İZMİR YÖRESİNDEKİ DOĞAL KIZILÇAM ORMANLARINDA EKTOMİKORİZAL MANTARLARIN BELİRLENMESİ

Transkript

1

2 Bakanlık Yayın No : 377 Müdürlük Yayın No : 058 ISSN İZMİR YÖRESİNDEKİ DOĞAL KIZILÇAM ORMANLARINDA EKTOMİKORİZAL MANTARLARIN BELİRLENMESİ Determination of the Ectomycorrhizal Fungi in the Natural Turkish Pine (Pinus brutia Ten.) in the İzmir Region (ODC: ) Dr. Hülya AKÇA Dr. Hidayet KARAKURT Gıyasettin AKBİN Doç. Dr. M. Halil SOLAK TEKNİK BÜLTEN NO: 44 T.C. ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI EGE ORMANCILIK ARAŞTIRMA MÜDÜRLÜĞÜ EGE FORESTRY RESEARCH INSTITUTE İZMİR - TÜRKİYE

3 Yayın Kurulu Editorial Board Başkan Head Dr. Fevzi BİLGİN Üyeler Members M. Emin AKKAŞ Dr. Mehmet SAYMAN H. Handan ÖNER Hadiye BAŞAR Yayınlayan Ege Ormancılık Araştırma Müdürlüğü Mustafa Kemal Bulvarı No: 75 Zeytinalanı Urla İzmir TÜRKİYE Published by Ege Forestry Research Institute Mustafa Kemal Bulvarı No: 75 Zeytinalanı Urla İzmir TURKEY Yayın Kabul Tarihi: 2009 Tel : Faks: E-posta: egearastirma@cevreorman.gov.tr Web: Baskı GÜNDOĞDU ELEKTRONİK Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti. ISSN

4 ÖNSÖZ Bitkiler ve mantarların oluşturdukları ve her iki ortağına da yarar sağlayan simbiyotik ilişki mikoriza olarak adlandırılmaktadır. Mikorizalar bitkiye daha iyi mineral beslenme ve su alımını sağlarken, klorofilsiz olan mantar da bitkiden fotosentez ürünlerini almaktadır. Bu çalışmada, ormanlık alanlarımızın en yaygın türlerinden biri olan Kızılçamın (Pinus brutia Ten.) İzmir Orman Bölge Müdürlüğü sınırlarındaki doğal yayılış alanlarında bulunan ektomikorizal mantarlar belirlenmiştir. Proje çalışmalarımızın başlangıcında mantar teşhislerine yönelik yardım ve yönlendirmedeki emeklerinden dolayı Ege Üniversitesi Biyoloji Bölümü, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı çalışanlarından Biyolog Tekin Gezer e teşekkürlerimizi sunarız. Örnek alanların yerlerini harita üzerinde işaretleme ve haritaların oluşturulması aşamasında titiz bir şekilde çalışarak bize yardımcı olan Jeoloji Mühendisi Zülfü Boza ya, laboratuar aşamasında mantarların fotoğraflarının çekilmesinde özveriyle çalışan Biyolog Handan Öner ve Jeoloji Mühendisi Nuran Altun a teşekkür ederiz. Kurumumuz elemanlarından Şehmuz Bal, Mehmet Cazip, Osman Alterim başta olmak üzere arazi çalışmalarında emeği geçen bütün mesai arkadaşlarımıza; projenin yazım aşamasındaki emeklerinden dolayı bilgi işlem personeli Bülent Toksoy a emekleri ve özverileri için sonsuz teşekkürlerimizi sunarız. Dr. Hülya AKÇA Dr. Hidayet KARAKURT Gıyasettin AKBİN Doç. Dr. M. Halil SOLAK I

5 ÖZ Bu araştırma İzmir Orman Bölge Müdürlüğü sınırları içinde doğal kızılçam (Pinus brutia Ten.) sahalarında bulunan ektomikorizal mantarların belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür. Arazi çalışmalarında, toplam olarak 93 saha incelenmiş, 75 sahada mikorizal mantarların yer aldığı belirlenmiştir. Toplam 122 mantar türünün 21 cinse ait olan 71 adedi ektomikorizal birliktelik oluşturan türlerdendir. Bu ektomikorizal cinslerin örnek alanlarda bulunma oranlarına göre dağılımı ise sırayla; Suillus % 68, Russula % 66,7, Lactarius % 46,7, Tricholoma % 40, Chroogomphus % 38,7, Inocybe % 24, Amanita % 22, Hebeloma ve Laccaria % 14,7, Hygrophorus % 13,3, Cortinarius % 10,7 diğer cinsler ise % 10 un altında olarak bulunmuştur. Leccinium lepidum ülkemizde yeni kayıt olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak doğal kızılçam ormanlarının ektomikorizal mantarlar açısından zengin tür çeşitliliğine sahip olduğu görülmüştür. ABSTRACT This study was conducted to find out ectomycorrhizal fungi found in the Turkish red pine (Pinus brutia Ten.) forests in Izmir Forest Regional Directorate. During the field surveys, a total of 93 sites were examined, and it was determined that ectomycorrhizal fungi were located in 75 sampling sites. Although 122 fungus species were determined, a total 71 of these fungi species, that were belong to 21 genera, were ectomycorrhizal. Distribution of the total number ectomycorrhizal genera to the total 75 sampling sites were investigated. Suillus is at the top with 68 %, and Russula was 66.7 %, Lactarius was 46.7%,, Tricholoma was 40 %, Chrogomphus was 38.7 %, Inocybe was 24 %, Amanita was 22%, Hebeloma and Laccaria were 14.7 %, Hygrophorus was 13.3 %, Cortinarius was 10.7 %, and the other genera are 10 % and less. Leccinium lepidum was determined as a new record in Turkey. As a conclusion, the natural turkish pine (Pinus brutia Ten.) forests were seen having rich ectomycorrhizal fungi species. III

6 İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ... I ÖZ... III ABSTRACT... III İÇİNDEKİLER... V ÇİZELGELER DİZİNİ... VII ŞEKİLLER DİZİNİ... IX 1. GİRİŞ Mineral Besin Elementlerinin Alınması Mikorizal Bitkilerde Karbon Değişimi Mikorizal İlişkinin Bitkide Su Kullanımına Etkisi Literatür Özeti MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Yöntem Mantar Teşhisinde Kullanılan Yardımcı Yöntemler Kimyasal Ayıraçların Kullanılması Mikroskobik Özellikler Toprak Örneklerinin Alınması Toprak analiz metotları Toprak özelliklerinin değerlendirme metodları Örnek Alanların Haritalandırılması BULGULAR Ektomikorizal Mantar Türleri TARTIŞMA, SONUÇ VE ÖNERİLER ÖZET SUMMARY KAYNAKLAR V

7 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 1. Ektomikorizal mantarların sporokarplarına rastlanan örnek alanların mevki ve denizden yükseklik bilgileri Çizelge 2. Ektomikorizal mantar cinsleri ve rastlanan örnek alan numaraları VII

8 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1. İzmir Orman Bölge Müdürlüğü doğal kızılçam ormanlarında ektomikorizal mantarlara rastlanan örnekleme alanlarını gösterir harita Şekil 2. Ektomikorizal tür içeren cinslerin örnek alınan alanlara göre dağılımı Şekil. 3. İzmir Orman Bölge Müdürlüğü doğal kızılçam ormanlarında Suillus cinsi ektomikorizal mantarlara rastlanan örnekleme alanlarını gösterir harita Şekil 4. İzmir Orman Bölge Müdürlüğü doğal kızılçam ormanlarında Russula cinsi ektomikorizal mantarlara rastlanan örnekleme alanlarını gösterir harita Şekil 5. İzmir Orman Bölge Müdürlüğü doğal kızılçam ormanlarında Lactarius cinsi ektomikorizal mantarlara rastlanan örnekleme alanlarını gösterir harita Şekil. 6. İzmir Orman Bölge Müdürlüğü doğal kızılçam ormanlarında Tricholoma cinsi ektomikorizal mantarlara rastlanan örnekleme alanlarını gösterir harita Şekil 7. İzmir Orman Bölge Müdürlüğü doğal kızılçam ormanlarında Chroogomphus cinsi ektomikorizal mmantarlara rastlanan örnekleme alanlarını gösterir harita Şekil 8. Ektomikorizal türlerin örnek alınan alanlardaki rastlanma sıklığı IX

