BİTKİLERDE SU EMİLİMİ VE TAŞINMASI
Bitkilerde su ve mineral maddelerin emilmesi ve taşınması. Kök basıncı, kılcallık ve terleme - kohezyon kuvvetinin incelenmesi. Bitkilerin ihtiyaç duyduğu mineraller ve minimum yasası.
Bitkilerde Köklerin Suyu Emmesi
Bitkiler suyu köklerindeki emici tüylerle alırlar. Ancak bu basit bir biçimde gerçekleşmez. Suyun emilmesinde birçok faktör rol alır.
Topraktan emici tüylerle alınan su epidermis dokusuna gelir. Epidermisten parankima hücrelerine geçen su ve mineral maddeler, parankima hücrelerinden odun borularına geçer.
Su, kök epidermisinden ksilem borularına kadar üç yolla akar.
**Apoplast Yol: Apoplast yol adı verilen bu yolda emici tüylerden alınan su herhangi bir zardan geçmez. Hücre çeperleri boyunca hücrelerarası boşlukta ilerler ve endodermis hücreleri arasında bulunan kaspari şeridine gelir. Suyun hareketine en az direnç gösteren yoldur. Apoplast yoldan su hareketi hızlıdır.
** Simplastik Yol: Simplastik yolda su, hücre zarları aracılığı ile bir hücreden diğerine akarak hareket eder, hücre boşluklarına girmez. Bu yolda suyun hareket hızı apoplastik yola göre yavaştır.
**Transmembran Yol: Bu yolda su bir hücrenin bir tarafından girip diğer tarafından çıkar ve daha sonra başka bir hücreye girer.
Suyun topraktan emilmesi ve ksilemde taşınmasında üç ana faktör rol oynar.
1. Kök Basıncı
Bitkinin köklerindeki osmotik basınç toprağın osmotik basıncından büyüktür. Bu durum bitki köklerinde bir su emme kuvveti oluşturur. Topraktan alınan su kökte hidrostatik basınç oluşturur. Hidrostatik basınç suyu ksilemden yukarı doğru iter ve su ksilemde yükselmeye başlar. Kök basıncı, suyu yukarı doğru iten bir basınçtır. Kök basıncı ile su 30 m yüksekliğe kadar çıkabilir.
Topraktan su, difüzyon ve osmoz kurallarına göre alınır, mineral maddelerin alınması ise aktif taşıma ile gerçekleşir. Aktif taşımada enerji harcanır.
2. Kılcallık Olayı
Çapları dar olan borularda suyun kendiliğinden bir miktar yükselmesi esasına dayanır. Bu olay adhezyon kuvvetinin etkisiyle gerçekleşir.
Odun boruları kılcal borular olduğundan su bu borulardan kendiliğinden bir miktar yükselmektedir.
Ancak suyun taşınmasında kılcallık olayı kök basıncı ve terleme kuvvetine sadece yardımcı bir faktör olabilmektedir. Suyun taşınmasında ana etken değildir.
3. Terleme – Kohezyon Kuvveti
Terleme – kohezyon kuvvetine göre köklerden alınan su, yapraklara kadar bir sütun halinde yükselir.
Yaprak hücreleri terleme ile su kaybedince osmotik basınçları yükselir. Bu durum yapraklara doğru bir emme kuvveti oluşturur. Bu kuvvet etkisiyle köklerden su emilimi yapılması sağlanır ve topraktan alınan su yapraklara kadar çekilir.
Suyun ksilemde yukarı yönlü kesintisiz taşınmasını su moleküllerinin birbirlerine tutunmasını sağlayan kohezyon kuvveti sağlar.
Yapraklarda terleme sonucu su kaybeden hücrelerin osmotik basıncı yükseldiğinden kendilerine en yakın hücrelerden su emerler. Suyunu kaybeden komşu hücreler kendilerine komşu olan diğer hücrelerden su çeker. Böylece yapraklardan başlayıp köke kadar uzanan bir emme kuvveti oluşur.
