4. BUĞDAYIN MORFOLOJİ VE FİZYOLOJİSİ
4.1. Tane
Genel olarak fıçı görünümünde olan buğday tanesinin karın kısmında, karın çizgisi adı verilen bir çukurluk bulunur. Tanenin bir ucunda embriyo , diğer ucunda de tüyler yer alır. Karın çizgisinin derinliği ve tüylülüğün az ya da çok olması, tür ve çeşit ayrımında dikkate alınan özelliklerdendir. Olgun bir tane ortasından enine kesildiğinde karın çizgisinin alt kısmında koyu bir tabaka yer alır ki, bu kısım fizyolojik olumun belirtisi olarak ele alınır (Sekil 1). Olgun bir buğday tanesi kabuk (% 14.5), endosperm (% 83) ve embriyo (% 2.5) olmak üzere başlıca üç kısımda incelenir. Taneyi tamamen kaplayan ve tanenin yaklaşık % 14 sini oluşturan kabuk tabakasının en dışında meyve kabuğu (pericarp) ve hemen onun alt kısmında tohum kabuğu (testa) yer alır. Bu iki kısım birbirine yapışık olduğu için tahıl taneleri karyopsis (caryopsis) olarak da ifade edilirler. Meyve ve tohum kabuğunun altında aleuron tabakası bulunur. Vitamin ve minerallerce zengin olan bu tabaka genel olarak kabuk tabakası ile birlikte kepeğe ayrılır.
Aleuron tabakasının altında bulunana endosperm tanede protein ve nişastanın depolandığı, un elde edilen ve çimlenme sırasında embriyoya besin sağlayan kısın olup, yaklaşık tanenin % 83ini oluşturur. Tanenin canlı kısmı olan embriyoda kalkancık, çimkını ve kökçük bulunur.
Buğday tanesinin bileşimi yaklaşık olarak % 12 su, % 12 protein, % 1.9 yağ, % 2.3 selüloz, % 1.7 kül ve % 70 azotsuz extrakt maddelerden oluşur. Ayrıca buğday tanesi Thiamine (0.52 mg/100 g), Riboflavin (0.12 mg/100 g), Niacin (4.3 mg/100g) ve diğer aminoasitleri bulundurması yanında 330 kalori/100 g içerir. Buğday tanesi içerdiği depo proteini ve fraksiyonları itibarıyla, ekmek yapımı için, diğer depo proteinlerine sahip tahıllardan ayrılır. Buğday proteininin % 80ini gliadin ve glutenin oluşturur. Buğday gluteninin iyi kabarma özelliğinin yanında ekmeğinin hazmı kolay ve daha hafiftir. Bu özellikleri nedeniyle ekmek yapımı için en uygun tahıldır.
4.2. Kök
Buğdayda kök yapısı saçak kök şeklindedir. Oluşum yeri ve özellikleri itibarıyla primer kökler (embryonal kökler; çim kökleri; seminal kökler) ve sekonder kökler (adventif kökler;nodal kökler) olmak üzere iki tip kök vardır (Resim.2). Primer kökler çimlenmenin başlamasıyla emryodan çıkan köklerdir ve sayıları ilk yaprak fotosenteze başlayıncaya kadar 3 adet olup, daha sonra artar. Bu kökler ince ve lif şeklindeki görünüşleriyle diğer köklerden ayrılırlar. Genellikle ana sap 3 yaprağa sahip olduğu zaman bu köklerde ilk dallanma başlarken, ana sap 5-6 yapraklı olduğu zaman ikinci derece dallanmalar başlamaktadır (Akkaya 1994). Bu köklerin çıkış ve uzamasında toprak sıcaklığı, toprak havası, toprak nemi ve besin maddelerinin önemli etkileri vardır
Bitkide büyümenin ilerlemesi ve besin maddesi ihtiyacının artmasıyla birlikte ana sap ve kardeşlerin en alt boğumlarından sekonder kökler çıkmaya başlar. Ana sap 4 yapraklı olunca ve 1.kardeş yaprak koltuğundan görünmeye başlayınca bu köklerin çıkışı da başlamıştır. Her bir kardeş 3 yapraklı olduğu dönemde kendine ait kökleri oluşturmaya başlar. Bitkide meydana gelen kardeş sayısı, yaprak sayısı ve adventif kök sayısı arasında sıkı bir ilişki vardır. Yaprak sayısı artıkça kök sayısı da artar (Anderson ve Garlinge, 2000). Bu köklerin dallanması da primer köklerde olduğu gibidir. Bitkide kardeşlenmenin meydana geldiği ve sekonder köklerin çıktığı bu bölgeye kök tacı (Crown) adı verilir. Kök tacı derinliği ekim derinliği, toprak sıcaklığı çeşit ve çevre şartlarına bağlı olarak toprak yüzeyinin birkaç cm altında olabilir. Örneğin toprak sıcaklığı 18 oC olduğunda kök tacı 1.2 cm derinlikte, 11 oC olduğunda 3.0 cm derinlikte oluşmuştur. Tohum derin ekildiği taktirde, tohumun bulunduğu yer ile kök tacı arasında kök-sap meydana gelir. Tohum yüzlek ekilirse kök-sap görülmez. Bazı durumlarda özellikle ılıman bölgelerde ve yıllarda, çimkını koltuğundan da cılız bir kardeş (koleoptiler kardeş) çıkabilir.
Buğdayda bazı kökler toprak yüzeyinin hemen altında yatay olarak 30-35 cm yanlara doğru yayılırken, bazıları da 30 cm yan-aşağı doğru büyürken, daha az dallanmış birkaç kök şartlara göre 150 cm ve daha fazla derinliğe inebilir . Köklerin büyük çoğunluğu yaklaşık olarak ilk 60 cm derinlikte yoğunlaşırken Kışlık ekimlerde ve kıraç şartlarda kök derinliği artarken, yazlık ekimlerde ve suluda azalır.
4.3. Büyüme ve Gelişme Dönemleri
Buğdayın büyüme ve gelişme dönemlerinin bilinmesi ve tanımlanması gerek araştırıcılar ve gerekse yetiştiriciler açısından önemlidir. Bu dönemler şu nedenlerle önemlidir;
1-Yabancı ot ve mantar ilaçlarının etkili ve emniyetli bir şekilde uygulanması açısından önemlidir. Çünkü bazı ilaçlar çok erken veya çok geç dönemlerde uygulandıklarında bitkilere zarar verebilirler.
2-Bitki hastalıkları ve besin maddesi noksanlıklarının tanımlanması ve giderilmesi ile ilgili olarak ilaçlama ve gübreleme dönemleri ile ilgili tavsiyelerde bulunmak için.
3-Yapılacak analizler için bitki örneklerinin toplanma dönemlerinin tanımlanması.
4-Melezleme çalışmalarında uygun dönemlerin belirlenmesi açısından da gelişme dönemlerinin bilinmesi önemlidir.
Buğdayın büyüme ve gelişme dönemlerinin tanımlanmasında Zadoks, Feekes ve Huan olmak üzere üç farklı skala kullanılmaktadır. Zadoks buğdayın büyüme ve gelişme dönemlerini 10 ana dönemde toplamıştır
4.3.1.Çimlenme ve Fide Dönemi
Sağlam bir buğday tohumunun çimlenmesi için gerekli olan üç faktör su, sıcaklık ve oksijendir.
Bu üç faktörün ortamda optimum seviyelerde bulunması durumunda en iyi çimlenme ve çıkış gerçekleşir. Diğer şartlar da uygunsa tohum bünyesine kendi ağırlığının minimum % 35- 45i kadar su aldığı zaman çimlenme faaliyeti başlar. Tohumun belli bir süre çepeçevre su ile kaplı olması havasızlıktan çürümesine neden olur. Bu nedenle çimlenme için tohumun bulunduğu ortamda yeterli O2nin de bulunması gerekir. Buğday tohumu 4 37 oC arası sıcaklıklarda çimlenebilir, ancak normal çimlenme sıcaklığı 12 25 oC arasıdır. Optimum çimlenme sıcaklığı ise 20 oCdir. Bir başka kaynakta da buğdayın minimum, optimum ve maksimum çimlenme sıcaklıkları sırasıyla 3.5-5.5 oC, 20-25 oC ve 35 oC olarak verilmiştir. Ekim döneminde toprak sıcaklığının düşük olması çimlenme ve çıkışı geciktirir. Örneğin yeterince nem bulunan toprakta, 5 cm toprak sıcaklığı 25 oC olduğunda kışlık buğdayda 4 günde çıkışlar başlarken, 5 oC toprak sıcaklığında 30 günde başlamıştır . Ekin dönemindeki düşük sıcaklık yanında yüksek sıcaklık da bitki çıkışlarını olumsuz yönde etkiler. Toprak özelliklerine bağlı olarak, toprağın üst tabakasının sıcaklığı, normal hava sıcaklığından 10-15 oC daha fazla olabilir. Nitekim 5 cm toprak derinliğindeki ortalama maksimim sıcaklık 20.2 oC den 42.2 oCye çıktığında metrekaredeki bitki sayısı %71.5 azalmıştır.