9 1. GİRİŞ Bitkiler ve mantarların oluşturdukları ve her iki ortağına da yarar sağlayan simbiyotik ilişki mikoriza olarak adlandırılmaktadır. Mikorizalar bitkiye daha iyi mineral beslenme ve su alımını sağlarken, klorofilsiz olan mantar da bitkiden fotosentez ürünlerini almaktadır. Allen (1991) mikorizayı, kök ve kök benzeri yapılarda oluşan, bitkiden mantara enerji taşınırken inorganik kaynakların da fungustan bitkiye taşındığı bir mutualistik simbiyoz olarak tanımlamıştır. Dikotiledonların % 83 ü, monokotiledonların % 79 u ve Gymnospermlerin tümü mikoriza oluşturmaktadırlar (Wilcox, 1991). Orman ağaçlarının mikorizalarına mutlak bağımlılığı, ektomikorizal Pinaceae türlerinin güney yarıküreye ithal edilmesi ile ortaya çıkmıştır. Bu ithal türler sadece kendilerine eşlik eden ektomikorizal mantar simbiyontlarla birlikte olduklarında hayatlarını idame ettirip yetişebilmektedirler. Bu konudaki klasik örneklerden biri radiata çamıdır (Pinus radiata D. Don). Avustralya da ve Yeni Zelanda da fidanlıkları tesis edilirken ilk çabalar başarısız olmuştur. Ancak çam meşcerelerindeki yerli mikorizal mantarlar bilinçsiz olarak ekim yastıklarına karıştırıldığında, fidanlar başarılı bir şekilde büyümüşler ve fidanlıktan sonra dikildikleri sahalarda da hayatlarını devam ettirmişlerdir. Bugün Avustralya ve Yeni Zelanda daki çam ağaçlandırma sahaları dünyanın en verimli ormanları arasındadır (Molina and Trappe, 1984). Mantarlar, toprak mikroorganizma birlikteliğinin önemli parçalarındandır ve toprak strüktürünü, su dengesini ve besin maddelerinin kullanılabilirliğini güçlü bir şekilde etkilemektedirler (Tinker et al., 1992; Marschener and Dell, 1994). Toprak oluşum proseslerini doğrudan ya da diğer toprak canlılarıyla birlikte etkilerken ayrıca etkileşimde oldukları bitkilerin beslenme ve sağlık durumu üzerinde de etkilidirler. Mantarlar ayrıca, endüstriyel işlemler sonucu oluşan materyal yığınları ve atıklar gibi tahrip edilmiş alanlarda da özel bir önem taşımaktadırlar. Mikorizal birlikler yapı ve fonksiyon bakımından çeşitlidir. Birçok istisnalarına rağmen; değişen klimatik kuşaklarda hakim vejetasyonda yerleşip çoğalan farklı mikorizal tiplerini enlem (veya rakım), toprak özellikleri, yapı ve işlev bakımından kabaca genellemek mümkündür (Sylvia, 2008). 1

10 Mikorizaları yedi farklı grupta inceleyebiliriz. A) Arbutoit mikorizalar Bu tipteki mikorizalar Ericaceae familyasına ait bir çok bitkide etkilidirler. İyi gelişmiş fungal bir kılıf ve hücrelerin dış tabakalarıyla sınırlanmış bir Hartig net vardır. Dış kortikal hücrelerin yoğun nüfuzu görülür ve hif yumağı hücreyi doldurur. Bu tip mikorizalar orman ağaçlarında oluşturulan ektomikorizalara benzer ancak hücre nüfuzu ile ayrılırlar. Arbutoid mikorizalar orman ağaçlarında ektomikoriza oluşturanlarla aynı ana türlerdir ve Basidiomycetes grubunda yer alırlar. Fungal kılıfı ektomikorizalarda olduğu gibi konukçuyu topraktan yalıtır, o nedenle topraktan alınan bütün mineraller bu kılıftan geçmek zorundadır. B) Ektomikorizalar (EM) Ektomikoriza formundaki funguslar çoğunlukla Basidiomycetes grubundandır ve büyük bir çoğunluğu gayet büyük şapkalara sahiptirler. Çoğu ektomikorizal mantarlar kökün morfolojisinin değişmesine yol açan bitki büyüme maddeleri sentezleyebilir. Morfolojideki bu farklılaşmalar türden türe değişmektedir. Örneğin; birinde dallanma bütünüyle bastırılırken, diğerinde çok bol dallanma olabilir ve bir tek kök 2000 kadar mikorizal uç yoğunluğuna sahip olabilmektedir. Çoğu ektomikorizalar yoğun bir hif yumağı oluşturmaktadır. Halbuki diğerleri hif sarmalından yoksun ve düzgün görünümlü olabilir. Bu iki formun arasında değişik yapılar da bulunabilmektedir. Mikoriza oluşumunun ilk işareti kısa bir kök etrafında mantar misellerinin görülmesidir. Miseller kalınlaşarak kılıf oluşturur, bu bazen manto olarak da adlandırılır. Kılıf bir veya iki hücre kalınlığındadır ve bütün kök apeks dahil çoğunlukla genç köklerle toprak arasında direkt bir temas olamayacak şekilde kılıf tarafından sarılmıştır. Normal olarak kılcal kök gelişimi bütünüyle bastırılmıştır. Böylece kök tarafından absorbe edilen su ve bütün mineraller mantar kılıfı içinden geçmek zorundadır. Hücre bölünmesi zonu ötesinde kılıfın iç tarafında olan hifler kök kortikal hücreleri arasına nüfuz eder ve Hartig net denilen hif ağını oluşturur. Hartig netin hücrelerinin büyüklük ve şekli ektomikoriza mantar türlerine bağlı olarak büyük oranda değişir. Bu türlerin penetrasyon derinliği hiçbir zaman endodermisin ötesine geçmez. Hartig net, kortikal hücrelerle geniş bir şekilde temas edebilen üç boyutlu bir dallanmadır. Bu dallanma mineral besin maddelerinin bitkiye, metabolitlerin de endofite etkili bir şekilde transferinde etkilidir. Kortikal hücrelerin hif penetrasyonu normal olarak ortaya çıkmaz ve bu hücre duvarı ile sınırlıdır. 2

