Hıyar (Cucumis sativus L.) bitkisinde arıtılmış su kullanılarak yapılan kısıntılı sulama uygulamalarının verim, kalite ve ağır metal içerikleri üzerine olan etkileri

Abstract

Hıyar (Cucumis sativus L.) gibi su tüketimi fazla olan sebze türlerinin üretiminde çevre dostu sulama yöntemlerinin kullanılması ve alternatif su kaynaklarının kullanım olanaklarının araştırılması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, farklı kalitede su kullanılarak farklı seviyelerde yapılan kısıntılı sulama uygulamalarının hıyar bitkilerin deverim ve kalite parametreleri ile ağır metal içerikleri üzerine olan etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, iki farklı hıyar çeşidinde (Elzem F1 ve MH-102 F1); şebeke suyu (ŞS), arıtılmış atık su (AAS) ve aktif çamur suyu (AÇS) olmak üzere üç farklı su kalitesinde; %100 ETc (S100) , %75 ETc (S75) ve %50 ETc (S50) olmak üzere üç farklı sulama seviyesinde sulama uygulamaları yapılmıştır. Hıyar bitkilerinde kadmiyum (Cd),krom (Cr), nikel (Ni) ve kurşun (Pb) gibi bazı ağır metallerin kalıntı miktarları incelenmiştir. Ayrıca, hıyar meyvelerinin gıda güvenilirliği açısından insan sağlığı üzerine etkilerinin belirlenmesi amacıyla mikrobiyolojik analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, kısıntılı sulama uygulamaları içerisinde en iyi sonuç S75 uygulamalarından elde edilmiştir. AAS uygulamaları ile Elzem F1 ve MH-102 F1 çeşitleri için sırası ile %32,07 ve %39,6 oranlarında verim artışı ile erkencilik sağlanmıştır. AAS ve AÇS uygulamalarının bitki boyu, yaprak oransal su kapsamı, yaprak rengi ve klorofil miktarı açısından bitki gelişimini olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir. Ağır metal analizleri sonucunda, AAS uygulamalarına ait hıyar meyvelerindeki ağır metal seviyelerinin ulusal ve uluslararası yönetmeliklere göre belirlenen limitlerin altında olduğu ortaya çıkmıştır. Ancak; AÇS uygulamalarına ait meyvelerde Cd ve Cr içeriklerinin yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bitkilerde ağır metallerin birikim yeri kök>yaprak>meyve olarak sıralanmıştır. Ayrıca, mikrobiyolojik analiz sonuçlarına göre, tüm uygulamalara ait hıyar meyvelerinin insan sağlığı açısından risk oluşturmadığı belirlenmiştir. Tüm parametrelerden elde edilen sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde ise; Elzem F1 ve MH 102 F1 hıyar çeşitlerinde, AAS-S75 uygulamasının kullanımı önerilmektedir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, arıtılmış atık sular ile sulanan bitkilerde ağır metal ve mikrobiyolojik analizlerin yapılması gerektiğini vurgulamıştır.

It is crucial to use environmentally friendly irrigation methods in the production of vegetable species such as cucumber (Cucumis sativus L.) with high water consumption and to investigate the possibilities of using alternative water sources in agriculture. In this study, it was aimed to determine the effects of deficit irrigation applications at different levels using different quality water resources on yield and quality parameters and heavy metal contents of cucumber plants. In the study, three different water qualities such as tap water (C), treated wastewater (T) and activated sludge water (U) were applicated at three different irrigation levels as 100% ETc (S100), 75% ETc (S75) and 50% ETc (S50) in two different cucumber varieties (Elzem F1 and MH-102 F1). The residual amounts of some heavy metals including cadmium (Cd), chromium (Cr), nickel (Ni) and lead (Pb) in cucumber plants were investigated. In addition, microbiological analyzes were carried out to determine the effects of cucumber fruits on human health in terms of food safety. In the study, the best results were obtained from the applications of “S75” among the deficit irrigation applications. With applications of “T”, fruit earliness and yield increases of 32,07% and 39,6% were obtained for cucumber cvs. Elzem F1 and MH-102 F1,respectively. It was determined that applications of “T” and “U” affected plant growth positively in terms of plant height, leaf relative water content, leaf color and chlorophyll amount. As a result of heavy metal analysis, it was revealed that the heavy metal levels in cucumber fruits belonging to applications of “T” were below the limits according to national and international regulations. However; It was determined that the Cd and Cr contents of the fruits belonging to applications of “U” were high. The accumulation of heavy metals on plants was root>leaf>fruit, respectively. Additionally, it was revealed that the cucumber fruits of all applications did not pose a risk to human health. When the results obtained from all parameters are evaluated together; application of “T-S75” is recommended for cucumber cvs. Elzem F1 and MH-102 F1. The findings of this study highlighted the requirement for microbiological and heavy metal analyses in plants receiving irrigation from treated wastewater.