İklim değişikliği ve artan nüfus, tarım sektöründe mahsul verimini tehdit ederken, bilim insanları bitki büyümesini doğal ve sürdürülebilir bir şekilde desteklemenin yollarını araştırıyor.

Warwick ve Justus Liebig Üniversiteleri gibi kuruluşların araştırmacıları, bitkilerin besin alımını ve büyümesini artırmak için yeni bir yöntem geliştirdiler. Bu yöntem, zararlı etkileri olabilecek tarımsal gübre kullanımını azaltabilir. Gübreler su kaynaklarına karışabilir veya topraktaki mikroplar tarafından parçalanarak güçlü sera gazı olan nitrojen oksit salabilir.

Araştırmacılar, bitki-bakteri ilişkilerinin verimliliğini araştırırken, bu doğal ortaklığın topraktaki diğer mikroorganizmalarla olan etkileşimlerini de inceledi. Bu çalışma, Microbiome dergisinde yayımlandı.

Baklagiller, azotu "sabitleyen" ve bitkiye besin olarak sağlayan simbiyotik bakterilerle etkileşime girer. Bu mikroplar, bitkilerin büyümesini artırmak veya stresle başa çıkmak için topraktaki besinleri almasına yardımcı olabilir. Bu özellikler, baklagil bitkilerini kimyasal gübre kullanımından daha bağımsız hale getirir ve tarımsal açıdan sürdürülebilir bir yaklaşım sunar. Baklagiller, farklı rizobia türleriyle etkileşime girebilir, ancak bu etkileşimin sonucu bakterinin azot sabitleme yeteneğine ve toprak tipine, yani "simbiyotik verimlilik"e bağlıdır.

Çalışmada, bilim insanları bitkinin moleküler tepkilerini ve mineral içeriğini ölçmek için farklı bakteri türlerini kullandı. Bakteri ve mantar toplulukları, toprakta, kök çevresinde ve kök içinde farklı yerlerde kaydedildi. Bu veriler bir araya getirilerek "simbiyotik verimlilik" konusunda bir anlayış oluşturuldu.

Justus Liebig Üniversitesi'nden Profesör Patrick Schäfer, "Bitki büyümesi ve sağlığı, kök yüzeyindeki karmaşık mikroorganizma topluluğuna ('mikrobiyom') bağlıdır. Çalışmamız, toprak besin durumunun, azotu bitkiye sağlayan faydalı rizobiyumlarla olan ortak yaşamı nasıl etkilediğini gösterdi" diyor.

Warwick Üniversitesi'nden Dr. Beatriz Lagunas ise "Çalışmamız, farklı bakteri türlerinin ortak yaşamın tüm kök mikrobiyomunu değiştirebileceğini gösterdi. Azot bağlayıcı bakteriler, bulundukları ortama bağlı olarak bitki için faydalı bir mikrobiyom oluşturma yeteneğine sahiptir. Ayrıca, gelecekte kullanılabilecek faydalı mikrobiyal türlerin bir parçası olarak belirlenen toplulukları da tespit ettik" diye ekliyor.

Warwick Üniversitesi'nden Profesör Miriam Gifford ise "Bu çalışma, fasulye ve bezelye gibi önemli gıda baklagillerinin üretimini güvence altına almak için azot sabitleyici bakterilerin kullanılmasının önemli sonuçlar doğurduğunu gösteriyor. Şimdi mikropların farklı bitki türleri üzerindeki etkisini değerlendirmek için bitki büyümesi ve stres direncini test etmeye devam ediyoruz. Tarım şirketleriyle işbirliği yaparak bu mikropların biyogübre olarak kullanılabilirliğini değerlendirmeyi hedefliyoruz. Bu, kimyasal gübre kullanımının azaltılmasına ve çevresel etkisinin azaltılmasına katkıda bulunacaktır" diyor.