Çeltik atıklarının toprak kökenli lignoselülolitik bakteri uygulaması ile mikrobiyal dönüşümü ve çeltik gelişimine etkileri
Microbial degradation of rice residues by soil-borne lignocellulolytic bacteria and their effects on rice growth
- Tez No: 949479
- Danışmanlar: PROF. DR. FİLİZ VARDAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Botanik, Biology, Biotechnology, Botany
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
Bu doktora tez çalışmasında, çeltik (Oryza sativa L.) hasadı sonrası ortaya çıkan lignoselülozik atıkların mikrobiyal yolla değerlendirilerek çevre dostu biyogübre stratejilerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, Samsun ve Kırklareli'ndeki çeltik üretim alanlarından izole edilen Bacillus sp. S2 ve Pseudomonas sp. K2 suşları; lignin&selüloz parçalayıcı enzim aktivitesi ile fosfat, potasyum ve azot gibi besin elementlerinin sağlanabilirliği yönünden bitki büyümesini teşvik edici özellikler açısından karakterize edilmiştir. Moleküler tanımlamaları 16S rRNA ile birlikte gyrB ve rpoB gen bölgeleri kullanılarak gerçekleştirilmiş; S2 izolatının B. velezensis/B. amyloliquefaciens, K2'nin ise Ectopseudomonas chengduensis, E. alcaliphila ve P. sihuiensis türleriyle %97 benzerlik taşıdığı belirlenmiştir. Sera koşullarında, bu izolatların çeltik samanı ile birlikte uygulanmasının; bitkisel (klorofil, NBI, çözünebilir şeker, prolin, protein), toprak kimyasal özellikleri (pH, EC, makro ve mikro element düzeyleri) ve biyolojik göstergeleri (mikrobiyal biyokütle, β-glukosidaz ve fosfataz enzim aktiviteleri) üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Bulgular, çeltik samanının tek başına dahi bazı parametrelerde (ör. klorofil içeriği, yeşil aksam uzunlukları, mikro element düzeyleri) kontrol grubuna kıyasla olumlu etki sağladığını ve etkili bir organik madde kaynağı olduğunu göstermiştir. İzolatlarla birlikte uygulandığında ise bu etkilerin bazı parametrelerde güçlendiği gözlenmiştir. Özellikle S2 izolatı çözünebilir şeker düzeyi, mikrobiyal biyokütle, enzim aktiviteleri ve demir alımı; K2 izolatı ise demir biyoyararlanımı ve bazı mikro element içeriklerinde katkı sağlamıştır. Ayrıca, bakteriyel uygulama yapılan gruplarda prolin düzeylerinin azalması, bitkilerin stres altında olmadığını ve izolatların fizyolojik gelişimi doğrudan destekleyici potansiyel taşıdığını göstermektedir. Öte yandan, bazı göstergelerde çeltik ve bakterili gruplar arasında farkların sınırlı düzeyde kalmasının, 40 günlük erken vejetatif dönemde yapılan analizlerle ilişkili olabileceği düşünülmektedir. Sonuç olarak, çeltik samanı ve mikrobiyal izolatların birlikte kullanımı, hem atık geri kazanımı hem de mikrobiyal gübreleme açısından sinerjik ve çevre dostu bir yaklaşım sunmakta olup, sürdürülebilir tarım uygulamalarında değerlendirilebilecek potansiyel bir strateji olarak öne çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study aimed to develop environmentally friendly biofertilizer strategies by utilizing lignocellulosic residues generated after the harvest of rice (Oryza sativa L.) through microbial processes. Two isolates, Bacillus sp. S2 and Pseudomonas sp. K2, obtained from rice cultivation fields in Samsun and Kırklareli, were characterized for plant growth-promoting traits, including lignin and cellulose-degrading enzyme activities, phosphate and potassium solubilization, and nitrogen fixation potential. Molecular identification was performed using 16S rRNA alongside gyrB and rpoB gene regions, revealing that isolate S2 shared 98% similarity with Bacillus velezensis/Bacillus amyloliquefaciens species, while isolate K2 showed 97% similarity to Ectopseudomonas chengduensis, E. alcaliphila, and P. sihuiensis. Greenhouse experiments evaluated the effects of these isolates, applied together with rice straw, on various parameters including physiological plant traits (chlorophyll content, nitrogen balance index, soluble sugar, proline, protein), soil chemical (pH, electrical conductivity, macro-microelement concentrations), and biological properties (microbial biomass, β-glucosidase, and phosphatase enzyme activities). The results indicated that rice straw alone positively affected several parameters (e.g., chlorophyll content, shoot biomass, microelement concentrations) compared to the control, demonstrating its effectiveness as an organic matter source. Co-application with microbial isolates further enhanced some of these effects. Specifically, S2 contributed to increased soluble sugar levels, microbial biomass, enzyme activities, and iron uptake, while K2 improved iron bioavailability and other microelement contents. Reduced proline levels in microbial treatment groups suggested that plants were not under stress and that these isolates potentially support physiological growth. Limited differences observed between the straw-only and microbial treatment groups for some parameters may be related to the early vegetative stage when the analyses were performed. Overall, the combined use of rice straw and microbial isolates offers a synergistic and environmentally friendly approach that integrates waste recycling with microbial fertilization, representing a promising strategy for sustainable agriculture.
Benzer Tezler
- Toprağın bazı mikrobiyolojik özellikleri üzerine farklı tarımsal atıkların etkileri
The effects off di̇ffrent agricultural wastes on some microbiologi̇cal properti̇es of soil
NURAN ŞİNŞEK
- Antalya-merkez ilçelerinde örtüaltı domates, hıyar ve biber yetiştiriciliğinde bitkisel atık ve kompost potansiyelinin belirlenmesi
Determination of plant wastes and compost potential in greenhouse tomato, cucumber and pepper growing in central Antalya regions
YAĞMUR GÖKSEL ÇELTEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞULE ORMAN
- Bursa Büyükşehir sınırları içinde kalan derelerde ağır metal kirliliğinin bitkilerle izlenmesi ve değerlendirilmesi üzerine araştırmalar
Investigations on the biomonitoring and evaluation of the heavy metal pollution by the plants in the streams of Bursa municipality
CENGİZ ÇELİK
- Hafriyat toprağı, inşaat ve yıkım atıklarının geri dönüşümü ve kontrolü: Konya örneği
Recycling and management of excavation soil and construction & demolition waste: a case study of Konya
MUHAMMET DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
MimarlıkKTO Karatay ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BETÜL HATİPOĞLU ŞAHİN
- Determination of engineering properties and sustainability of a sandy soil with slag and tire chips
Cüruf ve atık lastik parçalari ile iyileştirilmiş kumlu bir zeminin mühendislik özelliklerinin belirlenmesi ve sürdürülebilirliği
ABDELRAHMAN MAHER TAHA ELNEMR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiYeditepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. HAKKI ORAL ÖZHAN