Bitki Besleme

BİTKİ BESİN ELEMENTLERİNİN BİTKİDEKİ GÖREVLERİ NEDİR?

GİRİŞ

Bitkilerin daha fazla miktarlarda ihtiyaç duydukları elementler makro besleyici besin elementleri olarak isimlendirilir. Dokuz adet makro besleyici besin elementi vardır. Bunlardan altısı organik bileşiklerin ana bileşenleri olan karbon, oksijen, hidrojen, azot, kükürt ve fosfor elementleridir. Makro besin elementlerinin diğer üçü ise potasyum, kalsiyum ve magnezyumdur.  Bitkilerin çok az miktarlarda gereksinim duydukları elementlerin ismi mikro besin elementleri olarak adlandırılmıştır.  Bitkilere gerekli mikro besin elementleri sayısı 8 dir. Bu elementler; demir, klor, bakır, mangan, çinko, molibden, bor ve nikelden oluşur. Bu yazı ile bitki besin maddelerinin (BBM) bitkide ne işe yaradıkları, varlıkları, rolleri ve tanımları konularında öz ve kısa bilgilerin okunmasına yer verilmiştir.

1.Karbon(C)

Karbon  ( C ) elementi bitki kuru maddesinin % 42’lik kısmını oluştururken bitki kuru maddesindeki konsantrasyonu 420.000 ppm’dir. Periyodik tabloda 14. grupta yer alan karbonun atom sayısı ise 6’dır. Karbon tabiatta grafit ve elmas şeklinde bulunmaktadır. Grafit ve elmas oksijen ile tepkimeye girerek, bu tepkime sonucu yandığı zaman karbon oksijene bağlanır. Böylece karbondioksit oluşur.

Karbon tüm yaşam formları (bitkiler ve hayvanlar)  için temel maddelerden birisidir.  Toprakta karbon yoksunluğu durumunda mikrobiyal aktivite gerçekleşemeyecek ve bunun sonucu olarak bitki için hayati öneme sahip aktiviteler de aksayacaktır.

Karbonhidratların yapısında bulunan karbon (C),havadan karbondioksit (CO2) formunda alındığı gibi doğal ham hümik asit esaslı organik toprak düzenleyici materyalle kökler aracılığı ile topraktan da alınır.

Karbon diğer elementlere göre daha fazla birleşik oluşturmaktadır. Karbonhidratlar ve yağlarda hidrojen, oksijenle, karbon ile üçlü birliktelik; proteinlerde ise hidrojen, oksijen, azotla, karbon ile dörtlü birliktelikler meydana getirir. Ayrıca sürekli olarak bitkilerin yaşamı, hayvanların yaşamı ve atmosferde bir sefer içerisindedir. Aşağıda toprak yeşil bitkiler ve atmosferde karbon dalaşımı yer almaktadır.

Toprak, yeşil bitkiler ve atmosferde karbon dalaşımı ve karbonun allotropları
2. Hidrojen (H)

Hidrojen, evrende en hafif, en basit ve bol bulunan 1. elementtir. % 75 gibi büyük bir oranla kâinatın temel enerji kaynağıdır. Atom numarası 1, atom ağırlığı 1,008’dir.

Bitki tarafından sudan H2O formunda alınmaktadır. Karbonhidratların yapısında bulunur.  Osmotik dengeyi sağlar. Birçok biyokimyasal tepkime için önemlidir. Hidrojen ( H ) elementi bitki kuru maddesinin % 6’lık kısmını oluşturur.  Hidrojen  ( H ) elementinin bitki kuru maddesindeki konsantrasyonundaki miktarı 60.000 ppm’dir. Bütün organik materyallerde bulunur. Topraktaki besin elementlerinin bir taşıyıcısı olan suyun bir bileşeni olarak bitkiye girer.

Hidrojen bitki tarafından sudan H2O formunda alınmaktadır.
3. Oksijen (O2)

Karbonhidratların yapısında bulunur.  Solunum için gereklidir. Bitki tarafından sudan (H2O, O2)  formunda su ve havadan alınmaktadır. Oksijen ( O ) elementi bitki kuru maddesinin %48’lik kısmını oluşturur. Oksijen ( O ) elementinin bitki kuru maddesindeki konsantrasyonundaki miktarı 480.000 ppm’dir.

