Bionem Mikrobiyal Gübre Hakkında

[Oğuz Alper]

GÜZEL BİR ÇALIŞMA DAHA !!!

3. Proje No : TA/04/02–02/005 DOKTORA

Proje Adı: Fluoresan Pseudomonas’ların Pamukta Verticillium Solgunluğu (Verticillium dahliae Kleb.)’na ve Bitki Gelişimine Etkileri

Lider : Dr. Oktay ERDOGAN (Nazilli PAE)

Alınan Kararlar: 1. Proje lideri tarafından gruba bilgi verilmiştir. Yürürlük Durumu: Sonuçlandırılmıştır.

Yayın Durumu: Yayınlanabilir. Bitki Koruma Bülteninde yayınlanması önerilmektedir. Bilime ve Uygulamaya Verilen

Sonuçlar: Ülkemizde V. dahliae’nın neden olduğu solgunluk hastalığına karşı Fluoresan Pseudomonas bakterilerinin biyolojik mücadelede kullanımı ve pamukta bitki gelişimine etkilerineyönelik olan 2 yıllık tarla denemeleri ile desteklenen bu çalışma ile hastalığın kontrolü ve bitki gelişimi konularında ümitvar sonuçlar elde edilmiştir.

Tarla denemelerinde, tohuma bakteri uygulamalarının hiç bir ilaçlı mücadelesi olmayan Verticillium solgunluk hastalığını %33,8–45,1 oranında baskı altına alındığını ve paralel olarak%12-17 arasında değişen oranda bir verim artışı sağlandığını göstermiştir. Etkin bir mücadele yöntemi bulunmayan bu hastalığa karşı entegre mücadele yöntemi üzerinde önemle durulmaktadır.

Özellikle çalışmamız dayanıklı çeşit ve biyopreparat uygulamasının daha etkili sonuçlarverebileceğini göstermiştir. Basit laboratuvar olanakları ile yürüttüğümüz tohum bakterizasyon çalışmaları ticari olarak çok daha etkili ve kolaylıkla uygulanabilen bir yöntemdir. Bu açıdan da çalışmanın pratiğe verilmesi daha kolay olabilecektir. Çalışmamızda FP’ların etki mekanizmalarına değinilmemiştir. Ancak farklı bitkilerden çok farklı ve değişik etki mekanizmalarına sahip bakteriyel izolatlar elde edilerek uygulamayaverilebilir.

Örneğin çalışmamızda en etkili olarak bulunan FP23 nolu Fluoresan Pseudomonas izolatı semiz otundan, FP22 nolu izolat ise domuz pıtrağı rizosferinden elde edilmiştir. Etkili bulunan bu bakterilerin biyokontrol etki mekanizmaları ve bitki gelişimini teşvik edici etkilerine yönelik mekanizmalar için daha ayrıntılı çalışmaların yapılması gerekir. Pamukta %5-10 ve 50-60 koza açımında yapılan hastalık sayımlarında en yüksek etki FP23 ve FP22 iolatlarından elde edilmiştir.

Çalışmalarımızdaki hastalık sayımlarına göre FP izolatlarıtolerant Acala Maxa çeşidinde Vd’ye karşı daha başarılı bulunmuştur. Bu amaçla solgunlukhastalığı ile mücadelede dayanıklı çeşit antagonist kombinasyonu biyolojik mücadelenin entegre mücadelede en iyi alternatiflerden biri olabileceği sonucuna götürmüştür.

Çalışmalarımızda Verticillium solgunluk hastalığı ile pamuk gelişiminde bazı fenolojik kriterler (NAWF değeri), verim ve 100 tohum ağırlığı, kütlü pamuk verimi, lif mukavemeti ve iplikolma indeksi arasında negatif yönde önemli bir korelasyon saptanmıştır. Bilinen bu korelasyonların solgunluk hastalığına karşı dayanıklılık ıslahı çalışmalarında seleksiyon kriterleri olarak da alınmasının uygun olacağı kanaatine varılmıştır.

Bu çalışma ülkemizde tohuma antagonistik bakteri uygulaması yapılarak tarla koşullarında rizobakterilerin Verticillium solgunluğuna ve bitki gelişimine olan etkilerinin araştırıldığı ilkaraştırmadır. Bu nedenle çalışmalarımızdan elde edilen sonuçlar bundan sonra yapılacak olanbiyolojik mücadele çalışmalarına da ışık tutacaktır.

