T.C.
GAZĠOSMANPAġA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
BĠYOLOJĠ ANABĠLĠM DALI
DOKTORA TEZĠ
EISENIA FETIDA TÜRÜ TOPRAK SOLUCANLARINDAN ELDE
EDĠLEN FARKLI EKSTRAKTLARIN BĠTKĠ PATOJENLERĠ
ÜZERĠNDEKĠ ANTĠBAKTERĠYEL VE ANTĠFUNGAL
AKTĠVĠTELERĠNĠN ARAġTIRILMASI
UĞUR TUTAR
TOKAT 2012
TEZ BEYANI
Tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu tezin yazılmasında bilimsel ahlak kurallarına uyulduğunu, başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunulduğunu, tezin içerdiği yenilik ve sonuçların başka bir yerden alınmadığını, kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapılmadığını, tezin herhangi bir kısmının bu üniversite veya başka bir üniversitedeki başka bir tez çalışması olarak sunulmadığını beyan ederim.
ÖZET
Doktora Tezi
EISENIA FETIDA TÜRÜ TOPRAK SOLUCANLARINDAN ELDE
EDİLEN FARKLI EKSTRAKTLARIN BİTKİ PATOJENLERİ
ÜZERİNDEKİ ANTİBAKTERİYEL VE ANTİFUNGAL
AKTİVİTELERİNİN ARAŞTIRILMASI
Uğur TUTARGaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Biyoloji Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. İsa KARAMAN
Toprak solucanlarının, birçok patojen mikroorganizma ile birlikte yaşarken bunların enfektif etkilerinden güçlü immun sistemleri ve salgıladıkları sekresyonlarla korunabildikleri, ayrıca vemikompost, sölom ve mukus sıvılarının bazı patojen bakteri ve funguslara karşı etkili oldukları yapılan çeşitli araştırmalarla saptanmıştır.
Bu çalışmada, Eisenia fetida türü toprak solucanlarının vermikompost, sölom-mukus sıvıları ve dokularından; çeşitli çözücüler kullanılarak elde edilen ekstraktların, bitkilerde hastalıklara neden olan toprak kaynaklı patojen 10 adet bakteri ve 9 adet fungusa karşı etkinliklerinin belirlenmesi amacıyla “disk difüzyon”, “MIC” ve “MBC” testleri uygulanmıştır. Ayrıca karşılaştırma yapabilmek için 5 adet insan ve hayvan patojeni kullanılmıştır.
Çalışma sonuçlarına göre, toprak solucanlarından elde edilen ekstraktların,
Pseudomonas syringae, Xhantomonas carotae, Xhantomonas campestris, Erwinia chrysanthemi, Pseudomonas putida, Erwinia herbicola, Mycobacterium liquefaciens, Staphylococcus gallinarum, Pseudomonas cepacia ve Pseudomonas fluorescens
bakterilerinden ilk dördünde; Sclerotinia sclerotiorum, Aspergillus humicola,
Aspergillus fumigatus, Alternaria alternata, Penicillium brevicompactum, Verticillium dahliae, Fusarim oxysporum, Aspergillus niger ve Tricotecium roseum funguslarının
ilk sekizinde çoğalmalarını engelleyici etkileri önemli bulunmuştur. Ekstraktların, insan ve hayvan patojeni olan Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris, Bacillus subtilis,
Enterecoccus fecalis ve Enterobacter aeroginosa bakterileri üzerindeki etkilerinin ise
önemsiz olduğu saptanmıştır.
Yapılan bu çalışmanın, Eisenia fetida‟ dan ve diğer toprak solucanı türlerinden elde edilecek izolat ve ekstraktların antimikrobiyal etkinliklerinin, yapılarının ve etki mekanizmalarının araştırıldığı diğer çalışmalara ışık tutması beklenmektedir.
2012, 112 sayfa
ABSTRACT
Ph.D. Thesis
THE RESEARCH OF ANTIBACTERIAL AND ANTIFUNGAL
ACTIVITY ON PLANT PATHOGENS OF DIFFERENT EXTRACTS
OBTAINED FROM EISENIA FETIDA TYPE EARTHWORMS
Uğur TUTARGaziosmanpasa University
Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Biology
Supervisor: Assoc. Prof. Dr. İsa KARAMAN
Some investigations have revealed that earthworms protect themselves against infectivity of many pathogenic microorganisms with the help of their strong immune systems and secretions when living with them. Also it was determined that vermicompost, coelomic fluid and mucous were effective against some pathogenic bacteria and fungi.
In this study, tests of “disc diffusion", "MIC" and "MBC" tests were applied to identify effects against soil-borne pathogen ten units bacteria and nine units fungi that cause diseases in plants by using extracts obtained using solvents from Eisenia fetida type earthworm‟s “vermicompost”, “coelomic-mucous fluid” and tissues. Ann also it used 5 units of human and animal pathogens for comparasion.
According to the results, It was determined that extracts obtained from the earthworms, has inhibitory effects on bacterias on the first four of Pseudomonas syringae,
Xhantomonas carotae, Xhantomonas campestris, Erwinia chrysanthemi, Pseudomonas putida, Erwinia herbicola, Mycobacterium liquefaciens, Staphylococcus gallinarum, Pseudomonas cepacia ve Pseudomonas fluorescens and has inhibitory effects on fungi
on the first eight of Sclerotinia sclerotiorum, Aspergillus humicola, Aspergillus
fumigatus, Alternaria alternata, Penicillium brevicompactum, Verticillium dahliae, Fusarim oxysporum, Aspergillus niger and Tricotecium roseum.
It was determined that the inhibitory effects of extracts is not important on the human and the animal pathogens bacteria Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris, Bacillus
subtilis, Enterecoccus fecalis ve Enterobacter aeroginosa.
With this study, it is expected to shed light on other studies that research the investigation of antimicrobial activities, structures and mechanisms of isolates and extracts obtained from Eisenia fetida and other species of earthworms.
2012, 112 pages
ÖNSÖZ
Toprak solucanlarının antimikrobiyal etkilerini araştırdığımız bu çalışmanın bilime katkı sunması, gelecekte yapılacak çalışmalara bir nebze dahi olsa ışık tutması ümidiyle…
Doktora çalışmamda bilgi, deneyim ve tecrübeleriyle yol gösteren değerli hocam Doç. Dr. İsa Karaman‟ a, gerek ders döneminde gerek tez aşamasında emeklerini esirgemeyen ve “doktora çok faklı arkadaşlar” uyarılarıyla bize sık sık yaptığımız işin hassasiyeti ve önemini hatırlatan Doç. Dr. İbrahim Türkekul‟ a TİK üyesi Prof. Dr. İsa Gökçe‟ ye, laboratuvar çalışmalarımda yardımlarını esirgemeyen Serhat Ertümen‟ e çok teşekkür ederim.
Yaptıkları çalışmalardan yararlandığım ve tezimde yer verdiğim araştırmaların sahipleri olan tüm bilim insanlarına teşekkür ederim.
Beni hayata hazırlayan büyüklerime, babama, anneme, desteğini ve sevgisini daima yanımda hissettiğim eşim Ebru‟ya, yavrularım Gülizar ve Nurhayat‟ a gösterdikleri sabır ve verdikleri güçten dolayı çok teşekkür ederim.
Bu çalışma Gaziosmanpaşa Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (Proje No: 2012/59) kapsamında desteklenmiştir.
