Azot Döngüsü ve Bitkilerin Beslenmesi

Azot Döngüsü ve Bitkilerin Beslenmesi

Nahl 11 yağmurun her türlü bitkiyi yetiştirdiğini söyler; modern biyokimya yağmurla düşen nitratlı bileşiklerin bitki beslemesindeki kilit rolünü ispatlamıştır.

Âyet16:11

ينبت لكم به الزرع والزيتون والنخيل والأعناب ومن كل الثمرات ۗ إن في ذلك لآية لقوم يتفكرون

"Onunla size ekin, zeytin, hurma ağaçları, üzümler ve her tür meyveden bitirir. Düşünen bir kavim için bunda bir âyet vardır."

Âyet16:65

والله أنزل من السماء ماء فأحيا به الأرض بعد موتها ۚ إن في ذلك لآية لقوم يسمعون

"Allah gökten su indirdi de onunla yeryüzünü ölümünden sonra diriltti. İşte bunda, işiten bir kavim için bir âyet vardır."

Âyet35:27

ألم تر أن الله أنزل من السماء ماء فأخرجنا به ثمرات مختلفا ألوانها ۚ ومن الجبال جدد بيض وحمر مختلف ألوانها وغرابيب سود

"Görmedin mi, Allah gökten bir su indirdi, ardından onunla renkleri çeşit çeşit meyveler çıkardık. Dağlardan da yollar var; beyaz, kırmızı, renkleri başka başka. Ve simsiyah yollar da."

"O su ile sizin için ekin, zeytin, hurma, üzüm ve daha nice meyveler bitirir. Şüphesiz bunda düşünen bir kavim için âyetler vardır." (Nahl 11)

"Allah gökten su indirdi de onunla ölümünden sonra yeryüzünü diriltti..." (Nahl 65)

Bu âyetlerin "yağmurun her türlü bitkiyi yetiştirmesi" ifadesi, modern biyokimyada azot döngüsünün ve şimşekli yağmurun bitki beslemesindeki özel rolünü çağrıştırır.

Atmosferin %78'i azottur (N2), fakat bu moleküler azot çok kararlıdır (N=N üçlü bağı 945 kJ/mol enerji ister). Bitkiler azotu N2 formunda kullanamaz; ancak nitrat (NO3^-) veya amonyum (NH4^+) iyonları olarak emebilir. Tabiatta azotu sabitleyen iki ana mekanizma vardır:

1. Bakteriler (Rhizobium): Baklagil köklerindeki simbiyotik bakteriler nitrojenaz enzimi ile N2'yi NH3'ye çevirir. Yıllık ~200 milyon ton.

2. Şimşek (Fritz Haber öncesi en büyük abiyotik kaynak): Yıldırım çakışında havadaki N2 ve O2 ~30.000 C plazmada birleşip NO ve NO2 oluşturur. Bu nitrik oksitler yağmur damlacıklarıyla nitratlı asit (HNO3) haline gelip toprağa düşer. Yıllık ~15 milyon ton sabit azot, yani dünyadaki bütün gübre kullanımının önemli bir kısmı.

Yani yağmurun bitki yetiştirmesi sadece sulama değil, aynı zamanda nitratlı gübreyi gökten indirmesidir. Şimşek, atmosferin azotunu bitkiye ulaştıran kimyagerdir. Hadid 25'in demiri, Nahl 11'in yağmuru, her ikisi de "indirilen" gizli faydalardır.

Fatır 27'deki âyet bu rengârenk meyve çeşitliliğini "Allah'ın inzal ettiği su"yla bağlar. Modern tarımda gübresiz topraklarda meyve çeşitliliği zayıflar, çünkü farklı meyveler farklı N:P:K oranlarına ihtiyaç duyar. Yağmur ve özellikle gök gürültülü yağmur, bu çeşitliliği bilfiil mümkün kılan kimyasal mekanizmadır.

Nasıl ki Hadid 25 demirin gökten indirilişini söyler, Nahl 11 de yağmurla beraber azotun bitkiye taşınışını "yetiştirir" (yunbitu) ifadesiyle özetler. Gökten gelen sadece su damlası değil; içine eriyik nitrat, fosfor (P) ve potasyum (K) iyonları katılmış komple bir kimyasal gübre çözeltisidir.

Bilimsel arka plan

Azot döngüsünde başlıca süreçler: N2 fiksasyonu, nitrifikasyon (NH4+ -> NO2- -> NO3-, Nitrosomonas ve Nitrobacter bakterileri), denitrifikasyon (NO3- -> N2). Şimşek başına ~3 kg fixed nitrogen üretilir. Haber-Bosch süreci (1909) sentetik N fiksasyonu ile insan müdahalesi ekleyince bugün küresel azot döngüsü antropojenik olarak iki katına çıkmıştır.

Kaynaklar

İlgili burhânlar