Güncel
Bekleyiniz...

 


Nitrojen sabitleme, fosfat çözme veya selülolitik mikroorganizma türleri; bu cins mikroorganizmaların sayısını artırmak ve bu mikrobiyal süreçleri hız yapmak amacıyla fidanların tohumlarına, toprağına ve köklerine uygulama için kullanılmaktadır. Biyo gübrelerin potansiyel kullanımları ile ilgili bu işlemlerin sağladığı böylece çok avantajlar vardır ve bilinçli olarak uygulanmasını verimi artırır. Bu yazıda biyo gübrelerin potansiyeli ve bitkilerde abiyotik stresi …

Nitrojen sabitleme, fosfat çözme ya da selülolitik mikroorganizma türleri; bu cins mikroorganizmaların sayısını çoğaltmak ve bu mikrobiyal süreçleri hızlandırmak nedeniyle fidanların tohumlarına, toprağına ve köklerine başvuru için kullanılmaktadır. Biyo gübrelerin potansiyel kullanımları ile ilgili bu işlemlerin sağladığı böylece çok avantajlar vardır ve bilinçli olarak uygulanmasını verimi artırır. Bu yazıda biyo gübrelerin potansiyeli ve bitkilerde abiyotik stresi hafifletmede fakat rolü hakkında bilgiler yer almaktadır.

Rizobiyum

Sadece baklagillerle 50–100 kg/ha azot bağlayabilirler. Baklagiller ile rizobiyum arasındaki simbiyotik ilişki, ürün imal sistemi için fazla önemlidir. Nohut, kırmızı nohut, bezelye, mercimek, siyah nohut, soya fasulyesi ve yerfıstığı gibi yağlı tohumlu baklagiller, İskenderiye üçgülü (berseem) ve yonca gibi baklagiller yem bitkileri için yardımsever olduğu kanıtlanmıştır. N, mahsulün N ihtiyacının % 80-90’ını karşılayabilen 40-200 kg/ha’da sabitlendiğinden, uygun tür mahsul verimini % 10-35’e kadar artırabilir.

Biyo-Gübrelerin PotansiyeliAzotobakter

Bu organizmanın varlığı, pirinç, darı, şeker kamışı, bajra bitkisi (inci darısı), sebzeler ve plantasyon bitkileri gibi değişik ürün bitkilerinin rizosferinden bildirilmiştir. Optimum koşullar altında N’yi 25 kg/ha’ya kadar sabitleyebilir ve verimi % 40-50’ye kadar artırabilir. Azotobakter’in, kök patojenleri ile antagonistik ilişki gösteren biyokimyasal işlem sırasında üretilen B vitaminleri, NAA, GA ve öteki kimyasalların olumlu yanıtı baştan sona tohum çimlenmesini ve mahsul büyümesini iyileştirdiği gözlenmiştir.

Azospirillum

Takriben 20–40 kg/ha’lık nitrojen sabitleme yeteneklerinin yanı sıra dağıtılmış artış düzenleyici maddeler ürettikleri de bilinmektedir. Azospirillum bitkileri büyüdükçe 4 birleştirici bir simbiyoz, fotosentez-dikarboksilik yol, malik ve aspartik asit gibi organik asitlerin tuzlarında iyileştirir. bu nedenle, Azospirillum’a genellikle darı, şeker kamışı, sorgum, darı vb. C4 bitkileri öğüt edilir.

Azolla

Azolla, su yosunları ile birlikte pirinç tarlalarında 100-150 kg N/ha/yıl sabitleyebilir. Pirinç ekiminden önce tarlalara ek edilerek yeşil gübre olarak da dâhil edilebilir. Hindistan’da en yaygın tür A. pinyatadır ve bitkisel yollarla ticari ölçekte çoğaltılabilir. Hindistan yakın zamanda büyük biyokütle üretimi için bir takım azolla tanıtmıştır.

