Buğdayın Ekmek Oluncaya Kadar Geçirdiği Aşamalar

Sofranızdaki ekmek size ulaşıncaya kadar hangi aşamalardan geçmiş olabilir bu konuda sizlere kısa bilgiler vereceğiz.



Un fabrikalarında değirmenler sayesinde buğday öğütülerek un haline getirilir. Buğdaydan elde edilen un ambalajlanarak ekmek fırınlarına doğru yola çıkar. Ekmek fırınlarında ki ustalar hamur yoğurma makinesinde un, tuz, maya ve su karıştırılarak bolca yoğrulur. Bu işlem karışımın hamur haline gelmesine kadar devam eder. Bir süre dinlendirilen hamur daha sonra ustalar tarafından ekmeklik hamur şeklinde kesilir. Hamur haldeki ekmekler fırına sürülerek pişirilir ve raflardaki yerini alır. Bizler ise fırınlara giderek ekmeklerimizi alırız ve soframıza getiririz.

Buğdayın ekmek oluncaya kadar geçirdiği aşamalar

• Tarla tohum ekmeye hazır hale getirilmek için sürülür.
• Buğday tohumları ekim zamanı tarlaya ekilir.
• Ekilen tohumların zamanla ilaçlama ve gübreleme yoluyla bakımı yapılır.
• Buğdaylar olgunlaşınca hasat edilir.
• Buğday taneleri ile sapları ayrılır ve çuvallara doldurulur.
• Toplanan buğdaylar işlenmek üzere değirmene götürülür.
• Buğdaylar değirmende öğütülerek un haline getirilir.
• Unlar fırınlara ulaşır.
• Una su, tuz ve maya eklenerek hamur yapılır.
• Hamura şekil verilir.
• Hazırlanan hamurlar fırında pişirilir ve satışa sunulur.
• Ekmek fırınlarda ve bakkallarda satılır

▼ SIRADAKİ HABER ▼

“Buğdayın ekmek olana kadar geçirdiği aşamalar resimlerle verilmiş. Ekmeğin üretim aşamalarını resimlere bakarak yazalım.” ulaşabilmek ve dersinizi kolayca yapabilmek için aşağıdaki yayınımızı mutlaka inceleyiniz.

Buğdayın ekmek olana kadar geçirdiği aşamalar resimlerle verilmiş. Ekmeğin üretim aşamalarını resimlere bakarak yazalım.

Soru: Buğdayın ekmek olana kadar geçirdiği aşamalar resimlerle verilmiş. Ekmeğin üretim aşamalarını resimlere bakarak yazalım.

1. Önce çiftçi tohumları toprağa eker.
2. Yetişen buğdaylar biçilir.
3. Toplanan buğdaylar değirmende un haline getirilir.
4. Bu undan hamur yapılır.
5. Hamurdan yapılan ekmek fırında pişirilir.
6. Pişen ekmek sofrada yenir.

“3. Sınıf Türkçe Sonuç Yayınları Sayfa 132 Cevapları” ile ilgili aşağıda bulunan emojileri kullanarak duygularınızı belirtebilir aynı zamanda sosyal medyada paylaşarak bizlere katkıda bulunabilirsiniz.

1 Topraktan Sofraya BUĞDAY Dr. Gürbüz MIZRAK

2 Topraktan Sofraya BUĞDAY Dr. Gürbüz MIZRAK ISBN: Ankara 2018

3 SUNUŞ Eserin ilk baskısı olan Buğdayın Hikâyesi, Türkiye Ziraat Odaları Birliği tarafından 2011 yılı Şubatında basılmış ve kısa sürede dağıtımı tamamlanmıştır. Topraktan Sofraya BUĞDAY ismiyle yayınlanan bu ikinci baskı ise yeni ilaveler ve bazı düzeltmelerle, ilk baskı esas alınarak hazırlanmıştır. Kitap, ilk baskısındaki altı bölüme ilave olarak, Türkiye Buğday Ekolojisi ni ihtiva etmektedir. Güncellenmiş I. BÖLÜM buğdayın orijini, Ülkemiz ve dünya ekonomileri için önemi, besin değeri ve sorunları ile üretiminde izlenecek stratejileri kapsamaktadır. II. BÖLÜM de buğdayın büyüme ve gelişme devreleri ile bunları etkileyen çevre şartları ele alınmıştır. Büyüme ve gelişme devrelerinde buğdayın ihtiyaç duyduğu sıcaklık, nem ve ışık gibi çevre koşulları ile toprak istekleri hakkında bilgiler verilmiştir. Bu bölüm, -ilk baskıya göre- yeni bilgilerin ilavesi ile genişletilmiştir. Kitabın III. BÖLÜM ü, ülkemizde verimi ve kaliteyi etkileyen önemli hastalık ve zararlılara ayrılmış, hastalık ve zararlıların oluştuğu şartlar ile teşhislerine yararlı olacak bilgilere ağırlık verilmiştir. Mücadele ile ilgili konular genel olarak ele alınmış, ancak kısa zamanda yeni ilaçların geliştirildiği kimyasal mücadele konusuna girilmemiş, bu alanda müracaat edilecek kaynaklar hakkında bilgi verilmiştir. Birinci baskıya göre hastalıklarla mücadelede kültürel tedbirler daha detaylı anlatılmıştır. IV. BÖLÜM de kalite konusu ele alınmış; önemli kalite kriterleri ve bunları etkileyen faktörler, kalite belirleme yöntemleri ve analiz sonuçlarının yorumlanmasına yardımcı olacak bilgilere geniş olarak yer verilmiştir. V. BÖLÜM de kârlı bir üretimin unsurları ele alınmış, yüksek verimden ziyade girdi maliyetlerini olabildiğince azaltarak ve üretimde sürdürülebilirliği sağlayarak istikrarlı ve kazançlı çiftçiliğin yolları anlatılmıştır.

4 VI. BÖLÜM, Türkiye iklimi ve arazi sınıfları hakkındadır. Ülkemizin iklim ve toprak özellikleri bakımından çeşitlilik göstermesi, değişik bölgelerimiz için tavsiye edilen buğday çeşitleri ve yetiştirme tekniklerinin farklı olmasını doğurmuş; bu tavsiyelerde iklim ve toprak varlığımız belirleyici iki unsur olmuştur. Bu nedenlerle Türkiye iklimi ve arazisi müstakil bir bölümde ele alınmıştır. Son bölümde (VII. BÖLÜM), tamamen üreticilere yönelik bilgilere yer verilmiş, bu çerçevede Ülkemizin değişik ekolojileri için geliştirilen yetiştirme teknikleri birinci baskıya göre daha detaylı olarak anlatılmıştır. Birinci baskıda olduğu gibi, Topraktan Sofraya BUĞDAY kitabı da başta buğday konusunda çalışan araştırmacı, uzman, eğitimci, öğrenci ve çiftçiler olmak üzere geniş bir yelpazede okuyucu kitlesine yardımcı olacak bilgileri kapsayacak tarzda hazırlanmıştır. Üreticilerin karşılaşacakları sorunları teşhis etme ve bunlara çözüm üretmelerine yardımcı olma bakımından hem teorik ve hem de uygulamalı bilgilere yer verilmiştir. Kitapta yapılan tavsiye ve öneriler genel olup, uzun yıllar süren araştırmaların ve kazanılan tecrübelerin ürünleridir. Sunulan bazı bilgiler, özellik arz eden iklim ve toprak şartlarında geçerli olmayabilirler. Meslektaşlarım ve buğday üreticilerinin çok iyi bildiği üzere, her bölge ve tarlanın kendine has özellikleri vardır. Bu özellikler, en doğru olarak o tarlada yıllardan beri üretim yapanlar tarafından bilinirler. Dolayısıyla çiftçilerimiz, kitapta verilen bilgileri kendi süzgeçlerinden geçirdikten ve bulundukları şartlara adapte ettikten sonra uygulamalıdırlar. Topraktan Sofraya BUĞDAY, değişik kaynaklardan topladığım bilgiler ile meslek hayatım boyunca kazandığım tecrübelerin sentezinden oluşmuştur. Sunulan bilgilerin mucitleri olan araştırmacılara, yararlandığım kaynakların yazarlarına, meslek hayatımda bana emeği geçmiş hocalarıma ve büyüklerime teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca yazım aşamasında değerli katkılarını, tenkitlerini ve teşviklerini esirgemeyen kıymetli meslektaşlarıma

5 şükranlarımı arz ederim. Kitabın yayınlanmasında emeği geçen, herkese candan teşekkür ederim. Bu kitapta verilen bilgilerin başta buğday üreticilerimiz, araştırmacılar, yayımcılar, eğitimciler ve öğrenciler dâhil, tüm okuyuculara yararlı olması dileğiyle saygılar sunarım. Dr. Gürbüz Mızrak Ankara, Nisan 2018

