Hazırlayan: Hussien BELALDANIŞMAN: Prof. Dr. Hüseyin BASIM

2015

FOSFATLI GÜBRELERİN BİTKİ PATOJENLERİNİN

KONTROLÜNDEKİ ETKİLERİ

Bitki besin elementleri bitkinin yaşamını sürdürebilmesi için gereksinim duyduğu başlıca maddelerdir.

ÜÇ TEMEL BESİN:Element Kimyasal sembolü Bitki tarafından alınan formuAzot (N) NH4

+ , NO3-

Fosfor (P) H2PO4 , HPO4-2

Potasyum (K) K+İKİNCİL BESİNLER:Element Kimyasal sembolü Bitki tarafından alınan formuKalsiyum (Ca) Ca+2

Magnezyum (Mg) Mg+2

Kükürt (S) SO4-2

MİKRO BESİNLER:Element Kimyasal sembolü Bitki tarafından alınan formuBakır (Cu) Cu+2

Bor (B) B(OH)3

Çinko (Zn) Zn+2 , Zn(OH)2

Demir (Fe) Fe+2 , Fe+3

Mangan Mn) Mn+2

Molibden (Mo) MoO4-2

Gübreler, bitkilerin büyüme ve gelişimine katkısı yanında mikroorganizmalara ve hastalıklarla karşı mücadele etmek için de önemlidir (Agrios, 2005).

Bütün gerekli ve önemli gübreler hastalığın şiddetini etkiler.

• Huber and Graham, 1999

Gübrelerin hastalığın şiddetini azalttığına dair genel bir kural yoktur, aksine bazen hastalığın riskini daha da arttırmakta veya bitkilerin büyümesini etkilemektedir.• Marschner, 1995

Konukçunun hastalığa direnmesi, patojenlerin geçmelerini sınırlama gücüne ve gelişmelerini engelleme gücüne bağlıdır.

• Graham and Webb, 1991Direnme ve dayanma özellikleri bitkilerde genetiksel olmalarına rağmen (Agrios ,2005), çevresel faktörlerden de etkilenebilirler. Özellikle gübrelemenin azalması veya arttırılması çevresel etkilerin başında gelmektedir.

• Marschner,1995

Yapılan çalışmalarda doğru bir şekilde gübrelemenin hastalıklarla mücadele etmekte ve yüksek verim elde edilmesinde önemli katkısının olduğu tespit edilmiştir.

• Marschner 1995; Huber ve Garham, 1999

Gübreleme bitkilerin fizyolojisini ve patolojisini veya ikisini beraber etkileyerek hastalığın gelişmesi üzerinde etki edebilir.

Gübreleme miktarı hücrenin fizyolojik ve biyokimyasal yapısına etki eder özellikle de hücre zarınının geçirgenliğini ve konukçunun kimyasal oluşumunu etkiler.• Graham ve Webb,1991

Farklı Bölgelerdeki Gübre Tüketim Oranları

Dünyanın Farklı Bölgelerindeki Talep Edilen Gübre Miktarları

45

2011 2015

41,7

Fosf

atlı

G. K

ulla

nım

ı

Yıl

29%

55%

4%8% 4%

Amerika Asya AfrikaAvrupa Diğer

Dünya yaklaşık 3.3 milyon ton P2O5 talebininin;

Fosfor tüketim miktarı ve gübrelemede kullanım oranı açısından gübreler içerisinde ikinci derecede önemli sayılırdır.

Fosfor aktif ve reaksiyona meyilli olduğu için serbest halde bulunmaz fakat diğer oksijen ve hidrojen gibi elementlerle beraber bulunur.

PH değeri 4’ten küçük organik maddesi yüksek topraklarda bitkinin alamayacağı şekilde kimyasal bağlarla bağlanarak bitki tarafından alınımı sınırlanır

Toprak pH’sı ve Fosfor Alımı Arasındaki İlişki

Fosfor biyolojik işlemleri düzenler ve nükleik asitlerin ve fosfolipidlerin oluşumuna çok önemli bir ölçüde katılır.

Fosforun Bitki Bünyesindeki Başlıca Görevi

Tozlanma ve çiçeklenme,

Yeni hücrelerin oluşması,

Meristem dokuların büyümesi,

Fosfor bitkilerde ;

Metabolik reaksiyonları başlaması,

Tohum oluşumunun teşviki,

Kök gelişiminde rol alır

Fosfor noksanlığı önce yaşlı yapraklarda görülür, yaprak rengi donuklaşır ve yapraklarda mavimsi yeşilden bronza doğru renk değişimleri görülür.

Fosfor Noksanlığı

Yeni çıkan yapraklar ise küçük kalırlar ve genellikle dökülürler. Tohum oluşumundaki başarısızlık genç meyvenin zamanından önce dökülmesine ve bozuk şekilli meyve oluşumuna neden olur. Yaprak kenarlarında yanıklık benzeri lezyonlar oluşur, sürgünler ise kısalarak incelir ve ipliksi bir gelişme gösterir.

