mutlak gerekli besin maddeleri

MİNERAL TOPRAKLARDAKİ
BİTKİ BESİN MADDELERİ
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
BİTKİ GELİŞMESİNİ KONTROL EDEN ETMENLER
 IŞIK
 TOPRAK (durak yeri)
 ISI
 HAVA
 SU
 BİTKİ BESİN MADDELERİ
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
BİTKİLER İÇİN MUTLAK GEREKLİ ELEMENTLER
(16 adet)
MUTLAK GEREKLİ BESİN MADDELERİ
MAKRO
MİKRO
C,H,O,N,P,K,Ca,Mg,S
05.08.2014
Fe, Mn,Cu, Zn,Mo, Cl,B
PROF. DR. AYTEN NAMLI
BESİN ELEMENTLERİ
N, P, K temel besin maddeleri

Fazla miktarda gereksinme duyulur
Ca, Mg, S; ikincil besin elementleri

Orta derecede gereksinme duyulur
Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl mikro besin madde

Çok az miktarda gereksinme duyulur
C, H, O

05.08.2014
Hava ve sudan büyük miktarlarda sağlanır
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Diğer elementler (yararlı)
 Na, Si, Ni; Bazı bitkiler için esastır, ancak gerekli
değildir, ancak gelişmeyi destekler
 Co; Azot fiksasyonu için gereklidir
 Se, As, I; Bitkiler için değil ancak, bunları yiyen
insanlar ve hayvanlar için gereklidir.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
MUTLAK GEREKLİ BESİN ELEMENTLERİNİN ALINDIĞI ŞEKİLLER
 Karbon
 Hidrojen
 Oksijen
 Azot
 Fosfor
 Potasyum
 Kalsiyum
 Magnezyum
 Kükürt
05.08.2014
CO2
H+,HOH
O2, OH-, CO3-2, S04-2, CO2
NH4+,NO3H2PO4K+
Ca++
Mg++
SO4=
PROF. DR. AYTEN NAMLI
MUTLAK GEREKLİ BESİN ELEMENTLERİNİN ALINDIĞI ŞEKİLLER DEVAM
Demir
Manganez
Bakır
Çinko
Molibden
Bor
Klor
05.08.2014
Fe++, Fe+3
Mn+4
Cu++
Zn+2
MoO4-2
BO3Cl-
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Gübreleme elementleri
N
P
K
Ca
Mg
Ahır gübresi veya ticaret
gübreleri ile karşılanır
05.08.2014
Kireçleme elementleri
PROF. DR. AYTEN NAMLI
CaCO3 veya MgCO3
olarak verilir
element
Kimyasal
sembolü
Bitkideki nispi
miktar%
Bitkilerdeki işlevleri
Azot
N
100
Protein, amino asit
fosfor
P
6
Nukleik asit, ATP
Potasyum
K
25
İyon taşıma
kalsiyum
Ca
12.5
Hücre duvarı bileşeni
Besin sınıfı
Birincil Mutlak gerekli
makro element
İkincil makro elementler
magnezyu
m
Mg
8
Klorofil yapısı
kükürt
S
3
Amino asit
demir
Fe
0.2
klorofil sentezi
bakır
Cu
0.01
Enzim bileşeni
mangan
Mn
0.1
Enzimi aktif hale getirir
Mikroelementler
çinko
Zn
0.03
Enzimi aktif hale getirir
bor
B
0.2
Hücre duvarı bileşeni
Molibden
Mo
0.0001
klorür
Cl
0.3
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Azot fiksasyonun da
etkin
Fotosentez
reaksiyonları
Bitkiye yarayışlı
Besin maddesi
Toprak organik maddesi
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Mineraller ve
çökeltiler
Besin maddesi noksanlığı
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Besin maddesi noksanlığının
giderilmiş hali
MİNİMUM YASASI:
 Alman kimyacı Justus Von Liebig tarafından ortaya konan bir
prensiptir.
 Liebig'e göre, bir bitkinin gelişmesini en az ( minimum )
durumda olan bitki besin maddesi veya daha genel bir ifade
ile minimum durumda olan gelişim faktörü sınırlandırır.