Tohumun su alarak çimlenme faaliyetinin başlaması ile çim kınının (Coleoptile) ucundan ilk yaprağın toprak yüzeyine çıkışı arasındaki dönem çimlenme ve çıkış, ilk yaprağın çıkışı ile üçüncü yaprağın ikinci yaprak ile yaklaşık aynı büyüklüğe geldiği dönem de fide dönemi olarak tanımlanır.
Yüksek verim için bu dönemde optimum çimlenme ve çıkışın sağlanması gerekir. Çünkü bu dönemde hastalık ve zararlıların yanında derin ekim, gübre toksisitesi, su yetersizliği ve tohum ile toprağın iyi temas edememesi gibi olumsuzluklar çimlenme ve çıkışı negatif yönde etkiler.
4.3.2. Kardeşlenme
Bir tohumdan birden fazla sapın meydana gelmesine kardeşlenme denir ve bitkide üçüncü yaprağın büyümesi tamamlandıktan sonra kardeşlenme başlar. Ana sap üç yapraklı iken 1. kardeş oluşur, dördüncü yaprak oluştuğunda 2. kardeş görünür ve böylece kardeşlenme devam eder (Resim 9). Şartlara göre kardeş sayısı maksimum bir sayıya ulaşıncaya ve sapa kalkma başlayıncaya kadar kardeşlerin oluşumu devam eder. Ortam şartlarına bağlı olarak kardeş sayısı çiçeklenme dönemine kadar bitki tarafından azaltılabilirken, bu dönemden sonra bir değişiklik olmaz. Çevre ve besin maddelerine bağlı stres şartları kardeşlenmeyi geciktirirken oluşan kardeşlerin büyümesini de olumsuz yönde etkiler. Bitkide meydana gelen kardeşlerin bir kısmı başak ve tane oluştururken bir kısmı da başak ve tane oluşturmadan ölürler. Tane oluşturamayacak durumda olan bu kardeşlerin verime negatif etkisinin olduğu düşünülür ancak, tane meydana getirecek olan kardeşlerin zarar görmesi ya da yok olması durumunda, bu kardeşlerin verimi telafi etme özellikleri vardır. Kardeşlenmenin süresi genetik faktörler ve çevre şartları tarafından belirlenir. Genel olarak bu dönem sonuna kadar oluşan kardeşler, bitki olgunlaşıncaya kadar canlılıklarını sürdürürler ve tane verimine katkıda bulunurlar. Kuraklığa bağlı su stresi ve azot noksanlığı, kardeş ölümlerinin artmasına neden olur. Kardeşlenmenin derecesi genotipe (çeşide), toprak ve iklim faktörlerine, ekim zamanı ve sıklığına bağlı olarak değişir. Örneğin kışlık ve seyrek ekimde kardeşlenme fazla, yazlık ve sık ekimde azdır.
4.3.3. Sapa Kalkma
Gelişme tabiatı ve genotiplere göre değişmekle birlikte buğdayda sapa kalkmanın başlaması fotoperyod (gün uzunluğu) ve vernalizasyo (soğuklanma) etkisi altındadır. Diğer şartlar yanında sıcaklığında yeterli olması durumunda, henüz toprak altında ( kök tacı bölgesinde) bulunan ve uzunluğu yaklaşık 1-2 mm olan başakta, terminal (en uçtaki) başakcığın biçimlenmesinden kısa bir süre önce hızlı bir şekilde sap uzaması başlar ve şişkinleşmiş olan ilk boğum toprak yüzeyine çıkar. İlk boğum yaklaşık 1 cm toprak yüzeyineyken bu ilk boğumun ucunda yer başak üzerindeki potansiyel başakcık ve çiçeklerin gelişimi tamamlanır. Bu dönemden sonra bazı herbisitlerin (2,4-D, MCPA, Banvel) uygulanması sakıncalıdır. Bu herbisitlerin uygulanması durumunda başaklarda bükülmelerin ve kısırlığın (sterilite) meydana gelebileceği rapor edilirken, bazı herbisitlerin (Sulfonylurea) ise bu dönemde de emniyetli bir şekilde uygulanabileceği belirtilmiştir. Ayrıca azot noksanlığı olan topraklarda, bu dönemde azot uygulaması da faydalıdır. Geç ve zayıf gelişmiş olan kardeşlerin kaybı bu dönemde başlar. Sap uzaması ve gebecik dönemindeki kuraklık ve sıcaklık stresi kardeş ölümlerinin oranını artırır. Sapa kalkma dönemi en son yaprağın (bayrak yaprak) görülmesiyle sona erer.
Bitki boyu, toprak seviyesi ile başağın en üst başakcık ucu (kılçıklar hariç) arasındaki mesafeyi ifade eder. Genetik yapı ve çevre şartlarının etkisi altında olan bitki boyu buğdayda 30 cm ile 150 cm arasında olabilir. Bitki boyu 60 cmnin altında olan çeşitler cüce, 61-90 cm arası kısa, 91-100 cm arası orta ve 101 cmden fazla olan çeşitler ise uzun boylu olarak tanımlanmaktadır. Makinalı hasadının zor olması nedeniyle cüce boylu ve çok kısa boylu olan çeşitler tercih edilmezken, boy arttıkça bitkinin yatma eğilimi arttığından, sulama ve gübrelemenin yoğun yapıldığı buğday yetiştiriciliğinde uzun boylu çeşitlerden de kaçınmak gerekir.
Bitki boyu ve kardeşlenme gibi çeşit özellikleri yanında yetiştirme tekniklerinden önemli ölçüde etkilenen Hasat İndeksi (Tane/Tane+sap) yüksek çeşitlerin buğday yetiştiriciliğinde tercih edilmesi, birim alandan yüksek tane ürünü alınabilmesi açısından önemlidir. Özellikle bitkinin tane dolum döneminde karşılaşacağı stres şartları ve Septoria hastalığı hasat indeksini düşürürken, bu dönemin serin geçmesi hasat indeksini artırır.
4.3.5. Olum Dönemleri
İklim şartlarına göre değişmekle birlikte çiçeklenmeden 10 gün sonra tane oluşmuş ve hızla kuru ağırlığı artmaya başlamıştır. Yaklaşık 15 gün sonra tane, 25 gün sonra da embriyo normal büyüklüklerine ulaşmışlardır. Ağırlık arştı 24. güne kadar artmaya devam ederken, bundan sonra azalmaya başlar ve bu dönemde taneye ilk biriken maddeler proteinler olup, bu proteinlerin yaklaşık yarısı tane oluşmadan önce yaprak, sap ve kavuzlarda biriktirilmiş proteinlerdir. Ağırlıklı olarak proteinlerin taneye taşındığı bu dönede tane henüz süt kıvamında olduğundan süt olum dönemi olarak tanımlanır. Süt olum dönemindeki buğday tarlasında alt yapraklar kurumuş, orta yapraklarda sararmaya başlamıştır. Şartlara göre döllenmeden sonra 20-25 gün kadar süren bu dönem sonunda tanedeki su oranı % 60a kadar düşer. Süt olum dönemi sonunda protein taşınması tamamlanmış ancak nişasta taşınması hızla devam etmektedir ve tane hamur kıvamını almaya başlamıştır. Hamur olum ya da sarı olum dönemi olarak adlandırılan ikinci devrede bayrak yaprak kını henüz yeşil olmakla birlikte, bayrak yaprak ayası sararmış ve buğday tarlası da tamamı ile sararmış bir görünümdedir. Bu dönemde tane tırnak arasında kolaylıkla ezilir ve hamur halindedir. Tane su kaybetmeye devam eder ve su oranı % 40a kadar düşer. Sarı olum dönemi yağış, toprağın nem durumu ve sıcaklığa bağlı olarak 1025 gün sürebilir. Bundan sonra gelen fizyolojik olum döneminde, tanede besin maddeleri birikimi tamamlanmış, embriyo gelişmiş ve çimlenme özelliğini kazanmıştır. Fizyolojik olum dönemi öncesi henüz yeşil renkte olan üst boğum arası ve başak, fizyolojik olum döneminde sararır (Resim 14a). Bu dönemde tanedeki su oranı % 20-30lara kadar düşmüş, karın çizgisinin altında koyu renkli kısım oluşmuş ve taneyi ikiye bölmek zorlaşmıştır. Fizyolojik olum dönemi kurak bölgelerde 2-3 günde tamamlanırken, nemli bölgelerde 5-10 gün devam edebilir. Tane ilk bir aylık dönemde yeşil rengini muhafaza ederken, daha sonra su kaybeden tanede kabuk (pericarp) kurur, incelir ve olgun tohum rengini alır. Tam olumda tanedeki nem oranı % 13-14e kadar düşmüştür.
