TRM207U-FİTOPATOLOJİ
Ünite 5: Bitkilerde Hastalığa Neden Olan Çevresel Faktörler
Giriş
Tüm diğer canlılar gibi bitkiler için de yaşama elverişli çevresel koşulların değişmesi bitkilerin fizyolojik ve metabolik faaliyetlerinin bozulmasına, buna bağlı olarak gelişme bozukluklarına ve sonuç olarak da hastalanmalarına neden olur. Çevresel koşullardaki bu değişmeler ani ve yüksek oranda meydana gelirse, bitkilerde şiddetli fiziksel zararlar oluşur. Bitkilerin hastalanmasına yol açan çevresel faktörler, cansız hastalık etmenleri, parazit olmayan hastalık etmenleri veya “fizyojen” olarak adlandırılır. Cansız hastalık etmenlerini 4 ana başlık altında toplanabilir. Bunlar; elverişsiz atmosfer koşulları, elverişsiz toprak koşulları, hatalı tarımsal işlemler ve çevre kirliliğidir.
Elverişsiz Atmosfer Koşulları
Bir bölgede bir bitkinin yetişip yetişmeyeceği büyük ölçüde o bölgenin atmosfer şartları yani iklim koşullarına bağlıdır. Sıcaklık, nem, ışık koşulları, şiddetli yağışlar, rüzgâr, yıldırım ve dolu gibi atmosfer olayları tek tek veya birlikte bitkilerdeki hayati fonksiyonları etkilemekte ve bitkilerin yetişme bölgelerini sınırlandırmaktadır.
Sıcaklık
Bitkiler 1-40 °C arasında gelişebilirler, ancak en iyi geliştikleri sıcaklık derecesi genellikle 15-30 °C’dir. Her bitki türünün gelişmesi için kendine özgü sıcaklık isteği vardır. Bu sıcaklık değerinde değişim olması bitkinin yaşamsal faaliyetlerini olumsuz yönde etkilemektedir. Düşük sıcaklıklarda yaşam fonksiyonlarında yavaşlama ve durma gözlemlenir. Minimum derecelerin altında bitki üşür ve bunun sonucunda solgunluk, cılız gelişme, yapraklarda sararma veya kızarma şeklinde renk değişiklikleri gibi belirtiler gösterir. Çok yıllık bitkiler tek yıllıklara oranla sıcaklık değişimlerine daha dayanıklıdır. Muz, turunçgil ve domates gibi tropik veya subtropik bitkiler 0 °C civarında zarar görürken, lahana, buğday, yonca gibi bitkiler daha soğuk koşullara zarar görmeden dayanabilir.
Düşük atmosfer sıcaklığının bitki için en tehlikeli olan şekli don olaylarıdır. Bu don olayları;
• Sonbahar erken donları, • Kış donları • İlkbahar geç donları olarak üçe ayrılırlar.
Sonbahar erken donları daha çok hasadı yapılmamış ürünlerde ve iyi olgunlaşmamış sürgünlere zarar verir. Kış donlarına bitkiler daha dayanıklıdır çünkü bitkinin su alımı azalmış ve hücre plazması daha yoğunlaşmıştır. Bu şekilde hücreler belirli sınıra kadar dona dayanabilir. Bitkilerde en tehlikeli donlar ilkbaharın geç donlarıdır. Tehlikeli oluşunun nedeni bitkilerin uyandığı ve topraktan su alımının arttığı döneme rastlamasındandır.
Sıcaklık bitkiler için uygun sıcaklık derecelerinin üzerine çıktığında ise solunum hızlanmakta, fotosentez hızı solunum hızına yetişememekte ve bunun sonucunda da
denge bozulduğu için bir takım belirtiler ortaya çıkmaktadır. Yüksek sıcaklık derecelerinde bitkiler çok hızlı terleme yaparlar. Bu koşullarda köklerin topraktan aldığı su, terleme ile kaybedilen suyu karşılayamaz ve bitkide solgunluk görülür.
