Kök salgıları: Bitki kökten davet gönderir
Bitki fotosentezle bağladığı karbonun yaklaşık %5 ile %21'ini şeker, amino asit ve organik asit olarak kökten toprağa bırakır. Kökün hemen çevresindeki bu ince kuşağa rizosfer denir ve topraktaki en canlı bölgedir.9
Faydalı bakteriler: Davete yararlı misafirler gelir
Bacillus gibi faydalı bakteriler bu salgılarla beslenip kök yüzeyine yerleşir. Kökle aralarında bir alışveriş başlar: bitki karbon verir, bakteri karşılığında besini ve büyümeyi kolaylaştıran maddeler üretir.8,1
Kök tüyleri: Kök daha çok toprağa dokunur
Bacillus türlerinin önemli bir kısmı bitki büyüme hormonu oksin (IAA) üretir. Oksin kök tüylerini ve yan kökleri çoğaltır. Daha fazla kök yüzeyi, aynı saksıdan daha fazla su ve besin demektir.8
Velamen: Kökün süngeri
Orkide köklerinin dışı velamen denen süngerimsi bir katmanla kaplıdır. Kuruyken gümüşi görünür, ıslanınca yeşile döner. Velamen suyu ve içindeki besini saniyeler içinde emer, buharlaşması ise saatler sürer.20
Faydalı bakteriler: Bakteriler velamene yerleşir
Faydalı kök bakterileri orkide köklerinde velamene ve kökün iç dokusuna hızla yerleşebilir. Doğada orkideler kök çevresindeki mikroplarla sıkı bir ortaklık içinde yaşar.21
Oksin: Yeni kök uçları
Orkide köklerinden ayrılan bakterilerin bir kısmı oksin (IAA) üretir. Bir çalışmada orkideden ayrılan bir Bacillus suşu köklere yerleşti ve aşılanan fideler kontrol grubundan daha iyi gelişti.22,21
Yağmur kökleri: Su gelince saatler içinde uyanır
Kaktüs kurak dönemde ince emici köklerini kaybeder. Toprak ıslandığında ilk saatler içinde yeni ince "yağmur kökleri" çıkarır ve suyu hızla alır; toprak kurudukça bu köklerin büyümesi birkaç gün içinde durur. Seyrek ama bol sulamanın mantığı budur.29
Taştaki bakteriler: Kökün yüzeyi kalabalık
Toprağı olmayan çıplak kayalarda yetişen kaktüslerin kök yüzeyinde yoğun bakteri katmanları bulundu. Baskın gruplar floresan pseudomonaslar ve basillerdi; bu topluluk on ay süren kurak mevsimde de köklerde yaşamaya devam etti.26
Mineraller: Kayadaki besin serbest kalır
Bu bakteriler kayayı çözerek fosfor, potasyum, magnezyum ve demir gibi mineralleri açığa çıkardı, havadaki azotu bağladı. Bakterilerle aşılanan kaktüs fideleri hiç besin eklenmeden toz lav taşında en az 12 ay normal büyüdü; aşılanmayanlar daha zayıf kaldı, bir kısmı öldü.25,26,27
Çalışmalar ne diyor?
- %14-24Kadife çiçeği Tagetes erecta
Bacillus subtilis ile aşılanan bitkiler, aşılanmayanlara göre %14 ile %24 arasında daha fazla çiçek verdi; çiçekler daha ağır ve daha parlak sarıydı.4
- 14Petunya Petunia × hybrida
Az gübreyle yetiştirilen petunyalarda 14 kök bakterisi çiçek ve tomurcuk sayısını artırdı. En iyi suşla beslenen bitki, iki kat azotla gübrelenen bitkiye denk performans gösterdi.1
- +5Petunya, kuraklıkta Petunia × hybrida
Su stresi altındaki petunyalarda yedi kök bakterisi çiçek sayısını anlamlı biçimde artırdı; ortalama artış bitki başına 5, en iyi suşta en az 8 çiçekti.2
- ErkenZambak Lilium
Soğanları Bacillus subtilis ile ön işleme alınan zambaklar en erken tomurcuklandı, en erken çiçek açtı ve çiçeklenme süresi uzadı.5
- Muş, 2021Muş lalesi Tulipa sintenisii
Bacillus uygulanan Muş laleleri kontrol grubuna göre daha uzun boylu oldu ve bitki başına daha fazla soğan verdi. Deneme gübresiz yürütüldü.6