Tanede Dönme ve Etkili Faktörler
Tanede dönme denince normalde camsı görünmesi gereken tanenin unsu, unsu görünmesi gereken tanenin camsı görünmesidir. Bu değişiklik özellikle makarnalık buğdaylar için önemli bir kalite değerlendirme kriteri olmakla birlikte ekmeklik buğdaylarda da görülebilir.
Tozlaşma ve döllenmeden sonra oluşan taneye ilk olarak, bitkinin farklı kısımlarında biriktirilmiş olan proteinler taşınmaya başlar. Süt olum dönemi olarak tanımlanan bu dönemde taneye taşınan proteinler endosperm hücreleri içerisinde petek görünümünde protein ağlarını oluştururlar. Bu arada oluşan bu protein ağlarının içi özellikle hamur olum döneminde olmak üzere nişasta tanecikleriyle dolmaya başlar. Olum döneminde tane sürekli su kaybederken protein ağları da büzülerek içerisindeki nişasta taneciklerini sıkıştırırlar. Şayet protein ağları sık, kalın, sağlam yapılı ve ayrıca taneye taşınana nişasta da az olursa, sıkıştırma işlemi kuvvetli olacağından, tane sert yapılı ve camsı görünür. Protein ağları zayıf oluşur ve taneye de fazla nişasta taşınırsa, büzüşen protein ağları fazla nişastanın basıncına dayanamaz ve parçalanırlar. Bu durumda da tane sıkı yapılı sert ve camsı görünümünü kaybederek unsu bir görünüm alır . Bu değişiklik tüm tanede görülebileceği gibi, tanenin yarısında ya da bir toplu iğne başı kadar küçüklükte de olabilir.
Dönme, genetik özellik ve iklimin yanı sıra sulama, gübreleme ve ekim zamanı gibi yetiştirme tekniklerinden önemli oranda etkilenen bir kalite faktörüdür. Verim ile kalite arasında negatif bir ilişkinin olması, yetiştiricilikte hem verimin hem de kalitenin birlikte yükseltilmesini güçleştirmektedir. Bu durumda verim ve kaliteyi optimum noktada buluşturacak bir yetiştiricilik hedeflenmelidir. Aksi takdirde yüksek verim için kaliteden, yüksek kalite için de verimden feragat edilmesi gerekecektir.
Aynı şartlarda yetiştirilen bazı çeşitlerde dönme çok, bazılarında az olabilir. Bu nedenle öncelikle bölge ve yetiştirme şartlarına uygun çeşit seçimine dikkat edilmelidir. Yazlık ve geç ekimlerde kökler kışlık ekimlere göre daha yüzlek ve olum dönemleri de kısa sürdüğünden proteini yüksek ve dönmesiz ürün alınırken, verim düşer. Dönme, özellikle tanede düşük proteinin bir sonucu olup, tanede protein oranı da topraktaki elverişli azota bağlıdır. Bu durumda buğday yetiştiriciliğinde diğer bitki besin elementleri yanında uygun zamanda ve yeterli azotlu gübreleme dönmeyi azaltacaktır. Nitekim yapılan bir araştırmada makarnalık buğdayda camsı tane, ham protein ve kuru öz oranları ile uygulanan azot miktarı arasında sıkı bir ilişki bulunmuştur (Sade ve Akçin, 1993). Döllenmeden sonraki dönemlerin yağışlı, serin ve nemli geçtiği bölgelerde ve yıllarda dönme riski artarken, bu dönemin sıcak yağışsız ve kurak gitmesi durumunda tanede protein artar ve dönme azalır. Geç dönemlerde yapılacak aşırı sulamalar da benzer etkilere neden olabilir.
5.4.1. Gübreleme
Buğdayda yüksek verim ve kalite açısından dikkat edilmesi gereken en önemli noktalardan birisi gübrelemedir. Bitkiler büyüme ve gelişme dönemleri boyunca Azot ( N ), Fosfor ( P ), Potasyum ( K ), Kalsiyun ( Ca ), Magnezyum ( Mg ) ve Kükür ( S ) gibi makro besin elementlerine daha fazla ihtiyaç duyarlarken, Çinko ( Zn), Bakır ( Cu), Mangan ( Mn ), Molibden ( Mo ), Bor ( B ), Demir ( Fe ) ve Klor ( Cl ) gibi mikro besin elementlerine daha az ihtiyaç duyarlar. Bitkilerin normal fonksiyonlarını sürdürebilmeleri için hem makro hem de mikro besin elementlerini mutlaka almaları gerekir. Buğday bitkisinin 100 kg kuru madde için (kökler, vejetatif kısımlar ve tane) yaklaşık 3-5 kg N, 0.6-0.8 kg P, 3-16 kg K ihtiyacı vardır (Halverson ve ark., 1983). Bir başka kaynakta buğdayda 100 kg tane ve 100 kg sap ile kaldırılan azot miktarı sırasıyla 1.84 kg ve 0.87 kg, fosfor miktarı 0.43 kg ve 0.12 kg, potasyum miktarları ise 0.76 kg ve 1.15 kg olarak verilmiştir (Singh ve ark., 2011). Avusturalyada buğdayın tane ve sap kısımlarında bulunana makro ve mikro besin elementi miktarları Çizelge 2de verilmiştir. Buğday bitkisinin tane ve sap-saman kısımlarında bulunana mineral madde miktarı yetişme sezonu, toprağın elverişli besin elementi miktarı, yetiştiricilik işlemleri ve çeşide göre değişebilir.
Çizelge 2. Buğdayın tane ve sapında (toprak üstü bitki aksamı) bulunan bazı besin elementi miktarları (Aderson ve Carlinge, 2000).
1 Ton Besin Elementleri (kg)
N P K S Mg Ca Zn Mn Cu
Tane 16.0-26.0 2.0-3.5 3.0-7.0 2.0-3.0 1.0-1.5 0.2-0.4 0.1-0.3 0.01-0.05 0.002-0.004
Sap 2.0-10.0 0.2-1.5 6.0-16.0 0.4-1.5 0.5-1.0 0.6-2.0 0.01-0.03 0.01-0.06 0.001-0.003
Bitkiler uygulanan gübre elementlerinin tamamından faydalanamazlar. Nitekim Finck (1992), uygulandığı sezonda bitkilerin aldığı gübre besinlerinin oranını azot için %50-70, fosfor için %15, potasyum için %50-60 olarak verirken, Awasthi (1999) bu oranları sırasıyla %50, %20-25 ve %80 olarak vermiştir (Maene, 2000den). Bu veriler, uygulayacağımız gübre dozlarının belirlenmesinde göz önünde bulundurulması gerekir. Ayrıca buğday da gübre uygulamasında bilinmesi gereken iki önemli husus daha vardır. Bunlar;
1.Bitki besin elementinin toprakta hareketli olup olmadığı.
2.Bitkinin ilgili elementi yoğun olarak aldığı dönemler.
Bu özelliklerin bilinmesi hangi elementi ne zaman ve nasıl vereceğimiz konusunda bize fikir vermektedir. Örneğin Azot toprakta hareketli bir element olup hem yıkanma hem de buhar şeklinde kayıplar söz konusudur. Aynı zamanda da bitki, gelişmenin farklı dönemlerinde değişik oranlarda azota ihtiyaç duymaktadır. Hem azot kayıplarını minimuma indirmek ve hem de bitkinin farklı dönemlerdeki ihtiyacını karşılamak amacıyla, N toprak yüzeyine serpme olarak uygulanabildiği gibi, doğrudan toprak içerisine veya sulama sistemleri ile birlikte ya da yapraktan uygulanabilmektedir. Azotun farklı dönemlerde kontrollü olarak uygulanması, N kullanım etkinliğini artırırken toprak ve su kirliliğini de azaltacaktır. Örneğin Fosfor toprakta hareketsiz bir elementtir ve bitki vejetasyon dönemi boyunca alması gereken Fosfor ve Potasyumun ¾lük kısmını gelişmenin ilk dönemlerinde almaktadır. Bu durumda P ve K hareketsiz olduklarından ya ekim öncesi toprak yüzeyine serpilerek sürüm aletleriyle toprağa karıştırılmalı ya da ekimle birlikte tohum yatağının altına ve yanına bırakılmalıdır. Böylece bitkinin ilk gelişme döneminde ki yoğun P ve K ihtiyacı da karşılanmış olacaktır. Nitekim yazlık buğdayda yapılan bir araştırma, bitkinin aldığı toplam azotun yaklaşık %64ini, fosforun %73ünü ve potasyumun da %94ünü çiçeklenme dönemine kadar aldığını göstermiştir (Çizelge 3)
Çizelge 3.Yazlık Buğdayın Farklı Gelişme Dönemlerinde NPK Alım Oranları.
