Çeltik dünya nüfusunun üçte birinden fazlasının temel besin kaynağı olan, tarihsel ve ekonomik önemi yadsınamaz bir besi bitkisidir. Ancak bu değerli bitki, Pyricularia oryzae Cav. adlı fungal patojen tarafından neden olunan yanıklık hastalığı ile ciddi tehdit altındadır. Çeltik yanıklığı, kurt boğazı, sam vurması, pas ve bruson gibi çeşitli adlarla da anılan bu hastalık, çeltiğin en çok zarara neden olan fungal hastalığıdır. Epidemi yıllarında bazı tarlalarda zarar oranı yüzde yüze kadar ulaşabilmekte, bu nedenle hastalıkla mücadele tarım yönetiminin kritik bir bileşenidir. Hastalığın yaygınlığı, hızlı yayılması ve kontrol güçlüğü nedeniyle, entegre mücadele stratejilerinin geliştirilmesi zorunlu hale gelmiştir.
HASTALĞIN TANIMI VE ETMENİ
Pyricularia oryzae Cav., çeltik yanıklığı hastalığının etmeni olan bir ascomycete fungusudur. Etmenin konidiosporları armut şeklinde karakteristik morfolojiye sahiptir ve genellikle 1 ile 3 bölmelidir. Yeni oluşan konidiosporlar başlangıçta renksiz görünürken, yaşlandıkça koyu zeytin rengine dönüşürler. Bu renk değişimi, fungal spor gelişiminin doğal bir parçasıdır ve patogenin tanısında önemli bir belirteçtir.
HASTALĞIN YAŞAYIŞI VE EPIDEMIYOLOJISI
Kış Geçirişi ve Primer Enfeksiyon
Pyricularia oryzae fungusunun kalıcılığı, birden çok kaynağa bağlıdır. Hastalık etmeni, kış mevsimini misel formunda çeltik tohumlarında, hasat sonrasında tarlada kalan bitki artıklarında veya darıcan (Echinochloa crus-galli Roem et Schult) gibi çeşitli yabani buğdaygillerde geçirir. Bahar gelişimi sırasında, bu inokülatif kaynaklar konidiosporları meydana getirir ve rüzgar ya da sulama suyu aracılığıyla sağlam bitkilere ulaşarak sekonder enfeksiyonlara neden olur.
Çevre Koşullarının Hastalık Gelişimine Etkisi
Çeltik yanıklığının gelişmesi, etmenin varlığı kadar çevre koşullarına da bağlıdır. Hastalığın ortaya çıkması için optimum sıcaklık 25-28°C arasında olmakla birlikte, 20°C'nin altındaki düşük gece sıcaklıkları da hastalık gelişimini önemli ölçüde etkiler. Orantılı nemin yüzde 85 ile 100 arasında olması, hastalık oluşumunu teşvik eder. Ülkemizde özellikle temmuz ve ağustos aylarında düşen yağışlar, hastalık gelişimini hızlandırmaktadır. Günlük çiğ veya sis sonucu oluşan rutubet ortamının, yaprak üzerinde günün geç saatlerine kadar devam etmesi hastalık oluşumunu artırır. Ayrıca, yüksek dozda azotlu gübre uygulaması, fosfor eksikliğine sebep olan dengesiz gübreleme, azotun zamansız uygulanması, sık veya geç ekim, su seviyesinin derin tutulması, serin sulama suyu ve mahsulün susuz bırakılması gibi kültürel faktörler de hastalık gelişimini teşvik eder.
HASTALĞIN BELİRTİLERİ
Pyricularia oryzae enfeksiyonunun belirtileri bitkinin farklı kısımlarında değişken özellikler gösterir.
