1.3. Düşük sıcaklık
Bitkiler için ekstrem sıcaklık dereceleri çok önemlidir. Çünkü bitki, yaşamını en
düşük ve en yüksek sıcaklıklar arasında devam ettirmeye çalışır. Bitkilerin
düşük sıcaklık derecelerine gösterdikleri duyarlılık aynı değildir.
Soğuğa dayanıklık kalıtsal yapı taraından düzenlenen ve çevre koşulları tarafından belirlenen bir özelliktir. Düşük sıcaklıkların bitkiler üzerine etkileri her şeyden önce bitkilerin büyüme, gelişme ve pişkinleşme durumlarıyla ilgilidir.
Şekerler düşük sıcaklığa dayanım mekanizmasında önemli rol oynadıkları açıklanmaktadır.
Çoğu türler sonbaharda dona dayanım kazanırken şeker miktarı artmakta, buna karşın ilkbaharda şeker miktarı azalmaktadır.
Şekerin dona dayanımı arttırması nın nedenleri;
1. Şekerler donma noktasını düşürürler
2. Vakuolde birikerek don oluşum miktarını azaltmata ve böylece hücre dehidrasyonuna neden olan donu azaltmaktadırlar.
3. Protoplazmada oluşan birtakım metabolik olayları tamamen anlaşılamayan çeşitli koruyucu değişikliklere yöneltmektedirler.
Bitkilerin sıcaklıkta gösterdikleri duyarlılıklara göre bitkileri 3 grup altında toplamak mümkündür.
a: Düşük sıcaklık derecesinden en fazla ve çabuk etkilenen bitkiler:
Bunların bir kısmı 0 oC’ de ölür veya zarar görür. Bu gruba genellikle tropikal bölgelerdeki bitkiler girer. Bu bitkiler 4 oC yada 5 oC oldukça zararlı olabilir. Düşük sıcaklıkta olan bu olaya donma denir. Bu gruptaki bitkilere örnek olarak süs bitkilerinden Sardunya, Tradescantia (Telgraf çiçeği), kültür bitkilerinden domates, tütün fasulye, patlıcan dahil edilir. Donma olayının nedeni tam olarak bilinmemekle beraber son zamanlarda yapılan araştırmalara göre, buna bir bakterinin neden olduğu düşünülmektedir; bakteri de proteinleri parçalamaktadır.
b: Bu gruptaki bitkiler üşümeden etkilenmez ancak 0 oC’ de ve bunun altındaki sıcaklıklardan etkilenirler.
Değişik dokularında bol su bulunan ve osmatik basınçları düşük olan bitkiler bu gruba dahil değildir. Örneğin kavun, karpuz, kabak ve yıldız çiçeği gibi.
c: Bu grupta bitkiler 0 oC’ nin altındaki sıcaklıklardan pek zarar görmeden uzun zaman dayanabilirler.
Dona karşı dirençleri fazladır. Örneğin Sibirya’ da Koniferlerden (Kozalaklı bitkiler Larix (Melez) -70 oC’ ye kadar dayanabilir.
Bitkilerin yılın değişik mevsimlerinde düşük sıcaklık dereceleri ne karşı duyarlılıkları farklıdır. Örnek:
Yazın Kışın
Picea excelsa (ladin) -7 oC -35 oC
Rhododendron ferrugineum (orman gülü) 3 oC -24 oC Pinus sylvestris (sarı çam) 4 oC -37 oC
1.3.1. Düşük Sıcaklığın Zararlı Etkileri
Bitkilerde hücreleri ve hücreler arası boşlukları dolduran suyun sıcaklığı donma noktasına, hatta buna yakın derecelere düştüğünde, ölümle sonuçlanan zararlanmalar meydana gelmektedir.
Aslında bitkilerde soğuk zararı, sıcaklığın minimum gelişme derecesinin altına düşmesi ile başlamaktadır. Bu devrede fotosentetik aktivite sona ermesi ile bitki zorunlu dinlenmeye girmektedir.
Dokulardaki sıcaklığın donma derecesine düştüğü durumlarda,
• Hücreler arası boşluklardaki suyun donması sonucu oluşan buz kristalleri, hücre duvarını parçalayarak hücrelerin mekanik olarak zararlanmalarına yol açmaktadır.
• Hücre öz suyunun ortamdan çekilmesi, aynı zamanda yapısında bulunan proteinlerin kaogüle olmasından dolayı protoplazmanın pıhtılaşmasına, enzimlerin etkisiz kalmasına neden olmaktadır.
