Ulud. Vniv. Zir. Fak. Derg., (1987) 6: 117·128
BITKlLERDE D
EMIR
KLOROZU
Ahmet ÖZGÜMÜŞ* ÖZET
Kireçli topraklarda yetişen bitkilerde sık olarak görülen demir klorozu çok yaygın bir fizyolojik bozukluk olup, bunun düzeltilmesi genellikle oldukça pahalıya malolmaktadır. Kireçli topraklardaki demir klorozunun, topraktaki demir yarayış lılıRının düşüklüRünden daha çok aşırı HC0-3 iyonlannın etkisiyle oluşan fizyolojik bir bozukluk olduğu konusunda kanıtlar vardır.
Sorunun çözümü için, demir klorozuna neden olan çeşitli faktörler arasındaki ilişkinin belirlenme&i büyük önem taşımaktadır. Demir klorozunu düzeltici önlemler toprak özelliklerinin iyileştirilmesi, çeşit seçimi ve demir uygulamalarını içermek-tedir. Demir şelatlar, inorganik demir kaynaklarından daha etkili olup hem topraRa uygulanabilmek te hem de yaprakZara püskürlülebilmektedirler.
SUMMARY Iron Chlorosis in Plants
Iron chlorosis in plantıs grown on calcareous soils isa widespread physiolo-gical disorder and correction of the chlorosiS is generally rather expensive. There is now eviden ce that iron chlorosis in calcareous soils results primarily not because of lo w iron availability in the so il, but because of a physiological disorder induced by exceBS HC0-3.
In order to solve this problem it is of great importance to detect the causal relationship of the various factors involved in iron chlorosis. Corrective measures for iron chlorosis include soil improvement, cultivar selection and supplemental iron application. Iron chelates are more effective than inorganic iron sources and can be applied either asa soil additive or as foliar spray.
1. TOPRAKTA DEMİR YARA YIŞLILICINI ETıdLEYEN ETMENLER
Topraklann toplam demir kapsamlan genellikle çok yüksek olup agırlıkça % 0.5-5 arasmda de~işmektedir. Ancak topraktaki toplam demir miktan bitki ge-lişmesi yönünden fazla bir anlam taşımamaktadır. Esas önemli olan, toprakta çözü-nebilir halde olan ve bitkinin yararlanabileceıti demir düzeyldir. Toprakların bitkiye • Doç. Dr.; Uludağ Vniversitesi Ziraat Fakülteısi Toprak Bölümü.
yarayışlı d~mir miktarlan ise, toplam d~mir kapsamlan ile karşılaştırıldıtmda, son derece düşüktür.
Topraktaki demirin yarayışlılığı üzerine çok çeşitli etmenler etki yapmakta· dır. Toprak pH 'ı ve toprağın redoks potansiyeli ile toprağın kireç kapsamı, toprak. taki demirin yarayışlılığını kontrol eden en önemli etmenlerdir. Topraktaki fosfat iyonlan ile Zn, Cu, Mn, Co, Ni ve Cd gibi ağır metal iyonlan da demir yarayışlılıtı üzerinde oldukça önemli etki yaparlar.
Topraktaki yarayışlı demir miktan toprak pH'ı ve toprağın redoks potansiyeli ile çok yakından ilişkilidir. Topraktaki Fe•2 ve Fe• 3 iyonlan konsantrasyonu bü· yük ölçüde sulu demir oksitlerin çözünürlüıtü tarafından kontrol edilir. İyi havala· · nan koşullarda Fe+ 2 iyonıan· Fe+ 3 iyonlanna yükseltgendi~i için, çolunlukla toplam çözünebilir inorganik demir miktannın yalnızca küçük bir bölümi.iıü Fe•2
iyonlan oluşturur. Diğer taraftan pH'ın yükselmesi ile ilişkili olarak Fe•3 iyonlan da hidroksitler halinde çöketıneye başlamakta ve toprak çözeltisindeki Fe+3 etkin· li ği azalmaktadır. Aşağıda gösterilen bu denge tepkimesi pH : 3'ün yukarısına çıkıl·
dıkça daha ç'ok Fe (OH
h
çöketmesi yönünde oluşmaktadır: Fe (OHh (katı)Yüksek pH düzeylerinde her bir birim pH yükselmesi ile, çözeltideki Fe+3 et·
kinliğinin 1000 kez azaldığı ve pH : 6.5-8.0 arasında en düşük düzeye indili belli· tenmiştir (Lindsay, 197 2).
İndlrgeyici olayiann etkin olduğu anaerobik (havasız) toprak koşullannda Fe+3 iyonlan bir kısım anaerobik bakterilerin yardımıyla Fe•2 iyonlanna indirgenir ve demir çözünürlüğü artar. Fe•2 iyonlannın sulu oksitler veya hidroksitlerhalinde çökelmesi, Fe•3 iyonlanna oranla daha yüksek pH değerlerinde başlamaktadır. İn· dirgeyici olayiann etkin olduğu toprak koşullannda demir hidroksitler aşatıdaki denge tepkimelerinde görüldüğü gibi Fe•2 iyonlannı oluşturacak şekilde çözünürler:
Fe (OHh (katı) + e-+ 3 H+ veya Fe (OHh (katı)+ 2 H+
pH : 7'nin altında bu denge Fe +2 iyonlan yönünde iken, alkalin topraklarda demir hidroksitlerin çökelmesi yönünde oluşmaktadır. Bu nedenle alkslin toprak· ' larda demir yarayışlılığı asit topraklara oranla oldukça düşüktür. özellikle redoks
potansiyelinin yüksek olduğu iyi havalanan koşullarda pH'ın yükselmesi, çözünebi· lir toplam inorganik demir miktannda hızlı bir d üşmeye neden 'Olmaktadır. İndirge· yici olayiann etkin olduğu durumda demir çözüniirlüğünün artması, kireçli toprak·
larda su ile doygunluk oranının artmasına bağlı olarak demir klorozunun şiddetlen· mesi ile ters düşmektedir. Ancak kireçli topraklarda demir klorozunun temel nedeni HCO-a iyonlandır ve bu iyonlann etkisiyle oluşan kloroz, topraktaki demir yarayış· lığından daha çok bitkideki fizyolojik olaylar ile ilişkilidir.
