GÜBRELEMEDE YENİ BİR SOLUK: VIXERAN
Tarim Blogları

GÜBRELEMEDE YENİ BİR SOLUK: VIXERAN

Buğday, insan beslenmesinde kullanılan kültür bitkileri arasında dünyada ekiliş ve üretim bakımından ilk sırada yer almaktadır. Bunun sebebi buğday bitkisinin geniş bir adaptasyon yeteneğine sahip olmasıdır. Dünya buğday ekim alanının yaklaşık %55’ini Hindistan, Rusya, AB, Çin ve ABD oluşturmaktadır. 2022/23 pazarlama yılı itibarıyla Hindistan %14’lük pay ile ilk sırada, Rusya %13’lük pay ile ikinci sırada ve AB %11’lik pay ile üçüncü sırada yer almaktadır. Bu ülkeler aynı zamanda dünya buğday üretiminin %48’ini oluşturmaktadır. 2022/23 pazarlama yılı itibarıyla üretimde Çin %17,4’lük pay ile ilk sıraya yerleşirken, AB %17,0’lık pay ile ikinci sıraya gerilemiştir. Hindistan ise %13’lük pay ile üçüncü sırada yer almaktadır. Buna bağlı olarak dünya buğday üretimi bir önceki yıla göre %1,2 artarak 790 milyon tona yükselmiştir. Ekim alanı bakımından 7. sırada yer alan Kazakistan, verim düşüklüğü nedeni ile buğday üretiminde ilk on ülke arasına girememektedir. Buğday ekim alanı içerisinde %3’lük, buğday üretiminde ise %2’lik paya sahip olan Türkiye dünya buğday üretiminde 10. sırada yer almaktadır. 2023/24 pazarlama yılında dünya buğday ekim alanının %0,2 artacağı öngörülmektedir. Bu artışta önemli üretici ülkelerden Rusya ve Kanada’daki ekim alanı artışlarının etkili olacağı öngörülmektedir. Rusya’nın ekim alanında artış olmasına rağmen verimdeki azalma beklentisine bağlı olarak üretimin %7,6 azalması beklenmektedir. Tahıl talebinde gıda kullanımı ve hemen ardından yem kullanımı hakim olmaya devam edecek, 2032'de tahılların %41'i doğrudan insanlar tarafından tüketilecek, %37'si ise hayvan yemi olarak kullanılacaktır. Biyoyakıtlar ve diğer kullanımların kalan %22'yi oluşturacağı tahmin edilmektedir. 

Buğday tüketiminin 2032 yılında baz döneme göre %11 daha yüksek olması beklenmektedir. Küresel buğday üretiminin 2032 yılına kadar 76 milyon ton artarak 855 milyon tona çıkması beklenmekte olup bunun 40 milyon tonunun Asya'dan kaynaklı olacağı öngörülmektedir. Dünyanın üçüncü büyük buğday üreticisi olan Hindistan'ın buğday gelirinden en büyük payı sağlaması beklenmektedir. Buna ilaveten Avrupa Birliği’nin 2032 yılına kadar buğday üretiminde Çin'i geride bırakarak en büyük buğday üreticisi haline geleceği tahmin edilmektedir. USDA verilerine göre, 2023/24 pazarlama yılında Türkiye buğday ekim alanında ve üretiminde önemli artışlar öngörülmektedir. Ekim alanının yaklaşık %6, üretimin ise yaklaşık %13 artması öngörüsünün yanında başlangıç stoklarının önceki yılın neredeyse iki katı olması ihracatta beklenen %24 artış öngörüsünü desteklemektedir. Bunların yanında ithalatta %17’lik bir artış öngörülmektedir. Gıda için ihtiyaç duyulan buğday kullanımının yaklaşık %40 artacağı, yemlik kullanımında beklenen az miktarda artışla birlikte toplam buğday kullanımının da artacağı öngörülmektedir. TÜİK 2. tahminlerine göre ise 2023/24 pazarlama yılında tahıllarda bir önceki pazarlama yılına göre %7,4’lük artış beklenirken, tahıllar içerisinde %28’lik pay alan buğday üretiminin ise 19,7 milyon tondan %10,4 artarak 21,8 milyon tona yükselmesi beklenmektedir (1). 

