POTASYUM BAL K +

BİTKİLERİN POTASYUM ALIMI  Bitkiler potasyumu K + iyonu şeklinde alır. Membranlarda fazla miktarda iyonofor bulunduğu için bitkiler potasyumu hızlı ve fazla miktarda alır.  Bitkiler ihtiyacı olan K’un büyük kısmını vejetatif gelişme döneminde alır.  Kök etki alanına K difüzyon ve kitle akımı ile taşınır.  Mısır bitkisinde kök üzerindeki K’un %2’sinin kontak değişim, %20’sinin kitle akımı ve %78’inin difüzyon kaynaklı olduğu belirlenmiştir.

K Alımını Etkileyen Faktörler-1 1. Bitkisel Faktörler: Bitki çeşitleri ve hatta aynı çeşidin varyeteleri arasında da K alımı yönünden önemli farklılıklar vardır. a) Kök sistemi: Kök yoğunluğu, kök çapı, kök uzunluğu ve kökün büyüme oranı fazla olan bitkilerin K + alımı diğerlerine göre daha fazladır. b) Kök KDK: Kök katyon değişim kapasitesi nispi olarak düşük olan bitkiler daha fazla K + ve daha az Ca 2+ alır. Kök katyon değişim kapasitesi baklagil bitkilerine göre yaklaşık iki kat daha düşük olan baklagil olmayan bitkilerde K + alımı yaklaşık % 80 daha fazladır. 2.Toprağın Su İçeriği: Gelişme mevsimi boyunca bitki köklerine difüzyon ile giren su miktarına bağlı olarak K alımı da doğrusal şekilde artar veya azalır.

K Alımını Etkileyen Faktörler-2 3. Katyon Değişim Kapasitesi (KDK): Su içerikleri aynı olmak koşuluyla bitkiler, KDK'sı yüksek olan ince tekstürlü topraklara göre KDK'sı düşük olan kaba tekstürlü topraklarda nispi olarak daha fazla K alırlar. 4. Öteki Bitki Besin Elementleri: Bitkilerin potasyum alımı üzerine NH 4 +, Ca 2+ ve Mg 2+ ile K + arasındaki karşılıklı ilişkiler etkili olmaktadır. Toprakta Ca/K=12, Mg/K=2, Ca doygunluğu=%56-70, Mg doygunluğu=%6-12 ve K doygunluğu=%3-5 olmalıdır. 5.Toprak Havalanması: Bitkiler tarafından K aktif alınımı ve bitkide birikimi metabolik enerji sayesinde gerçekleşir. Bu nedenle toprağın yetersiz havalanması bitkilerde K + alımının önemli düzeyde azalmasına neden olur.

K Alımını Etkileyen Faktörler-3 6. Toprak Sıcaklığı: Kök aktivitesini, fizyolojik işlevleri, bitki büyümesini, toprak çözeltisinin K içeriğini, toprak suyunun difüzyon oranını vb etkileyerek bitkilerde K alımını etkiler. Kök sıcaklığı 15°C'den 29°C'ye yükseldiğinde toprak çözeltisindeki K miktarının yaklaşık % 23 ve difüzyon katsayısının % 71 daha fazla olması nedeniyle mısır bitkisinin potasyum alımı 2.6 kat artmıştır. 7. Toprak pH'sı: Asit tepkimeli topraklarda fazla miktarlarda bulunan değişebilir Al ve Mn bitkilerde kök gelişmesi üzerine olumsuz etki yapmak suretiyle potasyum alımının azalmasına neden olur.

BİTKİLERİN K İÇERİKLERİ-1  Bitkilerin K içerikleri, toprakta alınabilir şekilde bulunan potasyum miktarı, toprakta bulunan başka katyonların cins ve miktarları, bitki çeşidi, gelişme durumu, yaşı gibi çeşitli etmenlerin etkisine bağlıdır.  Bitkilerin metabolik yönden etkin olan büyüme ucu, genç yaprak, kök ucu gibi organlarında K göreceli olarak daha fazladır.  Bitkiler gereksinim duydukları K’un büyük bölümünü vejetatif gelişme döneminde alırlar.  Örneğin patates bitkisi gereksinim duyduğu toplam K + 'un % 50'sini gelişmesinin ilk 1/3'lük döneminde alır.  Tahıllarda bu dönem kardeşlenme ile başak çıkarma evresi arasıdır

BİTKİLERİN K İÇERİKLERİ-2  Bitkilerin, soya fasulyesi hariç, vejetatif organlarında K miktarı tohumdakine oranla çok daha fazladır.  Sitoplazmada K + miktarı 100 mM kadar olup bu miktar vakuolde bulunan K + miktarından 5-10 kat daha yüksektir.  Floem özsuyunda en yüksek miktarda bulunan katyon ise K + dur.  Bu nedenle floem özsuyunun fazlaca taşındığı genç yaprakların, meristematik dokuların ve etli meyvelerin (üzüm, elma) K + içerikleri yüksektir.  Optimum bitki büyümesi için genelde olgunlaşmasını yeni tamamlamış yapraklarda gereksinim duyulan K miktarı % 1-5 arasındadır.

