Biyo gübreler, genel olarak nitrojen bağlayıcı bakteriler, fosfat çözen mikroorganizmalar ve organik madde ayrıştırıcılar olarak sınıflandırılabilirler. Bununla birlikte, mikroorganizmaların etkileşimi veya bitkilerle olan ilişkileri nedeniyle elde edilebilir bir şekilde elde edilen organik gübreleri de içerir.
Azot Sabitleyen Biyo Gübre (NFB)
Azot bağlayıcı organizmalar, organik nitrojenli bileşiğe dönüştürülerek atmosferik nitrojeni sabitlerler. Ve mikrobiyal aşılayıcılardan veya mikroorganizma gruplarından oluşan canlı bir gübre olarak kullanılır. Azot bağlayıcı bakteriler, simbiyotik olarak (Rizobiyum, Frankia ), Azotobacter ve Azospirillum gibi serbest yaşayan bakteriler (simbiyotik olmayan) olarak iki koşul altında çalışır. K 2 nonlegumes ilişkili -fixing bakteri türleri bulunmaktadır.
Simbiyotik
En yararlanan simbiyotik K 2 -fixing bakteri ailesine ait Rizobiyum olanlardır. Rizobiyum aşılayıcılar, bazı baklagillerle birlikte atmosferik N 2’yi sabitleme yeteneklerinden dolayı çok önemlidir. Küresel ölçekte rizobyum baklagiller kök modüllerinde N 2 ile fiksasyonun 14 milyon ton seviyesinde olduğu ve endüstriyel N fiksasyonunun neredeyse % 15 olduğu tahmin edilmektedir. Birçok bakliyatın verimi, uygun rizobyum kültürleri kullanılarak önemli ölçüde artırılabilir. Her baklagil, belirli bir rizobyum nodülü oluşturmak için başarılı bir nodülasyon için önemlidir. Pek çok baklagil çeşitli rizobi türleri tarafından modüle edilebilir, ancak büyüme yalnızca nodüller etkili rizobinin suşları tarafından üretildiğinde artar. Rizobiyum, baklagiller mahsulü ve ağaçları örneğin yonca için kullanılabilir ve mahsule özgü bir aşılayıcıdır. Rhizobium ancak çapraz aşılama grubu ile sınırlıdır ve bu ortak yaşamdan sadece belirli baklagiller yararlanır.
Benzer Rizobiyum, cins diğer ipliksi bakteri Frankia ailesine ait Frankia ceae ağaçlar ve çalılar olarak nonlegumes kök nodüller bulunur. Bu bakteriler aktinorizal bitkilerle simbiyoz içinde yaşarlar. Bu aktinorizal bitkiler kereste ve yakacak odun üretiminde, rüzgâr kırılmalarında, kıyı şeridinde ve çölde barınakların yanı sıra arazi ıslahı için kullanılmaktadır. Aktinorizal bitkilerin bulunmadığı kurak bölgelerde, Frankia’nın aşılanması avantajlı olabilir. Potansiyel önemlerine rağmen, aşılama uygulaması ve bunların kullanımları için çok sınırlı bilgi mevcuttur. Ancak, potansiyelleri tarımsal ormancılık sisteminde kullanılabilir.
Simbiyotik Olmayan
Simbiyotik olmayan veya serbest yaşayan nitrojende, fiksasyon konakçı bitkiye ihtiyaç duymaz ve bakteriler nodül oluşturmaz. Bu tür serbest yaşayan bakterilere bir örnek Azotobacter’dir . Atmosferik N 2’yi simbiyotik olmayan bir şekilde sabitlerler ve fiksasyonun kapsamı doğrudan karbonhidrat miktarına bağlıdır. Azotobacter yedi türden oluşur ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Chroococcum
• Vinelandii
• Beijerinckii
• Paspali
• Armeniacus
• Nigricans
• Salinestri
Zayıf organik madde içeren topraklar ve diğer toprak mikroorganizmaları ile antagonistik ilişki, Azotobacter popülasyonunu olumsuz etkiler. Azot fiksasyonunun yanı sıra, büyümeyi destekleyen maddeleri, yani oksinleri, gibberellinleri ve bir dereceye kadar vitaminleri de sentezleyebilir. B vitaminleri, naftalin asetik asit (NAA), gibberellik asit (GA) ve kök patojeni tohum çimlenmesini ve ürün büyümesini iyileştirmeye de yardımcı olur.