2. BITKİLERDE DEMIR KLOROZuNUN ORTAYA ÇIKMASlNDA
ETKILI OLAN ETMENLER
Çözelti kültürleri ve toprakla yapılan araştırmalar sonunda çok çeşitli
etmen-lerin bitkilerde demir klorozuna neden olabildikleri belirlenmiştir. Bunlar
içerisin-de: 1) Yüksek ortam pH 'ı, 2) Kalsiyum ve magnezyumun karbonat ve
bikarbonat-lan, 3) Yüksek orandaki toprak nemi (kireçli topraklarda), 4) Fazlaca HC0-3 iyon-lan içeren sulama sulan, 5) Kötü toprak havalanması, 6) Yarayışlı demir miktannın düşüklü~ü, 7) Kök ortamındaki fosfat iyonlannın ve Cu, Zn, Mn, Co, Ni, Cd gibi
a~ır metal iyonlannın yüksek konsantrasyonlan, 8) Azot kayna~ olarak N0-3 ile beslenme, 9) Bitki çeşitlerinin kloroza duyarlı~, 10) Sıcaklıktaki ekstrem de~erler ve yüksek ışık intensitesi, ll) Toprak organik maddesinin çok düşük ya da yüksek
olması, 12) Virüsler ve di~er hastalıklar sayılabilir.
Demir klorozu asit kumlu topraklarda görüldü~ü gibi ender olarak mutlak demir noksanlı~mdan ileri gelir.
Yeryüzündeki karalada kaplı alanın yaklaşık üçte birine yakın bölümü kireçli
topraklarla kaphdır. Kireçli ve alkalin topraklarda demir klorozuna çok yaygın ve
sık olarak rastlanır. Bu tip toprak koşullannda görülen kloroz, mutlak bir demir
noksanlı~ından ileri gelmeyip, daha çok demirin bitki dokulanndaki immobilizas -yonu (hareketsizleşmesi) sonucu fızyolojik olarak ortaya çıkmaktadır. Bu şekilde
oluşan kloroz, muUak bir demir noksanlı~ından ayırdedilmek üzere kireçten ileri gelen kloroz (Ume induced chlorosis) şeklinde Ifade edilmektedir.
Kireçli ve alkalin toprak koşullannda demir çözünürlü~ünün azaldı~, bitkinin
topraktan demir alımmın ve bitki bünyesinde demir taşmınıının olumsuz olarak et-kilendi~i bilinmektedir. Ancak, bu tip koşullarda bitkideki demir klorozunun temel
nedeni, topraktaki demir yarayışlılı~mm veya bitkinin demir alımının azalması ol-saydı, klorotik bitkilerin toplam demir kapsamlannm, sa~lıklı bitkilerinkinden çok
daha düşük olması beklenirdi. Yapılan çok çeşitli araştırmalar demir klorozu
göste-ren bitkilerin toplam demir kapsamlannın, ço~unlukia demir klorozu göstermiyen
bitkilerinkl kadar ya da daha yüksek oldu~unu göstermiştir _ _{Jacobson 1945, Mengel ve ark. 1979, Chen ve Barak, 1982). Bu durumda demirin fizyolojik olarak etkinli~i nin, bitki yapraklanndaki toplam demir konsantrasyonundan daha çok bitkideki
demirin çözüniirlü~ü veya hareketsizli~i tarafından kontrol edildi~i anlaşılmaktadır. Nitekim bitkilerin demirle beslenme durumlannı belirlemede, bitkinin toplam demir kapsamının fazla bir anlam taşımadı~ı, seyreltik HCl veya o-fenantrolin gibi belirli çözücülerde çözünen ve ço~u kez etkin demir (active iron) olarak nitelendirilen
Fe+2 fraksiyonunun önemli oldu~u bildirilmektedir (Katyal ve Sharma 1980, Takkar ve Kaur 1984, Lang ve Reed 1987, Rao ve ark. 1987).
Kireçli topraklarda demir klorozunun ortaya çıkmasına neden olan en önemli
etmen bikarbonat (HC0-3 ) iyonlandır. Daha 1945'11 yıllarda, fazlaca HC0-3 içeren sulama sulannın elma ve annut gibi meyve a~açlannda demir klorozuna neden ol-du~u belirlenmiştir (Kissel ve ark. 1985). Rutland (1971), radyoaktif demir kulla-narak açelya ile yaptıAı araştırma sonunda, fazla kalsiyum bikarbonat içeren ko-şullarda Fe5 9 'un kök ve yaşlı dokulardan genç d okulara taşınırnın m azaldı~ı sap-tamıştır. Araştıncı aynca bikarbonat iyonlan konsantrasyonunun yüksek oldu~u durumda demirin genç dokulardaki damadar çevresine yı~ıldı~mı ve damarlar arası hücrelere taşınımının engellendi~ini belirlemiştir.
Demir noksanlı~ gösteren bitki yapraklarının ço~nlukla yüksek düzeyde fos·
for içermesi (Brown ve ark. 1959, Azrabadi ve "Marschner 1979, Kolesch ve ark.
1984), bazı araştıncılann, kireçli topraklardaki demir ~lorozunun ortamdaki ca+ 2
ve fosfat iyonlannın birlikte etkisi sonucu ortaya çıktı~ını ileri sümıelerine neden
olmuştur. Ancak son yıllardaki araştırma sonuçlan kireçli topraklardaki demir klo· rozunun temel nedeninin HC0-3 iyonlan oldu~unu do~lamaktadır.
