Rizosfer (kök-toprak yüzeyi bölgesi), Yunanca da kök bölgesi anlamına gelen bitki kökleri ile onun çevreleyen birkaç cm’lik alan ile ilgilidir. Rizosfer bölgesi toprak altı bitki kök bölgesi tarım biliminin an az bilinen ancak en önemli konusunu oluşturuyor.
Tarım biliminin temelini oluşturan bitki yetiştiriciliğinde toprak bitki kök yüzey alanı ve oradaki yaşamın bilinmesi ve yönetilmesi sağlıklı bitki yetiştiriciliği ve kaliteli gıda güvenliği için son derece önemlidir.
Rizosfer bölgesi çalışmaları özellikle, bitki besleme, hastalık ve zararlılar, toprak-bitki yönetimi ve iklim değişimi konuları tarım bilimindeki birçok mekanizmanın ve çalışmanın konularını oluşturmaktadır.
“Gözden uzak olan gönülden de uzak olur” öz-deyişine uygun olarak bitkilerin toprak altı kısmı gözden uzak olduğu için yakın geçmişe kadar çok ilgi oluşturmadı. İnsanlık yumrulu bitkiler dışında genelde bitkilerin toprak üstündeki meyve ve yapraklarını yedikleri için kökler konusuna çok yönelinmedi.
Ancak dünya nüfusundaki artışın yarattığı gıda talebi beraberinde yoğun bitkisel üretimi ve toprak kullanımı üzerinde de ciddi bir baskı yaratmaya başladı. Artan bitkisel üretim talebi yanında tarım topraklarının artırılamaması hatta toprakların amaç dışı kullanımından dolayı toprak varlığındaki azalma nedeniyle bitki köklerinin etki ettiği toprak katmanından etkin yararlanılmasını zorunlu kıldı.
Aşağıda neler oluyor?
Toprak yer yüzeyinde dışarıdan içeriye derinliğine doğru geliştiği için bilim insanları toprakları derinlemesine dikey yönden verimliliğini ve kalitesini araştırıyorlar. Bu bağlamda dünyayı bir elma gibi düşünürsek ve elmanın kabuğu toprak katmanı olarak tanımlayabiliriz.
Bu bağlamda milyonlarca yılda oluşan bir metreyi bulan toprak derinliği bitki köklerinin gelişimi ve gıda sağlaması bakımından çok önemli bir varlıktır. Son yıllarda bitkilerin besin elementi alımı ve bitki sağlığının kök ve kök çevresindeki biyolojik, kimyasal ve fiziksel etkilerin öneminin anlaşılması ile bitki besleme uzmanları ekoloji bilimcileri bitki kök bölgesini incelemeye aldılar.
Bu bakımdan rizosfer konusu tarım biliminin en yeni konularından biridir. Konu tarımsal Biyoteknoloji ve ekolojik tarımı da doğrudan ilgilendirdiği için geniş bir araştırıcı kesimine hitap etmesi bakımından ayrıca özel öneme sahiptir.
Toprak altındaki bitki köklerinin izlenmesi ve örnek alınması son derece zor olması nedeniyle kökün etki ettiği alan halen tam olarak tanımlanamamakta ve örneklenememektedir Bu nedenlerden dolayı sınırlı sayıda araştırmacı konuya ilgi duymaktadır.
Ülkemizde de toprak ve bitki besleme bilimi bölümlerinde belirli sayıda araştırmacı çalışmaktadır. Rizosfer yöntemlerinin zorluğu nedeniyle konuyu çalışan bilim insanlarının örgütlenmesi ve ortak araştırma alanlarının oluşturulması ile başlayan çalışmalar son yıllarda artmaya başladı. Ben de 1990’lı yıllardan beri kök bölgesi mekanizmaları ve bunların bitkilerin besin elementleri alımı konularında çalışmaktayım.
