ALIMINI ETKİLEYEN ETMENLER

Transkript

1

2 DEMİR (Fe) Bitkiler geliştikleri ortamdan demiri sürekli almak durumundadır. Yaşlı yapraklardan genç yapraklara Fe in aktarılamaması nedeniyle bitki, büyüme organlarının demir gereksinimini sürekli demir alarak karşılayabilmektedir. Kök etki alanı içerisinde toprakta demir, Fe +2 ve Fe +3 iyonları şeklinde bulunduğu gibi organik bağlı ya da kileytler şeklindede bulunur. Bitki metabolizmasında Fe +2 kullanılır. Bu nedenle bitki Fe +2 iyonunu ya da bu şekle indirgenmiş Fe i alır. Kimi bitkiler fazla miktarda Fe +3 içermekle beraber demir noksanlığı gösterir. Bu durum bitki metabolizmasında Fe +3 iyonunun değerlendirilemediğinin açık bir kanıtıdır.

3 DEMİR (Fe) DEMİR ALIMINI ETKİLEYEN ETMENLER Bitkilerin demir alımı üzerine çeşitli etmenler etki yapar. Bu etmenler a) bitkisel etmenler b) çevresel etmenler c) toprak etmenleri olarak 3 ana grup altında toplanabilir. TOPRAK ETMENLERİ; Toprak sıcaklığı bitkilerde demir alımını azaltır ve bunun bir sonucu olarak demir noksanlığı belirtileri ortaya çıkar.

4 Sulama suyunun gereğinden fazla uygulanması ya da yağışların uzun sürmesi sonucu kireçli topraklarda artan HCO3 etkisi ile demir özellikle çift çenekli bitkilerde Fe alımı azalır ve noksanlık belirtileri oluşur. Buna ek olarak gereğinden fazla bulunan suyun toprak havalanmasını olumsuz şekilde etkilemesi sonucu aktif kök uçları zarar görür ve bitki kök sisteminin Fe alım kapasitesi azalır.

5 Kuru yüzey topraklarda kök ucu gelişmesinin sınırlanması nedeniyle toprakta yeteri kadar Fe bulunsa bile sıcak ve kurak koşullarda bitkiler yeteri kadar Fe alamazlar. Kireçli alkalin topraklarda yeterli düzeylerde Fe alamadıkları için bitiklerde Fe noksanlığı belirtileri genelde daha sık ve yaygın görülür. Kireçli topraklarda demirin yarayışlılığı HCO 3 konsantrasyonuna bağlı olarak azalır. İyi havalanan topraklarda bitkilerin yeteri kadar Fe alamamalarının nedeni Fe +3 oksitlerin çözünür olmamalarıdır.

6 Toprakta demirin alınabilirliğini, bitkinin Fe absorbsiyonunu veya demirin bitki bünyesinde işlevlerini engelleyerek bitkide Fe noksanlığını yaratan faktörler şunlardır: a. Toprakta alınabilir Fe miktarının düşük olması b. Toprakta yüksek miktarda kireç bulunması c. Yüksek ph d. Yüksek HCO3 iyonu konsantrasyonu e. Yüksek fosfat konsantrasyonu f. Diğer ağır metallerin fazlalığı ve g. Bitki köklerinin redüksiyon kapasitelerinin düşük olması

7 Bitkide Demirin Metabolik Fonksiyonları Demir klorofil sentezinde rol alıp, yetersiz olduğu koşullarda klorofil oluşumu azalır. Demir birçok enzimatik olaylarda rol alır. Solunum ve fotosentez olayları sırasındaki oksidasyon ve redüksiyon reaksiyonlarının oluşması için gerekli porfirin moleküllerinin (hemoproteinler ve Fe-S proteinler) yapısında bulunur. Fe-içeren bileşiklerin en yaygın işlevi, solunum sırasında O 2 nin suya indirgenmesidir. Azot fiksasyonu süreci için önemli bir elementtir, nitrogenaz enziminin yapısında bulunur.

8 Toprakta Fe Yerkabuğunda % 5 dolayında bulunur, litosferde dördüncü sırada en bol bulunan bir elementtir. Demir elementini içeren yaygın mineraller arasında olivin (Mg,Fe) 2 SiO4, pirit (FeS), siderit (FeCO3), hematit (Fe 2 O 3 ), gotit (FeOOH), magnetit (Fe 3 O 4 ) ve limonit [FeO(OH)H 2 O+Fe 2 O 3.H 2 O] bulunur. Toprak oluşumu sırasında demir ya konsantrasyonunu artırdığından ya da ortamdan yitebildiğinden, bu elementin toprakta bulunan normal konsantrasyonu % 0.7 ile % 55 gibi geniş sınırlar arasında değişir. Topraklarda demirin ortalama % 3.8 düzeyinde bulunduğu varsayılır. Toprakta bulunan demirin çoğu birincil mineraller, kil mineralleri, oksitler ve hidroksitlerin bileşiminde bulunur.

9 BİTKİDE DEMİR NOKSANLIĞI Bitkide demir noksanlığı belirtileri, genç yapraklarda ve özelliklede son çıkan yapraklarda öncelikle görülür. Noksanlık ilerledikçe bitkideki bütün yapraklar bundan etkilenir. Demir bitkide mobil değildir. Bu nedenle yaşlı yapraklardan genç yapraklara demir taşınımı yoktur. Bitkilerde demir noksanlığının en önemli belirtisi genç yaprakların tamamen sararmasının yanında yapraktaki en kılcal damarların dahi yeşil kalması şeklindedir. Noksanlığın ileri aşamasında öncelikle ince damarlar olmak üzere tüm damarlar sararır. Yeterli miktarda klorofil oluşamaması nedeni ile en genç yapraklar adeta beyaz bir renk alır.