Kök ortammda fazlaca bulunan HC0-3 iyonlarının demir klorozu yaratmada-ki etyaratmada-kisi kesin olarak ortaya konulmuş olmakla birlikte, bu olayın mekanizması
he-nüz tam olarak açıklanamamıştır. Mengel ve Kirkby (1987)'e göre bitki tarafından aşırı miktarlarda alınan HC0-3 iyonlannın bitki dokulannda pH'ın yükselmesine ve
bunun da demirin immobilizasyonuna neden olması yani demiri metabolik olarak etkin olmıyan duruma dönüştürmesi olasıdır. Bu varsayım, demir klorozunun N0-3 ile beslenen bitkilerde, NH4 + ile beslenen bitkilere göre daha çok görülmesi ile de uygunluk göstermektedir. Besin çözeltileri ile yürütülen denemelerde azot kayna~ı olarak amonyumun kullanıldı~ı durumda çözelti pH'mm düştUıtü, nitratın kullanıl·
dı~ı durumda ise, bitki köklerinden ortama OH-salınması sonucu, çözelti pH'ınm yükseldiıti bilinmektedir (Breteler 1973, Aktaş ve Van Egmond"1979). N0-3 ile beslenen bitkilerde demir klorozunun daha çok görülmesi de alkalin etki sonucu
de-mirin bitki bünyesindeki immobilizasyonuna dayandırılmaktadır. Rutland (1971), Mengel ve Bübl (1983)'ün araştırma sonuçları da apoplastlardaki yüksek pH de~er· lerinin, demirin plasma membranından geçiŞini engelledi~ini göstermektedir. Men· gel ve Geurtzen (1986), yaprakların apoplastlanndaki pH'ın yükselmesinin, demirin
Fe-3-hidroksit halinde çökelmesine neden olabilecejtini ifade etmişlerdir.
Kireçli topraklarda kalsiyum ve magnezyum bikarbonatlar, bitki kökleri ve mikroorganizma solunumu sonucu oluşan C02 ile tepkimeye girerek çözüntir ve
aşa~ıdaki tepkime denkleminde görüldüıtü gibi HC0-3 oluşur.
E~er toprak iyi bir yapıya (strüktüre) sahipse ve atmosfer ile gaz de~işimi
ye-terince sa~lanabiliyorsa, topraktan C02 uzaklaşaca~ı için HC0-3 birikimi fazla olmayacaktır. Ancak kireçli topraklarda toprak nemirıirı fazla oldu~u koşullarda, e~er toprak yapısı da bozuksa, oluşan C02 irı atmosfere diffüzyon u çok yavaş ola· ca~ için toprakta C02 birikimi artar.
co
2·'nin bir yandan do~udan toprak suyun· da çözünmesi, bir yandan da karbonatlar ile tepkimeye girmesi sonucu topraktaki HC0-3 konsantrasyonu artar ve dolayısıyla demir klorozu ortaya çıkar. Fazla ya~ış· h koşullarda ve kötü havalanan topraklarda demir klorozunun daha çok görüldü~ü· ne ilişkin bazı araştıncılann (Boxına 1972, Kovancı ve ark. 1978, Mengel ve Kirkby1987) görüşleri de bu açıklamaları do~ulamaktadır. Demir klorozu, özellikle ilk·
bahar ve yaz aylannın fazla ya~ışlı geçti~! yıllarda şiddetlendi~! için kötü haua klorozu (bad weather chlorosi&) olarak da adlandınlmaktadır (Mengel ve Geurtzen 1986).
Yukarıda açıklanan nedenlerle kireçli topraklardaki demir klorozunu kontrol
etmek üzere başvurulan en temel uygulamalardan biri toprak yapısının düzeltilme·
sidir. Mengel ve Kirkby (1987), ba~arda asma sıralan arasında derin köklü bitki·
!erin (brassica türleri) yetiştirilerek toprakla karıştırılmasının, toprak yapısını düzel·
Toprak çözeltisinde yüksek konsantrasyonlarda bulunan fosfat iyonlannın, demirin bitkiler tarafından atınımını ve bitki bünyesindeki taşınımını engelledi~i çeşitli araştırıctlarca ileri sürülmüştür. Mengel ve Kirkby (H187) fazla fosfat iyonla
-nnın, demirin bitki köklerinin dış yüzeylerinde çökelmesine neden oldu~unu, aynca demirin bitkideki taşınımını ve işlevlerini olumsuz olarak etkileyerek demir
noksanlı~ının ortaya çıkmasına neden oldu~unu bildirmişlerdir. Robson ve Pitman (1983), kök ortamındaki yüksek fosfor konsantrasyonunun sadece topraktaki de -mirin yarayışlılı~ını etkilemekle kalmadı~ını, bitki bünyesinde de demir ile fosfor
arasında girişim oldu~unu bildirmişlerdir. Araştırıcılar demirin ferrik fosfat halin-de yaprak damarlan boyunca iletim demetleri içerisinde çökeldi~ini ve buna biti· şik dokulann demir bakımından önemli ölçüde fakir oldu~unu belirtmişlerdir.
Kök ortamında yüksek konsantrasyonlarda bulunan serbest Cu, Zn, Mn, Co,
Ni, Cd, Cr ve Mo gibi iyonlann da demir üzerine girişim yaparak bitkilerde demir klorozuna neden olabildikleri belirlenmiştir (Wallace ve DeKock 1966, Wallace ve ark. 1976). Mengel ve Kirkby (1987), demir klorozu üzerine etkileri yönünden
a~ır metalleri şu şekilde sıralamaktadır: Cu> Ni> Co> Zn> Mn.
Toprakta potasyum noksanlı~ı oldu~u durumlarda da çeşitli bitkilerde demir klorozunun ortaya çıktı~ı belirlenmiştir. Hewitt (1983), potasyumun noksan o
l-du~u durumda e~er fosfor fazlalı~ı da söz konusu ise demir klorozunun daha şid detli oldu~unu bildirmektedir. Potasyum noksanlı~ının bitkilerde demir
noksan-lı~ına neden olması, kısmen bitki köklerinde demirin tutulması ve yapraklara taşı·
namaması ile açıklanmaktadır.