Yaprak Belirtileri
Hastalık belirtileri genellikle temmuz ayından itibaren yapraklarda görülmeye başlar. Karakteristik yaprak lekeleri iğ veya baklava dilimi şekilde olup, iki ucu sivri, ortası gri-bej veya saman sarısı renkte ve etrafı kahverengi bir hale ile çevrilidir. Bu lekelerin şekli, sayısı ve büyüklüğü; çeltik çeşidinin duyarlılığına, etmen ırkının hastalandırma yeteneğine ve çevre koşullarının uygunluğuna bağlı olarak değişir. Hastalık ilerledikçe başlangıçta küçük ve ayrı ayrı olan lekeler büyüyüp birleşerek, yaprağın tamamen kurumasına neden olabilir.
Yakacık ve Kın Belirtileri
Enfekteli yakacık, iplikle sıkılmış gibi bir görünüm alır ve içindeki leke yaprak kınına doğru uzanabilir. Kın üzerindeki lekeler yaprak ayasındakinden farklıdır; belirli bir şekilleri yoktur ve uzunlamasına gelişirler.
Sap ve Boğum Belirtileri
Sap üzerinde yağ lekesini andıran belirtiler oluşur ve bu lekelerin üzerinde petrol yeşili renkte küf gelişir. Bitki üst kısmından çekilirse boğumdan kopar. İleri dönemlerde, birinci ve ikinci boğumlarda doku yumuşaması, ardından kahverengileşme ve siyahlaşma şeklinde "boğum enfeksiyonları" meydana gelir.
Salkım ve Tane Belirtileri
Salkım oluşumundan sonra, salkımın hemen altındaki boğumda görülen yanıklık enfeksiyonuna "salkım boğum yanıklığı" denir. Bu durumda salkım normal yeşil renk yerine mavi-yeşil renk alır. Boyun enfeksiyonunun oluş zamanına bağlı olarak, ya kavuzlar içinde tane hiç oluşmaz ve boş kavuzlar meydana gelir ya da ince, cılız, çimlenme yeteneği ve pazar değeri olmayan tebeşir gibi beyaz daneler oluşur.
EKONOMİK ÖNEMİ VE YAYILIŞI
Çeltik yanıklığı, çeltiğin en çok zarara neden olan hastalığıdır. Epidemi yıllarında zarar oranı bazı tarlalarda yüzde yüze ulaşabilir. Hastalık, çeltik üretimi yapılan tüm ülke ve bölgelere yayılmış durumdadır. Hastalığın ekonomik etkisi sadece verimi azaltmakla kalmaz; kaliteli tohum üretimini de olumsuz yönde etkiler, bu nedenle uluslararası ticaretin kısıtlanmasına neden olabilir.
KONUKÇULARI
Pyricularia oryzae'nin esas konukçusu çeltik olmakla birlikte, ülkemizde darıcan (Echinochloa crus-galli Roem et Schult), adi kamış (Phragmites comminis Thrin.), topalak (Cyperus fuscus) ve sivri dikenli saz (Sciprus mucronatus L.) üzerinde de hastalık saptanmıştır. Bu alternatif konukçuların varlığı, hastalığın kontrol edilmesini daha karmaşık hale getirmektedir.
MÜCADELESİ
Çeltik yanıklığı ile etkili mücadele, tek bir yönteme değil, entegre bir stratejiye gereksinim duyar. Günümüzde kullanılan mücadele yöntemleri, kültürel, kimyasal, biyolojik ve dijital yöntemleri bir arada sunan çok boyutlu yaklaşımlar içermektedir.
KÜLTÜREL ÖNLEMLER
Kültürel önlemler, hastalıkla mücadelenin temelini oluşturur ve uzun vadeli kontrol için kritik öneme sahiptir.
Sertifikalı Tohumluk Kullanımı: Hastalıktan ari sertifikalı tohumluk kullanımı, primer enfeksiyonların engellenmesinde en etkili yöntemdir. Hastalıklı tohumlardan kaynaklanan enfeksiyonlar, tarla içinde hızlı yayılım gösterebileceği için, tohumun sağlıklı olması esastır.
Toleranslı veya Dayanıklı Çeşit Seçimi: Hastalığa toleranslı veya dayanıklı çeşitlerin ekilmesi, biyotik stres altında verimi korumanın en sürdürülebilir yoludur.
