bitkisel Üretimde don zararı - compo-expert.com · sentezlemek suretiyle tepki gösterirler....

3
D on zararı, düşük hava sıcaklığı ve radyasyon gibi birtakım çevresel faktörler nedeniyle, hemen hemen her yıl dünyanın birçok meyve ve sebze üretim alanında meydana gelen, bunun sonucu olarak da meyve ve sebze üretiminde yıldan yıla önemli verim-kalite kayıplarına neden olan fizyolojik bir bozukluktur. Don, atmosferde bulunan su damlacıklarının doğrudan bitki, toprak ve açıkta bulunan cisimler üzerinde buz kristalleri haline dönüşmesi olayıdır. Öte taraftan, bitki bünyesinde ise bitki öz suyunun düşük ortam sıcaklıklarında buz kristalleri haline dönüşerek katılaşması anlamına da gelmektedir (Zorba ve ark. 1981). Günümüz modern meyve yetiştiriciliğinde, meyve çeşidi ve yerel iklim koşullarına bağlı olarak, dünya genelinde hemen her yıl % 15 - 20 lere varan ürün kayıpları yaşandığı tahmin edilmektedir. Düşük sıcaklıklar, dünya üzerinde bitki dağılımını belirleyen belki de en önemli faktördür. Yaprağını döken meyve ağaçlarında; tomurcuk ölümleri, dal kurumaları, gövde kabuğunun kuruması ve çatlaması, gövdenin çatlaması ve kuruması, kök ölümleri gibi ciddi zararlar meydana gelmektedir ( Cameron ve Dixon, 1997). Bu gibi hasarların etkisi, yalnızca o yılın ürününe yansımayıp, ertesi yılki ürün verimini belirleyecek tomurcuk ve gözlere de ciddi zararlar vermektedir. Literatürde frost (don) olarak tanımlanan hasar sonucu, ilgili bitki dokuları susuz kalarak kurur ve kararak canlılıklarını yitirir. Zarara neden olan 2 ana faktör, meyve üretim alanlarında yaşanan uzun süreli düşük sıcaklık ve gündüz ısınan toprağın gece sıcaklığını radyasyon yoluyla vermesi ve radyasyonun şiddetine göre toprak yüzeyinde soğuk bir hava kitlesinin oluşmasıdır. Oluşum Dönemlerine Göre Don Çeşitleri Nelerdir? Ülkemizde don olayları meydana geldikleri mevsime göre değişkenlik göstermektedir. Bunlar; a-Kış donları Hangi bölgede olursa olsun, üretimi sınırlandıran en önemli iklim faktörlerinden birisidir ve kimi zaman oldukça önemli zararlara neden olmaktadır.4 Bitkisel Üretimde Don Zararı Oksidatif Stres (Kuraklık, Sıcak, Don ve UV Radyasyon, vb.) Bitki Tepkisi Reaktif Oksijen Türleri (ROS) Doğal Antioksidanların (H2O2 ,O2) Oluşumu Hücre Zarı Zararı Serbest Radikallerin Etkisizleştirilmesi Hücrenin Fonksiyonunu Yitirmesi Hücre Fonksiyonlarının Korunması Hücre Ölümü Zarar Yok Tablo 1: Soğuk ve don sonucu bitkilerde oluşan oksidatif stres ve bitki tepkimeleri Hüseyin GÜNEŞ Teknik Müdür COMPO EXPERT Türkiye EXPERTS FOR GROWTH

Upload: others

Post on 14-Sep-2019

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bitkisel Üretimde Don Zararı - compo-expert.com · sentezlemek suretiyle tepki gösterirler. Bitkilerde bulunan en önemli antioksidanlar; Alfa (α) – tocopherol (vitamin E),