6 İÇİNDEKİLER BÖLÜM GİRİŞ BUĞDAYIN ORİJİNİ EKONOMİK ÖNEMİ BESİN DEĞERİ SORUNLAR İZLENECEK STRATEJİLER 31 BÖLÜM BÜYÜME VE GELİŞME DEVRELERİ İLE BUNLARA ETKİ EDEN ÇEVRE ŞARTLARI BUĞDAYIN BÜYÜME VE GELİŞME DEVRELERİ Çimlenme Kardeşlenme Vernalizasyon Fotoperiyot Sıcaklık Toplamı ve Buğdayın Gelişme Devreleri Sapa Kalkma Olgunlaşma BUĞDAY BİTKİSİNE ÇEVRE ŞARTLARININ ETKİLERİ Sıcaklık Nem Işık ve Karbondioksit Toprağın Havalandırılması ve Sıkıştırılması Kök ve Toprak Üstü Organlar Arası İlişkiler Denitrifikasyon Bitki Besleme ve Toprak Verimliliği Toprak Asitliliği, Alkaliliği ve Tuzluluğu 87 BÖLÜM BUĞDAY HASTALIKLARI PAS HASTALIKLARI Sarı Pas Kahverengi Pas Kara Pas Pas Hastalıkları Tarla Gözlemleri.105 1

7 SEPTORİA KÜLLEME SÜRME RASTIK YAYGIN KÖK ÇÜRÜKLÜĞÜ EMBRİYO KARARMASI BUĞDAY ZARARLILARI SÜNE KIMIL EKİN BAMBUL BÖCEĞİ HUBUBAT HORTUMLU BÖCEĞİ EKİN SAP ARILARI BUĞDAY KESİK SİNEĞİ EKİN KAMBUR BÖCEĞİ TARLA FARELERİ (Microtus spp.) RUS BUGDAY YAPRAK BİTİ (AFİDİ) 141 BÖLÜM BUĞDAY KALİTESİ EKMEKLİK BUĞDAY ve MAMULLERİNDE KALİTE KRİTERLERİ MAKARNALIK BUĞDAY VE MAMÜLLERİNDE KALİTE KRİTERLERİ KALİTEYİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER Genotip ve Çeşit Geliştirme İklim Olayları ve Çevrenin Kaliteye Etkisi Kültürel Tedbirlerin Kaliteye Etkisi Kalite Açısından Bölgeler KALİTE ANALİZLERİ Danede Nem Oranı (%) Kül Tayini Hektolitre Ağırlığı (Kg/100 Lt) Bin Dane Ağırlığı (Gr) Sertlik - Camsılık Tayini 183 2

8 İrilik Tayini Öğütme ve Un Verimi Protein Oranı (%) Gluten İçeriği Yaş Öz Tayini Miksograf Alveograf Glutomatik Sedimantasyon (Çökme) Değeri Sarı Pigment İndeksi Farinograf Ekstensograf Denemesi Düşme Sayısı (Falling Number)..208 BÖLÜM EKONOMİK (KÂRLI) ÜRETİM VERİM HEDEFİNİN BELİRLENMESİ TOPRAK ORGANİK MADDESİNİN ÖNEMİ TOPRAK İŞLEMENİN MALİYETİ ANIZ YAKMANIN NEDEN OLDUĞU KAYIPLAR Organik Maddenin Önemi ve Oluşumu Anızın Yakılmasının ve Toplanmasının Neden Olduğu Zararlar Sonuç ve Öneriler 221 BÖLÜM TÜRKİYE BUĞDAY EKOLOJİSİ TÜRKİYE İKLİMİ..224 Harita 6.1: Türkiye Ana İklim Bölgeleri ARAZİ VARLIĞI.242 BÖLÜM BUĞDAY YETİŞTİRME TEKNİKLERİ TAHIL-NADAS SİSTEMİNDE BUGDAY TARIMI Sistemin Tanıtımı ve Uygulandığı Bölgeler Nadas Döneminde Tarla Hazırlığı Tavsiye Edilen Çeşitler ve Tohumluk.251 3

9 Ekim Gübreleme Yabancı Ot Mücadelesi Hasat TAHIL-BAKLAGİL SİSTEMİNDE BUĞDAY TARIMI Sistemin Tanımı ve Uygulandığı Bölgeler Tarla Hazırlığı Tavsiye Edilen Çeşitler ve Ekim Gübreleme ANIZA EKİM SİSTEMİ Sistemin Önemi Sistemin Tanımı TRAKYA, MARMARA VE KARADENİZ BÖLGESİNDE BUĞDAY TARIMI Uygulama Bölgesi Toprak İşleme ve Ekim Hazırlığı Tavsiye Edilen Çeşitler ve Ekim Gübreleme Yabancı Ot Mücadelesi SAHİLDE BUĞDAY TARIMI Uygulama Bölgesi Ekim Nöbeti Tarla Hazırlığı Tavsiye Edilen Çeşitler ve Ekim Gübreleme SULUDA BUĞDAY YETİŞTİRİCİLİĞİ Toprak İşleme, Tohum Yatağı Hazırlığı Çeşit Seçimi Mibzer Türü Gübreleme Sulama Yabancı Ot Mücadelesi Hastalık Kontrolü.319 EKLER

10 Ek-1: TSE 2974 Ekmeklik Buğday Standardı Kalite Derece Kriterleri (*) 321 Ek 2: TSE 2974 Makarnalık Buğday Kalite Derece Kriterleri (*)..321 Ek 3: ABD Buğday Kalite Derece Kriterleri 322 EK-4: Karadeniz İklimi Alt Tiplerinin Yayılış Alanları.323 EK-5: Akdeniz İklimi Alt Tiplerinin Yayılış Alanları..324 EK-6: Orta Anadolu İklimi Alt Tiplerinin Yayılış Alanları.325 EK-7: Doğu Anadolu İklimi Alt Tiplerinin Yayılış Alanları..326 EK-8: Güneydoğu Anadolu İklimi Alt Tiplerinin Yayılış Alanları 327 EK 9: Değişik Gübre Çeşitlerinde Dekara Atılacak Saf Maddeye Tekabül Eden Gübre Miktarları (Kg)..328 EK-10: Bölgelere, Tarım Şekline ve Topraktaki Organik Madde Oranlarına Göre Buğdaya Verilecek Azotlu Gübre Miktarları (Güçdemir, Uslu, 2004).328 EK-11: Bölgelere, Tarım Şekline ve Topraktaki Fosfor Miktarına Göre Buğdaya Verilecek Fosforlu Gübre Miktarları (Güçdemir, Uslu, 2004).329 EK-12: Ülkemizde Buğdayda Ekonomik Zararlara Neden Olan Önemli Yabancı Otlar..330 EK-13: Ülkemizde Buğdayda Ekonomik Zararlara Neden Olan Önemli Yabancı Otların Resimleri.332 Tek Yıllık Dar Yapraklı Yabancı Otlar..332 Çok Yıllık Dar Yapraklı Yabancı Otlar..334 Tek Yıllık Geniş Yapraklı Yabancı Otlar İki ve Çok Yıllık Geniş Yapraklı Yabancı Otlar.340 KAYNAKLAR.342 DİZİN

11 BÖLÜM 1 1. GİRİŞ Buğday, Ülkemiz ve Dünya da yetiştirilen en eski, en yaygın tahıldır. Bilimsel verilere göre insanlık tarihinde kültüre alınan bitkilerin başında yer alır. Buğdayın ilk kez kültüre alındığı dönem aynı zamanda tarımın da başlangıç tarihi [ 1 ] sayılır. Avcıtoplayıcı insan topluluklarının yerleşik yaşama geçmeleri ve çoğalmaları ile artan gıda ihtiyacının karşılanmasında, güçlenmelerinde, küçük yerleşim alanlarının büyük kentlere dönüşmesinde, kültürel ve medeni gelişiminin hızlanmasında en önemli rolü olan bitkidir. Ülkemiz kışı yağışlı ve soğuk/serin, yazı sıcak ve kurak olan Buğday Kuşağının merkezinde yer almaktadır. Tarım yapılan alanlarımızın çoğunda sulama imkânı yoktur. Sulanan alanlarda ise ihtiyacımız olan -buğday dışındaki- diğer bitkileri üretme mecburiyeti vardır. Soğuğa ve kurağa dayanması nedeniyle buğday, sulanamayan alanlarımızda ekonomik olarak üretimi yapılabilen en önemli temel besinlerdendir. Yetiştiriciliği mekanizasyona uygun olduğundan geniş alanlarda üretilebilir, uzun süre depolanabilme kabiliyetindedir, raf ömrü uzundur. Konsantre gıda olup, kıtlık ve savaş şartlarında vazgeçilemez stratejik bir üründür. Buğday üretiminden vazgeçmek demek, bu ürünün alternatifsiz olduğu Orta Anadolu ve çevresi ile Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerinin sulanmayan alanlarını üretim dışında bırakmak demektir. Bu ise on milyon tonun üzerinde buğday ürününü karşılayacak bir kapasitede besin açısında dışa bağımlılığın artırılması demektir. Böyle bir durum bizim için felaket olurken, ithalat lobileri ve bunların işbirliği yaptığı ülkelere yarar. [ 1 ] Tarımın başlangıcı: Tarih öncesi insanların avcılık-toplayıcılık yaptığı devreden bitkileri yetiştirmeye, hayvanları evcilleştirip kullanmaya başladıkları geçiş döneminin başlangıcı. 6

