Simbiyotik Azot Fiksasyonunu Etkileyen Faktörler Nelerdir?

Toprak ve Çevresel Faktörlerin Azot Fiksasyonuna Etkisi

Toprak Asitliği (pH):

Toprak pH'sı simbiyotik azot fiksasyonunun etkileyen en önemli faktörlerden birisidir. Genelde Rhizobium bakterileri pH 5.5-7.0 arasında en yüksek düzeyde etkinlik gösterirler. pH 4'ün altında ve pH 9-10'un üzerinde etkinlikleri büyük ölçüde sınırlanır (Kaçar, 1984). Farklı pH'ya sahip topraklarda çeşitli Rhizobium suşları ile aşılamanın azot fiksasyonu, bitki verimi ve azot içeriğine etkisi üzerine yapılan çalışmalarda, bakteri suşlarının değişik pH'lardan etkilenme derecelerinin de farklı olduğu ortaya çıkmıştır.

Asit topraklarda pH'nın baklagil bitkileri üzerine olan zararı direk veya indirekt olabilir. İndirekt etkisinde Mn,Fe, Al gibi mikro elementlerin fazla miktarda oluşu veya P, Mo veya CO2'nin azalması azot tespitini etkilemeksizin normal bitki büyümesini etkiler. Yapılan bir çalışmada, bezelye bitkisinin optimal azot tespiti pH=6 civarında yaptığını, kullanılan 3 değişik üçgül türünden kırmızı üçgülün pH isteği en yüksek (6.5) olduğu ve çayı üçgülünde optimal verimin biraz daha düşük pH'da elde edildiği belirlenmiştir. Fakat çayır üçgülünde pH 5.5'de gayet iyi gelişme gösterdiği hatta pH 5'de bile azot tespit edildiği ve orta derecede verim almak mümkün olduğu belirlenmiştir.

Toprak Tuzluluğu

Sulama suyuna katılan değişik tuz konsantrasyonlarının yoncada toplam kuru ağırlık, nodül ağırlığı ve nodül aktivitesi üzerine etkilerinin araştırıldığı çalışmada besi ortamına ilave edilen tuz miktarı arttıkça ortamdaki Rhizobial yoğunluğun düştüğü, bakteri etkinliğinin ve buna bağlı olarak da kuru madde oluşumu, nodül ağırlığı ve aktivitesinin de azaldığı görülmüştür.

Sıcaklık

Rhizobiumlar düşük sıcaklık derecelerine yüksek sıcaklıktan daha fazla tolerans göstermektedirler. Rhizobiumların optimum büyüme sıcaklığı 28-30 ^oC'dir. Yüksek sıcaklığın etkisi Rhizobium türüne göre değişir. Rhizobium meliloti maksimum gelişmeyi 36.5-42.5 ^oC, Rhizobium leguminosarum ve Rhizobium trifolii'de 31-38 ^oC'de gösterir. Sıcaklığın 0'dan düşük ve 50 ^oC'den yüksek olması Rhizobiumların etkinliklerini olumsuz yönde etkiler.

Işıklanma ve Bitkinin CH Kapsamı:

Nodüllerde yaşayan bakteriler fikse ettiği N miktarının baklagil bitkilerinin karbonhidrat kapsamları ile yakından ilgisi vardır. Baklagil bitkilerinin karbonhidrat kapsam yüksek, toprağın azot kapsamı düşük olduğu zaman simbiyotik olarak yaşayan bakteriler fazla miktarda N fikse etmektedir. Gelişme için ortam sıcaklığının optimumda bulunduğu ve günlük ışıklanma süresinin uzun olduğu bölgelerde yetiştirilen baklagil bitkilerinin karbonhidrat kapsamları genellikle yüksektir. Günlük ışıklanma süresi uzadıkça bitkiler fotosentezle karbonhidrat yapımı için daha uzun bir zamana sahip olduklarından fazla miktarda N fikse ederler ve bu azotun bir bölümü nodozitelerden toprağa geçer.

Nem:

Rhizobium bakterilerin canlılıklarını sürdürebilmeleri ve üreme yetenekleri üzerine etki eden önemli bir faktör de toprak nemidir. Tarla toprağının su altında kalması veya solma noktasına yakın çok az miktarda nem içermesi Rhizobiumların büyük ölçüde yok olmalarına neden olmaktadır. Yapılan bir araştırmada en fazla ürün ve maksimum azot tespiti, toprak neminin toprağın toplam su tutma kapasitesinin %84'ünde elde edilmektedir.

Havalanma:

Aerob bakteriler olmaları nedeniyle Rhizobiumların canlılıklarını sürdürmeleri ve üremeleri üzerine havalanmanın etkisi oldukça önemlidir. Bunun yanında oksijen olmadığı takdirde leghemoglobin oluşmamaktadır. Toprakta genellikle oksijen %20'nin altındadır, bu ise nodül oluşum ve fonksiyonu için optimumun altındaki değerdir. Yapılan çalışmalar baklagillerin ince tekstürlü topraklarda, iri tekstürlü topraklara nazaran daha zayıf bir gelişme gösterdiğini ve nodozitelerin leghemoglobin kapsamlarının daha az olduğunu göstermiştir. Bu durum toprağın havalanmasının baklagil gelişmesi ve fiksasyon üzerindeki etkisini açıkça ortaya koymaktadır.