Suyun ve organik materyallerin bir bileşenidir.   Oksijen elementinin atom numarası 8’dir. Diğer elementlerle kolayca bileşik oluşturabilir. Oksijen oda sıcaklığında gaz halde bulunur. Renksiz ve kokusuz özelliktedir.Oksijen evrende çok bulunan 3. elementtir.

Oksijen evrende çok bulunan 3. elementtir.
Oksijen bitki tarafından sudan (H2O) ve havadan ( O2)  alınmaktadır.

Karbon(C), Hidrojen ( H ) ve oksijen ( O ) elementleri bitki beslemede gübreleme programlarında yer almazlar. Bitki tarafından çok yoğun bir şekilde kullanılır. Bitki kuru maddesinin % 95 gibi büyük kısmını oluşturur. Bu üç (C, H, O ) element bitkiye havadan yani atmosferdeki karbondioksit ve sudan sağlanır. Anlaşıldığı gibi gördüğümüz yeşilliklerin gıdasının çok büyük bir kısmı haberimiz olmadan kılımız kıpırdamadan hazır edilmektedir.  Bitki kuru maddesinin %4-10 gibi bir bölümüne karşılık gelen bitki besin elementlerini ise topraktan ve verilen gübrelerden alır.

 

4. Azot (N)

Proteinlerin temel yapı taşı olan amino asitlerin en önemli elemanıdır .Mobil bir elementtir. Bitki tarafından topraktan NH4+, NO3-, NH2 formunda alınır.  Yeni hücre oluşumu, hücresel faaliyetler, kök ve gövde gelişimi için gereklidir. Protein, klorofil, nükleik asit ve aminoasitlerin yapısında bulunur. Bitki tarafından en çok alınan ve kullanılan besin maddesidir. Vejetatif safhada henüz büyümemiş yapraklara ve generatif safhada ise meyve tohumlara doğru taşınır. Klorofil ve ATP sentezinde gerekli olan bir elementtir.

Çok düşük veya çok yüksek pH seviyesi azot eksikliğin ortaya çıkmasına neden olur. Hafif bünyeli, özellikle kumlu topraklar, organik madde bakımından fakir topraklar azot eksikliğine yol açabilir. Aşırı susuzluk ve kuraklık, çok fazla sulama da eksikliğe yol açabilen etmenlerdendir. Azot eksikliği ile karşılaşmamak için  toprak ve yaprak analizleri dikkatle incelenmelidir.Canlılar yaşayabilmek için oksijen ve karbondioksite büyüyebilmek için de azota (N2) ihtiyaç duyarlar. Dünya atmosferinde  %78 oranında azot gazı bulunur. Atom numarası 7’dir. Doğada bulanan bileşikleri daha çok sodyum nitrat (NaNO3, Şili güherçilesi) ve potasyum nitrattır.  KNO3  hint güherçilesidir. Üretken topraklarda azot tuzları şeklinde bulunur. Azot, aminoasitlerin bileşimine girdiğinden canlılar için yaşamsaldır.

Atmosfer ve ter kabuğunda azot döngüsü

Bitkiler aminoasit, protein sentezleyebilmek için azota ihtiyaç duyarlar. Ama hiçbir bitki havanın serbest azotunu alamaz. Kökleriyle suda çözünmüş olarak alabilirler. Hayvanlar ise yedikleri bitki ve canlılardan alırlar. Atmosfer azotu, azot bağlayıcı bakteriler tarafından ve şimşek, yıldırım ve yağmurların etkisiyle toprağa bağlanır. Toprağa bağlanan azot tuzlarının bir bölümü denitrifikasyon bakterileri tarafından azot gazına dönüştürülür. Böylece havadaki azot sabit kalır. Topraktaki azotun bir bölümü bitkiler tarafından alınıp, aminoasit, organik baz gibi azotlu bileşiklere dönüştürülür. Bu azotlu bileşikleri bitki yiyen hayvanlara geçer. Azotlu bileşikler, bitki, hayvan artık ve ölüleri olarak toprağa karışır. Bitki, hayvan artıklarıyla ölülerindeki azotlu organik bileşikler, üre ve ürik asit, ayrıştırıcılar tarafından parçalanınca NH3 ve H2S oluşur. Ayrıştırıcıların oluşturduğu NH3 gazı kemosentez yapan nitrit bakterileri tarafından kimyasal enerji eldesinde kullanılınca nitrit asit (HNO2) oluşur. Nitrit asit, bir başka kemosentetik bakteri olan nitrat bakterisi tarafından enerji eldesinde kullanılınca nitrat asit (HNO3) oluşur. Böylece azot, dolanımı da tamamlamış olur.