Bitki Artıklarının Yok Edilmesi: Hasat sonrası tarladaki hastalıklı bitki artıkları mutlaka yok edilmelidir. Bu, sonraki sezonun inokülatif kaynağını elimine eder.
Gübreleme Yönetimi: Azotlu gübre zamanında uygulanmalı, analiz sonuçlarına göre dengeli gübreleme yapılmalı ve aşırı azotlu gübre kullanımından kaçınılmalıdır. Yüksek azot, bitki dokularını daha sukulen hale getirerek mantarın penetrasyonunu kolaylaştırır.
Su Yönetimi: Tarlada su seviyesi derin tutulmamalıdır. Gereksiz yere su kesimi yapılarak, mahsul susuzluk stresine sokulmamalıdır. Sulama suyunun soğuk olmamasına özen gösterilmelidir, çünkü serin su, yaprak yüzeyinde rutubet süresini uzatır.
Ekim Zamanı ve Sıklığı: Ekim zamanında yapılmalı ve sık ekim yapılmamalıdır. Uygun ekim zamanı ve bitki sıklığı, bitki arasında hava sirkülasyonunu iyileştirerek hastalık gelişimini sınırlar.
KİMYASAL MÜCADELE
Çeltik yanıklığına karşı kimyasal mücadele, tohum ve yeşil aksam ilaçlaması şeklinde yapılır. Kimyasal mücadelenin başarısı, doğru zamanlamaya, uygun ilaçların seçimine ve uygulama tekniğine bağlıdır.
İlaçlama Zamanı
Tohum İlaçlaması: Tohum ilaçlaması mutlaka koruyucu olarak yapılmalıdır. Bu, tohum kaynaklı enfeksiyonları önlemek için zorunludur.
Yeşil Aksam İlaçlaması: Hastalık belirtileri bölgede görülür görülmez veya hava koşulları hastalık gelişmesine uygun şekilde ilerliyorsa, hemen ilaçlama başlatılmalıdır. Gerekirse ilacın etki süresine ve hava koşullarına bağlı olarak, ikinci veya üçüncü ilaçlama uygulanmalıdır.
İlaçlama Makineleri ve Teknikleri
Tohum İlaçlaması: Tohum miktarına göre belirlenen küçük su tankları veya tohum ıslatma havuzları kullanılır. Uygulanan ilacın tavsiye edilen dozları ile hazırlanan ilaçlı suda 24 saat bekletilen tohumlar, sudan çıkarıldıktan ve suyu sızdırıldıktan sonra ekilir. Elle ekim yapılacaksa, ilaçlı sudan çıkarılan tohumlar ön çimlendirme işleminden sonra, elle su içerisine saçılır.
Yeşil Aksam İlaçlaması: Küçük alanlar için sırt pülverizatörü (mekanik, otomatik, motorlu) veya sırt atomizörü, büyük alanlar için ise iş genişliği fazla olan hidrolik tarla pülverizatörleri kullanılır. İlacın tavsiye edilen dozuna göre hazırlanan ilaçlı su, yaprak ve sapların yüzeyi ilaçlı su ile ıslanacak şekilde kaplama olarak tarlaya uygulanır.
Mücadele Başarısının Değerlendirilmesi
Çeltik yanıklığının görüldüğü bölgede kimyasal mücadele yapılan tarlada, hastalık ortaya çıkmadıysa veya ilk enfeksiyon görülmesine rağmen tarlada hastalık yayılmadıysa, mücadele başarılı kabul edilir.
BİYOLOJİK MÜCADELE
Biyolojik mücadele, kimyasal fungisitlerin kullanımını azaltmak ve çevre dostu bir yaklaşım sağlamak için ortaya konmuş yeni bir stratejik alandır. Birçok antagonist organizma, Pyricularia oryzae'nin gelişimini doğrudan veya dolaylı yollardan baskılamaktadır.
ANTAGONIST BAKTERİLER
Bacillus Türleri
Bacillus subtilis, B. amyloliquefaciens, B. velezensis ve B. pumilus gibi türler, dünya genelinde çeltik yanıklığına karşı en çok kullanılan biyokontrol ajanlarıdır.