Nem-Su
Tüm yaşamsal olayların meydana gelmesi için tüm canlılar gibi bitkiler de suya ihtiyaç duymaktadır. Bitkilerin su gereksinimleri türlere göre farklılık göstermektedir. “Kserofit bitkiler” daha çok kurak koşullara adapte olmuş ve su ihtiyaçları fazla olmayan bitkilerdir. Suya adapte olmuş bitkiler ise “higrofit bitkiler” olarak adlandırılır. Su ihtiyacı açısından bu iki grubun arasında bulunan ve daha çok nemli bölgeleri seven bitkilere ise “mezofit bitkiler” denilmektedir.
Bitkilerin doğal su ihtiyaçları ne olursa olsun ortamdaki su noksanlığına belirli dereceye kadar dayanabilirler. Su kaybeden bitkiler yeterince su alamadıklarında zayıf gelişirler, sarı-yeşil renk alırlar, çiçek ve meyve oluşumu azalır ve patojenlere karşı daha hassas olurlar.
Kuraklık uzun süre devam ederse bitkiler solar, kurur ve ölürler. Kuraklığı üç kısımda inceleyebiliriz;
• Akut kuraklık: Yağışlarla toprakta biriken suyun kuvvetli güneş ışığı ve rüzgâr ile buharlaşması şeklinde oluşan su kaybıdır. • Kronik kuraklık: Taban suyu seviyesinin düşmesi ile oluşan kuraklıktır. Bu durum genellikle uzun süren yağış azlığı, içme suyu temini ve sulama amacıyla açılan kuyular vasıtası ile taban sularının fazla miktarda alınması nedeniyle meydana gelir. • Fizyolojik kuraklık: Toprakta su bulunmasına rağmen bitkilerin bu sudan faydalanamaması sonucu ortaya çıkan kuraklıktır. Bu durum genellikle toprak tuzluluğu ve yoğun gübreleme sonucu ortaya çıkar. Bazı durumlarda toprak ve hava sıcaklığının çok düşük olması da topraktan su alınımını engeller.
Kuraklık dışında ortamdaki nem fazlalığı da bitkilere zararlı etki yapar. Toprakta nem fazlalığı oksijen azlığı ile birlikte özellikle drenajı iyi olmayan arazilerde bitkilerde zayıf gelişme, sarı-açık yeşil yaprak oluşumu gibi belirtilere neden olur. Böyle bitkilerin kökleri yeterince oksijen alamadığı için kök hücrelerinin seçici geçirgenliği bozulur.
Işık
Bitkilerin yaşamsal faaliyetlerinde ışığın rolü de oldukça önemlidir. Bitkiler genellikle ışık azlığından etkilenirler. Işıklanma azlığında yeterince karbonhidrat oluşmaz ise özellikle kök ve yumrulu bitkilerde (havuç, turp, patates, pancar) kök ve yumru gelişimi iyi olmaz. Ağaçlarda çiçek oluşumu ve meyve bağlama zayıf olur. Işık azlığında klorofil oluşmaz ve yapraklar açık yeşil veya sarı renkli olur. Bitkilerde boğumlar arası uzar, bu şekilde bitki boyu
da uzar, ancak bu durumda bitki canlılığı azalır ve ince, cılız gelişme ve sonuçta yaprak ve çiçek dökümleri görülür. Işık azlığı nedeniyle meydana gelen bu belirtilere etiolasyon, bu belirtileri gösteren bitkilere ise etiole bitki adı verilir. Bu durum daha çok seralarda fide yastıklarında ve iç mekan bitkilerinde görülür. Ayrıca tarla koşullarında sık ekim ve ağaç altına ekim yapıldığında da ortaya çıkabilir.