İlişkisel
Simbiyotik ve simbiyotik olmayan nitrojen fiksatörlerinin yanı sıra, bazı bakteriler yüksek bitkilerle yakın bir ortak yaşam oluşturur. Bu bakteriler kök yüzeyinde yaşarlar ve bazen de kök dokularına nüfuz ederler. Ancak kök dokusunda herhangi bir görünür nodül veya aşırı büyüme oluşturmazlar. Azospirillum, topraktan bulaşan hastalıklardan korunmaya yardımcı olan büyümeyi düzenleyen maddeler üretir. Yaprak alanı endeksini ve nihayetinde mahsul verimini iyileştirir. Dünyadaki birçok tür dışında, bu cinsin altındaki başlıca türler A. lipoferum ve A. brasilense’dir.
Siyanobakteriler
Mavi yeşil algler (BGA), siyanobakteriler olarak bilinir. Siyano mavi anlamına gelir, yani mavi bakteri demektir. Bunlar, doğaları gereği fototrofik olan sekiz farklı familyaya aittir ve oksinler, indol asetik asit (IAA) ve GA üretirler. Pirinç tarlalarının üretkenliğinin sürdürülmesinde ve geliştirilmesinde mavi yeşil alglerin N-fiksasyonunun en önemli olduğu gösterilmiştir. BGA tarafından biyolojik nitrojen fiksasyonu için elverişli koşul, su basmış koşullar altında nispeten istikrarlı pirinç veriminin nedenlerinden biri olarak kabul edilir. BGA, azotu mantarlar, eğrelti otu ve çiçekli bitkilerle sabitleyebilen simbiyotik birleşme oluşturur. Ancak en yaygın simbiyotik ilişki, serbest yüzen su eğrelti otu, Azolla ve Anabaena azollae (BGA) arasında bulunmuştur. Bu birlik, hektar başına yılda 40-60 ton organik madde üretmektedir. N önemine rağmen 2 pirinç tarımında siyanobakteri -fixing, üretim ve uygulama kötü geliştirilmektedir. Biyo gübreler, sürdürülebilir tarım uygulamalarını desteklemek için ciddi bir şekilde düşünülmelidir.
Azolla
Azolla, pirinç tarlasında BGA ile simbiyotik ilişkide atmosferik N 2’yi sabitleyen serbest yüzen su eğrelti otu olarak bilinir. Serbest yaşayan organizmalardır ve azotu sabitlemek için fotosentezden elde edilen enerjiyi kullanırlar. Hızlı büyüyen bir su eğrelti otudur ve bir hafta içinde ağırlığını ikiye katlayabilir. Hindistan’da meydana gelen en yaygın tür A. pinnata’dır . Azolla, zengin organik gübredir. Ve toprak nitrojenini hızla mineralize eder, bu da mahsulün çok kısa sürede alabilmesini sağlar. Azolla, çifte ekim veya toprağın yeşil gübrelenmesi yoluyla pirinç veya diğer mahsullere yardımcı olabilir.
Fosfat Çözen Biyo Gübre (PSB)
Çeşitli deneyler, farklı bakteri türlerinin trikalsiyum fosfat, dikalsiyum fosfat, hidroksiapatit ve kaya fosfat gibi çözünmeyen inorganik fosfat minerallerini çözme yeteneğini göstermiştir. Fosfat çözen bakteriler rizosferde yaygındır ve sitrik, oksalik, tartarik, asetik, laktik, glukonik, glioksilik, maleik ve fumarik gibi organik asitlerin salgılanması, bitkinin mevcut forma dönüştürmesine yardımcı olur. Bakteriyel cinsin bazı olan Achromobacter, Agrobacterium, Micrococcus, Enterobacter ve Envinia.