Verticillum solgunluğu ile gübre dozu, gübre sınıfı, sulama yöntemleri, sulama sayısı ve bitki sıklığı gibi kültürel uygulamalar arasında doğrudan bir ilişki söz konusudur. Entegre mücadele kavramı içerisinde çalışmamız sonucunda ümitvar bulduğumuz rizobakterilerin yukarıda bahsedilen konular ile kombine edilerek ayrıntılı bir çalışmanın da yapılması gerekmektedir.

Günümüzde V. dahliae etmeni çok sayıda konukçusu olması nedeni ile pek çok kültür bitkisinde özellikle ülkemizde zeytinde tahripkar boyutlara ulaşabilen bir yaygınlık göstermektedir. Bu açıdan da mücadelesi zor olan bu hastalığa karşı biyopreparatlardan tarla denemeleri ile ümitvar sonuçların alınması ilerde pratikte entegre mücadele kavramı çerçevesinde uygulandığında hastalıkla ile mücadele ve verim kayıpları açısından ülke ekonomisine ve üreticilerimize önemli katkılar sağlayabilecektir.

Henüz pamukta solgunluk hastalığına karşı etkin ve ekonomik bir kimyasal mücadele olanağı yoktur. Bu sebeple çalışmada başarılı bulunan FP bakterilerinin ileriki dönemde hastalıkla entegre mücadelede kullanılmasına katkıda bulunacaktır.

[Oğuz Alper]

Faydalanacağınızı düşündüğüm Pseudomonas fluorescens ve diğer bakteriler hakkında çok önemli yayınlardan örnekler;

Rodriguez and Fraga (1999), Pseudomonas putida ve Pseudomonas fluorescens bakteri ırklarının marul ve domateste kök ve sürgün gelişimini; marul, turp, fasulye de ise ürün veriminde kontrole göre istatistiki anlamda önemli artışlar sağladığını belirlemişlerdir.

Azospirillum ve Rhizobium gibi PGPR’ler bitki büyümesini doğrudan teşvik eden
metabolitler üretebilmekte ve bitki fizyolojisinde değişiklerler meydana getirmektedir. Bu grup içinde Pseudomonas büyük dikkat toplamıştır. Pseudomonas’ın pek çok ırkı tohum ve köklerin büyüme ve gelişmesine yardımcı olduğu, hızlı büyümeyi teşvik etme, kök salgılarında kemotoksis ve farklı besin kaynaklarını katabolize etme gibi özelliklere sahip olduğu belirtilmiştir (De Salamone et al. 2006).

Tarımda biyogübre veya kontrol ajanı olarak bakterilerin kullanılması 1990’lı yıllardansonra yaygınlaşmıştır. Son yıllarda biyolojik gübrelemenin kapsamı genişlemiş serbest yaşayan, bitkisel gelişimi teşvik eden, biyolojik savaş ajanı veya biyogübre olarak kullanılan bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler (PGPR) kullanılmaya başlanmıştır.

Söz konusu bakteriler Serratia, Pseudomonas, Burkholderia,Agrobacterium, Erwinia, Xanthomonas, Azospirillum, Bacillus, Enterobacter,Rhizobium, Alcanigenes, Arthrobacter, Acetobacter, Acinetobacter, Achromobacter,Aerobacter, Artrobacter, Azotobacter, Clostridium, Klebsiellla, Micrococcus,Rhodobacter, Rhodospirrilum ve Flavobacterium cinslerindeki ırkları içermektedir. Son yıllarda Aspergillus ve Penicillium funguslarının biyiolojik gübre olarak kullanıldığı araştırmalar yapılmaktadır (Rodriguez and Fraga 1999; Sturz and Nowag 2000;

Son yıllarda yapılan araştırmalar Agrobactrerium, Bacillus, Streptomyces,
Pseudomonas ve Alcaligenes bakteri cinslerindeki türlerin odun çeliklerinde köklenmeyi teşvik edebildiğini göstermiştir. Bu bakterilerin IAA ürettiği ve yapılan çalışmalarda dışardan IBA uygulanmasıyla köklenmenin arttığı belirtilmiştir (Eşitken et al. 2003b).

