Organik Tarımda Kullanılan Mikrobiyal Gübrelerin Sağladığı

Avantaj ve Dezavantajlar

Dünya üzerinde sınırlı olan tarıma elverişli toprak varlığı ile doğal kaynaklar üzerinde yaşamakta olan insan nüfusunda ki artış ve gelişen sanayileşme ile küresel iklim değişikliği sonucunda ortaya çıkan yeni yaşamsal sorunlara çözümler bulunması için; bitkisel üretimde verimliliğin artırılması, toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapısının iyileştirilmesi, insan sağlığının korunması ve çevre kirliliğinin önlenmesi amacıyla, organik, organomineral gübreler ve toprak düzenleyiciler ile mikrobiyal, enzim içerikli tarımsal girdilerin kullanımını yaygınlaştırmak, tanımlamak, bunlara ait analiz metotlarını belirlemek ve bu ürünlerin ithali, üretimi, piyasaya arzı ile kayıt altına alınması konularında dünya genelinde yapılan araştırmalar her geçen yıl artarak devam etmektedir.

Bu araştırmaların odağını oluşturan organik tarımın temel amacı; doğal kaynakları korumak ve insan sağlığı bakımından güvenilir sağlıklı gıda maddesi üretmektir. Bu üretim sisteminin elemanları; toprak, bitki, çiftlik hayvanları, doğal yaşam ortamları, biyolojik madde döngüsü, böcekler ve çiftçiler olarak sıralanabilir. Organik tarımsal üretim yöntemlerinin, konvansiyonel (kimyasal girdi kullanan) tarıma kıyasla kesin kuralları ve standartları vardır. Üretimde kullanılacak girdilerde sınırlamalar vardır. Yapay kimyasal pestisidler ve kimyasal gübrelerin çok büyük bir bölümü çevre ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkiye neden olduğundan kullanımları sınırlandırılmakta, bir bölümünün de kullanımı yasaklanmaktadır. Bu nedenle organik tarım, ilkel ve geleneksel tarım anlayışına geri dönüş değildir. Oldukça yeni, bilimsel ve teknik esasları kullanan, doğal yaşam ortamlarının korunmasını ve insan sağlığını esas alan bir uygulamadır. Diğer taraftan, sadece bitkisel üretim için geçerli olmayıp, her türlü hayvansal üretimin yanında doğal toplama ortamlarından elde edilen ürünleri de kapsamaktadır.

Bu kapsam ve özellikleri ile organik tarımın temel amacı ekolojik dengenin bozulmadan devamını, sürdürülebilirliğini sağlamaktır. Bu yüzden organik tarım içerisindeki tüm uygulamalar ekolojiyi, canlılar ile canlı çevresi arasındaki ilişkileri dikkate alarak yapılır. Zararlı ve hastalıkları yeteri kadar tanımadan ve bunların çevre faktörleri ile olan ilişkilerini bilmeden organik tarımsal uygulamaların başarılı olması mümkün değildir. Zararlı ve hastalık etmenlerinin olumsuz etkileri çevre faktörleri ile yakından ilgilidir. Her şeyden önce bu canlıların yaşamlarını sürdürmeleri uygun ve yeterli gıda maddesi, uygun barınak ve çevre koşulları ile sınırlıdır. Çevre sıcaklığı, nemlilik, rüzgâr, ışık gibi fiziksel faktörlerle birlikte, doğal düşmanları, aynı gıda maddesini paylaşan rakip canlılar, bu önemli faktörler arasındadır.

Bu yazının amacı, mikrobiyal gübrelerin içeriği ve çevresel etkileri konusunda son yıllarda yapılmış akademik çalışmalarda öne çıkan bilgileri özetleyerek, ülkemizde sahip olduğu mikroklima sayesinde çay tarımına elverişli tek bölge olma özelliğine sahip Doğu Karadeniz ekosisteminde mikrobiyal gübrelerin neden olabileceği sonuçlar ile avantaj ve dezavanatajlarına dikkat çekmektir.  

Mikrobiyal gübreler, bitki için gerekli olan bitki besin elementlerinin topraktan havadan ve sudan alınmasını sağlayan “canlı mikroorganizmaların”, tarımsal üretimde kullanılmak üzere hazırlanan ticari formülasyonları olarak tanımlanmaktadır. Mikrobiyal gübreleme ise bu doğal mikroorganizmaların çoğaltılarak uygun bir formülasyonda bitkilere uygulanmasıdır..(1) Mikrobiyal gübreler tarımda birçok amaçla kullanılmaktadır ki bu amaçlar, konvansiyonel tarımda kullanılan kimyevi gübrelere kıyasla sağladıkları avantajlar olarak öne çıkmaktadır. Bunlar ;

1. Mikrobiyal gübreler birçok bitkide bitki gelişimi ve verimi artırmakta,

2. Havanın serbest azotu dahil, ana bitki besin elementlerinin (N, P, K) topraktan alımını arttırmakta,

3. Toprak kaynaklı hastalıkların kontrol edilmesini sağlamakta,

3. Organik artıkların ayrışmasını sağlamakta,

4. Toprak yapısı ve verimliliğinin iyileştirilmesi ile toprak kaynaklı hastalık ve zararlılara dayanıklılığı artırılmakta,

5. Bitkilerdeki dayanıklılık artışı ile kimyasal girdi kullanımında da (pestisit ve gübre) azalışa yol açabilmektedir.

Bu avantajları ile birlikte mikrobiyal gübrelerin canlı organizmalardan oluşması  biyolojik faaliyetlerinin sürekliliğini ifade eder ki bu; bakteri faaliyetleri sonunda canlı hücrelerinde cereyan  eden biyokimyasal olaylar ile maddeler inorganikten organiğe, organikten inorganiğe dönüştürülür diğer bir ifadeyle biyolojik yapım ve yıkım gerçekleşir. Böylece, elementlerin madde kompozisyonlarına giriş ve çıkışlarına da ortam hazırlanmış olur.

