08 Kasım 2020, 14:50 tarihinde eklendi

BİYOGÜBRE NEDİR, NE İŞE YARAR?

BİYOGÜBRE NEDİR, NE İŞE YARAR?

                                                                               BİYOGÜBRE

Bitkiye yarayışlı besin elementlerinin miktarını arttırmak amacıyla toprağa uygulanan ya da tohumla karıştırılan mikroorganizmalar olarak bilinirler. Bakteriyel (mikrobiyal), biyolojik gübre/biyoinokulant terimi; yalnız başına alg veya funguslarla birlikte ve yeterli sayıda genellikle bakteri olmak üzere aktif veya latent mikroorganizma türlerini içeren preparatları ifade eder. Bu ürünler aşağıda belirtilen şekillerde ürün verimini arttırıcı rol oynarlar. Bunlar;

Atmosfer azotunu bitkiye yarayışlı forma çevirirler (biyolojik azot fiksasyonu),

Çözünemez veya fikse edilmiş bitki besin maddelerini çözerler veya bitkiye yarayışlı hale getirirler (fosfat çözünebilirliği),

Bitki gelişimini arttırıcı maddeleri işlerler (hormonlar),

Hayati önemi olan besin maddelerinin bırakılmasını ve toprağın humik içeriğini yükseltmek için yeşil gübre/bitki artıklarının parçalanmasını teşvik ederler.

Farklı bitkilere farklı biyolojik gübre uygulanması gereklidir. Örneğin; nohut, mercimek, bezelye, soya fasulyesi gibi baklagillere ve yonca gibi yem bitkilerine Rhizobium uygun iken, buğday, pirinç, şeker kamışı gibi bitkilere ortak azot fikse eden ve bitki gelişimini arttıran rhizosfer bakterileri tercih edilmektedir. Azot fikse eden bakteriler bitkilere azot sağlamakta, bitki gelişimini arttıran rizosfer bakterileri ise kök gelişimini uyaran büyüme hormonları üretmekte ve bunun sonucunda ideal bitki gelişimine yol açan hızlı su ve bitki besin maddesi alınımı gerçekleştirmektedir. Araştırmalar, azot fikse eden bakterilerin toprağın azot statüsünün yeniden oluşturulmasında önemli rol oynadığını teyit etmektedir. Mikrobiyal sistem atmosferik rezervuardan önemli miktarda azotu çekerek toprağa kazandırabilmektedir. Birçok toprak mikroorganizması bitkilerin besin maddesi alımını arttırabilir. Bitkiler üzerinde direk olarak faydalı etkisi olan bu organizmalar biyogübre olarak büyük bir potansiyele sahip olabilirler. Bitkilere olan yararlı açısından mikroorganizmlar 3 grupta sınıflandırılabilir;

a) Azot fikse eden organizmalar, b) Mikoriza mantarları,

c) Bitki gelişimini arttıran rizosfer bakterileri.

Biyolojik Azot Fiksasyonu: Modern tarımda, bitkiler tarafından tüketilen azotun yeniden yeniden elde edilmesini sağlayan doğal prosesler, arzulanan üretkenliğin sürdürülebilmesine olanak sağlayacak hızda cereyan etmez. Bu nedenle gerek duyulan azot takviyesi kimyasal gübrelerle karşılanır. Mavi-yeşil alg  (Cyanobacteria), Azotobakter (Azotobacter, Klebsiella, Bradyrhizobium, Rhizobium) ve Aktinomiset gibi bazı mikroorganizmalar atmosferik azotu fikse etme yeteneğine sahiptir. Bitkiler atmosferik azotu kullanamaz. Bu nedenle azot fikse eden bakteriler, atmosferik azotu amonyuma dönüştüren nitrogenaz enzimini kullanırlar. Bu prosesi harekete geçirmek için bakterilerin enerjiye ihtiyacı vardır. Cyanobacteria’lar biyolojik azot fiksasyonu ile fotosentezi kombine ederek güneş enerjisini, Azotobacter ve Klebsiella gibi bazı organizmazlarda organik besini kullanırlar. Bir başka grup, Rhizobia ise bitkilerle simbiyotik bir ilişki kurarak bitkinin fotosentez ürünlerinden yararlanır, bunun karşılığında bitkiye protein sentezinde kullanacağı amonyumu verirler.