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20 Gübrelemede Kullanılan Fe Kaynakları Organik Fe: Hayvansal atıkların çoğu az miktarlarda bitkilere yarayışlı Fe içerirler; bu atıklar tipik olarak % ( kg/t) oranlarında Fe kapsarlar. Gübrelemede Kullanılan Bazı Demir Bileşikleri. Demir Bileşiğinin adı Bileşiğin formülü Yaklaşık Fe içeriği (%) Demir (ferros) sülfat FeSO 4 7H 2 O 19 Demir (ferrik) sülfat Fe 2 (SO 4 ) 3 4H 2 O 23 Demir (ferros) oksit FeO 77 Demir (ferrik) oksit Fe 2 O 3 69 Ferros amonyum fosfat Fe(NH 4 )PO 4 H 2 O 29 Ferros amonyum sülfat (NH 4 )SO 4 FeSO 4 6H 2 O 14 Demir polifosfat amonyum Fe(NH 4 )HP 2 O 7 22 Demir şelatlar NaFeEDTA 5 14 NaFeEDDHA 6 NaFeDTPA 10 Doğal organik maddeler

21

22 MANGAN (Mn) Bitkiler geliştikleri ortamdan manganı kökleri aracılığı ile Mn +2 iyonu şeklinde aldıkları gibi doğal ve yapay kompleks oluşturuculara moleküler şekilde bağlanmış olan manganı da alırlar. Topraklarda Mn miktarları yükseltgenme-indirgenme tepkimelerine bağlı olarak değişir. Organik asitler, amino asitleri ve fenolik maddeler gibi kök salgıları rizosferde çeşitli besin elementlerinin olduğu gibi manganı da yararlanılabilir şekle geçmesine önemli etki yapar. Salgılanan fenolik maddeler manganın indirgenmesini arttırarak yararlı mangan miktarına katkıda bulunurlar.

23 MANGAN (Mn) Rizosferdeki mikroorganizmalar, mangan dahil çeşitli bitki besin elementlerinin yararlılık durumu üzerine değişik yollardan etki yaparlar. Bu etkiler; A) bitkilerde kökün büyümesi, morfolojisi ve fizyolojisi, B) bitkilerin gelişmesi ve fizyolojisi C) besin elementlerinin yarayışlılığı ve D) besin elementlerinin alınma mekanizmaları üzerinde yoğunlaşmıştır.

24 MANGAN (Mn) Bitki kökleri tarafından alınan mangan miktarında difüzyonun katkısı yaklaşık %80 olup, kitle akımının katkısı ise yok denecek düzeydedir. BİTKİLERİN MANGAN ALIMINI ETKİLEYEN ETMENLER Bitkilerde mangan alımı organik topraklarda, kireçli alkalin topraklarda, kötü drene olan topraklarda ve kumlu tekstürlü asit topraklarda sınırlanmış olup böyle topraklarda yetişen bitkilerde mangan noksanlığı olasılığı yüksektir. *** Kireçli alkalin topraklarda manganın güç çözünen oksitlerinin ve hidroksitlerinin bolca bulunması, bitkilerde mangan alımının az olmasının temel nedenidir.

25 *** Asit tepkimeli toprakların gereğinden fazla kireçlenmesi ve ph nın değiştirilmesi bitkilerde mangan alımını olumsuz şekilde etkiler. *** Kimyasal davranışları yönünden Mn +2, Ca +2, Mg +2 gibi toprak alkali katyonlara ve Fe +2, Zn +2, Cu +2 gibi ağır metallere benzer. Bu nedenle anılan elementlerin tümü Mn alımını ve bitkide Mn taşınımını olumsuz şekilde etkiler. *** Bitkilerde mangan alımının ortam sıcaklığına bağlı olarak azaldığı saptanmıştır. Düşük sıcaklıkta, toprakta manganın çözünürlüğünün olduğu kadar mikrobiyal aktivitenin de azalması bunun temel nedenidir. *** Toprakta suyun gereğinden fazla bulunması oksijen difüzyonunu azaltmak ve Mn +4 içeren bileşiklerin indirgenmesini hızlandırmak suretiyle bitkilerde Mn alımının azalmasına neden olur.

26 MANGAN (Mn) BİTKİLERDE MANGANIN METABOLİK İŞLEVLERİ *** Bitkilerde mangan temelde Mn(II) şeklinde bulunur. Ancak organik bileşiklerle göreceli olarak zayıf bağ oluşturması nedeni ile Mn(II) yükseltgenerek kolaylıkla Mn(III), Mn(IV) ve Mn(VI) şekillerine dönüşür. *** Çok kolay yükseltgenmesi nedeniyle bitkilerde Mn, fotosentezde elektron aktarımı ve oksijen içermeyen radikallerin zehir etkilerinin giderilmesi gibi redoks işlemlerinde önemli görev yapar (MnSOD-süperoksit dismutaz).

27 MANGAN (Mn) *** Manganın, bileşiminde bulunduğu süperoksit dismutaz enzimi (MnSOD), bitkide cereyan eden çeşitli biyokimyasal tepkimelerde moleküler oksijenin indirgenmesi sonucu oluşan hidrojen peroksidin parçalanması evresinde hücrelerin zarar görmemesini sağlar. (2H 2 O 2 H 2 O+O 2 ) ***Bitkideki konsantrasyonu ppm arasındadır. Konsantrasyon ppm e düştüğünde bitkinin genç yapraklarında noksanlık görülür.

28 MANGAN (Mn) Mangan Kaynağı Olarak Toprak: Yer kabuğunun mangan kapsamı ortalama 900 ppm kadardır. Pirimer kayalarda mangan az ya da çok bulunur. Bu kayaların dağılıp parçalanmaları sonucu açığa çıkan mangan O2, CO3 ve SiO2 ile birleşerek sekonder mineralleri oluşturur. Mangan içeren başlıca mineraller Pirolusit (MnO2)

29 Manganit (MnOOH) Rodonit (MnSiO 3 )

30 MANGAN (Mn) *** Manganın topraklarda bulunuş şekilleri ayrımlıdır. Bunlar: A)Değişebilir Mn, B)Suda çözünebilir, Mn C)Organik bağlı suda çözünür ve çözünemez Mn D)Kolay indirgenebilir Mn ve E)Manganın çeşitli oksitleridir.

