Bilim ve Literatür

Ne biliniyor, ne henüz bilinmiyor?

Bacillus bakterilerinin tahıllardaki etkisi üzerine 26 bilimsel yayını okuduk. Sitede söylediğimiz her şeyin yanına bilimin ne dediğini, kanıtın ne kadar güçlü olduğunu ve nerede eksik kaldığını yazdık.

Önemli not: Aşağıdaki çalışmalar Proverim ile yapılmadı. Proverim'in içindeki Bacillus türlerinin tahıllarda nasıl çalıştığının bilimsel dayanağını gösteriyor. Proverim'in kendi tarla sonucu için Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi'nin verim raporuna Sertifikalar sayfasından bakabilirsiniz.
  1. 01

    Bacillus bakterileri toprakta bağlı kalan fosforu çözer.

    Kireçli toprakta fosfor kalsiyumla bağlanır ve bitki onu alamaz. Bacillus türleri salgıladıkları organik asitler ve fitaz gibi enzimlerle bu fosforu çözer. Fitaz geni kapatılan bakterinin bu etkiyi kaybetmesi, mekanizmanın gerçekten bu olduğunu gösterdi. Brezilya'daki beş sezonluk tarla çalışmasında B. megaterium ile kaplanan mısırda danedeki fosfor birikimi verimle birlikte arttı.

    Güçlü kanıt

    Etkinin büyüklüğü toprağın fosfor durumuna ve bakterinin suşuna göre değişiyor; aynı çalışmada bir bölgede artış belirgin, diğerinde küçük kaldı.

  2. 02

    Bazı Bacillus türleri havadaki azotu bağlar, azot alımını destekler.

    Erzurum'da denenen 9 bakterinin 6'sı azot bağladı. Serada mısıra azotun yalnızca üçte biri verildiğinde B. pumilus, bitkinin üst aksamındaki azotun %25–30'unu havadan bağlayarak karşıladı. Polonya'daki tarla denemesinde B. megaterium ve B. subtilis içeren preparatlarla topraktaki nitrat ve amonyum en yüksek düzeye çıktı.

    Orta kanıt

    Havadan bağlanan azot sera ölçümü. Erzurum tarla denemelerinde bakterinin sağladığı artış, kimyasal azotlu gübrenin sağladığının altında kaldı.

  3. 03

    Saçak kök oluşumunu hızlandırır, bitkinin toprağa tutunmasını güçlendirir.

    Bacillus türleri kök uzamasını uyaran IAA (oksin) hormonunu üretir. Erzurum'daki çalışmada denenen 9 bakterinin hepsi oksin üretti. Arpada kök ağırlığı %9–17 arttı. Çeltikte bakteri spor hâlinde verildiğinde kök gelişimini artırdı ve kök çevresinde kalıcı oldu.

    Orta kanıt

    Kök ölçümlerinin çoğu sera ve fide döneminden. Tarlada kök kazmak zor olduğu için tarla verisi az.

  4. 04

    Demir ve çinko gibi mikro elementlerin bitkiye geçmesine yardım eder.

    Bacillus türleri demiri yakalayan siderofor adlı molekülleri üretir. Buğday tarlasında ekimden önce bir kez verilen Bacillus danedeki demiri, azotu ve potasyumu artırdı. Mısırda Bacillus içeren bir karışım demir ve çinko alımını %11 artırdı.

    Orta kanıt

    Az sayıda tarla denemesi var ve bazılarında Bacillus başka bakterilerle karışık verildi.

  5. 05

    Kuraklık ve tuz stresinde bitkinin dayanmasına destek olur.

    97 çalışmayı birleştiren bir analize göre Bacillus aşılamasının sağladığı verim artışının en büyük kısmı, bitkinin strese daha iyi dayanmasından geliyor. Sulamanın azaltıldığı bir buğday tarlasında B. amyloliquefaciens biyokömürle birlikte verildiğinde verim 3 sulamada %36, 2 sulamada %77 arttı. Tuz stresindeki çeltikte stresle ilgili genlerin çalışması değişti.

