Vermikompost uygulanmış toprakta nitrifikasyon vedenitrifikasyon bakteri topluluk yapısının kültürdenbağımsız moleküler teknikler ile incelenmesi

Toprak verimliliğinin korunması ve geliştirilmesi toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin iyileştirilmesi ve istenen seviyelerde tutulmasına bağlıdır. Bu amaçla kullanılan geleneksel organik gübrelerin yanı sıra son yıllarda vermikompost da önemli bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır. Vermikompostun toprak mikroorganizmaları üzerine etkilerini araştıran çalışmalar genelde topraktaki biyolojik aktiviteyi temsil eden belli parametreler ile sınırlı kalmıştır. Bu parametrelerin toprağın biyolojik durumunun iyi bir göstergesi olduğu kabul ediliyor ise de aslında bu tek başına yeterli olmayabilir. Özellikle önemli besin döngülerinde görev alan mikroorganizma gruplarının topluluk yapı ve çeşitlilik durumlarının DNA temelli "kültürden bağımsız" moleküler teknikler ile detaylı incelenmesi topraktaki biyolojik dinamikleri anlayabilmemiz açısından çok önemlidir. Araştırılması gereken mikrobiyal grupların başında da azot döngüsünde görev alan nitrifikasyon ve denitrifikasyon bakterileri gelmektedir. Ancak, vermikompost uygulanan topraklarda nitrifikasyon ve denitrifikasyon bakteri topluluklarının yapısı ve çeşitliliği hakkında yapılmış detaylı bir moleküler ekolojik çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışma topraktaki (rizosfer toprağı ve normal toprak) nitrifikasyon ve denitrifikasyon bakteri topluluk yapı ve çeşitliliğinin ne yönde etkilendiği sorusuna kültürden bağımsız moleküler teknikler yardımıyla cevap aramayı ve topluluk yapısı ve çeşitliliği ile topraktaki diğer biyokimyasal parametreler arasındaki ilişkileri belirlemeyi amaçlamıştır. Bu amaca yönelik olarak, çakılı deneme şeklinde iki dönem arka arkaya yürütülen çalışmada kıvırcık marul yetiştirilen bir tarla toprağında vermikompost uygulamasının normal toprak ve rizosfer toprağına etkileri çiftlik gübresi ve kimyasal gübre uygulamaları ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapılan moleküler analizler sonunda elde edilen filogenetik veriler, amoA ve nirK genleri bağlamında, amonyum okside eden bakteri ve denitrifikasyon bakteri topluluk yapısında zaman ve uygulamalara bağlı olarak değişimler olduğunu göstermiştir. Özellikle amonyum okside eden bakterilere ait değişimler filogenetik ağaç üzerinde daha rahatlıkla izlenebilmiştir. Bu çalışmaya ait topraklarda Nitrosospira alt grup 3'ün baskın olduğu ve uygulamalar sonunda görülen değişimlerin de genel olarak bu grup içinde olduğu görülmüştür. Ayrıca, aerobik denitrifikasyon yapabilen bakterilere ve denitrifikasyon yapabilen amonyum okside eden bakterilere benzer klonların tespit edilip bunların ii değişimlerinin izlenebilmesi de önemlidir. Vermikompost gübresinden elde edilen klonların farklı grupları içermesi, bu gübrenin toprakta bakteri çeşitliliğine önemli katkılar sağlayabileceğini göstermektedir. Bununla birlikte, tesbit edilen değişimlerin, çalışma kapsamında takip edilen diğer biyolojik ve kimyasal parametrelerle ilişkisi tam açık olmamıştır. Ancak, dönemlere göre farklılık göstermekle birlikte amonyum okside eden bakteri popülasyonunun nitrifikasyon bakteri sayısı ve toplam N ile ve denitrifikasyon bakteri popülasyonun ise nitrifikasyon aktivitesi, amonyum ve toplam N ile olumlu etkileşim içinde olduğu söylenebilir. Elde edilen sonuçlar, vermikompost başta olmak üzere toprağa uygulanan organik gübrelerin nitrifikasyon ve denitrifikasyon topluluk yapı ve çeşitliliğini doğrudan veya dolaylı olarak etkileyebildiklerini göstermiştir. Ancak, bu etki ve etkileşimlerin daha iyi anlaşılabilmesi için daha uzun vadeli çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.