Pamuk Bitkisinin Morfolojik Özellikleri Yrd. Doç. Dr. Remzi EKİNCİ Dicle Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü remzi.ekinci@dicle.edu.tr İTÜ-UHUZAM OCAK 2013 İstanbul Teknik Üniversitesi
Pamuk Bitkisinin Morfolojik Özellikleri Pamuk, yıllık alt çalı, çok yıllık çalı ya da ağaççık biçiminde yetişebilen bir bitkidir. Tropik iklim kökenli olup, genotipik olarak çok yıllıktır. Bununla birlikte, kışı soğuk ve donlu geçen bölgelerde tek yıllık olarak yetişebilmektedir. Yetişmiş bir pamuk bitkisi çok derinlere kadar giden bir kök, en ucunda tepe tomurcuğu bulunan bir ana sap ile bu saptaki boğumlardan çıkan yaprak, yan dal, tomurcuk, çiçek ve kozalardan oluşmuştur. Koza içinde tohumlar, tohum üzerinde ise lifler bulunur.
Kök Pamuk, kazık köklü bir bitkidir. Kazık kök belirgin ya da silik olarak dört köşeli bir yapıdadır. Normal koşullarda kök 10-12 cm kadar derine indikten sonra yan kökler oluşur. Bir pamuk bitkisinde yan kök sayısı 3-5 arasında değişir. Yan kökler, derinlere inerek, kazık kökün fonksiyonuna yardımcı olurlar. Yan köklerin epidermis hücrelerinin dışa doğru uzaması ile çok sayıda emici tüyler oluşur. Yapılan birçok çalışma pamuk köklerinin ilk gelişme döneminde çok hızlı bir biçimde büyüdüğünü belirlemiştir. Yüzlek profilli ya da taban taşı bulunan topraklarda kökler çok derine gidemezler.
Gövde Pamuk bitkisinde gövde, Ana Sap Yan Dallardan oluşur. Ana sap orta kalınlıkta olup, sağlam bir kabuk dokusu ile örtülüdür. Büyüme uçtan olduğundan, sapın alt kısımları (yaşlı kısımlar) koyukırmızımtrak-kahverengi bir renge sahip olmasına karşın, üst kısmı (genç kısımlar) açık kırmızımtraktanyeşilimtrak renge dek değişir.
Gövde Ana gövde üzerinde boğumlar, bu boğumlarda yapraklar ve bu yaprakların koltukaltı tomurcuklarından çıkan yan dallar bulunur. Her bir yaprağın koltuğunda 2 tomurcuk vardır. Bu tomurcuklardan birisi merkezi durumda olup, asıl koltuk tomurcuğu, diğeri ise yan tomurcuk adı verilir. Bu tomurcuklardan yan dallar oluşur. Merkezi tomurcuk, odun dallarını, yan tomurcuklar ise meyve dallarını oluşturur.
Gövde Genellikle yaprak tomurcuklarından biri gelişir. Böylece, genelde, her yaprak koltuğundan bir dal oluşur. Odun dalları, daha çok bitkinin alt kısmında bulunan birkaç koltuk tomurcuğundan oluşur. Odun dalları ana gövdeye benzeyip, dikine büyürler. Uzun ve oldukça kalın olan bu dalların her boğumunda yine bir yaprak oluşur. Bu yaprakların koltuk altlarından yine meyve dalı oluşabilir. Bu meyve dallarına ikincil meyve dalı adı verilir. Bir pamuk bitkisinde 0-8 odun dalı oluşabilmekte ve 1-3 den çok olması istenmez.
Gövde Odun Dalı Vegetative Branches (monopodia) Meyve Dalı Fruiting Branches (sympodia)
Gövde Meyve dalları zikzaklı ve yere oldukça paralel bir durumda büyür. Bu dallar, odun dallarına oranla daha cılızdırlar. Üzerlerinde 3-9 boğum bulunur. Her bir boğumda bir yaprak ve bir meyve tomurcuğu oluşur. Meyve tomurcuğu, yaprakların koltuk tomurcuklarından çıkmayıp, boğumun sonundaki tomurcuktan oluşur. Yan tomurcuktan ise dal uzamaya devam eder. Böylece, meyve dalları zikzaklı bir görünüm kazanırlar. Çiçek tomurcuğu ve yaprak, oluştukları boğumun, karşılıklı iki tarafında, tam eksen üzerinde bulunur. Bilinçli bir pamuk tarımında, meyve dallarının çok sayıda ve kısa olması istenir.