Maeschner, (1995) tarafından bitkiler bir hastalığıa maruz kaldıkları zaman bitki organlarının işlevleri duruyor. (özellikle besin maddelerin emilimi ve metabolizması ve kökten taşınması.)

Gübrelemenin Hastalık Kontrolündeki Rolü Hastalığın Şiddetini Hafifletmesi

Bazı hastalıklar gübrelerin hareketini durdurabilir o da ya rizoferde ki kök etrafındaki toprak ya da yaralanmış dokularda kökler gibi. Bazı hastalıklar ise gübrelerin ulaşımı ve yararlanımına zarar veriyor ki bu da bitkilerde ya gübre eksikliğine ya da fazlalığına yol açıyor.

• Huber ve Graham,1999

Köklerin yaralanması toprakla bulaşan bitki hastalıklarının en çok yaygın olan belirtisidir. Şöyleki yaralanma kökün bitkilere su ve gübre sağlama kabiliyetini azaltır(Huber ve Graham, 1999). Yaralanma etkisi gübre düzeyi taban sınırına indiği veya gübrelerin hareketsiz olduğu durumlarda daha çok riskli olur.

Stem gridling veya acropetal ile yaralanma köklerin büyümesinin sınırlanmasına ve su ve gübre emiliminin etkilenmesine yol açar. Hastalık bitkilerin damar sistemine isabet edip gübrelerin taşınıp faydalı olmasını engelleyebilir.

Hastalıklar yine hücre zarı geçirgenliği vaya yaralanan bölgelerin korumasını ekileyebilir, zehirlenmelere veya gübre eksikliğine yol açmaktadır.

Fosfor köklerin büyümesini etkiler. Hızlı büyümesini aktive ederek yaralanmalar çabuk onarılır (Huber ve Graham,1999).

Fosfat ile ilaçlanmış bitkiler fosfat ile ilaçlanmamış bitkilere göre bakterilere karşı daha aktif bir ortam oluşturur. Yaralanmanın (infeksiyon) olduğu yerdeki fosfat konsantrasyon ile savunma genlerinin kendilerini göstermeleri arasında çok güçlü bir ilişki vardır.

Fosfatlı Gübrelerin Direnç Mekinazmasına Etkisi

Temel fosfat uygulamalarının bitkilerde apoplastik kalsiyumları ayırdığı, membran geçirgenliğini değiştirdiği ve apoplastik enzim aktivitesini etkilediği (örneğin; poligaraktiranoz) böylece de oligagalaktrodların hücre duvarından salınımı artırdığına yönelik spekülasyonlar vardır.

Gottstein ve Kuc 1989, Walters ve Murray1992

Hıyarlarda fosfat aracılı direnç indüksiyonunun lokal hücre ölümü ile ilişkili olduğu ve öncesinde süperoksit ve hidrojen peroksidin hızlı bir artış gösterdiği bildirilmiştir.

• Orober vd., 2002

Arpalarda ilk yaprakta uygulanan fosfat ikinci yapraklarda külleme hastalığını % 89 oranında azaltmıştır. Bu azalma ilk yaprakta uygulanan fosfatın önemli ölçüde immobilize fenilalanin amonyak liyaz, peroksidaz ve lipoksigenaz enzim aktivitelerinin arttırmasından kaynaklandığı bildirilmiştir

Mitchell ve Walters 2004

Pirinçlerde, 50 mM’lık K2HPO4 uygulaması tane veriminde % 12-34 arasında artış gösterir iken, Pyricularia oryzae fungusundan kaynaklanan hastalığı da % 29-42 arasında azaltmıştır • Mandahar vd.,1993

Buğdayda fosfat uygulamasının (K3PO4, 25mM) kontrole göre küllemeyi % 70’e kadar azaltmış ve verimde % 12 artışa neden olduğu belirtilmiştir• Mitchell ve Walters 2004

İndüklenmiş Sistemik Direnç ve Edinilmiş Sistemik Direnç

Bitkilerde hastalıklara direnen tepki verme olgusu bitki hastalıkları biliminde bilinen bir olgudur. İyi huylu hastalıkların saldırılarına direnmek diye biliniyordu.

Bu sürekli devam eden bir dirençtir. Yaralanan yaprakları delen hastalıklara karşı geliştirilen edinmiş direnç değildi ki bu da edinmiş sistemik direnç deniyor. Bitkilerde düzenli bir şekilde dağılıyor.

Direnci avirulent pathogens veya salicylic acid aracılığıyla katalizlenebilir.

Kimyasal indüklenmiş direnç ismini suni bileşikler kullandıktan sonra ortaya çıkan sistemik dirence verilir.

Bu direnç ile lignifikasyon gibi skelet bariyerleri oluşumu ve patolojik proteinlerin oluşum arasında bir ilişki vardır (Graham ve Webb, 1999).

İndüklenmiş sistemik direnç P, K ve N gibi gübrelerin yaprak püskürtme yoluyla katalizleniyor.