11 Ektomikoriza hifleri yan kökleri tamamıyla kaplayarak bunların doğrudan besin maddesi alımını engelleyebilir. Ektomikoriza mantarları ılıman kuşak ormanlarındaki ağaçların % 90 ında bulunabilir ve her bir ağaç eş zamanlı olarak çok sayıda mantar türüyle birlikte olabilir. Orman tabanındaki besin döngüsündeki değişiklikler mantar süksesyonu ile açıklanabilir. Orman yaşlanırken otlu zemin florası gölgelenir, ağaçtan daha fazla dökülen inatçı çöp toprak alt sistemine girer, artıkların kalma süresi artar ve artıklar orman tabanında birikir. Kapalılığın tamamlanmasına yakın fungal türler çeşitlilik olarak en yüksek noktaya ulaşır. Böylece erken mikorizal kolonilerin besin maddesi alımını topraktaki inorganik besin havuzlarından optimize ettiği öne sürülebilir. Ancak, alana daha sonra gelen mantarlar, dökülen ibrelerden besin maddelerinin mineralizasyon değerinin çok daha düşük olması nedeniyle, büyük inorganik besin havuzlarından yararlanmayabilirler. Bu mikorizal mantarlar bir dereceye kadar saprofit yetenek gösterebilirler veya saprofit topluluklarla ilişki içinde olabilirler. Pinaceae familyasının bütün üyeleri ektomikoriza oluşturmaktadır. Ayrıca Fagaceae ve Betulaceae familyasının üyeleri, Arbutus ve Tilia türleri de ektomikoriza oluştururlar (Molina and Trappe, 1984). C) Ektendomikorizalar Ektendomikorizalar Pinus ve diğer koniferlerin fidelerinin erken aşamasında bulunur. Kılıf incedir, bazı durumlarda hemen hemen yoktur. Meristematik bölgenin hemen arkasında iyi gelişmiş Hartig net bulunur. Daha da geride hücreler funguslar tarafından nüfuz edilmiştir ve konukçu plazmalemmasının kuşattığı hifler tarafından neredeyse doldurulmuştur. Ağacın büyümesinin gençlik veya olgunluk aşamasında bunlar genellikle ektomikorizalarla yer değiştirirler. Ama Harley and Harley (1987) e göre ektendomikorizalar yetişkin ağaçlarda da bulunur. Bazı Angiospermlerde de benzer mikorizaların bulunduğu bildirilmiştir (Harley and Harley, 1987). Yapılan bazı çalışmalarda (Harley and Smith, 1983), artan bir mineral beslenmeye bağlı olarak konukçu ağaçta gelişkin bir büyüme olduğunu göstermiştir. D) Erikoid mikorizalar Oluşturulan mikoriza türü endomikorizadır. Erikoid mikorizalar, klimatik ve edafik stres koşullarının yoğun olarak yaşandığı çevrelerdeki bitkilerle birlikte gelişmiştir ve bunlar bu çevrelerin dominant bitkilerdir. Bu bitkiler karakteristik olarak ortamın asitlik derecesi uç seviyelere ulaştığı zaman dominant olurlar. Bu çok düşük ph şartlarında besin maddelerinin mineralizasyonu durur ve metalik elementler maksimum düzeyde çözünürlük gösterir. Calluna ve Vaccinium türlerinin bazı streslere çok yüksek yapısal toleransa sahip oldukları bilinmektedir. 3

12 Genellikle ericoid mikoriza oluşumu toleransı arttırır ve bu bitkilerin yaşamlarını devam ettirebilmeleri mikoriza oluşumuna bağlıdır. E) Monotropoid mikorizalar Ericales içindeki Monotropaceae familyası üyelerinde gözlenen bir mikoriza tipidir. Monotropoid mikorizalar kalın yekpare bir misel kılıfına, kök korteksinde bir hücre derinliğinde Hartig nete ve bu yüzden de sınırlı hücre içi nüfuzuna sahiptir. En son oluşan yapıları, hızlı ve kısa mesafeli çözelti nakli ihtiyacı olduğunda bazı bitki türlerinde oluşan özelleşmiş transfer hücrelerine benzemektedir. Monotropoid mikorizayı oluşturan fungus aynı zamanda bir ağaçla ektomikorizal ilişki de geliştirebilir. Bu üç parçalı ilişkide Monotropa, Ptetospora ve Sarcodes türleri karbon ve enerji ihtiyaçlarının bir kısmını, belkide çoğunu ağaçtan müşterek bir mikorizal fungus yoluyla alırlar. F) Orkide mikorizaları Bunlar Orchidaceae bitkileriyle Bacidiomycetes ve nadiren Ascomycetes fungusların arasında oluşturulan endomikorizalardır. Funguslar hücre içi yumaklar oluşturur veya konukçu dokusu içinde düzensiz hifler şeklindedir. Bu yapılar pelotonlar olarak bilinir ve sadece sınırlı bir süre için varolurlar. Orkide mikorizaları ne kılıfa ne de benzer bir yapıya sahiptir. Ama hifler enfekte organ etrafındaki toprağa nüfuz ederler. Bütün hayat döngüleri boyunca orkideler mikorizal ortaklarına zorunlu olarak bağlıdırlar. Doğal şartlar altında orkide tohumları çimlenmeyi başaramayacak ve protocorm mikorizal fungus tarafından enfekte edilmezse gelişemeyecektir. Hayat döngüsünün fotosentetik olmayan bölümü boyunca bir orkide karbon bileşiklerini fungusdan alır. Fotosentez fazının başında bu karbon transferi durur. Olgun bitki karbon açısından fungal ortağından bağımsız görünmektedir. G) Vesicular-Arbuskular ve Arbuskular mikorizalar VAM ve arbuskular mikorizalar, bitki kökleriyle Glomales ordosundaki funguslar arasında oluşturulan endomikorizalardır. Mikorizal konukçu fakültatif veya zorunlu olarak fungal ortağına bağlı olarak yaşayabilir. Bu mikorizal birliklerin evrimsel olarak çok eski olduğu, diğer mikoriza tipleri ve mikorizasız yaşamın ise daha yakın bir zamanda evrimleşmiş olduğu düşünülmektedir. Aslında toprağın vasküler bitkilerce başarılı bir şekilde işgalinde Vezikular-arbuskular mikorizaların gelişmiş olabileceği ve köklerin evriminde bir kontrol etkisi rolü olabileceği söylenmektedir. Diğer birçok 4

13 mikorizada bulunan funguslardan farklı olarak bu tipteki mikorizal funguslar bitki köklerinin veya kök organ kültürünün yokluğunda yetiştirilemezler. Diğer mikorizaların çoğunun aksine funguslar konukçunun kök yapısını önemli miktarda değiştirmezler. Fungusların varlığı kökün temizlenip boyandıktan sonra mikroskop altında incelenmesiyle saptanır. İki cinsin üyelerinin vezikül oluşturmaması arbuskular mikoriza adının vezikular-arbuskular adından daha uygun olup olamayacağı konusunda tartışmalara yol açmıştır Mineral Besin Elementlerinin Alınması Toprak çözeltisinde bir besin maddesi eksik olduğunda alımı etkileyen kritik, kök parametresi yüzey alanıdır. Mikorizal fungusun hifleri kökün emiş yüzey alanını büyük miktarda etkileme potansiyeline sahiptir. Örneğin, Rousseau et al. (1994) e atfen Sylvia et al. 2004, ekstramatrikal miseller total besin emiş yüzey kitlesinin % 20 sinden daha azına sahipken, çam fidelerinin emiş yüzey alanının % 80 ine yakınını oluşturduklarını bildirmiştir. Aynı zamanda ekstramatrikal hiflerin dağılım ve fonksiyonunu da dikkate almak gereklidir. Eğer mikoriza besin alımında etkili ise hifler kök etrafında gelişen besin tüketim zonunun ötesinde de dağılmış olmalıdır. Bir besin tüketim zonu, difüzyon yoluyla yerine yenisi gelmesinden çok daha hızlı bir şekilde, toprak çözeltisinden besin kaldırıldığında oluşur. Fosfat gibi mobilitesi zayıf bir iyon için köke yakın yerde keskin ve dar bir tüketim bölgesi oluşur. Hifler bu aralığı kolayca geçerek toprağa doğru büyür ve yeterli miktarda fosfor (P) alır. Çinko ve bakır gibi mikro besin elementlerin alımında da mikorizalar iyileşme sağlar. Çünkü bu elementler de bir çok toprakta difüzyon açısından sınırlıdır. Nitrat gibi daha mobil besinler için tüketim zonu geniştir ve küçük bir olasılıkla hifler kökün kendisi tarafından etkilenmeyen zonun içine doğru yoğun bir şekilde büyümektedir. Mikorizalar tarafından etkili besin emilimine etki eden bir başka faktör köklere oranla dar olan çaplarıdır. Bir besin için difüzyon eğrisinin dikliği emiş biriminin çapıyla ters orantılıdır. Bu nedenle toprak çözeltisi hif gibi dar bir emiş birimi yüzeyinde daha az tüketilmelidir. Üstelik dar hifler köklerin hatta kılcal köklerin erişemediği küçük toprak gözeneklerine kolayca girebilirler. Mikorizalara atfedilen bir başka avantaj, bitki tarafından kolay bir şekilde kullanılamayan fosfor havuzlarına erişebilmesidir. Bu erişimin mekanizması; oksalat gibi düşük molekül ağırlıklı organik anyonların hareketleriyle, organik asitler tarafından inorganik ve organik fosforun salınımıdır. Bu salınım; 1) liganddeğişim reaksiyonlarıyla metalhidroksit yüzeylerinde emilmiş fosforun yer değiştirmesi, 2) fosfor emen metaloksit yüzeylerin çözülmesi, 3) çözeltideki kompleks metaller ve metal fosfatların çökelmesini önlemesi ile gerçekleşmektedir (Fox et al a atfen Sylvia et al. 2004). Bazı EM funguslar büyük oranda oksalik asit üretir bu da kısmen EM kökleri tarafından gelişmiş besin alımını açıklar. Mikorizal fungusun inorganik 5