- %2 → %98Kelebek orkide Phalaenopsis
Genç kelebek orkidelerde en az ışıkta büyüyenlerin %2'si, orta ışıkta %77'si, bol ışıkta %98'i çiçek açtı.19
- 29 °CKelebek orkide, sıcaklık Phalaenopsis
Sürekli 29 °C'de tutulan orkidelerin hiçbiri 20 hafta içinde çiçek sapı vermedi; gündüzü 23 °C ve altında olanların en az %80'i sap çıkardı. En çok tomurcuk 14-17 °C ortalamada sayıldı.18
- SaniyelerEpifit orkideler Orchidaceae, velamen
Çok sayıda orkide türünde velamen çözeltiyi saniyeler içinde emdi, buharlaşması saatler sürdü. Velamen besin iyonlarını da tutuyor.20
- VelamenDendrobium Dendrobium nobile
Faydalı kök bakterileri Dendrobium köklerinde velamene ve iç dokuya hızla yerleşti, oksin üretti ve tohum çimlenmesini artırdı.21
- BacillusVanda Vanda cristata
Orkideden ayrılan Bacillus PVL1 suşu köklere yerleşti ve oksin üretti; aşılanan fideler kontrol grubundan daha iyi büyüdü.22
- KökOncidium Oncidium
Kök mantarı Piriformospora indica ile ortaklık kuran Oncidium fidelerinde büyümenin hızlandığı ve köklerin güçlü geliştiği gözlendi.23
- 12 ayKardon kaktüsü Pachycereus pringlei
Kayada yaşayan kaktüslerin köklerinden ayrılan dört bakteri türüyle aşılanan kardon tohumları, hiç besin eklenmeden toz lav taşı ve perlit karışımında en az 12 ay normal büyüdü. Aşılanmayan fideler daha zayıf kaldı, bir kısmı öldü.25
- 10 ayÇıplak kayadaki kaktüsler Pachycereus, Stenocereus, Opuntia
Topraksız kayalarda yetişen üç kaktüs türünün kök yüzeyinde yoğun bakteri katmanları görüldü; baskın gruplar floresan pseudomonaslar ve basillerdi. Bakteriler kayadan fosfor, potasyum, demir ve çinko gibi mineralleri çözdü.26
- 14Top kaktüs Mammillaria fraileana
Kayaya ilk yerleşen bu küçük kaktüsün kök ve gövdesinde bol miktarda iç bakteri bulundu. Bacillus megaterium dahil bazı izolatlar fosfat çözdü ve kaya parçalarını ufaladı; aşılanan fidelere 105 gün sonra yeniden yerleşti.27
- SaatlerHint inciri Opuntia ficus-indica
Sera denemesinde toprak yeniden ıslatıldıktan sonraki ilk saatlerde ince yağmur kökleri çıktı ve suyu hızla aldı; toprak kurudukça büyümeleri birkaç gün içinde durdu.29
- %19+Aloe vera Aloe barbadensis
Pseudomonas putida ve Pantoea agglomerans bakterileri mikoriza mantarıyla birlikte verilen aloelerde yaş sürgün ağırlığı kontrol grubuna göre %19'dan fazla arttı. Aşılama farklı sulama seviyelerinde hayatta kalmayı ve besin alımını da artırdı.30
- 30 ayKardon, çölde dikim Pachycereus pringlei
Erozyona uğramış çöl arazisine tek başına dikilen genç kardonlarda kompost, mikoriza ve tüm uygulamaların birlikte verilmesi hayatta kalmayı artırdı. İlk 3 aydan sonra mikoriza dışındaki tüm uygulamalar, Azospirillum ve Paenibacillus bakterileri dahil, büyümeyi de artırdı.28
Bakteri denemeleri farklı suşlarla yapıldı; Çiçek Coşturan'ın kendisiyle yapılmış çalışmalar değildir.
Sık sorulanlar
Bu çalışmalar Çiçek Coşturan ile mi yapıldı?
Hayır. Buradaki çalışmalar farklı bakteri suşlarıyla yapılmış hakemli yayınlardır; Çiçek Coşturan'ın kendisiyle yapılmış çalışmalar değildir.
Kök bakterileri ne yapar?
Çalışmalarda bazı kök bakterileri toprakta bağlı fosforu çözdü, oksin üretti, kök yüzeyine ve iç dokusuna yerleşti; kaktüslerde kayadan mineral çözdü ve havadaki azotu bağladı. Etki suşa, bitkiye ve koşullara göre değişir.
Bakteri gübrenin yerini tutar mı?