Yapraklarda bir kereliğine fosfat kullanılması salatalıkta Sphaerotheca fuliginea nın neden olduğu küflenmeye karşı yüksek derecede koruma sağlıyor (Reuveni vd., 1997a,b).

Mısırda fosfatın yaprakdan uygulanması Puccinia sorgi nin neden olduğu mısır paslanmasına ve Exerohilum turcicumun neden olduğu kuzey yaprak yanıklığına karşı koruma sağladığı bildirilmiştir (Reuveni ve Reuveni, 1998).

İndülenmiş sistemik direnç (gübre kullanımından oluşan) hastalığın şiddetini azaltan alternatif bir strateji olabilir.

Bu yolla N,P,K gübrelerini hastalığa dirençli çeşitler ile beraber kullanılabilir. N,P,K ile birlikte hastalığı sınırlandırmak amacıyla başka gübreler de kullanılabilir.

Fosfatlı gübrelemenin buğdayda kök küflenmesinden kaynaklanan ekonomik kayıpları azaltmakta görünür bir etkisi olduğu bildirilmiştir (Huber ,1980).

V.albo ve V.dahliae’den sonuçlanan Verticilium solgunluğu hastalığı en çok yayılan hastalıklardan biridir. Aynı zamanda çoğu durumda sebze ve meyve ürünlerini en çok yıkan hastalıklardan biridir. Bu hastalığı dirençli sınıflarla kontrol etmek mümkündür. Ürünlerin değişiminde dikkat etmek, bitki sağlığını kuvvetlendirmek, toprağı yeterli gübrelerle desteklemek hastalağı kontrol etmekte etkili olabilmektedir (Huber ve Graham 1999).

Bakteri solgunluğu Ralstonia solanacearum bakterisi nedeniyle oluşur. Bu hastalık toprakta yayılır bitkileri yıkar hatta o kadar yıkar ki ekvatör ve benzeri bölgelerde domates üretimini sınırlandırır.

Patolojikleri de çok familyadan olur onlardan biri de yabancı otlar. Kirli su ve bılaşık tarım aletleri ve çalışanlar ile yayılır.

Hastalığın sağlam bir tarlaya bulaştığında o hastalığı öldürmek imkansız hale geliyor.

Domateslerde Bakteri Solgunluğuyla Mücadele için Fosfat Kullanılması

Domateslerde bakteriyel solgunluk

Fosforik asit tuzlarının (PAS) bakteri solgunluğuyla mücadelede kullanılması iyi sonuçlar elde edilmiştir (Lin et al. 2008).

Fosfat tuzlarının bakteri hastalıklarıyla mücadelede kullanılması Norman vd., (2006) tarafından uygulanmıştır. Fosfat tuzlarından elde edilen solüsyon Ralstonia solanacearum bakterisi ile yaralanan geranyum bitkilerine uygulanmıştır.

Fosfat tuzu solüsyonun kullanılması seralarda ve açık tarlalarda ekilen domateslerdeki bakteri lekelenmesini engellemede olumlu sonuçlar vermiştir (Wen et al. 2009).

Orta derecede bakteri solgunluğuna direnci bir sınıfa (ASVEG No.10) fosfat tuzlarını uygulamak olumlu sonuç vermiştir.

Deneyler laburatuvarda fosforik asidin bakteri büyümesini inhibe ettiğini kanıtlamıştır.

Bazı Fosfat kaynakları P2O5 ve H3PO4 gibi bitkileri bakteri solgunluğundan koruyabilirler.

Bileşikler şöyle sınıflandırılmıştır:  

Fosfor asidi

Amonyum Fosfor asidi

Sodyum Fosfor asidi

Potasyum Fosfor asidi

Potasyum mono – fosfat

Potasyum di- fosfat

US Environmental Protection Agency tarafından bio pestisit olarak belirlenmiştir.

Bu bileşiklerin avantajları çevreye zehirli etkisinin düşük olmasıdır. Ayrıca, funguslarla (Phytophthora plasmopara ve Pythium spp.) ve ortaya çıkan hastalıklarla mücadelede iyi sonuçlar vermeleridir (Ann, 2001).

Oomycetes ailesinin neden olduğu hastalıkları

fosfor ile kontrol mekanizması

Direkt eylem İnderkt eylem

Direkt eylem

Fungusunun vejetatif

büyümesini inhibe etmek

Patolojik fungusunun

biyolojik operasyonlarını

düşürmek

Fosforilasyon reaksiyonu

İnderkt eylem

Konukçu bitkinin savunma kabiliyetini

katalizlemek

Grant et al. 1990

Monoamonyum Fosfat (MAP)

Fosfatlı Gübrelerin Ticari Olanlarının Örnekleri

Diamonyum Fosfat (DAP)

Triple Süperfosfat (TSP)

Gübreleme hastalık düzeyini ekonomik eşik düzeyinin altına indirebilir.Yada maliyeti az olan tarım ilaçları ile mücadelenin başarısını artırarak hastalık kontrolünde önemli rol alabilirler.

SONUÇ