1. GİRİŞ
Bitki besin elementleri toprak kimyasının en geniş ve önemli konularından birini oluşturmaktadır. Bu elementlerden bir kısmı bitkinin büyüyebilmesi ve gelişebilmesi için zorunlu olarak ihtiyaç duyduğu elementlerdir, bir kısmı ise bitkinin büyüme ve gelişmesinde faydalı olan elementlerdir. Bu açıdan değerlendirildiğinde bitkiler optimal bir şekilde büyüme ve gelişme gösterebilmeleri için en az 17 bitki besin maddesine ya da elemente ihtiyaç duymaktadır. Bu elementlerden üç tanesi hidrojen, karbon ve oksijendir (Fageria, 2009). Bitkiler bu elementleri çoğunlukla hava ve sudan aldıkları için bu elementler mineral olmayan bitki besin elementleri olarak düşünülmektedir (Bolat & Ömer , 2017). Bitki kütlesinin çok büyük bir kısmını (% 95) oluşturmalarına rağmen yeterli kaynaklarının olmasından dolayı bitki beslemede hemen hemen hiç önemsenmemektedirler (Jones & Jacobsen, 2005). Bu yüzden elementler, bitkilerdeki miktarlarına göre genel olarak “makro” ve “mikro” bitki besin elementleri olarak ikiye ayrılmaktadır. Karbon, hidrojen, oksijen, azot, potasyum kalsiyum, fosfor, magnezyum ve kükürt makro besin elementi olarak bilinmektedir. Mikro besin elementleri ise demir, klor, bakır, mangan, çinko, molibden, bor ve nikel’dir (Ormina Tarım, 2019). Makro ve Mikro besin elementleri daha açık bir şekilde şekil 1’ de verilmiştir.
Şekil 1. Makro ve Mikro bitki besin elementleri (Gözel, 2019).
Buradan yola çıkarak bitki besin elementleri arasındaki pozitif ve negatif etkileşimleri bilmek aynı derecede önemlidir. İki veya daha fazla besin maddesi arasındaki etkileşim pozitif (sinerjistik) ve negatif (antagonistik) olduğu gibi, besin elementleri arasında herhangi bir etkileşim olmaya da bilir (Gezgin & Hamurcu, 2006). Bitki beslenmesinde besin elementleri arasındaki farklı etkileşimleri, bu etkileşimleri etkileyen faktörleri ve nedenlerini bilmek, bitkilerin dengeli beslenmesi ve yüksek kalitede ürün elde etmek için oldukça önemlidir, çünkü bilimsel olarak ürün kalitesinin ve miktarının artırılması besin elementleri arasında meydana gelen pozitif etkileşimlere ve negatif etkilerden meydana gelen ürün kayıplarını minimuma indirmeye bağlıdır.
2. KISITLAYICI VE TEŞVİK EDİCİ DURUMLAR
2.1. Besin Elementlerinin Kısıtlayıcı Durumları (Antagonizm)
Toprakta herhangi bir elementin çok yüksek miktarda bulunması diğer bazı besin elementlerinin bitkiye yarayıșlılığını olumsuz yönde etkileyebilir. Bir başka deyişle, bir besin elementinin başka bir besin elementinin yüzünden, emilimini veya fonksiyonunu azaltması veya engellemesi yani alına bilirliği üzerine olumsuz etki yapmasına ANTAGONİZM denir.
Örneğin; kalsiyum fazlalığının neden olduğu demir noksanlığı, yine kalsiyum fazlalığının neden olduğu potasyum ve magnezyum noksanlığı, fosfor fazlalığının neden olduğu çinko noksanlığı besin maddeleri arasında sayılabilecek ve sıkça karşılaşılan örneklerdir (Kütük, 2018).
Herhangi bir besin elementinin antagonistik etkisi nedeniyle bitkide diğer bir besin elementinin noksanlığının görülmesi halinde, noksanlığı görülen besin elementinden toprağa ilave edilmesi ile kısa süreli iyi sonuçlar alınır. Ancak fazlalığı söz konusu olan elementin miktarını azaltacak uygulamalar gerçekleştirilirse, daha uzun süreli ve ekonomik çözüm elde edilebilir.