31 MANGAN (Mn) BİTKİLERDE MANGAN NOKSANLIĞI *** Bitkilerde mangan noksanlığında bitkilerde büyüme gerilemesi ya da bodur büyüme yanında genç yapraklarda damarlar arasında sararma görülür. *** Çift çenekli bitkilerde Mn noksanlığında damarlar arası kloroz en önemli belirti iken tek çenekli bitkilerde, özellikle buğdaygil bitkilerinde, alt yapraklarda gri benekler ve baklagil bitkilerinin yapraklarında da nekrotik alanlar en önemli belirtilerdir.

32 MANGAN (Mn) *** Çoğu meyve ağaçlarında ve narenciyelerde de mangan noksanlığı belirtileri benzerlik gösterir. Yaprak boyutları önemli bir değişikliğe uğramamakla beraber öncelikle genç yapraklarda damarlar arasındaki yeşil rengin yerini açık soluk yeşil ve sarı renk alır.

33

34

35

36

37

38 MANGAN (Mn) BİTKİLERDE MANGAN TOKSİSİTESİ ***Asit tepkimeli tarım topraklarında bitkilerde sıkça görülen manganın zehir etkisi normal kireçleme yapılarak giderilebilir. ***Mangan toksisitesi çoğu bitkilerde olgun yapraklarda kahverengi lekelenmelerle ortaya çıkar. Zamanla lekelerin bulunduğu alanlar mantarlaşır. Bu olgu Mn toksisitesinin belirgin göstergesidir. ***Çoğu zaman mangan toksisitesi belirtileri damarlar arasındaki klorotik ve nekrotik alanlarda görülür. Fasulye ve pamuk bitkileri gibi özellikle çift çenekli bitkilerde bu belirtiler genç yapraklarda şekil bozulmalarına neden olur.

39 Patates

40

41

42

43

44

45 BOR (B) Bitkiler tarafından borun temelde pasif absorbsiyon yoluyla dissosiye olmamış borik asit, B(OH) 3, şeklinde alındığına inanılmıştır. Ancak bor aktif absorpsiyon yoluyla borat anyonları, B(OH) 4, şeklinde de az da olsa alınır. Borun pasif ve aktif absorpsiyon yoluyla alınma durumları üzerindeki araştırmalar günümüzde halen sürmektedir. Transpirasyona bağlı olarak bor ksilem iletim boruları içerisinde bitkide tepe noktalarına değin taşınır. Borun alınması ve iletim borularında taşınması bitkinin su alımı ile yakından ilgilidir.

46 Bu nedenle bor alımı yönünden bitkiler arasında önemli ayrımlılıklar vardır. Bu durum aynı toprakta ve benzer koşullarda yetiştirilen bitkilerin bor alım kapasitelerindeki ayrımlılıkları şekilde açıkça görülmektedir. BİTKİ Buğday 6.0 Mısır 8.7 Kelpkuyruğu 14.8 Tütün 29.4 Çayır Üçgülü 32.2 Yonca 37.0 Havuç 75.4 Bor içeriği (ppm) Şeker Pancarı 102.3

47 Bitki kökleri ile alınan bor miktarında kitle akımının payı yaklaşık %65, difüzyonun payı ise 35 olarak saptanmıştır. Bitki organlarında hareketi sınırlı olan bor genelde immobil olarak nitelendirilir. Yukarı doğru bor taşınmasının temelde ksilem iletim borularında gerçekleşmektedir. Transpirasyon ile buhar halinde su yitmesi sürdükçe B bitkide yukarı doğru taşınmakta ve bitkinin tepe organlarında birikmektedir. Transpirasyona bağlı olarak yukarı doğru taşınan B bitki yapraklarında birikir. Yapraklarda biriken bor miktarı ise yaprak ucu>yaprak ayası ortası>yaprak sapı şeklinde sıralanmaktadır.

48 Yaprakta bu şekilde biriken bor yaprak uçlarında zaman zaman toksik belirtilerin ortaya çıkmasına neden olur. Bu nedenle kimi bitkiler yapraklarda bor birikiminin yol açacağı toksik etkilerden korunmak için bor u yapraklardan su damlacıkları (GUTASYON) içerisinde dışarı atar.

49 GUTASYON

50

51 BOR ALIMINI ETKİLEYEN ETMENLER: Bor alımını etkileyen etmenler: bitki, toprak ve çevre etmenleri şeklinde gruplandırılabilir. Bor alımı yönünden bitkiler arasında önemli ayrımlılıklar bulunduğu gibi, aynı bitkinin genotipleri arasında da dikkate değer ayrımlılıklar bulunmaktadır. Toprak ph sındaki artışa ve gereğinden fazla kireçlemeye bağlı olarak bitkilerde bor alımı azalır. Genelde ortam ph sı olduğu zaman en yüksek düzeye ulaşan B alımı ph nın artışı ile azalmaktadır.

52 Gereğinden fazla kireç uygulanan asit tepkimeli topraklarda B alımının azalması demir ve alüminyumun sulu oksitleri tarafından borun güçlü şekilde adsorbe edilmesine dayanılarak açıklanmıştır. Bor, ph 7.0 de Al(OH) 3 ve ph 8.0 de ise Fe(OH) 3 tarafından adsorbe edilmektedir ve dolayısı ile bitki alımı azalmaktadır. Toprak tekstürü ile toprakta bulunan kilin cins ve miktarı da B alımı üzerine etki yapar. Bitkiler kil içeriği yüksek topraklara göre kumlu topraklardan daha fazla B alır. Bunun nedeni borun kil mineralleri tarafından adsorbe edilmesidir. Organik madde özellikle asit tepkimeli topraklarda borun temel kaynağını oluşturur. Mikrobiyolojik parçalanma sonucu organik maddeden açığa çıkan B bitki tarafından kolaylıkla alınır.