Rizosfer Kongreleri ve İşlenen Konular
İlki 2004 yılında Almanya’nın Münih kentinde başlayan kongreden bu yana bütün toplantılara çalışma konum gereği olanaklar ölçüsünde katılmaya çalışıyorum. Kongrelerin 4. “Rhizospher 4” kongresi geçen yıl Hollanda’nın Maastricht kentinde yapıldı. 600’ün üzerinden araştırıcının katıldığı kongrenin bu yılkı teması “toprak ile bitki kökleri arasındaki yaşam alanı” üzerine odaklanmıştır. Rizosfer konusu gelişmekte olan ülkeler için halen lüks olarak anlaşılıyor olmalı ki katılımcıların çoğunluğu gelişmiş ülkelerdendi.
Kongreye katılan değişik bilim disiplinlerinden bilim insanları tarım, orman ekosistemi, toprak altı karbon kök ekosistemi yanında yararlı ve toprak kökenli zararlıların tanımlanması ve yönetimi konularını işlemişlerdir.
Seçilen konular toprak altı kök bölgesinde meydana gelen fizikokimyasal ve biyokimyasal değişimler ve bunun bitki ve toprak sağlığından insan sağlığına kadar ki aşamaları konuşulmuş.
Kongrede sunulan bildirilerin ana başlıkları: kök bölgesi mikroorganizmalarının moleküler biyoloji ve genetik yöntemler ile tanımlanması, genlerinin izolasyonu, kök bölgesi biyokimyası, kök büyümesi dinamikleri ve kök salgıları, kök içi mikroorganizma varlığı ve etkileri, besin elementi alımı ve dinamikleri, kök-toprak ekosisteminde karbon ve azot bütçesi ve bunun iklim değişimleri ile olan ilişkileri işlenmiştir.
Toplantıda uzun yılar organik ve inorganik gübrelerin kök bölgesi dışındaki toprakların karbon ve azot dinamiği üzerine olan etkileri konusunda kısa bir sunumu gerçekleştirdim.
İklim değişimi ile ilişkisi
Toprak altı karbon dinamiği ve iklim değişimleri “Rizosfer 4” kongresinin önemli konularından biridir.
Kök bölgesindeki flora ve faunanın toprak yapısı bitki besin elementi alımı üzerine olan etkileri, C ve N döngüsü, kök gelişimi ve kök bozunumu ve ayrışmasının iklim değişimleri ile olan ilişkileri işlendi. Kök ve diğer organizmalar arasındaki sinyal alış verişi ve organizmalar ile bitki kök arasındaki simbiyosis ilişkilerin pratik uygulamaları işlendi.
Ağırlıklı olarak bitki kök içi ve dışındaki yararlı organizmaların bitki sağlığı üzerindeki etkileri ve enzim mekanizmaları ile olan ilişkileri ele alınmıştır. Kongrede sunulan konuların önemli bir kısmı teknoloji geliştiren ilaç ve gübre şirketlerinin ilgi alanında bulunuyor. Stantlarda sergilenen enzim, antibiyotik ve genetik alanlarında teknolojik bazı ürünlerin rizosfer bilgisi kullanılarak üretildiği anlaşılıyor.
Gübreleme konusunda yeniden ekolojik gübre kullanımına yöneliş olduğu görülüyor. Avrupa Birliği ülkelerinin araştırıcılarının başlattıkları ortak projelerde toprak teknolojisi bilgisi kullanılarak üretilen kompost ve bunun için seçilmiş mantar ve/ya bakteri türlerini izole etmeyi ve bu organizmaların genetik yapılarını belirleyerek endüstriyel olarak çoğaltmayı ve yeniden tarımda kullanmayı planlıyorlar.
Ekolojik bitki yetiştiriciliğinde bitki beseleme ve hastalıklara karşın, etkin bakteri ve mantar aşılaması ve bunlarda rizosfer bölgesi yönetimi ile sağlamaya çalışmaktadırlar. Özellikle bitki korumaya yönelik kök bölgesi uygulamalarına yönelik ekolojik çalışmalar geniş yer tutmaktadır.
Çevre kirliliği özellikle de inorganik ve organik gübre kullanımından kaynaklanan taban suyu ve içme suyu kalitesinin artırılması için bitki kökleri ve mantarların birlikte yapacağı sinerjik etki konuları rizosfer teknolojileri başlığı altında işlenmiştir.
Prof. Dr. İbrahim Ortaş - Çukurova Üniversitesi, [email protected]