5. Fosfor (P)

Bitki tarafından alınan formu H2PO4-,  HPO4-2 şeklindedir. Mobil bir elementtir. Bitkiler fosforu asal olarak primer orta fosfat iyonu H2PO4- , halinde absorbe ederler. Sekonder orta fosfat iyonu, HPO42- halinde absorbe edilen fosfor çok azdır.  Bitkiler, pirofosfat ve metafosfatlar gibi öteki fosfor şekillerini çok az da olsa absorbe etmektedir. Bunun yanında Bu iyonların alımında toprak pH’ sı oldukça büyük bir öneme sahiptir. Düşük pH’ lı topraklarda H2PO4- , yüksek pH’ lı topraklarda ise HPO4-2 iyonu formunda daha çok alınır.

Azottan sonra büyük öneme sahip 2. besin elementidir. Birçok protein, koenzim, nükleik asit metabolik maddelerin yapı maddesidir. Yokluğunda fotosentezle karbonhidrat üretiminde aksamalar meydana gelir.  Enerji transferi için önemlidir.  Çiçek, meyve, kök oluşumu, hücrenin oluşumu ve bölünmesinde etkilidir. Bitkinin azot kullanımını ve tohum oluşumunu teşvik eder. Tohumun çimlenmesi, fotosentez, ve protein teşekkülü için fosfor gerekir. Fosfor elementinin atom numarası 15’tir.İnsan vücudunda birinci en fazla bulunan element kalsiyum. İkinci en fazla bulunan element ise fosfordur.

Fosfor ( P ) Devri
6. Potasyum (K)

Mobil bir elementtir. Potasyum bitki tarafından K+ iyonu formunda alınmaktadır. Protein, karbonhidrat ve yağların oluşumunda ve taşınmasında etkilidir.

Bitkide düşük sıcaklık  üzerine etkilidir. Don zararına karşı bitkiyi daha dayanıklı kıldığı da bilinmektedir.  Ozmotik basınç, dolayısıyla su dengesini sağlar. Fotosentez ve solunumda etkilidir. Potasyum, azot ve fosfor gibi bitki yapısına pek girmez. Daha çok bitkinin bazı hayatsal olaylarında kendini hissettirir. Örneğin; bitkinin su potansiyelinin ayarlanmasında karbonhidratların oluşturulmasında ve taşınmasında rol oynamaktadır.

Bitkide sağlık üzerine ve amino asitlerin proteinlere dönüşümünde etkin rol alır. Bitkinin sağlıklı gelişebilmesi için en fazla gereksinim duyduğu besin elementleri arasındadır. Potasyumu iyi seviyede  alabilen bitkiler hücre duvarlarını daha iyi yapmaları nedeniyle hastalık ve zararlılara karşı daha dirençli oldukları belirlenmiştir.

Bitkide kalite üzerine etkilidir. Stomaların açılıp kapanmasında önemli bir etkiye sahiptir. Bu sayede karbondioksit alımı etkilenir ve buna bağlı olarak fotosentez dolayısıyla nişasta ve şekerin birikimi üzerine etkili olur. Böylece meyveler daha lezzetli hale gelir. Ayrıca potasyum toprak ıslahı açısından da önem arzeder.

Bitkide enzimler üzerine etkilidir. Günümüzde 40 dan fazla enzimin aktifleştirilmesinde potasyumun  etkisi tespit edilmiştir. Potasyum bitki fizyolojisinde enzimlerin aktifleştirilmesi yanında koenzim nedeniylede önemli işlevlere neden olmaktadır.Bitkide kök gelişimi üzerine etkilidir. Bitkinin yeterli düzeyde besin ve su alabilmesini sağlayan köklerin gelişimi üzerine oldukça etkili olduğu da belirlenmiştir.