• Kışın soğuk nedeni ile kökler tarafından alımının azalması, her dem yeşil bitkilerde transprasyonla kaybedilen suyun karşılanamamasına neden olarak doku kurumalarına yol açmaktadır.
Yetiştiricilik sırasında özellikle çiçeklenme dönemindeki düşük sıcaklıklar (10 oC’ nin altında) meyve ve sebzelerde meyve tutumu sorunlarının ortaya çıkmasına neden olur.
Çünkü bu sıcaklıklarda tozlanma ve döllenme için gerekli olan çiçek tozlarının gelişmemesi veya gelişse bile çimlenme yeteneğinin olmaması, dişicik tepesinin çiçek tozlarını kabul etmemesi gibi nedenlerden dolayı döllenme sorunları ortaya çıkar. Bunun yanında döllenme meydana gelse bile, meyve irileşemez, küçük kalır. Bu da verim ve kaliteyi olumsuz yönde etkilemektedir.
Meyve ağaçlarında ve süs bitkilerinde bazı yıllarda kış zararlanmaları görülür. Kışın yumuşak geçtiği yıllarda veya bitkilerin erken uyanması halinde tekrar havaların soğuması sonucunda ana gövdelerde ya da yan dallarda çatlaklar oluşur. Tedbir alınmazsa buralardan hastalık giriş yapmaktadır.
Meyvenin olgunlaşması sırasında düşük sıcaklıklar meyve kabuk renginin yeterince oluşamamasına, kabuk veya yapraktaki kütikula tabakasının kalınlaşması sonucu kalitenin düşmesine sebep olmaktadır.
Düşük sıcaklıkların bitkiler üzerindeki zararı;
• Bitkinin morfolojik, anatomik ve kimyasal yapısı)
• Düşük sıcaklığın derecesi ve süresi
• Sıcaklığın düşme hızı
• Bitkinin gelişme devresi büyüme hızı
• Bitkinin düşük sıcaklık koşullarına adaptasyon yeteneğine göre değişmektedir.
Bitkilerde zarara yol açan düşük sıcaklıklar ortaya çıktıkları döneme göre üç ana başlık altında incelenmektedir.
1- Kış soğukları
Ilıman iklim kuşağında daha çok meyvecilik, bağcılık, kışlık ve örtüaltı sebze yetiştiriciliği açısından önem taşımaktadır. Kış süresince dinlenme halinde bulunan meyve ağaçları ve omçalar eksrem soğukların olduğu yıllarda genellikle zarara uğramaktadır. Böyle yıllarda ülkemizin özellikle iç ve doğu Anadolu kesimlerinde elma gibi şiddetli soğuklara (-35 oC gibi) son derece dayanıklı meyve türlerinin bile önemli zararlara uğradığı bilinmektedir.
Kış düşük sıcaklıkları köklerde mekanik zararlar meydana getirmektedir. Bu zararlanmaya, toprağın donma ve çözülmeler ile kabarması neden olmaktadır.
Kış soğuklarından korunmak için
• Kritik bölgelerde soğuklara dayanımı yüksek tür ve çeşitlerin kullanılması,
• Fosforlu ve potaslı gübrelemeye önem verilerek aşırı ve geç dönemde azotlu gübrelemeden ve sulamadan kaçınılması
• Yeni tesis edilmiş veya alçak gövdeli ürün çağındaki bağlarda, omçaların kışa girmeden toprakla örtülmesi,
• Çilekte malçlama yapılması önerilmektedir.
2-İlkbahar geç donları
İlkbaharda zorunlu kış dinlenme dönemi sona ermesi ile tomurcuklar su yürüme, kabarma, yeni sürgünlerin oluşumu başlamaktadır. Bu dönemde hava sıcaklığının sık sık 0 oC nin altına düştüğü bölgelerde taze sürgünlere ve tomurcuklara zarar vermektedir.
Erken çiçek açan tür ve çeşitlerden badem, kayısı, erik, şeftali ülkemizin iç bölgeleri ile geçit bölgelerinde sık sık ilkbahar geç donlarından zarar görmektedir. Bu türlerden bütün çiçeklerin birden açması, zararlanma oranını da artırmaktadır. Ancak elma ve armut daha geç çiçek açtıkları ve çiçeklenme periyodik olarak daha uzun sürede olmasından dolayı ilkbahar geç donlarından daha az zarar görmektedirler.
İlkbahar geç donlarından daha fazla su kapsamına sahip olduklarından dolayı küçük meyveler, çiçeklerden daha fazla etkilenmektedir.
İlkbahar geç donlarından korunmak, etkisini hafifletmek için bazı yöntemler yapılmaktadır.