Gelişme dönemleri Toplam alımın %si
N P K
Çimlenme-Kardeşlenme 10.2 10.0 12.8
Kardeşlenme-Başaklanma 50.4 54.3 75.2
Başaklanma-Çiçeklenme 4.1 8.5 6.2
Çiçeklenme-Olgunlaşma 35.3 26.3 5.8
Kaynak:Masaka (2005den)
Genel olarak yüksek verimli çeşitlerin besin elementi ihtiyacı da yüksektir. Gübre uygulamalarında besin elementlerinin topraktaki alınabilir miktarı ve gübreler ile ilave edilecek miktarlar birlikte düşünülerek, çeşidin verim düzeyine göre uygulanacak gübre elementi miktarları belirlenmelidir. Bunun için de etkili bir gübrelemenin ilk şartı toprak analizidir. Azot toprakta hareketli bir element olup, şartlara göre yıkanma ve denitrifikasyon yoluyla topraktan hızla uzaklaşabilmekte veya mineralizasyon yoluyla geçici olarak toprakta artabilmektedir. Bu nedenle toprağa ilave edilecek azot dozunun belirlenebilmesi için toprakta kalan azot (NO3 ve NH4) miktarının her üretim yılında belirlenmesi gerekir. Fosfor ve K ise toprakta hareketsiz olup ya bitkiler tarafından alınarak kök bölgesinden kaldırılır ya da erozyon yoluyla uzaklaşır. Bu elementler için her yıl toprak analizi yapılması gerekmez ancak gübreleme ile uygulanan miktar ve bitkilerin kaldırdığı miktarlar göz önünde bulundurularak ilave gübreleme yapılmalıdır.
Hayvanların katı ve sıvı atıkları ile yataklık olarak kullanılan bitki artıklarının karışımından oluşan çiftlik gübresi de bitkiler için önemli bir organik madde ve mineral kaynağıdır.
5.4.1.1. Azot (N) Uygulaması
Buğday azotu amonyum (NH4) ve nitrat (NO3) formunda alır. Amonyumun toprakta tutulması daha fazla olduğundan genelde bitki kökleri ona doğru büyümek zorundadır. Wang ve Below (1992), buğdaya uygulanan azotun tamamının NO3 formunda olması yerine, 1/4inin NH4 formunda olması durumunda N alımının % 35 arttığını belirtirken, Salsac ve ark. (1987) da, NO3ün asimilasyonu için 20 ATP /mol değerinde enerji gerektiği halde, NH4 için 5 ATP/mol enerji gerektiği, Huffman (1989) da NH4ün kullanımından kaynaklanacak bu enerji tasarrufunun bitkiye daha fazla kuru madde kazandıracağını belirtmiştir (William and Johnson, 1999dan) . Bitki bünyesine alınan nitratların tamamı, önce amonyuma çevrilmekte ve daha sonra amino asitlere dönüştürülmektedir. Bitki, ilk gelişme dönemlerinde topraktan aldığı azotu yaprak teşekkülü, kardeşlenme ve kardeşlerdeki başak taslaklarının oluşumuna harcarken, sapa kalkma için uyarı alındıktan sonra, azotu daha fazla kardeş oluşturmak için kullanmaz. Bunun yerine oluşan saplara göndermeye başlar. N uygulamasının sapa kalkma başlangıcından sonraya kalması durumunda başak iriliği olumsuz etkilenir. Bu nedenle ilkbaharın yağmurlu geçtiği şartlarda oluşacak N kayıplarından bitkilerin etkilenmemesi için azotun bölünerek uygulanması daha avantajlıdır. Bölünerek serpme uygulamanın ilki, İlkbahar uygulamasının %50 sini geçmeyecek şekilde ve kış sonu itibarıyla (Kardeşlenme sonuna doğru-sapa kalkma öncesi; Zadoks:26-30) yapılmalıdır. Bu dönem bölgelere göre değişmekle birlikte genelde Şubat ayını içine alır. Bu uygulamanın amacı kardeşlenmeyi ve başak iriliğini artırmaktır. İkinci serpme uygula ise sapa kalkmada yani ilk boğumun görüldüğü dönemde (Zadoks:31) yapılmalıdır. Bu uygulama da bitkinin esas besin ihtiyacını karşılayacaktır. Bu dönemde genellikle Mart ayını içine alır. Resim 24de aynı yaşta olmalarına rağmen sapa kalkma başladıktan sonra N uygulanan bitkiler (solda) ile sapa kalkma öncesi ve sapa kalkma başladıktan sonra olmak üzere iki dönemde N uygulanan (sağda) bitkilerin gelişme durumları görülmektedir. İlkbaharda bir defa uygulama yapılacaksa o zaman sapa kalkmadan hemen önceki (Zadok:30) dönemde N uygulaması yapılmalıdır (Anonymous, 2011t).
Buğday bitkisi azot noksanlığına karşı yapraklarını küçülterek, kardeş sayısını azaltarak veya hiç kardeş oluşturmamak şeklinde tepki verir (Akkaya, 1994) ve bitkilerinde azot noksanlığının belirtisi öncelikle alt (eski) yapraklarda olmak üzere genel bir sararma şeklinde ortaya çıkar.
Bitkiye uygulayacağımız azot miktarının belirlenebilmesi için öncelikle ekime yakın dönemde, toprağın yaklaşık 30 ve 60 cm kök derinliğindeki alınabilir azot (NH4 ve NO3) miktarının bilinmesi gerekir. Uygun şartlarda buğday bitkisinin köklerinin 150 cmye inebileceği düşünüldüğünde, 120-150 cm toprak derinliğine kadar yapılacak analiz sonuçlarına göre yapılacak N önerileri daha güvenilir olacaktır. Topraktaki kalıntı N miktarı; ön bitkiye ve ona uygulanan azotlu gübre miktarına, yaz-nadas uygulamasının uzunluğuna, topraktaki organik madde miktarına, iklime, tarlanın her yıl ekilmesi ya da nadasa bırakılmasına ve diğer faktörlere bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle de uygulanacak azot miktarının belirlenmesi için toprak analizi gereklidir. Buna göre birim alandan elde edilecek her 100 kg tane ürünü için 3-5 kg N gereklidir (Halverson ve ark., 1987). Bu durumda 500 kg/da tane ürün alınan bir tarla için gerekli olan N miktarı 15-25 kg/da olup, bu miktar bitkinin tüm organları için gerekli olan azotu kapsar. Buğdaya uygulanacak N miktarının belirlenmesinde toprakta azot mineralizasyonunun durumu, toprakta kalan ön bitki artıklarının miktarı, ön bitkinin baklagil olması, organik gübre uygulaması, azaltılmış sürüm veya sıfır sürüm uygulanması gibi durumlar dikkate alınmalıdır. Örneğin uygulanacak N miktarını hesaplarken, toprak analizi sonucu bulunan NO3 ve NH4 azotu ve organik maddenin mineralizasyonunundan kazanılacak azot miktarı çıkarılmalıdır. Ayrıca ön bitki bir baklagil ise uygulanacak azot miktarı bölge şartlarına göre 2.5- 5.0 kg/da azaltılması gerekirken, ön bitki mısır, buğday, arpa gibi tahıllardan oluşmuş ve bitki artıkları da tarlada bırakılacaksa bunların ayrışması için her 100 kg/da sap artığına karşılık 1-2 kg/da N ilave edilmeli, bitki artıkları tarlada bırakılmıyorsa ilave azota gerek yoktur (Halverson ve ark., 1987). Genel olarak tahıl saplarında C:N oranı yaklaşık 84 olduğundan bunların parçalanması uzun süre alır ve parçalanma sırasında mikroorganizmalar tarafından N kullanıldığından ilave N gerekirken, baklagil saplarında C:N oranı 13 civarında olduğundan daha hızlı ayrışırlar ve ilave azota ihtiyaç duymazlar. Sulu şartlarda buğday yetiştiriciliğinde kuruya göre, sıfır sürüm sistemiyle buğday yetiştiriciliğinde de geleneksel toprak işleme sistemleriyle yetiştiriciliğe göre daha fazla N uygulaması gerekmektedir
[move]Yazının tamamı [/move]
http://www.dosya.tc/server10/xgniHE/SONBU_DAYTAR.-1.docx.html
4.1. Tane
Genel olarak fıçı görünümünde olan buğday tanesinin karın kısmında, karın çizgisi adı verilen bir çukurluk bulunur. Tanenin bir ucunda embriyo , diğer ucunda de tüyler yer alır. Karın çizgisinin derinliği ve tüylülüğün az ya da çok olması, tür ve çeşit ayrımında dikkate alınan özelliklerdendir. Olgun bir tane ortasından enine kesildiğinde karın çizgisinin alt kısmında koyu bir tabaka yer alır ki, bu kısım fizyolojik olumun belirtisi olarak ele alınır (Sekil 1). Olgun bir buğday tanesi kabuk (% 14.5), endosperm (% 83) ve embriyo (% 2.5) olmak üzere başlıca üç kısımda incelenir. Taneyi tamamen kaplayan ve tanenin yaklaşık % 14 sini oluşturan kabuk tabakasının en dışında meyve kabuğu (pericarp) ve hemen onun alt kısmında tohum kabuğu (testa) yer alır. Bu iki kısım birbirine yapışık olduğu için tahıl taneleri karyopsis (caryopsis) olarak da ifade edilirler. Meyve ve tohum kabuğunun altında aleuron tabakası bulunur. Vitamin ve minerallerce zengin olan bu tabaka genel olarak kabuk tabakası ile birlikte kepeğe ayrılır.