12 1.1 BUĞDAYIN ORİJİNİ Araştırmalara ve diğer göstergelere göre buğdayın orijini Fırat ile Dicle nehirleri arasında kalan, Türkiye nin güney doğusunu da kapsayan Bereketli Hilal [ 2 ] (Harita 1.1) olarak isimlendirilen alandır. Harita 1.1: Verimli (Bereketli) Hilal in (yeşil renkli) Türkiye yi kapsayan alanları. Kaynak: Türkiye nin Buğday Atlası ndan değiştirilerek alındı) Eski çağlarda Bereketli Hilal in içinde yer aldığı Yakın Doğu ve Doğu Akdeniz i kapsayan bölgede sıcak ve nemli bir iklim hüküm sürmekteydi. Bölgenin iklimi; yaklaşık olarak yıl önce değişmeye başladı yıl önce de değişimini tamamladı. Günümüzdeki, kışları soğuk ve yazları kurak olan, yağışın ve sıcaklığın hem yıldan yıla ve hem de mevsimler arasında büyük değişimler gösterdiği karakterini kazandı (Feldman, 2001; MacKey, 2005). Geçiş dönemi ve sonrasında ortaya çıkan bu olumsuz iklim şartlarına uyum sağlayan mekanizmalara sahip (tek yıllık, kendine döllenen, dormant tohumlu) bitkiler doğada çoğalmaya, diğerlerinin yerini almaya başladılar (Takebayashi [ 2 ] Bereketli (Verimli) Hilal: Türkiye nin güneydoğusundan (Güneydoğu Toroslar dan) başlayan, güneybatıda Suriye nin, Lübnan ın ve Ürdün ün, güneydoğuda ise Irak ın dağlık alanları ile İran ın Zağros Dağlarını kapsayan bölge ile buralardan güneye doğru uzanan yarım ay şeklindeki coğrafyadır. 7

13 and Morrell, 2001; MacKey, 2005). Bunların en başında yeralan buğday ve yabani ataları; genellikle kırılgan başaklı, cılız ve iğne şeklinde kavuzlu daneli, zayıf saplı ve düşük tohum verimliydiler. Danelerinin kavuzdan ayrılması oldukça zordu. Resim 1.1: Buğdayın yabani atalarının başak şekilleri [1: Yabani Siyez (Triticum boeoticum, A m genomunun orijini); 2: Urartu Buğdayı (Triticum urartu, A genomunun orijini); 3: Ak Buğdayanası (Aegilops speltoides, B genomunun orijini); 4: Tesbih Buğdayı (Triticum tauschii, D genomunun orijini)]. İnsanlar tarihin bu diliminde avcı ve toplayıcı (yabani tahıl, baklagil, meyve ve yumrulu bitkileri doğadan toplayan) olarak hayatlarını idame ettirmekteydiler. Araştırıcıların ortak kanaatine göre; günümüzden yıl öncesi dönemde Bereketli Hilal in bir yöresinde, muhtemelen Şanlıurfa nın Siverek ilçesi sınırlarında bulunan Karacadağ da yaşayan bir grup insan ilk kez yabani buğdayı yetiştirmeye başladı (Harlan, 1981; Heun et al., 1997). Bilimsel çalışmalar yukarıdaki varsayımı desteklemekte ve aynı zamanda ticari buğdayların ataları sayılan Urartu buğdayı (Triticum Urartu), Ak buğdayanası (Aegilops speltoides) ve Tespih buğdayı (Triticum tauschii) nın (Resim 1.1) orijinlerinin Güney Doğu Anadolu Bölgemiz ve civarları ol- 8

14 duğunu göstermektedir. O dönemde genel olarak erkekler avcılık, kadınlar ise toplayıcılık yaptıklarından, büyük ihtimalle buğday tohumunu ilk defa eken kadınlar olmuştur. Ortak kanaate göre ilk yetiştirilen buğday kavuzlu ve kültür formlarına göre daha küçük daneli olan Yabani Siyez dir. Bunu sırasıyla buğday türlerinden Yabani Gernik ve Spelta nın yetiştirilmeleri izledi (Abdel-Aal et al., 1998). Günümüzden yıl önceki dönemde doğal seleksiyon ve melezlenmelerle ortaya çıkan tiplerden insan eliyle yapılan seçimler sonucu, daha iri tohumlu ve kavuzlu buğdaylar, sonraları da çıplak daneli kültür formları yetiştirilmeye başlandı. Arkeolojik kazılarla elde edilen bilimsel bulgulara göre buğday ve yabani atalarının yetiştiriciliği, başta Anadolu coğrafyamız olmak üzere kısa sürede yaygınlaştı (Çizelge 1.1). Çizelge 1.1: Anadolu da yapılan arkeolojik kazılarda bulunan buğday ve yabani atalarına ait kalıntıları (Kaynak: Karagöz ve ark. (2010) dan değiştirilerek alındı). Günümüzden Önce (Yıl) Yer Bitki kalıntıları 9500 Aşıklı Höyüğü [ 3 ] Siyez, gernik, sert buğday Çayönü Tepesi[ 4 ] Yabani siyez ve gernik, siyez, gernik 8750 Hacılar Höyüğü [ 5 ] Yabani siyez, kültüre alınmış gernik 8500 Can Hasan Höyüğü[ 6 ] Yabani ve kültüre alınmış siyez, buğday Çatal Höyük [ 7 ] Siyez, gernik, buğday Erbaba Höyüğü [ 8 ] Siyez, gernik, buğday Uzak geçmişte ve zamanımızda yetiştiricili yapılan buğdaylar kromozom sayılarına göre; 14 kromozomlu (diploid AA genomlu) Siyez (Kavlıca, Einkorn), [ 3 ] Kızılkaya Köyü/Gülağaç/Aksaray sınırları içinde. [ 4 ] Sesverenpınar Köyü/Ergani/Diyarbakır sınırları içinde. [ 5 ] Hacılar Köyü/Burdur sınırları içinde. [ 6 ] Karaman sınırları içinde. [ 7 ] Çumra/Konya sınırları içinde. [ 8 ] Gölkaşı Köyü/Beyşehir/Konya sınırları içinde 9

15 28 kromozomlu (tetraploid AABB genomlu) Gernik (Çatal Kaplıca, Çatal Siyez, Emmer) ve günümüz makarnalık buğdayları ile 42 kromozomlu (hekzaploid AABBDD genomlu) Spelta ve günümüz ekmeklik buğdayları olmak üzere üç grupta toplanırlar. Güncel bilimsel verilere göre Siyez [ 9 ], doğada Yabani Siyez in [ 10 ] (Resim 1.2) evrimi sonucu meydana gelmiştir. Urartu buğdayı [ 11 ] ile muhtemelen Ak Buğdayanası nın [ 12 ] ya da başka bir yabani formun doğada melezlenmesinden Yabani Gernik [ 13 ] oluşmuştur (Resim 1.3). Resim 1.2: Siyez in oluşumu. [ 9 ] Siyez (Triticum monococcum): 14 kromozomlu, AmAm diploid genomlu) [ 10 ] Yabani Siyez (Triticum boeoticum): 14 kromozomlu, A m A m diploid genomlu. [ 11 ] Urartı buğdayı (Triticum urartu): 14 kromozomlu, A U A U diploid genomlu. [ 12 ] Ak Buğdayanası (Aegilops speltoides): 14 kromozomlu, BB diploid genomlu. [ 13 ] Yabani Gernik (Triticum dicoccoides): 28 kromozomlu, A U A U BB genomlu. 10

16 Resim 1.3: Yabani Gernik in oluşumu. Daha sonra Yabani Gernik in bir seri mutasyona uğraması, doğal melezlemeler ve çiftçilerin seçimleri sonucu, geçmişte yaygın olarak kültürü yapılan formlarından Gernik [ 14 ], bundan da çıplak taneli, zamanımızda üretimi yapılan makarnalık buğday türü [ 15 ] ortaya çıkmıştır (Resim 1.4). Resim 1.4: Makarnalık buğdayın oluşumu. [ 14 ] Gernik (Triticum dicoccon): 28 kromozomlu, AABB tetraploid genomlu. [ 15 ] Makarnalık buğday (Triticum durum): 28 kromozomlu, AABB tetraploid genomlu. 11

17 Hekzaploid genomlu ekmeklik buğdayların evrimleşmesinde ise; Gernik in, Tespih Buğdayı [ 16 ] ile doğada melezlenmesi ve bir seri mutasyon sonucu, ekmeklik buğdayların atası Spelta [ 17 ] türemiştir. Takipeden yıllar içinde doğal melezlemeler, genetik mutasyonlar ve çiftçilerin seçimleri sonucu günümüzdeki ekmeklik buğday [ 18 ] tipleri oluşmuştur (Resim 1.5.). Değişik kaynaklara göre Siyez ilk olarak günümüzden yıl öncesi dönemde Türkiye nin güney doğusunda kültüre alınmıştır (Heun et al., 1997; Lev-Yadun et al. 2000; Chantret, N., Salse et al. 2005, org). Doğada yayılma alanı; ülkemizin güney doğusu yanında, kuzey ve kuzey doğusundaki dağlık bölgeler (Kastamonu, Ardahan ve Kars civarları) ile Kafkaslar, Yakın Doğu, Akdeniz kuşağı, Güneybatı Avrupa ve Balkanlardır. Resim 1.5: Ekmeklik buğdayın oluşumu. [ 16 ] Tespih Buğdayı (Triticum tauschii): 14 kromozomlu, DD diploid genomlu. [ 17 ] Spelta (Triticum aestivum subsp.spelta): 42 kromozomlu, A U A U BBDD hekzaploid genomlu [ 18 ] Ekmeklik buğday (Triticum aestivum): 42 kromozomlu, AABBDD hekzaploid genomlu. 12