14 fosforu serbest bırakmasının bir başka mekanizması organik maddenin mineralizasyonu yoluyladır. Organik fosfat ester (C-O-P) bağlarının fosfataz aracılığıyla hidrolizi yoluyla olur. Saf kültürlerde ve kesilmiş ve dokunulmamış kısa endomikoriza köklerinde mikorizal funguslar için önemli miktarda fosfataz aktivitesi belirlenmiştir. Arazi koşullarında fosfataz aktivitesi ile endomikoriza mantolu fungal hiflerin uzunluğu arasında pozitif bir korelasyon bildirilmiştir (Hausling and Marschner, 1989 a atfen Sylvia et al. 2004). Bu verinin yorumunda dikkatli olmak gereklidir. Çünkü bitki kökleri ve birlikte olduğu mikro flora da organik asit ve fosfatazları üretir bununla birlikte mikorizal funguslar bu aktiviteyi arttırırlar (Sylvia et al. 2004). Ericoid ve EM azotun mineralizasyonunda önemli bir role sahiptir (Read et al a atfen Sylvia et al. 2004). Toprağa giren çoğu bitki döküntüsü yüksek bir C/N oranına sahiptir, lignin ve tanen açısından da zengindir. Sadece birkaç mikorizal fungus bu birincil kaynakları mobilize edebilir. Bununla birlikte Ericoid ve EM fungusların büyük bir çoğunluğu ölü mikrobial biyomas gibi sekonder organik madde kaynaklarından N ve diğer besin elementlerini elde edebilir. Organik azotu depolimerize etme yeteneğine sahip hidrolitik ve oksidatif enzimlerin büyük bir çoğunluğu gösterilmiştir. Bu tip mikorizalar asidik ve yüksek oranda organik toprakların hakim olduğu yerlerde N döngüsünde önemli bir role sahip olabilir ve bu türler oralarda baskın durumdadırlar Mikorizal Bitkilerde Karbon Değişimi Mikorizal funguslar arbuskular mikorizal funguslarda olduğu gibi karbonunu sadece konukçu bitkiden alan mecburi simbiyontlardan, endomikorizalarda olduğu gibi karbonunu ölü kaynaklardan mineralize ederek alabilen seçici simbiyozlara kadar uzanır. Doğada heterotrofik mikorizal funguslar karbonun hepsini ya da çoğunu ototrofik konukçu bitkiden alır. Ektomikorizalar ve Ericoid mikorizalar konukçu karbonhidratını mannitol ve trehalose gibi mantara özgü depo karbonhidratına çevirir ve bu karbonhidratın fungal partnere taşınmasını desteklemek amacıyla bir fotosentez ürünü havuzu oluşturulur. Arbuskular mikorizalarda lipidler vezikül ve diğer fungal yapılarda birikir ve konukçu fotesentez ürünleri için benzer bir besin havuzu oluşturulur. Bitki tarafından asimile edilen toplam karbonun %20 si fungal ortağa transfer edilir. Bu transfer konukçuya bir yük gibi gözükebilir. Bununla birlikte konukçu bitki mikorizal kolonizasyonu takiben fotosentetik aktivitesini artırabilir ve bu sayede toprağa doğru olan karbon kaybını karşılayabilir. Bazen bitki büyümesinin bastırılması mikorizal kolonizasyona atfedilmiştir. Fakat genellikle bu olay düşük ışık koşullarında veya yüksek fosfor durumda olmaktadır. Bir ekosistemde mikoriza tarafından toprağa doğru olan karbon akışı bir çok önemli işleve sahiptir. Bazı mikorizalar ekstramatrikal hifler hidrolitik enzimler 6

15 üretirler ve bunlar organik madde mineralizasyunu ve besin maddesi alınabilirliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilirler. Mikorizaların ekstramatrikal hifleri aynı zamanda toprak partiküllerini biraraya bağlar ve toprak agregasyonunu geliştirir. Tipik olarak toprağın gramında 1-20 m arasında arbuskular mikoriza hifi vardır (Sylvia, 1990 a atfen Sylvia et al. 2004). Fungal ortak üzerine karbon akışının bir başka önemli sonucu da mikorizosfor olarak adlandırılan özgün rizosfer mikrobial topluluğun gelişmesidir. Toprak bilimciler toprak agregasyonun gelişmesi ve sağlıklı bitki-toprak sisteminin sürdürülmesi için toprağa doğru olan karbon akışının kritik olduğunun farkına varmışlardır. Bu olaya, mikorizal kolonizasyonun önemli bir faydası olarak bakılmalıdır Mikorizal İlişkinin Bitkide Su Kullanımına Etkisi Mikorizal funguslar konukçu bitkide su ilişkilerini değiştirirler. Stoma iletkenlikliği, transprasyon oranı ve yaprak su potansiyeli sıklıkla kurak koşullardaki mikorizal bitkilerde daha çok su alınmasından dolayı daha yüksektir. Bu bilgi bizi böyle bitkilerin mikorizasız bitkilere göre daha yüksek fotosentez oranı ve daha yüksek su içeriğine sahip oldukları iddiasına götürebilir. Fakat fungusun konukçu bitkideki su ilişkilerini değiştirme mekanizması bilinememektedir. Farklı hipotezler yetersiz sonuçlarla test edilmiştir Konu ile ilgili hipotezler 1) mikorizal bitkide dolaylı olarak P alınmasını geliştirmek, 2) mikorizal kök sisteminde etkili hidrolik iletkenliğin yükseltilerek veya kök yapısının değiştirilmesiyle, ekstraradikal fazdan bile su alınmasını geliştirme 3) Hormanal sinyallerdeki değişiklikler yoluyla konukçu bitkide su düzenlemesinin biyokimyasal modifikasyonu, 4) Mikorizal bitkilerde ozmoregülator cevapların veya toprak su tutma kapasitesindeki değişiklik olarak sıralanabilir (Morte et al.2000). Bu tip mekanizmalar çoğunlukla Arbuskular mikorizal birlikteliklerde çalışılmıştır ve diğer mikoriza türlerine ilişkin az sayıda bilgi bulunmaktadır. Mikorizaların yararları ile ilgili yukarıda verilen verilen genel bilgileri Brundrett (2008) maddeler halinde sıralayarak daha anlaşılır bir hale getirmiştir. a) Mikorizanın bitkiye faydaları Bitkinin erişebileceği toprak hacmini arttırarak bitkinin alacağı besin maddelerini arttırmak. Bitkilere normal şartlarda yarayışlı olmayan formdaki besin maddelerini alarak bitkinin besin maddesi teminini kolaylaştırmak. 7

16 Bazı ektomikorizal ve ericoid mantarlar topraktan besin maddesi alınmasını engelleyen fenolik bileşikleri parçalama yeteneğindedirler. Ektomikorizal ve Vesiküler Arbüsküler mikorizal mantarların köklere yerleşmesi parazit mantarlardan ve nematodlardan korunmayı sağlar. Bitkilere beslenme dışındaki faydaları su ilişkilerinde, fitohormon seviyelerinde, karbon asimilasyonundaki değişmelerle ilgili olmakla birlikte bunların yorumlanması çok zordur. Mikorizal faydalar daha fazla hasat, besin maddelerinin birikmesi ve üremedeki başarıyı içerebilir. Mikorizalar kök mimarisinde, vesiküler dokularda değişimlere yol açacak şekilde büyüme sağlayabilirler. Mantar misellerinin farklı bitki türlerine bağlantısı yoluyla önemli miktarda karbon transferinin olduğu ölçülmüştür. Bu bitkiler arasındaki rekabeti azaltmakta ve ekosistemin stabilitesini ve çeşitliliğini arttırmaktadır. Hakim ağaçlar tarafından desteklenen hif ağı fidanların yerleşip hayatlarını sürdürmelerine veya alt tabakada gölgelenen ağaçların büyümesine yardımcı olmaktadır. Ölü bitkilerden canlı bitkilere besin maddesi taşınmasını sağlamaktadır. b) Mikorizaların ekosistemdeki diğer rolleri Özellikle kökler faal olmadığında topraktaki hifler sistemden kayıpların önlenmesine yardımcı olarak besin maddesi döngüsünde önemli bir rol oynarlar. 8