Antibiyotik ve antifungal metabolit üretimiyle hastalıkları kontrol eden biyopestisit özelliğindeki bazı PGPR’ler mantar, bakteri ve virüsleri içeren geniş spektruma sahip fitopatojenik organizmalara karşı koruma sağlayarak bitkilerde sistemik dayanım oluştururlar. PGPR’ler, kullanımları bazen düzenlenip bazen yasaklanan kimyasal gübre ve pestisitlere çevresel olarak iyi bir alternatif olduğu için biyoinokulantların pazarlanması yaygınlaşmaktadır. Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces ve Agrobacterium ırklarının bulunduğu yaklaşık 20 bakteriyel biyokontrol ürünü pazarlanmaktadır (Bloenberg and Luktenberg 2001).

Pseudomonas ve Bacillus türleri patojen mikroorganizmaları baskılamada önemli role sahiptirler. Bu bakteriyel antagonistler düşük konsantrasyonlarda engelleyici olan hücreler arası metabolit salgılarıyla bitki patojenlerini baskılarlar (Fernando et al. 2006).

Shaharoona et al. (2006), Pakistan’da yaptıkları çalışmada azotça iyileştirilmiş toprakta yetiştirilen mısırın verim ve gelişimini arttırmak için ACC-deaminaz üreten PGPR’lerin performansını değerlendirmek için çalışma yürütmüşlerdir. Araştırıcılar ACC-deaminaz üreten birkaç rizobakteri ırkının mısır köklerinde büyüme ve gelişme aktivitesini arttırdığını belirlemişlerdir. Azot ile iyileştirilmiş toprakta, altı bakteri ırkı ile aşılananmısırda bitki boyu, kök ağırlığı ve toplam ağırlığın önemli oranda arttığı saptanmıştır.Çalışmada Pseudomonas fluorescens G biyotipinin azot gübrelemesinin yapılmadığı ve yapıldığı durumlarda en etkili bakteri ırkı olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda
optimum seviyede azotlu gübreleme ve ACC-deaminaz üreten PGPR ırklarıyla yapılan aşılamanın bitkilerde büyüme ve verimde önemli artışlar sağlayacağı ifade edilmiştir.

De Silva et al. (2000), Yaban mersini üzerinde bitki büyümesini teşvik eden
Pseudomonas fluorescens (Pf5, PRA25, 105, 101), Bacillus pumilus (T4), Pseudomonascorrugata (114) ve fungal izolatlar olan Gliocladium virens (G1-21) ve Trichoderma harzianum (T22) gibi bakteriyel ve fungal inokulantların bitki büyümesi üzerindeki etkilerini araştırmışlarıdır. Çalışmada P. fluorescens Pf5 ile yapılan uygulamanın yaprak alanı ve gövde çapını arttırdığı belirlenmiştir. Pastörize edilmiş toprağa G. virens ilave edilmesi 4 aylık bir periyot içinde yaprak sayısı ve alanında ve sürgünlerdeki P, Zn ve Cu oranında artış sağlamıştır. Pastörize edilmeyen toprakta G. Virens ile muamelenin
daha büyük yaprak alanı, gövde çapı, sürgün ve kök kuru ağırlığı ve bitki başına daha fazla yaprak oluşumuna neden olduğu ifade edilmiştir.

FINDIK KURDU LARVALARINA ETKİSİ
Benzer bir çalısma da dünyada fındık meyvelerine en fazla zarar veren fındık kurdu
Balaninus nucum L. (Coleoptera: Curcuilonidae)’un biyolojik mücadelesinde
yapılmıstır. Bu zararlı Türkiye’de fındık ürünlerinde yaklasık olarak %30-40 ekonomik
zarara sebep olmaktadır. Trabzon ilinde 1995-1997 yılları boyunca yapılan sürveylerde
fındık agaçlarındaki bakterilerin morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler
özellikleri incelenerek su türler tespit edilmistir: B. thuringiensis, Pseudomonas
fluorescens, Micrococcus luteus, Serratia marcescens ve Escherichia coli. Bu bakteriler
ile hazırlanan solüsyonlar fındık kurdunun üçüncü dönem larvaları üzerinde denenerek
%100’e varan basarılar elde edilmistir (Sezen ve Demirbag 1999).