Don zararı, düşük hava sıcaklığı ve radyasyon gibi birtakım çevresel faktörler nedeniyle,

hemen hemen her yıl dünyanın birçok meyve ve sebze üretim alanında meydana gelen, bunun sonucu olarak da meyve ve sebze üretiminde yıldan yıla önemli verim-kalite kayıplarına neden olan fizyolojik bir bozukluktur. Don, atmosferde bulunan su damlacıklarının doğrudan bitki, toprak ve açıkta bulunan cisimler üzerinde buz kristalleri haline dönüşmesi olayıdır. Öte taraftan, bitki bünyesinde ise bitki öz suyunun düşük ortam sıcaklıklarında buz kristalleri haline dönüşerek katılaşması anlamına da gelmektedir (Zorba ve ark. 1981).Günümüz modern meyve yetiştiriciliğinde, meyve çeşidi ve yerel iklim koşullarına bağlı olarak, dünya genelinde hemen her yıl % 15 - 20 lere varan ürün kayıpları yaşandığı tahmin edilmektedir. Düşük sıcaklıklar, dünya üzerinde bitki dağılımını belirleyen belki de en önemli faktördür. Yaprağını döken meyve ağaçlarında; tomurcuk

ölümleri, dal kurumaları, gövde kabuğunun kuruması ve çatlaması, gövdenin çatlaması ve kuruması, kök ölümleri gibi ciddi zararlar meydana gelmektedir ( Cameron ve Dixon, 1997). Bu gibi hasarların etkisi, yalnızca o yılın ürününe yansımayıp, ertesi yılki ürün verimini belirleyecek tomurcuk ve gözlere de ciddi zararlar vermektedir.Literatürde frost (don) olarak tanımlanan hasar sonucu, ilgili bitki dokuları susuz kalarak kurur ve kararak canlılıklarını yitirir. Zarara neden olan 2 ana faktör, meyve üretim alanlarında yaşanan uzun süreli düşük sıcaklık ve gündüz ısınan toprağın gece sıcaklığını radyasyon yoluyla vermesi ve radyasyonun şiddetine göre toprak yüzeyinde soğuk bir hava kitlesinin oluşmasıdır.

Oluşum Dönemlerine Göre Don Çeşitleri Nelerdir?Ülkemizde don olayları meydana geldikleri mevsime göre değişkenlik göstermektedir. Bunlar;a-Kış donlarıHangi bölgede olursa olsun, üretimi sınırlandıran en önemli iklim faktörlerinden birisidir ve kimi zaman oldukça önemli zararlara neden olmaktadır.4

Bitkisel Üretimde Don Zararı

Oksidatif  Stres  

(Kuraklık,  Sıcak,  Don  ve  UV  Radyasyon,  vb.)  Bitki  Tepkisi  

   

                                   Reaktif  Oksijen  Türleri  (ROS)                                                                                  Doğal  Antioksidanların    

                                                                   (H2O2  ,  O2)                                                                                                                                            Oluşumu                                                                                                                                              

 

                                                         Hücre  Zarı  Zararı                                                                              Serbest  Radikallerin  Etkisizleştirilmesi  

   

                         Hücrenin  Fonksiyonunu  Yitirmesi                                                          Hücre  Fonksiyonlarının  Korunması  

   

                                                               Hücre  Ölümü                                                                                                                                      Zarar  Yok  

 Tablo 1: Soğuk ve don sonucu bitkilerde oluşan oksidatif stres ve bitki tepkimeleri

Hüseyin GÜNEŞ Teknik Müdür

COMPO EXPERT Türkiye

EXPERTSFOR GROWTH

Page 2: Bitkisel Üretimde Don Zararı - compo-expert.com · sentezlemek suretiyle tepki gösterirler. Bitkilerde bulunan en önemli antioksidanlar; Alfa (α) – tocopherol (vitamin E),

sentezlemek suretiyle tepki gösterirler. Bitkilerde bulunan en önemli antioksidanlar; Alfa (α) – tocopherol (vitamin E), Askorbik asit (vitamin C), karotenoidler ve fenolik bileşiklerdir. Bu bileşiklerin arasında, (α) – tocopherol en etkili doğal antioksidandır. 1 molekül alfa (α) – tocopherol, 220 radikal molekülü etkisiz hale getirir.Alfa (α) – tocopherol’un en önemli görevi, düşük hava sıcaklığı gibi çevresel stres koşullarında bile hücre zarının fonksiyonlarını stabil halde tutmaktır. Bu süreçte (α) – tocopherol, askorbik asit ile birlikte ortaklaşa çalışır. Bununla birlikte, askorbik asidin bitki hücrelerinde genellikle yetersiz konsantrasyonlarda bulunmasından dolayı, (α) – tocopherol anti oksidatif savunma reaksiyonunda belirleyici faktördür (Noga and Schmitz, 1998). Bitkisel hücreler ve dokuları donduğunda fonksiyonlarını kaybederler ve ölürler. Bu hasar, dokularda nekrotikleşme ve meyvelerde ciddi boyutta kalite kayıpları şeklinde kendini gösterir. Eğer çiçekler ve küçük meyveler gibi üreme organları hasar görürse, bu durumun sonucu olarak ciddi şekilde verim kayıpları oluşması

