BİTKİLERDE BESLENME. Hidroponik Bitki: Uygun niteliklere sahip bir çözeltide(mineral,ph vs.), yetiştirilen bitkilere hidroponik bitki adı verilir.

Transkript

1 Bitkilerin beslenmesinde Toprağın Rolü Bir toprağın sahip olduğu fiziksel ve kimyasal nitelikler, hangi bitki türlerinin o toprakta yaşayabileceğini belirler. BİTKİLERDE BESLENME Bitkinin Kuru Ağırlığı: Bitkinin, su bulundurmayan ağırlığıdır. Bir Bitkinin kuru ağırlığının %95 ini organik maddeler %5 ini ise inorganik maddeler oluşturur. Hidroponik Bitki: Uygun niteliklere sahip bir çözeltide(mineral,ph vs.), yetiştirilen bitkilere hidroponik bitki adı verilir. "Toprakta belirli niteliklerine göre ayırt edilebilen tabakalara horizon adı verilir. " "A Horizonu humus yönünden zengin, canlı organizma barındıran bir tabakadır." "B Horizonu, organizma bulundurmaz ama mineral ve su bulundurur. " Bir bitkinin hangi minerallere ihtiyaç duyduğunu anlamak için, Bitki türünden birkaç birey bütün minerallerin bulunduğu bir çözeltiye yerleşir. Daha sonra belirli elementlerin eksik olduğu çözeltiler hazırlanır ve bu mineral eksikliği olan çözeltilere, aynı türden bitki bireyleri yerleştirilir. Sonuçta, eksik çözeltilerde meydana gelen gelişim bozuklukları bitki için bu mineralerin ne kadar gerekli olduğunu gösterecektir. Toprakta bulunan A ve B Horizonlarının üç önemli özelliği toprak tipinin belirlenmesi yönünden önemlidir. 1) Toprak parçacıklarının boyutları ve oranları 2) Toprakta bulunan organik madde yüzdesi 3) Toprağın iyon değiştirme kapasitesi Loam: Yapılan birçok deneyin sonucunda ; Bitkilerin bazı elementlere çok yüksek miktarda ihtiyaç duyduğu saptamıştır. Bu elementler makro elementler olarak adlandırılır. Bazı elementlere ise yaşamsal olarak ihtiyaç duymakla beraber, gereksinim duyduğu miktarın çok az olduğu elementler saptanmıştır. Bu elementlere ise mikro elementler adı verilir. Toprak parçacıklarını eşit miktarda bulunduran toprak tipidir. Çok verimlidir. Bir topraktaki parçacıklar ne kadar küçük ise, o kadar çok yüzey alanı oluşur ve birim zamanda tutulan su miktarı artar. Topraktaki mineraller Toprakta bulunan mineraller iyon halinde bulunur.bu iyonların bazıları pozitif() bazıları ise negatif(-) tir. Topraktaki Pozitif iyonlar K H Na Ca Fe Mg Mn Her bitkinin ihtiyaç duyduğu element miktarı farklıdır. Hatta Bitkinin gençliği ve yaşlılığında ihtiyaç duyduğu element miktarı da değişkenlik göstererir. Bitkiler karbondioksit deki karbon ve oksijen dışında ihtiyaç duyduğu bütün elementleri kök sistemi ile topraktan karşılar. Topraktaki Negatif iyonlar - NO3 H2PO4 SO4 Topraktaki partiküllerin dış yüzeyinin eksi yüklü olmasından dolayı; Pozitif iyonlar, toprak partiküllerine bağlı bir şekilde bulunur. Negatif iyonlar, ise toprak partiküllerine bağlanamaz ve bu yüzden sadece toprak çözeltisinde bulunabilirler. 1