Mavi Yeşil Algler (BGA)

Hindistan’da pirinç, çiftçiler göre bitki gıda sağlayıcısı olarak BGA ve Azolla kullanılarak yetiştirilen temel gıda ürünlerinden biridir. Genel olarak, BGA’nın biyolojik N fiksasyon aracılığıyla 50-100 kg/ha nitrojen sağlayabildiği bildirilmiştir. Buna ek olarak, su birikintisi koşullarında ekime bitki büyümesini özendirme edici maddeler sağladığı da bilinmektedir.
Tarım sektöründe sürdürülebilirlik için biyo-gübrenin önemini göz önünde bulunduran Hindistan hükümeti, biyo gübre kalitesini ve üretimini 1955 Yasası temel malların 3. Bölümü uyarınca da sağlamıştır. Hükümet bir gübre (denetim) değişim emri (FCO) yayınlamıştır. Bu emrin yürürlüğe girmesinden sonra, dört biyo gübreleme, FCO’ya girmiştir. Yani Rizobiyum, Azotobakter, Azospirillum ve fosfat çözünürleştirici bakteriler. Biyo gübrelerin ürün üretimi üzerindeki etkisi yavaş olsa da, kimyasal gübre kullanımını azaltırken bitki beslenme gereksinimlerini karşılamak ve toprak kalitesini devam etmek için büyük bir potansiyele sahiptirler. Biyo gübrelerin gelişimi son 20 yılda hızlanmıştır ve fosfat çözen bakterilerin (PSB) en yaygın olarak çiftlik sahibi toplulukları aralarında kullanıldığı bildirilmiştir.

Bitkilerde Abiyotik Stresi Hafifletmede Biyo Gübrelerin Rolü

Biyo-Gübrelerin PotansiyeliTuzluluk

Toprak tuzluluğunun durumu genellikle mahsulün büyümesini engeller. Yüksek tuzlu konsantrasyonu, ozmotik stres ve Na + ve Cl – iyonlarının birikmesi sebebiyle bitki metabolizması ve büyümesi üzerinde karamsar etkiler yaratır. Tuz stresi, mikrobiyal toplulukların değil edilmesinden ve topraktaki karbon döngüsünden sorumludur. Bazı araştırmacılar tuzdan etkilenmiş topraklarda ürün büyümesini ve performansını iyileştirmek için farklı alanlara yönlendirilmiş kimyasal, maddi ve biyolojik yöntemler önermiştir. bunun dışında bitkilerdeki tuzluluk toleransını iyileştirmek için geleneksel ıslah ve genetik mühendisliğini de taşıyan dağıtılmış diğer gelişmeler de denenmiştir. bununla birlikte, tuzluluk toleransının karmaşıklığı ve germ plazma girişleri arasındaki hafif genetik istikrarsızlık olmuştur. böylece, bu cins şefaatlerin galibiyet oranı düşüktür. Bu yöntemler arasında, mahsul büyümesini iyileştirmenin biyoloji ile ilgili yolları, şimdiye kadar bazı umut verici sonuçlar belirlemiştir.
Yakın geçmişte yapılan değişik çalışmalar, laboratuar çalışmaları ve saha denemelerinde siyano bakterilerin tuzdan etkilenmiş toprağın iyileştirilmesi için etkinliğini önermektedir. Tuzdan etkilenmiş toprakların geri kazanılması ve siyano bakteriler kadar bitki büyümesinin özendirme edilmesiyle ilgili farklı alanlara yönlendirilmiş önerilen mekanizmalar vardır. Bu mekanizmalar aşağıdaki gibidir:
• Nitrojen fiksasyonunu
• Gözenekli Olan dışı polimerik madde üretimi