Buğday tanesi uygun besleme değeri, saklama ve işlenmesindeki kolaylıklar nedeniyle yaklaşık olarak 50 ülkenin temel besini durumundadır. Buğday dünya nüfusuna bitkisel kaynaklı besinlerden sağlanan toplam kalorinin yaklaşık %20'sini sağlamaktadır. Bu oran ülkemizde %53’tür. Buğday başta unlu mamuller olmak üzere birçok gıda ve sanayi sektöründe kullanılmaktadır (2).

Hızla artan dünya nüfusu ve bu nüfusun besin ihtiyacının karşılanabilmesi gün geçtikçe zorlaşmakta ve buna bağlı olarak açlıkla mücadele eden ve dengesiz beslenme sorunlarıyla karşılaşan insan sayısı da gittikçe artmaktadır. Günlük yiyecek tüketimi içinde büyük bir paya sahip olan ekmek; birçok ülke için gerek diğer yemeklere katık, gerekse tek başına bir öğün olarak önemli bir besin grubunu oluşturmakta ve gıda teknolojisinde gerçekleştirilen araştırmalar içerisinde ekmek üzerine yapılan çalışmalar oldukça geniş bir yer tutmaktadır. Birçok ülkede olduğu gibi Türkiye’de de insanlar günlük enerji gereksinimlerinin büyük bir kısmını tahıl ürünlerinden karşılamaktadırlar (3).

Yoğun tarım yapılan alanlarda ürün verimliliğini artırmak amacı ile N’lu kimyasal gübre kullanımı maksimum düzeyde gerçekleşmektedir. Küresel gıda arzı ve N’lu kimyasal gübre kullanım oranı 2050 yılına kadar 80 milyon tondan 180 milyon tona çıkacağı öngörülmektedir (4). Sürekli artan nüfusun ihtiyaç duyduğu gıda maddelerinin karşılanması ve toprak ve su sağlığının sürdürülebilir bir şekilde korunması amacı ile N’lu gübre kullanımının kontrollü bir şekilde yapılması gerekmektedir. Bu bağlamda yeni teknolojilere bağlı olarak yeni çözümler üretme ihtiyacı doğmuştur. Akıllı ve sürdürülebilir “gıda ve yem” için yenilikçi yaklaşımlar tüm dünyada oluşturulmaya başlamıştır.  Aşırı ve bilinçsiz gübreleme sonucunda zamanla toprakta nitrat birikmesi olmakta yağmur ve sulama ile toprakta biriken nitrat yıkanarak taban suyuna karışmaktadır. 

Bunlara ek “Yeşil Devrim” sürecinde ıslahta bodurluk genlerinin (Rht) buğdaya aktarılması birim alandaki tane sayısını, çiçeklenme öncesi dönemde başak taslağına giden asimilat miktarını ve hasat indeksini artırmak suretiyle tane veriminde önemli artışlar sağlamıştır. Bodurluk genlerinin aktarılması, bitkinin yatmaya karşı direncini artırmış, yüksek miktarda azotlu gübre kullanımına fırsat vermiştir. Dünya genelinde, 2021 yılında kullanılan toplam 195 milyon tonluk gübrenin %56’ini azot oluşturmaktadır. Kullanılan azot miktarının yaklaşık üçte biri buğday tarımına aittir (5).