53 Bitkide B alımı üzerine ortamda bulunan çeşitli besin elementlerinin önemli etkileri vardır. Ör. Buğday bitkisinde B alımının gelişme ortamında bulunan Ca miktarına bağlı olarak %20 nin üzerinde azaldığı belirlenmiştir. Bitkilerde B alımını etkileyen çevre etmenlerinin başında toprakların nem içerikleri gelir. Toprak nemine bağlı olarak toprak çözeltisinin azalması kitle akımı ve difüzyonun ve dolayısıyla B alımının azalmasına neden olur. ***Bitkilerde immobil olması nedeni ile bor miktarı genç yapraklara göre yaşlı yapraklarda daha fazladır. Genellikle çift çenekli bitkilerin bor içerikleri tek çeneklilere göre daha fazladır. Bor noksanlığı için kritik düzeyler kuru maddede ppm olarak tek çenekli bitkilerde 5-10 iken, çift çenekli bitkilerde ppm olarak değişmektedir.

54 BİTKİLERDE BORUN METABOLİK İŞLEVLERİ Bor bitkide; 1. Şekerlerin taşınmasında, 2. Hücre duvarlarının sentezinde 3. Lignifikasyon olgusunda 4. Hücre duvarı strüktürünün oluşumunda 5. Karbonhidrat metabolizmasında 6. RNA metabolizmasında 7. Solunumda 8. İAA (indoasetik asit) metabolizmasında 9. Fenol metabolizmasında ve, 10.Biyolojik membranların yapısal ve fonksiyonel özellikeri üzerinde önemli işlevlere sahiptir.

55 BOR KAYNAĞI OLARAK TOPRAK Topraklarda, ana materyal ve ana materyalin dağılıp parçalanma derecelerine bağlı olarak toplam B miktarı ppm arasında değişir. Kumlu toprakların B içerikleri killi topraklara göre daha düşüktür. Topraklarda bor 4 değişik şekilde bulunur; 1. Kayalar ve mineraller şeklinde, 2. Killerin ve demir ile alüminyumun sulu oksitlerinin yüzeylerinde adsorbe edilmiş şekilde, 3. Organik maddeye bağlanmış olarak ve 4. Toprak çözeltisinde bağımsız iyonize olmuş borik asit (H 3 BO 3 ) ve borat B(OH) 4 iyonları şeklinde bulunur. ***Turmalin çoğu topraklarda bulunan ve BOR içeren temel mineraldir.

56 BİTKİLERDE BOR NOKSANLIĞI ***Bor noksanlığı öncelikle büyüme noktalarına zarar verdiği için bitkilerde büyüme yavaşlar, ***Genç yapraklar büzülüp kıvrılır, çoğu zaman kalınlaşır ve koyu mavi, yeşil bir renk alır, ***Boğum araları kısalır, bitki bodurlaşır, bitki çalımsı bir görünüm kazanır. ***Transpirasyondaki düzensizliğin bir yansıması olarak yapraklar ve dallar kolay kırılabilen gevrek bir yapı alır, ***Noksanlığın ileri aşamalarında büyüme noktaları ölür, genelde büyüme olumsuz şekilde etkilenir,

57 ***Tomurcuk, çiçek ve meyve oluşumu azalır ya da tamamen durur. ***Olgun yapraklarda damarlar arası kloroz oluşur ve yaprak ayasında şekil bozukluğu görülür. ***Kerevizde çatlak gövde, karnıbaharda kahverengi çürüklük ve bronzlaşma oluşur. ***Yumru köklü bitkilerde yumruların depolanmaları sırasında pancar ve kerevizde öz çürüklüğü meydana gelir.

58

59

60

61

62

63

64

65 BİTKİLERDE BOR TOKSİSİTESİ Bor toksisitesi daha çok kurak ve yarı kurak yöre topraklarında görülür. Bu toprakların bor içerikleri çoğu kez yüksektir. Buna ek olarak bor içerikleri yüksek sulama sularının kullanılması da bitkide bor toksisitesine neden olur. Topraklarda genel bir ifade ile 0.5 ppm B un altında olduğu durumlarda bitkilerde noksanlık belirtileri çıkmakta, bora hassas olan bitkilerde 1 ppm in üstündeki koşullarda, boru seven bitkilerde ise 5 ppm in üstündeki koşullarda bitkilerde bor toksisitesi ortaya çıkmaktadır.

66 ***Bor fazlalığında (toksisitesinde) yaşlı yapraklarda yaprak uçları sararır ve kurur. ***Daha sonra belirtiler yaprak kenarlarına ve orta damara doğru yayılır. ***Yapraklar yanık bir görünüm alır ve erken dökülür.

67

68

69

70

71

72

73 ÇİNKO (Zn) Bitkiler çinkoyu genelde iki değerli Zn +2 iyonu şeklinde alır. Toprakta ya da besin çözeltisinde bulunan Znkileytler, bitkiler tarafından kileyt şeklinde değil doğrudan Zn şeklinde alınır. Yapraktan uygulanan çözünebilir çinko tuzlarındaki ve çinko komplekslerindeki çinko bitki yaprakları tarafından absorbe edilir. Çinko Mg, Ca, Fe ve Mn dan ayrımlı olarak bitkide kimyasal değerlik değişikliğine uğramaz ve Zn(II) şeklinde işlevlerini sürdürür.

