PROJE ADI: BİTKİLERDE AŞILAMA REHBER ÖĞRETMEN: ADALET DOĞAROĞLU PROJEYİ HAZIRLIYANLAR: NAZLI GÖNÜLŞEN DENİZ TOSUN SEVGİN ÖZER ERDEM CAN KEREMCAN ERASLAN 0
İÇİNDEKİLER TEŞEKKÜR...1 GİRİŞ...2 1. BİTKİ AKTİVATÖRLERİ...3 1.1 BİTKİ AKTİVATÖR MEKANİZMASI...3 1.2 SALİSİLİK ASİT...4 1.3 BİTKİ AKTİVATÖRLERİNİN BİTKİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ...4 2.DÜNYADA KULLANILAN BİTKİ AKTİVATÖRLERİ...5 2.1 MESSENGER NEDİR?...5 2.1.1 MESSENGER NASIL ÇALIŞIR?...5,6,7 2.2 ISR2000... 8 DENEY-1...9 DENEY-2...10 SONUÇ...11 KAYNAKÇA...12 1
TEŞEKKÜR Bize bir proje hazırlama sorumluluğu vererek, araştırma yapmanın öğreticiliğini sağlayan okulumuza, bu projenin hazırlanmasında bize yol gösteren Ege Üniversitesi Bitki Koruma Bölümü Öğretim Üyesi Doç.Dr. Necip Tosun a, yardımlarını bizden esirgemeyen Fen Bilgisi öğretmeni Adalet Doğaroğlu na ayrıca Ergüler Cesur a yardımlarından dolayı teşekkür ederiz. 2
GİRİŞ 19. yüzyılın başlarında yeni bir görüş bilime sunulmuş ve kabul edilmiş normları alt üst etmiştir. Her ne kadar geçerli bilimsel verilere dayansa da hatalı veya yanlış olduğu düşünülmüştür. İlk olarak Chester tarafından rapor edilen bu görüş bitkilerin doğal savunma mekanizmasının bir dürtü yardımıyla uyarılarak kendilerinin patojen saldırılardan korunmasına dayanır. Doğal savunma sistemini harekete geçiren bu dürtüye bitki aktivatörü denmektedir. Bu mekanizma sistemik kazanılmış dayanıklılık olarak isimlendirilmiştir ve bitki korumada yeni bir teknoloji açmıştır. Teşvik edilmiş dayanıklılıkla ilgili gözlemler ilk olarak 1933 yılında Chester tarafından yayınlanmıştır ve 1959 yılında Kuc ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmalar sonucu bu konu hakkında daha çok bilgi edinilmiştir. Leobenstein (1963) Ross (1966) yaptıkları çalışmalarla katkıda bulunmuşlardır. (Anonymous, 2000a.) Yıllardır insanlar tarımsal zararlılar ve bitki hastalıklarıyla mücadele edebilmek için çeşitli tarımsal savaşım yöntemlerine başvurmuşlardır. Bu yöntemler arasında kültürel önlemler, mekaniksel savaş, fiziksel savaş, karantina önlemleri, biyoteknik yöntemler, biyolojik savaş ve kimyasal savaş yer almaktadır. Günümüzde ise, bitkide mevcut olan doğal savunma sisteminin harekete geçirilmesi ile gerçekleşen sistemik kazanılmış dayanıklılığın devreye girmesi, bitki koruma için yeni bir teknoloji oluşturmaktadır. Mevcut savaşım yöntemleri ile kontrol edilemeyen tütünde vahşi ateş, bazı bakterileri ve virüs hastalıkları gibi hastalıkların savaşımında alternatif bir yöntem ortaya çıkmaktadır. Ayrıca, en yaygın kullanılan kimyasal yöntemlerin neden olduğu bazı olumsuzlukların bitki aktivatörleri ile azaltılması olanağı bu uygulamayı daha da cazip kılmaktadır. Son bir yılda bu konuda yapılan çalışmaların pratikteki uygulamalarının başarıya ulaşması sayesinde, bitki aktivatörleri klasik savaşım yöntemlerine alternatif olarak tercih edilmektedir. 3
