Makro elementler

Fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum, azot ve kükürt bitkiler tarafından en fazla kullanılan elementlerdir. Bu elementlerin kaynağı ve özellikleri şöyle özetlenebilir;

Fosfor (P): Toprakta kalsiyum, magnezyum, demir ve alüminyum fosfat ya da organik

formlar halinde bulunan maddelerin çözülmesinden meydana gelir. Bitkiler tarafından HPO2 ve H2PO4 iyonları halinde alınan fosfor kök sisteminin gelişmesi ve bitkilerin olgunlaşmasında önemli rol oynamaktadır (Atalay, 1982).

Toprakların P içeriği 300 ppm (medyan) civarındadır (Rose ve diğ.,1979) ve genellikle % 0.04-0.10 arasında olup çok eksterm durumlarda % 0.2’ye ulaşabilmektedir (Dahuke ve diğ., 1964). Kireçli ve yüksek pH’lı topraklarda P, daha çok çeşitli kalsiyum fosfatlar, asit reaksiyonlu topraklarda ise, Fe ve Al fosfatlar (Aktaş, 1995) ya da organik formlar halinde bulunur (Atalay, 1982). Bitkiler tarafından HPO2 ve H2PO4 iyonları halinde alınan fosfor kök sisteminin gelişmesi ve bitkilerin olgunlaşmasında önemli rol oynamaktadır (Atalay, 1982).

Fosfor eksikliği gelişmeyi sınırlandırıcı bir etken olduğu topraklarda, bitkilerin fosfor alımındaki etkinlik, P beslenmesi bakımından önemlidir. Öte yandan P-etkin bitkiler Fe ve Cu stresi altında kaldıklarında, P absorbsiyonundaki etkinlik onların Fe ve Cu eksikliğinde daha çok zarar görmelerine neden olmaktadır. Bitkilerde P alımı arttıkça bitkilerin Fe ve Cu eksikliklerine karşı duyarlıkları da artmaktadır (Aktaş, 1995).

Fosfor yokluğunda meydana gelen belirtilerin çoğu azot yokluğunda meydana gelen belirtilere benzer. P yokluğu da erken yaprak dökümüne ve koyu kırmızı (mor) renk almalarına neden olduğu gibi, yaprak sapı ve meyvelerde yer yer kararmış bölgeler meydana gelir. Bitkinin

genel görünüşü bodur olup yapraklarda koyu mavimsi-yeşilimsi karakteristik bir renklenme vardır. P bitki bünyesinde oldukça hareketlidir. P yokluğunda yaşlı yapraklardaki P genç yapraklara transfer edilir ve yaşlı yapraklarda P eksikliği belirtileri daha erken belirir. P eksikliğinde büyütülen bitkilerin anotomisinde de bazı farklılıklar görülür (Bozcuk, 1986).

Potasyum (K): Bitkiler tarafından en çok alınan elementler arasında potasyum, azottan

sonra ikinci sırada yer alır. Bu bakımdan K topraktan fazla miktarda kaldırılan bir besin maddesidir (Aktaş, 1995).

K içeren başlıca mineraller K-feldispatlar ve mikalardır (Rose ve diğ., 1979). Topraktaki primer potasyum kaynağı suda kolay çözünür potasyum tuzlarıdır (Atalay, 1982).

Bitkiler için K’un çok özel rolü, henüz tam anlamıyla bilinmemektedir. Potasyum bitkilerin sap ve yapraklarında diğer kısımlarına oranla daha fazla bulunur. K yokluğunda büyüyen bitkilerin dış görünüşünde çok belirgin ve karakteristik belirtiler meydana gelir. Yaşlı yapraklarda önce sarı benekler meydana gelir, daha sonra da bu benekler büyüyüp leke halini alır. Çoğu hallerde yaprak uçları aşağı doğru kıvrılır ve yaprak kenarları üst yüzeyde katlanarak yaprak bir rulo şeklini alır. Genel olarak K+ bulunduğu ortamda büyüyen bitkilerin boyu bodur kalmaktadır (Bozcuk, 1986).

Kalsiyum (Ca): Toprakta hem primer hem de sekonder olarak bulunur. Anortit, ojit,

hornblend, kalsit, dolomit, jips ve özellikle kireçtaşında bol miktarda kalsiyum bulunmaktadır. Kalsiyum içeren çeşitli minerallerin hidrolizleri ve karbondioksitle reaksiyonu sonucunda suda çözünerek kalsiyum açığa çıkar (Atalay, 1982; Aktaş, 1995). Kalsiyum kurak bölge topraklarında fazla miktarda bulunurken nemli bölgelerde geniş ölçüde kimyasal yıkanmaya uğrar. Kalsiyum, toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özeliklerini çok etkiler. Bitkilerin sağlamlığı ve dayanıklılığı üzerinde etkilidir. Kalsiyum, yaprak ve sapların dayanıklılığını arttırır. Toprakta fazla miktarda bulunduğu takdirde demir, fosfor ve diğer bazı elementleri bitkilerin faydalanamayacağı hale getirir (Atalay, 1982).