kaçınılmazdır. Sitoplazma içerisinde buz kristallerinin oluşumu hücresel yapıya zarar vermektedir. Bu durum sadece, buz kristallerinin oluşumunu engelleyen cryoprotectant’lar olarak isimlendirilen bileşiklerin yardımıyla azaltılabilir.Don zararına karşı en hassas bitki kısımları, meyve ağaçlarında çiçekler, üzüm ve süs bitkilerinde genç sürgünlerdir. Buna ek olarak, yeni dikilmiş sebzeler de don zararına karşı oldukça hassastır. İlkbahar geç donlarının neden olduğu elmada çiçek zararı görülmektedir. Don zararına uğramış çiçekler, kahverengileşmiş dokuları vasıtasıyla kolaylıkla ayırt edilebilmektedir. Bu çiçekler bir süre sonra dökülecektir. Şekil 1’de; Meyve tutumundan sonra gerçekleşen daha ileri dönemlerde görülen don hasarları daha çok meyve kalitesine zarar vermek suretiyle pazar değerini düşürecektir.Don Zararından Korunma MetodlarıDünyanın birçok ülkesinde, hemen her yıl üretim alanları don riski altındadır. Bu riski en aza indirgemek adına üreticiler çeşitli metodlara başvurmaktadırlar.4

b-İlkbahar geç donlarıOluşabilecek don tipleri arasında en tehlikeli olanıdır. Oluşma zamanı açısından bağlarda taze sürgünlere, diğer meyve türleri içinse, tomurcuklara ve çiçeklere ciddi zararlar verebilmektedirler.c-Sonbahar erken donlarıVejetasyon süresi uzun süren ve hasat tarihi sonbahar mevsimine denk gelen meyve çeşitleri için risk oluşturabilecek sonbahar erken donları, daha çok kuzeye bakan bölgelerde veya karasal iklime sahip yetiştirme alanlarında, ürünü geç olgunlaştıran yüksek yaylalarda Eylül veya Ekim aylarında hasat öncesinde meydana gelmektedir.

Don Zararı Nasıl Gerçekleşir?Don zararı sonrası, bitki dokularında 2 önemli olay gerçekleşmektedir.1. Oksidatif Stres (Genel Stres Reaksiyonu)Bitki dokularının ve organlarının düşük ortam sıcaklığına maruz kalmaları sonucu bitki dokularında reaktif oksijen türleri (ROS) ve serbest radikaller oluşur. Bu radikaller, oksidasyon yoluyla hücre zarını parçalar ve dolayısıyla hücre ölümü gerçekleşir. 2. Bitki Dokularında Buz Kristallerinin Oluşumuİlgili bitki dokularında hücre öz suyunun donması sonucu buz kristalleri oluşur ve dokular susuz kalarak kurur. Buz kristallerinin oluşumu, don süresince maruz kalınan ortam sıcaklığı ve nemine bağlı olarak değişkenlik göstermektedir.

Oksidatif Stres Nedir?Oksidatif stres, hücrelere zarar veren ya da hücreleri öldüren reaktif oksijen türlerinin (ROS) ve kimyasal radikallerin, bitki hücrelerinde oluşması sonucu ortaya çıkan bir durumdur. Oksidatif strese neden olan çevre koşulları arasında; kuraklık, sıcak, don ve UV radyasyon ile fotoinhibisyonu artıran yoğun ışık en başta gelmektedir. Genel olarak; soğuk stresi (don), yüksek ortam sıcaklığı ve ultraviyole radyasyon gibi birçok olumsuz çevresel etkinin sonucu, bitki dokularında reaktif oksijen türleri (ROS) ve kimyasal radikaller oluşur. Bu radikaller, oksidasyon yoluyla hücre zarını parçalar ve dolayısıyla hücre ölümü gerçekleşir (Bartosz, 1997). Bitkiler oksitadif strese karşı, hücre zarının parçalanmasını önleyen reaktif oksijen türleri ve kimyasal radikalleri yok eden antioksidanları ( stres önleyici bileşikleri ) Şekil 1: Elma ve armut meyvelerinde kalitesel don zararı - Solda ve sağda don halkası (frost rings)