17 Hifler karbonu bitki köklerinden besin maddesi döngüsü prosesiyle ilgili diğer toprak organizmalarına aktaran bir kanal görevi görürler. Bu yüzden toprak besin zincirinin parçalayıcı diğer üyeleriyle işbirliği yapmış olurlar. Topraktaki hifler saprofit mantarlardan besin maddesini alarak besin maddesi döngüsünde önemli bir role sahip olurlar. Mikorizal kökler ve mantarların şapkaları omurgasız hayvanlar için gıda kaynağı ve barınma yeridirler. Mikorizalar topraktaki mikroorganizma topluluklarını etkiler ve mikorizosfere ifrazatta bulunurlar. Ektomikorizal mantarların oluşturduğu hif tabakası toprağın strüktürünü önemli ölçüde değiştirmektedir. Mikorizal mantarlar toprak organik maddesinin kalitesini ve miktarını değiştirmek suretiyle toprakta karbon depolanmasında faydalı katkılarda bulunmaktadır. 9

18 2. LİTERATÜR ÖZETİ Lindahl (2001) saprofit ve ektomikorizal mantarları içeren toprak ortamında besin maddelerinin yer değişimini araştırmak için işaretlenmiş fosfor kullanarak besin maddelerinin taşınmasını açıklamaya çalışmıştır. Ektomikorizal mantarlar işaretlenmiş radyoaktif fosforu saprofit misellerlerden taşınır hale getirmiş ve ihtiyaç duyan konukçu bitkiye vermiştir. Aynı şekilde saprofit mantarlarda mikorizal misellerden fosforu taşınabilir hale getirme ve taşıma yeteneği göstermişlerdir. Gözlenen bu fosfor iletimini açıklamak amacıyla Lindahl (2001) basidiomycetes mantarların birbirlerinin misellerini öldürerek veya tahrip ederek besin maddelerini elde ettiklerini öne sürmüştür. Çevre kirliliğinin orman ekosistemlerine verdiği zararlardan birisi de metal zehirlenmeleridir. Jentschke and Godbold (2000) Metal zehirlenmeleri ve ektomikorizalar başlıklı derlemelerinde orman ağacı fidanlarında metal zehirlenmesinin azaltılmasında ektomikorizaların faydalı etkilerini gösterebilecek delilleri özetlemişlerdir. Bu makalede konukçu bitkinin metale maruz kalmasını azaltmak amacıyla mantar dokularının metalleri emme rolleri incelenmiştir. Brundrett (2004) farklı bir makalesinde mikorizal birlikteliklerin çeşitliliği ve sınıflandırılmasını ele alarak, mikorizal birliktelikleri tanımlamış, çeşitlilikleri hakkında bilgi vermiş, mikoriza tip ve kategorilerinden ve sınıflandırılmalarından söz etmiştir. Mikorizal mantarlarla bitkiler arasındaki karşılıklı ilişkilerdeki çeşitlilik bu yayında değerlendirilmiştir. Mikorizal mantarlar konukçu ve konukçu olmayan bitkilerde birlikte oldukları bitkilerin hayatları boyunca değişen rollerle endofitler, nekrotroflar ve antagonistler olarak da işlev görürler. Mikorizal birliktelikler esasen konukçu bitki tarafından düzenlenen anatomik kıstaslar tarafından tanımlanmakta ve sınıflandırılmaktadır. Bu kıstaslarla tanımlanmış mikorizal birlikteliklerin tipleri ve kategorileri için gözden geçirilmiş bir sınıflandırma şeması teklif edilmiştir. Vesiküler-arbüsküler mikorizal birlikteliklerin ana kategorileri lineer veya kıvrık tır. Ektomikorizal birliktelikler ise epidermal veya kortikal dir. Kıvrık vesiküler-arbüsküler mikorizal birlikteliklerin ve epidermal ektomikorizal birlikteliklerin alt kategorileri belirli bazı konukçu bitkilerde görülmektedir. Mantar tarafından kontrol edilen özellikler vesiküler-arbüsküler ve ektomikorizal birliktelik kategorilerinde morfotipleri oluşturmaktadır. Arbutoid ve monotropoid birliktelikler epidermal ektomikorizaların alt kategorileri olarak mütalaa edilmelidir ve ektoendomikorizalar ektomikorizaların bir morfotipi olarak sınıflandırılmalıdırlar. Hem arbüsküller hem de vesiküller glomeromycotan mantarlar tarafından oluşturulmaktadırlar. Fransa daki INRA Araştırma Enstitüsünden Plassard (1996) Kurak ve yarı kurak kuşakta orman ağaçlarının mikorizalanması: Kalkerli topraklarda mineral beslenme isimli yayınında yüksek oranda kalsiyumla ve bikarbonat iyonlarıyla ve 10

19 toprak çözeltisinin yüksek ph değerleriyle karakterize edilen kalkerli topraklarda karaçam (Pinus nigra ssp nigricans var. austria) türünün beslenmesi konusundaki araştırmasının sonuçlarını sunmuştur. Kalkerli toprakların hızlı bir nitritleşme oranına ve kalkerli mineraller yüzünden çözülebilir fosforun (P) bağlanmasına uygun olduklarına inanılmaktadır. Denemeler sonucunda mikorizalı olmayan karaçamda toprağa CaCO 3 ilavesiyle mineral azotun (N) özellikle nitrat azotunun (N-NO 3 ) kullanılmasının azaldığı görülmüştür. Bunun tersine daha önce kalkerli topraklara dayanıklı olarak değerlendirilen bu türün büyümesi ve N metabolizması kök sisteminde ektomikorizalar oluşunca mükemmel olarak eski durumuna gelmiştir. Mantar türleri teşhis edilmemesine rağmen, sonuçlar karaçamın kalkerli topraklara ektomikorizal birliktelikler yoluyla uyum sağladığını göstermiştir. Ektomikorizal mantarlar nitrat ortamı üzerinde in vitro olarak yetiştirildiklerinde çözülemez kalkerli P minerallerini çözebilme yeteneğindedirler. Fosforun bu çözünme yeteneği muhtemelen araştırılan tür tarafından oksalat biyosentezi ve ifrazatı ile ilgilidir. Bir Akdeniz sahasından izole edilen, ektomikorizal bir basidiomycetes türü olan Rhizopogon roseolus tarafından kalkerli mineral fosforun çözünmesi vitro şartlarda araştırılmıştır. Elde edilen veriler bu mantar türünün konukçu bitkiye çözülemez P kaynağındaki P u kullanmaya yardımcı olabileceğini kanıtlamaktadır. St. John (1992) Mikorizal mantarların ve faydalı diğer mikroorganizmaların biyolojik çeşitlilik projelerindeki önemi konulu tebliğinde doğal ekosistemlerde fotosentez dışındaki ekosistem fonksiyonlarının mikroorganizmalar ve mikrofauna tarafından yerine getirildiğini açıklamaktadır. Besin maddelerinin alınması, azotun bağlanması, organic kalıntıların parçalanması, bitkilerin büyümelerinin teşvik edilmesi, bitkilerin hastalık amillerinden korunması ve toprak strüktürünün oluşturulması doğal ekosistemlerde mikroorganizmalar tarafından yerine getirilen hayati hizmetlerdendir. Birçok doğal bitki türünün hayatını sürdürebilmesi ve başarılı bir şekilde gelişebilmesi faydalı mikroorganizmalara sıkı bir şekilde bağlıdır. St. John (1992) bu tebliğinde yukarıda sayılan ekosistem hizmetlerini yerine getiren bu mikroorganizma türleri ve işlevleri hakkında kısa bilgiler de vermiştir. Mikorizaların özelliklerinin sahada belirlenmesi konulu Meotto nun (1996) bu bildirisinde mikorizaların teşhisi ve özelliklerinin belirlenmesi ile ilgili özellikle İtalya da eski tarihlerden beri yapılan çalışmalar konusunda özet bilgiler verilmiştir yılında Giuseppe Gibelli adlı bilim insanı tarafından Torino Üniversitesi Botanik Enstitüsünde çalışırken mikorizal simbiyoz fenomeni keşfedilmiştir. Daha sonra mikorizaların araştırılması ve karakterizasyonu yapılmış ve bu aşılama yoluyla mikoriza sentezine yol açmıştır. Sahada büyüyen bitkilerin mikorizal misellerinin izolasyonu ve bunların steril fidanlara aşılanması bazı mantar türlerinin kendi mikorizal biçimlerini oluşturmasına imkan sağlamıştır. Mikorizaların tam 11

