[EM Agriton]

Tarımsal üretim; güneş enerjisi, su ve karbondioksit gerektiren yeşil bitkilerin fotosentez prosesi ile başlar. Fotosentez için gerekli bu maddeler her yerde bol miktarda bulunmaktadır. Böylece, Tarımı, “yoktan birşey üretmek” olarak tanımlayabiliriz. Ekonomik etkinlik açısından bakıldığında bu iyi bir şey gibi görünse de, mevcut tarım son derece düşük verimlidir. Bunun nedeni, bitkilerce güneş enerjisinin çok düşük bir verimlilikte kullanılmasıdır. Güneş enerjisinin bitkiler tarafından teorik olarak potansiyel kullanılabilme oranı %10-20 arasındadır.

Ancak, gerçek kullanım oranı ise %1’in altındadır. Yüksek fotosentez verimliliğine sahip şeker kamışı gibi C4 bitkilerinin kullanılma oranı bile azami büyüme dönemi sırasında %6-7’yi pek geçmemektedir. En iyi verim alınan tahıllarda bu oran normalde %3’ün altında seyretmektedir. Geçmişte yapılan çalışmalar, ana ürün kloroplastla rının fotosentez verimliliğinin daha fazla artırılamayacağını göstermiştir. Bu, biyokitle üretim kapasitesinin azami düzeye ulaştığı anlamına gelmektedir. Bu yüzden, biyokitle üretimini artırmanın en iyi yolu, insan gözüyle görülebilen ışığı (visible light) (kloroplastlar halen bu ışığı kullanamamaktadır) ve kızıl ötesi ışınları kullanmaktır.

Bu ışınlar birlikte toplam güneş enerjisinin %80’ini oluşturmaktadır. Ayrıca, organik moleküllerin bitkiler tarafından doğrudan kullanımı yoluyla bitki ve hayvan artıklarının içerdiği organik enerjinin geri kazanılmasının yollarını da araştırmalıyız. Fotosentetik bakteri ve yosun (alg), ortamda organik madde bulunduğunda, 700 ila 1200 nm dalga boylarını kullanabilmektedir.

Yeşil bitkiler bu dalga boylarını kullanamazlar. Ayrıca, fermantasyon mikroorganizmaları organik maddeyi parçalayarak, amino asitler gibi karmaşık bileşikleri açığa çıkararak bitkilerin kullanımına sunarlar. Bu ise, organik maddenin tarımdaki verimliliğini artırır. Buradan yola çıkarak, tarımsal üretimin artması için önemli bir etmenin, toprakta organik maddeyi ve güneş enerjisini verimli biçimde kullanacak ve organik maddeyi parçalayacak etkin mikropların bulunması olduğunu söyleyebiliriz. Böylelikle, güneş enerjisinin kullanım verimliliği artırılmış olur.

Fotosentez bakterisi (Fototropik bakteri)

Fotosentez bakterileri, yaşamlarını kendi kendilerine destekleyen bağımsız bakterilerdir. Bu bakteriler, güneş ışınlarını ve toprağın ısısını enerji kaynağı olarak kullanarak; kök salgılarından, organik maddeden ve/veya zararlı gazlardan (örneğin, hidrojen sülfür) yararlı maddeler sentezlerler. Yararlı maddelerse amino asitler, nükleik asitler, biyoaktif maddeler ve şekerden oluşmaktadır ki bunların hepsi bitkilerin büyümesini ve gelişmesini teşvik etmektedir.

Bu yararlı maddeler hem doğrudan bitkiler tarafından emilirler hem de bakterilerin daha da artması için büyüme ortamı (substrate) olarak davranırlar. Bu yüzden, topraktaki fototropik bakterilerin artışı diğer etkin mikroorganizmaları daha da artıracaktır. Örneğin, fototropik bakterilerin salgıladığı büyüme ortamı olarak davranan azotlu bileşiklerin (amino asitler) varlığından ötürü kök çevresinde (rhizosphere) VA (vesicular- arbuscular) mikoriza artmıştır. VA mikoriza, topraktaki fosfatların çözünürlüğünü artırarak, normalde bitkilerin alımı için çözeltide olmayan fosfatları çözeltiye geçirir.

VA mikoriza, azot fikse eden Azotobakter ve Rhizobium bakterileri ile birarada bulunabilir ve baklagillerin havadaki azottan yararlanma yeteneğini artırır.