Atmosfer Olayları
Yağış, rüzgâr, dolu ve yıldırım gibi atmosfer olayları bitkilere zarar verebilmektedir. Şiddetli sağanak yağmur hastalıkların başlamasına neden olan inokulum kaynaklarının bitkilere ulaşmasını sağlar. Yağmurlar sonrasında oluşan yaprak ıslaklığı ve yüksek nem hastalık etmenlerinin enfeksiyonu için uygun ortam koşullarını oluşturur. Ayrıca biriken yağmur suları bitkilerin kök sisteminin hava almasını engeller ve boğulmasına neden olur.
Şiddetli rüzgârlar bazen ağaçların dallarının kırılmasına yaprak ve meyvelerinin dökülmesine, devamlı olarak tek taraftan esen rüzgârlar ağaçların yatık olarak gelişmelerine sebep olur.
Bitkilere en çok zarar veren yağış biçimi dolu yağışıdır. Özellikle iri yapraklı ve yumuşak dokulu bitkilerde yaprakların yırtılmasına, kırılmasına ve dökülmesine neden olur.
Elverişsiz Toprak Koşulları
Toprak bitkilerin üzerinde geliştiği, besinini ve suyu sağladığı bir yaşam ortamıdır. Toprağın fiziksel ve kimyasal yapısının durumuna göre bitki olumlu ya da olumsuz etkilenir.
Toprağın fiziksel yapısını, su-hava kapasitesi, ısısı ve tekstürü oluşturur.
Toprağın su ve hava kapasitesi birbirine bağlıdır. Toprakta gereğinden fazla suyun bulunması, oksijen miktarını bitki için zararlı olacak derecede azaltır. Bu durumda bitkiler toprak kökenli hastalık etmenlerinden daha çok etkilenir. Havasız topraklarda tohumlar çimlenemez ve çürürler. Toprakta bitkinin gereksinim duyduğundan daha az oranda su olduğunda ise bitki cılız gelişir ve bodurlaşma görülür.
Toprak ısısı, atmosfer ısısına bağlı olarak yükselir veya düşer. Düşük toprak ısısından özellikle bitkiler çimlenme döneminin hemen sonrasında çok etkilenir. Soğuk ve donmuş topraklarda genç çimler çok zarar görür ve çıkış öncesi fide enfeksiyonlarını gerçekleştiren toprak patojenlerinin hedefi olur. Bu yüzden toprak ısısı bitki gelişimi için önemli bir faktördür.
Bitki kökleri uygun yapıya sahip topraklarda daha iyi gelişirler, sıkışmış ve sertleşmiş topraklar kök gelişimini önemli derecede kısıtlar. Bitki köklerinin derinlere gitmesini engelleyen sert kil tabakası ve taş tabakası da kök sisteminin gelişmesini engeller.
Bitkiler topraktan sadece su değil, aynı zamanda besin elementlerini alırlar. Toprağın besin elementlerince zenginliği ve asidik veya bazik karakteri de bitkilerin ihtiyaç duyduğu besin elementlerini alımını etkilemektedir. Bitkilerin değişik organlarında çok sayıda element bulunmasına karşın, bu elementlerden hepsi mutlak gerekli değildir. Bitkiler normal gelişmelerini tamamlayabilmek için azot, fosfor, potasyum, kükürt, demir, kalsiyum ve magnezyum gibi makro elementlere daha fazla ihtiyaç duyarlar. Bazı elementlere ise duydukları gereksinim daha azdır. Bu elementlere mikro elementler veya iz elementler adı verilir. Bunlar; mangan, bakır, çinko, molibden, bor, iyot, klor ve sodyumdur. Bu elementleri topraktan alamadıkları zaman bitkilerde bazı hastalık belirtileri meydana gelir.
Azot, bitki gelişmesinde yaşamsal öneme sahip bir bitki besin maddesidir. Bitki içerisinde proteinlerin oluşmasında rol almasının yanı sıra klorofilin yapı taşlarından biridir.