Buğday yetiştirilen alanların büyük kısımında verim potansiyelini sınırlandıran önemli faktörlerden birisi azot eksikliğidir. Azot, toplam bitki ağırlığında az bir paya sahip olmasına karşılık, metabolizmada hayati rol oynamaktadır. Çünkü bitkide azotun %90’dan daha fazlası proteinlerin yapısında yer alır. Azotun, bitki metabolizmasındaki önem düzeyine uygun miktarda verilmesi ve kullanım etkinliğinin artırılması çok önemlidir. Azotun etkinliğini artırmak için azot metabolizmasının fizyolojik, biyokimyasal ve genetik yönlerinin iyi bilinmesi gerekir. Bitkinin azot ihtiyacının tam karşılanmaması nedeniyle, düşük verim alınmakta, fazla gübreleme ile ise, çevre kirlenmekte, gübre maliyeti nedeniyle de ekonomik kayıplar olmaktadır. Son yıllarda, biraz değişim gösterse de ülkemizde hammaddesi buğday olan ekmeğin tüketimi fazladır ve halkımız günlük enerji ihtiyacının büyük kısmını ve içeriğinde bulunan thiamin (B1-vitamini), riboflavin (B2-vitamini), pantotenik asit (B3- vitamini), nikotonik asit (niasin) ve tokoferol (E-vitamini) gibi insan beslenmesi için gerekli vitaminleri buğdaydan yani, ekmekten karşılamaktadır (6-7). 

Son yıllarda, seleksiyon ve melezleme gibi geleneksel metotlarının yanında, biyozenginleştirme (biofortifikasyon) yöntemi gibi, biyoteknolojik yöntemlerle besin içeriği arttırma çalışmaları devam etmektedir. Besin içerikleri açısından en önemli parametrelerden biri buğdayda protein oranıdır. Protein oranı, genetik özellikle belirlenmekle birlikte, azotlu gübre uygulamalarıyla arttırılabilen bir özelliktir. Bu oranın, kışlık kırmızı sert buğdaylar için %11-14 olması istenir (8). Optimum tane verimi için, kritik protein oranı %11.5 (9) olarak belirtilmiştir. Ancak, ekmeklik kalitesinin arttırılması için bu oranın %12.5’den az olmaması istenmektedir. Protein oranını artırmak için maksimum verime ulaşmada, gerekli azot miktarından daha fazla azot uygulamak gerekir. Bu ise fazladan maliyet gerektirir. Ancak, alıcılar tarafından protein oranı belli bir düzeyde olan (%12.5) ürünlere, daha fazla fiyat (%7) uygulanmaktadır (10). 

Dünya nüfusunun 2050 yılında 9 milyar olması ve bu artışın daha çok gelişmekte olan ülkelerde görülmesi beklenmektedir (11). Bu durumda, gelişmekte olan ülkeler gıda açısından gelişmiş ülkelere daha çok bağımlı hale gelecektir. Konunun dramatik yönü sadece gıda bakımından değil, gıda üretimi için gerekli gübre hammaddesi bakımından da dışa bağımlı olmaya devam edecek olmalarıdır. Mevcut arazi ve su varlığının çok fazla arttırılamayacağı düşünülürse, verim artışı ve sürdürülebilir üretimde iyi bir gübreleme programı önem kazanmaktadır. Ülke olarak, hammadde yönünden büyük oranda dışa bağımlı olduğumuz düşünülürse, bitkisel üretimde azot yönetimini iyi anlamamız ve uygulamamız gerekmektedir.

Topraktan azot kaybı, nitrat yıkanması veya denitrifikasyon ürünleri (di-nitrojen, azot oksit ve amonyak) şeklinde olur. Azot oksit, sera gazı etkisi yönünden CO2’e göre 300 kat daha etkili olup, di-nitrojen dışındaki bu gazlar, çevre kirlenmesi ve küresel iklim değişikliğine yol açmaktadır. Azot kayıpları biyosistem farklılığının azalmasına, ekosistem verimliliğinin düşmesine ve ötrifikasyona (azot birikimine) yol açmaktadır (12). Azot uygulamasına bağlı çevresel kirlenmeler, gelişmiş ülkeler de dahil olmak üzere, dünyanın hemen her tarafında söz konusudur. Azot kullanımını azaltacak yönde çabalar gösterilmekle beraber, yetiştiriciler uygulanan azotun azalması halinde, verim ve kalite yönünden önemli kayıplar meydana geleceği endişesini taşımakta, genellikle aşırı azot kullanımını tercih etmektedir. Ülkemiz koşullarına yönelik bir çalışmada, Azot Kullanım Etkinliğinin iyileştirilmesi ile önemli ekonomik fayda sağlanacağı tespit edilmiştir (13). Buğday üretiminin en önemli girdilerinden biri olan azotun olabildiğince doğru kullanımı ekonomik kazançlar yanında gıda güvenliği, çevre ve insan sağlığı açısından çok önemlidir.

