Elma Fidan Yetiştiriciliğinde Bacillus subtilis İçerikli Bir Mikrobiyal Gübrenin Kullanım Olanaklarının Belirlenmesi

Öz

Tarımda yoğun kimyasal gübre ve pestisit kullanımına bağlı olarak insan ve hayvan sağlığı ile çevresel sorunlar gibi riskler giderek artmaktadır. Bu yüzden özellikle bitki besleme ve bitki koruma ürünlerinde alternatif yöntemlere olan talep her geçen gün artış göstermektedir. Bu alternatif yöntemlerden birisi organik ve biyolojik çözümlerin tarımda kullanılmasıdır. Biyolojik çözümlerden birisi olan faydalı bakterilerin tarımda kullanımının önemi gittikçe çok daha iyi anlaşılmaktadır. Bu çalışmada; azotu fikse eden, fosfat çözen, kalsiyum çözen, amino asit ve organik asit üreten ve hormon üreten Bacillus subtilis TV-17C bakteri izolatı organik bir sıvı taşıyıcı ile formülasyon haline getirilerek elma fidanı yetiştiriciliğinde kullanılmıştır. Çalışmada bu bakteri uygulamasının bazı bitki gelişim parametreleri, bitkide hormon düzeyleri ile bitkide ve toprakta makro ve mikro besin elementleri düzeyleri ile bazı toprak özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Araştırma sonucunda; bu bakteri içerikli mikrobiyal gübre formülasyonunun, elma fidanlarında bütün bitki gelişim parametrelerinde bitkideki hormon düzeyleri ile bitkide ve toprakta makro ve mikro besin elementleri düzeylerinde artışlara sebep olduğu görülmüştür. Bacillus subtilis TV-17C bakteri izolatının çok yönlü etkileri dikkate alınarak bu formülasyonun Stoma Fix ticari ismi ile tescillendirilmesi için gerekli başvuruların yapılması planlanmaktadır. 

Anahtar Kelimeler

• Bacillus subtilis
• Elma
• Fidan
• Azot
• PGPR
• Mikrobiyal gübre

Investigation of Possibilities of Using Bacillus subtilis Microbial Fertilizer in Apple Sapling Growing

Öz

Due to the use of intensive chemical fertilizers and pesticides in agriculture are increasing risks related to human and animal health and environmental problems. Therefore, interest in alternative methods is increasing day by day. Therefore, the demand in alternative methods especially in plant nutrition and plant protection products is increasing day by day. The use of organic and biological solutions in agriculture is one of these alternative methods. The importance of the use of beneficial bacteria in agriculture, which are one of the biological solutions, is increasingly understood. In this study, Bacillus subtilis TV-17C bacterial isolate, which fixes nitrogen, dissolves phosphate, dissolves calcium, produces amino acids and organic acids and produces hormones, was formulated with an organic liquid carrier and used in apple sapling cultivation. The effect of this bacterial application on some plant growth parameters, hormone levels in the plant, macro and micro nutrient levels in the plant and soil and some soil properties were investigated in this study. As a result of the research; this bacterial microbial fertilizer formulation has been shown to cause increases in all plant growth parameters and hormone levels in plants, macro and micro nutrients levels in plants and soil. Considering all these versatile effects of B. subtilis TV-17C bacterial strain, it is planned to make the necessary applications for the registration of this formulation under the trade name Stoma Fix.