Pamuk yapraklarının biçim ve doku yapısı, pamuk türlerine ve çeşitlerine göre oldukça değişiklik gösterir. Yapraklar genellikle 3-5 parçalı olup derin ya da yüzlek yırtmaçlıdır. Bununla birlikte, tam kenarlıdan, çok yırtmaçlıya dek çok değişik biçimli yapraklara da rastlamak olasıdır. Yaprak dokusu çok kabadan çok inceye, tüylüden tüysüze dek değişim gösterir. Yapraklar Stoma sayısı, yaprağın alt yüzeyinde fazladır. Normal olarak bir yaprağın alt yüzünde, mm 2 de bulunmaktadır. 150-300, üst yüzeyinde ise 50-150 kadar stoma
Yapraklar Yaprağın altında genellikle 3-5 ana damar bulunur. Ana damarlar üzerinde genellikle nektar (beze) bulunur. Yapraklar ana gövde üzerinde dipten uca doğru belirli bir düzen içinde dizilmişlerdir. Bu diziliş biçimine Filotaksi adı verilir. Filotaksi oranı Upland pamuklarında genellikle 3/8, Asya tipi pamuklarda ise 1/3 dür. Ana gövde ile odun dalları üzerinde izlenebilen yaprak diziliş biçimi meyve dalları üzerinde değişiktir.
Çiçek Pamukta, her bir meyve dalı boğumunda bir yaprak ve bir çiçek tomurcuğu oluşur. Bu tomurcuklar, üç ender olarak dört adet yeşil renkli brakte yaprağı ile kaplı olarak önce piramit biçiminde gözükürler. Her bir tarak, üç tane üç köşeli yaprak ile çiçek tomurcuğunu içerir. Bu yapraklara dış çanak ya da brakte-brakteol adı verilir. Bu yapraklar, büyümekte olan tarağı ve döllenme olduktan sonra oluşan kozaları tamamen örterek onları olumsuz çevre koşullarından korurlar.
Çiçek Bu yaprakların büyüklüğü, yırtmaç sayıları ve biçimi çeşitten çeşide oldukça değişiktir. Bu yararları yanında, bu yaprakların bazı zararları da söz konusudur. Bunlar tomurcuk büyüyüp çiçek açtıktan ve döllenme olup koza büyüdükten sonra da dökülmezler. Bu nedenle bazı zararlıların yumurtaları için çok uygun bir ortam yaratırlar. Yine bu yapraklar koza açtıktan bir süre sonra kururlar. Kuruyan bu yapraklar, çeşitli biçimlerde pamuk lifleri arasına karışarak, onların yabancı madde oranını yükseltip değerlerini azaltırlar.
Çiçek Bu yaparaklar G. hirsutum türünde beyaz-krem, G. barbadense ve G. herbaceum türlerinde ise sarı renktedirler. Ayrıca, son iki türde, bu yaprakların iç kısımlarında kırmızı ya da mor yuvarlak lekeler bulunur. Taç yapraklar içinde dişi ve erkek organlar bulunur. Dişi organ çiçek temelinde bulunan yumurtalık, dişicik borusu ve tepecikten oluşmuştur.
Çiçek
Çiçek Yumurtalık 3-5 gözlüdür. Her göz (karpel-çenet) ortadan yalancı bir bölme ile ikiye ayrılmıştır. Pamuk tohumları bu gözlerde gelişir. Her çenette 5-15 ortalama 8-10 tohum bulunur. Yumurtalık ince bir dişicik borusu ile tepeceğe bağlıdır. Yumurtalık ince bir dişicik borusu ile tepeciğe bağlıdır. Dişicik borusu uzunluğu ile lif uzunluğu arasında sıkı ve olumlu bir ilişki vardır. Dişicik borusu üstte genişleyerek tepeciği oluşturur.
