Bitki Analizleri

Giriş

Bir mahsul yönetimi aracı olarak bitki analizine olan ilgi, son yıllarda ilgili bakanlıkların ve danışmanların artan kullanımı ve çiftçilerin kendi aralarındaki daha yüksek seviyedeki bilgi birikimi ile teşvik edilmiştir. Ayrıca kar marjlarının daralması ve sürekli yüksek getiri arayışı bu ilgiyi artırdı.

Bitki analizi yoluyla sağlanan bilgiler, çiftçilere gübre etkinliği, ek besin ihtiyacı ve gelecek yıllar için gübre programlarının planlanması konularında karar vermede yardımcı olur. Doğru kullanıldığında bitki analizi, büyüyen bitkinin besin profilini sağladığı için verimli mahsul üretimi için önemli bir rehber olabilir.

TEMEL UNSURLAR

Bitkiler normal vejetatif büyüme ve üreme için 16 elemente ihtiyaç duyar. Farklı bitki türleri her elementin farklı miktarlarına ihtiyaç duyar. Bitki büyümesi şu durumlarda kısıtlanır;

1) Bir veya daha fazla elementin yeterli miktarda mevcut olmaması

2) Alüminyum, arsenik, selenyum veya sodyum gibi gerekli olmayan elementlerin toksik seviyeleri de dahil olmak üzere bir veya daha fazla elementin çok fazla mevcut olması

3) Bir veya daha fazla elementin düzeyleri yeterli ancak diğer elementlerle dengesiz olması.

Besin eksikliği, toksisite veya dengesizliğin ilk sonucu bitki büyümesinde azalmadır. Durum devam ederse, gözle görülür eksiklik veya toksisite belirtileri ortaya çıkar ve bitki verimi azalır. “Gizli açlık” gözle görülür semptomlarla ifade edilmeyen ancak yine de verimin kısıtlı olduğu besin eksikliği veya dengesizliğidir.

BİTKİ ANALİZİ NEDİR?

Bitki analizi, bitki dokusundaki elementlerin kantitatif olarak belirlenmesidir. Karbon, hidrojen ve oksijen rutin olarak analiz edilmez çünkü havadan veya sudan gelirler ve bitki büyümesini neredeyse hiçbir zaman sınırlamazlar. Klor normalde tarla koşullarında yeterlidir ancak tuzlu topraklarda aşırı hale gelebilir. Genellikle yalnızca özel durumlarda analiz edilir. Benzer şekilde molibden eksikliği veya toksisitesi de nadirdir ve bu element rutin olarak analiz edilmemektedir. Bu nedenle, bitki analizi genellikle nitrojen (N), fosfor (P), potasyum (K), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), kükürt (S), demir (Fe), manganez (Mn), bakır analizini ifade eder.

Bakır (Cu), çinko (Zn), bor (B), Alüminyum (Al) ve sodyum (Na) bazen temel elementler olmasa da dahil edilir. Alüminyum asitli topraklarda toksik olabilir ve sodyum pancar ve kereviz gibi bazı mahsullerin kalitesini artırır.

Bitki analizi, kantitatif bir laboratuvar analizi olması nedeniyle doku testinden ayrılır; doku testi ise sorun giderme amacıyla sahada gerçekleştirilen bitki özsuyunun yarı kantitatif “hızlı” testlerini ifade eder. Bitki analizi, numunenin alındığı andaki bitki içindeki besin seviyelerinin genel bir resmini vermesi bakımından diğer ürün teşhis testlerinden benzersizdir. Kullanımı, mevcut besin seviyesinin bitkinin büyümesini etkileyen tüm faktörlerin bir sonucu olduğu prensibine dayanmaktadır.

Bir besin maddesi eksik olduğunda, o besin maddesinin eklenmesi, mahsul büyümesinin artmasına ve genellikle o elementin bitkideki konsantrasyonunun artmasına neden olur. Eksik besin seviyesi arttıkça, maksimum verim elde edilene kadar mahsulün büyümesi artar. Elementin daha fazla eklenmesi, eklenen kuru madde birikimi ile seyreltilmediği için bitkideki o elementin konsantrasyonunun daha hızlı artmasına neden olacaktır. Sonunda bu elementin toksisitesi meydana gelebilir.