Eğer herhangi bir gelişim faktörünün miktarı ürün miktarını
sınırlandırıyor ise, noksanlığı söz konusu olan bu gelişim
faktörü artırılmadığı sürece başka bir gelişim faktörünün
miktarı arttırılsa bile bitkiden elde edilecek ürün miktarını
arttırmak mümkün olmaz.
 Liebig bunu ortaya koyduğu fıçı örneği ile anlatmıştır.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Bitki gelişmesini bu yan tahtalara benzetirsek, o bitkideki gelişim dengesini kısa olan
tahta sınırlayacaktır.
Fıçının yan tahtaları değişik uzunluktadır. Bu fıçının içerisinde sıvı tutulmaktadır.
Fıçının içinde tutulabilecek maksimum sıvı miktarını fıçının en kısa boylu olan tahtası
belirlemektedir.Bütün tahtaların boyu uzun , bir tanesinin boyu kısa olduğunda bu
tahtadan sıvı akışı olacak, fıçının içindeki sıvı miktarı diğer tahtalar uzunda olsa o
yüksekliğe çıkmayıp kısa olan tahta hizasında maksimum hizada olacaktır.
Mitschelich yasası
 "AZALAN VERİM YASAININ " çıkmasına yardım etmiştir.
AZALAN VERİM YASASI PRENSİPLERİ:
* Her gelişim faktörü birbirine bağlı olmaksızın ürün miktarını arttırır.
*Gelişim faktörlerinin bitkiye etkisi maksimum ürüne yaklaştıkça
azalmaktadır.
*Bir gelişim faktörünün her bir birim miktarının üründe sağlayacağı
artış maksimum üründen eksik olan miktarla orantılıdır.
*Her bir gelişim faktörünün kendine özgü sabit tesir değeri vardır.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
BESİN MADDELERİNİN KAYNAKLARI
1.
1.
2.

4.
5.
Toprak minerallerinin ayrışması
(tecezzi)
Ölü bitki,hayvan ve mikroorganizma
dokularının ayrışması
İnsanlar tarafından ilave edilen
gübreler ve kireçleme
- Çiftlik gübresi, kompost ve biyokatılar
Azot fikse eden bitkilerden sağlanan azot
Rüzgar, yağmur veya erozyon,
taşkınlarla taşınma
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
BESİN MADDELERİ EKSİKLİĞİNİN GİDERİLMESİ
 N, P,K eksikliği
ahır gübresi veya ticaret gübreleri ile tamamlanabilir. Bunlara
gübreleme elementleri denir.
 Ca ve Mg toprak asitliğini gidermek için kireçlemede
kullanıldıkları için kireç elementleri olarak isimlendirilir.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
S
(kükürt) yağmur suları, çiftlik
gübresi veya kükürtlü gübrelerle
sağlanır.
 Mikro elementlerin eksikliği bazı
ticaret gübrelerine ilave edildiği için
ticaret gübreleri ile sağlanabildiği gibi
mikro element gübreleri ile toprağa
veya yapraklara uygulanır.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
•
Ticari Gübreler
– Besin maddeleri bitkiye yarayışlı bir formdadırlar
– Kolaylıkla çözünürler ve besin maddeleri toprak suyuna geçerler
•
Kireç
– Toprak asitliğini nötralize ettiklerinde yavaş çözünürler
– Kalsiyum ve magnezyum serbest kalır
•
Organik gübre kaynakları
– Hayvan gübresi, kompost, atık çamur
– Çürümüş bitki döküntüleri (peat=torf )
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
•
Önemli bazı anyonlar.
Nitrat
Fosfat
Sülfat
•
Topraklar bu anyonların bazılarını tutabilirler.
•
Anyonların tutulması bir anyondan diğerine değişir.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Klorür
Fosforun aksine, Nitrat
toprakta çok zayıf tutulur
• Yeni katılar oluşturmak için
reaksiyona girmez.