20 teşhisi simbiyotik mantar yenebilir karpoforlar (mesela trüfler) ürettiğinde özellikle önemlidir. Mikorizaların morfolojik olarak karakterizasyonunda makroskobik parametrelerin dikkate alınması gereklidir, ancak mikroskobik özellikler en önemlileridir. Bir cins içindeki sadece bir türü bile ayırmaya imkan veren anatomik ve morfolojik incelemeler yoluyla mikorizaları karakterize etmek mümkündür. Torino daki Toprak Mikolojisi Araştırma Merkezi (Centro di Studio sulla Micologia del Terreno -CNR) tarafından incelenen asli ektomikorizalar değerli mantar türlerini içine alan Tuber cinsinin türleridir. Mikorizaları doğru bir şekilde teşhis etmek için, biyokimyasal ve biyomoleküler tekniklerdeki gelişmeler daha ileri ve daha hassas bir şekilde morfolojik analizleri destekleyecektir. Diaz et al. (1996) Halep çamı (Pinus halepensis) ormanlarında mikorizaların karakterizasyonu konulu çalışmalarında; ektomikorizaların doğal şartlardaki sayıları ve biyokütleleri ile sera denemeleri sonucunda mikorizal aşılama potansiyelleri belirlenmiştir. Diğer yandan, doğal şartlardaki ektomikorizaların morfolojik tipleri ve sporokarplardan mikorizaların ekstraksiyonu teknikleri açıklanmıştır. Genel olarak Suillus, Rhizopogon ve Cenococcum geophilum tarafından oluşturulan mikorizalar daha fazla olduğu belirtilmiştir. Habte and Osorio (2001) özet eserlerinde mikorizalar ve özellikle arbüsküler mikorizal mantarlar hakkında önemli bilgiler sunmuşlardır. Mikorizal mantarların bitki beslenmesindeki rolleri ve fosforun alınma mekanizmaları kısaca anlatılmış, ardından arbüsküler mikorizal mantarları aşılamayı etkileyen faktörler (AMF propagüllerinin bolluğu, topraktaki P durumu, bitkilerin arbüsküler mikorizal mantarlara bağımlılıklarındaki değişme, toprak tahribatı) açıklanmıştır. Son olarak aşı kaynakları, aşıların depolanması ve aşılama uygulamaları ve oranları hakkında da bilgi verilmiştir. Tagliaferro (1996) saksılarda ve sahada mikorizaların kontrolü: ilkeler ve düzenlemeler adlı bir bildiri sunmuştur. Bu bildiride orman ağacı fidanlarının mikorizal enfeksiyonunun kontrol edilmesinin ve sertifikalandırılmasının bitki üretim materyallerinin uluslararası ticareti için gerekli olduğundan söz edilmiştir. Bu bildiride İtalyan bölge idaresi yetkilileri tarafından araştırılmış olan Tuber sp. bulaşmış fidanların kontrolü ve sertifikalanması için bir metodoloji açıklanmıştır. Gutierrez et al. (1996), kurak ve yarı kurak bölgelere adapte olmuş yenebilir mantar türlerinin moleküler karakterizasyonu ve in vitro şartlardaki bitkiciklerin mikorizalanması konulu bildirilerinde özellikle Terfezia claveryi türünü incelemişlerdir. Araştırmacılar Terfezia claveryi türünün karakterizasyonu ve teşhisi için PCR-RAPD tekniklerini kullanmışlardır. Helianthemum almeriense türünün doku kültürüyle üretilmiş bitkicikleri in vitro ortamında Terfezia claveryi ile mikorizalandırılmıştır. Mikorizalanma oranı yaklaşık % 75 bulunmuş ve Terfezia claveryi gevşek hüflerle kesik bir manto ile ektendomikoriza oluşturmuştur. 12

21 Kibar ve Pekşen (2007), ektomikorizalar hakkında derledikleri makalelerinde ektomikorizaların ormancılıktaki ve tarımdaki öneminden söz etmişlerdir. Bu makalede önce mikoriza kavramını ve mikorizaların yapılarını özetle açıklamışlardır. Ektomikorizal bitkiler ve mantarlar hakkında bilgilerin yanında ektomikoriza oluşumunu etkileyen faktörleri de sunmuşlardır. Sonuç olarak ektomikorizanın tarım ve ormancılıktaki önemini vurgulamışlardır. Şekillerle ve çizelgelerle zenginleştirilen bu metinde orman ağacı türlerindeki ektomikorizalar hakkında bilgiler bulunmaktadır. Mleczko, (2004) çinko atıklarının bulunduğu iki farklı alanda saprobik ve mikorizal mantarları incelemiştir. Araştırma alanının en önemli özelliği topraktaki yüksek Ca oranları ve ph ın nötr veya bazik oluşudur. Bu alanlarda kalsiyumlu ortamlarda yaşadığı bilinen Clitocybe inornata, Geastrum minimum, Chrogomphus rutilus, hatta Tricholoma scalpturatum ve Lycoperdon lividum saprobik ve mikorizal mantar türleridir. Lilleskov, (2001) ortama azot girdisinin artmasının ektomikorizal mantar çeşitliliğini azalttığını belirtmektedir. Ancak bu azalmanın sporokarp üretimine bakarak değerlendirilmesinin güvenilir olamayacağını, toprak altı organlardaki durumunun da belirlenmesi gerektiğini ifade etmektedir. Ektomikorizal mantarlar asit nitelikli organik topraklarda, alkali topraklardan daha fazla bulunurlar. Ancak düşük nitrat düzeyli topraklarda ve nötr ph larda, asit koşullardan daha iyi mikoriza oluşumu belirlendiği bildirilmektedir. Yüksek nitrat ve kireç düzeyleri mikoriza enfeksiyonunu engellemektedir (Haktanır ve Arcak a atfen Kibar ve Pekşen, 2007). Tüfekçi (2007) doktora çalışmasında, sedir fidanının büyüme, gelişme ve besin elementleri alımına mikoriza aşılamanın etkisini araştırmıştır. Sera koşullarında sterilize edilmiş ve edilmemiş üç değişik yetiştirme ortamında, orman ekosisteminden izole edilen üç farklı mikoriza mantarı türünün (Lactarius delicious, Hebeloma crustuliniforme, Tricholoma ustale) iki değişik aşılamasının (tohum ekimi aşamasında ve fide dikimi aşamasında) etkilerini incelemiştir. Vejetasyon süresi sonunda, fidanların gelişme parametrelerini ölçmüş, toprak üstü aksamındaki besin maddesi içerikleri ile kökteki mikoriza enfeksiyon oranlarını belirlemiştir. Özellikle H. crustuliniforme türü ile fide şaşırtması aşamasında yapılan aşılamanın, diğer mikoriza türlerine özellikle de tohum ekimi sırasında yapılan aşılamaya kıyasla sedir fidanlarının gelişimi üzerindeki etkisini daha yüksek bulmuştur. Çok uzun zamandan beri orman özelliğini kaybetmiş alanlarda yeniden ağaçlandırma yaparken bazı zorluklar yaşanmaktadır. Bunun nedenini toprağın biyolojik ve fiziksel yapısındaki değişikliklerde aramak gerekmektedir. Her mikoriza türünü istenilen alana yerleştirilmesi uygun olmayabilir. Çünkü her bir mikoriza türü uygun bir türle simbiyoz ilişki kurabilmektedir. Örneğin yüksek alan 13