18 Tetraploid buğdaylardan Gernik, yaklaşık olarak yıl önce Şanlıurfa ve Diyarbakır illerimiz sınırları içerisinde bulunan alanda, Karacadağ yöresinde yetiştirilmeye başlanmış; günümüzden yıl öncesi dönemde Balkanlar üzerinde Avrupa ya, Kuzey Afrika ya ve Orta Asya ya yayılmıştır. Gernik in, Siyez e göre daha iyi adaptasyona sahip olduğu, bu nedenle geçmişte daha geniş alanlarda yetiştirildiği sanılmaktadır. Hekzaploid Triticum aestivum türünün ise günümüzden yıl öncesi dönemde doğal melezlemeler sonucu ortay çıktığı tahmin edilmektedir. Nitekim bu türün yaklaşık 8 bin yıl önce Hazar Denizinin sahil kesiminde gözüktüğü belgelenmiş; günümüzden yıl öncesinden beri kültüre alındığına ait emarelere Türkiye nin, Irak ın ve İran ın tarihi yerleşim yerlerinde rastlanmıştır. Bu şekilde buğday farklı çevrelere adapte olma özelliği kazanmış, batıya Avrupa içlerine ve doğuya Asya içlerine doğru yayılmaya başlamıştır. Şekil 1.1: Günümüz Ticari Buğdaylarının Oluşumu. Buğdayın yabani ataları kırılgan başaklı, cılız ve genellikle iğne şeklinde kavuzlu daneli, zayıf saplı ve düşük verimlidir. Har- 13

19 manlanmada danelerinin kavuzundan ayrılması oldukça zordur. İnsan eli ile yapılan seçimlerden oluşan ara formlar Siyez, Gernik ve Spelta da -yabanilerine göre- başak sağlam ve daha büyük, dane daha iridir; ancak dane kavuzlu (harmanlaması zor), sap zayıf ve verim düşüktür. Çiftçiler, günümüzden yıl önceki dönemde doğal seleksiyon ve melezlenmelerle ortaya çıkan tiplerden verimli, daha iri daneli, harmanlaması kolay (çıplak daneli), sağlam saplı bitkileri seçmişler; bu özelliklerde zamanla ilerlemeler kaydedilmiş ve günümüzdeki yerel çeşitler ortaya çıkmıştır. Resim 1.6: Siyez ve Gernik buğdayları. Siyez ve Gernik, günümüz ticari buğday çeşitleriyle karşılaştırıldıklarında verimleri daha düşük, tohumlarında protein oranı daha yüksek, karbonhidrat oranı ise düşüktür. Protein oranlarının yüksekliği nedeniyle, günümüzde organik tarımda yetiştirilmektedirler. Ülkemizde -az da olsa- kuru tarım koşullarında Sinop, Kastamonu, Karabük, Samsun, Bilecik ve Kars illerimizin dağlık ve elverişsiz topraklarda üretilmektedirler [ 19 ]. Gernik ve Siyez in danelerinden kavuzlar tavlanıp ayrıldıktan sonra çoğunlukla yüksek proteinli bulgur elde edilmekte, bunun yanında [ 19 ] TUİK 2015 yılı istatistiklerine göre Türkiye yıllık üretimi 4700 ton. 14

20 erişte, tarhana, makarna, köy tipi ekmek ve Siyez ezmesi de yapılmaktadır. Özet olarak Siyez, Gernik ve Spelta ile bunlardan neşet eden çıplak daneli buğdaylar, Ülkemizi de içine alan geniş bir coğrafyada binlerce yıldan beri yetiştirilmektedir. Bu süre zarfında doğal melezlemeler ve seleksiyon ile insan eliyle yapılan seçimler sonucu pek çok ilkel form oluşmuş ve kültüre alınmıştır Çizelge 1.2). Çizelge 1.2: İlkel kültür buğdayları. Türler Türkçe İsimler Çeşit Grubu Ploidi Seviyesi [ 20 ] T.monococcum L Kaplıca= Siyez Siyez Diploid T.turgidum L. dicoccon Gernik= Çatal Kaplıca Çatal Siyez Tetraploid Makarnalık buğday durum Tetraploid Asıl makarnalık Makarnalık topbaş buğday Kaba buğday (=Kaba tahıl) durum ssp. Commune durum ssp. duro-compactum turgidum Tetraploid Tetraploid Tetraploid Turna gagası buğday polonicum Tetraploid Doğu buğdayı carthlicum Tetraploid T.timopheevi Rus buğdayı Rus buğdayı Tetraploid T.aestivum L. em Thell spelta Kaynak: Kün (1981) Kavuzlu buğday spelt Hekzaploid Dallı buğday vavilovi Hekzaploid Ekmeklik buğday aestivum Hekzaploid Topbaş ekmeklik buğday compactum Hekzaploid Cüce buğday sphaerococcum Hekzaploid Maha buğdayı macha Hekzaploid [ 20 ] Ploidi (poliploitlik) seviyesi: Somatik hücrelerde temel kromozom sayısının birkaç tam katı kadar kromozom taşıma seviyesi (2n=2x=14 diploid, 2n=4x=28 tetraploid ve 2n=6x=42 hekzaploid). 15

21 Ülkemiz buğday ve yabani akrabaları gen kaynakları bakımından zengindir. Bu nedenle de yerli ve yabancı araştırıcılar için cazibe merkezi oldu. Türkiye de buğdayın yabani akrabalarını araştırma ve yerel çeşitleri geliştirme çalışmaları 1920 li yıllarda başladı. Türk bilim insanı Mirza Gökgöl, dünyada genetik kaynakların öneminin yeni anlaşılmaya başladığı zamanlarda, Türkiye çapında binlerce buğday materyali topladı. Bu örnekler tanımlanarak 1935 yılında 18 binin üzerinde farklı tip ve 256 buğday varyetesi (çeşidi) belirlendi. Türkiye nin yerel buğday çeşitlerinin dünyada buğday üretiminin gelişmesinde önemli rolü oldu (Bkz. Türkiye nin Buğday Atlası). Yirminci yüzyılın ikinci çeyreğinden itibaren ticari buğday çeşitlerine klâsik ıslah yöntemleriyle kısa boyluluk (bodurluk) karakteri aktarılmaya başlandı, bu amaçla Japon çeşitleri kullanıldı [ 21 ]. Buğdayda bir yandan bitki boyunun kısaltılması ile sap sağlamlığı ve yatmaya diğer yandan kışa ve çeşitli mantari hastalıklara dayanıklılık artırıldı, gübreye reaksiyon veren yüksek verimli buğday çeşitleri ıslah edildi. Bilhassa İkinci Dünya savaşı sonrası, Dr. Norman Borlaug ve ekibinin çalışmaları ile geliştirilen yüksek verimli çeşitlere modern yetiştirme teknikleri uygulanarak buğdayda verim potansiyeli Kg/Da lardan Ka/Da lara kadar çıkarıldı. Örnek vermek gerekirse, eski Yoguslavya da 1930 lu yıllarda 136 Kg/Da olan ortalama buğday verimi, 1980 li yıllarda 521 Kg/Da a çıkarılmış, hatta bazı çiftçiler 1000 Kg/Da lar gibi rekor verimlere ulaşmıştır. Benzer gelişmeler çeltikte de oldu, bu suretle dünya çapında nüfus artışından kaynaklanan besin ihtiyacı önemli ölçüde karşılandı. Aksi takdirde Maltus un teorisi gerçekleşecek, dünyada yaygın olarak kıtlık baş gösterecek, milyonlarca insan açlık çekecekti. Yeşil Devrim diye adlandırılan bu gelişmeler, Dr. Borlaug a 1970 Nobel Barış Ödülü nü kazandırdı. [ 21 ] Ticari buğday çeşitlerine kısa boyluluk karakteri, Japon çeşitlerinden Akakomugi (Rht8 geni taşıyor) ve Norin 10 (Rht1 ve Rht2 genlerini taşıyor) buğdaylarından aktarılmıştır. Norin 10 çeşidi Japon bilim insanlarının Daruma adlı yerel buğday çeşitlerini Kırmızı Kışlık Türk Buğdayı yla melezlemeleri sonucu geliştirilmiştir (Powell ve ark., 2013). 16