Topraklarda bulunan Ca miktarı geniş sınırlar arasında değişir. Kurak bölgelerin tuzlu topraklarında % 5’in üzerinde Ca bulunmasına karşılık, yağışlı tropiklerde % 0.01 gibi çok küçük oranlara inebilmektedir (Aktaş, 1995).

Bitkilere Ca verilmesinin meyvenin olgunlaşmasını gerilettiği, Ca eksikliğinin ise olgunlaşmayı teşvik ettiği saptanmıştır (Faust ve Shear, 1969; Aktaş, 1995) Ca+2 yokluğunda bitkilerin boyları genellikle bodur kalır, genç yapraklarda kıvrılma ve yaprak uçlarında kanca oluşumu çok tipiktir. Ca+2 eksikliğinde meydana gelen bu semptomlar genel olarak önce genç yapraklarda ve büyüme noktalarında belirir (Bozcuk, 1986).

Magnezyum (Mg): Yerkabuğunun % 1.93’ünü magnezyum elementi oluşturur.

topraklarda % 0.05’e kadar inebilmekte, buna karşılık killi topraklarda % 0.5’e kadar çıkabilmektedir. Biyotit, dolomit, klorit, serpantin ve olivin gibi mineraller magnezyum içerirler. Bu minerallerin aşınma ve parçalanmaları ile minerallerin yapısından ayrılan Mg toprak çözeltisine geçer. Minerallerin yapısından ayrılarak çözeltiye geçen Mg+2 iyonları yıkanabilir; çevredeki kil mineralleri tarafından adsorbe edilebilir veya sekonder mineraller oluşturarak çökebilir. Kurak bölgelerde özellikle sekonder mineraller halinde çökelme sık görülen bir olaydır (Aktaş, 1995).

Klorofil molekülünde bulunan tek elementtir. Bunun için alınan Mg+2 genellikle bitkinin klorofil içeren yeşil organlarında bulunur. Mg+2'nin bitki hayatındaki fotosentez ve karbonhidrat metabolizmasında önemli rolü vardır. Magnezyum, bitkiler tarafından organik ve inorganik bileşikler halinde katyonlar halinde alınır. Fazla miktarda magnezyum içeren topraklar genellikle verimsizdir. Aşırı miktarda magnezyumlu topraklar diğer maddeler tarafından fakirdir. Ayrıca nikel ve kobaltın bileşikleri halinde zehirli maddelerde bulundurabilirler. Bitkilerde yeşil rengin kaybolması veya sararması genellikle magnezyum eksikliğini işaret eder (Atalay, 1986).

N ve P eksiklğinde olduğu gibi Mg+2 eksikliğinde de sararma önce yaşlı yapraklardan başlar sonra genç yapraklara geçer. Bu da bize Mg+2'nin de bitki bünyesinde hareketli olduğunu gösterir. Hareket yaşlı yapraklardan genç yapraklara doğrudur. Yaprak sararması (kloroz hastalığı) ve çok uç hallerde de nekrotik lekeler (çürüyüp ölmüş doku) meydana gelir (Bozcuk, 1986).

Azot (N): Azotun doğadaki en büyük deposu atmosferdir. Bununla birlikte azot

litosfer, hidrosfer ve biyosferde de önemli miktarlarda bulunmaktadır. Ancak atmosferdeki elementel halde ve gaz formunda (N2) bulunan bu azottan bitkilerin doğrudan yararlanması mümkün değildir. Azot doğada oldukça hareketli olan atmosfer, toprak ve canlı organizmalar arasında sürekli dolaşan bir elementtir (Aktaş, 1995).

Bitkiler doğrudan doğruya atmosfere NH3 salmaktadırlar. Öte yandan atmosferde bulunan NH3 gazı doğrudan stomalar yoluyla bitki tarafından absorbe edilebilmektedir. Bitkiler tarafından yapılan net NH3 salınması veya absorbsiyonu, atmosferde NH3 konsantrasyonu, sıcaklık ve yüksek transpirasyon oranı bitkiler yoluyla net NH3 kaybını artırır (Aktaş, 1995).

