Bitkilerde Mineral Ve Tuzların Önemi

Bitkilerin beslenmesi denildiği zaman öncelikle mineral tuzlar akla gelir. Hemen her bitki büyüyüp gelişmek için belirli mineral tuzlarına ihtiyaç duyar. Bu tuzlar çeşitli elementlerden oluşur. Bilinen 92 doğal elementin 17 tanesi bitkiler için esansiyeldir, Bu 17 elementin bir kısmı makro, bir kısmı da mikro besin elementi olarak adlandırılır. Örneğin azot (N), potasyum (K), fosfor (P), kükürt (S) ve magnezyum (Mg) bitkilerin fazlaca ihtiyaç duyduğu makro besin elementleridir. Diğer yandan klor (CI), demir (Fe), bor (B), mangan (Mn), sodyum (Na), bakır (Cu), nikel (Ni), çinko (Zn) ve molibden (Mo) gibi elementlere bitkiler çok az gereksinim duyar. Bunlar da mikro besin elementleri olarak bilinir. Fakat miktarı ne olursa olsun bu elementlerden biri olmadığı zaman bitki yaşam döngüsünü tamamlayamaz. Bitkiler makro ve mikro besin elementlerinin optimum düzeyde bulunduğu ortamlarda en iyi şekilde büyür ve gelişir.

Besin elementleri,

  • Karbonhidrat, lipit, protein ve nükleik asit gibi çok sayıda organik bileşiğin yapısına katılır.
  • Özellikle mikro besin elementleri enzimatik faaliyetlerde görev alır ve enzim kofaktörü olarak iş görür.
  • Hücrelerin ozmotik basıncının düzenlemesinde etkili olur.
  • Klorofil sentezinde ve elektron taşıma sistemlerinde kullanılır.
  • Çiçek açma, meyve ve tohum verme gibi olaylarda rol alır.
  • Fotosentez ve solunum süreçlerinin birçok kademesinde iş görür.

Makro ve mikro besin elementlerinden bir kısmının bitkilerdeki temel fonksiyonları aşağıda özetlenmiştir.

Azot (N): Bitkilerin en çok ihtiyaç duyduğu besin elementlerinden biri azottur. Bitkiler azotu çoğunlukla nitrat tuzları olmak üzere nitrat (NO3) ve amonyum (NH4) formunda ortamdan alır. Bitkiler havanın azot gazından doğrudan yararlanamaz. Havanın azot gazı bazı mikro-organizmaların faaliyeti, yıldırım ve şimşek gibi tabiat olaylarının etkisi ile amonyak şeklinde toprak ve suya verilir. Amonyak ise yine bazı mikroorganizmaların etkisi ile bitkinin metabolizmasında kullanabileceği nitrat ve amonyum formlanna dönüştürülür.

Azot bütün amino asitlerin ve dolayısıyla protein yapılı bütün bileşiklerin, nükleik asitlerin (DNA ve RNA), ATP nin, bazı bitki hormonlarının yapısına katılır. Bitkinin azot eksikliğinde gelişmesi yavaşlar, yaprakları sararır ve yaşlı yapraklarında kahverengi lekelenmeler meydana gelir.

Fosfor (P): ATP nin, nükleotidlerin, DNA ve RNA nın yapıtaşlarından biri fosforik asit (H3PO4) tir. Fosfor ayrıca fosfolipitlerin yapısına katılır ve hücrelerdeki enerji transferinde görev yapar. Bitkiler fosforu çoğunlukla fosforik asit şeklinde alır ve kullanır. Fosfor bitkilerin büyümesinde, gelişmesinde ve ürün bağlamasında rol alır.

Potasyum (K): Potasyum, bitkilerdeki ozmotik basınç düzenlemelerinde ve özellikle de gözeneklerin açılıp kapanmasında anahtar rol oynar. Solunum ve fotosentez süreçlerinde görev yapan bazı enzimlerin kofaktörü olarak görev yapar. Potasyum eksikliğinde bitkinin büyümesi yavaşlar, yaprakları doğal yeşil rengini kaybederek sararmaya başlar. Potasyum içermeyen çözeltilerde yetiştirilen bitkiler hayat döngülerini tamamlayamaz.

Kükürt (S): Bazı amino asitlerin dolayısı ile bütün proteınlerin yapısına katılır. Eksikliğinde bitkinin büyümesinde ve gelişmesinde yavaşlama olur.

Magnezyum (Mg): Klorofilin yapısına katılır. Özellikle fotosentez ve solunum reaksiyonlarında görev yapan bazı enzimlerin kofaktörü olarak iş görür. Protein sentezinde, ribozom alt birimlerinin bir arada tutulmasında görev alır. Eksikliğinde fotosentez ve protein sentezi yavaşlar. Bitkinin büyümesinde ve gelişmesinde gerileme görülür. Yapraklardaki damarlar arasında lekelenmeler meydana gelir. Yapraklar kıvrık, solmaya başlar ve erkenden dökülür.