Page 3: Bitkisel Üretimde Don Zararı - compo-expert.com · sentezlemek suretiyle tepki gösterirler. Bitkilerde bulunan en önemli antioksidanlar; Alfa (α) – tocopherol (vitamin E),

uzun yılların uluslararası tecrübesine ve bilgi birikimine sahip COMPO EXPERT firması, Alman Üniversiteleri ve Enstitüleri ile yaptığı ortak çalışmanın sonucunda, yeni nesil fizyolojik aktif maddeleri (cryoprotectantlar) ve bilinen en etkili doğal stres önleyici bileşik olan (α) – tocopherol (vitamin E)’nin kombinasyonundan oluşan içeriğiyle Basfoliar Frost Protect isimli yeni nesil bir ürün geliştirmiştir. Basfoliar Frost Protect; bilinen aktiv maddelerine ek olarak Bor içeriğine de sahiptir. Bor, hücre duvarlarının sağlamlaştırılması ve fonksiyonlarının iyileştirilmesinde önemli bir besin elementi olup, don toleransını da arttırmaktadır. Bunun yanısıra bor, hücre zarının geçirgenliğini düzenlemede de önemli bir işleve sahiptir.Basfoliar Frost Protect; kış, ilkbahar geç ve sonbahar erken donlarına karşı meyve ağaçlarında çiçekleri ve diğer hassas bitki organlarını don zararına karşı koruma ve direnç sağlama amacıyla geliştirilmiştir. <

Kaynaklar: n Anonim, 2015. İnternet Erişim Adresi, Erişim Tarihi: 27.01.2015 http://www.apelasyon.com/Yazi/53-bagcilikta-sinsi-tehlike-don n Anonim, 2015. İnternet Erişim Adresi, Erişim Tarihi: 27.01.2015 http://www.aces.edu/dept/peaches/frzprotect.html n Anonim, 2015. İnternet Erişim Adresi, Erişim Tarihi: 27.01.2015 http://derim.com.tr/article/download/5000011954/5000012429 n http://www.compo-expert.com/en/home/products/biostimulants/sun-frost-protect.html n Bartosz, G. 1997: Oxidative stress in plants. Acta Physiologiae Plantarum 19, 47-64 n

Brown, P.H., Bellaloui, N., Wimmer, M.A., Bassil, E.S., Ruiz, J., Hu, H., Pfeffer, H., Dannel, F. and Römheld, V. 2002: Boron in plant physiology. Plant Biol. 4, 205-223 n Moratiel, R., Duran, M. and Snyder, R.L. 2011: Freezing resistance in tomato (Lycopersicum esculentum Mill.) using potential cryoprotectors. Europ. J. Hort. Sci. 76, 12-17 n Noga, G. and Schmitz, M. 1998: Antioxidants in Higher Plants: Biosynthesis, Characteristics, Actions and Specific Functions in Stress Defence. Shaker Verlag, Aachen, Germany n Snyder, R.L. and Melo-Abreu, J.P. 2005: Frost Protection: Fundamen-tals, Practice and Economics. Vol. 1, FAO Publication, Rome, Italy n Wölfel, D. and Noga, G. 1998 Reduction of late spring frost injuries in apple by using vitamin E and ethylene glycol. Obstbau 23, 191-196 (in German)

1 - Aktif Metodlara-Isıtıcılarb-Helikopterlerc-Yüzey sulamad-Sislemee-Rüzgar makinelerif-Yağmurlayıcılar

