Makalemizi bilgisayarınıza indirebilirsiniz

EXPERTS
FOR GROWTH
Hüseyin GÜNEŞ
Teknik Müdür
COMPO EXPERT Türkiye
Bitkisel Üretimde Don Zararı
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
Oluşum Dönemlerine Göre Don
Çeşitleri Nelerdir?
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.
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
Literatürde frost (don) olarak
tanımlanan hasar sonucu, ilgili bitki
dokuları susuz kalarak kurur ve
kararak canlılıklarını
Oksidatif Stres Bitki Tepkisi yitirir. Zarara neden
(Kuraklık, Sıcak, Don ve UV Radyasyon, vb.) olan 2 ana faktör,
meyve üretim
Reaktif Oksijen Türleri (ROS) Doğal Antioksidanların alanlarında yaşanan
(H O , O ) Oluşumu uzun süreli düşük
sıcaklık ve gündüz
Hücre Zarı Zararı Serbest Radikallerin Etkisizleştirilmesi ısınan toprağın gece
sıcaklığını radyasyon
Hücrenin Fonksiyonunu Yitirmesi Hücre Fonksiyonlarının Korunması yoluyla vermesi ve
radyasyonun şiddetine
Hücre Ölümü Zarar Yok göre toprak yüzeyinde
soğuk bir hava
Tablo
1: Soğuk ve don sonucu bitkilerde oluşan oksidatif
kitlesinin oluşmasıdır. stres ve bitki tepkimeleri
2
2 2
b-İlkbahar geç donları
Oluşabilecek 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 donları
Vejetasyon 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
Oluşumu
İlgili 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 )
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
Metodları
Dünyanın birçok ülkesinde, hemen her
yıl üretim alanları don riski altındadır. Bu
riski en aza indirgemek adına üreticiler
çeşitli metodlara başvurmaktadırlar.4
Şekil 1: Elma ve armut meyvelerinde kalitesel don zararı - Solda ve sağda don halkası (frost rings)
Bitki T10 (°C) T90 (°C) Elma -­‐2.9 -­‐4.7 Kayısı -­‐2.9 Kiraz Uygulamalar T10 (°C) T90 (°C) Göz kabarması -­‐10.6 -­‐19.4 Kontrol 17.0 -­‐6.4 Tomurcuk patlaması -­‐3.9 -­‐8.9 Amino acitler+ 8% N 15.4 -­‐2.4 -­‐3.3 1. Yaprak -­‐2.8 -­‐6.1 Proline 16.8 Şeftali -­‐2.7 -­‐4.9 2. Yaprak -­‐2.2 -­‐5.6 Polyvinylpyrrolidone (PVP) 18.0 Armut -­‐2.7 -­‐4.9 3. Yaprak -­‐2.2 -­‐3.3 Dimethyl sulfoxide (DMSO) 21.2 Erik -­‐3.1 -­‐6.0 4. Yaprak -­‐2.2 -­‐2.8 α-­‐tocopherol + glycol 48.3 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)]
Fenolojik Dönem Hayatta Kalan Bitkiler (%) Tablo 3: Üzümün farklı fenolojik
Tablo 4: Domates fidelerine cryoprotectant
dönemlerine göre kritik sıcaklık dereceleri
uygulaması (Moratiel et al. 2011)
[T10=%10 çiçek ölümü T90=%90 çiçek ölümü
(Snyder and Melo-Abreu 2005)]
1 - Aktif Metodlar
a-Isıtıcılar
b-Helikopterler
c-Yüzey sulama
d-Sisleme
e-Rüzgar makineleri
f-Yağmurlayıcılar
2 - Pasif Metodlar
a-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 bileşikler
2. Proline
3. 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
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: Fundamentals, 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)