74 Toprak çözeltisinin Zn içeriği ph ile yakından ilişkili olup ph arttıkça Zn miktarı önemli derecede azalır. Bitkiler tarafından alınan Zn miktarında difüzyonun ve kontak değişimin payı göreceli olarak yüksektir. ÇİNKO ALIMINI ETKİLEYEN ETMENLER A. Bitki etmenleri B. Toprak etmenleri

75 Zn TOPRAK Zn Yüksek CaCO 3 Yüksek ph Killi topraklar Düşük organik madde Düşük toprak nemi Yüksek Fe ve Al oksitler Fosfor içeriğinde artış Bikarbonat fazlalığı Düşük toprak sıcaklığı Sınırlı Zn alımı Zn Zn Zn Zn Zn adsorpsiyonun ve çökelmesinin artması Zn

76 Triticale Zn noksanlığına sahip bir toprakta farklı buğday çeşitlerinin Zn ya karşı tepkileri Zn etkin Olmayan ekmeklik b. Zn-etkin Ekmeklik b. Makarnalık b. Triticale

77 Buğday danesinde Zn nun dağılımı dane Zn: 26 mg kg-1 dane Zn: 47 mg kg -1 Zn değerlendirme skalası (Zn: mg kg 1 )

78 Zn noksanlığına sahip bir toprakta farklı dane Zn konsantrasyonlarına sahip genotiplerin yetişme durumu g Zn dane -1 g Zn dane -1 g Zn dane -1

79 BİTKİDE ÇİNKONUN FONKSİYONLARI Çinko bitkilerde birçok metabolik olayda rol almaktadır. Çinkonun bitkideki en önemli fonksiyonu protein sentezine doğrudan katılması ve 300 den fazla enzimin etkinliğinde doğrudan veya dolaylı olarak rol almasıdır Bitkilerin büyüme noktaları Zn ya yüksek düzeyde gereksinim duymaktadır. Bunun bir sonucu olarak, Zn noksanlığı altındaki bitkilerde hücre uzaması, hücre bölünmesi ve bölünen hücrelerin farklılaşması gibi olaylar olumsuz bir biçimde etkilenmektedir. Sonuç olarak da, bitkide büyüme durmakta ve biçim bozuklukları ortaya çıkmaktadır.

80 BİTKİDE ÇİNKO NOKSANLIĞI Bitkilerde çinko noksanlığının en belirgin belirtisi bodur büyümedir. -Zn +Zn

81 BİTKİDE ÇİNKO NOKSANLIĞI Yapraklarda damarlar yeşil renklerini korurken damarlar arası açık yeşil, sarı ve hatta beyaza döner. Buğday bitkisinde çoğunlukla orta yaşlı yapraklarda gri ve açık kahverengi lekeler, nekrotik ölü alanlar oluşur. Noksanlık ilerledikçe bu lekeler çoğalır, birleşir ve zamanla yaprak kurumaya başlar.

82 Çinko noksanlığında kök büyümesine göre toprak üstü organlarında büyüme azalması daha fazladır. Bir başka deyişle çinko noksanlığında kök göreceli olarak daha fazla büyür ve kök salgıları artar. Meyve ağaçlarında ve özellikle sürgün uçlarında boğumlar arası mesafe kısalır, yapraklar olağanüstü küçülerek ROZET oluşur. Rozet oluşumu normal yapraklara göre daha küçük çok sayıdaki yaprağın bir arada oluşturduğu rozete benzer bir oluşumdur. Ağaçlarda tomurcuk sayısı azalır ve bazı tomurcuklar açılmadan kalır. Sürgünler ölür, yapraklar erken dökülür ve ağacın yaprak sistemi seyrekleşir.

83 Çinko noksanlığına özellikle meyve ağaçlarında sık ve yaygın şekilde rastlanır. En duyarlı meyveler turunçgiller ve şeftalidir. Tarla bitkileri ve sebzelerden mısır, soya fasulyesi, pamuk, patates, fasulye, soğan Zn noksanlığına duyarlı olan bitkilerdir. -Zn +Zn

84

85

86

87

88 Zn Kaynakları Organik Zn: Hayvansal atıkların çoğu çok az miktarlarda bitkilere yarayışlı Zn içermekte olup, bu, tipik olarak % ( kg/ton) arasında değişir. Yüksek dozlarda ahır gübresi uygulamaları ile yeterli miktarda bitkilere yararlı Zn sağlanmış olabilir. İnorganik Zn Kaynakları: elementi içeren bir çok bileşik, Zn kaynağı olarak kullanılabilir (Çizelge 8.5). Yüzde Çinko noksanlığının giderilmesi için, bu 35 dolayında Zn içeren çinko sülfat en popüler bir Zn kaynağıdır. Gübrelemede Zn Bileşiği Kullanılan Zn Kaynakları. Bileşiğin formülü Yaklaşık Zn içeriği (%) Zn-Sülfat monohidrat ZnSO 4 35 Zn-Oksit ZnO 78 Zn-karbonat ZnCO 3 52 Zn-Fosfat ZnPO 4 51 Zn-Şelat Na ZnEDTA 14 NaZnNTA 13 NaZnHEDTA 9 Dogal organikler

89

90 Bakır bitkiler tarafından temelde Cu +2 iyonu şeklinde alır. Bitkiler doğal ve yapay organik bileşikler şeklindeki bakırı da aldıkları gibi yaprakları aracılığı ile bakır tuzlarını ve komplekslerini de alırlar. Biyolojik sistemlerde bakır genelde yükseltgenmiş Cu +2 şeklinde bulunur. Bu nedenle organik kileytler tarafından tamamına yakını bağlanmış şekilde bulunan Cu +2 iyonunun toprak çözeltisinden alınması büyük önem taşır. Toprak çözeltisinde Cu +2 ın %98 ine yakınının düşük molekül ağırlığına sahip organik bileşikler tarafından kompleks oluşturmuş şekilde bulunduğu rapor edilmiştir.