BİTKİ ANALİZİ NASIL KULLANILIR

Bitki analizinin besin eksikliklerini, toksisitelerini veya dengesizliklerini doğrulamada, “gizli açlığı” belirlemede, gübre programlarını değerlendirmede, diğer yöntemlerle test edilmeyen elementlerin varlığını belirlemede ve besinler arasındaki etkileşimleri incelemede yararlı olduğu kanıtlanmıştır.

Beslenme sorunlarının belirlenmesi

Bitki analizi besin sorunlarını, eksiklik semptomlarının, toprak testlerinin veya hızlı doku testlerinin incelenmesinden daha kesin bir şekilde tanımlar. Bitki analizi, şüphelenilen eksiklikleri doğrulamanın yanı sıra, gözle görülür belirtilerin ortaya çıkmadığı toksisiteleri veya gizli eksiklikleri de tespit edebilir. Bitki analizinin en önemli kullanım alanlarından biri ürün sorunlarını gidermektir. Çiftçiler, görsel inceleme ve teşhisten ziyade bitki analiziyle ilgili teknolojiye daha fazla güveniyor gibi görünüyor. İkinci en yaygın kullanım ise potansiyel beslenme sorunlarını henüz düzeltilebilecekken veya sonraki sezonlarda önlenebilirken değerlendirmek için mahsulün izlenmesidir.

Gübre programlarının değerlendirilmesi

Toprağa gübre eklenmesi bitkilerin bundan faydalanacağının garantisi değildir. Gübrenin şekli onu bitkiler için kullanılamaz hale getirebilir veya toprakla reaksiyona girerek kullanılamayan bileşikler oluşturabilir. Toprak bilimciler gübreden element alımını incelemek ve farklı gübre uygulama yöntemlerini ve zamanlarını değerlendirmek için bitki analizini kullanır. Çiftçiler ayrıca gübre programlarının beklentilere uygun performans gösterip göstermediğini belirlemek için bitki analizini kullanabilirler.

Toprak testlerinin mevcut olmadığı durumlarda besin mevcudiyetinin belirlenmesi. Çoğu laboratuvar toprağı rutin olarak kireç ihtiyaçları, fosfor ve potasyum açısından test eder. Bazılarında kalsiyum, magnezyum ve bazı küçük elementler için isteğe bağlı testler bulunur. Ancak tüm elementler için güvenilir toprak testleri geliştirilmemiştir. Örneğin bir bölgede geliştirilen demir testi, test o bölgedeki topraklar için kalibre edilinceye kadar başka bir bölgedeki topraklara uygulanamaz. Bitki analizi, güvenilir toprak testlerinin bulunmadığı veya toprak testi kalibrasyonunun yapılmadığı alanlar için besin maddelerinin mevcudiyetinin belirlenmesinde özellikle avantajlı olabilir.

Çoğu mikro besin maddesinin ve kükürtün eksiklikleri, toprak testinden ziyade bitki analiziyle daha doğru bir şekilde belirlenir. Örneğin kükürt için yaygın olarak kullanılan toprak testi, yalnızca numune alınan alanda mevcut olan sülfat-kükürt miktarını ölçer. Yağış gibi diğer kaynaklardan gelebilecek olası katkıları içermemektedir. Yüksek kükürtlü toprak testi yeterli kükürt bulunduğunu gösterir, ancak düşük bir test kükürtün orada olmadığı veya ölçülmediği anlamına gelebilir. Tesis analizi, tesisin kullanabileceği kükürtün bir muhasebesini verir.