NO3-
• Oksit yüzeylerde tutulmaz
Nitrat bitkiler tarafından alınmazsa kolaylıkla
topraktan uzaklaşır.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Topraklarımızın Azot Kapsamları
54,6
60
50
%
40
30
21
18,3
20
4,3
10
1,8
0
Çok Az (<500 Az (500-1000 Orta (1000ppm)
ppm)
1500 ppm)
Azot
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Yeter (1500- Fazla (> 2000
2000 ppm)
ppm)
Azot döngüsü
 Mineralizasyon,
 Asimilasyon/İmmobilizasyon
 Fiksasyon,
 Denitirifikasyon.
Azotun yarayışlı hale çevrilmesi
Organik
azot
(proteinler,
amino asit vb)
Amonyum
tuzları
NH+4
Ayrışma ve amonifikasyon
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Nitrit
tuzları
NO2-
Nitrifikasyon
Nitrat
tuzları
NO3-
•Organik bileşiklerden amonyum iyonlarının türemesi olayı
amonifikasyon
•Toprakta özel bakteri grupları tarafından amonyum
iyonlarının kademeli olarak nitrit ve nitrat iyonlarına
yükseltgenmesi olayı ise nitrifikasyon’dur.
•Amonifikasyon heterotrofik organizmalar tarafından,
Nitrifikasyon ototrof nitelikli organizmalar tarafından
yürütülür.
•Denitfirikasyon süreci:
NO3 NO2 NO N2 O
N2
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Atmosferde bol miktarda bulunan moleküler azotun
amonyum formlarına indirgenerek yarayışlı duruma
geçmesine azot fiksasyonu denir.
 Biyolojik Olmayan Azot Fiksasyonu
 Biyolojik Azot Fiksasyonu:
Serbest (Asimbiyotik) N fiksasyonu
Simbiyotik Azot Fiksasyonu
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Azot kazanımı
Yağmur ve sulama suyu
Tohumlar ile
Ticari gübre ile
Çiftlik gübresi ile
Asimbiyotik N fiksasyonu
Simbiyotik N fiksasyonu
Azot Kaybı
Ürün hasadı
Erozyon
Yıkanma
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
FOSFOR DÖNGÜSÜ
 İnorganik P
 Organik P
Toprakta toplam P % 0.04-0.1
Kireçli topraklarda Cafosfat
Asit topraklarda Fe-Al fosfat
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Fosfor döngüsü, gaz formu olmadığı için, maddenin karadan denize oradan
tekrar karaya taşındığı çökelti tipi döngüdür.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Apatit Ca5 (PO4)3
 Karbonik asit etkisiyle apatit mineralleri çözer ve
P serbest kalır
 Florapatit
 Hidroksiapatit
 Klorapatit
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Ortofosforik asit
 H3PO4
 H2PO4
 HPO4
 PO4
Toprak pHsına bağlı olarak bulunurlar
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Fosfor fiksasyonu
 Fosfor elementinden yararlanma oranının artırılabilmesi için ya
topraktaki fosfor konsantrasyonun artırılması gerekmekte veya
kalsiyumun
fosforu
bağlayıcı
özelliğinin
tamponlanması
gerekmektedir.
 Toprakta fosfor konsantrasyonun artırılması için bu güne kadar
toprağa fazla miktarda ticari fosforlu gübreler ilave edilmiş ancak
bunun sonucunda topraklarımızın kirlenmesi sorunu ile karşı
karşıya kalınmıştır.
 Mikorriza
 Organik madde
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
fosfor
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
FOSFOR FİKSASYONU
N ile P fiksasyonu aynı şeyi mi ifade
eder?
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
N ile P fiksasyonu aynı şeyi mi ifade eder?
 N fiksasyonu, bitkiler tarafından kullanılamaz
durumdaki N’un bitkiler tarafından kullanılabilir
duruma geçmesidir.
 Topraklarda P fiksasyonu, bitki tarafından
alınabilir şekildeki P’un bitki tarafından alınamaz
yada daha az alınabilir şekile geçmesidir.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Toprak pH’sı
Fosfat
minerallerinin
çözünmesi
pH düştükçe fosforun bağlanma miktarı da
azalmaktadır
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
Asit Topraklarda Fosfor Fiksasyonu
Fosforun aktif haldeki Fe, Al ve Mn katyonları ile
çökelti meydana getirmek suretiyle fiksasyona
uğraması.