Etki Mekanizmaları:
- Fungusu baskılayan antibiyotikler (iturin, surfaktin, fengisin) üretir
- Yaprak yüzeyinde kolonize olup patojene karşı rekabet oluşturur
- Bitkide sistemik direnç (ISR) aktive eder
Uygulama Şekilleri:
- Tohum kaplama (tohum + bakteri preparatı)
- Fide döneminde kök bölgesine uygulama
- Vejetatif dönemde yaprak üzerine püskürtme
Avantajlar:
- Tohum kaynaklı enfeksiyonları önemli ölçüde azaltır
- Kimyasal fungisit kullanımını azaltabilir
- Pirinç ve çevre için toksik değildir
Pseudomonas fluorescens
Pseudomonas fluorescens, farklı bir mekanizma ile patojen kontrol sağlar.
Etki Mekanizmaları:
- Salgıladığı sideroforlar ile demir rekabeti yaratarak Pyricularia'nın büyümesini baskılar
- Bitkide savunma genlerini aktive eder (sistemik direnç)
Uygulamalar:
- Tohum kaplama
- Fide kök bölgesine daldırma
- Damla sulama veya tarla suyu ile uygulanabilir
Etkililik: Birçok Asya ülkesinde yüzde 35 ile 60 oranında hastalık baskılaması sağlanmıştır.
ANTAGONIST FUNGUSLAR
Trichoderma Türleri
Trichoderma harzianum, T. viride ve T. asperellum, çeltik yanıklığını baskılayan en güçlü mantarı biyokontrol ajanlarıdır.
Etki Mekanizmaları:
- Pyricularia'nın hiflerine doğrudan saldırır (miykoparazitizm)
- Bitki köklerinde kolonize olarak kök gelişimini artırır
- Uçucu bileşikler ile patojeni inhibe eder
Uygulama Yöntemleri:
- Tohum kaplama
- Fide kök bölgesine karıştırma
- Tarlada yüzeye veya sulama suyuna verilmesi
Başarı Oranları: Denemelerde yüzde 40 ile 70 arasında değişen baskılayıcı etki bildirilmiştir.
MİKROBİYAL UÇUCU ORGANİK BİLEŞİKLER (mVOCs)
Bazı bakteriler, özellikle Bacillus ve Streptomyces türleri, Pyricularia spor çimlenmesini engelleyen uçucu bileşikler üretir. Bu yöntem henüz ticari olarak yaygınlaşmamış olmakla birlikte, özellikle serin sulama suyu ile yayılan enfeksiyonları engellemede gelecekte önemli potansiyel taşımaktadır.
ENDOFİT MİKROORGANİZMALAR
Çeltik kök ve yaprak dokularında doğal olarak yaşayan bazı endofitik mikroorganizmalar (Piriformospora indica, Serendipita, bazı endofitik Bacillus türleri) Pyricularia enfeksiyonunu azaltmaktadır.
Avantajları:
- Bitki içinde yaşadıkları için yağmur veya sulama ile kolayca uzaklaşmazlar
- Bitkinin stres toleransını artırırlar
Sınırlamalar: Henüz ticari uygulaması sınırlıdır.
BİYOLOJİK + KÜLTÜREL ENTEGRASYON
Biyolojik kontrol tek başına çoğu zaman yeterli değildir, özellikle epidemilerin güçlü olduğu yıllarda. Bu nedenle entegre hastalık yönetimi (IPM) stratejileri önerilir.
Birlikte Etkili Kombinasyonlar:
- Tohum kaplama: Bacillus + Trichoderma
- Dengeli azot kullanımı
- Tarlada suyun derin tutulmaması
- Hastalığa toleranslı çeşit
- İlk belirtilerde düşük doz kimyasal ile destek (gerektiğinde)
Bu kombinasyonla bazı ülkelerde kimyasal kullanımının yüzde 40 ile 60 azaltıldığı bildirilmektedir.