Besin etkileşimlerinin incelenmesi

Bitki analizi sıklıkla temel elementler arasındaki ilişkileri ortaya çıkarır. Bitki fizyologları bazen bu etkileşimleri kasıtlı bir çalışma haline getirirken, çoğu zaman bu ilişkileri birçok bitki analizinin sonuçlarını özetlediklerinde keşfederler. Bitki analizinin bu şekilde kullanılması araştırma açısından önemlidir ancak “rutin” kullanımın kapsamı dışındadır ve burada tartışılmayacaktır.

BİTKİ ANALİZİ TOPRAK TESTİNİ TAMAMLAR

Bazen toprakta yeterli miktarda besin maddesi mevcut olabilir, ancak böcek beslenmesi, kök hasarı, çok fazla veya çok az nem gibi diğer sorunlar nedeniyle bitkiye yetersiz miktarda besin maddesi girer. Toprak testleriyle birlikte bitki analizi sorunun belirlenmesine yardımcı olabilir. Çoğunlukla iki tekniğin birlikte kullanılması gerekir; örneğin, Adana’dan alınan mısır koçanı örneklerinin bitki analizi, yüksek seviyelerde Mn bulunduğunu gösterebilir, ancak toprak analizi, asıl sorunun, çok asitli topraklardan biri olduğunu tanımlar.

Toprak testleri normalde ortalama çiftçilik derinliğine göre kalibre edilir. Bir alt toprakta belirli bir besin maddesi yüksekse, bir alt toprak örneği de analiz edilmedikçe alt toprak katkısı tespit edilemeyecektir. Bitki analizi, bitkideki besin maddelerinin ne kadarının toprak altından geldiğini söylemez ancak tüm kök hacminin entegre etkisini ölçer. Bir toprak numunesi tipik olarak 5 ila 20 dönümlük bir alandan işleme derinliğine kadar 5 ila 10 toprak çekirdeğinden oluşur. Öte yandan tek bir mısır bitkisi, besin maddelerini birkaç metre küp topraktan alır.

BİTKİ ANALİZİNİN SINIRLAMALARI

Yorumlama zorlukları

Genel olarak, herhangi bir yıldaki belirli bir yer için toprağın besin maddesi tedariği, bitkideki besin seviyeleri ve mahsul verimi arasında iyi ilişkiler geliştirilebilir. Ancak yer, çeşitlilik, zaman ve yönetimdeki farklılıklar çoğu zaman bu ilişkilerde farklılıklara neden olmakta ve bunların yorumlanmasını zorlaştırmaktadır. Bitkilerdeki besin seviyeleri, örneklenen bitki kısmına, olgunluk aşamasına, hibrit ve iklim koşullarına bağlı olarak farklılık gösterir. Bu nedenle bitki analizlerinin yorumlanmasında bu faktörlerin dikkate alınması gerekir. Bu nedenle çoğu bitki analizi yorumu, gelişimin belirli bir aşamasında örneklenen belirli bir bitki kısmına dayanmaktadır.

O halde analizin sonuçları yalnızca gelecekteki sorunları önlemek için kullanılabilir. Ancak birçok durumda, normal büyüyen bir tarladaki aynı büyüme aşamasındaki bitkiler de karşılaştırma için analiz edilirse, besin bozukluklarını ürün gelişiminin daha erken bir aşamasında tanımlamak mümkündür. Bitkinin tamamının örneklenmesi bitkinin önemli kısımlarındaki farklılıkları maskeleme eğiliminde olduğundan, normal/anormal karşılaştırması genellikle önemlidir. Bitkinin ayrıca konsantrasyonlarda bir yayılma geliştirebilecek kadar olgun olması gerekir.

Diğer faktörlerin karşılıklı ilişkisi

Bitki analizinin kullanımının temel ilkesinin, bitkinin kimyasal bileşiminin, büyümeyle ilgili besin kaynağını yansıtmasıdır. Ancak, herhangi bir bitkinin kimyasal bileşimi, besin kaynağı ve bitki büyümesi arasındaki etkileşimin bir sonucudur.

Büyümeyi sınırlayan herhangi bir faktör, diğer besin maddelerinin bitkide birikmesine neden olabilir. Bitki analizini bir teşhis aracı olarak kullanırken, aslında iki sonuçtan (verim ve besin konsantrasyonu) bir neden-sonuç ilişkisi çıkarmaya çalışıyoruz. Bu sonuçlardan herhangi biri başka bir faktör tarafından ortaya çıkarılmış olabilir. Bu nedenle, sıkıştırılmış toprak katmanları veya soğuk hava nedeniyle sınırlı kök büyümesi, topraktaki besin maddesi tedarikinin normal koşullar altında yeterli olduğu düşünülse bile besin alımının azalmasına neden olabilir.

İlerleyen eksiklikler bitki analizinin bir başka sınırlaması da genellikle bitki büyümesini en çok engelleyen tek elementi tespit etmesidir. Nadiren iki veya daha fazla elementin aynı anda akut eksikliği vardır. Örneğin bir mısır bitkisinde K eksikliği olabilir. Ancak K büyümeyi sınırladığından, toprağın P’si düşük olsa bile kuru madde üretiminin azalması için yeterli P mevcut olabilir. İyileştirici bir işlem olarak K eklendiğinde kuru madde üretimi keskin bir şekilde artar. O zaman P eksik olur. Öte yandan nitrojen stresi, fosforun ve bazı mikro besinlerin alımını “düşük” görünecek kadar sınırlayabilir.

Numune kirliliği

Bir bitki örneğinin toprak parçacıkları veya pestisit kalıntısıyla kirlenmesi demir, alüminyum, manganez, çinko veya bakır açısından hatalı yüksek sonuçlara yol açabilir. Kontaminasyonu gidermek için numunenin yıkanması, bir deterjan veya musluk suyu kullanıldığında diğer kirletici maddelerin ortaya çıkmasına neden olabilir. Yıkamayla kayda değer miktarda potasyum kaybedilebilir.

Numune bozulması

Bir bitki örneğinin laboratuvara ulaşmadan önce ayrışması, karbon kaybına (solunum ve mikrobiyal aktivite yoluyla CO2 olarak) ve buna eşlik eden diğer birçok elementin konsantrasyonuna neden olacak ve dolayısıyla hatalı yüksek okumalar verecektir. Bu durum, numunenin laboratuvara teslim edilene kadar soğutulması, numunenin postayla gönderilmesi durumunda hafta sonları kaçınılması veya numunenin nakliyeden önce kısmen kurutulmasıyla önlenebilir. Sevkiyattan önce %15 ila 20 neme kadar güneş enerjisiyle kurutma, yalnızca numunenin bozulma olasılığını ortadan kaldırmakla kalmayacak, aynı zamanda nakliye masraflarını da azaltacaktır. Mikrodalga fırında yaklaşık %10 ila 15 neme kadar kısa süreli kurutma, enzimatik aktiviteyi durduracaktır, ancak numunenin aşırı kurutulmasından kaçınmak için dikkatli olunmalıdır.

BİTKİ ANALİZLERİNİN YORUMLANMASI

Kritik değer ve yeterlilik aralığı yaklaşımları

Çoğu teşhis amacıyla bitki analizleri, her besin maddesi için “kritik seviyeler” esas alınarak yorumlanır. Kritik seviye farklı kişiler tarafından çeşitli şekillerde tanımlanmıştır. Örneğin altında azalmaya neden olan veya eksiklik semptomlarının ortaya çıktığı konsantrasyon olarak tanımlamaktadır. Pek çok besin maddesinde gözle görülür eksiklik belirtileri görülmeden bile verim düşer. Altında verim düşüşüne neden olan besin konsantrasyonunun kesin olarak belirlenmesi zor olduğundan, bazıları kritik seviyeyi maksimum verimin %90 veya %95’indeki besin konsantrasyonu olarak tanımlar.

Bir bitkinin besin bileşimi, bitki olgunlaştıkça ve bitkinin örneklenen kısmına göre değişir; bu nedenle, belirli bir olgunluk aşamasında belirli bir bitki kısmı için kritik seviyeler tanımlanır. Mısır için en yaygın olarak püsküllüden ipekliye kadar başak yaprağı kullanılır. Çoğu mahsul için, tek bir nokta yerine, verimin maksimuma çıkacağı optimal bir konsantrasyon aralığı vardır. Mümkünse, besin maddelerini hala en yüksek verimi sağlayan en düşük seviyede sağlamaya çalışılmalıdır, ancak verim ve konsantrasyonları etkileyen birçok faktör nedeniyle bu noktanın belirlenmesi zordur. Bu nedenle yetiştiriciler genellikle yeterlilik aralığında faaliyet göstermeye çalışırlar.

Eksiklik aralığında gözle görülür besin eksikliği belirtileri belirgindir ve mahsul verimi maksimumun %75’inden azdır. Düşük aralıkta belirgin bir eksiklik belirtisi yoktur, ancak düşük besin maddesi ilavesine yanıt verilmesi muhtemeldir. Yeterlilik aralığı verim platosunu temsil eder. Besin kaynağı arttıkça besin konsantrasyonu daha hızlı artar, çünkü kuru madde üretiminde ek besin maddesini “seyreltmek” için daha fazla artış yoktur. Besinlerin çoğunun oldukça geniş yeterlilik aralıkları vardır. Yeterlilik aralığının alt ucu (veya düşük aralığın üst ucu) kritik aralığı temsil eder. “Yüksek” aralıkta bitki, maksimum üretim için gerekenden daha fazla besin alır. Bu aralığa bazen “lüks tüketim” bölgesi denir.

Besin maddesi temini yeterince artırılırsa, ya diğer bitki besin maddeleri ile dengesizlik nedeniyle ya da aşırı besin maddesinin doğrudan toksik etkilerinden dolayı verim düşer. Örneğin fosfor, yüksek seviyelerde bakır ve çinko alımını baskılayabilir ve nitrojen veya potasyum açısından dengesiz olabilir, ancak Se başına nadiren toksiktir. Öte yandan bor, yanlış uygulandığında mısır için kolaylıkla toksik hale gelebilir.

Bitki besin maddelerinin kritik seviyelerinin “dikkatlice tasarlanmış tek bir deneyle nadiren elde edilebileceğini” belirtmektedir. Daha tipik olarak, birkaç yıl boyunca ve çeşitli yerlerde yapılan birçok deneyin sonuçlarının ortalaması alınır. Verilerin türetildiği kaynakların çeşitliliği göz önüne alındığında, anlaşma oldukça yakındır.

Toprak ve Bitki Analiz Laboratuvarı, ürüne özel olarak yaprakta olması gereken bitki besin maddelerini ve birbirleri ile olan ilişkilerinin alt ve üst sınırlarını verir. Bazı besin maddeleri için aşırı besin seviyeleri iyi tanımlanmamıştır. Bu aralıklar bitki analizlerini yorumlamak için yararlı kılavuzlardır ancak dogmatik olarak kullanılmamalıdırlar. Hibrit gereklilikleri, olağandışı toprak veya iklim koşulları veya diğer hafifletici bilgiler hakkındaki bilgiler dikkate alınmalıdır.

Bitki analizi bir teşhis aracı olarak daha popüler hale geldikçe, daha erken numune alma ve analize duyulan ihtiyaç yoğunlaşır, böylece ciddi verim kayıpları meydana gelmeden sorunlar düzeltilebilir. Bitki analizlerinin erken büyüme aşamalarındaki yorumları, bu aşamalar için kritik seviyelerin oluşturulmasını gerektirir. Ne yazık ki çok genç bitkiler için kritik besin konsantrasyonları hakkında sınırlı veri mevcuttur.

Sonuç olarak, mobil elementlerin oldukça geniş yeterlilik aralığında yansıtıldığı gibi, besin konsantrasyonlarının olgunluğa göre önemli ölçüde değişmesi beklenebilir.

Çoklu regresyon yaklaşımı

Modern analitik çok öğeli analiz, yorumlama için çoklu regresyon analizine uygun sonuçlar verir. Ek karmaşık etkileşimler verimlere göre değerlendirilebildiğinden daha fazla bilgi elde edilir. Özellikle N, P ve K için bu şekilde bazı çalışmalar yapılmış olmasına rağmen, bu tür bir yorumlama rutin bitki analiz programlarına dahil edilmemiştir.

Besin oranı yaklaşımı

Başlangıçta geliştirildiği şekliyle, niceliksel veya niteliksel ifadeyi mümkün kılan verim belirleyici faktörlerin çoğu, bir tanı koymada aynı anda dikkate alınır ve bu tanıya dayanarak önerilerde bulunulur. Bu faktörler yalnızca toprak ve bitki analiz verilerini değil aynı zamanda iklim, böcekler, hastalıklar, çeşitler vb. ile ilgili bilgileri de içerir.

Bitki analizi sonuçlarının yorumlanmasına yönelik, belirli bir mahsulün binlerce örneğinin analizini içerir. Numuneler yüksek ve düşük verimli popülasyonlara ayrılır ve her popülasyondan elde edilen analitik sonuçlar, yüksek ve düşük verimli popülasyonları ayırt etmek için hangi kriterlerin kullanılabileceğini belirlemek üzere incelenir. Anlaşıldığı üzere, bitki besin konsantrasyonlarının oranları, tek başına basit konsantrasyonlardan daha iyi sonuçlar vermiştir. Yüksek verimli popülasyona (normlara) karşılık gelen oranlar daha sonra analiz edilen numunede mevcut olan oranlarla karşılaştırılır. Bitki besin konsantrasyonlarının oranı tek başına bitki problemlerini teşhis etmek için kullanılamaz, ancak farklı besin oranlarının kombinasyonları, hangi besin maddelerinin verimi en çok sınırladığını belirlemek için matematiksel olarak birleştirilebilir.

Bitki analizinin sonuçları tek başına gübre önerilerinde bulunmak için kullanılamaz. Bitki analizi önemli ek bilgiler sağlasa da, bitki örneklerine bitkilerle aynı bölgeden alınan toprak örnekleri de eşlik etmelidir. Bitki ve toprak numunelerinin tarlanın anormal bir alanından alınması durumunda sonuçlar yalnızca o alan için geçerlidir. Bir alandan ayrıntılı bir şekilde örnek alınmadığı sürece, bir bitki örneğine eşlik eden toprak örneği genellikle tüm alanı tam olarak temsil etmez. Toprak veya bitki analizi için düşük veya eksik değerler, bu kadar ayrıntılı toprak numunesi alma ihtiyacının sinyalini verir. Bir tarladaki anormal bir alan için acil durum tavsiyeleri toprak ve bitki analizlerinden yapılabilir ancak saha ölçeğindeki tavsiyeler detaylı toprak örneklemesi ve analizine dayanmalıdır.

ÖZET

Bitki analizi besin eksikliklerini, toksisiteleri ve dengesizlikleri doğrulamak, “gizli açlığı” belirlemek, gübre programlarını değerlendirmek, besin etkileşimlerini incelemek ve güvenilir toprak testlerinin geliştirilmediği elementlerin varlığını belirlemek için güçlü bir araçtır. Bununla birlikte, başlangıçtaki bitki örneklemesi, kullanımı ve numunenin analizi hatalıysa sonuçlar yanıltıcı olabilir. Bitki dokusundaki herhangi bir elementin konsantrasyonunu etkileyen birçok etkileşimli faktör nedeniyle genel bitki analiz raporunun yorumlanması deneyimi önemlidir. Her bir besin maddesinin durumunu kendi başına değerlendirdikten sonra, gözlemlenen etkilerin olası nedenlerinin gözden geçirilmesi gerekir. Bu nedenle, mahsul geçmişi, numune alma teknikleri, toprak testi verileri ve besin konsantrasyonlarına ilişkin bilgilerin hepsinin nihai teşhiste dikkate alınması gerekir. Bitki analizi doğru yapıldığı takdirde gübre yatırımlarının daha verimli kullanılmasına yol açabilir.