22 Türkiye de buğday ıslah çalışmaları Cumhuriyetin ilanından hemen sonra 1925 yılında Eskişehir Tohum Islah İstasyonu nda başladı. Zamanla Ülkemizin farklı ekolojileri için araştırmalar yapan enstitülerin hizmetleriyle yaygınlaştı. Modern buğday çeşitlerini geliştirme çalışmaları 1960 lı yıllar ve sonrasında hız kazandı. Ülkemizde 2016 yılı itibarıyla tescilli ekmeklik buğday çeşidi 205, makarnalık bugday çeşidi 67 ye ulaştı (Türkiye nin Buğday Atlası). Gerek Dünyada gerekse Ülkemizde, yerel buğday çeşitlerinin ekim alanları, yüksek verimli modern çeşitler lehine büyük bir hızla azaldı EKONOMİK ÖNEMİ Ekmeklik ve makarnalık buğdaylar geniş adaptasyona sahiptirler. Bilhassa ekmeklik buğdaylar Rize dışındaki tüm illerimizde yetiştirilmektedir. Diğer bitki türlerinin ekonomik olarak üretilemediği kurak ve soğuk şartlarda alternatifsizdirler. Sürekli olarak artmakta olan nüfusumuzun gıda ihtiyacının karşılanmasında en önemli besin kaynaklarındandırlar. Bu önemlerini gelecekte de korumaya devam edecektirler. Uluslararası ticarette her geçen gün gümrük duvarları kalkmakta, uygun kalitede buğdayı ucuza üreten ülkeler yeni rekabet şartlarının sağladığı avantajı kullanarak dünya buğday ticaretinde ağırlıklarını koymaktadırlar. Buğday üretiminde ve ticaretinde sürdürülebilirliği sağlamak ve söz sahibi olmak için iç ve dış pazarların taleplerine uygun kalitedeki buğdayı düşük maliyetle üretebilmemiz gerekmektedir. Bu amaca ulaşmaya yardımcı olacak tavsiyelerin ortaya konması için bu BÖLÜM de buğdayın Dünya ve Ülkemizde ekonomik önemi ile besin değeri, Ülkemizde karşılaşılan problemler ve izlenecek stratejilerin incelenmesinde yarar görülmüştür. Birleşmiş Milletler 2010 yılı verilerine göre Dünyada gıda kaynaklarının %68 i direkt (ekmek, makarna, v.b.) ve dolaylı (et, süt, v.b.) olarak tahıllar (buğday, mısır, çeltik, arpa, v.b.), %22 si diğer bitkiler (yumrulu bitkiler, meyveler ve sebzeler) ve %10 u ise suürünleri tarafından karşılanmaktadır. 17

23 Dünya tahıl üretimi döneminde artarak milyon ton dolaylarına ulaşmıştır. Bunun yaklaşık 680 milyon tonu buğday, 800 milyon tonu mısır, 680 milyon tonu çeltik ve geri kalanı da arpadır. Buğday yalnız başına dünya gıda kaynaklarının yaklaşık %20 sini ve tahıl üretiminin de %30 unu temin etmektedir. Üretimi 1990 ların başına kadar istikrarlı şekilde artmış, daha sonra artış hızı azalmaya başlamıştır (Grafik 1.1). Ekim alanı 1968 yılından zamanımıza kadar aynı seviyelerde kalmıştır (Grafik 1.2). Ekim alanında önemli bir değişme olmamasına karşılık, üretimdeki artışlar yeni çeşitlerin ve teknolojilerin verimde sağladığı yükselmeden kaynaklanmıştır. Grafik 1.1: yılları arasında Dünya mısır, buğday ve soya üretimleri (Kaynak: FAO) yılı verilerine göre Buğday tüm Dünyada gıda [450 MT (milyon ton)], yem (120 MT), kalanı da tohumluk ve diğer alanlarda (nişasta, gluten, v.b.) değerlendirilmektedir. Bu üründe önemli üretici ülkeler sırasıyla Avrupa Birliği (143 MT), Çin (113 MT), Hindistan (80 MT), Rusya Federasyonu(60 MT), ABD (56 MT), Kanada (24 MT), Pakistan (24 MT), Avustralya (22 MT), Türkiye (21 MT), Ukrayna (19 MT), Kazakistan (17 MT), İran (15 MT) ve Arjantin (11 MT) olup bu ülkeler dünya üretiminin yaklaşık %88 ini vermektedirler. 18

24 2010 yılı Dünya buğday üretiminin yaklaşık %82 si üretici ülkeler kendi içinde tüketilmiş, %18 i ise ihraç edilmiştir. Başlıca önemli ihracatçı ülkeler sırasıyla ABD, AB, Rusya Federasyonu, Kanada, Avustralya, Kazakistan, Ukrayna ve Arjantin olmuştur. O yılın Önemli ithalatçıları ise Çin, İran, Irak, Kuzey Afrika Ülkeleri, Mısır, Japonya, Güney Kore, Brezilya ve Meksika dır yılına kadarki dönemde Dünya buğday stokları yıllık buğday ihtiyacının %15 i ile %30 u arasında; buğday fiyatları ise üretime, stoklara, kaliteye ve rekabet koşullarına bağlı olarak 180 ile 540 ABD Doları/Ton arasında değişmiştir. Grafik 1.2: yılları arasında Dünya mısır, buğday ve soya üretim alanları (Kaynak: FAO). Ülkemizde ise buğday, gerek ekim alanı ve gerekse üretim miktarı bakımından en önemli tahıl türüdür. Toplam 27 milyon hektar olan tarım alanımızın 23,6 milyon hektarı tarla bitkilerine, bunun da 18 milyon hektarı, nadas dâhil, buğday ve arpa yetiştiriciliğine tahsis edilmiştir. Cumhuriyetin kuruluşundan itibaren, buğday üretimini artırmak amacıyla araştırma faaliyetleri başlatılmıştır. Araştırma kuruluşlarınca geliştirilmiş çeşitler ve yetiştirme teknikleri sayesinde, 1926'da 75 kg/da civarında olan buğday verimi 250 kg/da'a ve 2 milyon ton civarın da olan üretim 20 milyon ton seviyelerine çıkarılmıştır. 19

25 yıllarına ait buğday üretimimiz Çizelge 1.3 de verilmiştir. Buğdayda milyon hektar alanda, kg/da verimle milyon ton arası üretim gerçekleştirilmiştir. Bu dönemde ekim alanı düşme trendi göstermiş, buna karşılık verimde artışlar olmuş, üretimde ise bazı yıllar kuraklıktan kaynaklanan düşüşlerin dışında önemli bir değişiklik gözlenmemiştir. Çizelge 1.3: Yıllara göre Türkiye buğday üretimi, ihracat ve ithalatı. Yıllar Ekim Alanı (Ha) Üretim (Ton) Verim (Kg/Ha) İthalat (Kg) İhracat (Kg) İthalat İhracat Farkı (Kg) Kaynak: TÜİK Türkiye buğday mamülleri ihracatı yıllarında artan bir trent göstermiş (Çizelge 1.4). Ülkemiz, yıldan yıla artan mamul madde ihracatı ile bu alanda dünyada önemli bir konumuna gelmiş; Dünya un, makarna ve bulgur ihracatında ilk sıralarda (un ve bulgurda 1. ve makarnada 2. sıralarda) yer almıştır. Çizelge 1.4: Yıllara göre Türkiye nin Buğday Mamulleri İhracatı (Miktar, Bin Ton) Ürün\Yıl Un Bulgur İrmik Makarna Pasta Kek Bisküvi vb

26 Ancak Ülke içinde üretilen buğday miktarı, mamuller için gereken ihtiyacı karşılamaya yetmemiş, gelişmiş ve ihracatçı sanayimizin ihtiyacını karşılamak için buğday ithal edilmiştir yıllarında ithalat miktarı artarak 4 milyon tonları geçmiş (Çizelge 1.3); ithal edilen buğdayın önemli bir kısmı Dahilde İşleme Rejimi kapsamında işlenerek un, makarna, bugur ve irmik olarak yurt dışına satılmıştır. Buğday üretiminin fazla olduğu yıllarda da un ve makarna sanayimizin ham madde ihtiyacının karşılanması için kaliteli buğday ithal edilmiş, kaliteli ham madde açığı mamul made ihtacatındaki artışla orantılı olarak artmıştır. Bu genel eğilimler dışında, olumsuz iklim koşullarına (kuraklığa) bağlı olarak üretim ve ürün kalitesinde yıldan yıla istikrarsızlıklar da gözlenmiş, bilhassa zaman zaman olan iklim değişiklikleri verim kadar, ürün kalitesini de önemli ölçüde etkilemiştir. Buğday ihracı ise yıllara göre farklılık arz etmiş, birbirini takip eden 2010 ile 2011 yıllarında sırasıyla ton ve ton olarak gerçekleşmiştir. Çizelge 1.5: Buğday ihracatı ve buğday mamullerinin buğday karşılığı ihracat miktarlarının buğday ithalatını karşılama durumu (Ton). Yıllar Toplam İhracat (Buğday + BM nin Buğday Karşılığı) Buğday İthalatı Miktarı İhracat Fazlalığı yılında buğday ihracatı ve mamul madde ihracatımızın buğday karşılığı toplamı 7 milyon tonu geçmiştir. Bu değer buğday ithalatı ile karşılaştırıldığında yılı hariç- ihracat fazlalık verilmiştir(çizelge 1.5). 21

