Bitkiler büyümek için su, hava, ışık, uygun sıcaklık ve 20 kadar temel besin maddesine ihtiyaç duyar. Bir elementin temel olarak kabul edilmesi için üç kriterin karşılanması gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu kriterler şunlardır:
- Bir bitki, mineral elementin yokluğunda yaşam döngüsünü tamamlayamamalıdır.
- Elementin işlevi başka bir mineral elementle değiştirilemez.
- Element doğrudan bitki metabolizmasında yer almalıdır.
Bitkilerin büyüyüp gelişmesi, üremesi, tohum ve meyve vermesi bu temel besinlere veya elementlere bağlıdır. Bitkiler oksijen, karbon ve hidrojeni havadan ve sudan alabilir. Bunlar taze bitki dokusunun yüzde 90’ından fazlasını oluşturur. Diğer temel besin maddeleri yetiştirme ortamından/topraktan gelir. Topraktaki besin maddeleri, bitkiler tarafından talep edilen miktarlarına göre iki gruba ayrılır. Makro besinler, nispeten yüksek seviyelerde talep edilenlerdir. Makro elementler kategorisinde, ana (birincil) elementler ve ikincil elementler olmak üzere iki alt grup ayırt edilir. Azot (N), fosfor (P) ve potasyum (K) ana makro elementler olarak adlandırılırken kalsiyum, magnezyum ve kükürt ikincil makro elementlerdir. Sadece eser miktarda ihtiyaç duyulan mikro besinler ise demir (Fe), manganez (Mn), bor (B), çinko (Zn),bakır (Cu), molibden (Mo), klorür (Cl), sodyum (Na),nikel (Ni), silisyum (Si), kobalt (Co) ve selenyumdur (Se).
Bu makalede bitkilerin orta derecede ihtiyaç duydukları ikincil makro besinlere ve çok az ihtiyaç duydukları mikro besinlere, bunların önemine, eksiklikleri veya fazlalıkları durumunda bitkinin yaşayacağı sorunlara, bu sorunların aşılabilmesi için nelerin gerektiğine yer verilmiştir.
İkincil Makro Besinler
İkincil makro besinler kategorisinde kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg) ve kükürt (S) yer alır. Aşağıda bu 3 besinin bitkiler için faydaları açıklanmıştır.
Kalsiyum (Ca)
Kalsiyumun rolü iki yönlüdür. Besin taşınmasını düzenler ve birçok enzim işlevini destekler. Kalsiyumun bitkilerdeki temel işlevi hücre duvarlarına ve zarlarına yapısal destek sağlamaktır. Kalsiyum, bitkiler fiziksel veya biyokimyasal olarak strese girdiğinde ikincil bir haberci görevi görür. Kalsiyum eksikliği büyümenin yavaşlamasına, yaprakların bozulmasına ve gövdelerin zayıflamasına neden olabilir. Hobi bahçeciliği yapan birçok bahçıvan domateslerinde çiçek burnu çürüklüğü yaşamıştır. Bu durum da kalsiyum eksikliğinden kaynaklanır ve su stresinin dönüşümlü dönemleriyle daha da kötüleşir. Bitkilerin erken dönemde hızlı büyümesi çürümeye neden olabilir çünkü domatesler aktif olarak büyürken kalsiyuma ihtiyaç duyar ve bitkiler kökler aracılığıyla yeterli kalsiyumu yeterince hızlı bir şekilde alamayabilir. Bu çürüme sorununu gidermek için kullanılan domates burun çürüklüğünü durdurucu, kalsiyum içerikli sıvı gübreler, sprey şeklinde ilaçlar uygulanarak sorun çözülebilir. Asitliği azaltmak ve zamanla kalsiyum sağlamak için topraklara kireç eklenir. Tüm kireçleme malzemeleri kalsiyum içeren inorganik malzemelerdir. Bu amaçla kalsiyum karbonat (CaCO3) olan kireç (ezilmiş kireç taşı) eklenir. Kireç, toprakta parçalanıp reaksiyona girdiğinde hem asitliği azaltır hem de toprağa gereken kalsiyumu sağlar. Ancak bir besin maddesi olarak kalsiyum, kireçle karıştırılmamalı veya kireçle aynı değerde görülmemelidir.