• Uyumlu çözünenlerin birikmesi
• Bitki artış hormonu üretimi
• İyonların K +/Na + kanalları ve Na +/H + yoluyla aktif olarak ihraç edilmesi
• Önerilen antiportörler ve siyano bakteriler kullanarak tuzdan etkilenen toprak ıslahı için savunma enzim üretimi
Pot deneyi altındaki buğday bitkilerinde gösterilen, çoğalan tahıl doldurma hızı, fotosentez, bitki su birikimi ve bayrak yaprağı tuzlu birikiminin, sikosel ve PGR kaynaklı tuz toleransı için bazı mantıklı mekanizmalar olduğunu öne sürmüşlerdir. Omara ve Tamer yem börülcesinin nodülasyonu ve büyümesi üzerindeki tuzlu stresi ve aşılama etkisini araştırmışlardır. Bu araştırmadan sonra tuzlu stresinin zararlı etkilerinin, hoşgörülü bradyrhizobium SARSRh3 + + Bradyrhizobium SARS ile çift aşılama uygulanarak azaltıldığını bildirmişlerdir. Bakteriyel aşılamanın, özellikle bitki büyümesini destekleyen rizobakterilerin (PGPR) kullanımının, bitki gerginlik toleransını iyileştirmede etkin olduğu kanıtlanmıştır. Sunulan birkaç rapor, PGPR’nin çevresel stres koşulları altında çok farklı alanlara yönlendirilmiş tarımsal mahsullerin büyümesini başarılı bir şekilde iyileştirdiği bahis edilmiştir. PGPR’nin keza tuzlu stresi aşağı bitki büyümesini devam etmek için dağıtılmış mekanizmalar kullandığı bilinmektedir.
Rizo bakteri, fazla üreten reaktif oksijen türlerini (ROS) besleyen ve nihayetinde bitkileri tuzdan koruyan temel enzim aktivitesini tetikler. Yani süperoksit dismutaz (SOD), peroksidaz (POD) ve katalazı (CAT) değiştirerek bitki antioksidan savunma mekanizmasını tetikler. Kamaraj ve Padmavathi bir saha denemesinde, PGPR ile aşılanmış bitkilerin, toprakta tuzluluk stresi koşullarında bitkilerin daha fazla beslenme almasını kolaylaştıran artan indol-3-asetik asit (IAA) seviyesidir Bu gelişen asit seviyesi nedeniyle kök yapılarında değişiklikler olduğu da bildirilmiştir. 600 gm/ha’da Rhizobium , fosfat çözünürleştirici bakteriler ve VAM gibi biyo gübrenin üçlü aşılanması ile muamele edilen tohumlar , salin stresi koşulu altında daha yüksek mahsul büyümesi ve tohum verimi parametreleri vermiştir.
Biyo gübre olarak mikroorganizmaların kullanımının da tuzluluğun sebzeler üzerindeki etkisini hafiflettiği bildirilmiştir. PGPR ile domates, biber, fasulye ve marul gibi farklı alanlara yönlendirilmiş sebzelerin tohumlarının aşılanması, kök ve sürgün büyümesinin artmasına katkıda olduğu bulunmuştur. Keza, kuru tartı, meyve ve tohum verimine neden olmuş ve bitkilerin tuzlu stresine karşısında direncini artırmıştır. Mahmood vd. , PGPR ve Si’nin maş fasulyesindeki tuzluluk toleransını sinerjik olarak iyileştirdiğini ortaya çıkarmıştır. Domates, soğan ve marulda tuzlu stresini iyileştirmek için arbusküler mikoriza (AM) kullanımı da kaydedilmiştir.