Uğur TUTAR
ĠÇĠNDEKĠLER
Sayfa
ÖZET ………... i
ABSTRACT………... ii
ÖNSÖZ ………. iii
SİMGE VE KISALTMALAR DİZİNİ………... viii
ŞEKİLLER DİZİNİ ………... ix
ÇİZELGELER DİZİNİ ……… xii
1. GĠRĠġ ………... 1
2. GENEL BĠLGĠLER……… 5
2.1. Çalışmada kullanılan toprak kaynaklı patojenler ve neden oldukları hastalıklar.. 7
2.1.1. Fungal hastalıklar……… 7 2.1.1.1. Solgunluk ve kök çürüklüğü hastalıkları.……….. 7 2.1.1.2. Beyaz çürüklük hastalığı……….. 7 2.1.1.3. Kahverengi çürüklük hastalığı……….… 8 2.1.1.4. Verticillium solgunluğu……… 8 2.1.1.5. Çökerten hastalığı………. 8 2.1.1.6. Kök boğazı çürüklüğü……….. 9 2.1.2. Bakteriyel hastalıklar……… 9
2.1.2.1. Bakteri yaprak lekesi……….. 9
2.1.2.3. Bağda bakteriyel yanıklık……… 9
2.1.2.4. Bakteriyel kanser………... 10
2.1.2.5. Yumuşak Çürüklük………. 10
2.1.2.6. Bakteriyel yanıklık……… 10
2.2.1.Genel vücut yapısı……….. 12
2.2.2. Vücut duvarı yapısı……….. 13
2.2.3. Hareket………. 14 2.2.4. Beslenme……… 14 2.2.5. Sindirim sistemi……….. 14 2.2.6. Dolaşım sistemi……….. 15 2.2.7. Solunum sistemi……….. 16 2.2.8. Boşaltım sistemi……….. 16 2.2.9. Sinir sistemi……….. 16 2.2.10. Üreme ve erginleşme……… 17 2.2.11. Gelişimleri………. 19
2.2.12. Toprakta yaşam katmanları……….. 20
2.2.13. Ekolojileri……… 21
2.2.14. Toprak solucanlarının Düşmanları……….. 22
2.2.15. Toprak solucanlarının sistematik teşhisleri……….…… 23
2.3. Vermikültür ve vermikompost……….. 25
2.3.1. Vermikültür ve vermikompost üretimi……….. 26
2.3.2. Vermikültür ve vermikompostun tarım ve toprak üzerine etkileri…….. 27
2.3.3. Toprak solucanları ve vermikompostun bitki hastalık ve zararlılarını baskılama etkisi……… 30
2.4. Toprak solucanlarının antimikrobiyal özellikleri……… 32
2.4.1. Hücresel immün sistem……… 34
2.4.2. Fagositoz……… 34
2.4.3. Kapsül oluşturma……… 34
2.4.4. Humoral immün sistem……… 35
2.4.5. Aglutinin ve hemolizinler……… 35
2.4.6. Antibakteriyel proteinler……… 35
2.4.7. Hemolitik antibakteriyel proteinler……… 36
2.4.8. Hemolitik özellik göstermeyen antibakteriyel proteinler……….. 37
2.4.9. ABP (Antibakteriyel Peptid)………. 37
2.4.10. Antijen bağlayan proteinler………. 38
2.4.11. Lizozim………... 38
2.5. Toprak solucanlarının tıpta kullanımları……… 39
2.5.1. Kardiyovasküler ve kan sistemi üzerinde etkileri……… 39
2.5.2. Solunum sistemi üzerindeki etkileri………... 39
2.5.3. Uterus düz kası üzerindeki etkileri……… 40
2.5.4. Antikanser fonksiyonları……… 40
2.5.5. Sperm öldürücü fonksiyonları……… 40
2.5.6. Şizofreni tedavisindeki etkileri……… 41
2.5.7. Bacak ülseri tedavisindeki etkileri………, 41
2.5.8. Kabakulak tedavisindeki etkileri……….. 41
2.5.9. Egzama ve ürtiker hastalıklarındaki etkileri……… 41
2.5.10. Kronik prostat tedavisindeki etkileri………. 42
2.5.11. Yanıkların tedavisindeki etkileri……… 42
2.5.12. Kırıklarının tedavisindeki etkileri……….. 42
3.MATERYAL VE YÖNTEM……… 44
3.1.Materyal……… 44
3.1.1. Vermikültür ve vermikompost üretiminde kullanılan Eisenia fetida türü toprak solucanı……….………… 44
3.1.2. Vermikültür ve vermikompost üretim havuzu……… 44
3.1.3. Solucanlara besin olarak verilen organik maddeler……… 44
3.1.4. Kullanılan araç, gereç ve sarf malzeme ve cihazlar………. 45
3.1.5. Fungus ve bakteri kültürleri……… 46
3.1.6. Besiyerleri……… 46
3.1.6.1.Mueller hinton agar………. 46
3.1.6.2. Mueller hinton broth……… 46
3.1.6.3. Potato dextrose agar……… 47
3.1.7. Ekstraksiyonda kullanılan solventler………..…… 47
3.1.7.1. Etanol……… 47
3.1.7.2.Metanol……… 47
3.1.7.3. Kloroform……….. 47
3.2. Yöntem……….. 48
3.2.1.Vermikültür ve vermikompost üretimi……….. 48
3.2.2. Vermikompostun ekstraksiyonu……….. 50
3.2.2.2. Vermikompostun distile su ile ekstraksiyonu……… 51
3.2.3. Solucanlardan sölom sıvısı ve mukus elde eldesi……….. 52
3.2.4. Solucanların solventlerle ekstraksiyonu……… 53
3.2.5. Solucanların distile su ile ekstraksiyonu……… 53
3.2.6. Antimikrobiyal aktivite tayini……….. 54
3.2.6.1. Bakteri ve fungus kültürlerinin hazırlanması………..….. 54
3.2.6.2. Disk difüzyon yöntemi……… 55
3.2.6.3. Mc farland bulanıklılık tüpü……… 56
3.2.6.4. Bakteri süspansiyonlarının 0.5 Mc farland‟ a göre ayarlanması…… 56
3.2.6.5.Minimum inhibisyon konsantrasyonu (MIC) belirlenmesi………… 56
3.2.6.6. Minimum bakterisidal konsantrasyonu (MBC) belirlenmesi……….. 57
4. ARAġTIRMA SONUÇLARI……….……… 58
4.1. Vermikültür gelişimi………. 58
4.2. Vermikompost oluşumu……… 59
4.3. Vermikültür ve vermikompostun hasatı……… 60
4.4. Vermikompostun ekstraksiyonu……….. 63
4.5. Sölom sıvısı ve mukus elde edilmesi……… 63
4.6. Solucanların ekstraksiyonu……… 65
4.7. Antimikrobiyal aktivite belirlenmesi……… 66
4.7.1. Vermikompost ekstrelerinin patojen bakteriler üzerindeki etki düzeyleri… 66
4.7.2. Vermikompost ekstrelerinin patojen funguslar üzerindeki etki düzeyleri… 73
4.7.3. Solucan ekstrelerinin bitki patojeni bakteriler üzerindeki Etki düzeyleri… 77
4.7.4. Solucan ekstrelerinin bitki patojeni funguslar üzerindeki etki düzeyleri…. 81
4.7.5. Solucan ekstrelerinin insan patojeni bakteriler üzerindeki etki düzeyleri…. 83
4.7.6. Solucan mukus ve sölom sıvıları ekstrelerinin bitki patojeni bakteriler üzerindeki etki düzeyleri……… 85
4.7.7. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin patojen funguslar üzerindeki etki düzeyleri……… 90
4.7.8. Solucan mukus ve sölom sıvısı ekstrelerinin insan patojeni bakteriler üzerindeki etki düzeyleri……… 92
5. TARTIġMA ve SONUÇ……… 95
KAYNAKLAR……….. 104
SĠMGE ve KISALTMALAR DĠZĠNĠ Simgeler Açıklama pv pathovar kDa kilodalton Ha hektar Kısaltmalar Açıklama Spp. Türler
MIC Minimum İnhibisyon Konsantrasyonu MBC Minimum Bakterisidal Konsantrayonu OECD Organisation for Economic Co-operation
and Development
(Ekonomik Kalkınma ve İşbirliği Örgütü) FAO Food and Agriculture Organization
(Gıda ve Tarım Örgütü)
ġEKĠLLER DĠZĠNĠ
Sayfa
Şekil 2.1.Toprak solucanlarının anatomik yapısı……… 11
Şekil 2.2. Hermofrodit toprak solucanlarının üreme ve kokon oluşturmaları.. 17
Şekil 2.3. Toprak solucanlarının yaşam katmanları………. 20
Şekil 2.4. Eisenia fetida türü toprak solucanları……… 25
Şekil 3.1. Havuz ve solucanlara besin olarak verilen organik atıklar……… 48
Şekil 3.2. Ekstraksiyonda kullanılan ekipmanlar……….... 53
Şeki l3.1.Bakteri kültürleri……….. 54
Şekil 3.2. Fungus kültürleri……….. 54
Şekil 4.1. Solucan yataklarında meydana gelen tabakalaşma………. 59
Şekil 4.2.Vermikompostun kurutulması işlemi……… 60
Şekil 4.3. Vermikompostun elenmesi……….……….. 60
Şekil 4.4. Farklı solventler kullanılarak elde edilmiş vermikompost ekstraktlar… 65
Şekil 4.5. Vermikompost ekstraktının bakterilere karşı oluşturduğu zon ölçümleri.. 67
Şekil 4.6. Xhantomonas carotae bakterisine karşı antibiyotik disklerin kloroform, metanol ve kloroform karışımı ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin oluşturduğu zonlar……….. 67
Şekil 4.7. Erwinia chrysanthemi bakterisine karşı antibiyotik disklerin, etanol ve kloroform ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin oluşturduğu zonlar……… 68
Şekil 4.8. Pseudomonas fluoroscens bakterisine karşı antibiyotik disklerin, metanol ve kloroform karışımı ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin oluşturduğu zonlar……… 68
Şekil 4.9. Erwinia herbicola bakterisine karşı antibiyotik disklerin ve metanol ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin oluşturduğu zonlar….. 68
Şekil 4.10. Pseudomonas putida bakterisine karşı metanol ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin MIC değeri………… 70
Şekil 4.11. Erwinia herbicola bakterisine karşı metanol + kloroform ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin MIC değeri…………... 71
Şekil 4.12. Erwinia chrysanthemi bakterisine karşı kloroform ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin MIC değeri……….. 71
Şekil 4.13. Pseudomonas fluorescens bakterisine karşı metanol+kloroform ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin MIC değeri……… 72
Şekil 4.14. Pseudomonas syringae bakterisine karşı etanol ile
ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresinin MIC değeri………. 72 Şekil 4.15. Xhantomonas carotae bakterisine karşı metanol+kloroform
solventinin MIC değeri……… 73 Şekil 4.16.Vermikompost ekstraktının funguslara karşı
oluşturduğu zon ölçümleri……… 74 Şekil 4.17. Aspergillus niger fungusuna karşı nystatin antimikotik diski zon….. 75 Şekil 4.18. Alternaria alternata fungusuna karşı nystatin antimikotik diski ve
distile su ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresi
emdirilmiş diskin etrafında oluşan zonlar………. 75 Şekil 4.19. Sclerotinia sclerotiorum fungusuna karşı antimikotik disk,
kloroform, etanol ve metanol+kloroform ile ekstrakte edilmiş
vermikompost ekstresi emdirilmiş disklerin etrafında oluşan zonlar... 76 Şekil 4.20. Fusarium oxysporum fungusuna karşı antimikotik diskler ve
kloroform ile ekstrakte edilmiş vermikompost ekstresi emdirilmiş
diskin etrafında oluşan zonlar……… 76 Şekil 4.21. Tricotecium roseum fungusuna karşı antimikotik
diskin etrafında oluşan zon……… 76 Şekil 4.22. Solucan doku ekstraktlarının bitki patojeni bakterilere karşı
oluşturduğu zon ölçümleri……… 78 Şekil 4.23. Erwinia chrysanthemi bakterisine karşı antibiyotik disklerin,
negatif kontrol diskin metanol, kloroform, metanol+kloroform, etanol ve distile su ile ekstrakte edilmiş
solucan ekstresinin oluşturduğu zonlar……… 78 Şekil 4.24. Pseudomonas putida bakterisine karşı antbiyotik disklerin ve
kloroform ile ekstrakte edilmiş solucan ekstresinin
oluşturduğu zonlar……… 79 Şekil 4.25. Staphylococcus gallinarum bakterisine karşı antibiyotik disklerin,
metanol, kloroform, metanol+kloroform ile ekstrakte edilmiş
solucan ekstresinin oluşturduğu zonlar………. 79 Şekil 4.26. Solucan ekstraktlarının funguslara karşı oluşturduğu zon ölçümleri….. 82 Şekil 4.27. Sclerotinia sclerotiorum fungusuna karşı antimikotik disk ve
distile su ile ekstrakte edilmiş solucan ekstresi
emdirilmiş diskin etrafında oluşan zon……….. 82 Şekil 4.28. Aspergillus humicola fungusuna karşı antimikotik disk ve
distile su ile ekstrakte edilmiş solucan ekstresi emdirilmiş
diskin etrafında oluşan zon……….. 83 Şekil 4.29. Bacillus subtilis bakterisine karşı antibiyotik
disklerin kloroform, metanol+kloroform ile ekstrakte edilmiş
Şekil 4.30. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin bakterilere karşı
oluşturdukları zon ölçümü değerleri……… 86 Şekil 4.31. Erwinia herbicola bakterisine karşı antibiyotik disklerin,
metanol ve kloroform ile ekstrakte edilmiş solucan mukus ve
sölom sıvısı ekstresinin oluşturduğu zonlar……… 86 Şekil 4.32. Staphylococcus gallinarum bakterisine karşı antibiyotik diskleri ve
kloroform ile ekstrakte edilmiş solucan mukus ve
sölom sıvısı ekstresinin oluşturduğu zonlar……… 87 Şekil 4.33. Erwinia chrysanthemi bakterisine karşı antibiyotik disklerin ve
metanol ile ekstrakte edilmiş solucan mukus ve
sölom sıvısı ekstresinin oluşturduğu zonlar……… 87 Şekil 4.34. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin funguslara
karşı oluşturdukları zon ölçümleri……… 91 Şekil 4.35. Aspergillus niger fungusuna karşı nystatin antimikotik diski ve
metanol ile ekstrakte edilmiş solucan mukus ve
sölom sıvısı ekstresinin oluşturduğu zonlar……… 91 Şekil 4.36. Verticillium dahliae fungusuna karşı flucanozol antimikotik diski,
kloroform, metanol+kloroform ve etanol ile ekstrakte edilmiş
solucan mukus ve sölom sıvısı ekstresinin oluşturduğu zonlar…… 92 Şekil 4.37. Proteus vulgaris bakterisine karşı antibiyotik disklerin ve
kloroform ile ekstrakte edilmiş solucan mukus ve
sölom sıvısı ekstresinin oluşturduğu zonlar………. 94 Şekil 4.38. Streptoccocus aureus bakterisine karşı antibiyotik diskleri,
metanol, kloroform, metanol+kloroform ile ekstrakte edilmiş
ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ
Sayfa
Çizelge 2.1. Oligochaeta ( Toprak Solucanlarının) sınıfının
sistematiği ve E. fetida‟nın yeri……… 24 Çizelge 4.1. Vermikompostun bitki besleme elementleri ve kimyasal
analiz sonuçları………... 61 Çizelge 4.2. Vermikompostun aminoasit içeriği……….. 62 Çizelge 4.3. Ekstraksiyonda kullanılan solventler ve elde edilen
saf ekstrakt miktarları………... 63 Çizelge 4.4. Canlı ağırlığı 240 gr olan solucanların çözücülerle
muamelesi ve kurutulma sonrası ölçülen ağırlıkları………….. 64 Çizelge 4.5. Ekstraksiyonda kullanılan çözücüler ve elde edilen
saf ekstrakt miktarları……… 64 Çizelge 4.6. Ekstraksiyonda kullanılan çözücüler ve elde edilen
saf ekstrakt miktarları……… 65 Çizelge 4.7. Vermikompost ekstraktının bakterilere
karşı oluşturduğu zon ölçümleri……….. 66 Çizelge 4.8. Disk difüzyonda zon oluşturan vermikompost ekstraktlarının
bakterilere karşı oluşturduğu MIC değerleri………. 69 Çizelge 4.9. Disk difüzyonda zon oluşturan vermikompost ekstraktlarının
bakterilere karşı oluşturduğu MBC değerleri…………. 70 Çizelge 4.10. Vermikompost ekstraktının funguslara karşı
oluşturduğu zon ölçümleri……….. 74 Çizelge 4.11. Solucan ekstraktlarının bitki patojeni bakterilere karşı
oluşturduğu zon ölçümleri………... 77 Çizelge 4.12. Disk difüzyonda zon oluşturan solucan ekstreleri bitki patojeni
bakterilere karşı oluşturduğu MIC değerleri……… 80 Çizelge 4.13. Disk difüzyonda zon oluşturan solucan ekstrelerinin
bakterilere karşı oluşturduğu MBC değerleri………….… 81 Çizelge 4.14. Solucan ekstraktlarının bitki funguslara karşı
oluşturduğu zon ölçümleri………. 81 Çizelge 4.15. Solucan ekstraktlarının insan patojeni bakterilere karşı
oluşturduğu zon ölçümleri……… 83 Çizelge 4.16. Solucan ekstraktlarının insan patojeni bakterilere
Çizelge 4.17. Solucan ekstraktlarının insan patojeni bakterilere
karşı oluşturduğu MBC değeri ölçümleri………. 84 Çizelge 4.18. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin bitki patojeni
bakterilere karşı oluşturdukları zon ölçümleri……… 85 Çizelge 4.19. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin bitki patojeni
bakterilere karşı oluşturdukları MIC değeri ölçümleri….. 88 Çizelge 4.20. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin bitki patojeni
bakterilere karşı oluşturdukları MBC değeri ölçümleri…. 89 Çizelge 4.21. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin
funguslara karşı oluşturdukları zon ölçümleri……… 90 Çizelge 4.22. Solucan mukus ve sölom sıvısı ekstrelerinin insan patojeni
bakterilere karşı oluşturdukları zon ölçümleri……… 92 Çizelge 4.23. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin insan patojeni
bakterilere karşı oluşturdukları MIC değeri ölçümleri…... 93 Çizelge 4.24. Solucan sölom ve mukus sıvısı ekstrelerinin insan patojeni
1. GĠRĠġ
Dünyada artan nüfusun besin ihtiyacını karşılayabilmek için; çeşitli besin maddeleri üretiminin ve birim alanda yetiştirilen ürün miktarının artırılması, bitkilerin sağlıklı, kaliteli ve hastalıklardan korunarak yetiştirilmesi gerekmektedir. Bunun için hastalık meydana getiren etkenler ile zararlıların belirlenmesi ve bunların ortadan kaldırılması önemlidir.
Sebze ve meyve yetiştiriciliği sırasında çok çeşitli fungal ve bakteriyel hastalıklarla karşı karşıya gelinmektedir. Funguslar; ağaçların yapraklarında, çiçeklerinde, meyvelerinde, gövdelerinde, iletim demetlerinde ve köklerinde; beyaz çürüklük, kuru çürüklük, antraknoz, mildiyö, pas, septoria, leke, külleme, kök çürüklüğü, kanser ve şekil bozuklukları, bakteriler ise leke, yanıklık, iletim demeti solgunluğu, kanser, tümör ve yumuşak çürüklük gibi hastalıklara neden olmaktadırlar. Bu hastalık etmenleriyle mücadelede genellikle dayanıklı çeşit ekimi, temiz tohum kullanılması, kültürel tedbirlerin alınması ve biyolojik mücadele önerilmektedir. Ancak çiftçiler tarafından hastalık ve zararlılarla mücadelede çoğunlukla pestisit uygulaması tercih edilmektedir. Uygun iklim şartlarında patojenler, yoğun inokulum kaynağı oluşturup hızlı bir şekilde epidemi yapmaktadırlar. Kısa vadede geçici çözüm olabilen pestisit kullanımı uzun vadede ve özellikle de yoğun ve bilinçsizce yapılan uygulamalarla sonuçları çok yıkıcı olabilecek çevre sorunlarına neden olabilmektedir. Kontrolsüz, yanlış ve aşırı dozda kimyasal gübre ve pestisit kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan sorunlar; yeraltı temiz su kaynaklarının kirlenmesi ve daha sonrasında ekosistemin bozulması, predatör böceklerin yok olması ve böylece zararlıların daha etkin hale gelmesi; insanlarda zehirlenmelere ve kansere yol açması şeklinde sıralanabilir. Bunun dışında üretim maliyetlerinin artması ve kimyasal kalıntı içeren düşük kaliteli ürünler elde edilmesi, diğer olumsuzluklarıdır. Ayrıca sık ve yüksek dozlarda kimyasal ilaç uygulamaları sonucu pestisitlere dayanıklı ırkların ortaya çıkması söz konusu olmaktadır. Bu durum, dirençli ırkları yok etmek amacıyla daha geniş spektrumlu ve güçlü pestisitlerin kullanımını zorunlu kılmakta, dolayısıyla ifade edilen çevre ve sağlık sorunları her geçen gün artmaktadır.