Terleme ve kohezyon kuvveti ile su 100 m kadar yükseğe çıkarılabilir.
Terleme ile bitki ihtiyaç duyduğu su ve mineralleri alır. Bunun birlikte terlemenin başka bir önemi daha vardır. Terleme bitkiyi serin ve canlı tutar.
Bitkiler terleme yaparak hücrelerindeki kullanılmış ve ısınmış suyu dışarı atarlar, oluşan osmotik basınç sayesinde kökten yeni ve soğuk su alırlar. Kökten soğuk suyun alınması bitkiyi serinletir. Ayrıca Bitkinin terleme yapması ortamda sıcaklığın düşmesini sağlar.
Mineral Maddelerin Alınması
Bitkilerin ihtiyaç duyduğu mineral maddeler şunlardır.
Azot (N)
Fosfor (P)
Kalsiyum (Ca)
Magneyum (Mg)
Kükürt (S)
Potasyum (K)
Demir (Fe)
Çinko (Zn)
Klor (Cl)
Bakır (Cu)
Nikel (Ni)
Mangan (Mn)
Molibden (Mo)
Bor (B)
Yukarıdaki elementlerden bitkiler en fazla Azot, fosfor, kalsiyum, magnezyum, potasyum ve kükürt elementlerine ihtiyaç duyar. Bu elementlere makro elementler denir.
Bitkinin çok fazla ihtiyaç duymadığı elementlere ise mikro elementler denir. Mikro elementler; Demir, çinko, klor, bakır, nikel, mangan, molibden, bor elementleridir.
Bitkiler azot elementini havadan doğrudan alamazlar. Bu elementin bitki tarafından alınabilmesi için azot elementinin nitrat şeklinde olması gerekir.
Bitkiler azotu üç yoldan alırlar.
1. Şimşek çakması ve yıldırım gibi olaylar ile havadaki azot gazı, azotlu bileşiklere dönüşür ve toprağa bağlanır. Bitkiler bu azotu NO3 şeklinde topraktan su ile alır.
2. Bazı bitkilerin köklerinde azot bağlayıcı (fiksasyon) bakteriler bulunur. Bu bakteriler havadaki serbest azotu NO3 'e çevirerek toprağa bağlar. Bitki topraktaki azotu su ile alır.
Nodül: Bazı bitkiler (fasulye, baklagiller, yerfıstığı vb.) fiksasyon bakterileri ile mutualist bir yaşam kurmuştur. Azot fiksasyonu (azot bağlaması) yapan bakteriler havadaki N2 gazını NO3 'e çevirerek bitkinin ihtiyaç duyduğu azotu almasını sağlar, buna akrşılık ihtiyaç duyduğu organik besini bitkiden sağlarlar. Bu bakterilerin bitkinin köklerinde oluşturduğu yumru şeklindeki yapılara nodül adı verilir.
3. Azot bakımından fakir olan toprağa üreticiler tarafından doğal veya yapay olarak nitrat içeren ve gübre denilen madde bırakılır. Bitkiler su ile bu maddeleri alır.
Minimum Yasası:
Bitkiler yukarıda saydığımız her elementi ihtiyaçları oranında almak zorundadırlar. Bu elementlerin tamamı toprakta yeterince yani bitkinin ihtiyacı olduğu kadar bulunduğu sürece bu elementler bakımından bitkiyi sınırlayıcı bir faktör yoktur. Bu elementlerden bir tanesinin miktarı bitkinin ihtiyaç duyduğu miktarın altına düşerse bitkinin gelişmesi sınırlanır. Bu ilkeye göre bitkinin gelişmesini bulunduğu ortamda en az olan madde belirlemektedir. Bu olaya minimum yasası denir.
Tarımla uğraşanlar toprakta eksik olan mineralleri tespit ederek bu maddeleri dışarıdan bitki toprağına verirler ve bitkinin sağlıklı biçimde gelişmesini sağlarlar.
Bitkilerde Gövde Yapısı
Bitkilerde Yaprakların Yapısı
SANATSAL BİLGİ
02/02/2018