Kireçli Alkalin Topraklarda Fosfor Fiksasyonu
Asit koşullarda H2PO4- (primer orta fosfat) iyonları
bulunmasına karşın, alkalin ortamlarda HPO4- (Sekonder
ortofosfat) iyonu çoğunlukta bulunmaktadır.
Yüksek pH koşullarında bulunan bu HPO4- iyonu
kireçli alkalin topraklarda CaHPO4 (dikalsiyum fosfat)
ve Ca3(PO4)2 (trikalsiyum fosfat)’leri meydana
getirmektedir.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Fosfor fiksasyonuna etki
eden faktörler ?
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
P Fiksasyonuna etki eden
faktörler
 Kil tipi (1:1)
 Kil miktarı
 Tepkime süresi (tohumla birlikte, granül)
 Gübrenin verilme şekli (banda)
 pH (6.5-7)
 Toprak sıcaklığı
 Organik madde (H2CO3)
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
 Kilin Cinsi:
 1:1 tipi killerin yapısında Fe ve Al hidrous oksitler
daha fazla bulunduğu için P fiksasyon kapasitesi
2:1 tipi killere oranla yüksek olmaktadır.
 Sıcak bölgelerde killerin daha fazla parçalandığı
göz önüne alınarak güney bölgelerde 1:1 tipi killer
daha yaygın olup bu bölgeler daha yüksek P
fiksasyon kapasitesine sahiptir.
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
Kilin Miktarı:
 Toprakta kil miktarı arttıkça fikse edilen P miktarı da
artmaktadır.
 Bu durum yüzey genişliği ile ilgilidir.
 Toprak fraksiyonlarının parça büyüklüğü arttıkça
fiksasyon azalır.
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
 Tepkime Süresi:
 Toprak ile toprağa verilen fosforlu gübre arasında
değinim yani tepkime süresi arttıkça daha fazla P
fikse edilmektedir. P fiksasyonu 4-6 gün sonunda
maksimum düzeye ulaşmaktadır.
 Fosforlu gübrelerin tohum ekiminden önce
toprağa verilmesi sakıncalıdır
 Fosforlu gübreler tohumla beraber toprağa verilirse
tepkime süresi kısalacağı için fiksasyon
azalmaktadır.
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
 Gübrenin Verilme Şekli:
 Fiksasyon fosforlu gübrelerin toprağa, banda
verilmesi ile minimum düzeye indirilmiş olur.
 Çünkü bu şekilde toprakla gübrenin değinim yüzeyi
azaltılmış olur.
 Fosforlu gübreler toprak yüzeyine serpme
yöntemiyle verilirse tepkime süresi artacağı
için fikse edilen fosfor miktarı da artar.
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
 Toprak Reaksiyonu:
 Bitkilerin fosforlu gübrelerden en iyi yararlandıkları
pH dereceleri 6.5-7.0 arasındadır.
 Bu sınırın altında ve üstünde fosfor şiddetle ve farklı
mekanizmalar halinde fikse edilmektedir.
 pH 8.5’in üzerine çıkınca P fiksasyonu azalır.
Çünkü pH 8.5’in üzerinde Na iyonları başattır.
Bunlar, fosfat ile birleşerek suda çözünebilen
Na3PO4 bileşiğini oluştururlar. Ancak pH 8.5’in
üzerinde bitki gelişimi yavaşlar. Çünkü toprak tuzlu
ya da alkalidir.
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
 Toprak Sıcaklığı:
 Genel kural olarak sıcaklık kimyasal tepkimelerin
hızını artırır. Bu nedenle sıcak iklimlerde fiksasyon
daha yüksektir.
 Bu durum sıcak iklim topraklarında 1:1 tipi killerin
(kaolonit) ve Al ile Fe hidrous oksitlerin daha fazla
bulunmasıyla açıklanabilir.
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
 Organik Madde:
 Genel olarak toprakta organik maddenin
artmasıyla fikse edilen fosfor miktarı azalmaktadır.
 Çünkü organik maddenin toprakta ayrışmasıyla
CO2 gazı açığa çıkar. Bu gaz suda çözünerek
H2CO3’ü oluşturur. Karbonik asit de fosforlu
bileşiklerin çözünürlüğünü arttırır ve bitkiler
fosfordan daha iyi yararlanırlar.