Magnezyum (Mg)
Magnezyum fotosentez süreci için çok önemlidir, klorofilin merkezi bir bileşenidir ve aynı zamanda karbonhidrat ve protein metabolizmasında yer alan enzimleri aktive etmeye yardımcı olarak genel bitki sağlığına ve verimliliğine katkıda bulunur. Ortamda pH doğru olduğunda ve kirece ihtiyaç duyulmadığında dolomitli kireç veya diğer çözünür kaynaklarla toprağa magnezyum kolayca eklenir. Bitkilerde magnezyum eksikliğinin yaygın bir tanısı yaprak damarları arasında sararmadır. Bunun teknik adı damarlar arası klorozdur. Sığırlar, çayır tetanisi adı verilen bir rahatsızlıktan dolayı magnezyum eksikliğinden etkilenebilir. Sığır yetiştiricileri bunu, genellikle ilkbaharda, sığırlar hızla büyüyen, magnezyum eksikliği olan otlarla otlatıldığında görebilirler.
Kükürt (S)
Kükürt, sistein ve metionin gibi belirli amino asitlerin bir parçasıdır ve birçok koenzimde bulunur, uçucu yağların ve vitaminlerin oluşumunda rol oynar. Kükürt ayrıca, ışık enerjisinin ATP’ye dönüştürülmesinde hidrojen gradyanlarının anahtar olduğu elektron taşıma zincirinin bir parçası olarak fotosentezde de rol oynar. Bitkiler toprakta bu besin maddesini öncelikle bir sülfat iyonu olan SO4 formunda emer. Kükürt ekleyebilecek birçok gübre kaynağı vardır: amonyum sülfat, potasyum sülfat, alçıtaşı (jips olarak da bilinir)ve çinko sülfat. Kaynağa bağlı olarak kükürt eklemek kesinlikle toprağı asitlendirebilir. Sadece yaklaşık, 0,45 kg saf kükürt eklenerek elde edilen asitlenmeyi telafi etmek için yaklaşık 1,36 kg kireç gerekir. Bu, doğru pH aralığındaki topraklara gerekli kükürt eklenirken gerçek bir ikilem yaratabilir. Yaşlı bahçıvanlar, gübre olarak Epsom Tuzu kullanabilmektedir çünkü epsom tuzu (veya İngiliz tuzu) magnezyum sülfattır (MgSO4) içerir. Formülü gereği üç tane ikincil besin maddesinden ikisinin (magnezyum ve kükürt) eksikliğinden kaynaklanan sorunları çözüyor gibi görünen doğal bir mineraldir.
Mikro Besinler
Bitkiler makro besinlerin yanı sıra küçük miktarda çeşitli elementlere de ihtiyaç duyar. Bunlar mikro besinler veya ezer (iz) elementlerdir. Mikro besinler kategorisinde yer alan elementler bor, bakır, klor, demir, molibden, manganez ve çinkodur. Mikro besinler bitki büyümesi için önemlidir, çünkü bitkiler normal büyüme ve optimum verim için tüm temel besinlerin uygun bir dengesine ihtiyaç duyarlar. Mikro besin eksikliklerinin tespiti daha zor olabilir ancak yine de bitki büyümesi ve gelişimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.
Bor (B)
Bor, hücre bölünmesinde ve hücre duvarlarının oluşumunda rol oynar. Ayrıca bitki içinde karbonhidrat ve enerji taşınmasına, metabolik düzenlemeye yardımcı olur. Bor, toprakta hareketlidir ve nitrat ve sülfat gibi sızmaya (yıkanmaya) maruz kalır. Temel kaynağı organik maddedir. Çoğu toprak, mahsul ihtiyaçları için bor sağlamaya yetecek kadar organik madde içerir. Bor eksikliği bodur büyümeye, kalın, kırılgan yapraklara, biçimsiz meyvelere, tomurcuk ölümüne ve verimin azalmasına neden olur. Hücre duvarı gelişimi, polen tüplerinin uzaması ve tozlaşma bordan etkilenir. Bor yaşlı yapraklardan genç (üst) yapraklara kolayca aktarılamaz, bu nedenle belirtileri ilk önce genç yapraklar gösterir.
Bor gübresinin borat ve boraks formları en yaygın kullanılanlardır. Borun gerekli olmadığı topraklarda yüksek oranda bor eklenmesi toksisiteye ve verimde azalmaya neden olabilir. Bor toksisitesi, sararma, ardından yaprak kenarlarının ve uçlarının kahverengileşmesi ve sarı ve/veya kahverengi ile etkilenmemiş yeşil alan arasında keskin sınırlarla belirlenmesiyle kendini gösterir. Eksiklik ve toksisite arasında dar bir aralık vardır, bu nedenle bor gübresi uygulandığında çakışmayı önlemek için aşırı dikkat gösterilmelidir. Bor, tohumla temas ettiğinde toksiktir. Yapraktan uygulama yapılırken düşük oranlar kullanılmalıdır. Su hacimleri için etiket talimatlarını izlenmelidir.