2 Köklerdeki Epidermis hücrelerinin kök dışındaki toprakta H iyonu havuzu oluşturmasının 2 yolu vardır. 1. ATP harcayarak aktif taşıma yoluyla H iyonlarınının dışarıya kök dışına yollanması 2. Solunum sonucu oluşan CO 2 in toprak çözeltisinde iyonlaşmasıdır. Topraktaki Organik oluşumlar : Toprağın özellikle A horizonunda yüksek miktarda canlı yaşar. Bakteri,Mantar,Böcek,Solucan,Alg Vb. Bor (B) Klorofil sentezinde kofaktördür. Karbonhidrat taşınımı ve nükleik asit sentezinde yer alabilir. Mangan (Mn) Amino asitlerin oluşumunda aktif, bazı enzimleri aktifleştirir; fotosentezin su parçalanma basamağında gereklidir. Çinko (Zn) Klorofil oluşumunda aktiftir ve bazı enzimleri aktifleştirir. Bakır (Cu) Bazı enzimlerin bileşenidir. Molibden (Mo) Azot bağlanması için zorunludur. Nitrat indirgenmesinde kofaktör olarak iş görür. Nikel (Ni) Azot metabolizmasında iş gören bir enzimin kofaktörüdür. Humus : Toprakta bulunan organik artıkların bütünüdür. Bitkilerde Besin Elementlerinin önemi Bir bitkininin hayatta kalabilmesi için mutlaka dış çevreden alması gereken elementler elzem elementler olarak adlandırılır. Bitki için gerekli olan elzem elementler 17 tanedir. 9 makroelement ve 8 mikroelement Liebeg yasası:(minimum Kuralı) Bir bitkinin gelişimini en yetersiz miktarda bulunan element belirler. Bir bitkinin gelişimini sınırlayan başka bir faktör, ayrıca mineralin sınırlayıcılığını da etkiler. Ör:Suyun az bulunduğu bir ortamdaki bitki için Magnezyum miktarının sınırlayıcılığı daha azdır. Bitkide Besin Elementlerinin İşlevleri ve Eksikliğinde görülen belirtiler Gerek makrobesinlerin, gerekse mikrobesinlerin eksikliğinde bitkide çeşitli gelişim,üreme ve fizyoloji bozuklukları ortaya çıkar. Bir Bitkide bulunan başlıca elementler -----Makro Elementler----- Karbon (C) Organik bileşiklerin ana bileşenidir. Oksijen (O) Organik bileşiklerin ana bileşenidir. Hidrojen (H) Organik bileşiklerin ana bileşenidir. Azot (N) Nükleik asitlerin, proteinlerin, hormonların ve koenzimlerin yapısal elemanıdır. Kükürt (S) Koenzim yapısındaki proteinlerin ve bazı vitaminlerin yapısal bileşenidir. Fosfor (P) Nükleik asitlerin, fosfolipitlerin, ATPʼnin ve bazı koenzimlerin bileşenidir. Potasyum (K) Protein sentezinde kofaktör; ozmotik basıncın düzenlenmesi ve stomaların işlevinde yer alır. Kalsiyum (Ca):Hücre çeperlerinin oluşumu ve kararlılığında, zar yapısının ve geçirgenliğinin sürmesinde önemli olup, hücrelerin uyartılara karşı yanıtını düzenler. Magnezyum (Mg) Klorofilin yapısal elemanıdır. Birçok enzimi aktifleştirir. Mikro Elementler Klor (Cl) Fotosentezde suyun parçalanma basamağı için gerekli olup, su dengesinde iş görür. Demir (Fe) Sitokromların bileşenidir. Bazı enzimleri aktifleştirir. Klorofil sentezinde kofaktördür. Bitki Beslenmesinde Gübrenin Etkisi Toprağa mineral takviyesi yapmak için, Organik gübre veya İnorganik gübre kullanılır. Tarımda gübre gereklidir.çünkü her hasat sonrası kalıcı olarak topraktan mineral eksilmesi gerçekleşir. İnorganik Gübre ise bitki için çok fazla Miktarda İhtiyaç duyulan azot,fosfor ve potasyum elementlerini içerir.toprağın verimini çabuk arttırır fakat organik Gübre gibi uzun süre kalıcı değildir. Toprağa verilen inorganik gübre miktarı iyi ayarlanmalıdır. Gereğinden fazla verilen inorganik gübre kritik yükün aşılmasına sebep olur. Kritik Yük: Ekosistem bütünlüğüne zarar vermeden ortama