Aleuron tabakasının altında bulunana endosperm tanede protein ve nişastanın depolandığı, un elde edilen ve çimlenme sırasında embriyoya besin sağlayan kısın olup, yaklaşık tanenin % 83ini oluşturur. Tanenin canlı kısmı olan embriyoda kalkancık, çimkını ve kökçük bulunur.
Buğday tanesinin bileşimi yaklaşık olarak % 12 su, % 12 protein, % 1.9 yağ, % 2.3 selüloz, % 1.7 kül ve % 70 azotsuz extrakt maddelerden oluşur. Ayrıca buğday tanesi Thiamine (0.52 mg/100 g), Riboflavin (0.12 mg/100 g), Niacin (4.3 mg/100g) ve diğer aminoasitleri bulundurması yanında 330 kalori/100 g içerir. Buğday tanesi içerdiği depo proteini ve fraksiyonları itibarıyla, ekmek yapımı için, diğer depo proteinlerine sahip tahıllardan ayrılır. Buğday proteininin % 80ini gliadin ve glutenin oluşturur. Buğday gluteninin iyi kabarma özelliğinin yanında ekmeğinin hazmı kolay ve daha hafiftir. Bu özellikleri nedeniyle ekmek yapımı için en uygun tahıldır.
4.2. Kök
Buğdayda kök yapısı saçak kök şeklindedir. Oluşum yeri ve özellikleri itibarıyla primer kökler (embryonal kökler; çim kökleri; seminal kökler) ve sekonder kökler (adventif kökler;nodal kökler) olmak üzere iki tip kök vardır (Resim.2). Primer kökler çimlenmenin başlamasıyla emryodan çıkan köklerdir ve sayıları ilk yaprak fotosenteze başlayıncaya kadar 3 adet olup, daha sonra artar. Bu kökler ince ve lif şeklindeki görünüşleriyle diğer köklerden ayrılırlar. Genellikle ana sap 3 yaprağa sahip olduğu zaman bu köklerde ilk dallanma başlarken, ana sap 5-6 yapraklı olduğu zaman ikinci derece dallanmalar başlamaktadır (Akkaya 1994). Bu köklerin çıkış ve uzamasında toprak sıcaklığı, toprak havası, toprak nemi ve besin maddelerinin önemli etkileri vardır
Bitkide büyümenin ilerlemesi ve besin maddesi ihtiyacının artmasıyla birlikte ana sap ve kardeşlerin en alt boğumlarından sekonder kökler çıkmaya başlar. Ana sap 4 yapraklı olunca ve 1.kardeş yaprak koltuğundan görünmeye başlayınca bu köklerin çıkışı da başlamıştır. Her bir kardeş 3 yapraklı olduğu dönemde kendine ait kökleri oluşturmaya başlar. Bitkide meydana gelen kardeş sayısı, yaprak sayısı ve adventif kök sayısı arasında sıkı bir ilişki vardır. Yaprak sayısı artıkça kök sayısı da artar (Anderson ve Garlinge, 2000). Bu köklerin dallanması da primer köklerde olduğu gibidir. Bitkide kardeşlenmenin meydana geldiği ve sekonder köklerin çıktığı bu bölgeye kök tacı (Crown) adı verilir. Kök tacı derinliği ekim derinliği, toprak sıcaklığı çeşit ve çevre şartlarına bağlı olarak toprak yüzeyinin birkaç cm altında olabilir. Örneğin toprak sıcaklığı 18 oC olduğunda kök tacı 1.2 cm derinlikte, 11 oC olduğunda 3.0 cm derinlikte oluşmuştur. Tohum derin ekildiği taktirde, tohumun bulunduğu yer ile kök tacı arasında kök-sap meydana gelir. Tohum yüzlek ekilirse kök-sap görülmez. Bazı durumlarda özellikle ılıman bölgelerde ve yıllarda, çimkını koltuğundan da cılız bir kardeş (koleoptiler kardeş) çıkabilir.
Buğdayda bazı kökler toprak yüzeyinin hemen altında yatay olarak 30-35 cm yanlara doğru yayılırken, bazıları da 30 cm yan-aşağı doğru büyürken, daha az dallanmış birkaç kök şartlara göre 150 cm ve daha fazla derinliğe inebilir . Köklerin büyük çoğunluğu yaklaşık olarak ilk 60 cm derinlikte yoğunlaşırken Kışlık ekimlerde ve kıraç şartlarda kök derinliği artarken, yazlık ekimlerde ve suluda azalır.
4.3. Büyüme ve Gelişme Dönemleri
Buğdayın büyüme ve gelişme dönemlerinin bilinmesi ve tanımlanması gerek araştırıcılar ve gerekse yetiştiriciler açısından önemlidir. Bu dönemler şu nedenlerle önemlidir;
1-Yabancı ot ve mantar ilaçlarının etkili ve emniyetli bir şekilde uygulanması açısından önemlidir. Çünkü bazı ilaçlar çok erken veya çok geç dönemlerde uygulandıklarında bitkilere zarar verebilirler.
2-Bitki hastalıkları ve besin maddesi noksanlıklarının tanımlanması ve giderilmesi ile ilgili olarak ilaçlama ve gübreleme dönemleri ile ilgili tavsiyelerde bulunmak için.
3-Yapılacak analizler için bitki örneklerinin toplanma dönemlerinin tanımlanması.
4-Melezleme çalışmalarında uygun dönemlerin belirlenmesi açısından da gelişme dönemlerinin bilinmesi önemlidir.
Buğdayın büyüme ve gelişme dönemlerinin tanımlanmasında Zadoks, Feekes ve Huan olmak üzere üç farklı skala kullanılmaktadır. Zadoks buğdayın büyüme ve gelişme dönemlerini 10 ana dönemde toplamıştır
4.3.1.Çimlenme ve Fide Dönemi
Sağlam bir buğday tohumunun çimlenmesi için gerekli olan üç faktör su, sıcaklık ve oksijendir.
Bu üç faktörün ortamda optimum seviyelerde bulunması durumunda en iyi çimlenme ve çıkış gerçekleşir. Diğer şartlar da uygunsa tohum bünyesine kendi ağırlığının minimum % 35- 45i kadar su aldığı zaman çimlenme faaliyeti başlar. Tohumun belli bir süre çepeçevre su ile kaplı olması havasızlıktan çürümesine neden olur. Bu nedenle çimlenme için tohumun bulunduğu ortamda yeterli O2nin de bulunması gerekir. Buğday tohumu 4 37 oC arası sıcaklıklarda çimlenebilir, ancak normal çimlenme sıcaklığı 12 25 oC arasıdır. Optimum çimlenme sıcaklığı ise 20 oCdir. Bir başka kaynakta da buğdayın minimum, optimum ve maksimum çimlenme sıcaklıkları sırasıyla 3.5-5.5 oC, 20-25 oC ve 35 oC olarak verilmiştir. Ekim döneminde toprak sıcaklığının düşük olması çimlenme ve çıkışı geciktirir. Örneğin yeterince nem bulunan toprakta, 5 cm toprak sıcaklığı 25 oC olduğunda kışlık buğdayda 4 günde çıkışlar başlarken, 5 oC toprak sıcaklığında 30 günde başlamıştır . Ekin dönemindeki düşük sıcaklık yanında yüksek sıcaklık da bitki çıkışlarını olumsuz yönde etkiler. Toprak özelliklerine bağlı olarak, toprağın üst tabakasının sıcaklığı, normal hava sıcaklığından 10-15 oC daha fazla olabilir. Nitekim 5 cm toprak derinliğindeki ortalama maksimim sıcaklık 20.2 oC den 42.2 oCye çıktığında metrekaredeki bitki sayısı %71.5 azalmıştır.