3 .. DEMIR1N BİTKİDEKi BIYOKIMYASAL IŞLEVLERI VE DEMİR NOKSANLICINDA ORTAYA ÇlKAN BELIRTİLER
Demir her ne kadar klorofil molekülünün yapısında yer almıyorsa da
kloro-fil sentezinde çok önemli bir yeri vardır. Bitki bünyesindeki toplam demirin çok büyük bir bölümü kloroplastlann yapısında yer alır. Demir burada başlıca fitofer -ritin adı verilen ferrik fosfoprotein halinde depo edilmekte ve fotosentetik gereksi-nimler için plastidlerin oluşumunda kullanılmaktadır (Mengel ve Kirkby 1987). Kloroplastlann yapısında yer alan di~ er bir demirli bileşik de ferredoksin 'dir. Bu
bileşik indirgenme-yükseltgenme olaylannda elektron taşıyıcı olarak görev yapar.
Çeşitli enzimierin yapısında koenzim olarak yer alan deınir, katalas, peraksidas ve
sitokromoksidas gibi önemli solunum enzimlerinin etkinlikleri için de gereklidir.
Metabolizmada çok önemli etkileri olmakla birlikte, hem pigmentlerindeki demir miktan, bitki yapraklarındaki toplam demirin yaklaşık % 0.1 'ini oluşturmaktadır.
Demir noksanlı~ı belirtileri önce genç doku ve yapraklarda görülür. Ya prak-lardaki kloroz, damarlar arasının yaygın ve homojen biçimde sararınası şeklinde
oldukça karakteristiktir. Noksanlı~ın ilk dönemlerinde yaprak damarlan koyu
ye-şil renklerini korurken, damarlan n hemen bitişi~inden başlıyarak bütun yaprak
ayası açık yeşil ve sarımsı renk almaktadır. Geniş yapraklı bitkilerde, yaprak damar-lan dışında bütün yaprak ayasının açık yeşil-fildişi arası renk alması ve buna kont-rast oluşturacak biçimde koyu yeşil renkli yaprak damarlannın a~ şeklindeki gö -rünümü ile demir klorozunun tanınması oldukça kolaydır. Mangan noksanlı~ından
farklı olarak yeşil renkli damarlardan, damarlar arasındaki açık renkli do kulara
121-kin bir geçiş vardır. En genç yapraklar ço~u kez tamamen beyaza yakın renkte ve klorofilden yoksun olabilirler. Tahıllarda oldu~u gibi yapraklan paralel damarlı bit· kilerde ise, damarlar arasındaki dokuların oluşturdu~ açık renkli zemin üzerinde koyu renkli damariann birbirine paralel ince uzun şeritler halinde yaprak boyunca uzandıklan görülür.
Noksanlı~m ileriki dönemlerinde ve şiddetli noksarılık durumunda genç yap·
raklardan başlıyarak damarlar da yeşil rengini kaybeder. Bu durum, önce en Ince
damarlardan başlar, daha sonra kalın damarlara kayar. Genç yapraklar bütünüyle beyaza yakm renk alırlar. Klorozu düzeltici önlemler alınmadıkça, bu belirtiler git· tikçe daha da şiddetlenil. Şiddetli klorotik durumlarda ve noksanlı~m ileriki dö·
nemlerinde nekrotik yöreler ortaya çıkar, yapraklarda büki.llmeler ve dökülmeler görülür. Dallar uç kısımlardan başlıyarak tamamen yapraksiz bir görünüm alır ve bü· tün dal, hatta bitkinin tamarnı kuruyup ölür. Bu tip şiddetli etkiler daha çok kireçli topraklarda yetiştirilen şeftali ve kiraz gibi demir noksanlı~ma son derece duyarlı
meyve a~açlannda görülür (Bergmann 1968). Herhangi bir meyve bahçesinde ön·
eeleri birkaç a~açta kloroza rastlanmakta, şiddetli kloroz durumunda ise bütün bab·
çenin etkilendi~ görülmektedir. Demir klorozunun, herhangi bir a~acm yalnızca bir dalında ortaya çıkıp, di~er daldaki yapraklarm sa~lıklı görünmesi de sık karşılaşılan
bir durumdur (Bergmann 1968, Teskey ve Shoemaker 1978).
Demir noksanlı~ daha çok meyve a~açlarmda, asmalarda, süs, çalı ve bitki·
lerinde görülür. Çilek, tarla fasulyesi, soya fasulyesi ve sorgum da demir noksanlı~· na duyarlı bitkiler olarak bilinir. Demir klorozunun mutlak demir noksanlı~mdan
daha çok başka etmenlerin etkisiyle ortaya çıkması, noksanlıAı belirlemede toprak analizlerini yetersiz kılmaktadır. Klorotik bitki dokulannın ço~unlukla sa~lıklı bit·
kiler kadar ya da daha yüksek düzeylerde toplam demir içermeleri de ·bitki analiz·
lerinin yorumlanmasında güçlükler yaratmaktadır. Bitkilerde demir başlıca iki şe· kilde bulunmaktadır. Bunlar etkin (active) ve etkin olmayan (inactive) ya daıerbest
ve bağlı şeklinde gruplandırılmaktadır. Bitkilerde demir klorozunu incelemek ama· cıyla dokularda toplam demir analizinin yapılması çoAunlukla yetersiz kalmakta iken etkin demir analizlerinin bu amaçla başarı ile kullanılabileceAi belirlenmiştir
(Llorente ve ark. 1976, Katyal ve Sharma 1984, Lang ve Reed 1987).
4. DEMİR KLOROZUNUN DÜZELTILMESI
Demir klorozunu önlemek veya gidermek üzere uygulanan işlemler genel ola· rak üç grup altında toplanabilir. Bunlar; a) Genetik kontrol, b) Klorozaneden çevre koşullannın düzeltilmesi ve c) TopraAa veya yapraklara demirli gübrelerin uygulan· ması şeklinde sıralanabilir.