91 BAKIR (Cu) Toprakta immobil olması nedeni ile kök üzerine bakırın büyük bölümü kontak değişim yoluyla alınır. Yaşlı organlardan genç organlara taşınmakla beraber bakırın bitkide mobilitesi azdır. Araştırmalar taşınmanın bitkinin Cu içeriği ile yakından ilişkili olduğunu göstermiştir. Örneğin yeteri kadar Cu içeren buğday bitkisinde yapraklardan taneye Cu kolaylıkla taşındığı halde Cu noksanlığı gösteren bitkilerde taşınma çok yavaş gerçekleşir.

92 BİTKİLERDE BAKIRIN METABOLİK İŞLEVLERİ Durağan kompleks oluşturması ve çok kolay elektron alıp vermesi nedeniyle bakır, demire benzer özellik taşır. İki değerli bakır (Cu +2 ) kolayca elektron alarak durağan olmayan bir değerli bakır (Cu + ) şekline dönüşür. Bakır bitki besin elementi olarak işlevlerinin büyük bir bölümünü enzimlere bağlanmış şekilde redoks tepkimeleriyle gerçekleştirir. Demir içerenlerin aksine bakır içeren enzimler, doğrudan moleküler O 2 ile tepkimeye girerek yaşayan hücrelerde O 2 nin indirgenmesini ve H 2 O 2 ya da H 2 O oluşumunu sağlar.

93 Süperoksit dismutaz (SOD) enzimleri Cu ve Zn içeren enzimlerdir (Cu-Zn SOD). Bu enzimler tüm aerobik organizmalarda bulunur ve organizmanın yaşamını sürdürmesinde yardımcı olur. Oksijen molekülüne tek bir elektronun aktarılması ile oluşan süperoksit radikallerinin zararlı etkilerinden organizmayı bu enzimler korur. Yeşil bitki yapraklarında SOD enziminin %90 dan fazlası kloroplastlarda bulunur. SOD enzimlerinin bazıları Cu ve Zn içerdiği gibi bazılarıda Fe (FeSOD) ve Mn (MnSOD) içerirler.

94 BAKIR NOKSANLIĞI GENELLİKLE. Aşırı derecede yıkanmış kaba tekstürlü asit tepkimeli topraklarda Kaba veya ince tekstürlü aşırı derecede kireçleme yapılmış topraklarda Kireçli mineral topraklarda Organik topraklarda yetişen bitkilerde yaygın bir şekilde görülmektedir.

95 Bakır Yarayışlılığını Etkileyen Faktörler 1. Tekstür, 2. Toprak ph sı, 3. Bakırın Diğer Elementlerle Etkileşimleri, Cu, toprakta bulunan diğer bitki besin elementleri ile çeşitli interaksiyonlara girer. Azot gübresinin yapılan uygulamaları, bakır noksanlıklarının artmasına neden olur ve N-P-K içeren gübrelerin artan kullanımı, bakır noksanlıklarının çıkışını artırmaktadır. 4. Bitkisel Faktörler.

96 BİTKİDE BAKIR NOKSANLIĞI: Bakır noksanlığına karşı bitkilerin tepkimeleri ayrımlıdır. Çok duyarlı Orta duyarlı Az duyarlı Buğday Havuç Arpa Kara çayır Kolza tohumu Keten Marul Yulaf Kolza Patates Kuş yemi Pancar Mısır Fasulye Bezelye Çeltik Ispanak Çayır otu Soya Lüpen Yonca Turunçgil Üçgül Yem bitkisi çimleri Sudan otu Soğan

97 Bodur büyüme, genç yaprakların kıvrılıp bükülmesi, apikal meristem dokularında nekrozlar ve genç yapraklarda solma bakır noksanlığının genelde tipik belirtisidir.

98 Bitkilerde noksanlık belirtilerinin genç yapraklarda ortaya çıkmasının nedeni genç yapraklara yeteri kadar bakırın taşınamamasından kaynaklanmaktadır. Tahıl bitkilerinde bakır noksanlığı belirtileri kardeşlenme dönemlerinde ya da noksanlığın şiddetli olması durumunda daha erken dönemde yaprak uçlarında ortaya çıkar. Yaprak uçları beyazlaşır, yapraklar daralır ve kıvrılır. Boğum arası kısalır, kardeşlenme geriler, gelişmenin ileri aşamasında başak ve salkım oluşumu görülmez. Tahıl bitkilerinde bakır noksanlığının bir başka tipik belirtisi de bitkilerin çalılaşmış bir görünüm kazanmasıdır.

99

100

101

102

103

104

105

106 BİTKİDE BAKIR TOKSİSİTESİ: Beslenme ortamında fazla miktarda bulunan bakır bitkilere zehir (toksik) etki yapar. Bu yönüyle bitkiler arasında önemli ayrımlılık vardır. Bakır zehirlenmesi bitkilerde demir noksanlığını teşvik eder ve bitkilerde demir noksanlığı görülür. Bakır fazlalığının bitkilerdeki doğrudan en belirgin belirtisi klorozdur. Gereğinden fazla bulunan bakır lipid peroksidasyonuna ve dolayısıyla membranların parçalanmasına yol açmak suretiyle bitkilerde kloroza neden olur.

107

108

109 Gübreleme İçin Cu Kaynakları Organik Cu: Hayvansal atıkların çoğu bitkilere yararlı formda çok küçük miktarlarda Cu içerdiği (% veya kg Cu/ton) halde, beslendiği yemin bileşiminde Cu içeriğinin yüksek olması nedeniyle, domuz ahırlarından çıkan gübrede daha fazla miktarlarda Cu bulunur. Şehirsel atıklarda Cu içeriği, atığın kaynağına, göre fazlasıyla değişmekle birlikte, ortalama Cu içeriği % 0.1 veya yaklaşık 1 kg Cu/ton düzeyindedir. İnorganik Cu Kaynakları: Çeşitli sayıda bileşikler, katı, süspansiyon ve sıvı makroelement içeren gübreler de bakır kaynağı olarak kullanılabilir. CuSO4 5H2O normal olarak bakır kaynağı olmakla birlikte, CuO, CuSO4+Cu(OH)2 karışımı ve bakır şelatlar da bakır kaynağı olarak kullanılabilmektedir. Bakır sülfat tuzu (CuSO4 5H2O), % 25 oranında Cu içerir; bu tuz suda oldukça yüksek oranda çözünebilmekte olup, bir çok gübreye karıştırmak için uygun bir bileşiktir.