BİTKİLERDE K’UN METABOLİK İŞLEVLERİ-1 1. Enzim Aktivitesinde Potasyumun İşlevi  Potasyum, Karbonhidrat ve nişasta metabolizmasında görev yapan özellikle pirüvatkinaz ve fosfofrüktokinaz, nişasta sentetaz enzimlerini aktivite eder.  Bu nedenle K noksanlığında çözünebilir karbonhidratlar birikir, nişasta miktarı azalır ve çözünebilir azotlu bileşiklerin miktarı artar.  Bitki besin elementlerinin aktif absorpsiyonlarında rol oynayan ATP'az enziminin aktive olmasında da K önemli işleve sahiptir.

BİTKİLERDE K’UN METABOLİK İŞLEVLERİ-2  K noksanlığında bitkide yeterli düzeyde ATP oluşmaz.  Buna bağlı olarak bitkilerde amino asitler ve şekerler gibi organik bileşiklerin miktarı artar ve protein sentezi olumsuz şekilde etkilenir.  K fotosentezde görev yapan ribülozdifosfat karboksilaz enziminin aktive olmasında da etkilidir.  Bitkilerde şiddetli K + noksanlığında putresin ve agmatin gibi zehirli aminler sentezlenir.

BİTKİLERDE K’UN METABOLİK İŞLEVLERİ-3 2. Fotosentezde K’un işlevi  K, ATP'nin sentezlenmesinde, ribülozdifosfat karboksilaz enziminin aktivitesinde, CO 2 absorpsiyonunda ve bitkilerin su alımında etkili olarak fotosentezin değişik tepkimelerinde önemli işlevlere sahiptir.

BİTKİLERDE K’UN METABOLİK İŞLEVLERİ-4 3.Fotosentez Ürünlerinin Taşınmasında Potasyumun işlevi  Bitkilerde yeteri kadar K'un bulunması durumunda metabolik enerji kaynağı olarak fazlaca ATP oluşmasına bağlı olarak fotosentez ürünlerinin floeme yüklenmesi ve floemde taşınması artmaktadır. 4. Hücre Büyümesinde K’un İşlevi  Hücre büyümesi hücre hacminin % 80-90'ını kaplayan geniş merkezi bir boşluğun (vakuolün) hücre içerisinde oluşmasıyla gerçekleşir.  Bunun için iki ana hususun yerine getirilmesi gerekir.  Bunlar hücre duvarının büyümesi ve besin elementi birikimi ile hücrede osmotik potansiyelin artmasıdır.  Sitoplazmada K miktarının artmasıyla hem osmotik potansiyelin artmasıyla hem de sitoplazmadan apoplastın içine pompalanan H iyonu miktarının artmasına bağlı olarak sitoplazma içerisinde pH durağan hale gelirken apoplastta asitliğin artmasıyla hücre duvarı materyali gevşer ve enzimler hidrolize olarak aktivite kazanırlar, bunun sonucu da hücre büyümesinde de artış görülür.  Hücre büyümesinde önemli rolü olan fitohormonlar üzerine K önemli ve olumlu etki yapar.

BİTKİLERDE K’UN METABOLİK İŞLEVLERİ-5 5. Bitkide Su Dengesi Üzerinde Potasyumun işlevi  Bitkilerde su dengesi üzerinde potasyum olağan üstü öneme sahiptir. Aktif absorpsiyon ile K'un alınması ve birikmesi sonucu hücrede osmotik potansiyel artar ve buna bağlı olarak hücreye daha fazla su girişi olur.  Yeteri düzeyde K içeren bitkilerde transpirasyon oranındaki azalmaya paralel olarak atmosfere buhar şeklinde yitirilen su miktarı da azalmaktadır. Bu durum mezofil hücrelerinin osmotik potansiyellerinin yüksek olmasından çok gözeneklerin (stomaların) açılıp kapanmaları ile ilgili olarak ortaya çıkmaktadır.

K NOKSANLIĞINDA BİTKİLERDE GÖRÜLEN BELİRTİLER-1  Potasyum noksanlığında önce bitkilerde büyüme geriler ve sonra sararma (kloroz) ve lekelenme (nekroz) oluşur.  Potasyum bitkide mobil olduğu için noksanlık belirtileri önce yaşlı yapraklarda görülür.  Noksanlık belirtileri çoğu bitkilerde yaprak kenarlarında ve uçlarında görülür.  Yaprak kenarları önce sararır daha sonra bu kısımlarda renk koyu kahverengine döner.  Bu renk dönüşümü ile beraber yaprakta küçülme ve kıvrılmalar olabilir.  Noksanlığın çok şiddetli olması durumunda bu kısımlar ölür ve kuruyarak dökülür.