Çalışmalar bakterilerin besin kullanımını destekleyebildiğini gösteriyor; ışık, su, sıcaklık ve toprak gibi temel bakım koşullarının yerini tutmaz.
Kaynaklar
- 1South KA, Nordstedt NP, Jones ML (2021). Identification of plant growth promoting rhizobacteria that improve the performance of greenhouse-grown petunias under low fertility conditions. Plants 10(7):1410.
- 2Nordstedt NP, Jones ML (2020). Isolation of rhizosphere bacteria that improve quality and water stress tolerance in greenhouse ornamentals. Frontiers in Plant Science 11:826.
- 4Flores AC, Estrada Luna AA, Olalde Portugal V (2007). Yield and quality enhancement of marigold flowers by inoculation with Bacillus subtilis and Glomus fasciculatum. Journal of Sustainable Agriculture 31(1):21-31.
- 5Reut A, Biglova A, Allayarova I, Aliniaeifard S, Gruda NS, Lastochkina O (2024). Alteration of growth, phenology, and yield of lily flowers through the synergetic effect of light spectra and endophytic bacterial priming. South African Journal of Botany 167:597-611.
- 6Yenikalaycı A (2024). Impact of different strains of Bacillus spp. on the bulb production of Tulipa sintenisii Baker. Frontiers in Plant Science 15:1456919.
- 8Wagi S, Ahmed A (2019). Bacillus spp.: potent microfactories of bacterial IAA. PeerJ 7:e7258.
- 9Badri DV, Vivanco JM (2009). Regulation and function of root exudates. Plant, Cell & Environment 32:666-681.
- 18Blanchard MG, Runkle ES (2006). Temperature during the day, but not during the night, controls flowering of Phalaenopsis orchids. Journal of Experimental Botany 57(15):4043-4049.
- 19Lopez RG, Runkle ES (2005). Environmental physiology of growth and flowering of orchids. HortScience 40(7):1969-1973.
- 20Zotz G, Winkler U (2013). Aerial roots of epiphytic orchids: the velamen radicum and its role in water and nutrient uptake. Oecologia 171:733-741.
- 21Pavlova AS, Leontieva MR, Smirnova TA, Kolomeitseva GL, Netrusov AI, Tsavkelova EA (2017). Colonization strategy of the endophytic plant growth-promoting strains of Pseudomonas fluorescens and Klebsiella oxytoca on the seeds, seedlings and roots of the epiphytic orchid, Dendrobium nobile. Journal of Applied Microbiology.
- 22Shah S, Chand K, Rekadwad B, Shouche YS, Sharma J, Pant B (2021). A prospectus of plant growth promoting endophytic bacterium from orchid (Vanda cristata). BMC Biotechnology.
- 23Ye W, Shen CH, Lin Y, Chen PJ, Xu X, Oelmüller R, Yeh KW, Lai Z (2014). Growth promotion-related miRNAs in Oncidium orchid roots colonized by the endophytic fungus Piriformospora indica. PLoS ONE 9(1):e84920.
- 25Puente ME, Li CY, Bashan Y (2004). Microbial populations and activities in the rhizoplane of rock-weathering desert plants. II. Growth promotion of cactus seedlings. Plant Biology 6(5):643-650.
- 26Puente ME, Bashan Y, Li CY, Lebsky VK (2004). Microbial populations and activities in the rhizoplane of rock-weathering desert plants. I. Root colonization and weathering of igneous rocks. Plant Biology 6(5):629-642.
- 27Lopez BR, Bashan Y, Bacilio M (2011). Endophytic bacteria of Mammillaria fraileana, an endemic rock-colonizing cactus of the southern Sonoran Desert. Archives of Microbiology 193(7):527-541.
- 28Bashan Y, Salazar B, Puente ME, Bacilio M, Linderman R (2009). Enhanced establishment and growth of giant cardon cactus in an eroded field in the Sonoran Desert using native legume trees as nurse plants aided by plant growth-promoting microorganisms and compost. Biology and Fertility of Soils 45(6):585-594.
- 29Snyman HA (2006). A greenhouse study on root dynamics of cactus pears, Opuntia ficus-indica and O. robusta. Journal of Arid Environments 65(4):529-542.
- 30Khajeeyan R, Salehi A, Movahhedi Dehnavi M, Hamidian M, Hazrati S (2024). Evaluation of the benefits of plant growth-promoting rhizobacteria and mycorrhizal fungi on biochemical and morphophysiological traits of Aloe barbadensis Mill under water deficit stress. Scientific Reports 14.