Potasyumun ise bitkide azot metabolizması ile ilişkili olduğu, aminoasitlerin proteine dönüşmesinde rol oynadığı saptanmıştır. Eksikliği durumundaki en önemli belirti genel solgunluk ve yaprak yanıklığıdır.
Fosfor bitkilerde nükleik asitlerin ve fosfolipitlerin yapı maddesidir. Bitkiler döllenme organlarının tam olarak gelişebilmesi için fosfora ihtiyaç duyar.
Kalsiyum bitkinin uç meristem dokularının gelişmesinde birinci derecede rol oynar, ayrıca çiçek oluşumunda da etkindir. Bitkilerin azot metabolizmasında kalsiyumun rolü olduğu belirlenmiştir. Kalsiyum eksikliği bitki köklerinin gelişiminin yavaşlamasına ve hızlı gelişen genç sürgün uçlarındaki yapraklarda kloroza sebep olmaktadır.
Magnezyum, klorofilin yapı taşlarından biridir ve aynı zamanda karbonhidratların taşınmasında rol alır. Karbonhidrat metabolizmasında görev yapan pek çok enzimde aktivatör olarak bulunur.
Kükürt amino asitlerin yapısında bulunur, dolayısıyla proteinlerin yapı taşlarından biridir. Ayrıca bitkide içeriğinde bulunduğu biotin, thiamin ve koenzim A gibi vitaminler aracılığı ile metabolizma olaylarında rol oynar.
Demir elementi her ne kadar klorofilin yapısında bulunmasa da, klorofilin oluşumunda önemli rolü olan bitki besin maddesidir. Eksikliğinde klorofil oluşmaz. Bitkilerde demir eksikliğinin farklı nedenleri olabilir. Bunlar;
• Toprakta yeteri kadar demir olmaması, • Kireçli topraklarda yeteri kadar demir bulunsa dahi serbest demirin kireç tarafından tutulması. • Toprakta aşırı su bulunması sonucu köklerin yeteri kadar hava alamaması ile bitki özsuyunun bazik karaktere dönüşmesi ve bunun sonucunda da topraktan demir alımının engellenmesidir.
Bor, bitkilerde protein sentezi ile ilişkili metabolizma faaliyetlerinde rol alır. Eksikliğinde bitkide kalsiyum taşınması engellendiğinden kalsiyum eksikliği ile ilişkili belirtiler oluşur.
Çinko, bitki gelişiminde rol oynayan oksin hormonunun sentezlenmesinde rol alır. Eksikliğinde en karakteristik belirti elma ve armutlarda yaprak rozetleşmesidir.
Mangan, klorofilin oluşumunda rol alır. Bitkilerde meydana gelen birçok enzimatik ve fizyolojik olayda katalizör olarak görev yapar.
Bakır, bitkilerde solunum olayında etkilidir. Klorofilin yapısında bulunmaz ancak klorofilin oluşmasında ve parçalanmasının önlenmesinde rol sahibidir. Eksikliğinde bitkilerin karbondioksit absorbsiyonunda azalma görülür.
Bitkilerde molibdenin işlevlerinden biri nitratın amonyuma indirgemesidir ayrıca toprakta azot fikse eden bakteriler molibdene ihtiyaç duyarlar. Eksikliğinde baklagillerde nodozite oluşmaz. Molibden bitkilerde askorbik asidin (vitamin C) sentezinde de rol oynar. Molibden yeteri kadar alınmadığında yaprak damarları arasında klorofil az oluşur.
Hatalı Tarımsal İşlemler
Pestisit Toksisitesi
Bitki koruma ürünlerinin yanlış zamanda ve yanlış dozlarda kullanılması, yanlış uygulama aletlerinin seçilmesi bitkilere zarar vermekte ayrıca toprakta kalıntıya ve çevre kirliliğine neden olmaktadır. Önerilen zaman ve dozlar dışında kullanıldığında bu ürünler bitkilere toksik etkide bulunmaktadır. Özellikle herbisit kalıntılarının kültür bitkilerdeki toksik etkileri oldukça yaygındır. Topraktaki herbisit kalıntıları tohum çimlenmesine veya bitki gelişimine olumsuz etkilerde bulunmaktadır. Pülverizatör haznelerinin herbisit uygulamasından sonra yeterince temizlenmemesi de kültür bitkilerinde toksisiteye neden olmaktadır. Düşük yoğunluktaki herbisit toksisitesi bitkilerde şekil bozuklukları ve anormal gelişmeler şeklinde belirtiler oluşturur. Pestisit toksisitelerinin en tipik belirtisi yaprak yanıklığıdır.
