Bitki Beslenmesinde Azotun Özel Durumu

Bitki beslenmesinde azot elementinin ayrı bir önemi vardır. Çünkü azot bitkilerin bü-yümesini ve kültür bitkilerinin verimliliğini çoğunlukla sınırlayan bir elementtir.

Azot ele-menti bitki yapısındaki proteinlerin, nükleik asitlerin ve diğer önemli organik moleküllerin temel bileşenlerinden biridir. Bitkiler, atmosferde gaz halinde bulunan azotu (N2) doğru-dan kullanamazlar. İhtiyaç duydukları azotu topraktaki amonyum (NH4) ve nitrat (NO3) bileşiklerinden doğrudan karşılarlar.

Baklagil familyasına ait bezelye, fasulye, üçgül, yer fıstığı, adi yonca gibi bitki türleri azot bağlayıcı bakterilerle simbiyotik ilişki kurarak azot ihtiyacını karşılar. Bu bitkilerin kökleri nodül olarak isimlendirilen yumrulara sahiptir. Nodüller, Rhizobium cinsine ait azot bağlayıcı bakterileri içeren bitki hücrelerinden oluşur. Baklagil grubu bir bitki türü ile azot bağlayıcı bir bakteri türü arasındaki simbiyotik ilişki her iki ortağın da yarar sağladığı mutualizm şeklindeki bir ilişkidir.
Biyolojik azot bağlanmasında atmosferik azotun (N2) azot bağlayıcı bakteriler tarafından tespit edilmesi nitrojenaz enzimi katalizörlüğünde gerçekleşir. Bu enzim ancak oksijensiz ortamda aktiftir. Oksijen varlığı bu enzimi geri dönüşümsüz olarak inaktive eder. Bu nedenle bitki, nodüllerin oksijen düzeyini nitrojenazın aktivitesini engellemeyecek ancak nodül hücrelerinin solunumuna yetecek düzeyde ayarlar.

Azot miktarının sınırlı olduğu topraklarda azotlu gübre uygulanması bitki verimini ar-tırır. Atmosferik azot gazından yüksek sıcaklık ve basınç altında amonyumlu veya nitratlı gübre üretilmesine endüstriyel azot fiksasyonu adı verilir. Bu yolla azotlu gübre üreti-minde çok fazla enerjiye gereksinim olduğu için maliyeti çok yüksektir. Simbiyotik mantarlar ile bitki köklerinin mutualist birliklerinden oluşan yapıya mikoriza (mantar kökleri) adı verilir. Başka bir ifadeyle "enfekte olmuş" kökler mikoriza oluşturur. Mikorizalar hifleri (iplikçikleri) ile ağ şeklinde yayılarak yüzey alanını artırırlar. Bu sayede, topraktaki su ve mineralleri bitki köklerinin ulaşabildiğinden çok daha geniş bir alanda emebilirler.

a) Ektomikoriza: Ektomikorizada dallanan hif kütlesi (miselyum) kök yüzeyini kap-layarak yoğun bir kılıf ya da "manto" oluşturur. Miselyumun bir kısmı kök korteks hücre-lerinin arasından girer ve hücre dışı alanlarda kök hücrelerine girmeden bir ağ oluşturur. Bu ağ, mantar ile bitki arasında besin maddesi alış verişini kolaylaştırır. Miselyum aynı zamanda mantodan uzaklaşarak yüzey alanını büyük ölçüde artıracak şekilde besinlerin tükendiği toprak bölgesine kadar yayılır. Yüzey alanını artırmış mantar hifleri topraktan su ve mineralleri alarak bitkiye aktarırlar. Ektomikoriza, "enfekte olmamış" köklerle karşılaştırıldığında genellikle daha kalın, daha kısa ve daha fazla dallanmıştır. Ektomikoriza özellikle çam, ladin, meşe, ceviz ve huş gibi odunsu bitkilerde yaygın olarak görülür.

b) Endomikoriza: Endomikoriza, ektomikorizanın aksine kökü dıştan kuşatan bir mantoya sahip değildir. Bunun yerine hif, daha az yoğun gelişerek hem kökün içinde hem de kökü çevreleyen toprağa doğru yönelir. Kökten toprağa uzanan dışsal hifler, kökten birkaç santimetre uzaklaşacak şekilde yayılır. Dışsal hif özellikle fosfor emilimini artırır, Aynı zamanda mantar hifleri, kök hücreleri arasındaki boşluklarda gelişir ve kök hücre çeperlerini sindirerek içeriye doğru uzanır. Ancak bu hifler hücre zarını parçalayıp, hücrenin sitoplazmasına girmezler.
Endomikoriza hifleri, kök hücresinin çeperi ve zarı arasındaki boşluklarda arbüsküller adı verilen çok fazla dallanmış bir yapı ve veziküller adı verilen oval yapılar oluştururlar. Arbüsküller geliştikçe hücre zarı da içe doğru girinti yaparak genişler. Hücre zarının parçalanmadan içe doğru girinti yapması tıpkı bir parmağın, hafifçe bir balonun içine sokulmasına benzer. Sonuçta, kök hücrelerinin plazma zarı arbüskülleri çevreledikçe, hızlı ve etkin madde değişimi için geniş yüzey alanı oluşturmuş olur. Böylece mineraller mantar hiflerinden kök hücrelerine, organik besinler ise kök hücrelerinden hiflere doğru hızla ve daha etkin bir şekilde hareket eder.
Endomikoriza oluşturan mantarlar, bitki türlerinin %90'ından daha fazlasında bulu-nur. Elma, şeftali gibi ağaçlar ile domates, çimen ve baklagiller gibi otsu bitkiler örnek olarak verilebilir.

#bitki #beslenmesinde #azotun #özel #durumu