Demir klorozunu gidermek kolay olmadı~ı gibi çoAu kez de oldukça pahalıya malolur. özellikle kireçli topraklarda demir noksanlıjtına duyarlı bitki tür ve çeşitle· rinin yetlştirildiAi durumda bu sorunla sık karşılaşılır. Bu konuda izlenecek en iyi
yol, kloraza daha az duyarlı bitki tür ve çeşitlerini yetiştirmeye çalışmaktır. Çünkü
demir klorozuna duyarlık yönünden bitki tür ve çeşitleri arasında çok önemli fark· lılıklar bulunmaktadır. Bu durum demir klorozunun genetik olarak kontrolünde
kolaylık sa~lamaktadır. Soya fasulyesi ve mısır gibi çeşitli bitkilerde demir noksan·
inefficient
=
demir etkin olmayan) çeşitler ayırdedilmiştir. Demir etkin bitkilerin, kök çevresindeki koşullan de~iştirilebilme ve demiri yarayışlı hale dönüştürmeye-tene~inde olduklannı bildiren Brown ve ark. (1972) ile Brown (1978), bu tip bitki-lerde demir noksanlı~ına uyum sa~lamak üzere çe$itli biyokimyasal tepkimelerin oluştu~unu ve çeşitli ürünlerin ortama salındı~ını rapor etmişlerdir. Bunlar: a) Bitki köklerinden H+ iyonlannın salınması, b) Bazı bitkilerin köklerinden indirgeyici bi-leşiklerin salınması ve köklerde Fe+3 'ün ve Fe•ı 'ye indirgenme hızının artması, c) Kök hücre özsulannda organik asitterin (özellikle sitratın) artması, d) Bitkinin,
ye-tişme ortamındaki nispeten yüksek fosfor düzeylerine tolerans gösterebilmesidir. Demir klorozunu önlemek üzere başvurulacak uygulamalardan biri de kloroza neden olan toprak koşullannın düzeltilmesidir. Bu konuda, alkalin topraklarda pH'ı düşürücü önlemlerin alınmaSI, drenajı bozuk olan kireçli topraklarda yeterli drenajın
sa~lanarak su birikin tilerinin önlenmesi, toprak strüktürünün düzeltilmesi, pulluk ta-banının patlatılması, topra~a organik madde kanştırılması vb. sayılabilir. Topra~a
organik gübrelerin kanştırılması, demiri organik kompleksler halinde bağlıyarak
ya-rayışlılı~ını artırmak ve toprak strüktürünü düzeltmek şeklinde olumlu etkiler
yap-maktadır. Ancak, mikrobiyel parçalanma sonucu C02 üretimini ve dolayısıyla
HC0-3
oluşu~ artırma
sı
nedeniyle olumsuz etki de söz konusudur. Bu nedenletopra~a katılacak organik maddelerin aynşmaya dayanıklı humin maddelerince
zengin olmaSI arzu edilir. Çiftlik gübresinin, iyice aynştırılmadan topra~a katılması
da sakıncalıdır.
Demir klorozunu düzeltmek üzere topraklara uygulanan veyafve bitkilere püs-kürtülen demirli gübreler mevcuttur. Bunlan, inorganik demir kaynakları ve demir içeren organik şelatlar (chelate) olmak üzere iki grupta incelemek mümkündür.
Demir şelatlann ticari olarak üretilmeye başlanmasından önce demirli gübre olarak inorganik demir tuzları yaygın olarak kullanılmaktaydı. Demirli gübre olarak en çok kullanılan inorganik demir kaynakları ferrous sulfat (FeS04 . 7 Hı 0), ferrik sulfat Fe2 (S04
h .
4 Hı O ve ferrous amonyum sulfat Fe (NH4h
(S04h
.
6 Hı O tır. Bu tuzlann, demir şelatlara oranla oldukça ucuz olmaları demir klorozunu dü-zeltmek üzere bugün bile zaman zaman tercih edilmelerine neden olmaktadır. Ancak demir klorozunu düzeltmede inorganik demir tuzlarının ço~u kez etkisiz kaldı~ı bi-linmektedir.tnorganik demir tuzlannın etkinlikleri toprak pH'ma ve topra~ın etkin kireç kapsamına büyük ölçüde ba~ımlıdır. Bu nedenle topraktaki kir e ci nötralize etmek ve toprak pH 'ını düşürmek amacıyla toprağa sülfürik asit ve kükürt gibi materyaller uygulayarak demirli gübrelerin etkinliklerini ve topraktaki demirin yarayışlılı~ını
artırmak üzere çok sayıda araştırmalar yapılmış bulunmaktadır. Ancak fazla kireçli
topraklarda tamponluk kapasitesinin çok yüksek oldu~u ve kullanılması gereken fazla miktardaki kükürt veya sülfürik asidin ço~u kez ekonomik olmıyacağı gözden uzak tutulmamalıdır. Nitekim, 30 cm derinliğindeki 1 dekar alanda mevcut her% 1
oranındaki CaC03 'ı nötrleştitmek için 4396 kg H2 S04 'e gereksinme olduğu hesap-lanmıştır (Kissel ve ark. 1985 ). Bununla birlikte bu materyalleri banda uygulayarak,
toprağın belirli kısımianndaki pH'ın düşürülmesi ile iyi sonuçlar alınabildiği ve bu
materyalierin kullanımında tasarruf yapılabildiği belirlenmiştir (Wallace ve Mueller 1978).
-123-Kireçli topraklara ahır gübresi ve turba gibi organik materyaller kanştınıması veya demirli gübrelerin organik materyallerle birlikte topra~a verilmesi de demir yarayışlılığını artırmaktadır (Chen ve Barak 1982, Cehen ve ark. 1982,Hangstrom
1984). Organik materyaller, inorganik demirli gübreleriiı CaC03 ile do~rudan tema. sını azaltarak demirin yarayışsız şekilde çökelmesini önlemekte ve demir içeren
çö-zünebilir organik kompleksler oluşturarak demir yarayışlıiılını artırmaktadırlar. Süs bitkileri yetiştiriciliğinde, toprak kanşunında pH 'ı düşük turbalann kullanılması da
demir klorozunu önlemede oldukça yararlı olmaktadır. Horesh ve ark. (1986),
Was-hington Navel portakallarının kök yöresindeki küçük bir alana FeS04 ile birlikte
uygulandıldan turba ile kireçten ileri gelen klorozun önlendiğini, bitkideki klorofil
miktannın ve peroksidaz enzim etkinliğinin arttığını saptamışlardır.