K NOKSANLIĞI BELİRTİLERİ-2  Yaprak kenarlarının anlatılan şekilde renk değişikliği gösterip ölmesine karşın yaprağın geri kalan kısmı uzunca bir süre normal yeşil rengini ve görüntüsünü koruyabilir.  Kimi bitkilerde K noksanlığı belirtileri yaprak üzerinde düzgün olmayan bir şekilde dağılmış nekrotik lekeler şeklinde ortaya çıkabilir.  Su noksanlığına bağlı olarak bitkiler gevşek dokulu bir yapıya sahip olurlar.  Bitki dokularında ve hücre organellerinde anormal gelişmeler görülür.  Dokularda ligninleşme azalır.  K noksanlığı bitkide kalitenin bozulmasına neden olur.  Meyveler belirgin şekilde küçülür, meyve kabukları çok ince ve düzgün yüzeyli olur. Meyveler olgunlaşmadan önce dökülür

Şeker pancarında Potasyum noksanlığı

Patateste K noksanlığı

Buğdayda genç dönemde potasyum noksanlığı

Buğdayda potasyum noksanlığı

Yulafta potasyum noksanlığı

Yulaf yapraklarında potasyum noksanlığı

Mısırda potasyum noksanlığı

Çeltik bitkisi yapraklarında potasyum noksanlığı

Patates bitkisinde potasyum noksanlığı

Patates yumru kalitesine K noksanlığının etkisi. (Yumruların kesiminden 20 saat sonraki görünümü) Yumru K içeriği %2.61 Yumru K içeriği %1.87 Yumru K içeriği %1.98

Aşırı azot verilmiş hayvan pancarı yaprağında potasyum noksanlığı (Yaprak K içeriği %0.81)

Şalgam bitkisinde şiddetli potasyum noksanlığı

Kolza bitkisinde şiddetli potasyum noksanlığı

Kırmızı üçgül bitkisinde potasyum noksanlığı

BİTKİ GELİŞMESİ ÜZERİNE K’UN ETKİLERİ-1 1. Kök Gelişmesi ve Büyümesi Üzerine K’un Etkileri  Potasyum bitkilerde genel olarak kök gelişmesini hızlandırır, daha fazla dallanma ile yan kök oluşumunu teşvik eder.  Yeteri kadar K’un bulunması durumunda kök çapı genişler, kök uzunluğu ve kök büyüme oranı artar.  K noksanlığı görülen bitkilerde çoğunlukla azot yüksek, karbonhidratlar düşük düzeydedir. Bunun sonucu olarak kök gelişmesi ve büyümesi olumsuz şekilde etkilenir. 2. Soğuğa Dayanıklılığa Karşı Potasyumun Etkisi  Yeteri kadar K’a sahip olmayan bitkiler dondan daha fazla zarar görürler.  Bu durum bitki hücrelerinde çözünebilir karbonhidrat miktarının ve osmotik basıncın azalmasından kaynaklanmaktadır.

BİTKİ GELİŞMESİNE K’UN ETKİLERİ-2 3. Bitkilerde Yatma Üzerine Potasyumun Etkisi  Bitkilerde yatmayı önlemek için sapın kuvvetli gelişmesi, sklerenkima hücrelerinin miktarı ve hücre duvarlarının kalınlıkları ilgilidir.  Yeterli K, karbonhidrat sentezlenmesini artırmasına bağlı olarak bitkilerde yatmayı önleme üzerine önemli etki yapar. 4. Hasat Zamanı Üzerine Potasyumun Etkisi  K noksanlığında bitkiler yetersiz karbonhidrat birikimine bağlı olarak olgunluğa daha geç erişmektedirler. 5. Azotun Etkinliği Üzerine Potasyumun Etkisi  K, azotun olumlu yönde etki yapmasını sağlamaktadır. Yeteri düzeyde K’un bulunmaması durumunda ürün üzerine küçük miktarlardaki azotun etkisi bile olumsuz yönde olurken K’un bulunması durumunda yüksek düzeyde azotun etkisi olumlu yönde gelişmektedir.

BİTKİ GELİŞMESİNE K’UN ETKİLERİ-3 6. Hastalıklara Dayanıklılığa Karşı Potasyumun Etkisi  K bitkilerin hastalık ve zararlılara karşı direnç kazanmalarında da önemlidir.  K epidermal hücrelerin dış duvarlarının kalınlaşmasını sağlamak suretiyle hastalıklara karşı dayanıklılığı artırmaktadır.  K’un noksanlığında enzim aktivitesinin gerilemesi ve organik bileşiklerin yeterince sentezlenememesi başta fungal hastalıklar olmak üzere bitkilerin hastalık ve zararlılara karşı direncini azaltmaktadır.