DİJİTAL VE YAZILIMSAL MÜCADELE STRATEJİLERİ
Yazılımsal mücadele, doğrudan hastalığı öldüren bir yöntem değildir. Bunun yerine erken uyarı, hastalık tahmini, risk modellemesi, doğru ilaçlama zamanının belirlenmesi, uzaktan algılama ile otomatik teşhis ve karar destek sistemleri oluşturma gibi süreçlerle kimyasal ve kültürel mücadelenin etkinliğini artıran dijital yönetim sistemleridir.
HASTALIK TAHMİN MODELLERİ
Çeltik Yanıklığı Risk Endeksi (Rice Blast Forecasting Index)
Pyricularia oryzae gelişimi sıcaklık, nem, yaprak ıslaklık süresi, yağış, gece-gündüz sıcaklık farkı gibi çevresel faktörlerle doğrudan ilişkilidir. Bu nedenle birçok ülkede dataya dayalı tahmin modelleri geliştirilmiştir.
Temel Girdiler:
- 24 saatlik yaprak ıslaklık süresi
- Sıcaklık (20-28°C en kritik dönem)
- Orantılı nem (yüzde 85+)
- Gece sıcaklık düşüşü
- Azotlu gübreleme miktarı (yüksek risk katsayısı)
- Bitki fenolojisi (kardeşlenme sonrası risk artar)
Uyarı Sistemleri: Bu modeller belirli eşikler aşıldığında "Risk orta", "Risk yüksek" veya "Acil ilaçlama önerisi" gibi uyarılar verir.
Uluslararası Kullanım: Japonya, Kore, Çin ve Hindistan bu modelleri resmen kullanmaktadır.
YAPAY ZEKÂ DESTEKLI GÖRÜNTÜ TANIMA
Son yıllarda çeltik hastalıklarında en hızlı gelişen alan budur. Birçok üniversite ve start-up tarafından geliştirilmiştir.
Yapay Zekâ Modelleri ve Teknolojileri
Kullanılan Mimari:
- CNN (Convolutional Neural Network)
- ResNet, YOLOv8, EfficientNet
- Vision Transformers (ViT)
Görevleri:
- Yaprak üzerindeki leke görüntülerini tanıma
- Yanıklığı diğer hastalıklardan ayırma
- Şiddet derecesini yüzdesel olarak hesaplama
- Tarla genelinde enfeksiyon yoğunluk haritası çıkarma
Kullanım Alanları:
- Telefona çekilen fotoğraf ile mobil uygulamada otomatik teşhis
- Dron kameraları ile tarla taraması
- Sabit kamera sistemleri (IoT tarım istasyonları)
Başarı Oranı: Yüzde 90 ile 98 arasında değişmektedir.
DRON VE UYDU TABANLI UZAKTAN ALGILAMA
NDVI, SAVI, GNDVI, Red-edge gibi spektral indeksler yardımıyla çeltik yanıklığı erken dönemde tespit edilebilir.
Dron Tabanlı Yazılım Uygulaması:
- Multispektral kameralar ile tarla taranır
- Yazılım NDVI düşüşlerini ve yaprak rengi anomalilerini belirler
- Erken enfekte bölgeleri harita üzerinde işaretler
- Sadece riskli bölgelere ilaçlama önerir (hassas püskürtme)
Avantajları:
- İlaçlamayı yüzde 30 ile 50 azaltabilir
- İşçilik maliyetini düşürür
- Enfeksiyonu yumru hale dönüşmeden durdurur
IoT TABANLI ERKEN UYARI SİSTEMLERİ
Tarlaya kurulan sensörler tarafından hava sıcaklığı, nem, çiğ noktası, yaprak ıslaklık süresi, toprak nemi, rüzgar hızı ve sulama suyu sıcaklığı gibi veriler anlık olarak toplanır.
Yazılım Fonksiyonları:
- Toplanan verileri Pyricularia için gelişim modelleriyle eşleştirir
- Risk belirli bir eşiği aşınca telefona bildirim gönderir
Örnek Bildirim: "Çeltik yanıklığı yüksek risk: 27°C + yüzde 92 orantılı nem + 9 saat yaprak ıslaklığı tespit edildi. 24 saat içinde ilaçlama önerilir."