Varlığı açısından yerkabuğundaki en fazla bulunan yedinci elementtir.  Sarfiyatı yıllık 50 milyon tondur. Tabiatta ekseriyetle tuz formunda bulunur. Su ile çok şiddetli reaksiyon verir. Tuz olarak suya atıldığında bünyesindeki hidrojenin alev alır. Dokusu sabuna benzer. Atom numarası 19.

Potasyum Gübresi ve Cevheri
7. Kalsiyum (Ca)

Bitki tarafından alım formu (Ca+2) şeklindedir. İmmobil bir elementtir. Hücreler arası lamellerde bulunur ve hücre zarının geçirgenliğini belirler, hücre uzamasında ve bölünmesinde etkilidir. Kalsiyum bitkide hücre duvarlarını güçlendirir. Potasyum hücre duvarında tuğla ise kalsiyum da çimentodur ve dolayısıyla çevresel strese karşı bitkinin direncini artırır. Kök gelişimi için de önemlidir. Kalsiyum yetersizliğinde kök gelişiminin durması hücre bölünmesinin durmasından kaynaklanır. Kalsiyum, bitkiler tarafından azot ve potasyumdan sonra en çok tüketilen besin elementidir. Kalsiyumun atom numarası ise 20’dir. Latincede kireç anlamına gelen “calx”tan almıştır. Doğada yaygın bulunur.

Kalsiyum Bitki Tarafından (Ca+2) Formunda Alınır.
8. Magnezyum (Mg)

Bitki tarafından alınan formu (Mg+2) şeklindedir.  Mobil bir elementtir. Bu yüzden, bitkilerde en fazla büyüme uçlarında ve özellikle de genç yapraklarda birikir. Tohum oluşumu sırasında bu bölgelerden genç yapraklarda tohuma taşınır. Magnezyum, klorofil sentezinde yapı elementidir,  Fotosentez için çok önemlidir. Fosfor mekanizmasında ve nükleoprotein oluşumunda etkilidir. Enzim aktivatörüdür. Bitkilerde fosforilasyon sürecinde görevlidir, çeşitli enzim sistemlerinde aktivatör görevi görür. Magnezyumun en önemli görevi, klorofil molekülünde merkez katyon olmasıdır.

Bitki yeterli magnezyum alamazsa, yeterli klorofil üretemeyecek, yeşil renk kaybolacak ve fotosentez yapamayacaktır. Zayıf gövde, uzun saçaklı kökler, yapraklarda yukarı doğru kıvrılma ve hasat öncesi meyve dökülmesi görülecektir.

Mg transprasyon akımı ile yukarı taşınır ve floem de hareketli bir besin elementidir. Bitkilerde Mg seviyesi % 0,2’ nin altına düşerse eksiklik durumu oluşur. Toprakta yüksek Ca/Mg oranı kronik magnezyum yetersizliğine yol açar. Magnezyumun atom numarası 12’dir

Epsom kentinde bir üretici, ineklerini bir kuyuda sulamak ister ancak inekler bu kuyudan verilen suyu içmezler.   Çiftlik sahibi, bu suyun tadının acı olduğunu ve deri yaralarına ve döküntülere iyi geldiğini zamanla tespit eder.  Bu kuyunun suyu bugünkü kullanımım ile şifalı su olarak ünlenir.  Daha sonra bu suda bulunan maddenin hidratlı magnezyum sülfat (Epsom tuzu) olduğu öğrenildi. Ülkemizde  manyezit ve dolomit madenlerinin bulunduğu Konya, Kütahya, Eskişehir, Erzincan ve Çankırı illeri başta olmak üzere birçok bölgede magnezyum yatakları bulunuyor ve üretimi yapılıyor.

Magnezyum Nitrat Gübresi
9. Kükürt (S)

Bitki tarafından alınan formu (SO4-2, SO3) şeklindedir. Mobil bir elementtir. Kükürt bitkilerde sistin, sistein ve metionin gibi kükürtlü aminoasitlerin yapısında yer alır ve bunlarla birleşerek proteinleri oluşturur. Vitamin, enzim ve bazı hormonların sentezi ile ilgilidir. Kükürt aynı zamanda organik maddenin yapısına giren bir elementtir. Bu döngü sırasında kükürt, birçok enzimatik faaliyette görev alır. Toprakta kök çürüğü ve mantara neden olan virüsleri yok eder. Kükürt elementi 16 atom numarasına sahiptir.