Şelatlar, bitkilerde demir noksanlığmı gidermek üzere kullanılan en güvenilir demir kaynaklan olarak bilinir. Ticari olarak üretilen şelatlar yapay organik
bile-şiklerdir ve demir ile kompleks bir yapı oluşturarak, demiri.n toprakta çözünemez bileşikler haline dönüşmesini önlerler. Inorganik demir kaynaklanna oranla çokaz
miktarlardaki demir Şelatlar klorozu önlemede yeterli olmaktadır. Ancak demir şe latlann fiyatlannın inorganik demir kaynaklarına oranla çok yüksek olması,
ekono-mik olarak kullanılmalannı büyük ölçude sınırlamaktadır.
Organik şelatlar içerisinde en yaygın olarak kullanılanlar EDTA (etilendiaınin tetraasetik asit), EDDHA (etilendiamin di-o-hidroksi fenilasetik asit), DTPA (dieti·
lentriamin pentaasetik asit) ve H EDTA (hidroksietil e tilendiamin triasetik asit)'dir.
Bu şelatlann demir içeren şekilleri çeşitli ticari isimler altında piyasada satılmakta· dır. Şelatlann alkalin topraklardaki etkinlikleri, çeşitli'PH düzeylerindeki etkinlik· lerine bağlıdır (Norvell 1972). Yukanda adı geçen şelatlar içerisinde kireçli toprak
-lar için en etkin demir kaynağı Fe-EDDHA'dır. '
Kuykendall ve ark. (1957) Arizona'da demir klorozu gösteren limon ve
porta-kal ağaçlarında, ağaç başına 12-24 gram Fe olacak şekilde toprala uygulanan
Fe EDDHA'nın klorozu giderdiğini ve bitkilerin hızlı bir şekilde yeşil renge dönüş tüklerini bildirmişlerdir. Mengel ve Kirkby (1987), narenciyeler için a~aç başına
10-20 g Fe hesabıyla demir şelatlann toprağa karıştınlması ile başarılı sonuçlar alın dığını bildirmektedirler.
MAFF (1985), sera bitkileri ve süs çalılan için 1 m2 'ye 4 g Fe-EDDHA'nın
topra~a uygulanması ile klorozun önlenebilecejtini bildirmektedir. Meyve a~açlan
için, klorozun görüldüğü ilk yıl 3 gfm2 veya 60 gfa~aç hesabıylaFe-EDDHA'nın
Şubat ayı başlannda a~açlann tae izdüşümündeki topra~a karıştınlması ve daha
sonraki yıllarda kullanılan miktann yanya indirilmesi önerilmektedir. Kireçli top·
raklarda yetiştirilen çalı tipi meyvelerde demir klorozunu düzeltmek üzere de 8 gfm2 hesabıyla Fe-EDDHA 'nm her yıl Şubat ayı başlannda kök yöresine yakın top·
rağa uygulanması önerilmektedir.
Teskey ve Shoemaker (1978), erken ilkbaharda ağaç başına 0.23-0.45 kg ola· cak şekilde toprağa uygulanacak demir şelatlann şeftalide demir klorozunu önleye·
bileceğirıi bildirmektedir.
Yukandaki açıklamalardan anlaşılacajtı gibi demir yarayışlılıRının oldukça düşük olduğu alkalin topraklarda çözünebilir inorganik demir tuzlarının topra~a verilmesi, demirin hızla immobilizasyonu nedeniyle fazla etkili olamamaktadır. Ki·
yine pH 7.3-7.5 dolayındadır ve demir çözünürlü~ü hala düşüktür. Ancak demirin
toprakta tepkimeye girerek çökelmiyecek formda yani şelat halinde verilmesi
et-kinli~ini artırmaktadır. Şelatların çok yüksek maliyetleri ise ekonomik yönden kul-larulmalannı sınırlamaktadır. Bu durumda demirli gübrelerin yapraktan uygulanması
önem kazanmaktadır.
Demirin yapraktan uygulanmasında hem çözünebilir inorganik tuzlar hem de
şelatlar kullanılabilmektedir. Ancak inorganik demir tuzlannın yapraklara
püskür-tülmesi ile her zaman iyi sonuç alınamadı~ı ve aynca bitki dokulannı yakma tehli·
keterinin fazla oldu~u, bu nedenle de şelatlann tercih edilmesi gerekti~!
bildirilmek-tedir (Patel ve ark. 1977, Needham 1983, Mengel ve Kirkby 1987).
Demir klorozu gösteren bitkilere inorganik demir tuzlarmın,yapraktan
uygu-lanması durumunda, genellikle ferrous sulfat 'ın % 3-4'lük çözeltisinin 25 I/da olarak p~kürtülmesi önerilmektedir (Hagirı ve Tucker 1982). Yapraklara püskürtmenin et-kisi çok hızlıdır ve yapraklar kısa sürede yeşil renge dönebilirler. Ancak demir yaşlı
yapraklardan genç yaprak ve dokulara taşınamadı~ı için püskürtmenin birçok kez
tekrarlanması gerekir. Püskürtülecek çözeltiye, damlacıklann yaprak yüzeyine
tu-tunmasını artıncı bir maddenin (surfactant agent, wetter) katılması uygulamanın et-kinli~lni artırmaktadır.
