Bitki hastalıklarının mikroskobik panzehri

Prof. Dr. Yeşim Aysan / Aziz Çemen

Bitki hastalığına yol açan bakterilerin doğal düşmanlarından biri bakteriyofajlar. Biyolojik mücadelenin önemli bir parçası haline gelmeye başlayan bakteriyofajların, gelecekte zirai mücadelede bakırlı preparatların yerini alacağını düşünen bilim insanları da bulunuyor.

Bitki bakteri hastalıkları tarımsal üretimlerde büyük verim kayıplarına neden olmaktadır. Bu hastalıklarla mücadelede tek bir yöntemle başarı sağlanamamaktadır. Örneğin, kimyasal mücadelede kullandığımız bakırlı preparatlar hastalıkları baskılamada yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle hastalıklarla mücadelede en etkili yol, farklı mücadele stratejilerini içeren entegre mücadele yöntemlerinin kullanımıdır. Bitkileri dengeli beslemek, bitki aktivatörleriyle dayanıklılığı uyarmak, kültürel önlemler, kimyasal olarak bakırlı preparatlar ve uygun zamanda biyolojik mücadele preparatlarını kullanmak hastalıklarla mücadelede başarı sağlamaktadır.

Bakterileri enfekte ederek engelliyor

Son zamanlarda bitki bakteri hastalıklarıyla mücadelede faydalı virüsler olan bakteriyofajlar kullanılmaktadır ve bu konuya olan ilgi her geçen gün artmaktadır. Bakteriyofajlar bakterileri enfekte eden virüslerdir ve bakterilerin doğal düşmanlarıdır. Bakteriyofaj kelimesi Yunancada bakteriyi yiyen anlamında kullanılmaktadır. Büyük potansiyele sahip olmaları nedeniyle bakteriyofajların kullanımı bitki koruma alanlarında hızlıca yayılmaktadır. Günümüzde bitki bakteri hastalıklarının mücadelesinde yaygın olarak kullanılan bakırlı preparatların yerini bakteriyofajların alacağını söyleyen bilim insanları da bulunmaktadır. Bakteriyofajlar, bitki hastalıklarıyla entegre mücadelede etkin bir şekilde kullanılabilmektedir.

Mısırda solgunluk hastalığını yendi

Bakteriyofajlar ilk olarak 1896 yılında İngiliz bilim insanı Ernest Hankin tarafından keşfedilmiştir. Hankin, Vibrio cholerae bakterisinin Ganj Nehri suyunda öldüğünü fark etmiş ve bakteriyofajların tedavi edici etkisinden bahsetmiştir. Frederick Twort adlı bilim insanı 1915 yılında bakteriyofajların bağımsız olarak filtre edilebileceğini rapor etmiş ve bu bakteriyofajları kullanarak hastalıkların azaltılabileceğini bildirmiştir. 1919 yılında Fransız asıllı Kanadalı bir mikrobiyolog lan Felix d’Herelle, bakteriyofajları dizanteri vakalarında tedavi amaçlı kullanan ilk bilim insanı olarak bilinmektedir. 1922 yılında tifo ve dizanteri hastalıklarının mücadelesinde bakteriyofajlar kullanılmıştır.

Tıbbın yanı sıra artık gıda ve tarım alanlarında da bakteriyofajlar kullanılmaya başlamıştır. Massey adlı araştırmacı 1934 yılında pamuk tarlalarında bakteriyel yanıklık hastalığını (Xanthomonas malvacearum) sınırlandıran en önemli faktörün Nil Nehri sularının taşmasıyla gelen bakteriyofajlar olduğunu bildirmiştir. Thomas adlı araştırmacı ise 1935 yılında Pantoea stewartii’nin mısırda neden olduğu solgunluk hastalığının mücadelesinde bakteriyofajları tohumlara uygulamış ve hastalığı yüzde 92 oranında baskılayabilmiştir.

İlk ticari bakteriyofaj domates için

Bitki bakteri hastalıkları ile biyolojik mücadelede ilk ticari preparat ABD’de geliştirilmiş ve domates üreticilerinin kullanımına sunulmuştur. Bu ticari preparat, ABD’nin Florida eyaletinde, tarla ve seralardaki domates bitkilerinde sorun olan bakteriyel leke (Xanthomonas vesicatoria) ve bakteriyel benek (Pseudomonas tomato) hastalıklarına karşı entegre mücadele programı kapsamında kullanılmaktadır.

Bakteriyofajlar, hasta bitki kısımlarından, bulaşık veya enfekte olmuş tohumlardan, hastalığın bulunduğu topraktan, sulama sularından, lağım sularından ve yağmur sularından özel laboratuvar teknikleriyle kolaylıkla elde edilebilmektedir. Bakteriyofaj uygulamalarının kolay hazırlanması ve bu elemanların üretim maliyetinin düşük olması nedeniyle gelişmiş ülkelerde çok yaygın kullanıma sahip olmuştur. Bakteriyofajlar bitkilerin yeşil aksamına, tohuma ve toprağa uygulanabilmektedir.

Uygulama sürecine dikkat edilmeli

Bakteriyofajlar, belirli bakteri türlerine özgüdür (spesifiktir) veya diğer bakterilere etkisizdir. Bakteriler dışında hiçbir canlıyı öldürmezler. Bu nedenle biyolojik mücadele elemanları içerisinde en güvenilir olanlardan biridir. Ancak bakteriyofajların etkisi hedef organizmanın duyarlılığının yanı sıra çevrede hakim olan faktörlere de bağlıdır. Çevresel faktörlere, güneş radyasyonuna ve özellikle ultraviyole (UV) ışınlarına maruz kalmak, kuruma, sıcaklık ve yıkama bakteriyofaj popülasyonlarını ciddi oranda azaltmaktadır.

Bu olumsuzlukları ortadan kaldırabilmek veya azaltabilmek için bakteriyofajlara koruyucu formülasyonlar uygulanabilir. Bakteriyofajlar günün her saatinde uygulanabilse de sabah erken saatlerde yapılan uygulamalar başarı oranını arttırmaktadır. Bakteriyofaj uygulamalarının üretilmesi, geliştirilmesi ve kullanılması aşamalarına (özellikle uygulama zamanına) büyük özen gösterilmelidir.

Entegre mücadelede kullanılıyor

Bakteriyofajlar entegre mücadele programlarına uygundur. Kimyasal preparatlarla (bakır hariç) veya gübrelerle karıştırılıp uygulanabilir. Özellikle diğer biyolojik mücadele elemanlarıyla birlikte kullanılabilmektedir. Bitkide dayanıklılığı uyaran ASM (harpin, acibenzolar-s-methyl) ile bakteriyofaj birlikte uygulanmış ve hastalığın azalmasında faydalı olduğu görülmüştür. Bu yüzden hastalıklarla mücadelede daha etkili sonuçlar alınmıştır. Sonuç olarak, bitki bakteri hastalıklarının entegre mücadelesinde bakteriyofaj kullanımının gelecekte daha da artacağını ve Türkiye’de de kullanılmaya başlayacağını düşünmekteyiz