            Azot kazanım yollarını maddeleyecek olur isek;

  1. Organik Madde: Organik gübreler bitkisel veya hayvansal kaynaklı olabilmektedir. Gerek bitkisel gerekse hayvansal kökenli organik gübrelerin toprağa yaptıkları azot kazancı, kullanılan organik gübrenin yapısı ile direkt ilişkilidir. Yeşil gübreleme ile sonraki bitkilere yaklaşık 20-100 kg/ha düzeyinde azot sağlandığı tespit edilmiştir (14). Ayrıca yine yeşil gübreleme ile ilgili olarak yapılan çalışmada toprağa buğday sapı ilavesinin 18 kg/ha düzeyinde azot sağladığını, buna karşılık yonca bitkisinin toprağa 55 kg/ha dan daha fazla azot kazandırdığını tespit etmişlerdir (15). Organik gübreler topraklara verildiklerinde mineralize olmadığı sürece bitki ve diğer canlılar için doğrudan besin kaynağı olarak kullanılamazlar. Organik maddenin mineralizasyonu, toprakta yaşayan çeşitli organizmaların aktiviteleri sonucu basit inorganik bileşiklere dönüşmesi ile olur. Yani organik bünyede yer alan organik bileşikler mikrobiyal faaliyetler sonucu bitkilerce alınabilir inorganik formlara dönüşmektedir. 

  2. İnorganik Gübreler: Toprakların bir diğer azot kazanç yoluda inorganik gübrelerdir. İnorganik gübreler toprakta eksikliği görülen besin elementlerini toprağa ilave etmek için üretilmiş yapay gübrelerdir. İnorganik gübrelerle kazanılan azotun miktarı; gübrenin çeşidine, toprak özelliklerine, bitki türüne ve iklim koşullarına bağlı olarak değişmektedir.

  3. Yağış: Kar ve yağmur suları ile de toprağa azot ilave edilmektedir. Bu yolla genellikle toprağın amonyak ve nitrat şeklinde azot kazancı olmaktadır. Bölgenin yağışlı veya kurak olması bu yolla kazancın miktarını değiştirmektedir. Yağışlı bölgelerin azot kazancı kurak bölgelere göre daha fazladır. Yağışlarla toprağa ilave edilen azot miktarı 180 gr ile 3.8 kg/ha arasında değişmektedir (16).

  4. Biyolojik Fiksasyon: İki farklı şekilde gerçekleşmektedir. İlki Simbiyotik olmayan yolla azot fiksasyonudur. Atmosfer azotunun, serbest yaşayan bakteriler tarafından fikse edilmesine simbiyotik olmayan yolla azot fiksasyonu denir. Simbiyotik olmayan yolla azot fikse ettiği bilinen en önemli bakteri Azotobacter 'dir. Bu yolla azot kazanç miktarları azot fikse eden mikroorganizmaların miktarlarına ve yaşam koşullarının kendileri için uygun olup olmamasına bağlıdır.  Diğer biyolojik fiksasyonise simbiyotik yolla oluşan azot fiksasyonudur. Simbiyotik yaşayan bakterilerle yapılan azot fiksasyonuna simbiyotik azot fiksasyonu denir. Simbiyotik ilişkide mikroorganizma konukçu bitkiye azot sağlamakta, konukçu bitki ise mikroorganizmalara çözünebilir karbonhidrat temin etmektedir. Başlıca simbiyotik yaşama giren mikroorganizmalar Rhizobium türleri ve Aktinomisetlerdir. Aktinomisetlerin azot kazancı özellikle ormanlık alanlarda söz konusudur. Tarım alanları için ise en etkili olanlar baklagillerle kurdukları ortak yaşam sonucunda azot fikse eden Rhizobium türleridir. Rhizobium bakterilerine konukcu bitki olan baklagillerden yaklaşık 200 tanesi kültür bitkisi olarak kullanılmaktadır.