110 Gübrelemede Bakır Kaynağı Olarak Kullanılan Bileşikler. Gübrelemede Bakır Kaynağı Olarak Kullanılan Bileşikler. Bileşiğin Adı Formülü % Cu Çözünürlüğü Bakır sulfat CuSO 4 5H 2 O 25 Çözünür Bakır asetat Cu(C 2 H 3 O 2 ) 2 H 2 O 32 Hafif Bakır sülfat monohidrat CuSO 4 H 2 O 35 Çözünür Bakır nitrat Cu(NO 3 ) 2 3H 2 O - Çözünür Bakır amonyum fosfat Cu(NH 4 )PO 4 H 2 O 32 çözünmez Bakır şelatlar Na 2 Cu EDTA 13 Çözünür Bakır şelatlar NaCu HEDTA 9 Çözünür Bakır flavonitler Çözünür Bakır bileşiklerinin topraktan ya da yapraktan uygulamalarının her ikisi de etkilidir; bununla birlikte topraktan uygulanması daha yaygın olup, noksanlıkların giderilebilmesi için, gereksinilen uygulama dozları kg Cu/da arasındadır.

111 MOLİBDEN

112 MOLİBDEN (Mo) Molibden bitkiler tarafından molibdat (MoO -2 4 ) iyonu şeklinde alınır. Molibdat anyonu çeşitli özellikleri yönünden sülfat (SO -2 4 ) ve fosfat (HPO -2 4 ) anyonlarına benzer. Molibdat anyonu içerisinde molibden Mo(VI) değerlikli olarak bulunur. Bazı enzimlerin yapısında yer alan molibden Mo(IV) ve Mo(V) değerliklidir. Asit tepkimeli topraklarda (ph<5.5) bitkilerin Mo alımı azdır. Bunun temel nedeni sulu demir oksitlerce zengin asit topraklarda molibden fiksasyonunun yüksek olmasıdır. Öte yandan molibdik asit zayıf bir asittir. Ortam ph sı 6.5 dan 4.5 e ve daha aşağıya doğru düştükçe Mo çözünürlüğü azalır.

113 MOLİBDEN (Mo) Kireçleme yapılmak suretiyle toprak ph sı asit yönden alkali yöne doğru değiştikçe bitkilerde Mo alımı artar. Soya fasulyesi ile yapılan bir çalışmada bitkinin Mo içeriği toprak ph sı kireçleme yapılarak 5.0 den 6.0 ya yükseltildiği zaman 9 kat, ph 7.0 ye yükseltildiği zaman 10 kat artmıştır. Molibden alımı üzerine ortamda bulunan diğer bitki besin elementleri de etki yapar. Örneğin kükürt uygulaması bitkilerde Mo alımının azalmasına neden olur.

114 MOLİBDEN (Mo) Fosfor genelde molibden alımını artırır. Molibden alımındaki bu artışın toprağa uygulanan fosfor miktarına bağlı olarak toprakta Mo absorpsiyonunun azalması ile açıklanmaktadır. Molibden alımı yönünden Azot-Molibden interaksiyonuda büyük önem taşır. Bitkilerin oluşturdukları birim kuru maddeye karşın Mo alımı NH 4 -N uygulamasına göre NO 3 -N uygulaması durumunda daha fazladır. Yani NO 3 bitkide Mo alımının artmasına neden olmaktadır.

115 MOLİBDEN (Mo) BİTKİLERİN Mo İÇERİKLER a. Toprakta yarayışlı şekilde bulunan Mo miktarına, b.toprak ph sına c. Ortamda bulunan öteki bitki besin elementlerinin cins ve miktarına d.bitki yaşına e. Bitkinin büyüme derecesine ve f. Mevsime bağlı olarak değişir.

116 MOLİBDEN (Mo) BİTKİLERDE MOLİBDENİN METABOLİK İŞLEVLERİ Molibden bitkilerde yaşamsal öneme sahip NİTROGENAZ ve NİTRAT REDÜKTAZ enzimlerinin yapısında yer alır. Anılan enzimlerde molibden metabolik işlevlerini değerlik değişikliği (Mo +6 Mo +4 ) ile gerçekleştirir. Nitrogenaz enzimi N 2 fikse eden mikroorganizmaların işlevlerinde temel enzim olarak görev yaparken, Nitrat Redüktaz enzimi bitkilerde Nitratın (NO 3 ) nitrite (NO 2 ) indirgenmesinde temel enzim olarak görev yapar.

117 MOLİBDEN (Mo) BİTKİLERDE MOLİBDEN NOKSANLIĞI Molibden noksanlığına bitkiler farklı tepkiler gösterirler. Hardalgil familyası bitkileri ve özellikle karnabahar ve lahana bitkileri Mo noksanlığına duyarlıdır. Bitki türüne ve uygulanan azotlu gübre çeşidine bağlı olarak noksanlık için kritik Mo miktarı yaprakta kuru madde ilkesine göre ppm arasında değişir. Molibden bitkilerde en önemli metabolik işlevini NO 3 indirgenmesinde gerçekleştirmektedir. Molibden noksanlığında nitrat asimilasyonu gerilediği için ortaya çıkan belirtiler N noksanlığı belirtilerine benzer.

118 Önce yaşlı yapraklar sararır, ancak azot noksanlığından farklı olarak nitrat birikimi nedeni ile yaprak kenarlarında kısa sürede nekrozlar oluşur.