Yapay demir şelatlann ticari olarak üretilmeleriyle birlikte, yapraktan demir
uygulamasında inorganik demir tuzlannın kullanilinası büyük ölçüde yerini demir
şelatlara terketmiştir. Demir klorozunu gidermek üzere yapraktan demir
uygulama-sında en çok Fe-EDTA kullanılmaktadır. Bu şelat, Fe-EDDHA'a göre daha ucuzdur. Her iki şelat için de yapraktan uygulamada kullanılan konsantrasyon
genel-likle% 0.05-0.1 dir. Yani püskürtülen çözeltinin her bir litresinde 0.5-1 gram demir
şelat bulunmaktadır. Püskürtülecek çözeltinin ısiatı cı bir madde içermesi ve bitkileri
iyice ısiatacak şekilde fazla hacimdeki su içerisinde püskürtülmesi önerilmektedir
(1 dekar alan için ortalama ıoo litre çözelti hesaplanmaktadır). Buna göre öme~in
% 0.1 'lik çözelti püskürtülecek ise, 1 dekar alan için 100 gram Fe-EDTA 100 litre
su içinde çözülmelidir.
MAFF (1985), meyveler içirı %·0.1 'lik konsantrasyondaFe-EDTA'nın
çiçek-lerde taç yapraklana dökülmesiriden başlıyarak 14 gün ara ile 4·5 kez püskürtülme·
sini önermektedir. Yaprak gübresi üreten çeşitli fırmalar tarafından, demir
klorozu-nu gidermek üzere, di~er bitki besin maddelerini de içeren ancak demir a~rlıklı
olan yaprak gübreleri de üretUmektedir. Çeşitli ticari Isimler altında satılan bu
güb-reler son yıllarda artan bir şekilde kullanılmakta ve başanlı sonuçlar alınmaktadır.
Demir iÇeren bileşiklerin sulama sulan ile birlikte uygulanmalannın da demir
noksanh~ını gidennede etkili oldu~u bildirilmektedir (Wallace ve North 1966,
Murphy ve Walsh 1972, Kacar 1977).
Yapraktan demir uygulamasından başanlı sonuçlar alabilmek için
uygulama-ya bitkilerin ilk gelişme dönemlerinde (erken) başlanılması çok önemlidir. Kloroz
görüldü~ünde gecikmeden püskürtme başlatılınalı ve kloroz düzelineeye dek uygu-lama belirli aralıklarla (ortalama 2 hafta ara ile) sürdürülmelidir. Kloroz ne kadar
ilerlemiş (şiddetlenmiş) ise uygulamanın o oranda fazla tekrarlanması
gerekmek-tedir. Di~er taraftan çok şiddetli kloroz durumunda yalnızca yapraktan uygulama
şçiatıann topra~a uygulanması ve to~~kt~ ~~mir Yfla~ş~lı-~ını_ ~zaltan ko,ullann ortadan kaldınlmasına yönelik di~er duzeltıcı onlemler duşilnulebılır).
KAYNAKLAR
AKTAŞ, M. and VAN EGMOND, F. 1979. Effect of nltrate nutritlon on iron
utilization by an Fe-efficient and an Fe-inefficient soybean cultivar. Plantand
Soil 51:257-274.
AZRABADI, S. and MARSCHNER, H. 1979. Role of the rhizosphere in utillzation of inorganic iron-III. compounds by corn plants. Z. Pflanzenemaehr. Bodenk .. 142: 751-764.
BERGMANN, W. 1968. Die Bedeutung der Mikronaehrstoffe in der Landwirtschaft.
Deutsche Akademieder Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin. DDR. BOXMA, R. 1972. Bicarbonate as the most important soil factor in lime induced
chlorosis in the Netherlands. Plantand So il 37: 233-243.
BRETELER, H. 1973. A comparison between ammonium and nitrate nutritionof
young sugarbeet plants grown in nutrient solution at constant acidity. 1. Pro· duction of dry matter, ionic balance and chemical composition. Neth. J.
Agric. Sci. 21:227-244.
BROWN, J.C. 1978. Mechanism of iron uptake by plants. Plant Cell Environ. 1: 249-257.
BROWN, J.C., AMBLER, J.E., CHANEY, R.L. and FOY, C.D. 1972. Differential response of plant genotypes to niicronutrients. In: Micronutrientı in Agri-culture (eds. J.J. Mortvedt, P .M. Giordano, W.L. Lindsay). Soil Sel. Soc.
Amer. Ine., Madison, Wisconsin.
BROWN, J.C., HOLMES, R.S. and TIFFIN, L.O. 1959. Hypotheses conceming
from chlorosis. So il Sci. So c. A~er. Proc. 23: 231-234.
CHEN, Y. and BARAK, P. 1982. Iron nutrition of plants in calcareous soils.Adu.
Agron. 35:217-240.
CHEN, Y ., NAVROT, J. and BARAK, P. 1982. Remedy of lime-induced chlorosis
with iron-enriched muck. J. Plant Nutrition 5:927-940.
HAGIN, J. and TUCKER, B. 1982. Fertmzation of Dryland and Irrigated Soils. Springer Verlag. Berlin-Heidelberg, New York.
HANGSTROM, G.R. 1984. Current management practices for correcting iron
deficiency in plants with emphasis on soil manageme~t. J. Plant Nutrition 7:23-46.
HEWITT, E.J. 1983. The effects of mineral deficiencies and excesses on growth and compositlon. In: Diagnosis of Mineral Disorders in Plants (ed. J.BD. Robinson). Her Majesty's Stationery Office London, p. 54-110.
HORESH, 1., LEVY, Y. and GOLDSCHMIDT, .E.E. 1986. Prevention of lime·
· induced chlorosis in citrus trees by ·peat and iron treatments to small soil volumes. Hort. Sci. 21 (6): 1363-1364.
JACOBSON, L. 1945. Iron in the leaves and chloroplasts of same plants in rela· tion to their chlorophyll content. Plant Physiol. 20: 233-245.
KACAR, B. 1977. Bitki Besleme, A.U. Ziraat Fakültesi Yayınlan No: 637, Ders
. KATYAL, J.C. and SHARMA, B.D. 1980. A new technique of plant analysis to
resolve iron chlorosis. Plantand Soil55: 105-119.