22 ağaçlandırmalarında kullanılabilecek mikorizal mantarın düşük sıcaklıklara adaptasyon yeteneği olması gereklidir (Moser 1964 e atfen Çolak ve Pitterle, 1999). Her mikorizal mantar türü bütün yetişme ortamlarına uygun olmadığı için mikoriza orijini büyük önem taşımaktadır. Fidanlıklarda yapılan aşılama çalışmalarında doğru orijinli mikorizaların aşılanması gereklidir (Walker 1986 ve Tarja 1989 a atfen Çolak ve Pitterle 1999). Bu çalışma ile Kızılçam ormanlarında doğal olarak yer alan ektomikorizal mantarların türlerinin ve yayılışlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. 14

23 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1. Materyal Projede kullanılan mantar örnekleri 2005 ve 2006 yıllarında İzmir Orman Bölge Müdürlüğü sınırlarında yer alan doğal Kızılçam (Pinus brutia Ten.) sahalarından toplanmıştır. Mantar örneklerinin toplanma zamanı üç örnekte ilkbahar diğer tüm örneklerde sonbahar mevsimi olmuştur. Mantarlar toplam 93 alandan örneklenmiş, bunlardan 75 tanesinde ektomikorizal mantarlar bulunmuştur. Arazi çalışmalarında bulunan mantarın öncelikle bulunduğu ortamda fotoğrafı çekildikten sonra şapka ve sap kısmı koparılarak örnek numarası yazılmış kağıt torbalara konulmuştur. Bu sırada arazi defterine ortamla ilgili yükseklik, yön, çevredeki bitki örtüsü ile mantarla ilgili renk, koku, örnek ve fotoğraf numarası gibi özellikler kaydedilmiştir. Örneklemede her tür için mümkün olduğunca iki veya üç örnek alınmaya çalışılmıştır. Laboratuvara getirilen örnekler daha detaylı (örnek sayısı yeterli olduğunda kesit alınarak) olarak fotoğrafları çekildikten sonra oda sıcaklığında kurutulmak üzere ızgaralara yerleştirilmiştir Yöntem Mantarların teşhisleri Orton and Waitig, 1979; Moser, 1983; Philips, 1981; Breintenbach and Kränzlin, 1984, Breintenbach and Kränzlin, 1991; Breintenbach and Kränzlin 1995, Harding et al., 1996; Breintenbach and Kränzlin, 2000; kaynaklarından yararlanılarak yapılmıştır Mantar Teşhisinde Kullanılan Yardımcı Yöntemler Kimyasal Ayıraçların Kullanılması Tanı amacıyla yapılan mikroskobik çalışmalarda kimyasal ayıraç olarak konsantre sülfirik asit, anilin mavisi, Melzer ayıracı, ve amonyum hidroksit kullanılmıştır. Makroskobik çalışmalarda ise sodyum hidroksit, potsyum hidroksit, nitrik asit, anilin ve sülfovanilinden yararlanılmıştır.ayıraçlar Largent (1986) a göre hazırlanmıştır. Konsantre sülfirik asit, anilin ve nitrik asit ise doğrudan kullanılmıştır. NaOH: 10 gram sodyum hidroksit 90 ml. distile su içerisinde eritilerek hazırlanmıştır. KOH: 3 gram potasyum hidroksit 97 ml distile su içerisinde eritilerek hazırlanmıştır. Boletus sp. ve Suillus sp. türlerinin ayrılmasında kullanılmıştır. Sülfovanilin: 5 gram saf vanilin 2 ml distile su ve 4 ml konsantre sülfirik asit karışımıyla elde edilmiştir. Russula türlerinin ayırt edilmesinde kullanılmıştır. 15

24 NH 4 OH: 10 gram amonyum hidroksit 90 ml. distile su içerisinde eritilerek hazırlanmıştır. Kesitlerin mikroskop altında incelenmesi sırasında ortam olarak kullanılmıştır. Melzer ayıracı: 1,5 gram iyot, 5 gram potasyum iyodür ve 100 gram kloral hidrat 100 ml distile suda ısıtılarak eritilir. Basidiosporlara uygulanmıştır ve yine renk değişimi üzerine etkilidir. Anilin mavisi: 0,5 gram anilin mavisi 49 ml distile suda çözünür. Daha sonra bu solusyon 100 gram laktik asit, 100 gram fenol, 150 ml gliserin ile 50 ml distile su içinde karıştırılarak ayraç hazırlanmış olur. Bu ayıraç basidiosporlara uygulanmaktadır ve rengi deniz mavisine dönenler siyonofilik sporlar olarak adlandırılmaktadır. Familya ve genusların ayırımında önemli bir yere sahiptir (Allı, 2005). Anilin ve nitrik asit Agaricusların ayırımında kullanılmıştır. Mantarın şapkasına çizgi halinde sürülen anilin üzerine + işareti şeklinde nitrik asit sürülür ve iki çizginin kesiştiği yerde türe bağlı olarak turuncu rengin oluşup oluşmaması teşhisde kullanılan bir özelliktir. Capelli (1984) e atfen Allı (2005) bu reaksiyonu Schaeffer Reaksiyonu olarak adlandırılmakta ve turuncu renk oluşturanlar SR (+) oluşturmayanlar SR (-) olarak tanımlanmaktadır Mikroskobik Özellikler Mantarın himenyum tabakasından alınan ince kesitler lam üzerinde % 2 lik NaOH çözeltisi ile karıştırılarak preparat hazırlanır. Mikrometrik oküler yardımıyla spor boyutları ölçülür, bu arada spor rengi, şekli, askus ya da basidium içinde kaç tane spor bulunduğu not edilerek teşhiste bu verilerden yararlanılmıştır Toprak Örneklerinin Alınması Örnek alanlar tesadüfi olarak makromantarların şapka (sporokarp) kısımlarının görülmesi ile belirlenmiştir. Toprak örnekleri de örnek alanın ortalama özelliğini temsil eden bir yerde toprak çukuru açılarak ve üst toprak kısmından horizonlara göre alınmıştır. Profil aynasında usulüne uygun olarak tespit edilen horizonlar veya katmanlardan yaklaşık 1 kg kadar olacak şekilde toprak örnekleri alınarak naylon poşetlere konmuştur. Toprak örnekleri; alan adı, profil numarası, derinlik ve tarih bilgileri içerecek şekilde etiketlenerek laboratuara getirilmiştir Toprak analiz metotları Laboratuara getirilen toprak örnekleri hava kurusu hale getirilip, 2 mm lik elekten geçirildikten sonra analize hazır hale getirilmiştir (Kacar, 1993). 16

