri sayısı ve toplam N ile ve denitrifikasyon bakteri popülasyonun ise nitrifikasyon aktivitesi, amonyum ve toplam N ile olumlu etkileşim içinde olduğu söylenebilir. Elde edilen sonuçlar, vermikompost başta olmak üzere toprağa uygulanan organik gübrelerin nitrifikasyon ve denitrifikasyon topluluk yapı ve çeşitliliğini doğrudan veya dolaylı olarak etkileyebildiklerini göstermiştir. Ancak, bu etki ve etkileşimlerin daha iyi anlaşılabilmesi için daha uzun vadeli çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The improving and maintaining soil fertility depends on improving the physical, chemical and biological properties of the soil and keeping them at the desired levels. In addition to the traditional organic fertilizers used for this purpose, vermicompost has emerged as an important alternative in recent years. Studies investigating the effects of vermicompost on soil microorganisms have generally been limited to certain parameters representing the biological activity in the soil. Although these parameters are considered to be good indicators of the biological status of the soil, they alone may not be sufficient. In particular, detailed examination of community structure and diversity of microorganism groups that take part in important nutrient cycles by DNA-based“culture-independent”molecular techniques is very important to understand the biological dynamics in the soil. Nitrifying and denitrifying bacteria, which take part in the nitrogen cycle, are at the forefront of the microbial groups that need to be investigated. However, there is no detailed molecular ecological study on the effect of vermicompost on community structure and diversity of nitrification and denitrification bacteria in soil. In this study, the aim was to find an answer to the question of how nitrification and denitrification bacterial community structure and diversity in soil (rhizosphere soil and bulk soil) is affected to find out the relationships between community structure and other biochemical parameters in the soil. For this purpose, the effects of vermicompost application on bulk soil and rhizosphere soil were investigated in a field experiment carried out in two consecutive growth seasons and compared with animal manure and chemical fertilizer. The phylogenetic data from molecular analysis showed that the community structure of ammonia-oxidizing bacteria and denitrifying bacteria changed depending on time and applications. Especially, changes in ammonia-oxidizing bacterial community were more visible in the phylogenetic tree. It was observed that Nitrosospira cluster 3 was dominant in the experiment soils and the changes that occurred were generally within this group. In addition, it was possible to identify and monitor clones similar to aerobic denitrifying bacteria and denitrifying ammonia-oxidizing bacteria. The observation that the clones obtained from vermicompost contain different groups shows that this fertilizer can make significant contributions to the bacterial diversity in the soil. Even though, the relationship of these changes with other biological and chemical parameters was not clear, it can still be said that the ammonium oxidizing bacteria population interacts positively with the nitrifying bacterial number and total N, and the denitrifying bacteria population with the nitrification activity, ammonium and total N. The results showed that organic fertilizers applied to the soil, especially vermicompost, can directly or indirectly affect the nitrification and denitrification community structure and diversity. However, longer-term studies are needed to better understand these effects and interactions.
Benzer Tezler
- Vermikompost uygulanmış topraktan azot fikse eden bakterilerin izole edilmesi ve mikrobiyal gübre potansiyellerinin belirlenmesi
Isolation of nitrogen-fixing bacteria from vermicompost applied soil and determination of their potential as microbial fertilizer
ELİF YANIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER UZ
- Vermikomposttan fosfat çözen bakterilerin izole edilmesi ve mikrobiyal gübre potansiyelinin belirlenmesi
Isolation of phosphate solubilizing bacteria from vermicompost and determination of their microbial fertilizer potential
AYŞE NUR YENİPAZARLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER UZ
- Farklı organik gübrelerin kadmiyum uygulanmış toprakta yetişen mısır (Zea mays) bitkisinin antioksidan enzim aktivitesi, kadmiyum ve besin elementi içeriklerine etkileri
The effects of different organic fertilizers on antioxidant enzyme activity, cadmium and nutrient contents of maize (Zea mays) grown in cadmium contaminated soil
RANA ÖZSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatEskişehir Osmangazi ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDİLEK GÜLMEZOĞLU
DOÇ. DR. İMREN KUTLU
- Kadmiyumla kirlenmiş topraklara vermikompost uygulamasının toprağın bazı biyolojik özelliklerine etkisi
The effect of vermicompost application on some biological properties of cadmium contaminated soils
OMAR AMJED HASAN CHALABEE
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
ZiraatSelçuk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMMAHAN ÇETİN KARACA
- Vermikompostun farklı tekstürlere sahip topraklarda bitki gelişimine ve toprakların fiziksel kimyasal özelliklerine etkisi
Effect of vermicompost on plant growth and soil physical and chemical properties in soils with different textures
TEZCAN AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
ZiraatNamık Kemal ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ORHAN YÜKSEL