Toprak bakteri toplulukları arasında ectorhizosferik Pseudomonas veBacillus ve endosimbiyotik rizobinin en etkili fosfat çözünürleştiricileri olduğu bulunmuştur. Rizosferde fosfat çözen bakterileri çeken daha yüksek miktarda organik madde bulunur. Ve popülasyon, rizosferik olmayan toprağa kıyasla rizosferik toprakta daha fazladır. Kaya fosfatının PSB ile uygulanması fosfor uygulaması olmadan PSB tadilatının şeker kamışı verimini % 12.6’ya kadar artırmıştır. Ayrıca şeker verimini ve meyve suyu kalitesini iyileştirdiğini göstermiştir. Soğan ile yapılan sera saksısı deneyler yapılmıştır. Bu deneyde G. fasciculatum, A. chroococcum ve % 50 önerilen P oranına bakılmıştır. Sonuçlar, daha büyük kök uzunluğu, bitki boyu, soğanın taze ağırlığı, kök kolonizasyonu ve P alımıyla sonuçlanmıştır. Ayrıca kimyasal fosfatlı gübre oranı da düşürülebilir. Fosfat çözen bakteriler, daha ucuz P kaynaklarının kullanımına izin vermede en büyük değere sahip olabilir.
Fosfat Mobilize Edici Biyo-gübre (PMB)
Bitki kökleri ve mantarlar arasındaki simbiyotik ilişki mikorizal ilişki olarak adlandırılır. Arbuscular mikorizal mantarlar (AMF), kara bitki türlerinin yaklaşık % 90’ı ile simbiyotik ilişki oluşturur. Bunlar ektomikoriza ve endomikoriza olmak üzere iki türdendir. Mikorizal mantardaki fonksiyonel simbiyoz zorunludur, ev sahibi fotosentatlara ve enerjiye bağlıdır. Bitki, ev sahibi bitkiye çeşitli mikorizal faydalar sağlamak için karbon elde eder. Mantarlar, kök yüzeylerinden toprak matriksine uzanan miselyum yardımıyla toprak çözeltisinden besinleri alır. Bu nedenle, mikorizal mantarlar kök sistemlerinde kolonileştiğinde daha verimli besin alımı ve gelişmiş bitki büyümesi ile sonuçlanır.
Daha yüksek bitkilerde, fosfor ve diğer besin maddelerine genellikle mikorizal ilişki aracılık eder. Burada simbiyotik ilişki daha yüksek bitkiler ve birleştirici mantarlar (Glomus) tarafından gerçekleştirilir. AMF’nin hifleri çözünmeyen fosforu çözmez, ancak kendi ihtiyaçları için topraktan asimile eder. Mikorizal kökler, olmayan köklere göre birim kök uzunluğu başına birkaç kat daha fazla fosfor alabilir. Mikorizal simbiyoz, ağır metal kontaminasyonu veya kuraklığa toleransın yanı sıra kök patojenlerine karşı daha az duyarlılığı da artırmıştır. AMF ayrıca toprak kümelenmesi üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olarak toprak kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olur. Bu ilişki genellikle tarımsal ormancılıkta çok etkili bulunur. AMF’den yararlanan diğer mahsuller sorgum, arpa, buğday, tütün, pamuk, soya fasulyesi, elma, narenciye, üzümdür.
Organik Madde Ayrıştırıcı
Kompostlama, farklı organik atık türlerini kullanmak için anahtar bir teknolojidir. Plan besin kaynağı olarak kullanılmak üzere olgunlaşması yaklaşık 4-6 ay sürer. Bu organik atıkları ayrıştırmak için, daha hızlı ayrıştırılmasına ve kullanıma hazır hale getirilmesine yardımcı olan bazı selülolitik ve lignolitik mikroorganizmalar tanıtılmaktadır. Aspergillus niger, Penicillium, Trichoderma viride, Trichurus spiralis, Phanerochaete chrysosporium gibi birçok toprak kaynaklı mantar türüdür. ayrıca selüloz veya lignin içeren bitki gövdelerinin ayrışma sürecinde bir aktivatör olarak hareket eder.
