TOPRAK BİLGİSİ VE BİTKİ BESLEME

Arpa, yulaf, buğday, çeltik gibi bazı buğdaygil bitkileri ise Strateji II olarak isimlendirilen mekanizmaya sahiptir. Bu mekanizmada buğdaygil bitkilerinin kökleriyle salgıladıkları fitosiderofor adı verilen madde, toprak çözeltisi içerisindeki Fe+3 ile kileyt oluşturur. Kileytten ayrılan ve indirgenen demir, Fe+2 şeklinde bitki kök hücreleri tarafından alınabilir forma dönüşmektedir. Mugineik ve avenik asitler gibi protein olmayan amino asit formundaki yapılara fitosiderofor denir.

Mutlaka gerekli “iz elementler” veya “mikro bitki besin elementleri” olarak isimlendirilen bu elementler demir (Fe), mangan (Mn), bor (B), çinko (Zn), bakır (Cu) ve molibden (Mo)’dir. Süregelen çalışmalarda, bitkilerin metabolik süreçlerinde ve enzim faaliyetlerinde görev alan diğer bazı önemli iz elementler de bulunmuştur. Bunlardan bazıları klor (Cl), kobalt (Co), selenyum (Se) ve nikel (Ni) olarak belirlenmiştir.

Bitkilerde çinko alımını olumlu yönde etkileyen toprak etmenleri şunlardır: kileyt oluşturucular;yüksek mikrobiyolojik aktivite.

Tüm canlılar için hayati öneme sahip olan Zn elementi, bitkilerde de çok çeşitli metabolik işlevlere katılmaktadır. Karbonhidrat, protein ve oksin metabolizmasında rol aldığı gibi pek çok enzimin yapısında yer almakta ve aktive etmektedir. Yüksek bitkilerde alkol dehidrogenaz, CuZn-süperoksit dismütaz, karbonik anhidraz, RNA polimeraz, alkalin fosfataz, fosfolipaz ve karboksipeptidaz gibi pek çok enzimin yapısında mevcuttur. Ayrıca Zn elementi biomembranlarda bulunan sülfühidril ve fosfolipid gruplarına bağlanarak lipidlerin ve proteinlerin oksidadif zararlanmaya karşı korunmasını sağlamaktadır. Toksik etkili olan oksijen radikallerinin çıkışını da kontrol altına almaktadır. Çinko noksanlığında, bitkilerin klorofil içerikleri çok azalmakta ve mezofil ile destek yapı hücrelerinin kloroplastlarında anomolilere neden olmaktadır. Ayrıca sakkaroz ve nişasta sentetaz enzim aktivitesinde de azalmalar görülmektedir.

Manganın aynı zamanda bitkilerin su içeriğini de düzenlediği bilinmektedir. Yeterli Mn’a sahip bitkiler daha az suya ihtiyaç duymaktadır. Mangan noksanlığında hastalıklara karşı hassasiyet gözlenirken çiçeklenmenin de geciktiği bilinmektedir. Bitkilerde büyüme geriliği, bodur büyüme, genç yapraklarda damarlar arası parçalı sararmalar en çok görülen noksanlık belirtileri arasında yer almaktadır.

Bakır diğer mikro bitki besin elementlerine göre organik maddeye daha güçlü bir şekilde bağlanır ve Cu-organik kompleksleri topraktaki Cu hareketinin ve alınabilirliğinin sağlanmasında çok önemli bir yere sahiptir. Bitkiler Cu elementini doğal ve yapay organik bileşikler şeklinde alabildikleri gibi yapraklar ile Cu tuzları ve kompleks yapılarını da alabilirler. Bitkiler tarafından Cu+2 formunda alınabilir olan Cu elementi kök üzerinde kontak değişim yoluyla tutulabilir.