Klor (Cl)
Klorür toprakta hareketli bir besindir. Kısa mesafelerde toprak Cl seviyelerinde büyük değişiklikler meydana gelebilir. Yıldan yıla da büyük farklılıklar da meydana gelir. Klorür stoma (gözenek) işlevinde, bitkideki su kaybının kontrolünde, turgorun korunmasında, K, Ca ve Mg’nin bitki içinde taşınmasında ve fotosentezde rol oynar. Fotosentez sırasında suyun parçalanması için gerekmesi nedeniyle klor eksikliği yaprakların solmasına ve nekrozuna neden olabilir. Son araştırmalar, klorun kök hastalıklarının sıklığının azaltılmasına yardımcı olmasının yanı sıra kış buğdayında bazı yaprak leke hastalıklarının sıklığını azaltmaya yardımcı olduğunu göstermiştir. Klorür ayrıca N alımını da etkiler.
Bakır (Cu)
Bakır, protein ve çeşitli enzim sistemlerinin üretiminde, hücre duvarlarında lignin oluşumunda, elektron taşınmasında ve oksidasyon reaksiyonlarında rol oynar. Bakır yaşlı yapraklardan genç yapraklara kolayca aktarılmaz. Tahıllarda, yaşlı yapraklar yeşil ve sağlıklı kalırken, yeni yapraklar sararır ve solar ve yaprak uçları kuyruk şeklinde kıvrılır. Aşırı kardeşlenme (yanlardan filizlenme), kafaların bozulması, olgunluğun gecikmesi, çiçeklenme periyodunun uzaması ve tane dolumunun zayıf olması da belirtilerdir. Bu belirtiler tarlalarda düzensiz yamalar halinde görülür. Bu yamalar “kuraklık benzeri” bir görünüme sahiptir. Bakır eksikliği genellikle kök çürümesi, gövde ve baş melanozu (morarma, olgunlukta tarlada kahverengi lekeler olarak görülür) vakalarının artmasıyla ilişkilidir ve muhtemelen ergot vakalarını artırabilir.
Bakır toprakta nispeten hareketsizdir. Bakırın çözünürlüğü ve bitki tarafından kullanılabilirliği büyük ölçüde toprak pH’ına bağlıdır. Bakır çözünürlüğü, toprak pH’ındaki her bir birim düşüş için yaklaşık 100 kat artar. Bakır eksiklikleri büyük olasılıkla ilk olarak buğday, arpa, yulaf veya kanarya tohumunda ortaya çıkar, çünkü bu ürünler Cu eksikliğine karşı oldukça hassastır. Kanola, çavdar, keten ve yem bitkileri Cu eksikliğine çok daha az duyarlıdır. Ürün çeşitleri Cu eksikliğine karşı duyarlılıkta büyük ölçüde farklılık gösterebilir. Siyah ve Gri toprak bölgelerindeki kumlu topraklar ve turbalı topraklarda büyük olasılıkla Cu eksikliği görülür. Cu ve Zn’nin her ikisi de eksik olduğunda, verim artışı elde etmek için her ikisi de uygulanmalıdır. Yüksek toprak P seviyeleri ayrıca bitki kökleri tarafından Cu emilimini baskılayarak Cu eksikliğine neden olabilir.Cu sülfat gübresini diğer gübrelerle karıştırmaktan kaçınılmalıdır. Karışım nemi kolayca emer. Çok P eksikliği olan topraklarda, P gübresi eklemeden Cu ve Zn eklemek büyümeyi olumsuz etkileyebilir.
Demir (Fe)
Demir, klorofil oluşumunda bir katalizördür, oksijen taşıyıcısı görevi görür ve solunum enzim sistemlerine yardımcı olur. Demir bitkide yer değiştirmediğinden eksiklik belirtileri ilk olarak genç yapraklarda ortaya çıkar. Klasik Fe semptomu, yeşil damarlar ile sarı damarlar arası doku arasında keskin bir ayrım olan soluk yeşil ila sarı yaprak olan damarlar arası klorozdur. Buna demir eksikliği klorozu denir. Yüksek pH’lı, zayıf drenajlı ve doygunluklu, yüksek nitrat, karbonat ve tuz içeren topraklar Fe eksikliklerini daha da kötüleştirir. Özellikle yüksek pH’lı ve kireçli topraklarda yetiştirildiğinde meyve ağaçları, çalılar, süs bitkileri ve çileklerde de Fe eksiklikleri ortaya çıkabilir. Çok yüksek P, soğuk ve nemli koşullar, yüksek kireç ve mahsullerdeki genetik farklılıklar gibi diğer faktörler Fe eksikliği semptomlarının ortaya çıkmasına neden olabilir. Soya fasulyesi gibi bazı çeşitler Fe eksikliğine karşı diğerlerine göre daha hassastır. Yapraklara uygulanan Fe gübreleri, büyüme mevsimindeki mahsul eksikliklerini düzeltmede en etkili yöntemdir ve belki de yüksek pH’lı topraklarda yetişen meyveler gibi yüksek değerli mahsuller için en iyi çözümdür. Meyve ağaçları ve süs bitkileri için, yapraklara uygulanan Fe şelatları ve toprağa uygulanan demir gübresinin bir kombinasyonu birkaç yıl boyunca etkili olabilir.
