TOPRAK BİLGİSİ VE BİTKİ BESLEME

Bitkisel üretimde; en ekonomik girdi kullanımı ile doğaya ve çevreye zarar vermeden istenilen verim ve kalitede yetiştiricilik yapabilmek için bitki beslemenin tarihini öğrenmek, bu alanda çalışmak isteyenlere iki yönlü kazanç getirir. Birincisi, üretimde yapılan işlemlerin gerekliliği, nedenleri ve önemi ile daha önce yapılan çalışmalara arasında bağlantı sağlamasıdır ki, bu yalnızca bitki besleme tarihi okuyarak gerçekleştirilebilir. İkincisi de, bu alanda çalışacakların tarımsal üretimde yeni ve modern teknikleri kullanabilmesi ve tarımsal üretim hakkında yeni bir anlayış edinebilmesidir. Doğru cevap E'dir.

Bitki beslenmesinde diğer araştırmacılar gibi Liebig'de bazı noktaları hatalı yorumlamıştı. Ancak başlatmış olduğu çalışmalar bitkilerin beslenmesinde, besin elementlerinin önemini ve gerekliliğini ortaya koymuştur. Ayrıca besin elementlerinin dengeli şekilde verilmesi gerekliliğini ortaya koyarak, bu yönde kullandığımız dengeli gübreleme programlarının hazırlanabilmesine temel oluşturmuştur. Sonuç olarak, bitki besleme biliminde en son gerçeğe halen ulaşamasa bile, bilimsel ilerleme ve gelişmeler tüm hızıyla devam etmektedir. Doğru cevap D'dir.

Çalıdan kopan bir parçanın gelişerek yeni bir birey oluşturmasına Vegetatif Üreme ve bu şekilde bir bitkiden alınan parçanın tekrar yeni bir bitki oluşturana kadar geçen süre ile denenmesine de Vegatasyon Denemesi denir. Doğru cevap B'dir.

Bitki beslenmesinde, büyüme ve gelişmesinde mineral maddelerin önemi İngiliz Bilim İnsanı John Woodward tarafından ortaya konmuştur. Woodward'ın kendinden önce bildirilen '' bitkilerin sudan oluştuğu '' sonucunun aksine; toprağın ve içinde mineral maddelerin çözüldüğü su ile sulamanın önemine işaret ederek sonuçlara ulaşmıştır. Bu bitki besleme açısından önemlidir. Sonuçların kısmen açıklanmış olmasına rağmen, Woodward'ın kullanmış olduğu deneme tekniği zamanına kadar yapılmış olanlardan daha üstündü. Doğru cevap C'dir.

19. yüzyılda bilimin her alanında gözlenen büyük ilerlemeler, tüm dünyada mevcut bilim akademilerine ilave olarak uzmanlaşmış yeni bilim toplumlarının eklenmesi, sağlanan yeni veriler, bilimsel gelişmelerin belirtisiydi. Bitki ve hayvanlardaki fizyolojik olaylar mikroskobik düzeyde incelenmeye başladı. Bitki beslemede önemli bir yere sahip olan '' Organik Kimya ''da bu yüzyılda doğmuştur.

Doğru cevap c'dir.

Justus Von Liebig; bu konuda yapılmış çalışmalardan ulaşılan sonuçları bir araya getirdiğinde 6 ana başlıkta toplamıştır:

1. Bitkiler ihtiyaç duydukları karbon dioksiti ( CO2 ) havada alır.

2. İhtiyaç duyulan hidrojen ( H ) ve oksijen ( O )' i sudan alır. 

3. Alkali elementlerin meydana getirdiği alkaliliğin bitki bünyesinde oluşan metabolik olaylar sonucunda oluşturulan asitle giderilir. 

4. Tohumun oluşması için fosfatlara gereksinim vardır.

5. Bitkilerin kökleri ile rastgele herşeyi topraktan alırlar ancak işe yaramayalar yine kökleri ile atılır.

6. Bitki için gerekli 10 besin elementi olarak karbon ( C ), hidrojen ( H ), oksijen ( O ), azot ( N ), fosfor ( P ), potasyum ( K ), kalsiyum ( Ca ), magnezyum ( Mg ), kükürt ( S ) ve silisyum ( Si ) olarak özetlenebilir. Doğru cevap A'dir.