Anahtar Kelimeler

• Bacillus subtilis
• Apple
• Sapling
• Nitrate
• PGPR
• Microbial fertilizer

Kaynakça

1. Algül, B.E., Tekintaş, F.E,. Dalkılıç, G.G., 2016. Bitki büyüme düzenleyicilerinin kullanımı ve içsel hormonların biyosentezini arttırıcı uygulamalar. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 13 (2) : 87-95.
2. TÜİK, 2019. Tarımsal Ürünler İstatistiği, İstatistiklerle Türkiye. Türkiye İstatistik Kurumu, Ankara. http://www.tuik.gov.tr (Erişim Tarihi: 3 Mart 2019).
3. Arıcı, Ş.E., Yardımcı, N., 2001. Bitkilerde uyarılmış dayanıklılık. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 32 (1): 83-86.
4. Arısoy, H., Aras, İ., Kaya, M.F., 2019. Türkiye’nin elma dış ticaretindeki bölgesel yoğunlaşma durumu. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 29 (2): 242-252.
5. Ateş, F., Karagöz, K., Karagöz, H., Kotan, R., Ateş, B., Kutlu, M., Çakmakçı, R., 2011. Bağcılıkta biyolojik gübre olarak kullanılabilecek bitki gelişimini teşvik edici azot fikseri ve fosfat çözücü bakteri izolasyonu". Uluslararası Katılımlı 1. Ali Numan Kıraç Tarım Kongresi ve Fuarı 27-30 Nisan 2011, Eskişehir, 3: 2599-2606.
6. Atılgan, A., Coşan, A., Saltuk, B.. Erkan, M., 2007. Antalya yöresindeki seralarda kimyasal ve organik gübre kullanım düzeyleri ve olası çevre etkileri. Ekoloji, 15 (62): 37-47.
7. Battal, P., Tileklioğlu, B., 2001. The ffects of different mineral nutrients on the levels of cytokinins in Maize (Zea mays L.). Turkish Jornal of Botany, 25: 123-130.
8. Çakmakçı, R., 2005. Bitki gelişimini teşvik eden Rizobakterilerin tarımda kullanımı Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 36 (1), 97-107.