Manganez (Mn)
Manganez enzim sistemlerindeki bir bileşendir. Manganez birkaç önemli metabolik reaksiyonu harekete geçirir, klorofil sentezinde rol oynayan bazı önemli enzimleri aktive eder, çimlenmeyi ve olgunlaşmayı hızlandırır ve P ve Ca’nın kullanılabilirliğini artırır. Manganez bitkide taşınmaz, bu nedenle eksiklik belirtileri ilk önce genç yapraklarda görülür. Yulafta bir miktar Mn taşınması olduğu görülmektedir. Bodur büyüme ve damarlar arasındaki sararma ana eksiklik belirtisidir, bu durum demir eksikliğiyle karıştırılabilir. Yulafta gri leke en yaygın belirtidir ve gri lekeler damarlar arası alanlarda görülür. Yulafta şiddetli Mn eksikliği verimde önemli kayba neden olabilir.
Manganez toprakta hareketsizdir, mevcudiyeti kısmen toprak pH’ına bağlıdır. Mn bakımından eksik olan ve yüksek pH’a ve/veya iyi drenaja sahip turba toprakları Mn gübrelemesine yanıt verebilir. Mineral topraklarda toprağa uygulanan Mn gübresine çok az tepki vardır veya hiç tepki yok gibi görünmektedir. Cu ve Mn’nin eksik olduğu yerlerde, Cu ile Mn arasındaki güçlü etkileşim nedeniyle verim artışı elde etmek için bu iki mikro besin maddesinin de düzeltilmesi gerekir. Çok düşük pH’lı topraklarda yüksek çözünürlüğe sahip Mn nedeniyle manganez toksisitesi meydana gelebilir ve bu da Mn çözünürlüğünü artırır.
Molibden (Mo)
Molibden, belirli proteinlerin ve enzimlerin sentezinde ve bitkiler tarafından nitratların kullanılabilir formlara indirgenmesi için kullanılması nedeniyle bitki sağlığı için gereklidir. Bazı bitkiler bunu azot fiksasyonu için kullanır; bu nedenle, baklagil ekiminden önce bazı topraklara ilave edilmesi gerekebilir. Molibden eksikliği yaprakların sararmasına ve büyümenin azalmasına neden olabilir. Hayvan yetiştiricileri ayrıca, Mo seviyeleri Cu ile dengesiz bir şekilde arttığında ortaya çıkan ve sığırlarda Cu kullanımının zayıf olmasına neden olan sorunları önlemek için yemlerdeki Cu-Mo dengesinin farkında olmalıdır. Toprak pH’sının artmasıyla Mo’nun bitkiler tarafından kullanılabilirliği artar, bu da bu besin maddelerinin dengesini yüksek pH’lı topraklar için bir sorun haline getirir.
Çinko (Zn)
Çinko enzim sistemlerinde ve metabolik reaksiyonlarda rol oynar, klorofil ve karbonhidrat üretimi için gereklidir. Büyüme için gerekli olan bitki hormonları olan oksinlerin üretimini destekler. Çinko genellikle bitki içinde yer değiştirmez (ancak buğday ve arpada kısmen hareketlidir), dolayısıyla ilk belirtiler daha genç yapraklarda ortaya görülür. Belirtiler bir türden diğerine farklılık gösterir. Buğday ve arpada, yapraklarda damarlar arasında hafif lekeler veya sararma (kloroz) olabilir. Genç yapraklar daha küçük olur. Ketende, genç yapraklarda grimsi kahverengi lekeler görülür ve boğum araları kısalmış, bodur görünür.
Çinko toprakta nispeten hareketsizdir. Kireçli, yüksek pH’lı, kumlu dokulu, yüksek P’li ve aşınmış topraklarda çinko eksiklikleri oluşabilir. Çinko eksiklikleri genellikle kök gelişiminin yavaş olduğu erken ilkbaharda serin ve ıslak, nemli koşullarda ortaya çıkar. Kötü drenajlı topraklarda da eksiklik olabilir. Kötü şekilde aşınmış topraklar ve aşınmış tepecikler Zn açısından düşük olabilir. Kısa mesafelerde toprakta bulunan Zn’de yüksek değişkenlik ile karşılaşılabilir. Emin olmak için toprak analizi yapılmalıdır. Eksiklik belirtileri büyük olasılıkla ilk önce kuru fasulyede ortaya çıkar ve mercimek Zn gübrelemesine potansiyel olarak duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Çok yüksek P oranları ketende Zn eksikliğine neden olabilir.