Sürdürülebilir tarım sistemlerinde stabil antagonistik PGPR formülasyonlarının geliştirilmesi, kimyasal gübre kullanımının yerini alan başka bir umut verici yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Bitki kök hücreleriyle ilişki derecelerine göre, PGPR'ler hücre dışı bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler (ePGPR) ile hücre içi bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler (iPGPR) olarak bölümlendirebiliriz. EPGPR'ler rizosferde, rizoplanın üzerinde veya kök korteks hücreleri arasındaki boşluklarda mevcut olabilirlerken; iPGPR'ler genellikle kök hücrelerin özelleşmiş nodüller yapılarının içine yerleşirler.

Doğal halde bulunan azot bitkiler için genellikle elverişli formda değildir. Azotun yaklaşık %98’i ana kayada, %2 ‘si ise havada N2 gazı şeklinde bulunmaktadır. Toprak organik maddesinin C:N oranı 10:1 kadardır. Organik maddedeki toplam azotun yaklaşık % 2-3 kadarı yıllık olarak mineralizasyona uğrar. Organik maddenin topraktaki mineralizasyonu esnasında, nitrat veya amonyum yavaş yavaş serbest hale geçerek bitki tarafından alınabilir duruma gelir. Organik maddenin mineralizasyonu ve mineral gübrelerle sağlanan azottan başka, düşük düzeyde azot atmosfer tarafından toprağa sağlanır.

Mineral gübreler tarafından sağlanan azot (N), fosfor (P), potasyum (K) ve kükürt (S) gibi makrobesinler ürün üretimi için önemliyken, tarımsal açıdan faydalı mikroorganizmalar da doğrudan veya dolaylı olarak ürünün iyileştirilmesine katkıda bulunurlar. Günümüzde toprak kalitesinin restorasyonuna vurgu yapan çevre dostu, sürdürülebilir, yenilikçi besin yönetimi yaklaşımlarının kullanılması ve daha az kimyasal gübre kullanımı; düşük toprak verimliliği, toprak asitlenmesi ve nitratın hem kısa hem de uzun vadede yeraltı suyuna sızmasının olumsuz etkileriyle mücadele etmede ihtiyacımızdır.  Bu nedenle, bitki büyümesini teşvik eden bakteriler (PGPR) gibi etkili biyolojik teknikler, ürün verimliliğini artırmak için kullanılır. PGPR, ürün verimliliğini arttırmak için en iyi biyo-uyarıcılardan biri olarak görülmektedir. PGPR, kısmen kimyasal gübrelerin yerini almak için bazı biyo-gübrelerin bir parçası olarak kullanılır; küresel tarımda kullanılan gübrenin yalnızca küçük bir kısmını oluştururlar.

 Bilindiği gibi tahıllar baklagiller gibi köklerde nodülasyon oluşturan rhizobia bakterilerine sahip değildir. Fakat tahıllar azot fikse eden diğer grup bakterilere sahip olup, fikse edilen azotun bir kısmı bitki tarafından alınabilir. Azot fikse eden bakteriler buğday rizosferinde doğal olarak meydan gelmekte olup, azot fikse eden bakterilerle inokülasyon yapılması buğdayda verimi artırabilir. Simbiyotik olmayan N2 fiksasyonu sağlayan ve tahıllarda önemi belirlenmiş olan bakteriler; Beijerinckia, Azotobacter, Azospirillum, Herbaspirillum, Gluconacetobacter, Burkholderia, Clostridium, Methanosarcina ve Paenibacillus’tur (17). 