Ekim-Dikim
Tohumların derin dikimi çıkışın gecikmesine ve bu dönemde hassas olan bitkilerin patojenlere daha uzun süre maruz kalmalarına neden olur. Fidanların aşı yerinin toprak altında kalacak şekilde derin dikimi sonucu köklerde havasızlık nedeni ile boğulmalar görülür. Ekim işlemi bitki çeşidine, o bölgedeki bitki hastalık ve zararlılarının durumuna göre ve ekolojik koşullara göre en uygun zamanda yapılmalıdır.
Budama-Koltuk Alma
Meyve ağaçlarında ve bağlarda yapılan derin budamalar bitkilerde açık yaralar oluşturmaktadır. Bunun önüne geçmek için budanan kısımlar mutlaka aşı macunu ile kapatılmalıdır, aksi taktirde bazı patojenler bu yaralardan girerek bitkiye zarar verirler.
Üretim Materyali
Hastalık etmenleri bulaşık veya hastalıklara karşı hassas üretim materyallerinin kullanılması hastalık etmenlerinin yayılmasına, temiz alanların bulaşmasına ve ürün kayıplarına neden olur. Verimli, kaliteli, hastalıklardan ari ve hastalıklara dayanıklı standart çeşitlerin kullanılmasına özen gösterilmelidir.
Gübreleme
Tek yanlı ve gereğinden fazla gübreleme yapılması bitkilerde mineral madde dengesizliklerine, dokuların gevşek yapılı olmasına ve çevre koşullarına karşı dayanıklılıklarının azalmasına neden olur.
Sulama
Sulama düzensizlikleri, yetersiz veya fazla sulama bitkilerin gelişimini olumsuz etkiler. Fazla sulama köklerin boğulmasına neden olurken yetersiz sulama bitkilerin gelişememesine, yüzeysel yapılan sulamalar ise kök sisteminin toprak yüzeyine yakın gelişmesine neden olur.
Hasat-Depolama
Hasat zamanında ve doğru yöntemlerle yapılmalıdır. Hasadın gecikmesi bitkiyi yorar ve böyle bitkiler hastalık ve zararlılardan daha çok etkilenirler. Hasat sırasında ürünün yaralanması, patojenlerin neden olduğu depo çürüklüklerinin zararını artırmaktadır. Meyveler zamanında hasat edilmelidir. Ayrıca meyvelerin yaralanmamasına özen gösterilmelidir. Bu yüzden, uygun ambalaj ve taşıma gereçleri kullanılmasına özen gösterilmelidir.
Çevre Kirliliği
Endüstriyel üretim alanlarında çevreye salınan atıklar bitkilerde toksik etkiler oluşturmaktadır. Gaz kirleticiler, asit yağmurları ve partikül halindeki katı maddeler bitkileri olumsuz etkileyen çevresel kirlilik faktörleridir.
Gaz Kirleticiler
Fosil yakıtlar kullanılan tüm fabrika ve santrallerden çıkan baca gazlarında önemli gaz kirleticiler bulunur. Bu gaz kirleticilerden en önemlisi kükürt dioksit (SO2)’tir. Birçok bitki SO2’e duyarlıdır ve 0.3-0.5 ppm konsantrasyonu bitkilere toksik etki yapar. Kükürt dioksit stomalardan bitki dokularına ulaşır ve klorofilin parçalanmasına buna bağlı olarak da yaprak damarları arasında kloroza, yüksek konsantrasyonlarda ise beyazlaşmalara ve doku siyahlaşmasına neden olur.