Temel besin kaynağımız olan tarım ürünlerinin sağlıklı ortamlarda yetiştirilebilmesi için üretimde kullanılan kimyasal gübre ve pestisitlere alternatif olabilecek toprak düzenleyiciler, bitki besleme maddeleri, hastalık ve zararlılara karşı mücadele ürünleri ve yöntemleri geliştirilmektedir. Son yıllarda giderek önem kazanan “organik tarım üretim yöntemi” çeşitli kanun ve yönetmeliklerle belirli standartlar altına alınmış, üretimde kullanılan kimyasal girdiler sınırlandırılmış hatta yer yer tamamen yasaklanmıştır. Organik tarımda, toprak verimini artımak için sentetik kimyasal gübreler yerine doğada çabuk parçalanan, bitki ve toprakta toksik kalıntı bırakmayan hayvansal ve bitkisel kaynaklı doğal gübreler kullanılmaktadır. Hastalık ve zararlılarla mücadelede ise kimyasal pestisitler yerine “Biyolojik Mücadele”, “Biyoteknik Mücadele” “Kültürel Önlemlerle Mücadele” başlıkları altında ifade edilen uygulamalar ile bitkisel ve hayvansal ekstraktlar kullanılarak bitkiler hastalık ve zararlılara karşı koruma altına alınmaktadır.
Zararlıların, ekonomik zarar düzeyinin altında tutulması işlemine “biyolojik mücadele” denilmektedir. Doğal dengeyi bozmadan, kuşlar, böcekler, parazitoitler, entomopatojenler ve çeşitli predatörler (nematod, akar, bakteri, fungus v.s) kullanılarak yapılan bu mücadele yöntemi yalnız organik tarımda değil konvansiyonel tarımda da kullanılmaya başlanmıştır.
Zararlılarla mücadelede etkin bir şekilde kullanılan diğer bir yöntem, feromon tuzakları, besin tuzakları ve görsel tuzaklar hazırlanarak böceklerin hareket halindeki erginlerini çekmeyi ve toplamayı amaçlayan “biyoteknik yöntem” dir. Böylece zararlı populasyonunda azalma meydana getirilerek çevreye zarar vermeden, ucuz, etkili ve uzun süreli bir koruma sağlanmış olmaktadır.
“Kültürel önlemlerle hastalık ve zararlılarla savaşım yöntemi” nde ise yetiştirilecek ürünün hastalıklarla bulaşmasının önlenmesi, zararlı tahribatının görüldüğü meyve, dal ve yaprakların toplanıp gömülmesi veya uzaklaştırılması, zararlının erken tespit edilmesi ve dar alanda yok edilmesi, üretim materyallerinin temiz olmasına dikkat edilmesi şeklindeki uygulamalarla, etmenlerin bitkiye bulaşmasının önlenmesi ya da ağır hasar vermeden engellenerek yok edilmesi amaçlanmaktadır. İfade edilen mücadele yöntemlerinin birlikte disipline edilerek uygulanması halinde bitkisel
üretimde zararlılarla ve hastalıklarla mücadelede oldukça başarılı olunacağı yapılan araştırmalarla kanıtlanmıştır.
Sağlıklı, lezzetli ve verimli ürünler yetiştirme ihtiyacı araştırıcıları toprağa ve onu oluşturan unsurları incelemeye yönlendirmiştir. Verimli ve sağlıklı toprakların yapısına bakıldığında mikro ve makro organizmaların çeşit ve sayılarının fazlalığı dikkati çekmektedir. Bu makro organizmaların en önemlilerinden biri de çalışmamızın konusunu oluşturan toprak solucanlarıdır.
Bilim insanları, doğal ortamda yaşayan toprak solucanlarının açtıkları galeriler, salgıladıkları enzim içerikli sıvılar, kompostlaştırdıkları organik maddeler ve kazandırdıkları mikroorganizmalarla toprağın yapısını düzelttiklerini, böylece verimli ve sağlıklı bitkilerin yetiştirilmesinde oldukça etkili olduklarını ifade etmişlerdir. Bu bilgiler ışığında toprak solucanlarının kültüre alınabileceğini ve dışkılarından elde edilen gübrenin tarımda etkili bir şekilde kullanılabileceğini saptamışlardır.
Yaklaşık 40 yıldır ABD, Hindistan, Çin, Rusya Japonya, İngiltere, Fransa, Almanya başta olmak üzere birçok ülkede yoğun bir şekilde kullanılan ve “vermikompost” olarak isimlendirilen Eisenia fetida ve Lumbricus rubellus türü toprak solucanlarının dışkılarından elde edilen gübreler hem toprak düzenleyici ve bitki besleme gübresi olarak hem de böcek kovucu ve hastalıklara karşı direnç artırıcı olarak kullanılmaktadır. Yapılan araştırmalarda, toprak solucanlarının güçlü antimikrobiyal özellikte maddeleri bünyelerinde barındırdıkları ve bu maddelerin solucanların immun sisteminin en önemli unsurları oldukları ifade edilmektedir. Toprak solucanlarının kendilerini patojen mikroorganizmalardan korumak için kullandığı bu maddelerden yararlanılarak özellikle kültür bitkilerine büyük zararlar veren ve yoğun kimyasal kullanımına neden olan patojenlerin etkisiz hale getirilebilmesi söz konusu olabilir. Bu konuyla ilgili yapılan çalışmalarda, vermikompostun sıvı formu, bitkilerin üzerine püskürtüldüğünde, böceklerin bitkilere yaklaşmadığı ve bitkilerin hastalıklara karşı direnç kazandığı tespit edilmiştir (Anonim 2012).
Toprak solucanları ile ilgili yapılan çalışmalar daha çok solucanların biyolojik yapıları ve vermikompostun, gübre ve toprak düzenleyici etkilerini araştırmaya yönelik
olmuştur. Toprak solucanlarının ve bunlardan elde edilen ürünlerin, bitki patojenlerine karşı aktiviteleri ve hangi hastalık etmenleri üzerinde etkili olduklarına dair yapılmış çalışmalar ise oldukça sınırlıdır.
Bu projeyle; toprak solucanlarının sahip oldukları antimikrobiyal özelliklerden yararlanarak hem vermikompostun hem de bununla birlikte solucandan elde edeceğimiz sölom sıvısı ve doku ekstraktlarının, özellikle önemli ekonomik zararlara neden olan hastalık etmeni bakteri ve funguslara karşı nasıl bir etki gösterdiği saptanacaktır. Böylece toprak solucanlarının yaşadıkları habitatda bakteriler ve fungusların patojen etkikerinden nasıl korunabildikleri anlaşılacaktır. Ayrıca toprak ekosisteminin çok önemli unsurları olan toprak solucanlarının, bitki gelişimindeki olumlu etkilerinin yanı sıra bitki sağlığının korunması açısından da önemine dikkat çekilecek, böylece doğal hayatı korumanın gerekliliği bir kez daha vurgulanacaktır.
2. GENEL BĠLGĠLER
Tarım, endüstri, sürdürülebilir kalkınma, kentleşme ve küreselleşme gibi yönlendiricilerin etkisiyle insan ve tarım arasındaki ilişki, sürekli dinamik bir yapıya sahip olmuştur. İnsan yerleşimlerinin ilk zamanlarından 1800‟ lü yılların başına dek arazi, zenginlik ve gücü temsil etmiştir. Endüstri devriminin gerçekleşmesi ile birlikte, toplumların araziye bakışı değişmiş, arazi zenginlik ve gücü temsil etmekten çok alınıp satılabilen bir mal haline gelmiştir. İkinci Dünya Savaşı sonrası, yeniden yapılandırma çalışmaları ile birlikte özellikle kentsel alanlarda nüfus patlaması olmuş ve arazi kıt bir kaynak haline gelmiştir. 1970‟li yıllara gelindiğinde ise, yetersiz gıda üretimi ve kaynak kıtlığı belirginleşmiş, böylece sadece kentsel değil kırsal arazi kullanımının da etkin yönetilmesinin bir ihtiyaç haline geldiği görülmüştür (Özdem, 2011).
Her geçen gün artan nüfus karşısında ekilebilir ve otlak arazilerin sabit kalışı, hatta azalmakta oluşu, tarımın önemini daha da belirginleştirmiş ve dünya açlığa doğru giderken tarımsal ürünlerin, dolayısıyla üretken toprağın stratejik değeri de artmıştır. Tarım sorunları ve verimsizliğin başlıca sebeplerinden birincisinin toprak sorunları olduğu ve toprak sorunları giderilmeden, tarım sorunlarının çözülemeyeceği gerçeği kabul görmeye başlamıştır. Hatalı arazi kullanımı ve doğal yapısının bozulması ile birlikte toprağın verim gücünün de kaybolmakta olduğu ve çiftçilerin birim alandan arzu ettikleri üretimi alamadıkları için ekonomik sıkıntı yaşadıkları bilinmektedir (Anonim, 2000).
Besin maddelerinin üretimi ve tüketimine kadarki süreçte besin değerini bozan ve bitkilere zarar veren böcekleri, mikroorganizmaları ve diğer zararlıları yok etmek için kullanılan kimyasal maddelere “pestisid” adı verilmektedir. İlaç kalıntılarının toprağa, suya, havaya ve gıdalara bulaşarak onları kirletmesi ve sonuçta da insan sağlığını ve doğal dengeyi olumsuz yönde etkilemesi birer çevre sorunudur. İnsan sağlığı üzerinde tarım ilaçları akut veya kronik etki yapmaktadır. İlacın solunması, yenmesi veya deriye teması ile akut, ilaç kalıntılarını içeren bitkisel ve hayvansal besin maddelerinin yenmesi suretiyle ise kronik zehirlenmeler meydana gelebilmektedir.
Toprak doğal yapısı yüzde 45 inorganik, yüzde 5 organik, yüzde 25 su ve yüzde 25 hava olmak üzere inorganik ve organik maddelerden oluşmakta, bu doğal yapıya gübreleme yoluyla bitki besin elementleri de yüklendiğinde, bitkilerin gelişmesi için uygun ve üretken toprak oluşumu sağlanmaktadır. Yıllardır bilinçsiz uygulanan pestisitler, kimyasal gübreler, hatalı toprak işleme, tek ürün kültürü, erozyon vb. nedenlerle, tarım topraklarında organik madde miktarı giderek azalmakta ve bitkilerin faydalandığı 0-40 cm toprak katmanında olması gereken yüzde 5 olan düzeyi, yüzde 1 seviyelerine gerilemiş bulunmaktadır. Toprak doğal yapısı içerisinde bulunan organik maddenin su tutma ve tanecik oluşumu sağlama özellikleri hatırlandığında, bu maddenin azlığı veya yokluğu toprak doğal yapısının tümüyle bozulması sonucunu getirmektedir. Ayrıca, toprakta mikro ve makro organizma faaliyetlerinin oluşması ve bitkilerin besin elementlerini alabilmeleri için de organik maddelere ihtiyaç vardır. Özet olarak, organik maddelerin toprağın canlılığı ve üretkenliği için toprak bünyesinde mutlak bulunması gerektiği birçok uzman tarafından ifade edilmektedir (Demir ve ark., 2004).
Uzun yıllar boyunca yapılan hatalı uygulamaların, toprak bünyesinde oluşturduğu olumsuz gelişmelerin, kısa vadede çözümlenmesi imkansız gibi görülürken, son yıllarda fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini ıslah etmek ve toprak üretkenliğini devamlı kılmak için geliştirilen 'biyoteknolojik' yöntemler ümit vermektedir. Tarımsal üretim amacıyla kullanılacak 1 cm toprak katmanının, doğal süreç içerisinde 150-200 yılda meydana geldiği hatırlandığında, bu süreci 1 yıl gibi kısa bir zaman dilimine indiren biyoteknolojik yöntemlerin anlam ve önemi ortaya çıkmaktadır.
Biyoteknolojik yöntemle üretilen organik maddeler, bitki büyüme ve gelişmesini destekleyen, bitkiler için 16 bitki besleme elementinin hepsini içeren humus ve mineral madde kompleksleriyle toprağı yeniden canlandıran, çok işlevli “Toprak Düzenleyici ve Organik Gübre” özelliklerine sahiptirler (Demir ve ark.; 2004; Anonim, 2000). Vermikültür ve vermikompost gibi biyoteknolojik yöntemlerle üretilen organik maddelerin kullanıldığı topraklarda mikroorganizmalar çoğalır, bitkilerin doğal direnç güçleri artar, kimyasal mücadele ortamı biyolojik mücadele ortamına dönüşür, doğal denge yeniden kurulabilir.
2.1. ÇalıĢmada Kullanılan Toprak Kaynaklı Patojenler ve Neden Oldukları Hastalıklar
2.1.1. Fungal Hastalıklar
2.1.1.1. Solgunluk ve Kök Çürüklüğü Hastalıkları
Toprak kaynaklı Fusarium spp., Verticillium spp., Rhizoctonia solani, Pythium spp.
Phytophthora capsici funguslarının neden olduğu solgunluk hastalığının belirtileri alt
yapraklardan başlayarak üst yapraklara doğru ilerleyen solma ve pörsüme şeklindedir. Bitkinin odunsu gövde dokusunun rengi bozulur, kahverengileşir. Bu hastalık zamanla bitkinin ölümüne neden olur. Hastalık, seralarda yetiştirilen domates, salatalık ve patlıcanda önemli verim kayıplarına yol açmaktadır. Seralarda özellikle salatalıklarda görülen kök çatlamaları da toprak funguslarının neden olduğu bir hastalıktır. Fusarium oxysporum, başta hıyar, fasulye, patates olmak üzere çok sayıdaki kültür bitkisinde, R.
solani etmeni gibi tohum ve fidelerde “fide çökerten” olarak adlandırılan fide çürüklüğüne
ve bitkilerin kök, alt gövde ve yumru kısımlarında bitki çürüklüklerine sebep olur (Güncan, 1990; Anonim, 2005).
2.1.1.2. Beyaz Çürüklük Hastalığı
Sclerotinia selerotiorum fungusunun neden olduğu hastalıkta, etmen bitkinin özellikle
kökboğazında, kökboğazına yakın yerlerde ve daha yukarı kısımlarında, uç alma yerlerinde pamuğa benzer beyaz bir küf tabakası oluşturur. Zamanla bitkinin hastalığa yakalanan yerinde, sapın iç kısmında hastalık etmeninin siyah renkli, küçük, düzensiz şekilli, oldukça sert, dayanıklı yapılan meydana gelir. Hastalığın bulunduğu yerde yumuşak çürüklük olur, bitki solar ve ölür. Hastalığı yapan fungus, yıldan yıla ölü veya canlı dokular içinde ve yaygın olarak yukarıda sözü edilen dayanıklı yapılara bulaşır. Hastalık seralarda yetiştirilen, domates, salatalık, patlıcan, biber, marul, fasulye vb. pek çok sebzede görülür. Verticillium ve Phytophthora hastalıklarınınsebep olduğu ekonomik kayıpların boyutları bazen tüm işletmeyi iflasa götürecek ciddi boyutlara ulaşabilmektedir (Pimentel, 1991; Agrios, 1990).
2.1.1.3. Kahverengi Çürüklük Hastalığı
Trichothecium roseum hastalık etmeni olup, dünyada çok genis bir alana dağılımı söz
konusudur. Fungal bulaşma etkiledikleri bitkilerin gövde ve yapraklarında pempe lekelerin varlığı ile tespit edilmektedir. Bu fungal etmen genellikle saprofitdir ve bazı durumlarda da zayıf patojen özellik gösterir. Buğdaygillerin bazılarında kahverengi çürüklüğe de neden oldugu bildirilmektedir. T. roseum' un sporları parlak spor zincirleri sayesinde kolaylıkla teşhis edilebilir, ayrıca besin ortamlarında pembe ya da beyaz miselyum kolonileri oluşturmaktadır (Güncan, 1990; Anonim,2012).
2.1.1.4. Verticillium Solgunluğu
Toprak kökenli olan Verticillium dahliae ve ırklarının 40 farklı familyadan 160’ın üzerinde bitkiyi enfekte ettiği bilinmektedir. Verticillium solgunluğunun belirtileri çeşide, fungal izolatın virülensliğine, bitkinin gelişme dönemine, etmenin topraktaki inokulum miktarına ve çevresel faktörlere, -özellikle- sıcaklığa bağlıdır. Fungusun bitkiyi enfeksiyonu ve simptomların gelişmesi sıcaklık 30C0’nin altında iken
başlar. Üretim sezonu boyunca sıcaklıklar maksimum seviyeye ulaşmadan, solgunluk belirtileri ilk önce genç bitkilerde görülür. Yaz ortalarında solgunluk görülmez. Sıcaklıklar biraz inişe geçtiğinde solgunluk belirtileri tekrardan görülmeye başlar ki bu dönemde bitkiler yoğun bir şekilde kozaya sahiptirler. Bitkiler genç dönemlerinde enfekte edildiklerinde yapraklarda genel bir sararma, epinasti (yaprağın alta kıvrılması) ve defoliasyon görülür ve bu şekildeki bitkiler hastalığın şiddetine göre bodur kalırlar ve gelişme geriliği gösterirler hatta çabuk bir şekilde ölebilirler (Tjamos ve ark., 2000).
2.1.1.5. Çökerten Hastalığı
Alternaria spp.' nin neden olduğu bir hastalıktır. Fungusun en ayırıcı özelliği konidileridir. Konidiler, uzun koyu esmer renkli, enine ve boyuna bölmelidir. Genellikle düzgün konidi zinciri oluştururlar. Alternaria alternata, Alternaria macrospora,
Alternaria solani pamukta fide döneminde hastalığa sebep olan önemli fungal
patojenlerdir (Agrios, 1990).
2.1.1.6. Kök Boğazı Çürüklüğü
Aspergillus kök boğazı çürüklüğü, yoğun olarak yer fıstığı üretiminin yapıldığı yerlerde görülen Aspergillus niger funguslarının neden olduğu önemli bir hastalıktır. Aspergillus
kök boğazı çürüklüğünün başlıca belirtisi gövde özünün çürümesidir. Bu hastalığa yakalnmış bitkiler toprağa yakın kısımlarından kırılırlar. Fideler ve genç bitkiler enfeksiyona karşı çok hassastırlar. Genç bitkilerin enfeksiyonu genellikle yüksek oranda ölümle sonuçlanır. Bitkiler olgunlaştıkça (yaşlandıkça) enfeksiyona karşı hassasiyetleri azalır ve ölüm oranları da buna bağlı olarak düşer (Güncan, 1990; Anonim, 2012).
2.1.2. Bakteriyel Hastalıklar
2.1.2.1.Bakteri Yaprak Lekesi
Pseudomonas syringae türünün neden olduğu bir hastalıktır. Hastalık etmeni doğal gözeneklerden veya yaralardan yaprak dokusuna girer. İlk önce yaprak kenarlarında ve yaprak ayasında düzensiz şekilde ve büyüklükte kahverengi-siyah lekeler oluşur. Lekeler üzerindeki ölü dokunun ortasında çatlaklar meydana gelir. Sıcak ve kurak şartlarda lekeler giderek büyür. Uzun süren nemli ve serin iklim koşulları enfeksiyonu teşvik eder (Agrios, 1990; Anonim 1996).
2.1.2.2. Bağda Bakteriyel Yanıklık
Bakteriyel yanıklık ekonomik manada; kronik (bitki bünyesinde yayılması, çoğalması, etkileri ve oluşturduğu zarar uzun sürede ortaya çıkan) ve sistemik bir hastalıktır. Hastalık etmeni olan Erwinia herbicola endemik karakterde olup, üzüm yetiştirilen bölgelere özgüdür ve gelişmekte olan hassas üzüm bitkilerini hastalandırmaktadır. Hastalığı tedavi edici hiçbir kontrol yöntemi bilinmemektedir. Hastalık bağlarda üretimin azalmasına ve bitkinin ekonomik ömrünün kısalmasına neden olmaktadır. Hastalığın yüksek oranda görüldüğü bağ alanları, bitkilerdeki ilerlemiş bozulmalardan dolayı terk edilmektedir (Anonim, 1996).
2.1.2.3. Bakteriyel Kanser
Sert çekirdekli meyvelerde, Pseudomonas syringae‟nin iki pathovarı bakteriyel kansere yol açmaktadır. Pseudomonas syringae pv. syringae ,ticari olarak yetiştirilen hemen hemen her meyvede görülmekteyken Pseudomonas syringae pv. morsprunorum kiraz, vişne ve erikte hastalık yapar. Şeftalide ise Pseudomonas syringae pv. persicae diğer iki pathovara benzer belirtileri oluşturur..( Fahy ve Persley, 1983).
2.1.2.4. YumuĢak Çürüklük
Bitkilerde yaygın görülen yumuşak çürüklükler, Erwinia cinsi üyeleri tarafından meydana getirilirler. Diğer bakteri cinslerinden Pseudomonas türlerinde de bazıları yumuşak çürüklüğe neden olabilirler. Örneğin; Pseudomonas marginalis, P. fluorescens sebzelerde, P. gladioli pv. alliicola ve P. cepacia soğanlarda yumuşak çürüklük yapmaktadırlar. Bakteriyel yumuşak çürükler en yaygın olarak patates, havuç, turp, soğan, sümbül, iris gibi etli depolama dokuları olan sebzeler ve bazı tek yıllık süs bitkilerinde; hıyar, kabak, patlıcan, domates gibi etli meyvelerde veya lahana, kereviz, marul ve ıspanak gibi sukkulent gövde, sap veya yapraklı bitkilerde olur. Hemen hemen tüm taze sebzeler bakteriyel yumuşak çürüklükle karşı karşıyadırlar, depolama veya taşımada birkaç saat içinde ciddi şekilde zarar görürler. Bakteriyel yumuşak çürükler, kaliteyi azaltarak ve yumuşak çürüklüğe karşı koruyucu önlemler için gerekli masrafları artırarak önemli ekonomik kayıplara neden olurlar (Fahy ve Persley, 1983; Anonim, 1996).
2.1.2.5. Bakteriyel Yanıklık
Hastalık etmeni Xanthomonas campestris pv.carotae dir. Bakteri yapraklarda düzensiz kahverengi lekelere, petiolde koyu kahverengi çizgilere ve çiçek kısımlarda yanıklığa neden olur. Lezyonlar, yaprak üzerinde küçük sarı alanlar oluşturarak görülmeye başlar. Leke merkezleri, zamanla kurur ve kolay kırılan düzensiz sarı halelere dönüşür. Renk değişikliği sadece yaprak damarları arasında ortaya çıkar ve zamanla tüm yaprakları kaplar. Yapışkan bakteriyel eksudat bazen petiollerden aşağı doğru akıntı oluşturur. Bakteriyel yanıklık safhasında köklerde uyuz şeklinde belirtiler çıkabilir. Yağmur veya sulama suyu ile sıçrayan bakteriler, kotiledonlara ve oradan da bitkinin genç kısımlarına
taşınır. Ayrıca böcekler organizmaları mekanik olarak da taşıyabilirler. Simptomlar inokulasyondan 12 gün sonra görülebilir. Yağmurlu ve ılık hava koşulları altında epidemi daha hızlı meydana gelir (Agrios, 1990. Güncan, 1990; Anonim,2012).
2.2. Toprak Solucanlarının Biyolojik Yapıları
Şekil 2.1.Toprak solucanlarının anatomik yapısı (Anonim, 2012)
2.2.1. Genel Vücut Yapısı
Toprak solucanlarının uzunlukları ortalama 5-15 cm olup, Dev Avustralya Solucanları (Megascolides australis) için bu boyut 50-100 cm arasında değişmektedir (Hendrix, 2000). Toprak solucanları uzun vücutlu, karasal halkalı solucanlardır. Hemen hemen silindirik yapıdadırlar ancak son kısımları enine kesitte dörtgen, sekizgen ya da trapezoidal olabilir. Bazılarında da son kısım sırt-karın yönünde yassılaşmıştır ve sırttan daha soluk renklidir (Mısırlıoğlu, 2011). Solucanlar iskeletsizdirler. Segmentli, renkli, setalı ve ince kütikül dış dokuya sahip bir vücutları vardır. Renkleri genellikle kırmızı, kahverengi ya da bunların kombinasyonu şeklinde olabilir. Solucanların kırmızımsı ve pembe renkli olmalarının nedeninin vücut duvarlarına yakın kapillar kan damarlarındaki hemoglobinden kaynaklanmakta olduğu ifade edilmektedir (Edwards ve Bohlen, 1996).
Toprak solucanları, esas olarak sölom adı verilen içi sıvı dolu vücut boşluğunun ayırdığı iki tüp, vücut duvarı ve sindirim sisteminden oluşur. Bu sebeple, solucanların morfolojisi kabaca iç içe girmiş iki boruya benzetilebilir. Ağızdan anüse uzanan bir sindirim sistemi kanalına, su dengesini sağlayan boşaltım sistemine, iki tüp arasında uzanan bir sinir sistemine sahiptirler. Toprak solucanları türlerinin, farklı ekolojik ortamlarda yaşıyor olmalarına rağmen fizyolojik özellikleri bakımından benzer oldukları saptanmıştır ( Tomlin 2004, Hendrix 2000). Diğer halkalı solucan üyelerinde olduğu gibi bunlarda da vücut, ön ucundan arka ucuna kadar hemen hemen birbirine benzeyen segmentlerden oluşmaktadır. Vücutları iç segmentlere uygun olarak dıştan da segmentlere ayrılır. Ergin bir solucan yapı ve şekil olarak birbirine benzeyen 115-200 segmentten oluşur, her segmente “metamer”, bu segmentli yapıya da “metamerizm” denir.
Beyni ve ağzı taşıyan baş kısmına “prostomium” ve anüsü taşıyan kuyruk kısmına “periprokt” ya da “anal segment” adı verilir. Anal segment orta hat üzerinde genellikle kısa, dikey yarık şeklinde anüsü taşır. Yeni segmentler anal segmentten meydana gelir. Buna göre en eski segment başın arkasındaki, en yenisi de anal segmentten öncekidir. Kıllar doğrudan doğruya deri çukurlarından çıkarlar. İlk ve son segment dışında her gövde segmenti, çiftler oluşturacak şekilde 4 demet kıl (seta) içerir. Bu kıllar “S” şeklinde kıvrık, kitinden oluşmuş iğneler ya da bükülmez dikenler şeklindedir. Boyları türden türe, aynı türün üyeleri arasında ve hatta aynı bireyde, ön ya da arka bölgede farklılık gösterebilir. Dip kısımları, deriden oluşmuş “kıl folikülü” denen bir kesenin içinde bulunur. Kıllar dışarıya çıkarılır ya da içeriye çekilebilir ve hareket sırasında çapa gibi segmentlerin tutunmasına hizmet ederler. Bazı segmentlerdeki kıl çiftleri, üreme işine hizmet etmek üzere değişikliğe uğramıştır ve bunlar teker teker ya da çiftler halinde küçük, bezsi yapılışta yastıklar üzerinde taşınırlar. Mikroskop altında boyuna oluklar şeklinde görülen bu yapıların kavuşma sırasında eşini uyarmak ve tutmak işlevini yaptıkları sanılmaktadır.
Toprak solucanlarının tipik dış görünüşlerine ait diğer bir özellik de, genellikle eşeysel olgunlaşma sırasında, eşeysel açıklıklar civarındaki segmentlerde üst derinin çok bezli ve şişkin bir durum almasıdır. Vücudu halka ya da semer gibi saran bu şişkin kısma
“klitellum” denir. Kavuşmaya ve kokon kılıflarının oluşumuna hizmet eden farklı yapıdaki bez hücreleri, proteince zengin bir sıvı salgılar. Bu sıvı, galeri yapımında ve kavuşma sırasında bireylerin yapışmasında kullanılır. Klitellum bölgesinde, karın tarafında, bezsi yapılışta tepecik ve oyuklar şeklinde eşeysel tüberküller vardır. Bu yapıların çiftleşmede rol oynadığı düşünülmektedir (Mısırlıoğlu, 2011).
Zhang (1984), yaptığı bir çalışmada, Pheretima spp dokularının mikroelement içeriğini Zn 59.1 μg/g, Cu 25.4μg/g, Fe 1735.5 μg/g, Cr 10.93 μg/g, Mo 0.25 μg/g, Ca 1019.2 μg/g, ve Mn 1143 μg/g şeklinde saptamıştır. Allolobophora caliginosa’da protein 57.96%; yağ 6.53%, kül 21.09%, lif 0.36%, ve N ekstrakt 14.06%; Eisenia fetida’ da protein 64.61%; yağ 12.29%, kül 10.16%, lif 0.27%, and N ekstrakt 12.67%; E.rosea’da ise protein 63.71%, yağ 12.29%, kül 10.66%, lif 0.21%, N ekstrakt 12.67% olarak saptamıştır.
Lumbricus terrestris sarı klorogogen hücre ve organlarından katalaz, peroksidaz,
dismutaz, β-D-glukozil enzim, alkalin fosfataz, esteraz, S-amino-γ-ketoglutaric dehidrogenaz ve porfirin sentaz gibi bazı aktif enzimler elde edilmiştir (Cheng, 1985).
2.2.2. Vücut Duvarı Yapısı
Vücut duvarı kütikul, epidermis, sinir doku, boylamsal ve halka şeklinde kas tabakası ve sölom epitelinden oluşmuştur (Edwards ve Bohlen, 1996). Bu boyuna ve enine kas sistemi üst deri ile birlikte “deri-kas kılıfı” adını alır. Sölom epiteli; kas kılıfının üzerinde ve septumlarda çok ince olduğu halde bağırsak damarlarının ve damarların üstüne rastlayan yerlerde içlerinde sarı, kahverengi, yeşilimsi taneler bulunan “klorogogen hücreleri” nden oluşmuştur. Sölom boşluğu; değişik şekilli lenfositler, parçalanmış klorogogen hücreleri ve eşey bezlerinin bulunduğu renksiz bir sıvı ile doludur. Bazı segmentler sırtın orta hattı boyunca birer delik taşır. Sölom boşluklarını dışarıya bağlayan bu deliklere sırt porları denir. Kuruma tehlikesi olduğu zamanlarda, vücut sıvısının bir kısmının, bu deliklerden dışarı çıkarak, derinin nemlenmesini sağladığı saptanmıştır ( Mısırlıoğlu, 2011).
2.2.3. Hareket
Epidermis tabakası, vücudun dışını örten sütuna benzer destek hücrelerinden oluşur. Bu hücrelerin aynı zamanda kütikül tabakasıyla bağlantısı vardır. Halkalı kas tabakası ile aynı anda antagonistik olarak kasılan boyuna uzanan kasların zıt yönlü kasılma hareketi, sölom sıvısı üzerinde oluşturulan basınç etkisiyle segmentlerin uzayıp kısalmalarını ve solucanın hareket etmesini sağlar. Vücut boşluğunun içini dolduran sölom sıvısı bir çeşit hidrolik iskelet görevi görür. Halka kaslar vücudu enine kasarken, vücut boşluğu içerisinde bulunan ve sıvı-iskelet ödevi gören sıvıya basınç uygulanır ve hayvanın ön ucu uzamaya başlar. Solucan ön ucuyla tutunduktan sonra boyuna kaslar aracılığıyla arka ucunu ileriye doğru çekerek vücudunu tekrar kalınlaştırır (Mısırlıoğlu, 2011; Edwards ve Bohlen, 1996).
2.2.4. Beslenme
Toprak solucanları temelde çürümüş bitkisel organik maddeler, topraktaki nematod, mikroskobik acarina ve collembola grubuna ait küçük hayvanlar, ayrıca bakteri, fungus ve protozoalarla beslenirler (Tips, 2004). Toprağın humus kısmını yerler, besinleri doğrudan doğruya ağızlarıyla alırlar. Bu materyallerin bir kısmını sindirirler, büyük bir kısmı da vücuttan dışarı atarlar. Dışarı attıkları bu maddelerin önemli bir miktarını toprak yüzeyine taşıyarak küçük kümeler oluştururlar (Mısırlıoğlu, 2011).
2.2.5. Sindirim Sistemi
Ağız, birinci segmentin önünde karın tarafındadır. Üç ve altıncı segmentler arasında farinks (yutak), 7-14. segmentler arasında özafagus (yemek borusu), 14-16. segmentlerde crop
(kursak), 17-18. segmentlerde gizzard (taşlık) ve 19. segmentten son segmente kadar bağırsak uzanır ve sindirim sistemi anüs ile son bulur. (Xu, 1986; Tips, 2004).
Besinler önce ağız bölgesinde tükrük benzeri bir sıvıyla ıslatılır, sonra yutağa iletilir. Yutak besinin iletilmesinde görevlidir. Besinler buradan geçerken kayganlaştırılır. Kursak ince duvarlıdır ve besinler burada depo edilir. Taşlık ise besinin parçalanmasına yarar. Besinler yutaktan yemek borusuna geçer. Yemek borusunun yanlarında her
segmentte bir çift olmak üzere bir ya da daha fazla çift kese vardır. Keselerin görevi besinin kana geçmesini kolaylaştırmaktır. Keseler içinde genellikle kalsiyum karbonat taneleri içeren bezler bulunur. Bu bezlerin, yüksek miktarda humik asit içeren besinleri nötr hale dönüştürdüğü düşünülmektedir. Başka bir düşünceye göre de bezlerin görevi, besinle vücuda giren aşırı kalsiyuma solunumla meydana gelen CO2‟yi bağlamak suretiyle, kanın asit-baz dengesini korumaktır. İnce duvarlı ve geniş olan bağırsak düz olarak uzanır. Bağırsağın yan kenarları çıkıntılar, sırt tarafı tiflosolis adı verilen bir girinti içerir. Tiflosolis ve yan çıkıntılar emilim yüzeyini artıran oluşumlardır.
Bağırsağın etrafındaki bir tabakalı, yeşilimsi klorogogen hücreleri omurgalılardaki karaciğerin metabolik işlevlerini üzerine almıştır. Bu hücreler glikojeni sentez ve depo ederken, üre, yağ ve silisik asidin sentezini de yaparlar. Aynı zamanda, atık maddeler de bu hücrelerin içinde birikebilir. Son bağırsak çok kısadır. Bağırsak içerisinde, organik kısım alındıktan sonra mineral kısım anüsten dışarı atılır ( Mısırlıoğlu, 2011).
Bakterilerin bağırsak florasında bol miktarda bakterinin olduğu rapor edilmiştir. Yapılan bir çalışmada solucanların bağırsaklarında 2,1 x 109
adet bakteri bulunurken herhangi bir kimyasal ve fiziksel tahribata uğramamış doğal ve verimli topraklarda bu sayı 1,7 x 108
olarak ölçülmüştür ( Pedersen ve Hendriksen, 1993).
Byzov ve arkadaşları, (2008)‟de yaptıkları bir çalışmada, toprak solucanlarının bağırsaklarında bulunan bakteri ve fungusların sindirim işlevinde önemli rollerinin olduğunu ifade etmişlerdir. Prabha ve arkadaşları (2007), yaptıkları çalışmada bazı toprak solucanlarının bağırsaklarında aktif olan amilaz, selülaz, ksilenaz, sellobiaz, endoglukanaz, asit fosfataz, alkalin fosfataz ve nitrat redüktaz enzimlerinin organik maddelerin sindirimi ve humufikasyonunda etkili olduğunu açıklamışlardır.
2.2.6. DolaĢım Sistemi
Toprak solucanlarının vücutları boyunca uzanan damarlarındaki kan, kırmızı renklidir ve solunum pigmenti olarak hemoglobin taşırlar (Burns, 2007). Arter ve ven ayrımı olmadığı halde kapalı dolaşım sistemine sahiptirler. Kan ile vücut dokuları arasındaki tüm değişimler damar çeperinden yapılır. Biri dorsalde, ikisi ventralde olmak üzere başlıca üç damarları vardır. Yedi ve on birinci segmentler arasındaki beş halkasal damar
kasılgandır ve kalp gibi işlev görür. Kanın akış yönü sırt damarında sırtta öne, karın damarında da arkaya doğrudur ( Edwards ve Bohlen, 1996).
2.2.7. Solunum Sistemi
Toprak solucanlarında solunum, sölom sıvısı ve nefridioporlar ile epidermis bezlerinden salgılanan sekresyonlarla nemlenmiş deri ile yapılır. İnce ve nemli olan vücut duvarından kılcal damarlar ile oksijen alınırken karbondioksit verilir. Alınan oksijen, plazmadaki hemoglobine bağlanarak tüm vücut boyunca iletilir. Toprak solucanlarındaki hemoglobin, oksijene karşı çok yüksek afinite gösterir. Diğer hayvanlarda olduğu gibi karbon monoksit solucanlardaki hemoglobinin çalışmasını bloke etmektedir. Yağmur yağdığında toprak içindeki gözeneklerin su ile dolması sonucu solucanların atmosferik oksijenden yararlanmak için yüzeye çıktıkları ifade edilmektedir ( Edwards ve Bohlen, 1996).
2.2.8. BoĢaltım Sistemi
Boşaltım organları olan nefridyumlar 3. segmentten sonra başlar ve son segmentten bir öncesine kadar vücudun hemen hemen bütün segmentlerinde çift halde bulunurlar. Nefridyumlar su ve tuz için düzenleyici bir rol oynarken, diğer yandan sölom sıvısının su içeriğini düzenleme işine de hizmet ederler. Karın seta çiftlerinin yanında “nefridiopor” denen açıklıklardan amonyak, üre ve kreatin boşaltım ürünü olarak dışarı atılır ( Edwards ve Bohlen, 1996; Mısırlıoğlu, 2011).