Çinko gübresi toprağa veya yapraklara uygulanabilir. Toprağa daha yüksek oranlarda uygulanan Zn sonraki yıllarda fayda sağlar. Bu, birkaç yıl etkili olabilir. Şelatlar, büyüme mevsimi boyunca Zn eksikliğini gidermek için yapraklara uygulanır ancak çok az kalıntı değeri vardır. Zn’nin oksit formları, uygulama yılında sınırlı etkililiğe sahip olabilir ancak kalıcı etki sağlamak için kullanılabilir. Oksisülfat formları, bir miktar anlık bitki ihtiyacının yanı sıra kalıcı bir etki de sağlayabilir. Sülfat (çözünebilir ve bitki tarafından kullanılabilir) fraksiyonunun yüzdesi ne kadar yüksek olursa, bitki tarafından kullanılabilir formda Zn o kadar fazla olur. Çinko gübrelemesi, tahılın çinko içeriğini ve dolayısıyla gerektiğinde insan besin değerini artırabilir.
Diğer Mikro Besinler
Az sayıda bitki yukarıda adları geçen mikro besinlerden başka nikel, kobalt, sodyum, silisyum ve vanadyuma da ihtiyaç duymaktadır. Silisyum, kobalt ve vanadyuma sadece birkaç bitkinin ihtiyacı olduğu ispatlanmıştır.
- yüzyılın sonlarında temel bitki besinleri listesine eklenmiştir olan Nikel (Ni), üreaz enziminin bir bileşeni olduğu için bitki N metabolizmasında önemlidir. Ni olmadan üre dönüşümü imkansızdır ve dokularda toksik düzeyde üre birikebilir. Çok küçük miktarlarda gereklidir ve kritik seviye yaklaşık 1,1 ppm gibi görünmektedir.
Birkaç araştırma, vanadyumun (V) belirli bitkiler ve mikroorganizmalar için, özellikle deniz yaşam alanları için gerekli olduğunu belirtmiştir. Düşük vanadyum düzeyleri bitki gelişimi ve büyümesi üzerinde olumlu etkilere sahiptir. Örneğin, biber bitkisinin büyümesini ve çiçeklenmesini uyarır, amino asit, şeker ve klorofil konsantrasyonlarını arttırır ve besin konsantrasyonlarını değiştirir.
Kobalt (Co), kobalaminin (B12 vitamini ve türevleri) temel bir elementi ve daha geniş bir enzim yelpazesinin kofaktörü ve prokaryotlarda ve hayvanlarda farklı proteinlerin bir bileşenidir. Bitkilerdeki Co içeren enzimler ve proteinler daha fazla araştırma ve açıklama gerektirmektedir. Rhizobia ve Frankia gibi diğer azot (N)-fiksasyon bakterileri, atmosfer dinitrojenini (N2) amonyağa (NH3) sabitlemek için Co ve kobalamine ihtiyaç duyar ve bitkilere N’nin temel makro besinini sağlar. Diğer temel mikro besinlere benzer şekilde, bitkiler topraktaki Co konsantrasyonlarına yanıt verir. Düşük konsantrasyonlarda bitki büyümesini teşvik eder ancak daha yüksek konsantrasyonlarda fitotoksisiteye neden olur.
Silisyum (Si), bitki büyümesi ve gelişimi için elzem olmayan (veya yarı elzem) olarak kabul edilir. Bitkiler, silisyum yokluğunda iyi gelişir, ancak bazı durumlarda, örneğin silisyum oluşturucu at kuyruğu ve pirinçte, Si’nin yokluğu mantar enfeksiyonuna karşı artan duyarlılığı tetikler. Büyüme ortamına verildiğinde, bitki canlılığı ve biyotik streslere karşı direnç artar. Si, bitkiler tarafından aquaporin tipi kanallar aracılığıyla silisik asit Si(OH)4 olarak alınır. Korunan NPA (Asparajin-Prolin-Alanin) alanları arasındaki belirli 108 amino asitlik boşluk, Si(OH)4 geçirgenliğini belirler. Bitkiler, dokularında bulunan biyojenik silika miktarına bağlı olarak akümülatörler, dışlayıcılar ve ara tip olarak sınıflandırılır. Akümülatörler arasında Equisetales, Cyperales ve Poales bulunur: Graminae’de pirinç en yüksek silisleştiricidir ve Si sürgün kuru ağırlığının %10’una kadarını oluşturur. Domates dışlayıcılar arasındadır, Urtica dioica (yani ısırgan otu) ise ara bir türdür. Bu bitkiler arasında C4 dikarboksilik fotosentetik yola sahip olan angiospermler ve Cyanophyta’nın bazı üyeleri bulunur.