Çiçek Erkek organlar, flament (sapçık) ve tekalardan (başakçık) oluşmuş olup, tür ve çeşitlere bağlı olarak sayıları 30-50 arasında değişir. Bunlar altta birleşerek dişi organı bir boru gibi sararlar. Polen tozları ruzgarla taşınmayacak kadar ağırdır. Bu durum kendine döllenmeyi teşvik eder. Pamukta meyve dallarının her boğumunda bir çiçek tomurcuğu (tarak) oluşur. Silkmeyen taraklar, tür ve çeşitlere bağlı olarak yaklaşık 21 gün sonra çiçek durumuna dönüşürler.
Çiçek Pamuklarda çiçekler güneş doğarken ya da bundan biraz önce açar. Bir pamuk bitkisinde tarakların oluşumu, çiçeklerin açılışı, kozaların oluşumu oldukça düzenli bir seyir içinde olur. Pamuk bitkisinde ilk çiçek en alttaki meyve dalının birinci boğumunda oluşur. Bunu 2. meyve dalının ilk boğumundaki, onu 1. meyve dalının 2. boğumundaki ve 3. meyve dalının 1. boğumundaki çiçekler izler. Böylece çiçeklenme alttan üste, içten dışa doğru bir düzen izler. Birbirini izleyen meyve dallarının ilk boğumları üzerinde açan çiçekler aşağıdan yukarıya doğru sıra ile oluşmaktadır.
Çiçek Bu oluşumdaki zaman aralığı türlere ve çeşitlere göre az değişiklik göstermekle birlikte ortalama 2.5-3.5 gün kadardır. Bu zaman aralığına Kısa Gün Çiçeklenme Aralığı adı verilir. Aynı meyve dalı üzerinde ise önce birinci boğumdaki sonra 2., 3. Boğumlardaki çiçekler açmaktadır. Bunlar arasındaki zaman aralığı ise yine tür ve çeşitlere göre değişmekle birlikte 5.5-6.5 gün kadardır ki buna da Uzun Gün Çiçeklenme Aralığı adı verilmektedir. Çiçeklenme zaman aralığı erkencilik unsurlarından birisi sayılır.
Çiçek Çiçeklerin açılması sabahın erken saatlerinde olmaktadır. Pamuk hem kendine döllek hem yabancı döllenen bir bitki olmakla birlikte kendine döllenmeye eğilimlidir. Bununla birlikte, yabancı döllenme oranı çevre koşullarına bağlı olarak (özellikle böcek populasyonuna) % 1 ile % 60 arasında değişebilmektedir. Döllenme çiçek açtıktan sonra 24-36 saat içinde tamamlanır. Çiçekler açtığı zaman taç yaprakların rengi krem ya da sarı renklidir. Döllenmenin ertesi günü bu renk kırmızıya döner. Üçüncü gün ise bu yapraklar solar ve dökülür. Döllenmiş çiçekten koza oluşmuş olur.
Bezeler Pamukta dış ve iç olmak üzere iki çeşit beze vardır. Dış bezeler, tatlı bir sıvı salgıladıkları için nektar olarak da bilinirler. İç bezeler, pamuğun kökleri dışında tüm organlarında görülebilirler. Bunlar, küçük yağ bezecikleri durumunda olup reçine bezecikleri adını da alırlar. Bu bezecikler ilk fide döneminde belirerek, kotiledon kısmından itibaren görünürler. Bunlar çeşitli eterik yağlar, tanen ve gossypol içerebilirler.
Koza Çiçeğin döllenmesi ile birlikte koza oluşur. Pamukta koza gelişimi oldukça hızlıdır. Döllenmeden sonra, yumurtalık içindeki plesantalarda bir yandan tohumlar gelişmeye başlarken, öte yandan tohumların endosperm hücrelerinin uzaması ile lifler oluşur. Pamuk lifleri, döllenmeden sonraki 10-15 gün içinde en uzun şeklini alırlar. Döllenmeden yaklaşık 20-25 gün sonra en büyük şeklini alır.