Kükürt Bitki Tarafından (SO4-2, SO3) Formunda Alınır.
10. Bor (B)

Bitki tarafından alınan formu (H3BO3-) şeklindedir. İmmobil bir elementtir. Şekerin ve karbonhidratların oluşmasında, taşınmasında etkilidir. Hormon oluşumunu teşvik eder. Hücre bölünmesinde etkilidir. Kalsiyum taşınmasında ve yerleştirilmesinde etkilidir. Kalsiyum etki ve alınımını arttıran element bor’dur. Bor ayrıca protein sentezi ve amino asit oluşumunda da rol oynamaktadır.

11. Demir (Fe)

Bitki tarafından alınan formu (Fe+2) şeklindedir.  İmmobil bir elementtir. Klorofil sentezi için mutlak gereklidir. Enzim ve koenzim görevi yapar. Solunum için önemlidir. Enzimlerin elektron transferi için gereklidir. Yer kabuğunda 4. en yaygın mineral  olan demir aynı zamanda tabiatta  serbest halde en yaygın bulunan metaldir.

12. Mangan (Mn)

Bitki tarafından alınan formu Mn+2 şeklindedir.  İmmobil bir elementtir. Klorofil oluşumuna yardım eder. Bazı fizyolojik olaylarda katalizördür. Bazı enzimlerin aktivasyonunu sağlar. Bazı oksidasyon ve redüksiyon sistemlerinde gereklidir.

13. Çinko (Zn)

Bitki tarafından alınan formu (Zn+2, Zn(OH)2) şeklindedir.  İmmobil bir elementtir. Klorofil oluşumu için gereklidir. Karbonhidrat taşınmasında ve şekerin kullanılmasında etkilidir. Oksinin yapısal elementidir. Suyun bitkiye alımında etkilidir.

14. Bakır (Cu)

Bitki tarafından alınan formu (Cu+2) şeklindedir.  İmmobil bir elementtir. Klorofil oluşumu için gereklidir. CO2 alımını düzenler. Fotosentezde etkilidir. Solunum için katalizördür. Birçok enzimin yapısında bulunur. Protein üretimi için önemlidir. Hücre duvarının oluşmasında görev alır.

15.  Molibden (Mo)

Bitki tarafından alınan formu (MoO4-2) şeklindedir.  Mobil bir elementtir. Azotun fiske edilmesini ve nitratın amonyuma indirgenmesini sağlar. Bazı enzimlerin yapısında bulunur ve fosfor metabolizmasında etkilidir.
Molibden elementi bitkide nitrat akümülasyonunu önler. Azotun metabolize edilmesini sağlar. Molibden C vitamini sentezinde ve protein oluşumunda etkilidir. Noksanlığında bitkilerin C vitamini içeriği azalır.
Molibden eksikliğinde nitrat asimilasyonu olmadığı için bitkilerde nitrat birikir. Yaşlı yaprakların damar aralarında sarımsı lekeler meydana gelmesi eksiklik belirtisidir. Azot noksanlığından farkı, yaprak kenarlarının çabucak sararması ve kurumasıdır. Dengesiz yaprak büyümesi görülür.

Molibden, bitkiler için ihtiyaç olan bir elementtir.  Baklagil bitkilerinde bakterilerin azot bağlama sürecinde katalizör işlevi görür. Molibden trioksit ve sodyum molibdat (Na2MoO4) bitki besin maddesi olarak  eser miktarda kullanılır.

16. Klor (Cl)

Bitki tarafından alınan formu (Cl-4) şeklindedir.  Mobil bir elementtir. Fotosentez için önemlidir. Karbonhidrat metabolizmasında etkilidir. Enzimlerin aktivasyonunda etkilidir. Bitkinin su dengesine etkisi vardır.

17. Nikel (Ni)

Bitki tarafından alınan formu (Ni+2) şeklindedir.  Mobil bir elementtir.  Bazı enzimlerin faaliyeti için önemlidir.

 

Comment here