BİTKİ YAŞAMI İÇİN ÖNEMİ

METABOLİZMA

Demir, ağırlıklı olarak klorofilin kullanımına sunulan bir elementtir ve fotosentezde hayati rol oynar. Şiddetli demir eksikliği, özellikle asma gibi türlerde genç yapraklarda belirgin kloroz (sararma) ile kendini gösterir.

Baklagil bitkilerinde demir, protein sentezinde ve azot fiksasyonunda önemli bir role sahiptir. Genel olarak demir, çok sayıda enzimin yapısına katılır ve bitki solunumunda yer alan reaksiyonlarda görev alır.

ABSORPSİYON MEKANİZMALARI

Demir, genellikle topraklarda nispeten bol bulunan bir elementtir. Tüm magmatik kayalar, yer kabuğu oluşumu sırasında derinlerden yüzeye demir taşır. Silikat mineraller, çözünme ve oksidasyon döngüleri boyunca demir salar; demirce zengin toprakların kırmızı rengine neden olan da bu birikimdir.

Asidite ve oksijen eksikliğiyle oluşan indirgen koşullar, demirin çözünürlüğünü artırır. Kireçli (kalsiyum karbonatça zengin) topraklarda pH yüksek olduğu için Fe neredeyse çözünmez hale gelirken, çözünür kalsiyum miktarı fazladır. Asidik ve indirgen ortamlarda Fe çoğunlukla Fe²⁺ formundadır; fakat bu koşullarda kök bölgesinde oksijen eksikliği de yaşanır.

Buna karşılık, toprak iyi havalanmışsa kökler aktif çalışır; ancak demir oksitlenerek Fe³⁺ formuna geçer. Ferrik demir (Fe³⁺), uygun organik moleküllerle kompleksleşmemişse (şelatlı değilse) bitki için çok daha az erişilebilir durumdadır.

ETKİLEŞİMLER VE ÖZEL ÖZELLİKLER

Bitki tarafından alınan demir miktarı, toprak çözeltisinde bulunabilir Fe miktarından güçlü bir şekilde etkilenir. Bunun yanında, özellikle buğdaygiller gibi bitkiler, kök bölgesinde demiri toplamak için siderofor adı verilen demir bağlayıcı maddeler salgılar.

Toprakta bulunan bazı bakteriler de, hücre zarından demir taşımak amacıyla bu tür demir-şelatlayıcı bileşikler salgılar. Böylece demir, mikroorganizmalar ve bitki kökleri arasında taşınarak daha etkin kullanılabilir hale gelir.

TOPRAKTA DEMİR

Demir, topraklardaki eser elementler arasında en bol bulunan elementtir ve Dünya kabuğunun yaklaşık %5’ini oluşturur. Demir içeren birincil mineraller esas olarak mafik silikatlardır; bu mineraller, hidroliz ve oksidasyon süreçleriyle parçalanır.

Demirin çözünürlüğü, asidik ortamda daha yüksektir. Buna karşın, kalsiyum açısından zengin ve alkalin (yüksek pH’lı) ortamlarda çözünmüş Fe²⁺ miktarı azalır veya neredeyse tamamen ortadan kalkar. Bu nedenle kireçli, yüksek pH’lı topraklarda demir eksikliği sık görülür.

DUYARLILIK TABLOSU & BELİRTİLER

Demir, birçok enzimin önemli bir bileşenidir ve azot indirgenmesi ile sabitlenmesinde kritik rol oynar. Demir eksikliği özellikle kireçli topraklarda yetişen ürünlerde sıklıkla görülür ve hem verimde hem de kalite parametrelerinde belirgin kayıplara yol açar.

Fe eksikliği, genç yapraklarda damar aralarında sararma (interveinal kloroz) ile kendini gösterir. Çok şiddetli durumlarda tüm yaprak sararabilir ve hatta beyaza yakın hale gelebilir. Demir eksikliği, azot eksikliğiyle kolayca karıştırılabilir; ancak azot eksikliği önce yaşlı yaprakları etkilerken, demir eksikliği öncelikle genç yapraklarda ortaya çıkar.

FAZLALIK & İHTİYAÇ

Demir toksisitesine eğilimli bitkiler arasında domates ve fesleğen sayılabilir; yine de demir toksisitesi çok yaygın bir durum değildir. Fazlalık durumunda yapraklarda bronzlaşma ve noktasal lekelenmeler (stippling) görülebilir.

Demir, klorofil üretimi için gerekli olmakla birlikte, aşırı miktarda demir klorofilin işleyişini olumsuz etkileyebilir. Ayrıca toprakta Fe fazlalığı, diğer besin elementlerinin kök tarafından alınmasını da engelleyerek beslenme dengesizliğine yol açabilir.

KÖKEN & TOPRAK FAKTÖRLERİ

TOPRAK DEMİR İÇERİĞİ VE ORGANİK MADDE

Topraktaki demir durumunu analiz etmek, olası eksiklikleri belirlemenin iyi bir yoludur. Özellikle EDTA ve DTPA şelat ekstraksiyonu gibi farklı ekstraksiyon yöntemleri, bitkiye kullanılabilir Fe durumunu değerlendirmede güvenilir göstergeler olarak kabul edilir. Kireççe zengin topraklarda, yeterli kabul edilen Fe içeriği, nötr veya asidik topraklara göre daha yüksek olmak zorundadır.

Organik madde, demir kullanılabilirliğinde önemli bir role sahiptir; ancak aynı zamanda antagonistik etkilere de yol edebilir. Organik maddenin düzenli olarak toprağa kazandırılması, demir kaynağı sağlar ve organik moleküllerle kompleks oluşturarak Fe’nin ferrik hidroksit şeklinde kimyasal olarak sabitlenmesini veya çökelmesini azaltır.

Öte yandan, organik maddenin hızlı mikrobiyal solunumu, toprakta yeterli miktarda karbondioksit üreterek bikarbonat iyonlarının oluşmasına yol açabilir. Bu bikarbonatlar, bitki dokuları içinde demiri immobilize ederek demir eksikliğine neden olabilir.

pH

Yüksek toprak pH’sı ve toprak çözeltisinde fazla miktarda kalsiyum iyonu veya bikarbonat varlığı, Fe eksikliğini tetikleyebilir. Özellikle kireçli, alkalin koşullarda Fe³⁺ formu hakimdir ve şelatlı değilse bitki için düşük oranda kullanılabilir.

İKLİM

Demir eksikliği, sıklıkla büyüme sezonunun başında, serin ve ıslak toprak koşullarında ortaya çıkar. Nemli ve sıkışmaya yatkın koşullar, Fe³⁺’ün Fe²⁺ formuna indirgenmesini ve bazı streslerin azalmasını teşvik eder.

Ancak bağcılıkta gözlemlendiği üzere, yağışlı yıllarda demir eksikliği belirtileri artış gösterebilir; bu da pH, kireç içeriği, su rejimi ve kök bölgesi oksijen durumu arasındaki hassas dengenin ne kadar önemli olduğunu ortaya koyar.

TEMEL ANAHTAR FAKTÖRLERİ