    Orta kanıt

    Kuraklıktaki en büyük artış biyokömürle birlikte görüldü; tuz verisi seradan. Dona karşı etkiyi gösteren hakemli tahıl çalışması bulamadık.

  6. 06

    Kök çürüklüğü ve mantari hastalıklara karşı bitkinin direncini artırır.

    Laboratuvarda B. subtilis, Fusarium'un yaptığı buğday kök boğazı çürüklüğünü %81,5 baskıladı ve buğdayın kendi savunma enzimlerini harekete geçirdi. Tuzlu bir buğday tarlasında iki Bacillus türünün karışımı hastalığı %79,8 azalttı; kök çevresinde zararlı mantarlar azaldı. 396 çalışmayı birleştiren analizde biyolojik tohum uygulaması hastalık kontrolünü ortalama %55 artırdı.

    Orta kanıt

    Tarla verisi tek bölgeden ve tek sezondan. Proverim bir zirai ilaç değil; hastalık mücadelesinin yerine geçmez.

  7. 07

    Tahılda dekar başına verimi artırır.

    Erzurum'daki iki yıllık tarla denemesinde Bacillus suşlarıyla kaplanan buğdayda verim tek suşla %17–25, karışımla %31 arttı; arpada artış %4–17 oldu. Brezilya'da beş sezon boyunca B. megaterium mısırda verimi bir bölgede ortalama %22, diğerinde %6 artırdı. Dünya genelinde Bacillus aşılaması verimi ortalama %25,7 artırdı.

    Güçlü kanıt

    Artış tarlaya, iklime, çeşide ve suşa göre çok değişiyor. Ortalamalar farklı bitkileri ve koşulları bir araya getiriyor; tek bir tarla için garanti değil.

  8. 08

    Kimyasal gübre azaltıldığında verimin korunmasına yardım eder.

    Meksika'da makarnalık buğdayda azot dozu hektarda 250 kg'dan 130 kg'a indirildiğinde Bacillus karışımı alan parsel, aşılanmayana göre hektarda 1 ton fazla verdi ve dane kalitesi düşmedi. Serada çeltikte azotun %75'iyle birlikte verilen B. megaterium karışımı verimi %39,5 artırdı. Sicilya'da bir tarlada gübresiz aşılı parseller gübreli parsellere yetişti.

    Orta kanıt

    Sonuçlar suşa ve tarlaya göre çok değişiyor. Erzurum'daki denemelerde bakterinin sağladığı artış tam doz gübrenin altında kaldı. Gübreyi ne kadar azaltacağınıza toprak analiziyle karar verilmeli.

  9. 09

    Dane dolumunu, proteini ve glüten kalitesini destekler.

    Polonya'da B. megaterium ve B. subtilis içeren preparatlarla buğdayda yaprak yeşilliği arttı ve dane proteiniyle güçlü ilişki gösterdi. İtalya'daki tarla denemesinde unda iki kaliteli glüten alt birimi arttı. Sicilya'da en yüksek protein (%17,85) aşılama ile mineral gübre birlikte verildiğinde ölçüldü.

    Ön kanıt

    Sonuçlar karışık: Erzurum'daki bir denemede Bacillus buğdayda dane sayısını artırdı ama protein ve verimi değiştirmedi. Hektolitre üzerine doğrudan ölçüm yapan Bacillus çalışması az.

  10. 10

    Tohum kaplama ile bakteri, kök çıktığı anda yanında olur.

    Dünya genelinde 396 çalışmayı birleştiren analizde biyolojik tohum uygulaması fide çıkışını ortalama %91, verimi %21 artırdı. Erzurum'daki buğday ve arpa denemelerinde ve Brezilya'daki mısır denemelerinde Bacillus tohuma kaplanarak verildi. Sicilya'da en iyi sonuç tohum ile topraktan uygulama birlikte yapıldığında alındı.

    Güçlü kanıt

    Analiz Bacillus dışındaki biyolojik ürünleri de kapsıyor. Kaplamanın başarısı uygulamanın doğru yapılmasına bağlı.

  11. 11

    Spor formu sayesinde ürün uzun süre canlılığını korur.

