Azot, tarım bitkilerinin gelişimini etkileyen en önemli kimyasal elementlerden biri olarak kabul edilmektedir. Bu madde fotosentez sürecini ve bitkilerdeki klorofil miktarını etkiler. Aynı zamanda nitrojen fiksasyonu önemli bir tarımsal süreçtir. Ancak azotun gübre şeklinde uygulanması tek çözüm olarak görülmemektedir. Azot sabitleyici bakterilerin kullanımı çok etkili bir seçenek olarak kabul edilir.
Bakteriler nelerdir
Bu terim, prokaryotların kategorisini temsil eden canlı doğa krallığının temsilcilerini ifade eder. Hücreleri çekirdek içermeyen organizmalardır. Ancak bu, bu tür organizmaların tamamen kalıtsal bilgilerden yoksun olduğu anlamına gelmez. DNA molekülleri hücre sitoplazmasında serbestçe bulunur. Ayrıca etrafı bir kabukla çevrilidir.
Bakteriler mikroskobik boyuttadır ve bu nedenle mikrobiyoloji onları inceler. Araştırmacılar prokaryotların tek hücreli olduklarını veya koloniler oluşturduklarını belirlediler. Oldukça ilkel bir yapıyla karakterize edilirler. Bakterilerde çekirdeğe ek olarak her türlü plastid, mitokondri ve lizozom da yoktur. Ancak her halükarda hücreleri çeşitli hayati süreçleri gerçekleştirme yeteneğine sahiptir. Oksijen kullanılmadan anaerobik solunum, aseksüel üreme ve uygunsuz koşullarda kist oluşumu ile karakterize edilirler.
Ana sınıflar
Sınıflandırma çeşitli özelliklere dayanmaktadır; bunlardan biri hücrelerin şeklidir. Koklar yuvarlak, vibriolar virgül, spirillalar spiral ve basiller çubuk şeklindedir.
Ayrıca bakterilerin sınıflandırılması hücresel yapının özellikleri dikkate alınarak yapılır. Gerçek çeşitler, hücrelerinin etrafında bir mukoza kapsülü oluşturabilir. Ayrıca flagellaları var. Siyanobakteriler fotosentez sürecine sahiptir ve liken olarak sınıflandırılır.
Birçok bakteriyel mikroorganizma çeşidi, karşılıklı yarar sağlayan bir birlikte yaşama olan simbiyoz eğilimi ile karakterize edilir. Azot fikse eden bakteriler baklagillerin köklerine yerleşerek nodüller oluşturur. Bu mikroorganizmalar, mahsullerin tam gelişimi için önemli olan atmosferik nitrojeni dönüştürür.
Yeme yöntemleri
Prokaryotlar her şekilde kendilerini besleyebilen organizmalardır. Örneğin, mor ve yeşil bakteriler, güneş enerjisinin kullanımı sayesinde ototrofik bir beslenme türüyle karakterize edilir. Plastidlerin varlığı nedeniyle farklı tonlarda farklılık gösterirler ancak her zaman klorofil içerirler.
Bakterilerde ve bitkilerde fotosentez sürecinin önemli ölçüde farklı olduğunu dikkate almak önemlidir. İlk durumda su zorunlu bir reaktif değildir. Hidrojen veya hidrojen sülfür bir elektron tedarikçisi olarak hareket edebilir. Dolayısıyla bu işlem sırasında oksijen açığa çıkmaz.
Önemli bir bakteriyel mikroorganizma kategorisi, heterotrofik bir beslenme türü ile karakterize edilir. Bu, hazır organik elementler kullandıkları anlamına gelir. Bakterileri gerekli maddelerle doyurmak için ölü organizmaların kalıntılarını kullanırlar. Aynı zamanda paslandırıcı mikroorganizmalar herhangi bir organik maddenin ayrışmasına yol açabilir. Bunlara saprotroflar da denir.
Bazı bitki bakterileri diğer organizmalarla simbiyoz yapma yeteneğine sahiptir. Böylece mantarlarla birlikte likenlerin bir parçasıdırlar. Aynı zamanda, nitrojeni sabitleyen nodül bakterileri, baklagillerin kök sistemi ile karşılıklı olarak faydalı bir şekilde bir arada yaşama yeteneğine sahiptir.
Kemotroflar kimlerdir
Besinlerin emilim türüne göre ayrılan önemli bir kategorinin kemotroflar olduğu düşünülmektedir. Bunlar bir tür ototrof olarak kabul edilen mikroorganizmalardır. Bu durumda bu bakteriler güneş enerjisi yerine çeşitli elementlerin kimyasal etkileşiminin enerjisini kullanırlar. Özellikle kemotroflar nitrojen sabitleyen bakterileri içerir. Bir takım inorganik bileşiklerin oksidasyonuna neden olurlar ve aynı zamanda kendilerine gerekli miktarda enerji sağlarlar.