119 Bitkilerde bodur büyüme yanında yapraklar soluk ve solgun olup, kök gelişmesi ve çiçeklenmesi belirgin şekilde azalır. Azot noksanlığının özellikle baklagil bitkilerindeki belirtileri Mo noksanlığında da görülür. Mo noksanlığı baklagil bitkilerinde hem NO 3 indirgenmesini hemde N 2 fiksasyonunu olumsuz şekilde etkiler. Mo noksanlık belirtileri önce orta ve yaşlı yapraklarda sıkça ortaya çıkar. Yapraklar sarıdan sarımsı yeşile değin değişen renklere bürünür ve yaprak kenarları içe doğru bükülür. Aynı zamanda yapraklar, genellikle normal yapraklara göre küçük olur ve yüzeyi kahverengi beneklerle kaplanır.

120

121

122

123

124

125 MOLİBDEN İÇEREN GÜBRELER Bitkilerin molibden gereksinimleri genelde Mo içeren kimyasal gübrelerle karşılanır. Bu gübreler toprağa uygulanabileceği gibi bitki yaprağına püskürtülerek ya da tohuma bulaştırılarak da uygulanabilmektedir. Molibden içeren kimyasal gübreler: Gübre Mo (ppm) Amonyum molibdat 540 Molibden frits Mo-trioksit 660 Molibdik asit 530 Na-Molibdat 390

126

127 SODYUM (Na) Bitkiler sodyumu Na + iyonu şeklinde alır. Aldıkları sodyum miktarları ve sodyuma tepkileri yönünden bitkiler iki grup altında toplanır. Bunlar: 1. Natrofilik bitkiler, 2. Natrofobik bitkiler dir. Natrofilik bitkiler (ladino üçgülü, ingiliz çimi) sodyumu seven bitkiler olup, sodyumu kolaylıkla alırlar. Natrofobik bitkiler (melez üçgülü, çayır kelpkuyruğu, mısır, ayçiçeği) ise sodyum sevmeyen bitkilerdir.

128 SODYUM (Na) Bitkilerin sodyum içerikleri genelde %0.01-%10 arasında değişir. Baklagil bitkileri baklagil olmayan bitkilere göre daha fazla Na içerirler. Bitkilerin yapraklarında Na miktarı tohumlarına göre daha yüksektir. Bazı bitkilerin ise köklerinde Na miktarı topraküstü organlarından daha fazladır. Bitkilerin sodyuma karşı tepkimeleri bitki çeşidine bağlı olduğu kadar özellikle ortamda potasyumun bulunup bulunmaması ile de yakından ilgilidir.

129 SODYUM (Na) Sodyuma karşı gösterdikleri tepkiye göre bitkiler 4 grupta toplanmıştır: bunlar. 1. Potasyum noksanlığında sodyumdan çok fazla yararlanan bitkiler, (arpa, yonca,yulaf, domates, havuç) 2. potasyum noksanlığında sodyumdan az yararlanan bitkiler, (mısır, kırmızı üçgül, marul,soğan, patates) 3. yeterli düzeyde potasyum bulunması durumunda sodyumdan az yararlanan bitkiler, (buğday, bezelye) 4. yeterli düzeyde potasyumun bulunması durumunda sodyumdan çok fazla yararlanan bitkiler, (kereviz, pancar, şalgam)

130 BİTKİDE SODYUMUN METABOLİK İŞLEVLERİ: ***Sodyum kimyasal yönden potasyuma büyük benzerlik gösterir. şeker pancarı, yulaf, lahana, havuç, tahıl ve pamuk gibi bitkilerde sodyum kısmen potasyumun görevlerini yüklenmektedir. ***Pek çok bitki için sodyum mutlak gerekli bir bitki besin elementidir. Sürekli olarak potasyum kullanılıyor olsa bile sodyumun toprağa uygulanması ile ürün miktarında dikkate değer artışlar sağlanabilir. ***Bitkilerde gözeneklerin açılıp kapanmasında ve nitrat redüktaz enzim aktivitesinin düzenlenmesinde etkilidir. *** Bitki özsuyunda donma noktasını düşürmek suretiyle sodyum, kışın ve erken ilkbaharda bitkilerin dondan zarar görmelerini engeller.

131 SODYUM KAYNAĞI OLARAK TOPRAK: ***Sodyum yerkabuğunda en fazla bulunan (%2.8) altı elementten biridir. Tarım topraklarının Na içerikleri %0.1 ile %1 arasında değişmekte olup, ortalama miktar %0.63 tür.. ***Genelde kurak ve yarı kurak bölge topraklarına göre yağışlı bölge topraklarının Na içerikleri daha azdır. *** Kurak ve yarı kurak bölge topraklarnda sodyum birikmesi ile zaman zaman karşılaşılabilir. Katyon değişim kapasitesinin %15 inden fazlasını Na un oluşturduğu topraklara SODİK (Alkali) topraklar denir. Böyle topraklar sorunlu topraklar olup doğrudan tarımda kullanılamazlar. Sodik topraklar bir seri işlemlerle ıslah edildikten sonra tarımda kullanılabilir.

132 *** Gereğinden fazla sodyum toprağın fiziksel yapısını bozar. Toprak agregatları parçalanır, su ve hava geçirgenliği azalır. Kök gelişmesi olumsuz şeklide etkilenir. Bu arada toprağın strüktürü bozulurken yapışkanlığı artar, işlenmesi olanaksız bir durum alır. BİTKİLERDE SODYUM NOKSANLIĞI: Bitkilerde genelde Na noksanlığı görülmez. Bunun temel nedeni, tarım topraklarının yeteri kadar Na içermeleridir. Sodyum noksanlığı şeker pancarında yaprakların olağanüstü incelmesi, yaprakların metalik yeşil rengini alması ve yaprak altlanının pembemsi görünüm kazanmasıyla ortaya çıkar.