            Bu bağlamda, mikrobiyal gübrelerin içerdiği canlı organizma formulasyonları içerisinde yoğun olarak yer alan Bacillus ailesinden “B. Subtilis” dir. Ülkemizde Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoteknoloji Anabilim Dalı tarafından yapılan araştırmalarda; Bacillus subtilis sporlarının pişmiş gıdalarda yüksek sıcaklıklarda dahi canlı kalabildiği ve fermente ürünler ile ekmek hamurunda “sünme” (rope) hastalığı ve biyolojik bozulmaya neden olduğu tespit edilmiştir. Bacillus subtilis’in oluşturduğu sporlar, ekmeklerin fırında pişirilmesi sırasında, ekmek içi sıcaklığının 100°C’yi geçmemesinden dolayı, canlı kalmakta ve ekmek içinin yaklaşık 40°C’ye soğumasından sonra tekrar vejetatif hale dönerek, hızla çoğalmaktadırlar. Bacillus subtilis bu direnci, asimetrik olarak bölünebilmesi, sıcaklığa dayanıklılığı, asit, tuz gibi çevresel faktörlere direnç gösteren endospor (bir bakterinin uygun olmayan çevre koşulları altında sitoplazma yüzeyini minimuma indirerek metabolizmasını en düşük halde çalıştırmasıyla, ortamın olumsuz dış etkilerinden korunması sağlayan kendini dönüştürme özelliği) oluşturabilmesinden kaynaklanmaktadır. (2)

             Bu etkilerinin yanı sıra mikrobiyal gübrelerin etken canlı organizması olan Bacillus subtilis “subtilisin” adı verilen proteolitik enzim (proteinleri eriten sindiren enzimleri) üretmektedir. Subtilisin, insan için toksijenik özelliğe sahip olup sürekli maruz kalındığında, alerjik reaksiyonlara neden olabilmektedir.(3)  Örneğin, Kanada’da Bacillus subtilis tarafından üretilen “subtilisin” enzimi insan göz ve derisi üzerinde ki etkileri nedeniyle tehlikeli biyolojik maddeler sınıfında yer almaktadır. (4)

 

Bacillus subtilis’in elektron mikroskobunda ki görünümü (6)


Bacillus subtilis’in bulaşması sonucunda ekmeklerde oluşturduğu toksik iplikçikler ile neden olduğu
sünme (rope) hastalığı ve biyolojik bozulma. (5)

Ayrıca Bacillus subtilis’in de dahil olduğu Bacillus ailesine ait bakteriler, çay tarım alanlarına hasat öncesi püskürtülerek,  taze yaş çay yapraklarında kafein oranının düşürülmesi ve düşük kafeinli çay ürünlerinin üretilmesi içinde kullanılmaktadır. Diğer bir ifadeyle Bacillus ailesi bakteriler, kafein gibi çayın içim değerini belirleyen kalite kriterleri üzerinde de etki gösterebilmektedir (7)

Güney Kore Chungju Ulusal Üniversitesinde yapılan bir diğer çalışmada ise Bacillus subtilis çay imalatında fermantasyon işlemi süresince yol açmış olduğu etkiler incelenmiş ve renk değişimleri ile kateşinlerin ve kafein miktarında azalmaya neden olduğu tespit edilmiştir. (9)

Bacillus subtilis’in iklim ve çevre koşullarına son derece dayanıklı sporlarının insan sağlığı üzerine olumsuz etkisini gösteren en çarpıcı örnek ise şudur, “hipersensitivite pnömonisi” olarak adlandırılan;  fungal, bakteriyel ve hayvansal proteinler kaynaklı organik tozların veya reaktif kimyasalların “solunması” sonunda oluşan akciğer hastalıklarıdır! (8)

Sonuç olarak canlı organizmalar içeren mikrobiyal gübrelerin tarım alanlarında kullanımı, konvansiyonel tarımda kullanılan kimyevi gübrelerden daha çok dikkat ve bilgi gerektirir. Bölgemizde yürütülmekte olan organik çay tarımına geçiş çalışmalarında önerilmekte olan mikrobiyal gübre formülasyonları içerisinde yer alan Bacillus subtilis’in yaygın olarak uygulanmasına başlanılmadan önce; başta insan sağlığı, doğal çevre, diğer gıda ürünleri ile özellikle yarı mamul ve mamul çay ürünlerine kontaminasyonu (bulaşması) durumunda kalite başta olmak üzere raf ömrü üzerine etkilerinin neler olabileceğinin, bölgemizin ekolojik özellikleride dikkate alınarak araştırılması, organik çay tarımda başarıyı arttıracaktır.

Kaynaklar :  

(2)  http://library.cu.edu.tr/tezler/8229.pdf     *
(3)  https://academic.oup.com/occmed/article/61/5/364/1409311/Occupational-asthma-and-rhinitis-due-to-detergent
(4)  http://www.csst.qc.ca/en/prevention/reptox/Pages/information-sheet-whmis.aspx?langue=a&no_produit=9431
(5)  http://www.biscuitpeople.com/magazine/post/shelf-life-introduction
(6)   http://organicsoiltechnology.com/bacillus-subtilis-bio-control.html
(7) http://www.niscair.res.in/sciencecommunication/researchjournals/rejour/
(8)  http://file.lookus.net/TGHYK/tghyk.62.pdf   *
(9)  http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=KR2011001227  
 

Kamil Engin İslamoğlu

Ziraat Mühendisi