27 1.3. BESİN DEĞERİ Buğday, çeltik ve patates Dünya da insan beslenmesinde enerji ihtiyacının karşılanması açısından önemli olan ürünlerdendir. Ülkelerin tüketim alışkanlıkları ve gelişmişlik seviyelerine bağlı olarak buğday tek başına beslenmede enerji ihtiyacının %15 i ile %70 ini temin eder. Çizelge 1.6: Yüzer gramlık buğday embriyosu, buğday danesi, çeltik ve patatesin muhtevaları. Komponentler Buğday embriyosu Buğday Danesi Çeltik Patates Su (g) Enerji (Kilo kalori) (%16) Protein (g) (%26) Yağ (g) (%2) Karbonhidrat (g) (%24) Lif (g) (%48) Şekerler (g) < > Demir (mg) 6.3 (%48) 3.2 (%24) Manganez (mg) (%199) Kalsiyum (mg) 39 (%4) 29 (%3) 28 9 Magnezyum (mg) 239 (%67) 126 (%35) Fosfor (mg) 842 (%120) 288 (%41) Potasyum (mg) 892 (%19) 363 (%8) Çinko (mg) 12.3 (%129) 2.65 (%18) B 1 (Tiamin) (mg) 1.9 (%164) 0.4 (%35) B 2 (Riboflavin) (mg) 0.5 (%42) 0.1 (%8) B 3 (Niasin) (mg) 6.8 (%45) 5.5 (%36) 8 18 B 5 (Pentotenik asit) (mg) 2.3 (%1) 1.0 (%0.4) B 6 (Pridoksin) (mg) 1.3 (%100) 0.3 (%23) >0.1 >0.1 B 9 (Folik asit) (µg) 281 (%70) 38 (%9.5) (*): Enerji ihtiyacı günlük 2000 kilo kalori olarak alındı. Parantez içindeki yüzdeler yetişkin bir insanın günlük ihtiyacını karşılama oranı. Kaynak: "USDA National Nutrient Database for Standard Reference". 22

28 Yüz gram birinci sınıf ekmeklik buğday yaklaşık olarak 71 gr karbonhidrat, 12.6 gr protein, 1.9 gr yağ, 12.2 gr lif ve 3.2 gr demir ihtiva eder. Karbonhidratın çok büyük bir kısmı nişasta formunda olup protein ise gluten (glutenin + gliadin) ağırlıklıdır. Nişasta enerji değeri açısından; gluten ise beslenmede protein ihtiyacının karşılanması, ekmek yapımında hamurun kabarması ve ekmek kalitesi bakımlarından önem arz eder. Buğday; çeltik ve patates ile karşılaştırıldığında protein, lifler, mineraller (potasyum hariç) ve vitaminler (B2 ve B3 hariç) bakımından daha zengindir. Enerji değeri açısından sıralamada çeltikten sonra, patatesten önde gelir (Çizelge 1.6). Çizelge 1.7: İnsan beslenmesinde alınacak her 1 gram proteinde amino asitlerin mg olarak tavsiye edilen miktarları ile bunların buğday danesi ve ununda, nohutta, mercimekteki durumu (mg/gr). Amino Asitler Histidin İdeal Protein Buğday Mercimek a Dane b Un b Nohut İzolosin Lösin Lisin c Metionin + Sistein d Metionin Sistein Fenilalanin + Tirosin Treonin Triptofan Valin Toplam gerekli amino asit a FAO/Dünya Sağlık Örgütü/BM Üniversitesi (2007). b Shewry (2007) ye göre hesaplandı. c Buğday proteini Lisin dışında tüm amino asitler bakımından yeterlidir. d Sistein, gerekli bir amino asit olan Metionin den sentezlenir. 23

29 Zamanımızda şişmanlık önemli bir problemdir. İnsanlarda enerji kaynağının patates ve pirinçten tam buğday ekmeğine değiştirildiği denemelerde, hem kilo kaybı hem de kandaki kolesterolün düşürülmesi sonuçları alınmıştır. Buğday gıda olarak vücudumuzda sentezlenemeyen amino asitlerin tamamını ihtiva etmekte, fakat bunlardan lisin bakımından yetersiz kalmaktadır. Ürünleri baklagil, süt, et ve sebze ile tüketildiğinde bu eksik amino asit de tamamlanmakta, hazmedilebilirlik ve biyoyararlılık artmaktadır (Çizelge 1.7). Ununun süt tozu ve yemeklik dane baklagil unları gibi proteince zengin ürünler ile belli oranlarda karıştırılarak ekmek yapılması halinde protein kalitesinde önemli iyileştirmeler sağlanır. Olgunlaşmış bir buğday danesinin yaklaşık %14,5 i kabuk, %2,5 i embriyo (rüşeym) ve %83 ü endospermden oluşur. Fabrikasyon un üretiminde buğdayın kabuğu, rüşeymi (embriyosu) ve endospermi ayrılır. Kabuk, hazım olan ve olmayan lifli maddeler bakımından zengindir. Kabuk, embriyo ve aleurondan oluşan kepeğin çok önemli bir kısmını oluşturur. Kepekte yüksek oranlarda lif (hazım olan ve olmayan lifli maddelerin oranları %2,1 ve %41,9 civarlarında), önemli antioksidanlar, demir, çinko, bakır, magnezyum, B vitaminleri ve fitobesinler bulunur. Embriyo (Rüşeym); un üretimi sırasında özel ayrıştırma işlemleri uygulanarak bir ton buğdaydan 20 kilogram civarında elde edilir. Buğday danesinin besin değeri en yüksek olan kısmıdır. Ancak uzun yıllar buğday unu eldesinde bir yan ürün olarak, çoğunlukla da hayvan yemine katılarak değerlendirilmiş. Embriyo, bilinen en yüksek vitamin E ve çok iyi bir lif kaynağıdır. Ayrıca folik asit, fosfor, tiamin, çinko ve magnezyum ile esansiyel yağ asitleri ve yağ alkollerini içeren birçok temel besin öğesini barındırır. Endosperme nazaran protein, B vitaminleri, vitamin E, antioksidanlar, fitobesinler ve doymamış yağlar bakımından daha zengindir (Çizelge 1.6). Molekülleri, insan vücudunda birçok dokuya yararlı olacak ve hücre tarafından tam 24

30 emilimi yapılacak yapıdadır. Ekmek, yoğurt, kek, krep, kurabiyelere ve diğer gıdalara eklenerek kullanılır. Buğday ruşeym yağı, buğdayın embriyosundan elde edilen tamamen doğal bir ekstraktır. Buğday ruşeymi % 11 kadar yağ içerir. Ancak 20 kilogram buğday ruşeyminden 1 kilogram yağ elde edilebilmektedir. Buğday ruşeym yağı besin endüstrisinde, biyolojik böcek kontrol ajanlarının hazırlanmasında, farmosotik ve kozmetik formülasyonlarda kullanılır. Çizelge 1.8: Tam buğday ve rafine unlarının yapısı. Komponentler Birim Tam buğday unu (1 kg) Rafine un (1 kg) Besinler Toplam lif g Protein g Yağ g Karbonhidrat g Nişasta g Şeker g Mineral maddeler Sodyum mg Potasyum mg Kalsiyum mg Magnezyum mg Fosfor mg Demir mg Bakır mg 4,5 1,5 Çinko mg 29 6 Klor mg Mangan mg 31 6 Selenyum µg Vitaminler Vitamin E mg 14 3 Vitamin B1 mg 4,7 1 Vitamin B2 mg 0,9 0,3 Niasin mg 57 7 Vitamin B6 mg 5 1,5 Folik asit µg Panthotenate mg 8 3 Biyotin µg Kaynak: Slavin J. (2003) Proceedings of the Nutrition Society 62: Endosperm buğday danesinin kabuğu ve rüşeymi ayrıldıktan sonra geriye kalan, nişasta ve proteinden oluşan, un elde edilen 25

31 kısmıdır. Nişasta una enerji değeri, protein ise ekmek yapımı özelliği kazandırır. Öğütme sonrası elde edilen endospermin, kabuğun ve rüşeymin belli oranlarda karıştırılmasıyla değişik kullanım amaçları için un çeşitleri elde edilir. Kabuk ve embriyo ayrılmadan elde edilen unlar da vardır. Bunlara tam buğday unu denir. Tam buğday unu, rafine (beyaz) una göre; proteinler ve faydalı yağlar (omega-3 ve linolenik asit içerikli), hazım olan ve olmayan lifli maddeler (β-glukan, Arabinoksilan ve selüloz), mineral maddeler (demir, magnezyum, bakır, fosfor ve çinko), vitaminler [karotenoidler,b1, B2, B3, B9 (folik asit) ve E vitamini], faydalı fito kimyasallar (lignanlar [22], fitik asit [23] ile fitosteroller, tokotrienoller, sequalen, saponinler ve orizanol [ 24 ]) bakımlarından daha zengindir (Çizelge 1.8). Vitaminlerin -yüzdesel olarak- çok büyük bir kısmı tanenin dış kısımlarında (kabuk ve embriyoda) bulunur. Değirmencilikte kepeğin ayrılmasıyla tam tane içerisindeki vitaminlerden B2 % 50, B6 %77 ve niasinin %65 civarlarında azalırlar. Diğer vitaminlerde de benzer şekilde azalmalar olur. Fabrikasyon üretimde un randımanı azaldıkça yani undan ayrılan kepek ve rüşeym miktarı artıkça; rafine undaki protein, mineral maddeler, vitaminler, lifler ve yağ oranlarında düşüşler de artmakta; karbonhidrat oranı ve enerji değeri ise yükselmektedir. Rafine (beyaz) unlarda hazım olan ve olmayan lif, sırasıyla %1,1 1,3 ve %2,2 2,4 oranlarına kadar düşebilmektedir. [ 22 ] Lignanlar: Kronik kalp hastalıkları riskini azaltır. [ 23 ] Fitik asit: Gıdanın glisemik indeksini düşürür ve kolonda kanserin gelişmesine karşı korumaya yardım eder. [ 24 ] Fitosteroller, tokotrienoller, sequalen, saponinler ve orizanol: Kanda kolesterolü düşürürler. 26