Nitrojen sabitleyen bakterilerin habitatı
Genel olarak bakteriler her yerde bulunur. Aynı zamanda nitrojeni sabitleyen çeşitler toprakta veya daha doğrusu baklagillerin köklerinde yaşar.
Vücut yapısı
Nodül bakterilerinin fonksiyonları yapılarıyla ilgilidir. Bu tür mikroorganizmalar çıplak gözle görülebilir. Baklagillerin ve tahılların kök sistemine yerleşerek bitkilere nüfuz ederler. Bu durumda metabolik süreçlerin gözlendiği kalınlaşmalar oluşur.
Bitkilerin normal işleyişi için nitrojene ihtiyacı vardır. Doğa bu elementten yeterli miktarda içerir. Örneğin havada miktarı %78'e ulaşır. Ancak bitkiler bu maddeyi bu haliyle ememezler. Azot sabitleyen mikroorganizmalar atmosferdeki azotu emebilir. Daha sonra bu maddeyi mahsullerin kullanabileceği bir forma dönüştürürler.
Verim
Azot sabitleyen mikroorganizmaların işlevini daha iyi anlamak için Azospirillum adı verilen kemotrofik bir bakteri örneğini dikkate almakta fayda var. Bu organizma, buğday veya arpa gibi tahıl bitkilerinin kök sisteminde yaşar. Azot üreticileri arasında haklı olarak lider konumdadır. Bu organizma, 1 hektar ürün alanı başına bu maddeden 60 kilograma kadar salmaktadır.
Baklagillerdeki azot sabitleyici bakteriler arasında rhizobitum, sinorizobium ve diğerleri bulunur. Ayrıca oldukça verimlidirler. Bu tür bitkiler 1 hektar arazi başına 390 kilograma kadar nitrojen üretebilmektedir. Çok yıllık baklagillerde maksimum verimlilik ile karakterize edilen bakteriler oluşur. Bu parametre 1 hektar ekili alan başına 560 kilograma ulaşır.
Hayatın özellikleri
Yaşam süreçlerinin özelliklerine bağlı olarak nitrojeni sabitleyen tüm mikroorganizmalar iki kategoriye ayrılabilir. İlk grup nitrifikasyon olarak kabul edilir. Bu durumda metabolik süreçler bir kimyasal dönüşüm zincirinden oluşur. Bu durumda amonyum, nitrik asit tuzları olan nitritlere dönüştürülür. Buna karşılık nitritler nitratlara dönüşür. Bunlar aynı zamanda bu bileşiğin tuzlarıdır. Bu formda azot, mahsulün kökleri tarafından daha iyi emilir.
İkinci gruba denitrifikasyon maddeleri denir. Ters işlem yapıyorlar. Bu durumda toprakta bulunan nitratlar nitrojen gazına dönüşür. Sonuç olarak bu maddenin doğadaki dolaşımı gözlemlenir.
Yaşam süreçleri arasında üremeyi de vurgulamakta fayda var. Hücrelerin ikiye bölünmesiyle gerçekleştirilir. Bu, çok daha az sıklıkla tomurcuklanma yoluyla meydana gelir. Bakteriyel mikroorganizmalar cinsel yolla da üreyebilir. Genetik bilginin değiş tokuş edildiği bu yönteme konjugasyon adı verilir.
Kültürün kökleri çok sayıda değerli element salgıladığından üzerlerine çok sayıda bakteri yerleşir. Bitki kalıntılarını bitkiler tarafından emilebilecek maddelere dönüştürürler.Sonuç olarak etrafındaki toprak tabakası özel özelliklerle donatılmıştır. Buna rizosfer denir.
Bakteriler köke nasıl girer?
Bakteri hücrelerini kök dokusuna sokmak için çeşitli seçenekler vardır. Bu durum, örtücü dokuların zarar görmesi sonucu veya genç kök hücrelerin biriktiği bölgelerde meydana gelir. Kemotroflar ayrıca kök kıl bölgesindeki mahsullere de nüfuz edebilir. Bundan sonra enfekte olurlar.
Bakteri hücrelerinin aktif bölünmesi sonucunda nodüller oluşur. Bundan sonra bitki dokusuna nüfuz etmeye devam eden enfeksiyon iplikleri ortaya çıkar. Zamanla burada leghemoglobin adı verilen özel bir madde oluşur. Optimum aktivite aşamasında nodüller pembeye döner. Bu pigmentin varlığından kaynaklanmaktadır.
Ekonomideki önemi
İnsanlar uzun zamandır baklagilleri toprakla kazmanın bitki verimliliğini artıracağını tespit edebildiler. Ancak mesele çiftçilik süreci değil. Bu tür toprak, mahsullerin gelişimi için önemli olan nitrojene daha iyi doyurulur. Bu yüzden nitrojen sabitleyen bakteriler nitrat fabrikası denir.
Azot fikse eden bakteriler tarımda aktif olarak kullanılan önemli mikroorganizmalardır. Bunun nedeni havadaki nitrojeni alıp bitkilerin erişebileceği bir forma dönüştürme yetenekleridir.