1.BİTKİ AKTİVATÖRLERİ Günümüze dek tarımsal üretimde bitki hastalıklarına karşı iki ana korunma yöntemi kullanılmaktaydı. Bunlardan ilki, dayanıklı çeşit, doğru gübreleme ve uygun yetiştirme tekniklerinin seçimi gibi kültürel yöntemler, diğeri ie fungisitlerin kullanımı ile hastalıkların önlenmesiydi. Bitki sağlığında 3. ve yeni bir yöntem ise, bitki aktivatörleri ile ekimden hasata kadar bitki sağlığının aktif hale getirilmesidir. Gerçekte, milyonlarca yıl öncesinde başlayan evrim sonucu, bitkiler fungus, bakteri ve virüsler gibi patojenlerin neden olduğu bazı hastalıklardan korunmak için bünyelerinde bir dizi doğal savunma mekanizmaları geliştirmişlerdir. Patojenler bitkiye saldırdığı zaman bitki, hücre duvarı ve mum tabakasının varlığı gibi ya önceden oluşmuş engeller yoluyla, ya infeksiyon bölgesinde hızlı hücre ölümleri ile sınırlanmış savunma bölgesi oluşturarak, ya da sistemik olarak aktive edilmiş dayanıklılık diğer bir ifade ile uyarılmış dayanıklılık kısaca SAR savunma mekanizması ile karşı koymak durumundadır. İnfeksiyon sırasında lokal nekrozlar oluştuğu gibi, bitki tüm doğal savunma sistemini aktive eden sinyal molekülü oluşturur. Bu, bir takım bitki patojenlerine karşı uzun süre koruma sağlayan sistemik olarak aktive edilmiş dayanıklılığın ortaya çıkmasına neden olur. Doğada oluşan bu sistemi iyileştirmek ve pratiğe aktarmak için geliştirilen bitki aktivatörleri, bitkide doğal savunma mekanızması SAR ı aktive ederek bitkiye korunması için yardımcı olmaktadır. Bitki korumada devrim niteliğindeki bitki aktivatörleri sadece yeni bir etki mekanizması ile yeni bir kimyasal değil aynı zamanda yeni bir teknolojidir ve tarımsal savaşta halen kullanılan yöntemlere tamamlayıcı olarak rol oynamaktadır. 1.1 BİTKİ AKTİVATÖR MEKANİZMASI SAR birçok farklı karakteristik özelliklere sahiptir. Bitki savunma sisteminin patojen saldırılarına karşı koymak için dürtü yoluyla teşvik edilmesi ya da başka bir deyişle harekete geçirilmesine dayanır. Patojen saldırısına uğrayan bitkide savunma reaksiyonu istila bölgesinde yerleşmiş olup diğer dokulara da aktarılır. SAR reaksiyonu harekete geçtikten sonra birkaç hafta devam etmekte ve bu sayede bitki olabilecek saldırılara karşı uzun süre dayanıklı kalmaktadır. SAR hastalık kontrolünde bir teşvik edici vasıtayla kullanılır. Bitki bir anlamda silahlandırılır ve bekler. SAR mekanizması üç gruba ayrılarak incelenebilir. İlk olarak bir teşvik edici uygulanır. Bu bir patojen, sentetik kimyasal ve protein gibi metabolik bir ürün olabilir. 4
İkinci olarak, teşvik edici harekete geçer. Son unsur ise SAR genlerinin aktivasyonundan sonra meydana gelen biyolojik hücre değişiklikleridir. 1.2 SALİSİLİK ASİT SAR için en iyi bilinen teşvik edici salisilik asittir. Salisilik asit bitkiler tarafından yapılan, aspirinin ana maddesi olan bir bileşiktir ve genellikle eczacılıkta, kozmetik endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Salisilik asit SAR da önemli bir rol oynar ve lokal ön infeksiyon sonrası bitkide artar. Salisilik asiti toplayamayan toplayamayan bitkilerde SAR biyolojik olarak uyarılmaz. Bu nedenle salisilik asit SAR a öncülük eden önemli bir sinyal molekülüdür. 