32 Araştırmalarda, beyaz undan yapılan ekmeğe göre tam buğday ekmeğinin -besin değerinin yüksekliği yanında- sağlık bakımından da daha faydalı olduğu rapor edilmektedir. Rafine undan yapılmış ekmeğe göre ekşi maya ile mayalanmış tam buğday ekmeği, -düzenli ve ölçülü olarak tüketilmesi halindeaşağıdaki avantajları sağlamaktadır: Hazım olan lifli maddeleri sayesinde kötü kolesterol olarak bilinen zararlı kolesterolü düşürmekte ve özellikle kolesterolü çıkıp inen bünyeler için kolesterolü dengede tutabilmekte. Hazım olmayan lifli maddeleriyle, bağırsak yoluyla vücut için zararlı maddelerin dışarı atılmasını ve bağırsak hareketliliğini sağlamakta, kabızlığı önlemekte, barsak kanseri riskinin azaltılması dâhil sindirim yolları bozukluklarının ortaya çıkmasını engellemekte. Daha yüksek oranlarda lifli maddeler ve phytateler ihtiva ettiği için, barsaklarda besin maddesi emilmesini yavaşlatmakta, glisemik indeksinin [ 25 ] daha düşük olması [ 26 ] nedeniyle daha uzun süreli tokluk hissi vermekte, kan şekerinin aniden yükselmesini engellemekte (Çizelge 1.9). Lifli maddeler bakımından zengin ve kalori değeri daha düşük olduğundan, kilo vermek isteyenlerce tercih edilmekte. Tansiyon hastalarında kan basıncının kontrol altında tutulması için önerilen besin lifi, potasyum, magnezyum, folik asit, demir ve selenyum mineralleri bakımından zengin olduğundan tansiyonun düşürülmesinde etkili olmakta. [ 25 ] Glisemik İndeks (Gİ) gıdaların kan şekerini yükseltme ölçüsüdür. Her hangi bir gıdanın Glisemik İndeksi, referans alınan glikoz veya beyaz ekmekle karşılaştırmalı olarak test edilmesiyle ölçülür. Gıdalar Gİ değerlerine göre düşük Gİ li (55 ve daha az), vasat Gİ li (56-69 arası) ve yüksek Gİ li (70 ve daha fazlası) olarak üç grupta sınıflanırlar (Bkz: Gürbüz MIZRAK. GLİSEMİK İNDEKS, GLİSEMİK YÜK, SAĞLIKLI BESLENME VE SPOR. ZİRAAT MÜHENDİSLİĞİ (Türk Ziraat Yüksek Mühendisleri Birliği Hakemli Yayın Organı) Dergisi, ISSN: , Aralık 2016, Sayı 363). [ 26 ] Hazm olan (suda eriyen) lifli maddeler sindirim esnasında kıvamlı ve jel formuna benzer bir yapıya dönüşerek nişasta üzerine etkili olan enzim aktivitesini yavaşlatırlar, dolayısıyla glisemik indeksi düşürme (kan şekerinin yükselmesini yavaşlatma) tesiri yaparlar. 27

33 Hem kolesterolü hem de tansiyonu düşürmesi nedeniyle kalp sağlığı için daha yararlıdır. Çizelge 1.9: Ekmek çeşitlerinin glikoz ve beyaz ekmeğe göre Glisemik İndeks (Gİ) değerleri [ 27 ]. Ekmek çeşitleri Glikoza göre Beyaz ekmeğe göre [26] Gİ Sınıfı Gİ Sınıfı Köy ekmeği 42.0 Düşük 65.1 Vasat Taş değirmen ekmeği Kepekli ekmek Yüksek Çavdarlı ekmek Cabata ekmek Ruşeymli ekmek Simit 60.0 Vasat 92.5 Beyaz ekmek Tıbbi (glutensiz) ekmek Bazlama 70.2 Yüksek Fındıklı ekmek Buğday ürünlerinde (ekmek, makarna, v.b.) besin değerini artırmak için amino asitler, mineral maddeler ve vitaminler gibi katkı maddeleri kullanılmaktadır. Gelişmiş ülkelerde bu maddelerin günlük alınabilecek miktarlarına göre un standartları hazırlanmış olup, üretim bu standartlara göre yapılmaktadır. Bu sayede dengeli beslenme sağlanmış ve yetersiz beslenmenin neden olduğu pek çok hastalığın çıkış oranlarında önemli düşüşler gözlenmiştir. Bazı bireyler glutenin bir formu olan gliadine karşı alerjik bünyelidirler. Bunların -gliadinli gıdalarla beslenmeleri durumundaince bağırsaklarında sindirimi sağlayan villus (tüysü oluşumlar) denilen yapılar bozulabilir, besinlerin emilimini engelleyen ha- [ 27 ] Kaynak: Ergun (2014). Glikoza ve beyaz ekmeğe göre bulunan Gİ değerleri arasında büyük farklılıklar bulunmuştur. Bu sonuçlara göre gıdalarda Gİ değerlerini belirlemede yalnızca glikozun referans alınması daha doğru olacak, bu suretle yapılacak karşılaştırmalarda olası yanlış değerlendirmelerin önüne geçilecektir. 28

34 sarlar oluşabilir. Çölyak Hastalığı (Gluten Enteropatisi) olarak isimlendirilen bu rahatsızlığa maruz olanların oranı Ülkeden Ülkeye değişiklik göstermekte Dünya genelinde %0.5-1 civarlarında verilmektedir. Araştırmalarda Çölyakın aynı ailede %20, tek yumurta ikizlerinde ise %75 sıklıklarla ortaya çıktığı görülmüştür. Bu da hastalığa yatkınlığın anne ve/veya babadan geçen genlerle determine edildiğinin, kalıtsal olduğunun işaretidir. Neticede bizim toplumumuz gibi yüzlerce/binlerce yıldır buğdayla beslenen toplumlarda -doğal seleksiyon nedeniyle- Çölyak hastalığına yatkın bireylerin oranın düşük olması gerekir. Neticede Ülkemizde Çölyak ın ortaya çıkma oranı daha düşük (%0,088) [ 28 ] olarak rapor edilmiştir. Çölyakın teşhisi ve tedavisinin geciktirilmesi, pek çok sağlık probleminin ortaya çıkmasına neden olabilir. Bireyin bebeklik, çocukluk ya da olgunluk dönemlerindeki çevresel faktörler hastalığı tetikleyen önemli unsurlardır. Bu hastalık gliadinsiz diyet uygulaması ile tedavi edilir SORUNLAR Buğdayda verim ve kalite; bölgelere ve yıllara göre kuraklık, kış/soğuk zararı, sıcak stresi, makro ve mikro element noksanlıkları gibi cansız etmenler ile hastalık ve zararlılar gibi canlı etmenler tarafından etkilenmektedir. Ülkemizde buğday verimi ve kalitesi büyük ölçüde; ekimde toprağın nem durumuna, ürün üzerine düşen yağış miktarı ve yağışın yıl içindeki dağılımına, aşırı soğuk ve sıcaklar ile kuru rüzgârlara (sam yeline) hastalıkların ve zararlıların (bilhassa paslar ve sünenin) epidemi seviyelerine bağlı olarak değişmektedir. [ 28 ] web sayfası verilerinden hesaplandı. 29

35 Buğday üretimi, iklim şartlarına bağlı olarak yıldan yıla azalıp çoğalmaktadır. Üretimin azaldığı yıllarda ithalat yükselmekte, arttığı dönemlerde ise destekleme alımlarından dolayı hazine zararları artmaktadır. İthalat, daha çok gelişen buğday ürünleri sanayisinin ihtiyacını karşılamak ve bu ürünlerin dış satımında rekabet edebilme için kaliteli ve ucuz ham madde temini amaçlarıyla yapılmaktadır. İç üretimin miktar olarak yeterli olduğu yıllarda bile, kaliteli ürün ithalatı yapılmaktadır. İhracat ise daha çok buğdayın işlenmiş ürünleri (un, makarna, bisküvi, vb.) olarak yapılmaktadır. Buğday tarımı yapan işletmelerin çoğu ekonomik büyüklüğün altında olup küçük ve çok parçalı arazilere sahiptir. Gelir seviyeleri düşük olduğundan gerekli girdileri yeterince kullanamamaktadırlar. Buğday, maalesef toprak işlemeli tarıma uygun olmayan fazla meyilli ve yüzlek toprakların olduğu marjinal alanlarda da yetiştirilmektedir. Bu nedenlerden dolayı verim ve kalite düşük olmakta, yüksek maliyetli ürün elde edilmekte ve toprak erozyonuna neden olunmaktadır. Ülkemizde buğday tarımında kullanılan girdi (başta mazot olmak üzere) fiyatlarının yüksek olması, alet ve makinelerin etkin ve verimli bir şekilde kullanılamaması maliyetleri yükseltmektedir. Bu da üretimi, özellikle Orta ve Güneydoğu Anadolu gibi verimin düşük olduğu bölgelerde, kârsız hale getirmektedir. Yüksek maliyet hem devletin destekleme masraflarını artırmakta hem de ülkemizi uluslararası rekabette dezavantajlı hale getirmektedir. Bu durumda bazı sanayicilerimiz pahalı olan yerli ham madde yerine daha ucuz olan ithal ürünleri tercih etmektedirler. Ülkemizde buğday araştırmaları Cumhuriyetimizin kuruluşu ile birlikte hız kazanmış, 1969 yılından itibaren ise projeli döneme geçilmiştir. Bugün buğday, üzerinde en fazla araştırma yapılan ürünlerimizin başında gelmektedir. Uzun süren çalışmalar ile başarılı sonuçlar alınmıştır. Araştırma Enstitülerimiz, özellikle sulama yapılmayan alanlarda buğday yetiştiriciliği için yeni teknolojiler geliştirmişlerdir. Bu teknolojilerle, Ülke şartlarında en kârlı üretim yapılmaktadır. Ancak bunların uygulanmaları, iste- 30