Bitki kuru maddesinde bulunan N miktarı, bitkinin cinsi, yaşı, bitki organı, topraktaki N miktarı gibi etmenlere göre geniş sınırlar içerisinde değişirse de, daha çok % 2-4 civarında bulunur. Genç bitkiler yaşlı bitkilere göre ve bitkilerin genç organları yaşlı organlara göre daha çok N içerirler. N, bitkide birçok önemli organik bileşiğin yapısında yer alır. Proteinler, amino asitler, nükleik asitler, enzimler, klorofil, ATP ve ADP azot içeren önemli organik bileşiklerdir. Bitkide yeni hücrelerin oluşumu için azot gereklidir (Aktaş, 1995).

Topraktaki azotun kaynağı organik maddelerdir. Mikroorganizmaların organik maddeyi ayrıştırmaları ile bitki1er tarafından alınabilir duruma getirilir. Bunlar esas itibariyle NO3 ve NH-4 iyonları halinde bitkiler tarafından alınır ve bitkilerin hızlı büyümesini ve erken olgunlaşmasını sağlar. Ancak bu olay fosfor, potasyum ve diğer gerekli elementlerin de alınması ile ilişkilidir. Azot toprakta fazla miktarda bulunduğunda bitkilerin hızlı gelişmesini sağlamasına rağmen, bitkilerde gevşek ve sulu dokuların oluşmasını da sağlar. Bu durum, bitkilerde çeşitli hastalıkların meydana gelmesine ve ürünün kalitesinin düşmesine yol açar (Atalay, 1982).

Azot eksikliğinde, yapraklardaki klorofil miktarı azalacağından yaprakların rengi sararır ve kloroz hastalığı meydana gelir. Hastalık yaşlı yapraklarda başlar sonra genç yapraklarda belirir. Ayrıca yaşlı yapraklarda bulunan N zamanla daha genç yapraklara geçer. Bitkide çok fazla N eksikliği varsa en alttaki yaşlı yapraklar sararır, kurur ve dökülür. Ancak en üstteki genç yapraklar ise, soluk yeşil renkli olur (Bozcuk, 1986).

Kükürt (S): Kükürt organik maddenin yapısına giren bir elementtir. Bu nedenle

toprakta organik ve inorganik formlarda bulunur. Birçok toprakta kükürt rezervinin büyük bir bölümünü organik kükürt oluşturur (Scott ve Anderson, 1976). Topraktaki inorganik S daha çok SO4-2 halinde bulunmaktadır. Kurak bölge topraklarında yüksek miktarlarda CaSO4, MgSO4 ve Na2SO4 tuzları birikebilmektedir. Sülfatın toprakta tutulma kuvveti pH yükseldikçe azalır. Kil mineralleri SO4-2 anyonlarını tutma özelliğinde oldukları için topraktaki kil miktarı ile değişebilir. SO4-2 iyonlarının miktarı arasında pozitif korelasyon vardır (Aktaş, 1995).

Topraklardaki toplam S miktarı organik madde miktarına ve iklim koşullarına bağlı olarak değişir (Aktaş, 1995).

Bitkiler kükürdü büyük oranda SO4-2 formunda alırlar. Bitki köklerinin pratikte maruz kaldığı asitlik ve bazlık sınırları içinde S absorbsiyonu pH’a pek bağımlı değildir (Aktaş, 1995).

Kükürdün topraktaki ana kaynağı sülfitler, jips ve anhidrittir (Rose ve diğ., 1979). Ayrıca, sülfîrik asik ve serbest kükürttür (Özdemir ve Sağıroğlu, 1996). Böylece çeşitli şekilde bulunan kükürt, bitkilerin faydalanması için sülfata dönüşür. Bazı bakteriler kükürtlü organik maddeleri, sülfürleri ve sülfatları oksitleyebilir. Sanayi bölgelerinde atmosferde önemli miktarda kükürt bileşikleri bulunmaktadır. Bunlar yağmur suları ile sülfürik asite dönüşerek o bölgedeki bitkiler tarafından alınırlar (Özdemir ve Sağıroğlu, 1996).

Kükürt, bitki bünyesinde oldukça bol olarak bulunur. Klorofilin yapısında bulunmadığı halde kükürtün klorofil sentezinde rolü olduğu sanılmaktadır. Çünkü S yokluğunda büyüyen bitkilerde de N yokluğunda olduğu gibi yaprakların rengi soluk yeşile dönmektedir. Kükürt eksikliğinde meydana gelen belirtiler azotunkine benzer (yapraklarda kloroz hastalığı). Ancak

N’un tersine S eksikliği belirtileri önce genç yapraklarda görülür. Eksterm hallerde de bütün yapraklar yeşil rengini kaybeder ve sarı bir renk alır (Bozcuk, 1986).