Örneğin; kireçlemeye gereksinim gösteren topraklarda kireçleme yapılırken toprağın ihtiyacı olan kireç miktarının iyi hesaplanarak aşırı kireçlemeden kaçınılmasıyla, fazla kirecin antagonistik etkisiyle görülebilecek, başta demir olmak üzere bazı besin maddesi noksanlıklarının önüne geçilebilir (Argovel Tarım, 2019). Benzer şekilde, gübrelemelerde bitkinin gerçek ihtiyacı kadar besin elementi toprağa verilirse, o besinin yüksek dozlarının yaratacağı antagonistik etki nedeni ile ortaya çıkabilecek diğer bazı besin noksanlıkları önlenmiş olur.
2.2. Besin Elementlerinin Teşvik Edici Durumları (Sinergizm)
Ortamda bulunan iki değişik elementin birbirinin alımını, olumlu bir şekilde etkilemesi SİNERGİZM olarak tanımlanmaktadır.
Elementler arasındaki bu karşılıklı etki asal olarak iyonların kompleks oluşturdukları taşıyıcılarla yakından ilgilidir. Eğer bitkide yeterli miktarda taşıyıcı bulunuyorsa bir sorun yok demektir, eğer ortamda yeteri kadar taşıyıcı yoksa, bu durumda Mg gibi taşıyıcılarla kompleks kurma gücü zayıf olan elementlerin alımı azalır.
Bir başka deyişle Ca ve K, Mg ye göre taşıyıcılarla daha güçlü bağ kurduğundan alımları daha fazla olmaktadır (Anonim, BİTKİ BESLEME ve GÜBRELEME, t.y).
İyon alımında iyonların karşılıklı olumlu etkileşimi ilk kez Viets (1944) tarafından saptanmıştır. Yapılan çalışmalarda, düşük pH ’da Ca ’un K alımını arttırdığı gibi uygulanan Ca ‘un Cl alımını da arttırdığı saptanmıştır (Demir, 2015).
2.3. Besin Elementlerinin Birbirleri ve Toprak Üzerindeki Teşvik Edici ve Kısıtlayıcı Etkileşim Özellikleri
Besin elementlerinin etkileşimi bitki gelişmesinde faaliyet gösteren besin elementinin diğer bir besin elementi üzerinde ortak veya karşılıklı bir etkisi olarak tanımlanabilir. Bu olayın gelen adına interaksiyon denmektedir.
İnteraksiyonlar bitki gelişmesinde ilerlemeyle ve daha sağlıklı bitkilerin oluşumu ile sonuçlanabildiği gibi bitkilerde gelişimin gerilemesi ve ürün kaybı ile de sonuçlanabilmektedir (Gezgin & Hamurcu, 2006). Aşağıdaki tablo 1’ de bitki için gerekli elementlerin Mobilite (taşınabilirlik), Antagonizm (Farklı besinlerin alımını sınırlama), Sinergizm (farklı besinlerin alımını teşvik etme) durumları görülmektedir.
Tablo 1. Mobilite, sinergizm, antagonizm (Gözel, 2019).