• İlkbaharda daha geç çiçek açan tür ve çeşitlerin yetiştirilmesi
• Bahçelerin don tabanı oluşturan vadiler ve çukur alanlar yerine meyilli arazilerde kurulmalı
• Bahçeler kuzeye bakan yöneylerde kurulması gerekmektedir.
• Soğuk havanın akıp gitmesi için sıraların düzgün oluşturulması.
• Ağaçların yüksekten taçlandırılması.
• Bağcılıkta yüksek terbiye sistemleri uygulanması ve mümkün olduğu kadar geç budama yapılması
• Don tehlikesinin söz konusu günlerde; Dumanlama ve sisleme yaparak kapalı hava koşullarının sağlanması. Ancak bu yötemde havanın durgun olması ve -4 oC den düşük olmaması gerekmektedir.
• Havanın karıştırılması
• Yağmurlama yapılması
• Örtü altına alma gibi uygulamalar yapılabilmektedir.
3. Sonbahar Erken Donları
Sonbaharda büyümenin yavaşladığı veya tamamen durduğu dönemde meydana gelen donlardır. Tam olarak olgunlaşmamış ürüne ve sürgünlere zarar vermektedir.
Özellikle İç ve Doğu Anadolu bölgelerinin 1500 m’ ye kadar yüksekliğe sahip olan kesimlerinde görülmektedir. Yayla alanlarında yetiştirilen ceviz, şeftali, badem ve iğdeler sonbahar erken donlarından zarar görmektedir.
• İlkbaharda geç çiçek açan tür ve çeşitler tercih edilmelidir.
• Ürünlerini olgunlaştırmak için daha düşük sıcaklık toplamına ihtiyaç duyan tür ve çeşitler yetiştirilmelidir.
• Erkencilik sağlayan anaçlar kullanılmalıdır.
• Bahçeleri meyilli alanlarda kurmak
• Bağlarda yüksek terbiye sistemleri uygulamalı ve ağaçlar yüksekten taçlandırılmalıdır.
• Dengeli bir şekilde sulama ve azotlu gübreleme uygulamak
• Sebzecilik açısından ise domates patlıcan vb. gibi yüksek sıcaklık toplamı isteyen sebzelerden kaçınmak gerekmektedir.
1.3.2. Don Oluşum Mekanizması ve Düşük Sıcaklık Etkisiyle Ölüm
Bitkiler kış aylarındaki düşük sıcaklıklardan zarar görmemek için sonbaharda birçok biyokimyasal ve morfolojik değişimler geçirerek korunma mekanizması oluşturmaktadır.
Bunlar;
• Protein miktarında
• Bazı spesifik proteinlerde
• Dokulardaki su miktarında
• Dallardaki engelleyici veya uyarıcı hormonlarda
• Nişastada
• Şekerde
• Organik Asitlerde
• Bağlı ve serbest aminoasitlerde
• Organik ve inorganik fosforda
• Toplam RNA, taşıyıcı RNA ve birçok maddelerde değişimler gözlenmiştir (Ayfer 1976).
Don, bitki özsuyunun buz haline dönüşerek katılaşması olayıdır. Genellikle bir meyve ağacının değişik dokularında soğuklara dayanım birbirinden farklı olmaktadır.
Düşük sıcaklıkların bitkiler üzerindeki etkileri çeşitlidir. Genel olarak havanın ısı derecesi sıfıra düşünce ağaçlardaki hayati fonksiyonlar etkilenmeye başlamaktadır. Sıfırın altındaki düşük sıcaklıklar bitkilerin içinde bulundukları fizyolojik durum ve fenolojik devrelere göre zarar verirler. Örneğin -2.2 oC deki düşük sıcaklıklar elma çiçeklerini etkilemedikleri halde, bu sıcaklık derecesi küçük meyvelerde ölüme neden olabilmektedir. Bu durum daha çok bitkilerin, ağaçların değişik organlarının su kapsamı ile ilgilidir.
Düşük sıcaklıklar üşütme etkileriyle de zararlar ve ölümler meydana getirebilir. Örneğin bazı tropik bitkilerde 0 oC’ nin hemen üzerindeki sıcaklıklarda donma olmadan da üşümekte ve ölmektedirler. Bunun nedeni düşük sıcaklık etkisi ile madde değişimleri sırasında meydana gelen aksamalar olduğu kabul edilmektedir (Ayfer 1976).
1.3.3. Düşük Sıcaklığın Yararlı Etkileri
Ilıman iklim kuşağında yetişen çok yıllık bitkilerin, ilkbaharda normal gelişmelerine başlayabilmeleri için belirli bir derecenin altında belirli bir süre soğutulması gereklidir.