9. Çamlıca, E., Tozlu, E., 2019. Biological control of Alternaria solani (Ell. & Mart.) L.R. Jones and Grout in tomato. Fressenius Environmental Bulletin, 28 (10): 7092-7100.
10. Çığ, F., Sönmez, F., Karagöz, K., Erman, M., Çakmakçı, R., Kotan, R,, Amak, Z., 2014. Investigation of the impacts of nitrogen fixing and phosphate dissolving bacteria isolated in Lake Van Basin on the development of Kirik Wheat within the context of sustainable agriculture. International Congress on Green Infrastructure and Sustainable Societies/Cities, 8-10 May 2014, Izmir, Turkey, 205 p.
11. Döbereiner, J., 1997. Biological nitrogen fixation in the tropics: Social and economic contributions. Soil Biology and Biochemistry, 29: 771-774.
12. Ekinci, M., Dursun, A., Kotan, R., Karagöz, F.P., Soner, K., Güneş, A., 2017. Determination of effects of bacteria, mineral fertilizer and their combination on the plant growth of tulip (Tulipa gesneriana L.). International Journal of Sustainable Agricultural Management and Informatics, 3 (3): 233-253.
13. Ekinci, M., Turan, M., Yıldırım, E., Güneş, A., Kotan, R., Dursun, A., 2014. Effect of plant growth promoting Rhizobacteria on growth, nutrient, organic acid, amino acid and hormone content of cauliflower (Brassica oleracea l. var. botrytis) transplants. Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus, 13 (6): 71-85.
14. Gençtan, T., Tuğay, M.E., Geçit, H.H., Bozkurt, B., Erğün, E., Ekiz, H., Yalvaç, K., Gevrek, M.N., Elçi, A., Balkan, A., 2005. Türkiye’de tohumluk, fide ve fidan üretimi ve kullanımı. Türkiye Ziraat Mühendisliği VI. Teknik Kongresi, Ankara. s: 803-823.
15. Graham, P.H., Vance, C.P., 2002. Nitrogen fixation in perspective: an overwiev of research and extention needs. Field Crop Research,. 65: 93-106.
16. Güler, S., 2004. Dünya'da ve Türkiye'de gübre tüketiminde yaşanan gelişmeler. In: Karaman, M.R., Brohi, A.R. (eds) Türkiye 3. Ulusal Gübre Kongresi, Tarım-Sanayi Çevre, 11-13 Ekim 2004, Tokat, s: 47-54.
17. Güneş, A., Karagöz, K., Turan, M., Kotan, R., Yıldırım, E., Çakmakcı, R., Şahin, F., 2015. Fertilizer efficiency of some plant growth promoting rhizobacteria for plant growth. Research Journal of Soil Biology, 7 (2): 28-45.
18. Haktanır, K., Arcak, S., 1997. Toprak Biyolojisi. Ankara Üniversitesi Yayın No: 1486. Ankara.
19. İmriz, G., Özdemir, F., Topal, İ., Ercan, B., Taş, M.N., Yakışır, E., Okur, O., 2014. Bitkisel üretimde bitki gelişimini teşvik eden Rizobakteri (PGPR)'ler ve etki mekanizmaları. Elektronik Mikrobiyoloji Dergisi, 12 (2): 1-19.
20. Kacar, B., 1994. Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri III. A.Ü.Z.F. Eg. Ars. Gel. Vakfı Yay. No: 3, Ankara.
21. Karaca, Ç.K., Uyanöz, R., 2011. Konya yöresinde yetiştirilen fasulye bitkisinin kökünde etkili Rhizobiumların belirlenmesi. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 25 (3): 17-24.
22. Karagöz, F.P., Dursun, A., Kotan, R., Ekinci, M., Yıldırım, E., Mohammadi, P., 2016. Assessment of the effects of some bacterial isolates and hormones on corm formation and some plant properties in saffron (Crocus sativus L.). Journal of Agricultural Science. 22: 500-511.
23. Karagöz, K., Ateş, F., Karagöz, H., Kotan, R., Çakmakçı, R., 2012. Characterization of plant growth-promoting traits of bacteria isolated from the rhizosphere of grapevine grown in alkaline and acidic soils. European Journal of Soil Biology, 50: 144-150.
24. Karakurt, H., Kotan, R., Aslantaş, R., Dadaşoğlu, F., Karagöz, K., 2010. Inoculation effects of Pantoea agglomerans strains on growth and chemical composition of Plum. Journal of Plant Nutrition. 33 (13): 1998-2009.
25. Karakurt, H., Kotan, R., Dadaşoğlu, F., Aslantaş, R., Şahin, F., 2011. Effects of plant growth promoting Rhizobacteria (PGPR) on fruit set, pomological and chemical characteristics, color values, and vegetative growth of sour cherry (Prunus cerasus cv. Kütahya). Türkish Journal of Biology. 35: 283-291.
26. Karamürsel, D., Öztürk, F.P., Kaçal, E., Bayav, A., Emre, M., Oğuz. C., 2019. Türkiye’de meyve fidanı üreten kamu kuruluşlarının durum analizi. Meyve Bilimi, 6 (1): 7-14.
27. Karamürsel, D., Öztürk, F.P., Kaçal, E., Bayav, A., Emre, M., Oğuz, C., Karamürsel, Ö.F., Akol, S., Sarısu, A., Altındal, M., 2018. Meyve fidanı üreten işletmelerin sektöre bakış ve beklentileri. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 21 (Özel Sayı): 86-94.
28. Karlıdağ, H., Atay, S., Karaat, F.E., Kan, T., Yıldırım, H., 2018. Malatya’da meyve fidanı yetiştiriciliğinin durumu, sorunları ve çözüm önerileri. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8 (2): 29-36.
29. Kotan, R., 2014. Faydalı bakterilerin tarımda kullanımı. Harman Time, 11: 44-48.
30. Kumlay, A.M., Eryiğit, T., 2011. Bitkilerde büyüme ve gelişmeyi düzenleyici maddeler: Bitki Hormonları. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 1 (2): 47-56.
