[acemi_caylak]

A.Kadir Halkman'ın Tarım Mikrobiyolojisi kitabından Rhizobium türleri ile ayrıntılı bilgi. Bir sonraki yazımda bunların basit laboratuvar koşullarında nasıl izole edildiklerini buradan aktaracağım.

Toprak farklı şekillerde azot bakımından zenginleşir. Bitki ve hayvan artıklarının (hasat sonu sap, saman vs. bitki kalıntılarının toprakta bırakılması, hayvan dışkısı, ölü hayvan leşleri) toprakta kalması, kimyasal azotlu gübre ilave edilmesi, çeşitli motorların çalışması, ozonisyon ve biyolojik azot fiksasyonu ile doğrudan ve dolaylı şekillerde bir yıl süre içinde dünya yüzeyinde 260 milyon tom azotun tespit edildiği (fikse edildiği) tahmin edilmektedir. Bu miktar içinde biyoojik azot tespiti 175 milyon ton ile %67 kadar pay alırken bunu 40 milyon ton ile (%15) kimyasal gübreler izlemektedir. Biyolojik olarak tespit edilen azotun %50 si ise (90 milyon ton) Rhizobium bakterisi ile baklagiller arasındaki simbiyotik yaşamdan kaynaklanmaktadır. Simbiyotik yaşam, iki canlının bir arada yaşamaları ve her ikisininde birbirlerinden yararlanmaları anlamına gelir.

Biyolojik yolla azot tespiti mikroorgaizmalar tarafından yapılır. Mikroorganizmaları serbest yaşayanlar ve simbiyotik yaşayanlar olmak üzere iki grupta toplamak mümkündür. Serbest yaşayan mikroorganizmalardan aerobik bakterilerden olan Azotobacter türleri (Azotobacter chrococcum, A.agilis, A.vinelandii,A.inginis vd) anaerobik bakterilerden Clostridium türleri (Clostridium pasterianum, C.butyricum, C.pestinivarum vd.), Fotosentetik ototrofik bakterilerden Rhodopseudomonas, Rhodospirillum türleri, kemotrofik bakterilerden Thiobacillus türleri, bazı mavi-yeşil algler sayılabilir. Bunların toprağa azot fikse güçleri zayıf olduğu gibi çevresel faktörlerde fiksasyonu önemli ölçüde etkilemektedir. Örneğin bu mikroorganizmalar arasında en çok azot tespit eden Azotobacter türlerinin 1 yılda hektar başına 20 kg azotu tespit edebilmesi için 1 ton organik maddeyi okside etmeleri gereklidir. Bir diğer yaklaşımla bunlar 100 kısım karbonhidrata karşılık 1-1,5 kısım azot tspit edebilmektedirler. Oysa baklagillerle simbiyotik olarak yaşayan Rhizobium bakterilerinin toprağa fikse ettikleri azot miktarı ortalama 200 kg/ha/yıl dır. Bu miktar; bitki iyi bir gelişme gösterirse, azot fikse etme gücü yüksek şuş ile simbiyotik yaşama girerse ve toprak azotlu gübre bakımından fakir ise 500 kg/ha/yıl değerine kadar çıkabilmektedir.

Toprakta yeterli azotlu gübre bulunuyorsa ya da toprak azot bakımından yeterli ise baklagil-Rhizobium simbiyozu meydana gelmez. Yani bitki toprakta hazır bulunan azotu almayı tercih eder.

Öt yandan bitkide bulunan azotun %60-90 kadarı kadarı hasat ile uzaklaştırılmaktadır. Fikse edilen azotun bir kısmı ise tarlada kalan bitki artıkları ile toprağa kazandırılmaktadır. Bununla beraber tarlada kalan baklagil kökleri, kendilerinden sonra ekilecek olan örneğin buğdaya yeterli miktarda azot sağlayamamaktadır. Ancak rotasyon bitkisi olarak ekilen baklagillerden, toprağa bırakılan gövde-yaprak kısımları kayda değer miktarda azotu toprağa kazandırmaktadır. Bunun yanında mera olarak kullanılan alanlarda eğer hayvanlar uzun süre otlatmada tutulursa, baklagil tarafından fikse edilen azot hayvan dışkıları ile toprağa geri dönmektedir. Bu durumda baklagillerin başka bitkilerin gereksinimi için değil, kendi gereksinimleri için toprağa azot fikse ettikleri, hasat sonrasında ise baklagil artıkları ile toprağa bir miktar azot kazandırıldığı anlaşılmaktadır.

Oysa baklagil bitkilerinin münavebede kullanılması halinde kendinden sonra gelen bitkilerini verimini artırdığı Roma İmparatorluğu zamanından beri bilinmektedir. Baklagillerin buradaki etkisi, toprağa kendinden sonra gelecek bitki için gerekli azotu kazandırmak değl, derine giden kökleri ile toprağın fiziksel yapısını iyileştirmektir.

Rhizobium Bakterileri

Rhizobium cinsi bakteriler Rhizobiaceae familyasına dahildirler. Bunlar genetik olarak farklı, fizyolojik olarak heterojen bir grubu oluştururlar.

Rhizobiumlar çubuk şeklinde, spor oluşturmayan, gram negatif, genel olarak aerobik metabolizmaya sahip olmakla beraber çok düşük oksijen varlığında da gelişebilen bakterilerdir. Optimum gelişme sıcaklıkları 25-30 °C, gelişme pH'ları 6-7 arasındadır. Bazı şuşlar gelişmeleri için vitaminlere ihtiyaç duyarlar.

Rhizobium cinsine giren bakterilerin sınıflandırılması henüz tamamlanmamıştır. Sınıflamada esas olan ayrım baklagil çeşitlerinde nodül oluşturma yeteneğidir. Bu şekilde yapılan ayrım "çapraz aşılama gruplarına göre" yapılan sınıflama şeklidir. Rhizobium bakterilernin çeşitli baklagillerle nodül oluşturmaları bir diğer deyişle bakteri çeşitlerini enfekte etme özellikleri spesifiktir. Buna göre;

Rhizobium leguminosarum :Bezelye, mercimek, fiğ
Rhizobium phaseoli: Fasulye
Rhizobium trifoli: Üçgül
Rhizobium meliloti: Yonca
Rhizobium lupini: Bakla
Rhizobium japonicum: Soya, börülce, yerfıstığı
Rhizobium Cicer: Nohut


baklagillerini enfekte ederek nodül oluştururlar.