25 Tekstür: Toprak tekstürü Bouyoucos Hidrometre Yöntemi ile belirlenmiştir (Gülçur, 1974). Total Kireç (%CaCO 3 ) : Total kireç miktarları Scheibler Kalsimetre Yöntemi ile belirlenmiştir (Kacar, 1993). Tuzluluk (EC 10 3 ): Elektriki iletkenlikleri 1:2,5 oranında hazırlanmış toprak-su süspansiyonunda cam elektrotlu EC metre ile belirlenmiştir (Jackson, 1958). Toprak reaksiyonu (ph): Toprak örneklerinin reaksiyonları (ph), 1:2,5 oranında hazırlanmış toprak-su süspansiyonunda cam elektrotlu ph metre ile ölçülmüştür (Jackson, 1958). Organik Madde: Organik madde miktarları Walkley-Black Yaş Yakma Yöntemi ile belirlenmiştir (Kacar, 1993). Total Azot: Total azot içerikleri Kjeldahl Yöntemi ile tam otomatik Kjeltec-20 cihazı kullanılarak belirlenmiştir (Bremner, 1960). Yarayışlı Fosfor: Fosfor miktarları, toprakların ph ve kireç miktarları göz önünde bulundurularak, Olsen Yöntemi ve Bray&Kurtz No.1 Yöntemi ne göre belirlenmiştir (Kacar, 1993). Değişebilir Potasyum, Kalsiyum, Magnezyum ve Sodyum İçerikleri: Amonyum Asetat Yöntemi ile flamefotometre ve atomik absorbsiyon spektrofotometre (AAS) kullanılarak belirlenmiştir (Jackson,1958) Toprak özelliklerinin değerlendirme metodları Ektomikorizal mantarların örneklendiği alanların topraklarının toprak türü Çepel (1985) in, organik madde miktarları Kantarcı (1987) nın, kireç içerikleri Kacar (1993) ın, toprak reaksiyonu Anonim (1993) ün, tuzluluk Kılcı ve ark. (2003) nın, azot Bremner (1960) in, fosfor Anonim (2007a) in, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve sodyum ise Anonim (2007b) in önerdiği sınıflandırmalara göre gruplandırılmışlardır. Değerlendirmeler, ektomikorizal mantarların örneklendiği alanların bu gruplara dağılım oranlarına göre yapılmıştır Örnek Alanların Haritalandırılması İzmir Orman Bölge Müdürlüğünden alınan kızılçam ormanlarını gösterir vektör tabanlı sayısal harita üzerinde örnek alanlar belirlenmiştir. Örnek alanların yerleri Google Earth ve ArcGIS/ArcInfo yardımıyla veri tabanı oluşturularak sayısal harita üzerinde işaretlenmiştir. 17

26 4. BULGULAR İzmir Orman Bölge Müdürlüğü sınırları içerisinde yer doğal kızılçam sahalarında toplam 93 örnek alanda rastlanılan şapkalı mantarlar toplanmıştır. Yapılan teşhisler sonucu ektomikorizal mantar olduğu belirlenen alan sayısı 73 olarak saptanmış ve örnekleme alanları Şekil 1 de gösterilmiştir. Bu alanlara ait mevki ve denizden yükseklik bilgileri ise Çizelge 1 de liste halinde verilmiştir. Şekil 1. İzmir Orman Bölge Müdürlüğü doğal kızılçam ormanlarında ektomikorizal mantarlara rastlanan örnekleme alanlarını gösterir harita. Figure 1. Map of sampling sites found mycorrizal fungi in İzmir Regional Directorate natural Pinus brutia Ten. Forests. 18

27 Çizelge 1. Ektomikorizal mantarların sporokarplarına rastlanan örnek alanların mevki ve denizden yükseklik bilgileri Table 1. Location and altitude parameters of sample sites found sporocarps of ectomycorrhizal fungi Örnek Alan No Enlem (DD.SS.SS) Boylam (DD.SS.SS) '43.54"K 27 2'0.89"D '18.01"K 27 11'25.01"D '45.47"K 27 10'52.54"D '21.68"K 27 14'39.79"D '18.92"K 26 34'55.31"D '24.24"K 27 7'15.38"D '42.07"K 27 26'5.71"D '48.03"K 27 20'20.84"D '23.20"K 27 13'34.04"D '31.45"K 27 10'43.76"D '53.34"K 26 30'26.84"D '15.31"K 26 59'30.64"D '12.84"K 26 59'32.14"D '4.95"K 26 59'39.32"D '48.22"K 26 59'37.64"D '47.56"K 26 57'41.31"D '28.65"K 27 11'4.55"D '39.72"K 27 19'35.21"D '31.60"K 27 20'47.54"D '12.02"K 27 24'1.22"D '7.85"K 27 23'54.72"D '51.66"K 27 16'52.45"D '51.92"K 27 16'17.81"D '30.76"K 27 19'39.55"D '23.37"K 27 21'11.49"D '21.73"K 27 20'56.73"D '15.13"K 27 20'18.59"D '53.33"K 27 27'57.00"D '28.49"K 27 27'51.05"D '41.91"K 27 27'19.54"D '59.40"K 27 27'25.71"D '16.17"K 26 58'3.50"D '5.39"K 27 0'27.85"D Denizden yükseklik (m)

28 '25.04"K 27 26'22.87"D '5.92"K 27 23'38.13"D '37.41"K 27 9'29.45"D '26.72"K 27 8'19.50"D '0.47"K 27 8'16.31"D '13.58"K 27 27'2.09"D '49.44"K 27 24'50.92"D '38.98"K 27 25'51.79"D '16.09"K 27 14'0.30"D '11.14"K 27 16'53.31"D '47.25"K 27 16'0.36"D '50.33"K 27 54'25.08"D '15.78"K 27 54'57.05"D '3.55"K 27 49'36.31"D '3.32"K 27 49'33.14"D '50.05"K 28 34'43.81"D '46.42"K 28 6'57.31"D '9.87"K 27 48'9.71"D '39.22"K 27 52'7.68"D '2.65"K 27 51'19.16"D '18.50"K 26 56'54.23"D '9.92"K 27 17'40.74"D '8.83"K 27 16'10.62"D '14.54"K 27 15'57.97"D '44.89"K 27 13'29.72"D '7.04"K 27 7'45.83"D '35.00"K 27 9'35.04"D '45.20"K 27 12'19.88"D '49.04"K 27 12'2.06"D '51.68"K 26 56'39.36"D '38.60"K 26 59'25.73"D '44.14"K 27 0'37.78"D '55.38"K 27 16'52.63"D '16.20"K 27 16'32.83"D '24.82"K 27 20'3.21"D '24.65"K 27 20'39.55"D '6.43"K 27 41'2.03"D '4.50"K 27 39'55.69"D '12.37"K 27 22'8.12"D '8.14"K 27 20'22.45"D

29 Çizelge 2 de ise bu araştırma projesi kapsamında toplanarak teşhis edilen ektomikorizal mantar cinslerinin rastlandığı örnek alan numaraları liste halinde verilmiştir. Çizelge 2. Ektomikorizal mantar cinsleri ve örnek alan numaraları Table 2. Ectomycorrhizal fungus genera and sample site numbers Cinsler Örnekleme yapılan alan numaraları Bu mantar cinsine rastlanan örnek alan sayısı Amanita 3, 5, 15, 19, 21, 25, 30, 57, 59, 36, 38, 453, 44, 45, 46, 50, Boletopsis 4, 64, 40, 49, 50 5 Boletus 19, 36 2 Chantharellus 28 1 Chroogomphus 7, 16, 18, 20, 26, 32, 62, 63, 73, 68, 69, 71, 75, 34, 35, 36, 38, 40, 41, 43, 44, 45, 47, 48, 51, 52, 53, 54, Geastrum 53 1 Hebeloma 21, 22, 29, 56, 68, 70, 38, 45, 46, 54, Hygrophorus 18, 63, 34, 35, 37, 42, 49, 50, 51, Inocybe 19, 65, 71, 72, 74, 34, 35, 38, 39, 43,44, 45, 46, 48, 49, 51, 18 52, 54 Laccaria 16, 22, 33, 63, 72, 73, 34, 37, 40, 50, Lactarius 1, 6, 16, 18, 19, 24, 25, 27, 28, 29, 30, 31, 33, 63, 64, 68, 35 69, 72, 73, 34, 35, 36, 37, 38, 40, 43, 44, 46, 48, 49, 50, 51, 52, 54, 55 Leccinium 46 1 Leucopaxillus 37 1 Lycoperdon 6, 17, 33, 72, 73, 40, 46, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, Lyophyllum 50 1 Ramaria 8, 17, 19 3 Rhizopogon 36, 40, 49, 50 4 Russula 7, 17, 19, 20, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 33, 57, 58, 50 61, 63, 64, 56, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 Sarcadon 49 1 Sarcosphaera 12, 62 2 Suillus 10, 13, 14, 16, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 27, 28, 29, 30, 51 31, 32, 33, 57, 58, 59, 60, 61, 56, 65, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 41, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 49, 52, 53, 54, 55 Tricholama 4, 6, 8, 9, 10, 12, 18, 31, 32, 63, 64, 68, 70, 71, 34, 35, 36, 30 37, 40, 41, 43, 44, 45, 47, 48, 49, 51, 52, 53, 54 Xerocomus