Azotobacter serbest yaşayan azot bağlayıcı bir diazotroftur (yılda ortalama 20 kg N/ha/yıl) ve nihayetinde toprakta çok çeşitli ve küresel olarak yaygın ve SNF (kükürt, azot ve fosfor) eksik ekosistemlerdeki biyolojik azotun fiksasyonunu arttırır.  Ek olarak Azotobacter, toprakta azot ve fosforun bulunabilirliğini arttırır. Bazı Azotobacter sp. fosfor çözme kapasiteleriyle de bilinmektedirler. Ayrıca bunlar rizosferik mikroorganizmaları uyarır, patojenlerden bitkileri korur ve besin alınımını iyileştirir. Örneğin toprak karbon ve kükürt içeriği, toprak organik kalıntılarının mineralizasyonunu hızlandırarak sonrasında kökler tarafından ağır metal emilimini azaltarak Azotobacter sp. ile inokülasyonuna cevapta arttırılır. Bitkiye temin edilen azot, oluşan protein, aminoasitler, protoplazma ve klorofil miktarını etkiler. Bu nedenle üründe yüksek verim potansiyeli elde etmek için yeterli bir azot kaynağı gereklidir. Azotobacter sp. muhtemelen büyüme düzenleyici maddeler üreterek bitkilerin gelişimini etkiler. Oksinler, sitokinin ve gibberellik asit (GA) gibi büyümeyi düzenleyici maddelerin sentezine yardımcı olur. Ve bu büyüme bileşenleri gelişmiş büyümeyi kontrol eden birincil maddedir. Azotobacter sp. ortama triptofan eklendiğinde Indol–3–Asetik Asit (IAA) üretir. Sitokininler, vejetatif büyüme alanlarında hücre bölünmesini uyarmak için hareket eden öncü maddelerle nükleik asitlerle ilişkilidir. Azotobakter sp. siderofor üretebilir; rizosferdeki demir Fe+ 3'ün mevcut formuna bağlanırlar, böylece onu fitopatojenler için kullanılamaz hale getirirler ve Hidrojen Siyanür (HCN) üretimine ek olarak bitki sağlığını korurlar. Çalışmalar, PGPR'nin tahılları, meyveleri ve sebzeleri olumlu yönde etkilediğini de göstermiştir. PGPR'nin ayrıca bitkilerin besin alımını iyileştirdiği ve böylece daha düşük gübre uygulama oranları için uygulanan gübrelerin ve gübrenin kullanım etkinliğini arttırdığı bulunmuştur. 

Gram negatif ve aerobik olan Azotobacter’ler, toprakta serbest ve heterotrofik yaşayan, kalın duvarlı kistler oluşturan oval veya küresel şekillerde, nitrojen sabitleyen, nötr veya alkali topraklarda yaşayan bakterilerdir. Azotobacter, 1901 yılında Hollandalı mikrobiyolog Beijerinck tarafından keşfedilmiştir (18). İlerleyen yıllarda A.vinelandii, A. chroococcum, A. armeniacus, A. nigricans, A. beijerinckii, A.paspali, A.salinestris, ve A.tropicalis türleri de keşfedilmiştir (19).

Azotobacter’ler toprakta yaşarlar ve atmosferik azotu bitkinin kullanabileceği forma dönüştüren simbiyotik olmayan bakterilerdir. Azotobacter türleri toprağın mineral dengesine olumlu yönde katkı sağladığı, bitkilerde büyümeye teşvik ettiği ve özellikle toplam verim ve kuru madde artışında etkili olduğu saptanmıştır. Ayrıca bu bakteriler domates, pamuk, buğday gibi bitkilerde hastalık oluşturan fitopatojenik olan funguslarla mücadele de önemli katkı sağlamaktadır.

Vixeran Azotobacter salinestris CECT 9690 ırkını içeren ve azotun kökler için elverişli duruma gelmesinde, rizosferdeki mikroorganizmalar önemli rol oynamaktadır. Tarımsal üretim koşullarında nitrat alımı ve etkinliği mikorhizal ilişkiler, humik maddeler, kumarin gibi allelopatik bileşikler, kök büyümesini teşvik eden bakteriler, atmosferin CO2 içeriğindeki artış tarafından etkilenebilir. Toprak azotunun bitki tarafından alımı kök hacmine ve aktivitesine bağlıdır. Kök/sap oranı toprak solüsyonundaki N konsantrasyonu tarafından önemli düzeyde etkilenir. Köklerin N kullanım etkinliği en yüksek olup azot alımında kökler önceliğe sahiptir.  