Tohumun su alarak çimlenme faaliyetinin başlaması ile çim kınının (Coleoptile) ucundan ilk yaprağın toprak yüzeyine çıkışı arasındaki dönem çimlenme ve çıkış, ilk yaprağın çıkışı ile üçüncü yaprağın ikinci yaprak ile yaklaşık aynı büyüklüğe geldiği dönem de fide dönemi olarak tanımlanır.
Yüksek verim için bu dönemde optimum çimlenme ve çıkışın sağlanması gerekir. Çünkü bu dönemde hastalık ve zararlıların yanında derin ekim, gübre toksisitesi, su yetersizliği ve tohum ile toprağın iyi temas edememesi gibi olumsuzluklar çimlenme ve çıkışı negatif yönde etkiler.
4.3.2. Kardeşlenme
Bir tohumdan birden fazla sapın meydana gelmesine kardeşlenme denir ve bitkide üçüncü yaprağın büyümesi tamamlandıktan sonra kardeşlenme başlar. Ana sap üç yapraklı iken 1. kardeş oluşur, dördüncü yaprak oluştuğunda 2. kardeş görünür ve böylece kardeşlenme devam eder (Resim 9). Şartlara göre kardeş sayısı maksimum bir sayıya ulaşıncaya ve sapa kalkma başlayıncaya kadar kardeşlerin oluşumu devam eder. Ortam şartlarına bağlı olarak kardeş sayısı çiçeklenme dönemine kadar bitki tarafından azaltılabilirken, bu dönemden sonra bir değişiklik olmaz. Çevre ve besin maddelerine bağlı stres şartları kardeşlenmeyi geciktirirken oluşan kardeşlerin büyümesini de olumsuz yönde etkiler. Bitkide meydana gelen kardeşlerin bir kısmı başak ve tane oluştururken bir kısmı da başak ve tane oluşturmadan ölürler. Tane oluşturamayacak durumda olan bu kardeşlerin verime negatif etkisinin olduğu düşünülür ancak, tane meydana getirecek olan kardeşlerin zarar görmesi ya da yok olması durumunda, bu kardeşlerin verimi telafi etme özellikleri vardır. Kardeşlenmenin süresi genetik faktörler ve çevre şartları tarafından belirlenir. Genel olarak bu dönem sonuna kadar oluşan kardeşler, bitki olgunlaşıncaya kadar canlılıklarını sürdürürler ve tane verimine katkıda bulunurlar. Kuraklığa bağlı su stresi ve azot noksanlığı, kardeş ölümlerinin artmasına neden olur. Kardeşlenmenin derecesi genotipe (çeşide), toprak ve iklim faktörlerine, ekim zamanı ve sıklığına bağlı olarak değişir. Örneğin kışlık ve seyrek ekimde kardeşlenme fazla, yazlık ve sık ekimde azdır.
4.3.3. Sapa Kalkma
Gelişme tabiatı ve genotiplere göre değişmekle birlikte buğdayda sapa kalkmanın başlaması fotoperyod (gün uzunluğu) ve vernalizasyo (soğuklanma) etkisi altındadır. Diğer şartlar yanında sıcaklığında yeterli olması durumunda, henüz toprak altında ( kök tacı bölgesinde) bulunan ve uzunluğu yaklaşık 1-2 mm olan başakta, terminal (en uçtaki) başakcığın biçimlenmesinden kısa bir süre önce hızlı bir şekilde sap uzaması başlar ve şişkinleşmiş olan ilk boğum toprak yüzeyine çıkar. İlk boğum yaklaşık 1 cm toprak yüzeyineyken bu ilk boğumun ucunda yer başak üzerindeki potansiyel başakcık ve çiçeklerin gelişimi tamamlanır. Bu dönemden sonra bazı herbisitlerin (2,4-D, MCPA, Banvel) uygulanması sakıncalıdır. Bu herbisitlerin uygulanması durumunda başaklarda bükülmelerin ve kısırlığın (sterilite) meydana gelebileceği rapor edilirken, bazı herbisitlerin (Sulfonylurea) ise bu dönemde de emniyetli bir şekilde uygulanabileceği belirtilmiştir. Ayrıca azot noksanlığı olan topraklarda, bu dönemde azot uygulaması da faydalıdır. Geç ve zayıf gelişmiş olan kardeşlerin kaybı bu dönemde başlar. Sap uzaması ve gebecik dönemindeki kuraklık ve sıcaklık stresi kardeş ölümlerinin oranını artırır. Sapa kalkma dönemi en son yaprağın (bayrak yaprak) görülmesiyle sona erer.
Bitki boyu, toprak seviyesi ile başağın en üst başakcık ucu (kılçıklar hariç) arasındaki mesafeyi ifade eder. Genetik yapı ve çevre şartlarının etkisi altında olan bitki boyu buğdayda 30 cm ile 150 cm arasında olabilir. Bitki boyu 60 cmnin altında olan çeşitler cüce, 61-90 cm arası kısa, 91-100 cm arası orta ve 101 cmden fazla olan çeşitler ise uzun boylu olarak tanımlanmaktadır. Makinalı hasadının zor olması nedeniyle cüce boylu ve çok kısa boylu olan çeşitler tercih edilmezken, boy arttıkça bitkinin yatma eğilimi arttığından, sulama ve gübrelemenin yoğun yapıldığı buğday yetiştiriciliğinde uzun boylu çeşitlerden de kaçınmak gerekir.
Bitki boyu ve kardeşlenme gibi çeşit özellikleri yanında yetiştirme tekniklerinden önemli ölçüde etkilenen Hasat İndeksi (Tane/Tane+sap) yüksek çeşitlerin buğday yetiştiriciliğinde tercih edilmesi, birim alandan yüksek tane ürünü alınabilmesi açısından önemlidir. Özellikle bitkinin tane dolum döneminde karşılaşacağı stres şartları ve Septoria hastalığı hasat indeksini düşürürken, bu dönemin serin geçmesi hasat indeksini artırır.
4.3.5. Olum Dönemleri
İklim şartlarına göre değişmekle birlikte çiçeklenmeden 10 gün sonra tane oluşmuş ve hızla kuru ağırlığı artmaya başlamıştır. Yaklaşık 15 gün sonra tane, 25 gün sonra da embriyo normal büyüklüklerine ulaşmışlardır. Ağırlık arştı 24. güne kadar artmaya devam ederken, bundan sonra azalmaya başlar ve bu dönemde taneye ilk biriken maddeler proteinler olup, bu proteinlerin yaklaşık yarısı tane oluşmadan önce yaprak, sap ve kavuzlarda biriktirilmiş proteinlerdir. Ağırlıklı olarak proteinlerin taneye taşındığı bu dönede tane henüz süt kıvamında olduğundan süt olum dönemi olarak tanımlanır. Süt olum dönemindeki buğday tarlasında alt yapraklar kurumuş, orta yapraklarda sararmaya başlamıştır. Şartlara göre döllenmeden sonra 20-25 gün kadar süren bu dönem sonunda tanedeki su oranı % 60a kadar düşer. Süt olum dönemi sonunda protein taşınması tamamlanmış ancak nişasta taşınması hızla devam etmektedir ve tane hamur kıvamını almaya başlamıştır. Hamur olum ya da sarı olum dönemi olarak adlandırılan ikinci devrede bayrak yaprak kını henüz yeşil olmakla birlikte, bayrak yaprak ayası sararmış ve buğday tarlası da tamamı ile sararmış bir görünümdedir. Bu dönemde tane tırnak arasında kolaylıkla ezilir ve hamur halindedir. Tane su kaybetmeye devam eder ve su oranı % 40a kadar düşer. Sarı olum dönemi yağış, toprağın nem durumu ve sıcaklığa bağlı olarak 1025 gün sürebilir. Bundan sonra gelen fizyolojik olum döneminde, tanede besin maddeleri birikimi tamamlanmış, embriyo gelişmiş ve çimlenme özelliğini kazanmıştır. Fizyolojik olum dönemi öncesi henüz yeşil renkte olan üst boğum arası ve başak, fizyolojik olum döneminde sararır (Resim 14a). Bu dönemde tanedeki su oranı % 20-30lara kadar düşmüş, karın çizgisinin altında koyu renkli kısım oluşmuş ve taneyi ikiye bölmek zorlaşmıştır. Fizyolojik olum dönemi kurak bölgelerde 2-3 günde tamamlanırken, nemli bölgelerde 5-10 gün devam edebilir. Tane ilk bir aylık dönemde yeşil rengini muhafaza ederken, daha sonra su kaybeden tanede kabuk (pericarp) kurur, incelir ve olgun tohum rengini alır. Tam olumda tanedeki nem oranı % 13-14e kadar düşmüştür.