Mikorizal ortaklık: Mikorizal ortaklık, özellikle Vesicular-Arbuscular (VA) mikorizalar olmak üzere belli mantarlar ile vaskülar bitki kökleri (ağaç, çalı, buğday, darı, kassava, soya, çay ve kahve) arasındaki simbiyosis olarak tanımlanabilir. Birçok durumda mikorizal enfeksiyon başta fosfor ve azot olamk üzere bu elementlerin noksanlığı görülen topraklarda bitki besin maddesi alımını önemli oranda arttırabilir. Vesicular-Arbuscular mikorizaların düşük verimli topraklarda demir fosfatı çözünebilir hale getirdiği bilinmektedir. Ayrıca bu organizmalar bakır, çinko ve demir gibi iz elementlerin hareketliliğini de arttırabilirler.

Bitki gelişimini arttıran rizosfer bakteriler (BGAR): BGAR’lerin çoğu Fluorescent Pseudomonas veya Bacillus subtilis türleridir. BGAR’ler bazı bitkilere inokule edebilir. BGAR’lerin yararlı etkileri; bitki gelişimini arttırması ve hastalıkların önlenmesi şeklinde ortaya çıkar. Bitki gelişimi; çimlenme, çıkış, dayanıklı ve iri fide, kök sistemi ile verimde artışla kendini gösterir. BGAR’lerin bitki gelişimini arttıran farklı mekanizmaları tam olarak anlaşılmış değildir. Rhizobium, Bradyrhizobium, Frankia ve Mycorrhiza mantarları gibi bazı BGAR türleri ise kültürlerde bitki büyüme hormonları üretmekte, ancak normal tarla koşullarında böyle bir faaliyetin olduğuna dair kanıt bulunmamaktadır. Bazı BGAR’ler kendiliğinden büyümeyi arttırmazlar, fakat inokule bakteriler, tespit edilecek derecede belirti göstermeyen fakat bitkinin tüm potansiyelini ortaya koymasını engelleyen minor kök patojenlerini kontrol altına alabilmektedirler.

ORTAK YAŞAM SÜRDÜRENLER

Konukçu bitkiler

N2 fikse eden prokaryotik bakteriler

Baklagil bitkileri: Baklagiller

Azorizobiyum, Bradirizobiyum, Fotorizobiyum, Rizobiyum, Sinorizobiyum

Actinorhizal bitkiler: Alder(ağaç), Casuarina(ağaç), Ceanothus(çalı), Datisca(çalı)

Frankia

Gunnere

Nostok

Azolla (su bitkisi)

Anabaena

Çizelge 10-11. Azot (N2) fiksasyonunu gerçekleştiren kimi mikroorganizmalar (Taiz ve Zeiger 1998)

BAĞIMSIZ YAŞAYANLAR

Bakteri tipi

N2 fikse eden prokaryotik bakteri cinsi

Siyanobakter (mavi-yeşil alg)

Diğer bakteriler

Aerobik

     Fakültatif

Anaerobik

    Nonfotosentetik

    Fotosentetik

Anabaena, Calothrix, Nostok

 

Azotobakter, Azospirillum, Beijerinckia, Klebsiella

 

Clostridium, Methanococcus, (Archaebacterium) Chromatium, Rhodospirillum

 

Topraklardaki çok çeşitli organizma grupları değişik çözünme reaksiyonları kullanarak, çözünemez fosfatlardan çözünebilir fosforun bırakılmasına imkan sağlar ( Illmer vd. 1995; Sing ve Kapoor, 1998). Yarayışlı fosforu düşük olan ve kaya fosfatları veya trikalsiyum fosfat ile ıslah edilmiş topraklarda yetişen bitkiler için, fosfat çözücü bu mikroorganizmalardan (örneğin Bacillus polymixa, Pseudomonas striata ve Bacillus firma) biyolojik inokulant olarak yararlanılmaktadır. (Alagawadi ve Gaur, 1988; Gaind ve Gaur, 1991; Lata vd. 2000). Bitki gelişimini ve verimini olumlu yönde etkileyen Rhizobacteriler olarak isimlendirilir ve Azotobacter, Azospirillum, Arthrobacter, Bacillus, Burkholderia, Enterobacter, Klebsiella, Pseudomonas, Xanthomonas ve Serretia bu tür grup bakterilerdir. Bitki büyümesini arttıran rizosfer bakterileri bitki büyümesini direkt olarak oksinler, giberilinler ve sitokininler gibi gelişimini arttıran madde üreterek ve salgılayarak, kök metabolik aktivitesini bakteriyel yüzey komponentleri ile aktive ederek ve biyolojik fikse edilmiş azotu sağlayarak etkilerler. Diğer rizosfer bakterileri ise bitki gelişimini indirekt mekanizmalar kullanarak etkilerler( Malik vd. 1995; Dashti vd. 1997; Sturz vd. 1997; Kozyrovska vd. Chiarini vd. 1998).