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
Toprakta oluşan humus da fosforun bitkiye alınabilirliğini
arttırır:
 * Humus fosforla birleşerek suda iyi çözünebilen fosfo-
humik bileşiklerini oluşturur.
 * Organik maddenin ayrışmasıyla oluşan humat, sirat,
oksalat, tartarat, malat gibi iyonlar, kolloidlere bağlı fosfat
iyonlarıyla yer değiştirerek fosforu serbest hale geçirirler.
 * Humus, Fe ve Al oksitlerin etrafını kaplayarak, bunların
fosfat iyonlarıyla temasını engeller. Böylece fosfat iyonları
Al ve Fe oksitlerle reaksiyona girmez ve toprak çözeltisinde
kalır.
Prof. Dr. AYTEN NAMLI Toprak Biyolojisi
Potasyum (K)
 Tuzları kolay çözünen katyon
 Bazı hastalıklara karşı bitkinin direncini artırarak ve kök
sistemini geliştirerek fazla azottan gelebilecek olumsuz
etkileri ortadan kaldırır
 Erken gelişmeyi geciktirerek, fosforun erken olgunlaştırma
etkisiyle meydana gelebilecek yetersiz tohum dolgunluğu
zararına engel olabilmektedir.
 Bitkide nişasta oluşumu. Klorofil oluşumunda rol oynar
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Türkiye Topraklarında Potasyum Dağılımı
60
52,8
50
%
40
30,3
30
15,6
20
10
1,3
0
Az (<20)
05.08.2014
Yeter (20-60)
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Fazla (60-100)
Çok Fazla (>100)
K noksanlığı
 Kumlu topraklar dışındaki topraklarda toplam K
fazla miktarda bulunur
 Primer minerallere (feldispat, mika) sıkı bağlı
olduğundan bitkiye yarayışlı kısmı düşüktür.
 Yıkanma ile kayıp fazla
 Lüks kullanım (sık sık az dozlarda K verilmeli)
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
potasyum
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Toprakların P ve K kapsamlarına göre sınıflandırılması
Sınıf
P (kg P2O5/da)
K (kg K2O/da)
Fakir
0-3
0-20
Orta
3-6
20-50
Zengin
>6
> 50
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
İz elementler –
Mikro besin elementleri
 Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl (ek olarak (I, Co, F,
Se)
 Noksanlık ve toksik etkileri
 Oksido-redüksiyon reaksiyonlarını idare eden
enzim sistemlerinde etkilidirler
 N mineralizasyonunda Mo mutlak gereklidir.
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
İz elementlerin yarayışlılığını etkileyen
etmenler
 pH: Asit koşullarda yarayışlıdırlar (Mo tersi)
 Fazla miktarda makro element (P)
bulunması: fosforun fazlalığı Fe ve Zn alımını
engeller
 Organik madde miktarı (kompleks oluşumukleyt, şelat)
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Kleytler
 Belirli katyonları tutma yeteneğinde olan sentetik
organik bileşikler
 Fe, Mn, Zn ve Cu’ı topraktan yıkanmaya karşı
korur
 Bu sayede tutulan besin maddeleri, tekrar gelişen
bitkilerin kullanımına sunulur
 Kleyte bağlı iyonlar toprak reaksiyonlarına karşı
korunurken, bitkiler tarafından asmilasyonları
kolaydır
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Antagonizm
 Fazla Cu yada SO4, Mo üzerine olumusuz etki yapar,
 Fazla Zn, Mn, Cu; bitkide Fe noksanlığı
 Fazla Nlu gübreler, Cu noksanlığı
 Fazla Na ve K; Mn alımına olumsuz
 Fazla Fe, Cu ve Zn Mn absorpsiyonunu azaltır
 Fazla P, Fe, Zn ve Cu noksanlığı (herbisit)
 Potasyum manganın alınmasını olumlu yönde etkiler.
Kalsiyum ve bakır manganın alınmasını olumsuz etkiler.
Mangan demirin alınmasını olumsuz etkiler
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
Çinko eksikliği
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI
bor
05.08.2014
PROF. DR. AYTEN NAMLI

Download Report