Sıcaklık bir tür için kritik seviyenin altına düştüğünde bitki hücreleri zarar görür. Bir bitkinin düşük sıcaklıklara maruz kalması nedeniyle karşılaşabileceği iki tür zararlanma vardır. Bunlardan biri soğuk zararlanması, diğeri donma zararlanmasıdır.
1-Soğuk Zararlanması![Bitkilerde Soğuk ve Donma Zararlanması]()
Soğuk hasarı, donma noktasının (0 santigrat derecenin) üzerindeki sıcaklıkların neden olduğu bitki parçalarına verilen zarardır. Yaklaşık 20 ila 0 santigrat derece arasında (genellikle 12,5 santigrat derece civarında) meydana gelen soğuk zararlanmasıdır. Birçok meyve ve sebzeyi etkiler. Tropikal veya subtropikal kökenli bitkiler en hassas olanlardır. Soğuktan zarar görmüş yapraklar mor veya kırmızımsı olabilir ve bazı durumlarda solgunlaşabilir. Hassas türlerin hem çiçekleri hem de meyveleri zarar görebilir.
Soğuk Zararlanması Belirtileri
Düşük sıcaklığa maruz kalmaya tepki olarak hassas türlerde çeşitli fizyolojik ve biyokimyasal değişiklikler meydana gelir. Bu değişiklikler, yüzeyde çukurlaşma, renk bozulması, iç bozulma, olgunlaşmama, dirilik kaybı, büyüme inhibisyonu, solma, lezzet kaybı ve çürüme gibi çeşitli soğuk hasarı semptomlarının gelişmesine yol açar. Ölümcül olmayan sıcaklıklarda küçük soğuk stresi normalde geri dönüşümlüdür. Kritik aralığın üzerinde kademeli olarak azalan sıcaklıklara maruz kalmak, bitkilerde daha sonra düşük sıcaklıklara maruz kalma sırasında zararlanmayı azaltabilecek veya ortadan kalkabilecek sertleşmelere de neden olabilir.
Hücrelerde buz kristalleri gelişmediği için soğuk zararlanmaları donma zararlanmalarından farklıdır. Soğuk hasarı semptomlarının ciddiyeti hem saklama sıcaklığı hem de soğuk muamelenin uzunluğu ile ilgilidir. Bu nedenle semptomlar daha uzun muamele süreleri için daha düşük saklama sıcaklıkları ile artar. Meyve düşük sıcaklıktayken bazı soğuk hasarı belirtileri ortaya çıkabilir, meyve soğutma sıcaklığından oda sıcaklığına çıkarıldığında bu belirtiler artar. Ürünler, soğuk hasarına karşı duyarlılıkları bakımından farklılık gösterir. Muzların 12,5 santigrat derecenin altında birkaç gün saklandığında aşırı derecede soğuğa duyarlı olduğu görülürken, tatlı sulu kavunların (kış kavunu) 5 santigrat derecede soğuma belirtileri göstermesi haftalar gerektirir. Soğuk hasarı ile ilgili en büyük zorluk, gelişiminin biyokimyasal ve fizyolojik temelinin bilinmemesidir. Belirtilerin başlaması için gereken sıcaklık kombinasyonlarına göre zamanın öngörülemeyen doğası nedeniyle, soğuk hasarının başlangıcını ve ciddiyetini tahmin etmek zordur. Kısa bir soğuk muamele süresi herhangi bir semptom geliştirmeyebilir ancak daha uzun soğukta saklama süreleri bozukluğu neden olabilir. Düşük sıcaklığa maruz kalma süresine bağlı olarak sitolojik değişiklikler tersine çevrilebilir veya geri döndürülemez olabilir.
Soğuk Zararlanması Semptomlarının Azaltılması
Soğuk zararını önlemek için dikim tarihleri değiştirilebilir ancak bu genellikle bitkinin daha sonraki gelişimi üzerindeki etkisi nedeniyle zordur. Depolanan sebze ve meyvelerde soğuk zararlanmasını önlemek için uygun depolama sıcaklıklarının korunması esastır. Soğuk hasarı semptomlarını azaltmak için hasat sonrası yönetim şekilleri şunlardır:
Sıcaklık uygulama: Sıcak suya daldırma, sıcak suyla fırçalama, kürleme veya sıcak nemli hava ile iklimlendirme şeklinde kısa süreli yüksek sıcaklık uygulamalarının, narenciyede soğuk hasarı insidansını azalttığı gösterilmiştir.