1.3 BİTKİ AKTİVATÖRLERİNİN BİTKİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ Etkili olmakla birlikte doğal olarak uyarılmış SAR, tarla koşullarında bazı önemli olumsuzluklara sahiptir. Bunlardan ilki, SAR dan önce gelişen hastalık devam eder ve ilk zarar oluşur. İkinci dezavantaj ise doğal SAR tüm tarlada uniform olarak değil tek tük oluşur. Bu nedenle doğal koşullar altında ürün tatminkar düzeyde korunamaz. Halbuki bitki aktivatörleri; doğru uygulama zamanları ile beklenen hastalık gelişiminden önce bitki savunmasını harekete geçirmekte, sadece tek bitkiyi değil tüm tarlayı aktive etmekte, değişik ürünlerde birçok patojene karşı uzun süreli koruma sağlamaktadır. Bitki aktivatörü bitki savunma mekanizmasını aktif hale getirdiğinde, bitki patojen saldırılarına karşı başarılı bir biçimde korunmaya başlar. Ancak fungus ve bakterilere karşı doğrudan etkisi yoktur. Uygulama zamanı çok önemlidir. Bitki aktivatörleri kullanıldıktan yaklaşık 7 gün sonra tüm savunma mekanizması tam olarak aktive olmaktadır. Bitki aktivatörlerinin diğer bir avantajı ise, uygulamadan sonra yeni gelişen tüm yeni bitki kısımlarının da hastalıklardan korunmasıdır. Bitki aktivatörleri sadece koruma sağladığı ve varolan infeksiyonları kontrol edemediği için, mutlaka hastalık oluşmadan önce uygulanması gerekmektedir. 5
2.DÜNYADA KULLANILAN ÇEŞİTLİ BİTKİ AKTİVATÖRLERİ Dünyada ruhsatlı çeşitli preparatlar vardır. Bu ürünlerden bazıları: Messenger, ISR 2000, Crop-set, Humiforte,Param-A, Apogee gibi. Biz bunlardan ikisini deneyimizde kullandık. Bunlar Messenger ve ISR 2000. 2.1 MESSENGER NEDİR? Masenger bitki koruma ve ürün üretimi için kullanılan, doğal yolla oluşan harpin proteini içeren bir bitki aktivatörüdür. Messenger bitkinin büyüme, çoğalma ve savunma sistemlerini uyarır. Toksit değildir, çevreye ve insanlara dosttur. Daha sağlıklı, yüksek verimli ürün sağlar. 2.1.1 MESSENGER NASIL ÇALIŞIR? Bitkiye uygulanır. Harpin proteinleri bitki alıcılarına bağlanır. Reseptörler (alıcılar) Harpin i tanır. Ve bir dizi cevap sinyalleri göndererek genleri aktive eder. Bu sinyaller bitkilerin hastalıklara ve zararlılara dayanıklılığını uyaran salisilik asit yolunu ve jasmanik asidi tetikler. Bu sinyaller, daha sağlıklı ve güçlü bitki oluşumu ile sonuçlanan fotosentez ve besin maddesi oluşumunu teşvik eden büyüme yollarını da tetikler. 6
STEP 1 STEP 2 Messenger bitkiye püskürtülür 7
STEP 3 Bitkideki doğal gen oluşumlarına yol açan bir dizi cevap sinyalleri göndererek genleri harekete geçirir STEP 4 İşlem, bitkinin doğal savunma ve büyüme sistemlerinin aktive edilmesi ile sonuçlanır 8
2.2 ISR 2000 ISR 2000, bitkisel üretimde kullanım amacıyla biyolojik, organik ve doğal ekstratlar formulasyonundan oluşan yeni bir üründür. Bir bitki aktivatörü olup bitki ekstratı, fermantosyon ürünü, maya özü ve benzoik asit içermektedir. Bitkinin kendisinde varolan ancak normal koşullarda her zaman ortaya çıkmayan doğal savunma mekanizmasını harekete geçiren biyolojik olarak elde edilen doğal bir bileşiktir. Ürünler için doğal büyümeyi ve bitkilerin hastalıklara karşı dayanıklılık metabolizmasını arttırıcı özelliğe sahiptir. ISR bileşiği bitkide oluşur oluşmaz, bitki yabancı bir istilacının varlığını hisseder ve istilacının etkisini minimize etmek için ve daha sonraki istilaya karşı koymak için gerekli her şeyi yapmaya başlar. Bitki, istilacı ISR ellicatöre karşı bazen kimyasal bazen de fiziksel savunma mekanizmaları oluşturur. Aslında bitki, patojen tarafından bitkinin yok olmasını önleyen bitkiye özgü bu savunmaları geliştirerek bir bitki patojeni gibi ISR ellicatörüne karşı koyar. 9