Tanede Dönme ve Etkili Faktörler
Tanede dönme denince normalde camsı görünmesi gereken tanenin unsu, unsu görünmesi gereken tanenin camsı görünmesidir. Bu değişiklik özellikle makarnalık buğdaylar için önemli bir kalite değerlendirme kriteri olmakla birlikte ekmeklik buğdaylarda da görülebilir.
Tozlaşma ve döllenmeden sonra oluşan taneye ilk olarak, bitkinin farklı kısımlarında biriktirilmiş olan proteinler taşınmaya başlar. Süt olum dönemi olarak tanımlanan bu dönemde taneye taşınan proteinler endosperm hücreleri içerisinde petek görünümünde protein ağlarını oluştururlar. Bu arada oluşan bu protein ağlarının içi özellikle hamur olum döneminde olmak üzere nişasta tanecikleriyle dolmaya başlar. Olum döneminde tane sürekli su kaybederken protein ağları da büzülerek içerisindeki nişasta taneciklerini sıkıştırırlar. Şayet protein ağları sık, kalın, sağlam yapılı ve ayrıca taneye taşınana nişasta da az olursa, sıkıştırma işlemi kuvvetli olacağından, tane sert yapılı ve camsı görünür. Protein ağları zayıf oluşur ve taneye de fazla nişasta taşınırsa, büzüşen protein ağları fazla nişastanın basıncına dayanamaz ve parçalanırlar. Bu durumda da tane sıkı yapılı sert ve camsı görünümünü kaybederek unsu bir görünüm alır . Bu değişiklik tüm tanede görülebileceği gibi, tanenin yarısında ya da bir toplu iğne başı kadar küçüklükte de olabilir.
Dönme, genetik özellik ve iklimin yanı sıra sulama, gübreleme ve ekim zamanı gibi yetiştirme tekniklerinden önemli oranda etkilenen bir kalite faktörüdür. Verim ile kalite arasında negatif bir ilişkinin olması, yetiştiricilikte hem verimin hem de kalitenin birlikte yükseltilmesini güçleştirmektedir. Bu durumda verim ve kaliteyi optimum noktada buluşturacak bir yetiştiricilik hedeflenmelidir. Aksi takdirde yüksek verim için kaliteden, yüksek kalite için de verimden feragat edilmesi gerekecektir.
Aynı şartlarda yetiştirilen bazı çeşitlerde dönme çok, bazılarında az olabilir. Bu nedenle öncelikle bölge ve yetiştirme şartlarına uygun çeşit seçimine dikkat edilmelidir. Yazlık ve geç ekimlerde kökler kışlık ekimlere göre daha yüzlek ve olum dönemleri de kısa sürdüğünden proteini yüksek ve dönmesiz ürün alınırken, verim düşer. Dönme, özellikle tanede düşük proteinin bir sonucu olup, tanede protein oranı da topraktaki elverişli azota bağlıdır. Bu durumda buğday yetiştiriciliğinde diğer bitki besin elementleri yanında uygun zamanda ve yeterli azotlu gübreleme dönmeyi azaltacaktır. Nitekim yapılan bir araştırmada makarnalık buğdayda camsı tane, ham protein ve kuru öz oranları ile uygulanan azot miktarı arasında sıkı bir ilişki bulunmuştur (Sade ve Akçin, 1993). Döllenmeden sonraki dönemlerin yağışlı, serin ve nemli geçtiği bölgelerde ve yıllarda dönme riski artarken, bu dönemin sıcak yağışsız ve kurak gitmesi durumunda tanede protein artar ve dönme azalır. Geç dönemlerde yapılacak aşırı sulamalar da benzer etkilere neden olabilir.
5.4.1. Gübreleme
Buğdayda yüksek verim ve kalite açısından dikkat edilmesi gereken en önemli noktalardan birisi gübrelemedir. Bitkiler büyüme ve gelişme dönemleri boyunca Azot ( N ), Fosfor ( P ), Potasyum ( K ), Kalsiyun ( Ca ), Magnezyum ( Mg ) ve Kükür ( S ) gibi makro besin elementlerine daha fazla ihtiyaç duyarlarken, Çinko ( Zn), Bakır ( Cu), Mangan ( Mn ), Molibden ( Mo ), Bor ( B ), Demir ( Fe ) ve Klor ( Cl ) gibi mikro besin elementlerine daha az ihtiyaç duyarlar. Bitkilerin normal fonksiyonlarını sürdürebilmeleri için hem makro hem de mikro besin elementlerini mutlaka almaları gerekir. Buğday bitkisinin 100 kg kuru madde için (kökler, vejetatif kısımlar ve tane) yaklaşık 3-5 kg N, 0.6-0.8 kg P, 3-16 kg K ihtiyacı vardır (Halverson ve ark., 1983). Bir başka kaynakta buğdayda 100 kg tane ve 100 kg sap ile kaldırılan azot miktarı sırasıyla 1.84 kg ve 0.87 kg, fosfor miktarı 0.43 kg ve 0.12 kg, potasyum miktarları ise 0.76 kg ve 1.15 kg olarak verilmiştir (Singh ve ark., 2011). Avusturalyada buğdayın tane ve sap kısımlarında bulunana makro ve mikro besin elementi miktarları Çizelge 2de verilmiştir. Buğday bitkisinin tane ve sap-saman kısımlarında bulunana mineral madde miktarı yetişme sezonu, toprağın elverişli besin elementi miktarı, yetiştiricilik işlemleri ve çeşide göre değişebilir.
Çizelge 2. Buğdayın tane ve sapında (toprak üstü bitki aksamı) bulunan bazı besin elementi miktarları (Aderson ve Carlinge, 2000).
1 Ton Besin Elementleri (kg)
N P K S Mg Ca Zn Mn Cu
Tane 16.0-26.0 2.0-3.5 3.0-7.0 2.0-3.0 1.0-1.5 0.2-0.4 0.1-0.3 0.01-0.05 0.002-0.004
Sap 2.0-10.0 0.2-1.5 6.0-16.0 0.4-1.5 0.5-1.0 0.6-2.0 0.01-0.03 0.01-0.06 0.001-0.003
Bitkiler uygulanan gübre elementlerinin tamamından faydalanamazlar. Nitekim Finck (1992), uygulandığı sezonda bitkilerin aldığı gübre besinlerinin oranını azot için %50-70, fosfor için %15, potasyum için %50-60 olarak verirken, Awasthi (1999) bu oranları sırasıyla %50, %20-25 ve %80 olarak vermiştir (Maene, 2000den). Bu veriler, uygulayacağımız gübre dozlarının belirlenmesinde göz önünde bulundurulması gerekir. Ayrıca buğday da gübre uygulamasında bilinmesi gereken iki önemli husus daha vardır. Bunlar;
1.Bitki besin elementinin toprakta hareketli olup olmadığı.
2.Bitkinin ilgili elementi yoğun olarak aldığı dönemler.
Bu özelliklerin bilinmesi hangi elementi ne zaman ve nasıl vereceğimiz konusunda bize fikir vermektedir. Örneğin Azot toprakta hareketli bir element olup hem yıkanma hem de buhar şeklinde kayıplar söz konusudur. Aynı zamanda da bitki, gelişmenin farklı dönemlerinde değişik oranlarda azota ihtiyaç duymaktadır. Hem azot kayıplarını minimuma indirmek ve hem de bitkinin farklı dönemlerdeki ihtiyacını karşılamak amacıyla, N toprak yüzeyine serpme olarak uygulanabildiği gibi, doğrudan toprak içerisine veya sulama sistemleri ile birlikte ya da yapraktan uygulanabilmektedir. Azotun farklı dönemlerde kontrollü olarak uygulanması, N kullanım etkinliğini artırırken toprak ve su kirliliğini de azaltacaktır. Örneğin Fosfor toprakta hareketsiz bir elementtir ve bitki vejetasyon dönemi boyunca alması gereken Fosfor ve Potasyumun ¾lük kısmını gelişmenin ilk dönemlerinde almaktadır. Bu durumda P ve K hareketsiz olduklarından ya ekim öncesi toprak yüzeyine serpilerek sürüm aletleriyle toprağa karıştırılmalı ya da ekimle birlikte tohum yatağının altına ve yanına bırakılmalıdır. Böylece bitkinin ilk gelişme döneminde ki yoğun P ve K ihtiyacı da karşılanmış olacaktır. Nitekim yazlık buğdayda yapılan bir araştırma, bitkinin aldığı toplam azotun yaklaşık %64ini, fosforun %73ünü ve potasyumun da %94ünü çiçeklenme dönemine kadar aldığını göstermiştir (Çizelge 3)
Çizelge 3.Yazlık Buğdayın Farklı Gelişme Dönemlerinde NPK Alım Oranları.