Bitki büyüme düzenleyicileri: Jasmonik asit, salisilik asit gibi bir dizi farklı bitki büyüme düzenleyicisi, soğuk hasarının gelişiminde rol oynar. Jasmonik asit ve çeşitli metabolitlerinin, turunçgiller de dahil olmak üzere bir dizi üründe soğuk hasarı dahil olmak üzere abiyotik ve biyotik streslere karşı bitki tepkilerini düzenlediği gösterilmiştir. Jasmonik asit ve salisilik asidin, muhtemelen artan antioksidan aktiviteler, artan toplam fenolik üretimi ve/veya baskılanmış membran lipid peroksidasyonu ve reaktif oksijen türleri üretimi yoluyla turunçgillerde soğuk hasarı insidansını azalttığı gösterilmiştir.
Fungusitler: Tiyabendazol gibi yaygın hasat sonrası mantar öldürücüler, yeşil küf gibi hasat sonrası çürümeyi kontrol etmek için uygulanır ancak aynı zamanda soğuk hasarı insidansını azalttığı da gösterilmiştir. Ayrıca tiyabendazolün sıcak daldırma (40 santigrat derece) olarak uygulanmasının soğuk semptomlarının ekspresyonunu daha da azalttığı gösterilmiştir. Artan sıcaklığın, kimyasalın meyvede daha fazla birikmesine neden olduğu düşünülür ancak tiyabendazolün artan soğuk toleransını nasıl sağladığı bilinmemektedir.
Mumlar: Mumların uygulanması, hasat sonrası fırçalama, taşıma ve paketleme ile çıkarılan doğal mumların / kütikülün yerini almak için yaygın olarak kullanılır. Balmumları meyveden su kaybını azaltır ve ayrıca soğutma zararlanması insidansını azalttığı fakat farklı balmumu ve meyve türleriyle farklı sonuçlara sahip olduğu gösterilmiştir.
Modifiye edilmiş atmosfer: Modifiye atmosfer ambalajının kullanımı ticari olarak yaygındır ancak soğutma hasarını azalttığı gösterilmiştir. Depolama kutusunun içindeki yüksek bağıl nemin su kaybını ve soğutma hasarını azalttığı düşünülmektedir.
2- Donma Zararlanması
Bu tür zararlanma, dış sıcaklık 0 santigrat dereceye veya altına düştüğünde meydana gelir. Bitkilerde donma hasarı toprak suyunun donmasından veya bitki içindeki sıvıların donmasından kaynaklanabilir. Donma hasarı, esas olarak, sıcaklık 0 santigrat derecenin altına düştüğünde hücre yapısına zarar veren buz kristallerinin oluşumundan kaynaklanır. Bitki içindeki suyun donması, hücre ve dokuların yapı ve işlevinin bozulmasına neden olabileceğinden daha ciddi bir tehdittir. Buz genellikle ilk olarak hücre duvarlarında ve hücreler arası boşluklarda oluşur. Buz kristalleri büyüyüp sitoplazmaya girdiğinde hasar meydana gelir. Bitkide ve bitki dokusunda buz oluşumu, özellikle doku çözüldüğünde hasara neden olur. İkincil büyümede olan dokular genellikle donmadan etkilenir. Don hasarı tüm bitki üzerinde ciddi bir etkiye sahip olabilir veya bitki dokusunun yalnızca küçük bir bölümünü etkileyerek verimi veya yalnızca ürün kalitesini azaltabilir. Soğuk hasarına duyarlı bazı bitki türleri, donla ilk karşılaşmada ölebilir. Öte yandan, soğuk iklimlere özgü birçok bitki, aşırı düşük sıcaklıklarda zararlanmadan hayatta kalabilir.
Bitkiler hücre içi donma ve/veya hücre dışı donma yaşayabilir. Hücre içi buz oluşumu çok öldürücüdür ve hücrelerin hemen bozulmasına neden olur. Bu tip buz oluşumu plazmadesmata yoluyla hücreden hücreye yayılır. Protoplazmik yapıya zarar verir ve buz kristalleri, mikroskobik olarak tespit edilebilecek kadar büyüdüklerinde hücreyi öldürür. Hücreler arası boşluklara bitişik hücre duvarında oluşur. Sitoplazmadaki çekirdeklenme merkezlerinden kendiliğinden ortaya çıkar. Doğrudan hücre içi donma hasarı, hızlı soğutma ile ilişkilidir. Hücre içi donmadan kaynaklanan hasarın boyutu, esas olarak sıcaklığın ne kadar hızlı düştüğüne ve donmadan önce hangi seviyede aşırı soğuduğuna bağlıdır. Hücre dışı donmada, bitkinin protoplazması susuz hale gelir, çünkü hücresel su hücreler arası boşluklarda oluşan buz kristallerine aktarılırken bir su buharı açığı oluşur. Donma süresinin zararlanmayı etkilediğine dair çok az kanıt vardır veya hiç yoktur. Donma zararlanmasının kısa süreler için (örneğin 2-24 saat) zamandan bağımsız göründüğü düşünülmektedir.