Sodyumun (Na) Anabaena cylindrica dahil olmak üzere bazı mavi-yeşil algler için ve Gramineae, Cyperaceae, Amaranthaceae, Chenopodiaceae ve Portulacaceae familyalarındaki C4 türleri için gerekli olduğu, büyümeyi teşvik ettiği gösterilmiştir. C4 bitkilerinde Na, substratların mezofil ile demet kılıfı arasındaki hareketine yardımcı olur. Sodyum ayrıca bir dereceye kadar osmotik rolde K’nın yerini alabilir. Sodyum eksikliğinin belirtileri, gerekli olduğu tüm türlerde benzerdir. Yapraklar sararır, şiddetli durumlarda kenarları ve uçları nekrotikleşir.
Mikro Elementlerin Önemi
Bitkiler besinleri yalnızca toprağın sıvı çözelti fazından alırlar. Mikro elementlerle ilgili sorun, sınırlı çözünürlükleridir ve bu nedenle çözeltilerde miktarları sınırlıdır. Toprakta, mikro elementler çözeltide her zaman mevcut değildir ve bunların bulunabilirliği, esas olarak çözünürlüklerini sınırlayan birkaç faktör nedeniyle sınırlıdır. Toprak çözeltisindeki çözünür mikro besin seviyelerini (bulunabilirliklerini) belirleyen ana faktörler şunlardır:
Organik madde
Düşük organik içeriğe sahip topraklarda yetişen bitkilerin farklı mikro element eksiklikleri geliştirme eğilimi daha yüksektir. Topraktaki organik madde, metal iyonlarıyla kararlı kompleksler oluşturma yeteneğine sahiptir; buna göre, topraktaki organik madde düşük olduğunda, bitkiler farklı eksiklikler göstererek bundan muzdarip olabilir. Gri ( soluk renkli) topraklar gibi organik madde açısından çok düşük olan mineral topraklar, mikro besinler açısından yetersiz olabilir. Turba ve humus bakımından zengin organik topraklarda mikro besin eksikliği görülme olasılığı yüksektir. Örneğin, bazı bölgelerdeki turbalı topraklarda Cu ve Mn eksikliği görülebilir.
Toprak dokusu
Kumlu toprakların mikro besin eksikliği gösterme olasılığı killi topraklara göre daha yüksektir.
Toprak pH’ı
Mikro elementlerin kullanılabilirliğini etkileyen farklı faktörler arasında, toprak çözeltisi pH’ı en önemlisidir. Toprak pH’ı, negatif logaritma (-log) olarak yansıtılan hidrojen iyon konsantrasyonunun ölçümüyle belirlenir. Farklı pH seviyelerinde bazı besinler eksik olabilirken, diğerleri toksisiteye neden olacak şekilde yüksek konsantrasyonlara ulaşabilir. Yüksek bazik pH’ta, çoğu mikro element kullanılabilirlik sorunları yaşar. Molibden hariç, toprak pH’ı arttıkça mikro besin varlığı genellikle azalır. Çoğu bitki, en çok talep edilen besinlerin yüksek oranda kullanılabilirliğini sağlayacak 6 ila 6,5 pH aralığında büyümeyi tercih eder.
Toprak nemi ve sıcaklığı da önemlidir. Örneğin, soğuk ve ıslak topraklar kök büyümesini kısıtlayarak köklerin keşfettiği toprak hacmini azaltır. Bazı bölgelerin toprakları ilkbaharda serin ve ıslak olabilir, bu sırada mikro besin eksiklikleri ortaya çıkabilir, ancak toprak ısındığında kaybolur. Makro besinlerden birinin (N, P, K veya S) eksikliği, bitki köklerinin diğer besinleri keşfetme yeteneğini de kısıtlayabilir. Örneğin, P erken kök oluşumu ve büyümesi için önemlidir. Mikro besin eksiklikleri tarlalarda genellikle yamalar şeklinde gözlenir, çünkü mikro besin seviyeleri manzaralara göre değişiklik gösterebilir. Hayvan gübresinin araziye uygulanması, mevcut Cu ve Zn miktarını artırabilir.
