Determination of the effects of hazelnut husk and tea waste treatments on urease enzyme activity and ıts kinetics in soil

Abstract

Özet: Bu çalışmada, killi tın bünyeli toprağa %5 düzeyinde uygulanan fındık zurufu ve çay atığının toprakta üreaz aktivitesi ve kinetiği üzerine etkisi 30 günlük inkübasyon denemesi ile belirlenmiştir. Bu amaçla 30 günlük inkübasyonun sonunda farklı substrat konsantrasyonları (% 0, % 1, % 2, % 4, % 6, % 8, % 10 ve % 12), inkübasyon periyotları (1, 2, 3, 4, 5 ve 6 saat) ve inkübasyon sıcaklıklarında (0, 10, 20, 30, 40 ve 50 C) organik atıkların uygulandığı topraklarda belirlenen üreaz aktivitesinden kinetik parametreler (Vmax, Km and Vmax/Km) hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre sırasıyla, a) topraklara fındık zurufu (HH) ve çay atığı (TEW) uygulamasının üreaz aktivitesini artırdığı, b) reaksiyon hızının substrat konsantrasyonunun artışına bağlı olarak arttığı, ancak bu artışın kontrolde % 8 seviyesinde iken organik atık uygulanmasında ise % 10 seviyesine kadar olduğu, c) reaksiyon hızının kontrolde substrat konsantrasyonunun % 10 seviyesinden sonra sabitleşmesine karşın organik atık uygulanmasında ise % 12'den sonra sabitleştiği belirlenmiştir. Hem kontrolde hem de organik atıkların uygulandığı topraklarda en yüksek reaksiyon hızı 50 C'lik inkübasyon sıcaklığında saptanmıştır. Kontrolde ve organik atık (HH ve TEW) uygulanmış topraklardaki en yüksek Vmax 50 C'de belirlenmiştir. Kontrol'de en yüksek Km 40 C'de TEW ve HH uygulamalarında ise 50 C'de saptanmıştır. En yüksek Vmax/Km oranları ise kontrolde 50 C'de, HH uygulamasında 30 C'de ve TEW uygulamasında ise 40 C'de belirlenmiştir.

Abstract: In this research, the effects of 5% treatment of hazelnut husk (HH) and tea production waste (TEW) to clay loam soil on urease enzyme activity and its kinetics were determined in a 30-day soil incubation experiment. For this purpose, kinetic parameters (Vmax, Km, and Vmax/Km,) were calculated by determining urease activity in organic wastes treated soils in different substrate concentrations (0%, 1%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, and 12%), incubation periods (0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6 h), and incubation temperatures (0, 10, 20, 30, 40, and 50 °C) at the end of the 30 days of the incubation. The results of the study showed that: a) Treatments of soil with hazelnut husk and tea waste increased urease activity in soil, b) the reaction velocity increased as substrate concentration increased, however this increase continued up to 8% substrate concentration level in control soil and 10% substrate concentration level in organic waste amendment soil, c) While the reaction velocity of control soil became constant at 10% substrate concentration level, it became constant at 12% substrate concentration level in organic waste amendment soil. In both control and soil treated with organic wastes, the highest reaction velocity in substrate concentrations was determined at the incubation temperature of 50 °C. The highest Vmax in control and soil treated with organic wastes (TEW and HH) was observed at 50 °C. The highest Km was observed at 40 °C in control and at 50 °C in TEW and HH treatments. The highest Vmax/Km was observed at 50 °C in control, at 30 °C in HH treatment, and at 40 °C in TEW treatment soils.