J. B. Lawes ve J. H. Gilbert 1843 yılında ingiltere Rothamsted'de bir Ziraat Araştırma İstasyonu kurdular. Bundan sonra dünyanın her tarafında aynı içeriklerde Ziraat Araştırma İstasyonları kurulmaya başlandı. Bu araştırma istasyonları Boussingault'un vermiş olduğu prensipleri denemelerinde uyguluyorlardı. Bu istasyonların çalışmalarının esasını bitki ve toprağın kimyasal incelemeleri teşkil ediyordu. Doğru cevap C'dir.

Canlıdan kopan bir parçanın gelişerek yeni bir birey oluşturmasına vegetatif üreme ve bu şekilde bir bitkiden alınan parçanın tekrar yeni bir bitki oluşturana kadar geçen süre ile denenmesine de Vegetasyon Denemesi denir.

Liebig kendinen önceki çalışmalar ile kendi ulaştığı sonuçları bir araya getirerek dönemindeki son gelişmeleri aşağıdaki şekilde özetlemiştir:
a. Bitkiler ihtiyaç duydukları karbon dioksidi (CO2) havadan alır,
b. İhtiyaç duyulan hidrojen (H) ve oksijen (O)’i sudan alır,
c. Alkali elementlerin meydana getirdiği alkaliliğin bitki bünyesinde oluşan metabolik olaylar sonucunda oluşturulan asitle giderilir,
d. Tohumun oluşması için fosfatlara gereksinim vardır,
e. Bitkilerin kökleri ile rastgele herşeyi topraktan alırlar ancak işe yaramayanlar yine kökleri ile atılır,
f. Bitki için gerekli 10 besin elementi olarak karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N), fosfor (P), potasyum (K), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), kükürt (S) ve silisyum (Si) olarak özetlemiştir.

Alman botanikçi Julius von Sachs (1832-1897) 1860 yılında bitkilerin beslenmesinde Woodward tarafından kullanılan yöntemi geliştirerek çeşitli besin çözeltileri hazırlamıştır. Makro ve mikro elementlerin çeşitli konsatrasyonlarını deneyerek bitkilerin en iyi gelişme gösterebileceği miktarları belirlemeye çalışmıştır.

Hermann Hellriegel (1831-1896) ve HermannWilfarth (1853-1904) 1886 yılında baklagil bitkilerinin köklerindeki nodüllerde yaşayan mikroorganizmaların havanın serbest N’unu kullanarak, bitkinin kullanabileceği forma dönüştürdükleri sonucuna vardılar.

1924 yılından itibaren toprakların reaksiyonu üzerinde durulmuş ve bitki toprak ilişkilerine dair en önemli konulardan biri olan toprak asitliği ile iz elementlerin bitki tarafından alınmalarına ait problemlerin çözümlenmesine yönelik geniş
çalışmalar yapılmıştır.

Bitkisel üretimde gübreleme programları yapmadan önce karar verilmesi gerekli en önemli konu, sözü edilen yetiştirme ortamının gerçekten gübrelemeye ihtiyaç duyup duymadığıdır.

Tarımsal üretimde bu teknoloji kullanılarak:
• Patojen ve bulaşık maddelerin belirlenmesi,
• Nano partiküllerle kaplanan tarımsal ürünlerin üretilmesi,
• Çiftlik hayvanlarının yem rasyonlarında kullanılan nano-partiküllerin patojenleri bünyede zarar yapmadan önce engellemesi,
• Gıda kalite sensörlerinin geliştirilmesi
• Tad, kalite ve besin değerlerinin iyileştirilmesi,
• Zehir etkisi gösterebilecek maddelerin tarımsal ürünlerden kaldırılması,
• Toprak özelliklerinin iyileştirilerek tarımsal verimliliğin arttırılması,
• İlaç, gübre ve suyun toprakta tutulma veya yıkanmasının sağlanması yönünde çalışmalar ön plana çıkmış durumdadır

Bitkilerin yeterli ve dengeli gübreleme programlarının hazırlanabilmesi ve başarılı olabilmesi için 4 temel konunun dikkate alınması gereklidir:

1. Toprak ve yetiştirme koşullarının gerekleri

2. Yetiştirme ortamının gerekleri

3. Gübre seçimi ve uygulanacak gübreleme yöntemlerinin gerekleri

4. Doğru bir program ve gübreleme için konu ile ilgili çalışanlar sürekli olarak yeniliklerden haberdar etmek. Bu aşamalarda belirtilen noktalar doğru değerlendirildiğinde, yapılacak gübreleme programları ile başarı oranı hızla artacak ve elde edilen verim - kalite dengesi olumlu yönde etkilenecektir. Doğru cevap C'dir.