Mikro Besin Eksikliği
Bitki beslenmesinde mikro elementlerin önemi yüksektir ve az miktarda ihtiyaç duyulmasına rağmen ihmal edilmemelidir. Bir besin elementinin eksikliği, ihtiyaç duyulan miktar ne kadar az olursa olsun, bitki gelişimini engeller. Besin elementlerinden biri eksik veya yetersizse, bitki büyümesi kısıtlanır ve diğer tüm elementler bol olsa bile tam potansiyeline ulaşamaz. Bu, Liebig’in minimum yasası olarak bilinir. Bir mikro besin uygulamasının performansını ölçmenin en iyi yolu, verimin artıp artmadığını belirlemektir veya patates gibi bazı ürünler için kalitedeki bir iyileştirme, mikro besin uygulamasının maliyetlerini karşılayacak ve bir miktar kar getirecektir. Ürün semptomlarını değerlendirerek tarlada mikro besin eksikliklerini teşhis etmek, eğitimli agronomlar (bilimsel tarım uzmanları) için bile zordur. Tarladaki ürün semptomları, doku analizleri, toprak analizleri, ölçüm şeritleri, ekim geçmişi ve diğer tekniklerin bir kombinasyonu, mikro besin eksikliklerini ve ekonomik verim tepkilerini doğrulamak için kullanılabilir. Tam bir karşılaştırmalı analiz için aynı tarladaki etkilenen ve etkilenmeyen alanlardan toprak ve bitki doku örnekleri alınmalıdır. Bu hizmet çoğu toprak analiz laboratuvarında mevcuttur.
Makro besin eksikliği, kuraklık, tuzluluk, hastalık, böcek, herbisit hasarı veya diğer fizyolojik sorunlar gibi birçok faktör zayıf veya stresli bitki büyümesine neden olabilir. Stresli büyüme, mikro besin eksikliklerine benzer semptomlar gösterebilir. Mahsul besin eksikliği semptomları bir mahsul için özel olabilir. Bazı eksiklik semptomları mikro besinler arasında benzer görünebilir. Eksiklik durumunda karar almaya yardımcı olabilecek yöntemler bulunmaktadır. İyi tarla kayıtları tutulmalı; hangi tarlalarda mikro besinlerle ilgili şüpheli veya doğrulanmış sorunlar olduğunu bilinmeli; yılda bir toprak analizi yapılmalı ve her mahsul belirtiler açısından izlenmelidir.
Gerekli mikro besin miktarı mahsulden mahsule değişir. Mikro besinler makro besinlere kıyasla pahalı olma eğilimindedir, bu nedenle sahaya özgü yönetim ekonomik açıdan mantıklıdır. Tüm belirtiler bir mikro besin eksikliğine işaret ediyorsa, mikro besin gübresinin eksikliği düzeltip düzeltmediğini görmek için etkilenen tarlaya uygun mahsul aşamasında şeritler halinde bitkiye uygun bir mikro besin formu uygulanmalıdır. Alternatif olarak, bir sonraki mahsul sezonunun başında söz konusu tarlaya mikro besin maddesi bir test şeridine uygulanmalı ve birden fazla sezon boyunca mahsul tepkisini izlenmelidir. Verim tepkisinin ekonomik olup olmadığını görmek için işlenmiş ve işlenmemiş alanların verimi değerlendirilmelidir. Mikro besin maddelerinin aşırı uygulanması verim kaybına yol açan toksisite seviyelerine yol açabileceğinden, özellikle mikro besin Bor konusunda dikkatli olunması gerekir. Mikro besin eksiklikleri orta ila şiddetli olduğunda ürün belirtileri ortaya çıkar. Belirti göstermeyen ancak bir ürünün verimini azaltan mikro besin eksikliklerine “gizli açlık” denir. İhtiyaç duyulmadığında mikro besin uygulamak verimi ve/veya ekonomik getirileri azaltabilir.
Makro Elementlerle Etkileşimler
Mikro elementler ile makro elementler arasında etkileşimler olabilir. Örneğin, yüksek düzeyde kullanılabilir fosfor çinko eksikliğine, yüksek düzeyde azot çinko eksikliğine neden olur. Aşırı P tedariki ve P/Fe oranındaki artış demiri etkisiz hale getirir. Ağır veya uzun süreli fosfor uygulamaları fosfor ve bakır etkileşimlerine neden olur. Artan P uygulamalarında Cu yaprak konsantrasyonunda önemli bir azalma gözlemlenir.