Zararlı gazlardan bir diğeri ozon (O3) gazıdır. Ozon gazı özellikle otomobil egzozlarından doğaya salınan azot dioksitin güneş ışığı etkisi ile oksijenle reaksiyona girmesi sonucu oluşur. Bu gaz kirleticinin 0.1-0.35 ppm’ lik konsantrasyonları bitkilerde kloroz ve beneklenmelere, turunçgil ve bağlarda erken yaprak dökümü ile cüceleşmeye neden olur.
Bir diğer toksin olan flor gazları ise alüminyum, bakır, gübre fabrikaları ve petrol rafinerileri tarafından çevreye
salınan baca gazlarındandır. Bitkilerin yapraklarında uçtan veya kenarlardan itibaren önce renk açılması sonra kahverengileşme ve kurumalara neden olur. Bu gaz bitkilerde birçok enzim aktivitesini etkiler.
Peroksiasil nitratlar (PAN) araç egzoz gazlarından biridir ve yerleşim yerlerine yakın tarım arazilerinde zarar oluşturur. 0.02-0.1 ppm’ lik konsantrasyonları yaprakların alt yüzeyinin parlak görünüm almasına daha sonra da bronzlaşmasına neden olur.
Azot oksitleri (NO, NO2) daha çok bakteriyel faaliyetler sonucu daha düşük oranda da organik veya fosil yakıtların yanması sonucu üretilir. Bitkilerde SO2 zararına benzer belirtiler oluşturur. Bunun yanı sıra bitki gelişimini ve yaprak büyüklüğünü önemli derecede azaltır.
Kapalı alanlarda oluşan amonyak, etilen, klor ve hidrojen klorür gazları da bitkisel ürünlere zarar verirler. Amonyak daha çok soğuk hava depolarında soğutucu gaz olarak kullanılır. Oluşan gaz kaçakları depolanan meyvelerde lentiseller etrafında renk değişikliği şeklinde zarar oluşturur. Etilen gazı ise depolarda meyveler tarafından oluşturulur. Yine depolanan meyveler üzerinde çökük kahverengi nekrotik beneklenmelere neden olur. Klor ve hidrojen klorür doğaya salındığı rafineri veya cam fabrikalarının etrafında yoğunlaşır, yaprak damar aralarında sararmalara, yanıklıklara ve yaprak dökümlerine neden olur.
Asit Yağmurları
Endüstriyel üretim sürecindeki yanma olayları sonucunda havaya yoğun olarak salınan kükürt ve azot oksitler atmosferdeki nem ile birleşerek sülfürik ve nitrik asitleri oluşturur. Bu asit özellikteki zerrecikler yağmur veya kar olarak yeryüzüne indiğinde su ve toprakta asitleşmeye neden olarak etraflarındaki mevcut canlı türlerini tehdit ederler. Asit yağmurları yapraklar üzerinde beneklere, küçük çukurlara ve yaprakların kıvrılmasına neden olur. Bazen bitkilerde belirti oluşmaksızın gelişme geriliğine ve kuru ağırlıkta azalmalara da neden olabilmektedir.
Partikül Halindeki Katı Maddeler
İnce partiküller halindeki katı maddeler de bitkilere zarar verebilmektedir. Bu maddelerin kaynağı çimento fabrikaları, asfaltlanmamış yollar ve yoğun yerleşim merkezleridir. Çimento ve yol tozları, ayrıca demir, kurşun tozları bitkilerin stomalarını tıkayarak gaz alış verişini (solunum, asimilasyon) engellerler. Bunların yaprak üzerinde oluşturdukları kalın tabaka ışığın kloroplastlara ulaşmasını önemli ölçüde engelleyerek fotosentezi engeller. Bitkinin duyarlı organlarında yanmalara neden olurlar.