Potasyum Çözen Biyo-gübre (KSB)
Bazı toprak mikroorganizmaları, potasyumu muskovit, mika, ortoklaz ve illit gibi K içeren minerallerden çözebilir. Bu mineraller, topraktaki mevcut K’nin potansiyel kaynağıdır. Mikroorganizma, K’yi çözündürmek için bu K taşıyan minerallerle reaksiyona giren organik maddeler üretir. Ayrıca toprak çözeltisindeki mevcut K’yi artırır. Bu organizmalar ayrıca çeşitli türlerde amino asitler, büyümeyi destekleyen bileşikler ve vitaminler üreterek mahsulün büyümesini ve verimini arttırır. K-çözünürleştirici bir bakteri olan Frateuria aurantia, mikadan potasyum karışımını bitkiler için kullanılabilir bir forma hareket ettirebilir. Bu, herhangi bir antagonistik etki olmaksızın diğer biyo gübreler ile birlikte ekinlere oldukça uygulanmıştır. K-çözünürleştirici bakterilerle birlikte yüksek K içeren kil mineralinin uygulanması, tarımsal topraklarda K ihtiyacının azaltılmasına yardımcı olabilir.
Kükürt Çözen Biyo-gübre
Kükürt, yağlı tohumlu bitkilerde, bazı sebzelerde ve bazı bitki türlerinde önemli unsurlardan biridir. Bazı önemli glikozitlerin, keskin bileşiğin ve hastalık direnci özelliklerinin biyokimyasal sentezi için gereklidir. Tarımsal topraklardaki kükürt eksikliği biyo gübre olarak Azotobacter pasturianam uygulamasıyla düzeltilebilir.
Çinko Çözünür Biyo-gübre (ZSB)
Çinko, eksikliği mahsul büyümesini ve mahsul verimini etkileyen mikro besinlerden biridir. Çinko gübreler çok maliyetlidir ve bulunabilirliği de sınırlıdır. Bu nedenle, çinko çözücüler, mahsule yeterli çinko tedariki sağlamak, mahsul büyümesini ve verimi artırmak için hayati bir rol oynayabilir. Çinkonun çözünürleştirilmesi için iyi bilinen mikroorganizmalar, Bacillus subtilis, Thiobacillus thiooxidans ve Saccharomyces sp. Bu türler çinko biyo gübresi olarak kullanılır ve ürüne olumlu yanıt alır. Bazen çinko gübrelerin çinko biyo gübreler daha iyi yanıt vermiştir, ayrıca toprakta artan çinko konsantrasyonu da olmuştur.
Bitki Büyümesini Destekleyen Rizobakteriler (PGPR)
Bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler (PGPR), konakçı bitki ile birlikte büyüdüğünde, konakçılarının büyümesinin uyarılmasına neden olur. Çok çeşitli toprak bakterilerini temsil eder. Bu bakteriler, bitki büyümesini destekleme mekanizmaları açısından farklılık gösterir, ancak büyümeyi genellikle P çözünürlüğü, besin alımını arttırma ve bitki büyüme hormonu üretimi yoluyla etkiler. Bertrand vd, Achromobacter cinsine ait bir rizobakteriumunkolza tohumundaki kök kıl sayısını ve uzunluğunu artırabilir. PGPR aşılayıcıları, bazı mekanizmalardan herhangi biri ile büyümeyi destekler ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Bitki hastalığının bastırılması (biyo-koruyucular),
• İyileştirilmiş besin alımı (biyo gübreler)
• Fitohormon üretimi (biyostimülanlar)
Kaynakça:
https://byjus.com/biology/biofertilizers/
https://thebiologynotes.com/biofertilizer-types-and-uses/
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu