Uluslararası bir araştırma ekibi, tarımsal verimliliği artıracak ve aşırı gübre kullanımının önüne geçecek çığır açıcı bir analitik yöntem geliştirdi. Umman Sultan Kabus Üniversitesi’nin de (SQU) yer aldığı bilimsel çalışma, topraktaki biyolojik olarak aktif fosfor formlarını çok daha basit, hızlı ve düşük maliyetle ölçmeyi başardı. Yeni teknik, bitki beslenmesinde mikroorganizmaların rolünü netleştirerek sürdürülebilir tarım uygulamalarına kapı aralıyor.
Dünya genelinde sınırlı doğal rezervlere sahip olan fosfor, bitki gelişimi ve küresel gıda güvenliği açısından stratejik bir element olarak kabul ediliyor. Fosforun aşırı veya zamansız kullanımı, hem ekonomik israfa yol açıyor hem de yer altı suları ve su havzalarına karışarak zararlı alg patlamalarına ve ekolojik dengenin bozulmasına neden oluyor.
DNA fosforu toprağın gizli rezervi
Sultan Kabus Üniversitesi Tarım ve Deniz Bilimleri Fakültesi Öğretim Üyesi ve araştırmanın başyazarı Dr. Daniel Menezes-Blackburn, çalışmanın tarımsal ekosistem için önemine değindi. Topraktaki fosforun yalnızca toplam miktarını değil, hangi kimyasal ve biyolojik formlarda bulunduğunu bilmenin kritik olduğunu belirten Blackburn, mikroorganizmaların yaşam döngüsüyle doğrudan ilişkili olan DNA fosforuna dikkat çekti.
Topraktaki toplam organik fosforun küçük bir bölümünü oluştursa da DNA fosforunun mikrobiyal kütle, organik madde miktarı ve toprak asitliği (pH) ile doğrudan bağlantılı olduğunu vurgulayan Blackburn şu değerlendirmelerde bulundu:
“Topraktaki mikroorganizmalar sürekli çoğalır, ölür ve besin maddelerini dönüştürür. Hücrelerin parçalanmasıyla açığa çıkan DNA, toprak için canlı ve son derece aktif bir fosfor havuzudur. Enzimatik ayrışmayla serbest kalan bu fosfatlar yeniden bitkilerin ve mikroorganizmaların kullanımına sunulur. Geliştirdiğimiz yöntem, bu döngüyü hassas biçimde takip etmemizi sağlıyor.”
32 farklı toprak türünde başarıyla test edildi
Araştırmacılar, mevcut analiz protokollerini geliştirerek İngiltere genelinden toplanan 32 farklı toprak örneği üzerinde kapsamlı testler gerçekleştirdi. Yeni analiz süreci, topraktaki mikroorganizmalardan DNA’nın fiziksel ve kimyasal işlemlerle ayrıştırılması, ardından ultrafiltrasyon yöntemiyle büyük DNA moleküllerinin diğer küçük fosforlu bileşiklerden süzülmesi esasına dayanıyor. Elde edilen saf DNA numunesi işlenerek serbest kalan fosfor “ortofosfat” formunda kolorimetrik (renk ölçüm) yöntemle tespit ediliyor.
Nükleer manyetik rezonansa ekonomik alternatif
Bugüne kadar toprak kimyasını analiz etmek için kullanılan Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) gibi ileri teknolojiler, yüksek maliyetli ve uzmanlaşmış laboratuvar altyapısı gerektiriyordu.
Yeni yöntemin pahalı ekipmanlara ihtiyaç duymadan standart laboratuvar koşullarında kolaylıkla uygulanabildiğini belirten araştırma ekibi, metodun aynı anda çok sayıda numunenin analiz edilmesine olanak sağladığını aktardı. Bu yenilikçi adım, özellikle tarımsal kaynakların kısıtlı olduğu bölgelerde çiftçilerin doğru gübreleme programları oluşturmasına ve çevre kirliliğini en aza indirmesine katkı sağlayacak.