KATYAL, J.C. and SHARMA, BD. 1984. Some modification in the assay of Fe+2
in 1-10, o-phenanthrollne extracts of fresh plant tismes. Plant and Soil 79:
449-450.
KISSEL, D .E., SANDER, D ll. and ELLIS, R.Jr.1985. Fertilizer-plant interactions
in alkaline soils. In:-Fertilizer Technology and Use (ed: O.P. Engelstad). Soil
Sel. Soc. Amer. Ine., Madison, Wisconsin, USA.
KOLESCH, H., OKTAY, M. and HöFNER, W.1984. Effect of iron
chlorosis-indu-cing factors on the pH of the cytoplasm of sunflower (Helianthıu annuU&).
Plantand So il 82: 215-221.
KOV ANCI, I., HAKERLERLER, H. and HöFNER, W. 1978. Ursachender
Chlo-rosen an Mandarinen (Citruı re ticula ta blanco) der aegaeischen Region. Plant
and Soil 50: 193-205.
KUYKENDALL, J.R., HILGEMAN, RJ{. and VANHORN, C.W. 1957. Respanses
of chlorotic citrus trees in Arizona to soil appllcations of iron chelates. Soil
Sci. 84:77-86.
LANG, H.J. and REED, D.W.1987. Comparison of HCl extraction versus total iron
analy;s for iron tissue analysis. J. Plant Nu tr. 10 (7): 795-804.
LINDSAY,
W
.L. 1972. Inorganlc phase equilibrla of micronutrients in soils. In:Micronutrient. in AgricuUure (eds. J.J. Mortvedt, P .M. Glordano, WL.
Lindsay). Soil Sci. Soc. Amer. Ine., Madison, Wisconsin, pp. 41-57.
LLORENTE, S., LEON, A., TORRECILLAS, A. and ALCARAZ, C. 1976. Leaf
iron fractions and their relation wlth iron chlorosis in citrus. Agrochimica 20:
204-212.
MENGEL, K. and BüBL, W. 1983. Verteilung von Eisen in Blaettem von
Wein-reben mit HC0-3 induzierter Fe.Chlorose. Z. Pflanzenemaehr. Bodenk. 146:
560-571.
MENGEL, K. and GEURTZEN, G. 1986. lron chlorosis on calcareous soils.
Alka-line nutritional condition as the cause for the chlorosis. J. Plant Nutr. 9 (3-7):
161-173.
MENGEL, K. and KIRKBY, E.A. 1987. Principles of Plant Nutrition. 5th edition.
International Potaslı Institute, Bem, Switzerland.
MENGEL, K., SCHERER, H.W. und MALISSIOVAS, N. 1979. Die Chlorose aus
der Sicht der Bodenchemle und Rebenemaehrung. Mitt. Kloıtemeuburg 29:
151-156.
MINISTRY of AGRICULTURE, FISHERIES and FOOD. 1985. Fertilizer
Recom-mendations 1985-86. Her Majesty's Stationery Office, London.
MURPHY, L.S. and WALSH, L.M. 1972. Correction of micronutrient deficiencles
wlth fertilizers. In: Micronutrienu in Agriculture (eds. J.J. Mortvedt, P .M.
Giordano, WL. Lindsay). Soil Sci. Soc. Amer. Ine. Madlson, Wlsconsin.
NEEDHAM, P. 1983. The Occuience and Treatment of Mineral Disorders in the
Field. In: Diagnosis of Mineral Dilorders in Plan u, Voll. Princip~l.
(ec1:
J.B.NORVELL, W .A. 1972. Equilibria of metal chelates in soil solution. In: Micronut·
rienst in Agriculture, (ed: J.J. Mortvedt et izi.) Soil Sci. Soc. Amer. Ine. Madi·
son, Wisconsin. .
PATEL, G.J., RAMAKRISHNAYYA, B.V. and PATEL, BK. 1977. Effect ofsoil
and foliar application of ferrous sulfate and of acidulation of soil on iron chlorosis of paddy seedlings in Goradu soil nurseries in India. Plant and Soil
46:209-219.
RAO, J.K., SAHRAWAT, K.L. and BURFORD, J.R. 1987. Dia20osis of iron defi.
deney in groundnut, Arachi& hypogea L., Plantand Soil97: 353-359.
ROBSON, A.D. and PITMAN, M.G. 1983. Interactions between nutrients in higher
plants. In. Inorganic Plant Nutrition (ed: A. Lauchli and R. L. Bieleski).
Springer Verlag, Berlin·Heidelberg.
RUTLAND; R.B. 1971. Radiosotopic evidence of immobilization of iron In Azelea
by excess calcium bicarbonate. J. Amer. So c. Hort. Sci. 96: 653-655,..
TAKKAR, P.N. and KAUR, N.P. 1984. HCl method for Fe+2 estimation to resolve
iron chlorosis in plan ts. J. Plant Nu tr. 7 (1-5 ): 81·90.
TESKEY, B.J.E. and SHOEMAKER,.J.S. 1978. Tree Fruit Production. Avi Publis·
hing Comp. Ine. Westport, Connecticut.
WALLACE, A. and DEKOCK, P.C. 1966. Translocation of ironin tobacco, sun·
flower, soybean and bush bean plants. In: Current Topics in Plant Nutrition
(ed. A. Wallace), Edwards Bros., Ann. Arbor, Mich.
WALLACE, A., MUELLER, R.T. and ALEXANDER, G.V. 1976. High levels of fo ur heavy metals on the iron status of plan ts. Commun. So il Sci. Plant Anal.
7:43-46.
WALLACE, A., MUELLER, R.T. 1978. Complete neutralization of aportion of
calcareous soil asa means of preventing iron chlorosis. Agron. J. 70:888-890.
WALLACE, A. and NORTH, C.P. 1966. Supplying FeEDDHA to orangetreesin
irrigation water. In: Current Topics in Plant Nutrition (ed. A. Wallace). Edwards Bros., Ann. Arbor, Mlch. p. 15.