Kuraklık

Kuraklık stresi, gerginlik durumunda bitkilerde bir dizi büyüme parametresini ve strese aklıselim genleri etkiler. Yetersiz su miktarı genellikle hücresel boyutunu ve zar bütünlüğünü azaltır. Bunun yanında reaktif oksijen türleri yaratmak ve yaprak yaşlanmasını teşvik ederek mahsul verimini düşürür. Bitkilerle ilişkili mikroplar, kuraklığın ot gibi yaşama ve toprak üzerindeki zararlı etkileriyle üatesinden gelmek için değişik mekanizmalara sahiptir. Su içeriğinin yanı sıra, bu mikroplar ayrıca besin ve bitkilerin sürdürülebilir büyümesi için yerinde çevresel şartlar sağlar. Bu mikropların, bazı farklı alanlara yönlendirilmiş potansiyel mekanizmalarla bitki büyümesini ve gelişmesini özendirme ettiği bilinmektedir ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• IAA, sitokininler ve absisik asit gibi çeşitli fitohormonların sentezi
• Bakteriyel ekzopolisakkaritlerin üretimi
• 1-aminosiklopropan-1-karboksilat (ACC) deaminaz üretimi
• Sistemik toleransı teşvik etmek
PGPR, gerginlik koşullarında bitki büyümesini teşvik eden IAA gibi bitki hormonları üretme yeteneğine sahiptir. IAA, kuraklık stresi aşağı vasküler doku farklılaşmasını, adventif ve lateral kök farklılaşmasını, gözenekli olan bölünmesini ve sürgün gelişimini aranjör en güçlü oksindir. Mikroplar kadar sentezlenen ekzopolisakkaritler hem bazı bitkilerin kuraklığı tolere etmesini sağlar. Darı mahsulünde aşılanan üç kuraklığa dayanıklı bakteri suşu, yani proteus penneri (Pp1), pseudomonas aeruginosa (Pa2) ve Alcaligenes faecalis (AF3), nispi su içeriği, protein ve şekerin artmasına neden olur. Sandhya vd. keza ekzopolisakkarit üreten bakterilerin kullanımıyla kuraklık stresine aleyhinde geliştirilmiş bitki direncini rapor etmişlerdir. Gerginlik ortamında, ACC, etilenin ivedi bir öncüsüdür. Bakteriler kadar üretilen ACC deaminaz, ACC’yi amonyak ve alfa-ketobutirata hidrolize eder.
Vardharajula vd. kuraklık stresi altında mikrobiyal aşılayıcılarla bitkilerde antioksidan aktivitede azalma, prolin, özgürlük amino asit ve şeker üretiminin arttığını bildirmişlerdir. Açıklanmış bakterilerle konsorsiyumdaki mikorizal aşılamanın, kuraklığın etkisini azaltmak için bitki büyümesini, gıda alımını ve nispi su içeriğini iyileştirdiği de kaydedilmiştir. Ortiz vd., pseudomonas putida’nın ilişkisinin ve bacillus thuringiensis sürgün ve kökte prolin birikimi nedeniyle stomal iletkenliği ve elektrolit sızıntısını azaltmıştır. Domates fosfat çözen bakteriler ile muamele edilen kuraklık durumuna dayanmak için artı prolin salgıladığı bildirilmiştir.
Biyo-Gübrelerin PotansiyeliACC deaminaz bakterileri variovorax paradoxus ile aşılanan bezelyenin fizyolojik tepkisini incelenmiştir. Nem stresi ve sulandırma koşulları altında 5C-2. Bakteriyel etkilerin nem stresi durumunda daha keskin ve istikrarlı olduğu bildirilmiştir. AM fungal inokülasyonu, bitki yaprağındaki malondialdehit ve çözünür protein konsantrasyonunu azaltmış ve SOD, POD ve CAT aktivitelerini artırmıştır. Bu da sonuçta mikoriza turunçgil aşılama fidelerinin gelişmiş ozmotik ayarlamasına ve kuraklık toleransına yol açmıştır. Glomus versiforme’nin aşılanması, keza narenciye bitkilerinde yapı olmayan karbonhidrat seviyelerinin de artmasının, kuraklık koşullarında bitkinin ozmotik durumunu iyileştirdiği bildirilmiştir. Ruiz-Sanchez vd. , arbusküler mikoriza aşılamasından sonradan pirinç bitkisinin kuraklık stresinde fotosentetik verimindeki artışı ve antioksidan tepkisini ortaya çıkarmıştır.
Fosfat çözücü mikroorganizmalar, mısırda bitki büyümesini ve fosfor emilimini olumlu bir şekilde artırmıştır. Bu da kuraklık stres koşullarına bitki toleransının etkinliğini artırmıştır. Pseudomonas spp aşılanması, su stresi altındaki bazal bitkilere antioksidan ve fotosentetik pigment içeriği geliştirmiştir. Bu aşılama hem su stresi aşağıda fide büyümesi ve tohum çimlenmesi üzerinde olumlu etkiye sahip olduğu da bulunmuştur.
Chavoshi vd., fosfor ve potasyum çözen bakteri konsorsiyumunun, sınırlı sulandırma koşulları aşağı kırmızı fasulyede biyokütleyi ve kayda değer fizyolojik özellikleri artırabildiğini bildirmiştir. Li vd. kuraklık stresinde buğday ve salatalık dahil olmak üzere bitki büyümesi üstüne süper emici polimer (SAP) ve biyo gübrelerin sinerjik uygulamasının tepkisini araştırmıştır. SAP ile değiştirilen biyo gübrelerin her ikisi de tohumların çimlenme oranını, bitki büyümesini ve toprak verimliliğini cesaretlendirmek için kaydedilmiştir. Keza, biyo gübre ve SAP’nin kuraklık stresi koşullarında kantitatif hakiki zamanlı PCR analizi yapılmıştır. Bu analiz bitkilerde etilen biyosentezi, gerginlik tepkisi, salisilik asit ve transkripsiyon aktivasyonunda yer alan genlerin ekspresyon seviyelerini manâlı ölçüde düzenlediğini ortaya koymuştur.

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

0 Yorumlar: