Bitkiler Kuraklığa Nasıl Dayanır

bitkiler hakkında - bitkiler ve kuraklık

Yetiştikleri ortamlardaki iklim ve çevre şartları bitkilerin gelişmesine müsait olduğu gibi, hayatta kalmasını zorlaştıran çok aşırı uçlarda da olabilir İnsanların sıkıntıda olduğunda 'strese' girmeleri gibi, bitkiler de hayatı zorlaştıran tabiat şartlarına karşı mühim derecede 'fizyolojik strese' maruz kalır Bitkilerde stres; çevre kaynaklı veya biyolojik faktörlerin ayrı ayrı yahut beraberce bitkinin fizyolojisinde belirgin değişiklikler meydana getirmesi hâdisesi olarak ifade edilebilir Bitkilerin mâruz kaldığı streslerin bazısı, patojenler (hastalığa sebep olan her türlü organizma ve madde) sebebiyle veya diğer organizmalarla rekabet durumlarında gerçekleşir (biyotik stres) Diğer stresler ise, kuraklık, tuzluluk, yüksek sıcaklık veya don gibi çevre şartlarından kaynaklanmaktadır (abiyotik stres) Ayrıca bitkilerde, birbirlerine yakınlıktan kaynaklanan stres tipleri de (coğrafî konum) mevcuttur Bunların dışında gölge, ışıklandırma, yükseklik, topraktaki su ve mineral madde eksikliği-fazlalığı gibi şartlara bağlı stresler ile tabiî ve sun'î kirlilik veya iyonize edici radyasyonun tesirlerinden kaynaklanan stresler de mevcuttur


Yeryüzünde bitki yetişebilen sahaların dağılımı göz önüne alındığında, kuraklığın sebep olduğu stresin, bitkiler üzerinde diğer stres türlerine nazaran daha tesirli olduğu görülebilir Bitkilere, büyümeye ve verime tesir eden en yaygın çevre faktörü olan kuraklık stresine karşı, fizyolojik, biyokimyevî ve moleküler seviyede birçok uyum mekanizması bahşedilmiştir


Kuraklık, uzun zaman yağmur yağmamasını ifade eden meteorolojik bir tabirdir Kuraklığın sebep olduğu su kayıplarının bitkiler üzerindeki doğrudan tesirleri; genel olarak bitki hücrelerinde dokuların pörsümeye başlaması (turgor basınçlarının kaybolması), hücre uzaması ve bölünmesinin yavaşlaması-durması, çeşitli metabolik faaliyetlerin azalıp durma noktasına gelmesi, hücre çeperlerinde mekanik bozulmaların ortaya çıkması olarak sayılabilir Kuraklığın dolaylı zararları ise; gözeneklerin (stomaların) kapanması sebebiyle azalan CO2 yoğunluğuna paralel olarak, fotosentez yoluyla madde üretiminin azalması, birçok enzimin aktif olmaması, fosfor gibi çeşitli besin maddelerinin hücre içerisine alımının yavaşlaması ve proteinlerin ayrışmaya başlaması olarak özetlenebilir

Koruyucu Mekanizmalar

Kuraklığın menfî tesirlerine karşı, Cenab-ı Hak bitkileri savunmasız yaratsaydı, ne bitkilerin, ne onlar vesilesiyle hayatını sürdüren canlıların varlığı devam edebilirdi Allah'ın (celle celâlühü) bitkilere bahşettiği koruma mekanizmaları, hücre kadar küçük bir birimde olabileceği gibi, fizikî olarak bitkinin çeşitli yerlerinde de kendini gösterebilir Bitkilere bahşedilen bu koruma mekanizmaları, bitkinin yaprağı, kökü ve hücre içerisinde farklı şekillerde cereyan etmektedir

Yapraklardaki koruyucu mekanizmalar

Varlıkları gayet nizam ve intizam içinde idare eden ve onların hayatlarını devam ettirebilmeleri için şartları hazırlayan Müdebbir Rabb'imiz, kurak bölgelerde yaşayan bitkilere (kserofitler) yaprak açılarını değiştirerek yüzeylerine gelen ışık miktarını azaltacak bir mekanizma bahşetmiştir Bilindiği gibi ışık, yaprakta ısınmaya sebep olarak su kaybını artırabilmektedir Bu sebeple, kurak bölgelerdeki bitkilerde ışık tesirinden korunmak için, yaprak yüzeyinde tüy ve kalın bir mum tabakası (kutikula) yaratılmıştır Ayrıca, kuraklık tesiri ile yaprak yüzey alanında küçülme de meydana getirilerek su kaybı azaltılır Meselâ, bir süs bitkisi olan Ctenanthe setosa'da rulo şeklindeki kıvrılma hususiyetiyle, ışığa maruz kalan yaprak alanı % 68'e düşürülmekte ve böylece terleme % 70 nispetinde azaltılmaktadır Yaz boyunca kendilerine biçilen vazifeleri yerine getiren, ateş saçan hararete karşı da "Ey ateş, serin ve selâmetli ol"(Enbiya, 21:69) âyetini okuyarak yemyeşil kalabilen yapraklar, sonbahar gelince renkten renge dönüştürülerek sararmış hâlde kendilerini yere düşürmeye vesile olan rüzgârı bekler ve bu hâl dilleriyle Cenab-ı Hakk'ı zikreder

Köklerdeki koruyucu mekanizmalar

Yapraklardaki koruyucu mekanizmaların yanında, kuraklığın artmasıyla birlikte bazı bitki köklerinin büyümesi hızlandırılarak, onların toprağın daha derin kısımlarından su emilimi yapmaları sağlanmaktadır Böylece toprağın derinliklerinden gönderilen besin maddeleri ve su ile bitkilerin hayatları idame ettirilir Herhangi bir duyu organına ve muhakeme kabiliyetine sahip olmadığı hâlde, bitkilerin suyun bulunduğu tarafa yönelmesini (Şekil 1) bazı fizik ve kimya kaideleri ile izah etmemiz, onların birer sebep perdesi olarak görülmelerine engel olmamalıdır

Hücre içindeki koruyucu mekanizmalar

Sonsuz Kudret Sahibi, bitki hücresi içerisindeki absisik asit, prolin, karbonhidratlar ve potasyuma bazı vazifeler yükleyip, onlarla hususi mekanizmalar kurarak bitkinin kuraklığa karşı hayatını devam ettirebilmesini sağlamaktadır Araştırmalar, kuraklık zamanında bitkilerin yapılarındaki absisik asit, prolin ve karbonhidrat miktarının arttığını göstermiştir

Absisik asit

Kuraklık zamanında çevrede meydana gelen yıkıcı değişmelere cevap olarak yaprakta diğer hormon miktarlarında herhangi bir değişme olmazken, absisik asit miktarının 40 kat kadar artabileceği kaydedilmiştir Bu değişme, kuraklık ve su stresinden bitkileri korumak için yapraklardaki gözeneklerin (stomaların) kapanmasına, bu da terlemeyle (transpirasyon) su kaybının azalmasına vesile olur Lâboratuvarda kuraklık şartları meydana getirilerek yapılan deneyde kök dokularına absisik asit uygulandığında su ve iyon akışının arttığı gözlenmiştir Absisik asite verilen bu vazife sayesinde, sadece azalan terleme ile turgor basıncı düzenlenmez, aynı zamanda köklere giren su da artırılır Bunun için su geçirgenliği artırılır ve toprak-kök arasında su potansiyel farkında artışa sebep olan iyon alımı hızlandırılır Ayrıca, bu mu'cizevî madde, bitkinin yaprak büyümesini baskı altına alma, ana köklerden ayrılan köklerin çıkışını ve kök büyümesini uyarma ile vazifelendirilmiştir Kökler ve yapraklar üzerindeki absisik asitin bu tesirleri, aklı olmamasına ve herhangi bir matematik hesaptan mahrum olmasına rağmen, bitki köklerinin su emme alanında artışa, aksine yaprak alanında ise azalmaya yol açar

Prolin

Proteinlerin temel yapıtaşı olan 20 aminoasitten biri de prolindir Bu aminoasit, absisik asit ile benzer faydalara sahiptir Meselâ, bitki kuraklık stresine maruz kaldığı zaman, bilemediğimiz bir mekanizma vasıtasıyla bünyesindeki prolin miktarı birkaç saniye içinde 80–100 kat artırılarak su kaybı engellenir

Karbonhidrat

Bitkilerdeki karbonhidrat miktarının değişmesi, osmoz hâdisesine bağlı olarak, hücre içerisindeki suyun fizikî olarak kaybını engellemek için artırılması şeklinde olmaktadır Osmoz yarı geçirgen bir zar vasıtasıyla, su nispeti fazla olan ortamdan az olan ortama su geçişi olarak ifade edilebilir Kuraklık ile birlikte bitki hücresi içerisindeki karbonhidrat miktarına artma emri verilerek su potansiyelinin düşmesi, böylece suyun osmoz hâdisesiyle hücre dışına çıkışının engellenmesi sağlanmış olur


Potasyum

Kuraklığa karşı bitkilere bahşedilen koruyucu mekanizmalarda potasyum mühim bir vazifeye sahiptir Araştırmalar, potasyumun hücrelerde osmoz hâdisesinde görevli olduğunu ve kök uçları gibi aktif gelişmenin olduğu dokularda bulunduğundan, su alımını ve tutulmasını kuvvetlendirdiğini göstermektedir Potasyumun bu vazifesi sayesinde yapraklardaki gözeneklerin açılması ve kapanması kuraklığa karşı bitkilerin lehine değişir Gündüzleri gerçekleşen solunum sebebiyle teşkil edilen enerji kullanımı esnasında potasyum iyonları, gözenek kenarlarındaki destek (muhafız) hücrelerinin içine pompalanır ve neticede turgor basıncı artar Böylece gözenek açık kalır Geceleri ise, potasyum iyonları bu hücrelerin dışına çıkarılır Bu durumda turgor basıncı düşer ve gözenekler kapanır Bu sayede bitki, bünyesindeki suyu kaybetmemiş olur


Cenab-ı Hakk'ın bitkilere bahşettiği bu koruyucu mekanizmalar son derece hassas bir muvazene ile işlemekte ve bu sayede yeryüzünde hayatiyet devam etmektedir İnsanlar, kuraklığın sebep olabileceği tehlikelere karşı akıl ve irade gibi bütün imkânlarını kullanarak seferber olurken, Yaradan'ın bahşettiği koruyucu mekanizmalar sayesinde bitkiler, insanın aciz kaldığı ve kuraklıktan ölebileceği çöl şartlarında bile, uygun donanımlarıyla hayatta kalarak, Yaratıcılarına hâl diliyle şükürlerini arz ederler

Kaynaklar

- Genç, M, Yahyaoğlu, Z, Fidan Standardizasyonu, SDÜ, Orman Fakültesi, Yayın No:75, Isparta, 2007

- Kadıoğlu, A, Bitki Fizyolojisi, KTÜ, Fen-Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Trabzon, 2007

- Levitt, J, Responses of Plants to Environmental Stress Akademic Pres, New York, 1972

- Kalefetoğlu, T, Ekmekçi, Y, Bitkilerde Kuraklık Stresinin Etkileri ve Dayanıklılık Mekanizmaları, GÜ Fen Bilimleri Dergisi, 18(4): 723-740(2005)