ilave edilen besin miktarıdır. Azot Sorunu: Bir bitkide en fazla bulunan 4 temel element KARBON,HİDROJEN,OKSİJEN VE AZOT DUR. Azot sadece mineral halinde köklerden su ile birlikte alınabilir. NH - 4 NO 3 iyonları olarak. AZOT FİKSASYONU Azot un çeşitli bileşiklere bağlanmasıdır. Azotun Doğal Fiksasyonu çeşitli mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir. Baklagiller, türden oluşmuş bir ailedir. Bütün baklagiller yetiştiği toprağın Daha verimli olmasını sağlar. Baklagiller protein yönünden zengin bitkilerdir "Baklagiller Ailesinden olan bitkiler ile rhizobium cinsi bakteriler arasında mutualist bir ilişki vardır. " 2

3 "Her baklagil in kendisine özel bir rhizobium bakteri türü vardır." Baklagil-Rhizobium mutualist ilişkisi şöyle oluşur ; Mikoriza Simbiyoz İlişkisi: Baklagil kökü rhizobium bakterisinin algılayabileceği bir kimyasal salgılar. Sinyali alan rhizobium bakterisinin nodül oluşumu ile ilgili genleri aktifleşir. Rhizobium un aktifleşen genleri, baklagil kökünün nodül oluşturması için gerekli olan kimyasal uyarının meydana gelmesini sağlar. Uyarılan kökteki tüyler enfeksiyon iplikçiği meydana getirir ve bakteriler bu iplikçikten içeriye girerler. Uyarılan kök tüyünden enfeksiyon iplikçiği meydana getirilir. Enfeksiyon iplikçiğinden kök korteksine giren Bakteriler, korteksdeki ve perisikl daki hücrelerin Bölünmesine sebep olur.. Ayrı noktalarda bölünen bölünmeler birleşir ve Nodül adlı yapılar meydana gelir. Meydana gelen nodül deki bazı hücreler farklılaşarak İletim dokusunu oluştururlar. Bitki kökleri ile mantarların oluşturduğu ortak yaşam birlikteliğidir. Bu birliktelikte mantar, sahip olduğu miselyum ağı ile topraktan su ve mineral toplayıp bitkiye verir. Bunun karşılığında ise bitki ürettiği besinlerin bir kısmını mantara verir. Mikorizalar sayesinde Bitkiler topraktan daha fazla mineral alabilir. Özellikle negatif yüklü fosfat iyonlarını almakta zorlanan bitki kökü, mikorizalar ile bunu rahatlıkla yapar. Yeryüzündeki tohumlu bitkilerin % 95 i mikoriza birliği ile hayatını devam ettirir. Mikoriza iki çeşittir. a) Ektomikoriza: Ektomikoriza Hifler, hücre duvarların geçerler ama kesinlikle hücre zarlarına yaklaşmazlar. Bu şekilde mantar miselyumu hem kök çevresini bir manto şeklinde sarar, hem de hücre duvarındaki boşluklardan korteks in içine yayılır. Ektomikorizada, mantar miselyumu manto gibi kökü kaplar. b) Endomikoriza: Tarımda Azot Sorunu İçin Yapılacak Çözümler Endüstriyel Azot Fiksasyonu: Azot ile suyun uygun koşullarda tepkimeye sokulması ve sonuçta oluşan amonyum nitrat'ın(nh4no3) suni gübre olarak kullanılmasıdır. Ürün Rotasyonu : Dönüşümlü olarak bir baklagil ve ondan sonra farklı familyalardan bitki tarımı yapmaktır.böylece azot yönünden verimsizleşmiş tarım alanı baklagil bitkinin ekimi ile yeniden azot yönünden zengin hale gelecektir. 3 Bitki türlerinin büyük bir bölümünde görülür. Hifler, hücre duvarlarını eriterek korteks içinde yayılırlar. Hifler,hücre zarı ile doğrudan temas halindedir. Endomikorizada, mantar miselyum u bitkinin içine doğru yayıldığı gibi toprağın içine doğru da yayılır.