TARIMSAL KARAR DESTEK SİSTEMLERİ (DSS)
Birçok ülkede resmi olarak kullanılan yazılımsal sistemler vardır.
DSS Fonksiyonları:
- En uygun ilaçlama zamanı
- En uygun fungisit seçimi
- Azot kullanım optimizasyonu
- Su yönetimi önerileri
- Verim tahmini + hastalık riski entegrasyonu
Uluslararası Sonuçlar: Avrupa'daki bazı sistemlerde fungisit kullanımının yüzde 40 azaldığı rapor edilmiştir.
GENOMİK VE BİYOİNFORMATİK TABANLI YAZILIMSAL MÜCADELE
Bu alan araştırma düzeyindedir.
Kullanım Alanları:
- Pyricularia oryzae ırkların tespiti
- Irklar arasındaki genetik farklılıkların hızlı analizi
- Dayanıklılık genleri (Pi genleri) ile uyumluluk analizi
- Çeşit geliştirme süreçlerinde "in silico" direnç tahmini
Bu yöntemler doğrudan tarlada değil, ıslah ve araştırma laboratuvarlarında kullanılır.
FİZİKSEL VE MEKANİK YÖNTEMLER
Hava Sirkülasyonunun Artırılması
Tarlada hava sirkülasyonunu artırma; bitki sıklığının azaltılması ve tarlanın rüzgar geçişine açık bırakılması, yaprak yüzeyinde nemin uzun süre kalmasını önleyerek mantarın gelişimini sınırlandırabilir.
Toprak İşleme ve Malç Kullanımı
Hasat sonrası kalan bitki artıkları yüzeyden uzaklaştırmak veya derin sürüm yapmak, fungusun kışlayacağı yüzeydeki materyali azaltır. Böylece inokülatif kaynaklar elimine edilir.
Sulama Yönetimi
Suyun sürekli sahanın üzerinde kalmasını önlemek, özellikle serin sulama suyunun doğrudan temas ettiği yaprakları azaltmak önemlidir. Bu fiziksel yöntem, hastalık oluşumu için gerekli olan rutubet koşullarını kontrol eder.
DİRENÇLİ VE TOLERANT ÇEŞİTLERİN KULLANIMI
Bazı çeltik çeşitleri Pyricularia'ya karşı daha dayanıklıdır. Bu genetik dayanıklılık, özellikle kimyasal ve biyolojik mücadelenin etkinliğini artırır.
Genetik Kombinasyonlar: Dayanıklı çeşitlerin farklı dayanıklılık genlerini taşıyan melezleri, uzun vadeli hastalık baskısında daha etkilidir.
DOĞAL VE ALTERNATİF KONTROL YÖNTEMLERI
Bitki Özlü Doğal Fungisitler
Neem yağı, çay ağacı yağı ve bazı bitkisel ekstreler, laboratuvar koşullarında Pyricularia baskılayıcı etki göstermiştir. Bu yöntemler, çevre dostu bir yaklaşım sağlarken aynı zamanda kimyasal fungisitlerin kullanımını azaltabilir.
Kimyasal Yöntemler
Sodyum bikarbonat ve kalsiyum tuzları, yaprak yüzeyinde pH değiştirerek mantarın gelişimini sınırlandırabilir. Bu yöntem, geleneksel fungisitlerin bir alternatifi olarak görülebilir.
ERKEN UYARI VE TAHMİN SİSTEMLERİNİN ENTEGRASYONU
Sadece yazılımsal uyarılar değil, yerinde sensör, dron ve görüntü tanıma kombinasyonu ile riskli bölgeler izlenip hedefli müdahale yapılabilir.
Veriye Dayalı Karar Destek Sistemleri (DSS) ile Yapılan Entegrasyonlar:
- Azot uygulama optimizasyonu
- Su yönetimi
- Hedefli kimyasal uygulama
Bu entegre yaklaşım, hastalık yönetiminde daha etkin ve ekonomik sonuçlar sağlamaktadır.