DENEY 1 DENEY ADI : Bitki aktivatörlerinin bitkiler üzerindeki morfolojik etkileri. DENEYİN AMACI : Bitki aktivatörlerinin bitkilerin gelişimi ve hastalıklarına karşı etkilerini gözlemek. ARAÇ VE GEREÇLER : (Messenger ve ISR- 2000) Biber, domates, patlıcan fideleri, bitki aktivatörleri DENEYİN YAPILIŞI : Bitkiler aynı büyüklükteki saksılara ekilip, kontrol, Messenger ve ISR 2000 olmak üzere üç gruba ayrıldı. Kontrol grubundaki bitkilere hiçbir aktivatör aşılanmadı. Messenger grubuna Messenger aktivatörü, ISR-2000 grubuna da ISR-2000 aktivatörü aşılandı ve bitkilerin gelişimi ikişer hafta arayla incelendi. SONUÇ : Messenger aktivatörlü bitkinin gelişimi diğer bitkilere oranla daha hızlı oldu. Messenger dan sonra en iyi gelişen bitki ISR-2000 aktivatörlü bitki oldu. Ve son olarak en yavaş gelişen bitki kontrol grubu yani aktivatörsüz, saf suyla beslenen bitki oldu. Resim 1.Bitkilerin ilk görünüşleri 10
DENEY 2 DENEY ADI: Mildiyö ve Kurşuni Küf hastalıklarına karşı bitki aktivatörlerinin etkileri DENEY AMACI:Bitki aktivatörlerinin bitki hastalıkları üzerindeki etkilerinin incelenmesi ARAÇ VE GEREÇLER: Bitki aktivatörlü domates bitkisi ve hastalıklı domates bitkisi DENEY YAPILIŞI: Bitki aktivatörü uygulanmış olan domates bitkileri Mildiyö ve Kurşuni Küf hastalıkları olan domates bitkileri ile aynı seraya kondu. İki hafta süreyle gözlendi. SONUÇ:Bitki aktivatörü uygulanmış olan domates bitkilerinin hastalıklın olan diğer bitkilere göre çok daha az hastalığa yakalandığı ve bitkinin verimini etkilemediği gözlendi. Resim 2. Hastalıklı bitkilerin yetiştiği sera 11
SONUÇ Bitki aktivatörleri tarımsal savaşımda bugüne kadar tercih edilen klasik mücadele yöntemleri dışında yer almakta ve bitki koruma için yeni bir teknoloji oluşturmaktadır. Fungal, bakteriyel ve viral kaynaklı infeksiyonlara karşı sadece serada değil, tarla koşullarında da uzun süreli koruma sağlayan bitki aktivatörlerinin düzenli olarak kullanılması ürün artışına sebep olmaktadır. Ve bu olay da üreticileri rahatlatmaktadır. Bitki hastalıklarına karşı etkili koruma sağlayan bitki aktivatörleri uygulamadan sonra yeni gelişen tüm bitki kısımlarını hastalıklardan korumakta ve bu sayede bitkiler daha az duyarlı olmaktadır. Çevre ve üretici dostu olması nedeniyle kullanımı günden güne artmaktadır. Sonuç olarak; bitki aktivatörlerinin tarım ürünlerinin ihracatında pestisit kalıntıları nedeniyle yaşanan olumsuzlukların da en aza indirilmesindeki rolü açısından üreticiler arasında geleneksel kontrol metodlarına alternatif olarak daha çok tercih edildiği görülmektedir. Birim alandan daha fazla ve kaliteli ürün elde edilmesini sağlayan bitki aktivatörlerinin yakın gelecekte gelişmiş ülkeler ile aynı zamanda ülkemiz tarımında da pratikte kullanıma girmesi yararlı olacaktır. 12
KAYNAKÇA Anonymous, 1997. The Olant Activator. Nature created the concept. Novartis. Anonymous, 2000. a.http://www.britannica.com. Anonymous, 2000. b.http://www.edenbio.com Anonymous, 2000. c.the Plant Activator. Inagrosa 13