Gelişme dönemleri Toplam alımın %si
N P K
Çimlenme-Kardeşlenme 10.2 10.0 12.8
Kardeşlenme-Başaklanma 50.4 54.3 75.2
Başaklanma-Çiçeklenme 4.1 8.5 6.2
Çiçeklenme-Olgunlaşma 35.3 26.3 5.8
Kaynak:Masaka (2005den)
Genel olarak yüksek verimli çeşitlerin besin elementi ihtiyacı da yüksektir. Gübre uygulamalarında besin elementlerinin topraktaki alınabilir miktarı ve gübreler ile ilave edilecek miktarlar birlikte düşünülerek, çeşidin verim düzeyine göre uygulanacak gübre elementi miktarları belirlenmelidir. Bunun için de etkili bir gübrelemenin ilk şartı toprak analizidir. Azot toprakta hareketli bir element olup, şartlara göre yıkanma ve denitrifikasyon yoluyla topraktan hızla uzaklaşabilmekte veya mineralizasyon yoluyla geçici olarak toprakta artabilmektedir. Bu nedenle toprağa ilave edilecek azot dozunun belirlenebilmesi için toprakta kalan azot (NO3 ve NH4) miktarının her üretim yılında belirlenmesi gerekir. Fosfor ve K ise toprakta hareketsiz olup ya bitkiler tarafından alınarak kök bölgesinden kaldırılır ya da erozyon yoluyla uzaklaşır. Bu elementler için her yıl toprak analizi yapılması gerekmez ancak gübreleme ile uygulanan miktar ve bitkilerin kaldırdığı miktarlar göz önünde bulundurularak ilave gübreleme yapılmalıdır.
Hayvanların katı ve sıvı atıkları ile yataklık olarak kullanılan bitki artıklarının karışımından oluşan çiftlik gübresi de bitkiler için önemli bir organik madde ve mineral kaynağıdır.
5.4.1.1. Azot (N) Uygulaması
Buğday azotu amonyum (NH4) ve nitrat (NO3) formunda alır. Amonyumun toprakta tutulması daha fazla olduğundan genelde bitki kökleri ona doğru büyümek zorundadır. Wang ve Below (1992), buğdaya uygulanan azotun tamamının NO3 formunda olması yerine, 1/4inin NH4 formunda olması durumunda N alımının % 35 arttığını belirtirken, Salsac ve ark. (1987) da, NO3ün asimilasyonu için 20 ATP /mol değerinde enerji gerektiği halde, NH4 için 5 ATP/mol enerji gerektiği, Huffman (1989) da NH4ün kullanımından kaynaklanacak bu enerji tasarrufunun bitkiye daha fazla kuru madde kazandıracağını belirtmiştir (William and Johnson, 1999dan) . Bitki bünyesine alınan nitratların tamamı, önce amonyuma çevrilmekte ve daha sonra amino asitlere dönüştürülmektedir. Bitki, ilk gelişme dönemlerinde topraktan aldığı azotu yaprak teşekkülü, kardeşlenme ve kardeşlerdeki başak taslaklarının oluşumuna harcarken, sapa kalkma için uyarı alındıktan sonra, azotu daha fazla kardeş oluşturmak için kullanmaz. Bunun yerine oluşan saplara göndermeye başlar. N uygulamasının sapa kalkma başlangıcından sonraya kalması durumunda başak iriliği olumsuz etkilenir. Bu nedenle ilkbaharın yağmurlu geçtiği şartlarda oluşacak N kayıplarından bitkilerin etkilenmemesi için azotun bölünerek uygulanması daha avantajlıdır. Bölünerek serpme uygulamanın ilki, İlkbahar uygulamasının %50 sini geçmeyecek şekilde ve kış sonu itibarıyla (Kardeşlenme sonuna doğru-sapa kalkma öncesi; Zadoks:26-30) yapılmalıdır. Bu dönem bölgelere göre değişmekle birlikte genelde Şubat ayını içine alır. Bu uygulamanın amacı kardeşlenmeyi ve başak iriliğini artırmaktır. İkinci serpme uygula ise sapa kalkmada yani ilk boğumun görüldüğü dönemde (Zadoks:31) yapılmalıdır. Bu uygulama da bitkinin esas besin ihtiyacını karşılayacaktır. Bu dönemde genellikle Mart ayını içine alır. Resim 24de aynı yaşta olmalarına rağmen sapa kalkma başladıktan sonra N uygulanan bitkiler (solda) ile sapa kalkma öncesi ve sapa kalkma başladıktan sonra olmak üzere iki dönemde N uygulanan (sağda) bitkilerin gelişme durumları görülmektedir. İlkbaharda bir defa uygulama yapılacaksa o zaman sapa kalkmadan hemen önceki (Zadok:30) dönemde N uygulaması yapılmalıdır (Anonymous, 2011t).
Buğday bitkisi azot noksanlığına karşı yapraklarını küçülterek, kardeş sayısını azaltarak veya hiç kardeş oluşturmamak şeklinde tepki verir (Akkaya, 1994) ve bitkilerinde azot noksanlığının belirtisi öncelikle alt (eski) yapraklarda olmak üzere genel bir sararma şeklinde ortaya çıkar.
Bitkiye uygulayacağımız azot miktarının belirlenebilmesi için öncelikle ekime yakın dönemde, toprağın yaklaşık 30 ve 60 cm kök derinliğindeki alınabilir azot (NH4 ve NO3) miktarının bilinmesi gerekir. Uygun şartlarda buğday bitkisinin köklerinin 150 cmye inebileceği düşünüldüğünde, 120-150 cm toprak derinliğine kadar yapılacak analiz sonuçlarına göre yapılacak N önerileri daha güvenilir olacaktır. Topraktaki kalıntı N miktarı; ön bitkiye ve ona uygulanan azotlu gübre miktarına, yaz-nadas uygulamasının uzunluğuna, topraktaki organik madde miktarına, iklime, tarlanın her yıl ekilmesi ya da nadasa bırakılmasına ve diğer faktörlere bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle de uygulanacak azot miktarının belirlenmesi için toprak analizi gereklidir. Buna göre birim alandan elde edilecek her 100 kg tane ürünü için 3-5 kg N gereklidir (Halverson ve ark., 1987). Bu durumda 500 kg/da tane ürün alınan bir tarla için gerekli olan N miktarı 15-25 kg/da olup, bu miktar bitkinin tüm organları için gerekli olan azotu kapsar. Buğdaya uygulanacak N miktarının belirlenmesinde toprakta azot mineralizasyonunun durumu, toprakta kalan ön bitki artıklarının miktarı, ön bitkinin baklagil olması, organik gübre uygulaması, azaltılmış sürüm veya sıfır sürüm uygulanması gibi durumlar dikkate alınmalıdır. Örneğin uygulanacak N miktarını hesaplarken, toprak analizi sonucu bulunan NO3 ve NH4 azotu ve organik maddenin mineralizasyonunundan kazanılacak azot miktarı çıkarılmalıdır. Ayrıca ön bitki bir baklagil ise uygulanacak azot miktarı bölge şartlarına göre 2.5- 5.0 kg/da azaltılması gerekirken, ön bitki mısır, buğday, arpa gibi tahıllardan oluşmuş ve bitki artıkları da tarlada bırakılacaksa bunların ayrışması için her 100 kg/da sap artığına karşılık 1-2 kg/da N ilave edilmeli, bitki artıkları tarlada bırakılmıyorsa ilave azota gerek yoktur (Halverson ve ark., 1987). Genel olarak tahıl saplarında C:N oranı yaklaşık 84 olduğundan bunların parçalanması uzun süre alır ve parçalanma sırasında mikroorganizmalar tarafından N kullanıldığından ilave N gerekirken, baklagil saplarında C:N oranı 13 civarında olduğundan daha hızlı ayrışırlar ve ilave azota ihtiyaç duymazlar. Sulu şartlarda buğday yetiştiriciliğinde kuruya göre, sıfır sürüm sistemiyle buğday yetiştiriciliğinde de geleneksel toprak işleme sistemleriyle yetiştiriciliğe göre daha fazla N uygulaması gerekmektedir
[move]Yazının tamamı [/move]
http://www.dosya.tc/server10/xgniHE/SONBU_DAYTAR.-1.docx.html