Nanoteknoloji; bir nanometre metrenin milyarda biri, bir milimetrenin milyonda biri kadar bir uzunluktur. Yaklaşık olarak insan saç telinin on binde biri kadar bir kalınlığa eşdeğer kabul edilir. Bu uzunluk terimi atom ve moleküllerin içindeki en küçük mesafeleri tanımlamak için de kullanılır. Üç ile beş atom yan yana sıralandığında bu uzunluğa eşit bir uzunluk meydana getirirler. Genel olarak maddeyi atomik veya moleküler seviyede kontrol etme, yönlendirme bilimi olarak ifade edilebilir. Kimi araştırmacılar atomik seviyede mühendislik olarak da tanımlamıştır. Nanoteknoloji kelimesini ilk defa kullanan Tokyo Bilim Üniversitesinden Norio Taniguchi olmuştur. 1974'de yayınlanan bir makalede Taniguchi '' Nanoteknoloji genel olarak malzemelerin atom atom ya da molekül molekül işlenmesi, ayrılması, birleştirilmesi ve bozulmasıdır'', olarak dile getirilmiştir. Doğru cevap B'dir.

Yeterli ve dengeli gübreleme programlarının hazırlanabilmesi ve başarılı olabilmesi için dört temel konunun dikkate alınması gereklidir.
1. Toprak ve yetiştirme ortamı koşulları ile ilgili olarak;
a. Toprağın ve sulama suyunun reaksiyonuna bağlı olarak, bitki besin maddelerinin alınabilirliği,
b. Uygulanan programlardaki aşırı gübreleme ve toprak özellikleri ile ilişkili tuzluluk problemleri,
c. Yetersiz organik madde nedeniyle toprağın fiziksel-kimyasal-mikrobiyolojik özelliklerinin olumsuz yönde etkilenmesi,
d. Bitki besin maddelerinin yapısal özellikleri ve toprakta bulunan diğer
besin maddeleri ile etkileşimlerine bağlı olarak mobiliteleri dikkate alınmadır.
2. Yetiştirme ortamı ile ilgili olarak,
a. Kullanılan ortamlara ait fiziksel ve kimyasal özelliklerin tam olarak bilinmesi ve dikkate alınması,
b. Uygulanan gübreleme programlarının etkinliği ile yetiştirme ortam özelliklerinin birlikte etkilerinin değerlendirilmesi gereklidir.
3. Gübre seçimi ve uygulanacak gübreleme yöntemleri ile ilgili olarak
a. Kültürel işlemlere bağlı olarak doğru gübre formlarının seçilmesi,
b. Gübrelerin suda çözülme oranları ve tuz indeksleri gibi kritik özelliklerinin dikkate alınması,
c. Bitkilerin gelişme dönemlerinin göz önünde bulundurulması,
d. Tahminlenen ürüne ilişkin kaldırılan besin maddesi miktarlarına dikkat edilmesi,
e. Toprakta mevcut besin elementlerinin dengesizlikleri göz önüne alınması şeklinde özetlenebilir.

İki bilim insanı Jean Jaques Theophile Schloesing (1824-1919) ve Alfred Müntz 1878’de toprakta bulunan nitrat bileşiklerinden amonyak oluşturulmasının basit bir kimyasal reaksiyon olmayıp bazı mikroorganizmalarca yapıldığını açıkladılar.

Ingen-Housz tarafından öne sürülen fotosentez ve solunum ile ilgili bilgiler, zamanın kimya bilgileri ile bağdaşmadığından hemen benimsenemedi. Bu bilgiler İsviçre’li bilim insanı Jean Senebier (1742-1809) tarafından genişletilerek bitkilerin yeşil yapraklarında karbondioksitin redüksiyonu ile oksijenin meydana geldiği ortaya konulmuştur.