Mineral beslenme (Bölüm 5)

Official URL: http://www.palmeyayinevi.com/bItkI-fIzyolojIsI-ve-gelIsImI

5 Mineral Beslenme Mineral besinler, bitkilerin topraktan inorganik iyon formunda aldığı azot, fosfor ve potasyum gibi elementlerdir. Sürekli olarak organizmalar arasında dolaşım halinde olsa da, mineral besinlerinin biyosfere girişi ağırlıklı olarak bitkilerin kök sistemleri üzerinden sağlandığı için, bitkiler bir anlamda yer kabuğunun “madencileri” gibi davranır. Köklerin geniş yüzey alanı ve toprak çözeltisinden düşük konsantrasyonlardaki inorganik iyonları absorbe edebilme kapasitesi, bitkilerin mineral alımını etkili şekilde artırır. Mineral elementler kökler tarafından absorbe edildikten sonra bitkilerin farklı bölümlerine taşınarak sayısız biyolojik aktivitede yer alır. Mineral besinlerin alımında çoğu zaman mikorizal mantarlar ve azot bağlayıcı bakteriler gibi diğer organizmalar da köklere eşlik eder. Bitkilerin mineral besinleri nasıl elde ettikleri ve kullandıklarını araştıran çalışma alanına mineral beslenme denir. Bu araştırma alanı modern tarımsal uygulamaların geliştirilmesine, çevrenin korunmasına ve bunların yanında doğal ekosistemlerde bitkilerin ekolojik ilişkilerini anlamaya odaklanmıştır. Tarımda yüksek verim, mineral besinlerle gübrelemeye bağlıdır. Gerçekten de çoğu üretim bitkisinin verimi, absorbe edilen gübre miktarı ile doğru orantılıdır. Gıda gereksinimini karşılamak için gübrelerde kullanılan temel mineral elementlerin (azot, fosfor ve potasyum) dünya genelindeki yıllık tüketimi, 1960 yılında 30 milyon metrik tondan, 1990 yılında 143 milyon metrik tona istikrarlı bir şekilde artmıştır. Bunu takip eden on yıl boyunca, artan maliyetleri dengelemek için daha dikkatli bir şekilde kullanıldığından, gübre tüketimi nispeten sabit kalmıştır. Son birkaç yılda ise yıllık tüketim 180 milyon metrik tona ulaşmıştır (Figür 5.1). Tarım sektöründe kullanılan enerjinin yarıdan fazlası azotlu gübrelerin üretimi, dağıtımı ve uygulanması için harcanmaktadır. Diğer taraftan, fosforlu gübrelerin üretimi yenilenemeyen kaynaklara bağlı olup, bu kaynakların tüketiminin içinde bulunduğumuz yüzyıl içerisinde maksimum düzeye çıkması beklenmektedir. Üretim bitkileri, yetiştirildikleri toprağa uygulanan gübrelerin tipik olarak ancak yarısından daha azını kullanır. Geriye kalan mineraller yeraltı ve yüzey suları ile yıkanabilir, toprak parçacıklarına bağlanabilir ya da hava kirliliği veya iklim değişimine katkıda bulunabilir. Gübre yıkanması sonucunda Birleşik Devletlerde birçok su kuyusunun nitrat (NO3-) konsantrasyonu içme suyu için belirlenenmiş federal standardın üzerine çıkmıştır ve aynı sorun dünyanın diğer bölgelerindeki tarım alanlarında da bulunmaktadır. İnsan aktivitesi ve atmosferik azot boşalımı olarak bilinen süreç ile azotun yağmur suları ile toprağa ulaşması, çevreye nitrat (NO3-) ve amonyum (NH4+) formunda daha fazla azotun serbest bırakılmasına neden olmakta ve dünya genelindeki ekosistemleri değiştirmektedir. Diğer taraftan bitkiler, hayvan atıklarını geri dönüştürebilir ve ağır metal gibi sağlığa zararlı materyalleri toksik atık yığınlarından uzaklaştırmak için kullanılabilir. Bitki-toprak-atmosfer ilişkilerinin karmaşık yapısından dolayı, mineral beslenme çalışmalarına atmosfer kimyacıları, toprak bilimcileri, hidroloji uzmanları, mikrobiyologlar, ekoloji uzmanları ve ayrıca bitki fizyologları dahil olur. Bu bölümde bitkilerin besin ihtiyaçları, spesifik besin eksikliği semptomları ve bitkilerin uygun şekilde beslenmesi için gübre kullanımı gibi konular tartışılacaktır. Daha sonra, toprak yapısı (katı, sıvı ve gaz bileşenlerin düzeni) ve kök morfolojisinin inorganik besinlerin çevreden bitkiye transferine nasıl etki yaptığı incelenecektir. Son olarak, çoğu bitkide besin alımında anahtar rol oynayan simbiyotik mikorizal ilişkiler konusu tanıtılacaktır. Bölüm 6’da çözünmüş madde taşınmasının diğer yönleri, Bölüm 13’de ise besin asimilasyonu ele alınacaktır.