2.2.9. Sinir Sistemi
Toprak solucanları kimyasallara, dokunmalara, ışığa çok duyarlıdırlar ve olumsuz durumlardan hızla kaçarlar. Sinir sistemi ip merdiveni şeklindedir. Başın sırt tarafında iki loblu bir beyin (serebral ganglion) taşırlar. Buradan ayrılan iki sinir lifi, yutağın etrafını bir halka gibi sarıp yutakaltı ganglionunu oluşturduktan sonra karın tarafında yan yana gelir ve her segmentte birer ganglion meydana getirerek iki boyuna sinir halinde gövdenin arka ucuna kadar uzanır. Epidermiste birçok duyu organı bulunur, bunlar fotoreseptör organlar ve epitelyal duyu organları olmak üzere temelde iki kısımda ele alınır. Solucanların duyu organları, kütikula üzerindeki porlardan dışarı
çıkan uçlara sahiptirler ve bir duyu sinir ipliği ile hücre tabanına bağlanırlar (Edwards ve Bohlen, 1996; Mısırlıoğlu, 2011).
2.2.10. Üreme ve ErginleĢme
Şekil 2.2. Hermofrodit toprak solucanlarının üreme ve kokon oluşturmaları (Anonim,2012)
Toprak solucanları hermafrodittirler. Vücutlarının ventral ve ventro-lateral kısımlarında bulunan dişi ve erkek genital porlar dışarı açılırlar. Lumbricid‟ lerde erkek genital porlar genellikle vücutlarının ventro-lateral kısımlarında 15. segmentte bazen de 13. segmentte bulunurken diğer familya üyelerinde farklı segmentlerde bulunabilirler (Edwards ve Bohlen, 1996). Erkek üreme sistemlerinin her birinin arkasında silli sperm hunisi bulunan iki çift testis bulunur. Sperm hunisi kısa bir kanalla testislere bağlıdır.
Çift olarak bulunan sperm kanalı arka septumu delerek karın tarafından dışarı açılır. Olgun spermler kavuşma sırasında huni ve kanallardan dışarı atılır (Mısırlıoğlu, 2011). Dişi üreme sistemi aynı segment içinde yer alan bir çift ovaryum içerir. Yumurtalar bu segmentin sölom sıvısı içindedir ve yumurta kanalı ile dışarı çıkarlar. İki çift halde bulunan sperm kesesinde kavuşma sırasında alınan spermler depolanır ve kokon içindeki yumurtalar döllenene kadar burada tutulur. Erkek eşey bezleri her zaman dişi eşey bezlerinden daha önde yer alır ve genellikle bir ya da iki çift testis ve bir çift yumurtalık vardır.
Toprak solucanları yılın hemen her döneminde ürerler fakat ılıman ve nemli havada daha aktiftirler. İki toprak solucanı galerilerinden çıkarlar ve karın yüzeylerini, birinin başı diğerinin arka ucuna gelecek şekilde bir araya getirirler. Bu durumdaki hayvanlar, eşeysel kılları ve klitellum bezleri tarafından salınan mukus maddeleri ile birbirlerine bağlanırlar. Çiftleşme işlemi gece olur, karşılıklı sperm iletimi şeklindedir ve 2-3 saat sürer. Genellikle birkaç gün sonra klitellumun etrafında, buradaki bezler tarafından salınan maddelerle, bir kokon (yumurta kapsülü) meydana getirilir. Bundan sonra hayvan vücut kasılmalarıyla kendisini geriye doğru çektiğinden, kokon ileriye doğru iletilir. Kokon halkası dişi eşey açıklığı üzerine gelince yumurtalar dışarı bırakılır. Kokon halkası, spermateka porlarının üzerinden geçtiği sırada içerisine sperm haznelerinin içeriği boşaltılır. Sonuçta hayvan kendisini tamamen sıyırır ve kokon ön uçtan atılır. Çamur ve döküntüler içine bırakılan kokonun içersinde döllenme meydana gelir. Zigotun gelişimi kokon içerisindeki yumurtalarda olur ve bir süre sonra genç solucanlar bu yumurtalardan çıkarlar. Yapılan araştırmalarda, Eisenia fetida bireylerinin 3-5 gün aralıklarla 2-10 kokon meydana getirdiği, bu kokonların her birinin 1-8 yumurta içerdiği ve bu yumurtalardan ortalama 2 tanesinin geliştiği saptanmıştır ( Mısırlıoğlu, 2011).
Toprak solucanlarında bireylerin ürettikleri kokon ve kokondan çıkan yavru sayısı farklılık gösterir. Edwards (2004), yaptığı bir çalışmada beş toprak solucanı türünü bu bakımdan karşılaştırmıştır. Solucanların her bir çiftinin haftada ürettiği kokon ve bunlardan gelişen bireyler saptanmıştır. Buna göre D. veneta 5 adet kokon oluşturmuş, 19 genç birey gelişebilmiş, E. eugenia 11 adet kokon oluşturmuş, 20 genç birey gelişmiş, P. excavatus 24 adet kokon oluşturmuş ancak 13 birey gelişebilmiş, P.
hawayana 10 adet kokon oluşturmuş ve 9 birey gelişebilmiştir. E. fetida’ nın her bireyi
ise haftada 6 kokon oluşturmuş ve 19 birey erginleşebilmiştir. Toprak solucanlarının çoğalmalarını olumsuz yönde etkileyen faktörlerin başında çevre kirliliği gelmektedir. Solucanlar gibi toprak organizmaları toksik toprak kontaminasyonlarından öncelikle etkilenen canlıların başında gelir. Çeşitli endüstriyel faaliyetler ve insanların neden olduğu ağır metal kirlenmeleri, kokon sayısını, kokondan çıkan yavru birey sayısını ve genç bireylerin hayatta kalmalarını belirleyen en önemli etkenlerdir ( Savard ve ark., 2007; Maleri ve ark., 2007; Dominguez ve ark., 2012 ).
2.2.11. GeliĢimleri
Mısırlıoğlu (2011)‟ na göre toprak solucanları kokon içerisinde görülen döllenme sonucunda zigot oluştururlar. Bu aşamadan sonra meydana gelen bölünmelerle blastula evresi başlar. Bu evrede ektoderm hücreleri üstte, endoderm hücreleri ise altta gelişir. İki büyük mesoblast hücresi ise ektoderm ve endoderm hücreleri arasında bulunur. Blastula ovalleşmeye başlarken endoderm hücreleri sütun şeklini alır. Gastrula evresinde ventral yüzey konkavlaşır, kenarları kıvrılır ve posterior olarak birleşirler. Bu kapanma ileri doğru gelişir ve endoderm ağız ile sonlanan bir tüp (bağırsak) şeklinde invagine olur. Anüs daha sonra gelişir. Bu arada iki mesoblast hücresi ektoderm ve bağırsak arasında çoğalarak bir seri kese ve kasları meydana getirirler. Gastrulasyondan sonra kokon içindeki albuminli madde embriyoyu beslemek için bağırsağa girer. Yumurtadan çıkma süresi ve olgunluğa erişim sıcaklığa ve çevre koşullarına göre değişir. Gelişme yavaş olur ve uygun sıcaklık eşiğine ulaşılmadan genç bireyler yumurtadan çıkmazlar. İlkbahar aylarında havaların ısınmasıyla birlikte genç bireyler aynı anda kokonlarını terk ederler.
Gelişimlerinde serbest larva evresi yoktur, gelişme başkalaşım olmaksızın gerçekleşir. Gelişim evreleri genç, önergin ve ergin olmak üzere 3 kısma ayrılabilir. Ergin bireyler tam oluşmuş bir klitelluma sahiptir. Önergin bireylerde eşeysel yapılar oluşmuş, fakat klitellum tam olarak gelişmemiştir. Genç bireyler ise hem eşeysel yapılardan hem de klitellumdan yoksundur. Sahip oldukları yüksek yenilenme yetenekleri sayesinde vücutlarının gerek ön gerekse arka kısmından ayrılan çok küçük parçalar bile tamamen yenilenebilir.
2.2.12. Toprakta YaĢam Katmanları
Şekil 2.3. Toprak solucanlarının yaşam katmanları (Anonim, 2012 )
Toprak solucanları, yaşadıkları toprak katmanı göz önüne alındığında üçe ayrılırlar. Epigeik türler yüzeye yakın bulunurlar, endogeik türler ve anesik türler ise sırasıyla daha derin katmanlarda kanallar açmak suretiyle yer değiştirirken, bir taraftan organik maddeleri kompostlaştırır diğer taraftan da toprağın havalanmasını sağlarlar (Bouche, 1977). Genellikle büyük türler anesik, küçük türler endogeik ve epigeiktir. Epigeik türler yaygın olarak sadece ormanlarda ve ağaçlık bölgelerde (düşen yaprakların habitat oluşturduğu yerler) bulunurlar. Anesik ve endogeik türler ise ormanlık bölgelerde de bulunmalarının yanında tarımsal alanlarda, çayır ve meralarda daha yaygındırlar. Anesik türlerin galerileri hemen hemen dikeydir ve 1 m. ya da daha derinlere inebilir. Solucanların galerileri birden çok girişe sahiptir ve kollara ayrılır. Bunun yanında bazen kokonların bırakıldığı ya da yüzeyden getirilen yaprakların depolandığı odalara sahiptirler. Endogeik türlerin galerileri ise daha çok yataydır (Mısırlıoğlu, 2011). Epigeik türlere, Perionyx excavatus Perionyx sansibaricus, Drawida willsi, Drawida
nepalensis, Eudrilus eugeniae, Eisenia fetida, Eisenia andrei; anesik türlere Lampito mauritii, Metaphire posthuma,Metaphire alexandri, Octochaetona serrata; endogeik
türlere ise Dichogaster bolaui, Polypheretima elongata,Pontoscolex corethrurus örnek verilebilir ( Ismaıl ve ark., 1997).