Bitkilerde Cu’ın metabolik işlevleri şunlardır;
a. Canlı yaşamı için temel olan bazı metabolik işlevlerin gerçekleştirilmesinde görevli enzimlerin yapısında bulunur. (plastosiyanin, superoksit dismutaz, sitokrom oksidaz, askorbat oksidaz, fenol oksidaz vb)
b. Karbonhidrat, N ve lipid metabolizması üzerine etkilidir.
c. Düşük molekül ağırlığına sahip organik bileşikler ve proteinlerle kompleks
oluşturur.
d. Tohum ve meyve gibi çeşitli oluşumlardaki etkiler.

Bor elementi bitkilerin normal gelişimi için gerekli olan sekiz mikro elementten biridir. Mikro bitki besin elementleri içerisinde metal olmayan tek elementtir. Bor, 20. yüzyılın başlarında bitkiler için vazgeçilmez bir element olarak tanımlanmaya başlanmıştır.

Bitkilerin nitrat ile beslenmesi ile ilişkili olarak ortaya çıkan Mo noksanlığının etkisi hem büyümeye hem de bitkinin askorbik asit ve klorofil içerikleri üzerine olmaktadır. Böyle durumlarda yapraklarda “kırbaç kuyruk” adı verilen noksanlık belirtileri görülür. Noksanlığın çok şiddetli durumlarında ortaya çıkan bu belirtide yaprak ayası oluşamaz ve yaprak orta damarı kırbaç görünümünü almaktadır.

Önemli bir diğer element olan klorun (Cl) bitkiler için temel besin elementlerinden biri olduğu 1980’li yıllarda ortaya çıkmıştır. Bitki kökleri ve topraküstü organları ile Cl- iyonu formunda alınmaktadır. Ortam sıcaklığının, metabolik önleyicilerin, ışığın ve pH’nın Cl alımı üzerinde etkili olduğu bilinmektedir. Klor bitki kökleri ile alındıktan sonra simplast ile iletim borularına taşınır.

Kileytler organik bileşiklerdir ve Fe gibi metaller ile birleşince immobil hale geçseler bile suda çözünebilirlikleri kaybolmaz.

Bitkilerde Fe metabolik yönden önemini ve fizyolojik etkinliklerini yükseltgenme- indirgenme tepkimeleriyle göstermektedir. Klorofilin yapısında bulunmasa da klorofil oluşumunda çok önemli görevlere sahiptir.

Fitosiderofor: Mugineik ve avenik asitler gibi protein olmayan amino asit formundaki yapılara denir.

Bazı bitkiler kireçli-alkalin reaksiyon gösteren topraklarda Fe’i absorbe etme özelliği göstermesine rağmen kireç Fe alınımını engellemektedir.

Rizosfer: Bitkilerin kökleri ile toprak çözeltisi arasında yoğun etkileşimlerin ve reaksiyonların olduğu alana denir.

Çinko noksanlığında, bitkilerin klorofil içerikleri çok azalmakta ve mezofil ile destek yapı hücrelerinin kloroplastlarında
anomolilere neden olmaktadır.

Çinko noksanlığına bağlı olarak oksin metabolizmasında meydana gelen bozulma ve indol asetik asit (İAA) oluşumundaki azalma nedeniyle bitkilerde bodur büyüme ve küçük yaprak oluşumu meydana gelmektedir.

Organik yapılı, kireçli alkalin ve kumlu bünyeli topraklar ile drenajı kötü olan alanlarda Mn noksanlığına çok rastlanmaktadır.

Meyve ağaçlarında Cu (Bakır) noksanlığı olduğu zaman uç tomurcukların gelişimi azalır, yapraklar küçülür ve “rozet” şeklini alır, meyvelerde ise çatlamalar ve erken dökülmelere rastlanmaktadır

Bor bitkilerde, şekerlerin taşınmasında, hücre duvarı sentezinde ve duvar strüktürünün oluşumunda, karbonhidrat metabolizmasında, RNA, fenol ve IAA metabolizmasında, solunumda, lignifikasyonda ve biyolojik membranların yapısal
ve fonksiyonel özellikleri üzerinde önemli ve etkin görevler üstlenmiştir.