Buğdayda üretim sezonu boyunca kardeşlenme başlangıcından (BBCH 21) sapa kalkma dönemine (BBCH 32) tek uygulama 50 g/ha olacak şekilde önerilmektedir (Şekil 1). İlk toprak altı uygulamasında herhangi bir doz düşürülmesi yapılmamalı ve üst gübrelemede azaltma kg N/ha üzerinden yapılmalıdır.

Vixeran diğer bitki koruma ürünleri ve gübreler ile yüksek oranda karışabilirlik sunarak kullanımda kolaylık sağlamaktadır. Uygulama sonrasında bakteriler yaprak, kök ve kök bölgesi yardımı ile bitkinin bünyesinde kolonize olarak azottan maksimum düzeyde bitkinin faydalanmasını sağlamaktadır. 

 

Vixeran azot fixasyonu


 

Şekil 1. Buğdayda Vixeran uygulama aralığı

            Vixeran içeriğinde bulunan kist formlu bakteriler aşağıda belirtilen zor koşullara karşı çok yönlü fayda sağlamaktadır: 

  • Yüksek toprak tuzluluğu: Optimal NaCl içeriği 8 ile 45 g/L olmalıdır. Yüksek toprak tuzluluğunda bakteriler azot bağlama aşamasında aktif rol oynamaktadır. 

  • Yüksek sodyum (Na) uyumluluğu: Na katyonu ile çoğunlukla bağlantılı bulunmaktadır ve azot fiksasyonunun devamı için önemli bir elementtir. 

  • Geniş pH aralığı: Bakteriler 5.5 ile 9.0 pH aralıklarında etkili bir şekilde çalışmaktadır. 

  • Kalsiyum karbonata yüksek tolerans: Bakteriler 20 g/L ye kadar olan yüksek Kalsiyum karbonat konsantrasyonlarında efektif olarak çalıştığı belirlenmiştir. 

Vixeran üç farklı şekilde bitkiye faydalı halde bulunmaktadır (Şekil 2). Endofitik olarak bitkinin yapraklarından ve köklerinden bitkiye giriş yaparak yarayışlı azotun alımını sağlar.

Vixeran azot fixasyonu

Şekil 2. Azot kullanım verimliliği

 Ayrıca üçüncü olarak ise rizosferdeki kolonizasyon yolu ile de bitkiye yarayışlı olan azotun fikse edilmesini sağlamaktadır (Şekil 3). Afrika ve Orta Doğu’da yapılan birçok çalışmaya göre yüksek sıcaklık, düşük nem gibi ekstrem çevre koşullarında rizosferde iyi bir şekilde kolonize olduğu belirlenmiştir. 

Vixeran azot fixasyonu

Şekil 3. Buğday kökünde Azotobacter salinestris (sarı) tarafından gerçekleşmiş kolonizasyon 

Sonuç olarak artan nüfusun beslenmesinde birim alandan daha fazla ürün almak için gübrelemenin ve buğdayın yeri çok önemlidir. Birim alandan daha fazla ürün almak adına fazla kullanılan sentetik kimyasallar çevre sağlığını da olumsuz yönde etkilemekte ve insan sağlığında da ciddi sorunlara neden olabilmektedir. Yapılan fazla uygulamalar karbon ayak izinin artmasına ve iklim krizlerine sebep olmaktadır. Çevre sağlığının korunması amacı ile yeni teknolojik uygulamalar da sentetik gübre kullanımının azaltılması ve buna bağlı olarak Vixeran gibi biyolojik ürünlerin kullanılması seradaki CO2 gazlarının azalmasına buna bağlı olarak da iklim krizi ile de mücadele açısından büyük önem kazanmaktadır. 

Kaynaklar

  1. Tarımsal ekonomi Araştırma Enstitüsü, Buğday, 2023. https://arastirma.tarimorman.gov.tr/tepge/Belgeler/PDF%20Durum-Tahmin%20Raporlar%C4%B1/2023%20Durum-Tahmin%20Raporlar%C4%B1/Bu%C4%9Fday%20Durum%20Tahmin%20Raporu%202023-384%20TEPGE.pdf Erişim Tarihi: 08.03.2024.