| Element | Alım Formları | Mobilite | Antagonizm | Sinergizm |
| Azot (N) | NH4+ NO3 NH2 | Mobil | K, Cu, B | Mg, S, O |
| Fosfor (P) | H2PO4 HPO4– | Mobil | K, Ca, Zn, Cu, Fe | N |
| Potasyum (K) | K+ | Mobil | Mg, B, Ca | Mn, Fe |
| Kalsiyum (Ca) | Ca+2 | İmmobil | P, K, Mg, Zn, Mn, B, Fe | |
| Magnezyum (Mg) | Mg+2 | Mobil | K | P, S |
| Kükürt (S) | SO4-2 SO3 | Mobil | N | |
| Bor (B) | H3BO3– | İmmobil | ||
| Demir (Fe) | Fe+2 | İmmobil | P, Mn, Ni | |
| Mangan (Mn) | Mn+2 | İmmobil | Zn, Fe | |
| Çinko (Zn) | Zn+2 Zn(OH)2 | İmmobil | Cu, Mn, Fe | |
| Bakır (Cu) | Cu+2 | İmmobil | Zn, Mn, Fe | |
| Molibden (Mo) | MoO4-2 | Mobil | Ca, Fe, Cu, B | N |
| Klor (Cl) | Cl– | Mobil | ||
| Nikel (Ni) | Ni+2 | Mobil | Mn, Fe, Cu, Zn |
Bitkilerdeki minimum kuralı gereği bir bitki ortamdaki en az olan element kadar gelişebilir. Ortamda bir element az ise diğer elementlerin bol miktarda olması bitkinin gelişimi üzerinde herhangi bir yarar sağlamaz. Yani bir besin eksik ise bitkinin diğer elementleri alımı da ancak en az olan element oranında olur. Tam tersini düşünürsek bir element antagonistik etki yapacak kadar fazla ise başka bir besinin alımını sınırlandıracağı için bitki ancak en az alabildiği element kadar gelişim sağlayabilir. Yani bir elementin olması gerekenden az veya çok olması bitki gelişimini olumsuz etkileyecektir.
Gübrelemelerde bitkinin gerçek ihtiyacı kadar besin elementi toprağa verilirse, o besinin yüksek dozlarının yaratacağı antagonistik etki nedeni ile ortaya çıkabilecek diğer bazı besin noksanlıkları önlenmiş olur. Aşağıdaki antagonizm ve elementler arası sinerjik (uyum) etkileşim tablo 2’ de verilmektedir.
Tablo 2. Antagonizm ve Sinergizm (Gülen, 2017).
| N | P | K | Zn | Fe | Mg | B | Mo | Cu | Ca | Mn | ||||||
| AZOT (N) | A | S | S | S | A | S | S | |||||||||
| FOSFOR (P) | A | S | A | S | A | S | S | A | A | A | S | A | A | |||
| POTASYUM (K) | A | A | S | S | A | S | A | S | A | A | S | A | A | |||
| ÇİNKO (Zn) | A | S | S | A | S | A | A | A | S | |||||||
| DEMİR (Fe) | S | A | S | S | A | A | S | A | S | A | S | A | ||||
| MAGNEZYUM (Mg) | S | S | A | S | A | S | S | A | A | S | S | A | ||||
| BOR (B) | A | A | A | A | S | |||||||||||
| MOLİBDEN (Mo) | A | S | S | |||||||||||||
| BAKIR (Cu) | A | S | A | S | A | S | S | |||||||||
| KALSİYUM (Ca) | S | A | A | A | A | A | S | S | A | |||||||
| MANGAN (Mn) | A | A | S | A | S | A | A | S | A |
| A | Antagonizm | |
| S | Sinergizm | |
| A | S | Ortamda bulunan miktara bağlı |
- Antagonist, bir besini, diğer bir besin maddesinin miktarı yüzünden, emilimini metabolik fonksiyonunu azalttığı veya engellediği anlamına gelir. Bir başka deyişle, bazı vitaminler ve mineraller diğer vitamin ve minerallerin emilimini veya İnhibe edebilir. Sinerji ise(agonist) aslında besleyici absorpsiyonu, metabolik fonksiyonu geliştiren bir şeydir.
- Bazı besinler, her biri doğru miktarda olduğunda güçlü birliktelik oluşturabilir, ancak ortamda biri diğerinden büyük sayıda olduğunda birbirleriyle zıt düşebilir, Bunun bir örneği kalsiyum ve magnezyumdur, En iyisi 2: 1 oranında alınır, Ortamda kalsiyum arttıkça magnezyum alınımı azalır.
- Tabloda bazı besinlerin hem sinerji hem de antagonist olmasının sebebi yukarıda bahsedilen gibi ortamda bulunan miktarla ilgilidir.