Bitkilerin Donmaya Karşı Hassasiyeti
Bitkiler donma dayanıklılığı açısından hassas, hafif dayanıklı, orta dayanıklı ve çok dayanıklı olmak üzere dört kategoriye ayrılır.
Hassas bitkiler: Hücre içi donmayı önleyemeyen, çoğunlukla tropik bitkilerdir. Kuşkonmaz, fasulye, taze fasulye, salatalık, patlıcan, limon, domates, marul, misket limonu, bamya, biber, patates donma zararlanmasına karşı en duyarlı olan sebze ve meyveler arasındadır.
Hafif dayanıklı bitkiler: Bu kategorideki bitkiler arasında subtropikal meyve ağaçlarının çoğu, belirli dönemlerde yaprak döken ağaçlar ve yaklaşık -5 santigrat dereceye kadar donmaya duyarlı meyve ve sebze bahçecilik bitkileri bulunur.
Orta derecede dayanıklı bitkiler: Esas olarak dehidrasyon hasarını önleyerek -10 santigrat dereceye kadar düşük sıcaklıklarda donma hasarına direnmek için yeterli çözünenleri biriktirebilenleri içerir, ancak daha düşük sıcaklıklara daha az tolerans gösterirler. Brokoli, havuç, karnabahar, kereviz, greyfurt, üzüm, kuru soğan, portakal, maydanoz, ıspanak, turp ve kabak orta derecede duyarlıdır.
Çok dayanıklı bitkiler: Bu bitkiler hücre içi donmayı önleyebildiği gibi hücre kurumasına bağlı hasarları da önleyebilmektedir. Brüksel lahanası, lahana, hurma, kıvırcık lahana, alabaş (alman şalgamı ya da kohirabi), yabani havuç, şalgam ve kırmızı pancar en az duyarlı olanlardır. 
Çiçekler genellikle ilkbahar donlarından zarar görür, belirtileri kararmış taç yapraklardır. Genellikle çiçekteki dişicik borusu don hasarına karşı yumurtalıktan daha hassastır. Meyve donma hasarı yaşadığında, kaba bir kahverengimsi doku büyür ve meyvenin bir kısmını veya tamamını kaplar. Tek yıllıklarda (yem ve silaj bitkilerinin otları ve baklagilleri; tahıllar; yağ ve kök bitkileri; bahçecilik ve süs bitkileri) çok yıllık ve uzun ömürlü bitkilerde (yaprak döken ve yaprak dökmeyen meyve ağaçları) don zararlanması oluşabilir. Tahılların donmaya karşı göreceli direnci, en dirençli olandan en az dirençli olana doğru aşağıdaki gibidir:
Çavdar > Ekmeklik buğday > Tritikale > Arpa > Yulaf ve Durum buğdayı (makarnalık buğday)
Üzümler ve şaraplık üzümler genellikle ilkbahar donlarından zarar görür. Önce yapraklar oluştuğundan hasara daha yatkındırlar ancak çiçekler ve küçük meyveler de bazen zarar görür. Yaprak hasarlarında tam iyileşme yaygındır fakat meyve hasarı üretimi azaltabilir. Erken sonbahar donlarının meydana gelmesi, mantar saldırılarına (örneğin botrytis) karşı duyarlılığı artırır. Kış aylarında, uykuda olan tomurcuklar -10 santigrat derecenin altındaki, -20 santigrat dereceye ve hatta -30 santigrat dereceye kadar olan sıcaklıklara dayanabildikleri için çok nadiren zarar görürler. Böğürtlen ve yaban mersini kışın dayanıklıdır, bu nedenle ilkbaharda neredeyse sadece çiçeklerde ve küçük meyvelerde don hasarı meydana gelir. Buna karşılık, koruyucu önlemler alınmazsa, soğuk kışlarda çilek ve kivi zarar görür.
Kaynakça:
https://plantstress.com/cold/
https://www.farmprogress.com/vegetables/symptoms-frost-freezing-and-chilling-injury-vegetables
https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/19108/mod_resource/content/0/Konu%204.%20D%C3%BC%C5%9F%C3%BCk%20s%C4%B1cakl%C4%B1k%20stresi.pdf
https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/8474/mod_resource/content/0/%2B4.%20Hafta-%20Meyvecilikte%20Donlar-Meyve%20T%C3%BCrleri%20%C3%96zel%20%C4%B0klim%20%C4%B0stekleri.pdf
Yazar: Müşerref Özdaş