  2. Buğday Tarımı, https://arastirma.tarimorman.gov.tr/ktae/Belgeler/brosurler/Bu%C4%9Fday%20Tar%C4%B1m%C4%B1.pdf. Erişim Tarihi: 08.03.2024.

  3. Coşkuner, Y., Karababa, E., Ercan, R. 2011. Çukurova Bölgesinde yetiştirilen bazı buğday çeşitlerinin iki katlı yassı ekmek üretimine uygunluğunun belirlenmesi. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 6(1): 1-12.

  4. Bindraban, P. S., Dimkpa, C., Nagarajan, L., Roy, A., and Rabbinge, R. (2015). Revisiting fertilisers and fertilisation strategies for improved nutrient uptake by plants. Biol. Fertil. Soils 51, 897–911. doi: 10.1007/s00374-015-1039-7

  5. Anonim, (2024). FAO statistical yearbook. https://www.fao.org/3/cc8166en/online/cc8166en.html. Erişim Tarihi: 08.03.2024.

  1. Kotancılar, G., Çelik, İ., Ertugay, Z., 1995. Ekmeğin Besin Değeri ve Beslenmedeki Önemi. Atatürk Üni. Zir. Fak. Der., 26 (3): 431-441

  2. Hoseney, R.C., 1994. Principles of Cereal Science and Technology. American Association of Cereal Chemists. Ins. St. Paul, USA

  3. Wysocki, D.J., Horneck, D.A., Lucther, L.K., Hart, J.M., Petrie, S.E., Corp, M.K., 2006. Winter Wheat in Continious Cropping Systems (İntermediate precipitation zone). Oregon State Universty Extension Service, FG 83, USA.

  4. Goos, R.J., Westfall, D.G., Ludwick, A.E. Goris, J.E.,1982. Grain Protein Content as an Indicator of N Sufficiency for Winter Wheat. Agronomy Journal, 74: 130-133.

  5. TMO, 2016. Toprak Mahsulleri Ofisi. http://www.tmo.gov.tr/, Erişim tarihi: 22.11.2016.

  6. Byrnes, B.H., Bumb, B.L., 1998. Population Growth, Food Production and Nutrient Requirements. Journal of Crop Production, 1 (2): 1-27.

  7. Zörb, C., Ludewig, U., Hawkesford, M.J. (2018). Perspective on wheat yield and quality with reduced nitrogen supply. Trends Plant Sci., 23(11): 1029-1037.

  8. Özbek, F.Ş. (2018). Türkiye’de azot kullanım etkinliğinin iyileştirilmesinin tarım ekonomisine katkısının değerlendirilmesi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 22(1): 21-32.

  9. Brohi, A. R., A. Aydeniz, M. R. Karaman, 1977. Toprak Verimliliği. Türk Hava Kurumu Basımevi, Ankara.

  10. Brohi, A., A. Aydeniz, M. R. Karaman, S. Erşahin, 1994. Bitki Besleme. Gazi Osman Paşa Üniv., Ziraat Fak. Yayınları: 4 Kitaplar Serisi: 4, Tokat

  11. Borghi, B. (1999). Nitrogen as determinant of wheat growth and yield. In Wheat Ecology and Physiology of Yield Determination.(Eds. Satorre E.H., Slafer G.A.), pp. 67-84, New York, Food Products Press, ISBN: 9781560228752

  12. Aasfar A, Bargaz A, Yaakoubi K, Hilali A, Bennis I, Zeroual Y and Meftah Kadmiri I (2021) Nitrogen Fixing Azotobacter Species as Potential Soil Biological Enhancers for Crop Nutrition and Yield Stability. Front. Microbiol. 12:628379. doi: 10.3389/fmicb.2021.628379

  13. Ojha, R. B. and Marahattha, A., 2015. Role of Azotobacter in soil fertility and sustainability–a review. 2(6):250‒253 

  14. Chen, S.-L., Tsaı, M.-K., Huang, Y.-M., and Huang, C.-H. 2018. Diversity and characterization of Azotobacter isolates obtained from rice rhizosphere soils in Taiwan. Annals of Microbiology, 68: 17-26.