    Bacillus sporları kuraklığa, sıcağa ve uzun beklemeye karşı bilinen en dayanıklı canlı formlarından biri. Bakteriyel gübre formülasyonu derlemeleri de raf ömrünü bu dayanıklılığa ve doğru formülasyona bağlıyor. Çeltikte spor hâlinde verilen Bacillus, aktif hücreden daha iyi sonuç verdi.

    Güçlü kanıt

    Raf ömrü saklama koşullarına bağlı; etiketteki saklama koşullarına uyulmalı.

  12. 12

    Yorgun toprakta mikrobiyal canlılığı artırır.

    Arpa denemesinde topraktaki bakteri, mantar ve fosfor çözen bakteri sayısı zamanla arttı. İtalya'daki buğday tarlasında kök çevresinde mikrobiyal kütle ve enzim aktivitesi yükseldi; topraktaki yerli mikrop çeşitliliği ise bozulmadı. Kireçli toprakta B. megaterium toprak enzimlerinin aktivitesini artırdı.

    Orta kanıt

    Ölçümler bir sezonluk. Toprak yapısının yıllar içinde nasıl değiştiğini gösteren uzun süreli çalışma az.

Tarladan kavramlar

Bilimsel yayınlarda sık geçen terimlerin sade karşılıkları.

Rizosfer

Kökün hemen çevresindeki birkaç milimetrelik toprak. Kökün salgıları yüzünden bakteri en yoğun burada yaşar; besin alışverişi de burada olur.

PGPR

Bitki gelişimini teşvik eden kök bakterileri. Bacillus türleri bu grubun en çok çalışılan üyelerindendir.

Endospor (spor formu)

Bacillus bakterisinin kuraklığa, sıcağa ve uzun beklemeye dayanıklı uyku hâli. Uygun nem ve sıcaklığı bulunca yeniden canlanır; ürünün raf ömrünü de bu sağlar.

KOB/mL

Koloni oluşturan birim. Bir mililitrede kaç canlı bakteri hücresi ya da sporu olduğunu gösterir. Proverim'de toplam 5 × 10⁶ KOB/mL.

Fosfat çözme

Topraktaki kireç ya da demirle bağlanmış, bitkinin alamadığı fosforun, bakterilerin salgıladığı organik asitler ve enzimlerle alınabilir hâle gelmesi.

Siderofor

Bakterinin topraktaki demiri yakalamak için salgıladığı küçük molekül. Demirin köke taşınmasına yardım eder, zararlı mantarların demirden yararlanmasını da zorlaştırır.

IAA (oksin)

Kök uzamasını ve yan kök oluşumunu uyaran bitki büyüme hormonu. Birçok Bacillus türü de az miktarda üretir.

Biyofilm

Bakterilerin kök yüzeyinde oluşturduğu ince, yapışkan tabaka. Bakterinin köke tutunmasını sağlar, kökün çevresindeki nemi korumaya da yardım eder.

ACC deaminaz

Kuraklık ve tuz stresinde bitkide artan, büyümeyi frenleyen etilen hormonunun öncülünü parçalayan bakteri enzimi.

ISR (uyarılmış sistemik direnç)

Köke yerleşen yararlı bakterilerin, bitkinin kendi savunma sistemini önceden tetiklemesi. Bitki hastalıkla karşılaşınca daha hızlı tepki verir.

Kardeşlenme

Tahılda ana sapın dibinden yeni sapların çıkması. Dekardaki başak sayısını ve dolayısıyla verimi belirleyen ilk adımlardan biridir.

Hektolitre ağırlığı

100 litre hacmi dolduran danenin kilogram olarak ağırlığı. Danenin dolgunluğunu gösterir; buğday ve arpada fiyatı doğrudan etkiler.

Biyopriming / tohum kaplama

Tohumun ekimden önce yararlı bakteriyle kaplanması. Bakteri, kök daha ilk çıktığı anda yanında olur.

Meta-analiz

Aynı konudaki çok sayıda bağımsız çalışmanın sonuçlarını istatistiksel olarak birleştiren analiz. Tek bir denemeden daha güvenilir bir ortalama verir.