Bitkilerin Mo alımı S tarafından azaltılır. Aynı boyuttaki iki eşdeğer anyon arasındaki doğrudan rekabet olarak açıklanır; başka bir açıklama, düşük Mo seviyelerinde bitki içindeki Mo kullanımının engellendiğini ileri sürer. MgCO3 kullanımını takiben toprak pH’ında bir artış, bitki içinde ve toprakta Zn ve Mg arasında etkileşime neden olur. Bor toksisitesi, Ca konsantrasyonlarını artırarak hafifletilebilir. Bitkiler yalnızca Ca ve B alımında belirli bir denge olduğunda normal şekilde büyür ve bu denge iki elementin eşdeğer ağırlıklarıyla ifade edilir.
Mikro Elementlerle Etkileşimler
Mikro elementler ya da mikro besinler diğer mikro besinlerle de etkileşim içinde olabilir. Bitkilerde Fe’nin metabolik işlevi bir şekilde Zn tedarikiyle bağlantılıdır. Fe ve Mn metabolik işlevlerinde birbirleriyle ilişkilidir ve birinin etkinliği diğerinin orantılı varlığıyla belirlenir. Mo ve Fe’nin iki etkisi olduğu öne sürülmektedir, biri yararlı, biri zararlıdır. Mekanizmalar net değildir. Birçok üründe ve özellikle turunçgillerde, besin çözeltisindeki yüksek Cu konsantrasyonu nedeniyle Fe klorozu oluşmuştur. Bitkilerde Cu ve Mo’nun antagonizması öne sürülmüştür. Bazı kanıtlar Cu’nun Mo’nun NO3’ün enzimatik redüksiyonundaki rolüne müdahale ettiğini göstermektedir. Birinin eksikliği diğerinin yüksek uygulama oranı nedeniyle gelişir ve antagonistin oranının artması toksisiteyi azaltır. Çinkonun birkaç üründe bakır eksikliğine neden olduğu bulunmuştur. Mekanizma net değildir, ancak ilişki daha büyük ölçüde kaba dokulu topraklarda bulunmuştur.
Özet
Bitki mikro besinleri, bitkiler tarafından yeterli büyüme ve üreme için çok düşük konsantrasyonlarda gereklidir. Bununla birlikte, bitki dokuları ve organları içindeki düşük konsantrasyonlarına rağmen, mikro besinler bitkilerin beslenmesi için makro besinler kadar önemlidir. Bu düşük konsantrasyonlarda mikro besinler büyüme ve gelişme için temeldir, hücre duvarlarının (B) ve zarların (B, Zn) bileşenleri, enzimlerin (Fe, Mn, Cu, Ni), enzimlerin aktivasyonunun (Mn, Zn) ve fotosentezin (Fe, Cu, Mn, Cl) bileşenleri olarak hareket eder. Çiftçiler arasında mikro besinlerin mahsul üretimindeki önemi konusunda hala yaygın bir farkındalık eksikliği bulunmaktadır. Tarlalardaki mahsuller, verim oluşumu, ürün kalitesi ve stres direncindeki bu besinlerin belirli işlevlerini yerine getirmek için optimum mikro besin durumuna ihtiyaç duyar. Normal tarla koşullarında, bitki gereksinimi rizosferdeki (bitki kökünü çevreleyen yaklaşık 1 mm genişliğindeki, belirgin bir kenarı olmayan toprak bölgesi ) suda çözünen ve kolayca değiştirilebilen havuzlardan karşılanır. Temel besinlerinden herhangi birinde, özellikle makro besinlerde eksiklik, bitki büyümesi üzerinde olumsuz etki yapar.
Bitki beslenme uzmanları ve agronomistler, mahsul üretimindeki önemleri nedeniyle mikro besinlere giderek daha fazla ilgi göstermektedir. Büyümeyi sınırlayan ve fark edilmeyebilen mahsullerin yetersiz mikro besin durumu, sadece mahsul gelişimi üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda makro besin gübrelerinin kullanım verimliliğini de azaltır. Ek olarak, mikro besinler (Cu Mn, Zn, B) özellikle bitki büyümesinin üreme evresinde ve dolayısıyla hasat edilen ürünün verimini ve kalitesini belirlemede rol oynar. Ayrıca zararlılar ve hastalıklar dahil olmak üzere biyotik ve abiyotik strese karşı direnç (Mn, Zn, Mo) sağlarlar.
Kaynakça:
https://www.morningagclips.com/understanding-plant-nutrients-secondary-nutrients/
https://vlsci.com/blog/essential-plant-nutrients/
https://www.cropnutrition.com/nutrient-management/micronutrients/
https://kimyaca.com/bitki-besin-elementleri/
https://www.rivasol.com.tr/blog/bitki-besin-maddeleri-makro-ve-mikro-elementlerin-onemi
https://www.haifa-group.com/files/Articles/Micro_nutrients.pdf
Yazar: Müşerref ÖZDAŞ