2 - Pasif Metodlara-Yer ve çeşit seçimi: Yoğun don riski olan yerlerde meyvecilik yapılmamalı veya oluşabilecek sıcaklıklara dayanabilen cins ve çeşitler kullanılmalıdır.b-Bitki yönetimi:Budama, gübreleme, toprağın işlenmesi, kimyasal kullanımı.c-Rüzgâr kıran ağaçların dikilmesi:Soğuk hava dalgası rüzgârlarla taşınıyorsa, uzun boylu ağaçların dikilmesi rüzgarı ve etkisini azaltır.d-Bazı organik ve inorganik kimyasalların kullanımı:Don zararını önlemek amacıyla, kültürel yöntemlerin yanısıra, organik veya inorganik maddelerin kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bu maddelerin genel olarak etki mekanizmaları, bitki dokularındaki hücre özsuyunun donması sonucu meydana gelen buz kristallerinin oluşumunu engellemek şekliyle olmaktadır. Dünya genelinde kullanılan bu maddelere verilebilecek örnekler ise;1. Aminoasitler + Azotlu bileşikler2. Proline3. Polyvinylpyrrolidone (PVP)4. Dimethyl sulfoxide (DMSO)5. Yeni nesil fizyolojik aktif maddeler Son yıllarda kullanılmaya başlanan antioksidan türevleri olan (α)–tocopherol,

Polyethylene glycol gibi hücre sitoplazması içerisinde buz kristallerinin oluşumunu engelleyen maddeleri içermekte ve oksidatif strese karşı bitki direncini arttırma prensibi ile çalışmaktadırlar.Räisänen et al. (2009) tarafından yapılan bir çalışmada, Doğu Ladini (Picea abies L.) genç sürgünlerine bor bileşiklerinin uygulanmasının ardından, dona karşı daha iyi mukavemet göstermiştir. Bu araştırma göstermiştir ki, don stresi altında farklı bitki kısımlarına uygulanan bor bileşikleri, bitki dokularının stabilitesini iyileştirmektedir. Moratiel et al. (2011), domates fidelerinde farklı bileşiklerin don zararını azaltması üzerine bir çalışma yürütmüştür. Çalışmanın sonucunda yalnızca (α)-tocopherol + glycol ve Dimethyl sulfoxide (DMSO), domates fidelerini don zararına karşı korumada başarılı olabilmiş ve hayatta kalan fide sayısını arttırmıştır. (Tablo 4). Albrecht et al. (2004), (α)-tocopherol ve glycol uygulamalarının don zararına maruz kalan elma yapraklarına etkisini araştırmıştır. Çalışma sonucunda elma yapraklarında ki klorofil miktarında artış gözlemlenmiştir ki bu sonuç bitki sağlığı açısından önemli bir göstergedir ve (α)-tocopherol + glycol’ün birlikte uygulanması don stresine karşı başarılı sonuçlar vermektedir.Bitki besleme alanında

Tablo 2: Tam çiçek dönemlerinde farklı meyve çeşitleri için kritik sıcaklık dereceleri [T10 = %10 çiçek ölümü T90 = %90 çiçek ölümü (Snyder and Melo-Abreu 2005)]

Tablo 4: Domates fidelerine cryoprotectant uygulaması (Moratiel et al. 2011)

Tablo 3: Üzümün farklı fenolojik dönemlerine göre kritik sıcaklık dereceleri [T10=%10 çiçek ölümü T90=%90 çiçek ölümü (Snyder and Melo-Abreu 2005)]

 

Bitki   T10  (°C)   T90  (°C)  

Elma   -­‐2.9   -­‐4.7  

Kayısı   -­‐2.9   -­‐6.4  

Kiraz   -­‐2.4   -­‐3.3  

Şeftali   -­‐2.7   -­‐4.9  

Armut   -­‐2.7   -­‐4.9  

Erik   -­‐3.1   -­‐6.0  

Uygulamalar   Hayatta  Kalan  Bitkiler  (%)  

Kontrol   17.0  

Amino  acitler+  8%  N   15.4  

Proline   16.8  

Polyvinylpyrrolidone  (PVP)   18.0  

Dimethyl  sulfoxide  (DMSO)   21.2  

α-­‐tocopherol  +  glycol   48.3  

 

 Fenolojik  Dönem   T10  (°C)   T90  (°C)  

Göz  kabarması   -­‐10.6   -­‐19.4  

Tomurcuk  patlaması   -­‐3.9   -­‐8.9  

1.  Yaprak   -­‐2.8   -­‐6.1  

2.  Yaprak   -­‐2.2   -­‐5.6  

3.  Yaprak   -­‐2.2   -­‐3.3  

4.  Yaprak   -­‐2.2   -­‐2.8