Bu süre tür ve çeşitlere göre farklılık göstermekle birlikte +7 0C’ nin altında geçen süre olarak ifade edilmektedir. Bu süre 100-2700 saat arasında değişmektedir. Bitkilerde ilkbaharda sürgün gelişiminin yeniden başlaması için gerekli soğuğa maruz kalma süresine dinlenme periyodu, dinlenmeden çıkmak için gerekli soğuk miktarına ise vernalizasyon (soğuklama ihtiyacı) adı verilmektedir. Bitkiler vegetatif fazdan, generatif faza geçmek için vernalizasyona yani belirli bir süre soğuklamaya ihtiyaç duymaktadır.
Dinlenme 3 periyotta incelenmektedir.
1. Gerçek Dinlenme: ılıman iklim bölgelerinde ağaçları Sonbaharda yapraklarını döktükten sonraki dinlenme yani kış dinlenmesidir.
Tomurcukların dinlenmeye girmesi kademeli olmakta ve dinlenmenin tamamen
yerleşmesi durumunda dış şartlar ne olursa olsun bitkiyi dinlenmeden çıkarmak mümkün değildir. Dinlenmeden çıkabilmek için berlirli bir vernalizasyon ihtiyacına gereksinim
duyulmaktadır.
Ilıman iklim meyve türlerinden badem soğuklama isteği en kısa olan türdür. Bunu şeftali, kayısı, erik, kiraz, vişne, elma ve armut izlemektedir.
Meyve ağaçlarında soğuklama isteğinin karşılanamadığı durumlarda birtakım aksaklıklar ortaya çıkmaktadır. Bunlar;
1. Sert çekirdekli meyve türlerinde tomurcuk silkmesi meydana gelmekte ve çiçek tomurcukları dökülmektedir.
2. Tomurcuklarda uyanma düzensiz, geç ve yavaş olmaktadır. Bu durum elma armut da yaygın olarak görülmektedir. Geç açan çiçekler anormal yapıda olduklarından döllenme noksanlıkları nedeniyle meyve tutmadan dökülmektedir.
3. Ağaçlarda çiçeklenme normal yollara nazaran daha uzun devrede gerçekleşmektedir.
2. Yaz Dinlenmesi
Yaz ortalarında yaprak koltuklarında meydana gelen ertesi yılın ürünü oluşturacak tomurcukların kış dinlenme dönemine kadar geçirdikleri periyoda yaz dinlenmesi yada nisbi dinlenme adı verilmektedir. Bu dinlenme periyodu başka bir bitki kısmının engelleyici etkisiyle meydana gelmektedir.
Yaz aylarının ortalarına kadar ılıman iklim türleri hızlı bir büyüme göstermekte, daha sonra büyüme durmakta ve tepe tomurcuğunun oluşumu ile yan tomurcuklar dinlenmede kalmaktadır. Ancak tepe tomurcuğunun kırılması, sulama ve azotlu gübreleme uygulamaları ile tomurcuk büyümeye zorlanabilirler. Yaz dinlenmesi, sürgünlerin iyice pişkinleşerek kışa girmesini sağlamaktadır.
3. İlkbahar dinlenmesi (Zorunlu dinlenme):
Soğuklama ihtiyacını karşılamamış olan tomurcuklar açılmaları için havanın ısınmasını beklerler. Bu periyotta ağaçlardan kesilerek seraya götürülen dalların kısa zamanda sürdükleri görülmektedir. Bu durumda ilkbahar dinlenme periyodunda tomurcukların açmamasının nedeni sıcaklığın bitki gelişmesi için yetersiz olmasından kaynaklanmaktadır ve ilkbahar dinlenmesi doğrudan doğruya dış şartlarla ilgilidir.
KAYNAK
Ağaoğlu, S. ve ark. 1995. Genel Bahçe Bitkileri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Eğitim, Araştırma ve geliştirme Vakfı Yayınları No:4.
Dokuzoğuz, M. 1974. Meyve Ağaçları ve Çevre İlişkileri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi yayınları, İzmir.
Top, N. ve Zincirlioğlu, Ö. 1987. Bitkilerin Ekolojik Girdi İstekleri.
Eser, D. 1997. Tarımsal Ekoloji. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yayın No.1473, 176 s., Ankara.
Akman, Y., Güney, K. 2006. Bitki Ekolojisi Botanik, Palme Yayınları No: 345.
Akman, Y., Ketenoğlu, O., Kurt, L., Güney, K., Tuğ, M., Bitki Ekolojisi, Palme Yayınları No: 300.