Klor (CI): Bazı enzimlerin kofaktörü olarak görev yapar. Hücre bölünmesinde ve fotosentezde görev yapar. Bu element bitkilerde çok az miktarda ve iyon halinde bulunur. Eksikliğinde yapraklar kurur. Yokluğunda bitki hayat döngüsünü tamamlayamadan ölür.

Çinko (Zn): Klorofil sentezi için gerekli olan çinko ayrıca, birçok enzimin kofaktörüdür. Eksikliğinde bitkinin büyümesi ve gelişmesi yavaşlar. Yaprakları küçük kalır ve şekil bozukluğu gösterir.

Demir (Fe): Bitkilerde çok az miktarda bulunan bir mikro besin elementidir. Bazı enzimlerin kofaktörü olarak iş görür. Klorofil sentezinde görev yapar. Fotosentez ve solunumdaki elektron taşıma sistemlerinin bir elemanı olan sitokromların yapısına katılır. Eksikliğinde öncelikle klorofil sentezi etkilenir ve yapraklar beyaza dönüşür. Molibden (Mo): Bazı enzimlerin kofaktörü olarak iş görür.

Bakır (Cu): Bazı enzimlerin kofaktörü olarak iş görür. Fotosentezdeki elektron taşıma sisteminin bir elemanı olan plastosiyaninin yapısına katılır.

Nikel (Ni): Azot metabolizmasında enzim kofaktörü olarak görev yapar.

Bitkilerin yapısına en fazla miktarda katılan ilk üç element karbon C, oksijen (0) ve hidrojen (H) dir. Bitkiler karbon ve oksijeni karbon dioksit (CO2) şeklinde havadan alırken, hidrojeni sudan sağlar. Bu üç element doğada her zaman yeterli miktarda bulunur. Fakat diğer elementler için durum her zaman böyle değildir. Örneğin yukarıda bahsi geçen makro ve mikro besin elementleri her ortamda yeterli miktarda bulunmaz. Ortamda bulunan besin elementlerinden miktarı en alt düzeyde olanı sınırlayıcı etki gösterir. Yani diğer besin elementleri ortamda yeterli düzeyde olsa bile bitki miktarı en az olan elementten yararlandığı düzeyde diğer elementlerden yararlanabilir. Örneğin magnezyum elementi bitki için gereklidir. Fakat toprakta az miktarda bulunur. Toprakta diğer elementler yeterli miktarda olsa bile bitki magnezyum elementinden yararlandığı ölçüde diğer elementlerden yararlanır. Yani magnezyum sınırlayıcı etki yapar. Buna Minimum yasası denir. Bu yasa bitkilerin beslenmesinde, bazı elementlerin gerekli olduğunu saptamak amacıyla ilk kez 1840 yılında Liebig tarafından ortaya atılmıştır. Bu kural bugün tüm canlılara uygulanmakta ve çeşitli ekolojik faktörler için de kullanılmaktadır.

Tarım ve ziraat yapılan alanlarda besin elementleri her zaman yeterli düzeyde olmayabilir. Bu açık gübreleme ile giderilmektedir. Bitki beslenmesinde gerekli element veya elementleri içeren, bitkinin büyüme ve gelişmesini sağlayan doğal veya yapay maddelere gübre denir. Gübrelerin bir kısmı azot, fosfor, potasyum ve demir gibi elementlerden yapay olarak üretilmektedir. Bir kısmı da bitki ve hayvan kalıntılarının ayrışması sonucu doğal olarak elde edilmektedir.

Bazı bitki türleri toprak ortamındaki elementleri almak için nodül veya mikoriza gibi özelleşmiş yapılar kullanır. Nodül bazı bitkilerin köklerinde gelişen küçük yumrucuklardır. Özellikle baklagillerin (bezelye, fasulye, nohut, mercimek) kök hücreleri ile azot bağlayıcı bazı bakteriler (Rhizobium gibi) arasında mutualist ilişki görülür. Rhizobium bakterilerinin bitki kök hücrelerine girmesi ile kökte nodül adı verilen yumrular meydana gelir. Nodülde bulunan bakteriler havanın serbest azotunu bağlar. Bitki bu azottan amino asit, nükleotid ve protein gibi çeşitli bileşikler sentezler.

Bitkinin topraktan su ya da suda erimiş maddeleri almak için kullandığı yapıların başında mikoriza gelir. Mikoriza bitkinin canlı kökleri ile mantar hifleri arasın-da gelişen simbiyotik birlikteliktir. Bitki kökleri sadece uygun mantar hifleri ile mikoriza oluşturabilir. Mikoriza sayesinde bitki ile toprak arasında geniş bir temas yüzeyi gerçekleşir. Mantar hifleri toprak çözeltisindeki su ve minerallerin ve özellikle de fosforun emilmesi için bitkiye geniş bir yüzey sağlar. Bitki de ürettiği organik besinlerle mantarı besler. Mikoriza oluşumu birçok bitkide görülür. Bu bitkiler daha iyi rekabet etme avantajına sahiptir, daha iyi gelişirler ve bolca ürün verirler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.