31. Kuraishi, S., Tasaki, K., Sakurai, N., Sadatoku, K., 1991. Changes in levels of cytokinins in etiolated squash seedlings after illumination. Plant Cell Physiology, 32: 585-591.
32. Mohammadi, P., Tozlu, E., Kotan, R., Kotan Şenol, M., 2017. Potential of some bacteria for biological control of postharvest citrus green mould caused by Penicillium digitatum. Plant Protection Science, 53 (3): 134-143.
33. Orhan, E., Ataseven, Y., 2009. Türkiye’de içme suyu havza alanlarında tarımsal faaliyetlerden kaynaklanabilecek kirliliği önleme ile ilgili yasal düzenlemeler. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 6 (2): 161-169.
34. Oliveira, A.L.M., Urquiaga, S., Döbereiner, J., Baldani, J.I., 2002. The effect of inoculating endophytic N2-fixing bacteria on micropropagated sugarcane plants. Plant Soil, 242: 205-215.
35. Özbek, S., 1977. Genel Meyvecilik. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Kitabı No:31, Adana, 386 s.
36. Parlakay, O., Çelik, A.D., Kızıltuğ, T., 2015. Hatay ilinde tarımsal üretimden kaynaklanan çevre sorunları ve çözüm önerileri. Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 20 (2): 17-26.
37. Peoples, M.B., Brockwell, J., Herridge, D.F., Rochester, I.J., Alves, B.J.R., Urquiaga, S., Boddey, R.M., Dakora, F.D., Bhattarai, S., Maskey, S.L., Sampet, C., Rerkasem, B., Khans, D.F., Hauggaard-Nielsen, H., Jensen, B.S., 2009. The contributions of nitrogen-fixing crop legumes to the productivity of agricultural systems. Symbiosis, 48: 1-17.
38. Rascio, N., La Rocca, N., 2008. Biological nitrogen fixation, Encyclopedia of Ecology, 412-419.
39. Rutgers, M., Wouterse, M., Drost, S.M., Breure, A.M., Mulder, C., Stone, D., Creamer, R.E., Winding, A., Bloem, J., 2016. Monitoring soil bacteria with community-level physiological profiles using Biolog ECO-plates in the Netherlands and Europe. Applied Soil Ecology, 97: 23-35.
40. Şahin, U., Ekinci, M., Yıldırım, E., Kızıloğlu, M.F., Turan, M., Kotan, R., Ors, S., 2015. Ameliorative effects of plant growth promoting bacteria on water-yield relationships, growth and nutrient uptake of lettuce plants under different irrigation levels. HortScience, 50 (9): 1379-1386.
41. Samancıoğlu, A., Yıldırım, E., Turan, M., Kotan, R., Şahin, U., Kul, R., 2016. Amelioration of drought stress adverse effect and mediating biochemical content of cabbage seedlings by plant growth promoting rhizobacteria. International Journal of Agriculture and Biology, 18: 948‒956.
42. Sarıoğlu, G., Özçelik, S., Kaymaz, S., 1993. Selection of effective nodosity bacteria (Rhizobium leguminosarum biovar. viceae) from lentil grown in Elazığ. Turkish Journal of Agriculrure and Forestry, 17: 569-573.
43. Shanthaam, S., Mattoo, A.K., 1997. Enhancing biological nitrogen fixation: An appraisal of urrent and alternative technologies for N input into plants. Plant Soil, 194: 205-216.
44. Soylu, E.M., Soylu, S., Kara, M., Kurt, Ş., 2020. Sebzelerde sorun olan önemli bitki fungal hastalık etmenlerine karşı vermikomposttan izole edilen mikrobiyomların in vitro antagonistik etkilerinin belirlenmesi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 23 (1): 7-18.
45. Stefanowicz, A., 2006. The Biolog Plates Technique as a tool in ecological studies of microbial communities. Polish Journal of Environmental Stududy, 15 (5): 669-676.
46. Sudhakar, P., Chattopadhyay, G.N., Gangwar, S.K., Ghosh, J.K., 2000. Effect of foliar application of Azotobacter, Azospirillum and Beijerinckia on leaf yield and quality of mulberry (Morus alba). Journal of Agricultural Science, 134: 227-234.
47. Tozlu, E., Kotan Şenol, M., Tekiner, N., Dikbaş, N., Kotan, R., 2018. Biological control of postharvest spoilage in fresh Mandarins (Citrus reticulata Blanco) fruits using bacteria during storage. Erwerbs-Obstbau, 61: 157-164.
48. Tozlu, E., Mohammadi, P., Kotan Şenol M., Nadaroğlu, H., Kotan, R., 2016. Biological control of Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de bary, the causal agent of white mold disease in red cabbage by some bacteria. Plant Protection Science, 52 (3): 188-198.
49. Turan, M., Ekinci, M., Yıldırım, E., Güneş, A., Karagöz, K., Kotan, R., Dursun, A., 2014. Plant growth-promoting Rhizobacteria improved growth, nutrient, and hormone content of cabbage (Brassica oleracea) seedlings. Türkish Journal of Agriculture and Forestry, 38: 327-333.
50. Xu, G., Ge, Z,, Poudel, D.R., 2015. Application and optimization of Biolog EcoPlates in functional diversity studies of soil microbial communities. MATEC Web of Conferences, January 2015, EDP Sciences.
51. Yalçın, G.E., Kara, F.Ö., İpekçioğlu, Ş., Yazıcı, E., 2016. Hatalı tarımsal uygulamaların toprak ve su kirliliği üzerine etkileri ve çözüm önerileri, 12. Ulusal Tarım Ekonomisi Kongresi, Isparta, Türkiye, s: 2235-2240.