Dünya nüfusunun artışına koşul olarak gıda üretimindeki ve kimyasal gübre tüketimindeki artışlar önemli boyutlara ulaşmıştır. Gelişmiş ülkelerde kişi başına tahıl üretiminde 49 kg, kimyasal gübre tüketiminde ise 203 kg artış olmasına karşın, gelişmekte olan ülkelerde bu artış kişi başına tahıl üretiminde 4.9 kg, kimyasal gübre tüketiminde ise 615 kg olarak gerçekleşmektedir. Başka deyişle gelişmekte olan ülkelerde gelişmiş ülkelere oranla 3 kat daha fazla gübre tüketilmiş olmasına karşın kişi başına tahıl üretiminde sağlanan artış 10 kat daha az olmuştur. Bu nedenle biyogübre ve organik gübrelerin, kimyasal gübrelerle birlikte tarımda etkin şekilde uygulanmasını öngören sürdürülebilir bir anlayış ve programın yürürlüğe konulması zorunlu hale gelmiştir.

Yüksek verim artışını temel alan yoğun tarım uygulamaları, kimyasal gübrelerin kullanımını gerektirmektedir. Bu durum sadece maliyet yönünden değil, çevresel açıdan da sorunlara neden olmaktadır. Son yıllarda, çevresel açıdan uygun olan sürdürülebilir tarım uygulamaları üzerindeki ilgi giderek artmıştır. Sürdürülebilir tarım tekniklerinin gelişimi ve uygulanması, biyogübreleme doğal ve çevresel kirliliğin zararlı etkilerini azaltmada önemli olmaktadır (Esitken vd., 2003a; Özturk vd., 2003). Ayrıca tarımsal alanlarda kullanılan gübrelerin etkinlik parametrelerinin düşük olması nedeniyle daha yüksek verimli ürün için birim alana daha fazla gübre atılması yerine, biyogübre kullanımı ile organik ve inorganik gübrelerin gübre kullanım etkinliğinde artış sağlanacaktır.

Bitkisel üretimde verimliliğin artırılması, toprakların fiziksel ve kimyasal yapısının iyileştirilmesi, insan sağlığının korunması ve çevre kirliliğinin önlenmesini amaçlayan organik gübrelerin kullanımının gerekli olduğu bilinmektedir. Organik gübreler içerisinde son zamanlarda yoğun araştırmalar yapılan biyolojik gübreler oldukça önemli bir yer tutmaktadır.

Yapılan birçok araştırmada; inorganik veya organik fosfat çözebilen bakterilerin toprağa veya bitki tohumlarına inokülasyonu ile bitki büyümesinin teşvik edildiği rapor edilmiştir (Gaur and Ostwal 1972; Subba 1982; Kloepper et al. 1988; Kucey et al. 1989). Ayrıca bu mikroorganizmaların fosfat çözücü rollerinin yanı sıra, oluşturdukları bitki hormonları, antibiyotikler, sideroforezler (siderophores) gibi faydalı metabolitler ile de büyümede spesifik bir rol oynadıkları belirlenmiştir (Kloepper et al. 1989).

Tarımda biyogübrelerin kullanımının bitki gelişmesine arttırıcı etkisinin belirlenmesi üzerinde yapılan çalışmalarda, Esitken vd.(2003a,b) kayısı ve kiraz ağaçlarında, Orhan vd (2006) ahududu bitkisinde, Pırlak vd. (2007) ile Karlıdağ vd. (2007) elma ağacında, Turan vd. (2006) domates bitkisinde, Güneş vd. (2009), çilek bitkisinde uygulanan biyogübrelerin verim ve verim parametreleri üzerine önemli derecede etki ederek büyük oranlarda artış sağlanmıştır.

 

 

 

BİR CEVAP YAZ

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Doldurulması zorunlu alanlar işaretlendi *