Koza Ancak kozanın olgunlaşması 30-40 gün daha sürer. Böylece, içi selülozla dolan lifler ve iyice irileşen tohumlar koza içine sığmayarak, kozayı çatlatır. Böylece koza döllenmeden yaklaşık 50-80 gün sonra açılır. Kozanın büyüklüğü, biçim ve rengi, türler ve çeşitlere göre oldukça değişik olup, tür ve çeşitlerin ayırımında önemli bir özellik olarak kullanılır. Koza ağırlığı tür ve çeşitlere bağlı olarak çenetli 4-11 gr., çenetsiz 3-8 gr. arasında değişir. Koza çenet açıklığına göre kozalar, açık, yarı açık ve kapalı olarak üç kısımda belirlenir.
Tohum (Çiğit) Tohum, çiçeğin döllenmesinden sonra, yumurtalığın gelişmesi sonucu oluşan bir kısımdır. Döllenmiş yumurta hücresinin dış zarı, tohum kabuğunu oluşturur. Olgunlaşmış bir tohum genellikle armut biçiminde olup, ucu sivri ve serttir. Tohumun Şalaza denen geniş ya da yuvarlak kısmı, yumuşak süngerimsi bir dokudan yapılmıştır. Tohumun üzeri çıplak ya da tüylerle kaplıdır. Bu tüylerden kısalara hav, uzunlara ise lif adı verilir.
Tohum (Çiğit) 100 tohum ağırlığı, genotip ve çevre koşullarına bağlı olarak 8.0-12.0 gr. arasında değişir. Kuru maddesinde ortalama % 36-42 karbonhidrat, % 18-23 yağ, % 19-24 protein, % 10-14 ham selüloz ve % 2-3 kül içermektedir.
Liflerin Oluşumu Pamuk bitkisinin ana ürünü, tohumu etrafında bulunan liflerdir. Lifler pamuk tohumundaki üst epidermis hücrelerinin dışa doğru uzaması ile oluşur. Çiçeklenmeden sonra epidermis hücrelerinin bazıları çıkıntı yaprak dışa doğru uzamaya başlar. Uzantılar öncellikle tohumun şalaza kısmında belirir. Bunu tohumun orta ve uç (mikropil) kısmındaki uzantılar izler. Bu çıkıntıların zamanla büyümesi ile lifler ve havlar oluşur. Bu uzantılardan kısa olanlara linter, uzun olanlara ise lif adı verilir.
Liflerin Oluşumu Tohum üzerindeki lif ve hav sayısı kalıtsal bir özellik olup, türlere ve çeşitlere göre oldukça değişiklik göstermesine karşın, genel olarak bir pamuk tohumundaki havın life oranı 1:10 kadardır. Genel olarak bir pamuk tohumunda 4 ile 15 hatta 20 bin kadar lif bulunur.
Linterin Anatomik Yapısı Gelişimini tamamlamış olan pamuk lifleri % 18 sodyum hikroksit (NaOH) ile şişirilip, Kongo Kırmızısı ile boyanarak mikroskop altında incelenirse morfolojik olarak, Kütikül ve mumlu tabaka, Primer çeper, Sekonder çeperin üst katı, Sekonder çeper ve lümenden oluştuğu gözükür. Pamuk lifinin % 94 ü saf selüloz olup, % 6 sı protein, pektik maddeler, kül, mum, şeker gibi maddelerden oluşur.
* Teknolojik Özellikler Lif Uzunluğu Lif İnceliği Lif Kopma Dayanıklılığı Kısa Lif İçeriği Esneklik Olgunluk Nep Yapışkanlık Parlaklık Sarılık Renk Derecesi Yabancı Madde İplik Yapılabilirlik İndeksi
* TEŞEKKÜR EDERİZ... remzi.ekinci@dicle.edu.tr