4 Toprakta suyun fazla miktarda bulunması da iyi bitki için iyi olmaz. Bu durumda, topraktaki hava boşlukları su ile dolar ve sonuçta bitki kökleri havasızlıkta ölür. BİTKİLERDE BÜYÜME Büyüme; Bitkisel organların; yapılarına yeni sentezledikleri maddeleri alarak geri dönüşümü olmayacak şekilde hacimlerini arttırması ve yeni şekiller kazanmasıdır. Bitki Büyümesinde Hormonların Etkisi Hormon : Bedenin bir kısmında üretilip, Beden içinde yayılan, Ve bedendeki başka hücre gruplarını uyaran kimyasal maddedir. Morfogenez: Büyüme sırasında meydana gelen farklılaşmalar sonucu iç ve dış şeklin kazanılmasıdır. Farklılaşma: Bir hücrenin istenilen büyüklüğe, yapıya ve şekle bürünmesidir. Farklılaşmasını tamamlamış hücre olgunlaşmıştır. Bir hücre, zarında bulunan hormon a özel reseptör protein sayesinde hormon tarafından uyarılır. Belirsiz büyüme: Uç meristem faaliyetiyle kök ve gövdenin yeni uzun çıkıntılar meydana getirmesidir. Hormonlar ile bitkide ; Nerede hücre bölünmelerinin meydana geleceği veya hızlanacağı, Neredeki hücrelerin öleceği veya farklılaşacağı; Bitkinin ne zaman büyüyeceği veya büyümeyeceği, Bitkinin ne zaman çiçek açacağı belirli olur. Bitki büyümesinde etkili olan hormonlar şunlardır ; Belirli büyüme: Bitki tarafından belirli yapıların(yaprak,çiçek vb) belirli organizasyon kuralları ile meydana getirilmesidir. Bitki Büyümesinde Etkili Olan Çevresel Faktörler Bir bitkinin büyüklüğünü çevresel faktörler önemli bir şekilde etkiler. Bitki Büyümesinde Etkili Olan Çevresel Faktörler 1. IŞIK 2. SICAKLIK 3. SU VE MİNERAL MİKTARI Oksin : Bitki Büyümesinde etkili olan bir hormondur. Fototropizma nın gerçekleşmesini sağlar. Oksin ışığı sevmez, ışık olmayan bölgede hücre bölünmesini hızlandırır. IŞIK : Bir bitkinin maruz kaldığı Işığın şiddeti, Işığın niteliği, Ve ışığın süresi Bitkinin büyüme ve gelişmesine doğrudan etki eder. Işık Şiddeti normalden daha fazla ışık şiddetine maruz kalan bitkiler bodur kalırlar. Normaldan daha az ışık şiddetine maruz kalan bitkiler ise uzun ve ince gövdeli,sarı yapraklı ve indirgenmiş bir kök yapısına sahip olurlar. Oksin Giberellin Sitokinin Etilen Absisik Asit oksin Bazı Bitkiler; Düşük ışık şiddetinde iyi gelişir.,(gölge seven bitkiler) Bazı bitkiler ise; Yüksek ışık şiddetini ister.(güneş seven bitkiler) SICAKLIK Bir bitki belirli bir sıcaklık aralığında büyür ve gelişir. 0 0 genellikle (0 ile 40 C) Sıcaklık, günlük ve mevsimsel olarak değişir. Bitkilerde buna göre uyum sağlamıştır. Yüksek oksin miktarı gövde ucunda büyümeyi hızlandırırken tam tersine kök ucunda gelişimi yavaşlatır. SU VE MİNERAL MİKTARI : Bir bitkinin büyüyüp-gelişmesi için toprakta mutlaka yeterli miktarda su bulunmalıdır. 4

5 Etilen : Birçok farklı işlevi vardır. Oksin Miktarının Dengelenmesi Programlı hücre ölümlerini(apoptosis) tetikler. örn: Yaprak Dökülmesi Meyve olgunlaşmasını tetikler Oksinin Sebep olduğu diğer Fizyolojik Etkiler şunlardır ; Apikal Dominansi yi sağlar. Absisik Asit : Stres durumlarında salgılanan bir hormondur. Su kıtlığında salgılanır ve stomaların kapalı kalmasını sağlar. Tohum un çimlenmesini engeller. (Tohum dormansisi) Apikal dominans, en yukarıdaki büyüme tomurcuğunun daha baskın olup daha fazla büyümesidir. İkincil meristem oluşumunu tetikler. Yeni iletim dokularının yapılmasını sağlar. Yaprak ve meyvelerin dökülmesini önler. Çiçek gelişimini sağlar. Meyve büyümesini sağlar. Sitokinin : Bitkide hücre bölünmesini sağlayacak uyarıları oluşturur. Sitokinez i uyarır. Sitokinin, oksin ile beraber bitki gelişimini düzenler. Bir doku kültüründe; Oksin sitokinin oranı eşit ise farklılaşma gerçekleşmez. Sitokinin oranı oksin oranından fazla ise hücre topluluğu sürgün geliştirir. Aksine Oksin oranı sitokinin oranından fazla ise hücre topluluğu kök geliştirir. Sitokonin hormononun işlevleri, Yanal tomurcukların gelişimini sağlar. Nodül veya mikoriza gelişimini sağlar. Yapraklarda yaşlanmayı geciktiririr. Oksin ile beraber ikincil meristemlerin oluşmasını sağlar. Giberellin : Giberellin,bitki gelişimini sağlar. Giberellin eksikliğinde bitki cüce kalır. Tohum içinde bulunduğu uyku durumunun(tohum Dormansisi) kırılmasını sağlar. 5