36 nen seviyelerde yaygınlaştırılamadığından araştırma enstitüleri ile üretici verimleri arasında büyük farklar vardır. Ekmeklik ve makarnalık buğday üretiminde gerekli yetiştirme tekniklerinin etkin olarak uygulanamaması nedeniyle verim ve ürün kalitesi (protein oranı, camsılık vb) düşük olmakta, pazarın isteğine uygun standartta ve miktarda mahsul elde edilememektedir. Bu da sanayicilerimizi dışarıdan kaliteli ekmeklik ve makarnalık buğday ithal etmeye zorlamaktadır. Araştırmalar sonucunda elde edilen yeni teknolojilerin çiftçimize ulaştırılmasında problemler vardır. Büyük emeklerle ıslah edilmiş verimli ve kaliteli ürün veren tescilli çeşitlere ait sertifikalı tohumlukların kullanımındaki yetersizlikler verimi önemli ölçüde düşürmektedir. Bu da çeşitlerin yayımlarının yeterince yapılamamasından kaynaklanmaktadır İZLENECEK STRATEJİLER Buğday; tüm Ülke sathına adaptasyonu, üretiminin mekanizasyona uygunluğu, geniş alanlarda yetiştirilmesi, depolanmaya uygunluğu, raf ömrünün uzunluğu, konsantre gıda olarak kıtlık ve savaş şartlarında vazgeçilemezliği, iç tüketiminin yüksekliği, son yıllarda yükselen ithalatı, işlenmiş ürünlerinin ihracatının artmakta olması nedenleriyle stratejik ve hiçbir zaman vazgeçemeyeceğimiz ürünlerdendir. Dolayısıyla buğdayın üretim stratejileri özenle belirlenmelidir. Bu doğrultuda, üretimin iç pazar ve dış pazar taleplerine göre yönlendirilmesine yardımcı olacak aşağıdaki tedbirler alınmalıdır. İç pazar isteklerini karşılayan ve dış pazarda rekabet imkânı sağlayan üretim teknikleri özendirilmeli ve bu çerçevede uygun girdilerin kullanımı teşvik edilmeli, fiyat oluşumunda tavsiye edilen yetiştirme paketlerinin maliyeti esas alınmalıdır. Bölgelere tavsiye edilen çeşitlerin ekimi ve yetiştirme tekniklerinin uygulanması teşvik edilmeli; verimliliği ve kaliteli üretimi sağlayan tekniklerin uygulandığı, bunların gereği alet, tohumluk, gübre ve zirai mücadele ilacı gibi girdilerin ekonomik olarak kullanıldığı işletmeler desteklenmelidir. 31

37 Ülkemizde araştırmalardan elde edilmiş önemli miktarda sonuç mevcuttur. Araştırma bulgularının çiftçiye en kısa sürede ulaştırılmasını temin etmek amacıyla araştırıcı-yayımcı-çiftçi zinciri sağlamlaştırılmalıdır. Bu çerçevede, yeni tekniklerin üretime kazandırılmasını ve üretici problemlerinin çözümü için tarım teşkilatına aktarılmasını hızlandırmak amacıyla eğitim, yayım ve sörvey hizmetlerine ağırlık verilmelidir. Geliştirilen yeni çeşitler ve yöntemler demonstrasyonlarla mümkün olduğunca çok bölge ve yörede çiftçiye tanıtılmalıdır. Buğdayın alternatifsiz ürün olduğu Orta Anadolu nun (Geçit Bölgeleri dâhil) ve Güney Doğu Anadolu nun sulanamayan birinci, ikinci ve üçüncü sınıf tarım arazilerinde kaliteli ekmeklik ve makarnalık buğday üretimi yetiştiriciliğinin sürdürülmesi sağlanmalı. Bu bölgeler, alternatifsiz ana ürünlerinin buğday olması, Ülke buğday üretiminin %60 ından fazlasını sağlamaları ve ekolojilerinin kaliteli üretime uygunluğu nedenleriyle, hiçbir zaman üretim dışı bırakılmamalı. Bu nedenlerle desteklemelerde, Orta Anadolu nun (Geçit Bölgeleri dâhil) ve Güney Doğu Anadolu nun sulanamayan tarım arazilerinde kaliteli ekmeklik ve makarnalık buğday yetiştiriciliğinin kârlı olmasını sağlayacak düzenlemeler yapılmalıdır. Hali hazırda buğday üretimi yapılan marjinal alanlarda ürün verimi ile kalitesi düşük ve maliyeti ise yüksek olmakta, ayrıca toprak erozyonu oluşmaktadır. Dolayısıyla fiyat oluşumunda, bu alanlarda buğday yetiştiriciliğinin maliyeti dikkate alınmamalı, buna karşılık buralarda buğday ve arpa yerine, mera tesisi ve diğer uygun çok yıllık yem bitkilerinin yetiştirilmesi teşvik edilmelidir. Kaliteli ürünün teşviki prensibi çerçevesinde, hiçbir sınıfa girmeyen buğdaylar, afet şartlarının dışında destekleme alımına dâhil edilmemelidir. Trakya ve sahil bölgelerimizde buğday verimleri yüksek olup, ayrıca değişik alternatif ürünler yetiştirilebilmektedir. Kaliteli ekmeklik ve makarnalık buğday üretimi için, genel olarak bu bölgelerde ekoloji, Orta Anadolu nun (Geçit Bölgeleri dâhil) ve 32

38 Güney Doğu Anadolu nun sulanamayan tarım arazilerine göre, daha dezavantajlıdır. Üretim politikalarında bu bölgeler, Ülke ihtiyacını karşılamada nitelik bakımından ele alınmalı, buğday üretiminde değerlendirilemeyecek fazlalıkların olduğu dönemlerde, bu alanların buğday dışında ihtiyaç duyulan diğer ürünlere kaydırılması sağlanmalıdır. Bölgelere göre ekonomik büyüklükte işletme modelleri belirlenerek, mevcut işletmelerin bu doğrultuda geliştirilmesi ve parçalı arazilerin birleştirilmesi hızlandırılmalıdır. Çağımızda modern tarımda oldukça fazla sayıda ve masraflı girdi kullanılmaktadır. Çok değişken olan çevre şartlarında yapılan buğday tarımında, bu girdilerin karşılığının alınması, bilgi ve beceriyi gerektirir. Fiyat oluşumunda, yaptığı üretimde girdileri akıllıca kullanmayı bilen ve tarım eğitimi almış çiftçi, mühendis ve teknisyenlerden, yani çiftçiliği profesyonelce yapan kişilerden oluşan kitlenin üretim şartları dikkate alınmalı, teşvikler bunlara verilmeli ve bunların tarımsal üretime kazandırılması özendirilmelidir. Bu çerçevede; sektörde çalışanların eğitim düzeylerinin yükseltilmesi, dolayısıyla tarım eğitimi almış mühendis, teknisyen ve önder çiftçilerin ekonomik büyüklükte modern işletmeler kurmaları desteklenmelidir. Buğday üreticilerinin teşkilatlanması, ürünlerinin değerlendirilmesi dâhil pek çok konudaki problemlerin çözümüne yardımcı olacaktır. Teşkilatlanan üreticiler, tarımsal yayım, çiftçi kayıt sisteminin oluşturulması, üretimin planlanması ve pazarlama gibi konularda kamu kurumlarının hizmetlerini üstlenecektir. Bu nedenlerle, Üreticilerin teşkilatlanarak kendileriyle ilgili tarımsal kararlara katılmaları ve tarıma hizmet veren kuruluşlarla sıkı işbirliği halinde çalışmaları teşvik edilmelidir. Fiyat oluşumunda; çiftçi ürünlerinin değerlendirmesinde, üretici ve tüketici menfaatlerinin korunmasını, bu çerçevede, üreticilerin alın terlerinin karşılığını almasını, kaliteli üretimin cazipleştirilmesini ve tüketicinin kaliteli ürünleri makul fiyatlara temin etmesini, 33

39 kendilerine ait gerekli ekipmanları ve arazileri olan ve kendi iş gücünden yararlanan bilinçli çiftçilerin maliyet unsurlarının dikkate alınmasını, devlet desteğinde, kamu maliyesinin zarara uğratılmamasını ve serbest piyasada adil bir fiyatın teşekkül etmesini sağlayacak ürün değerlendirme (ürün ihtisas borsaları) sistemleri geliştirilip uygulamaya konmalı. Türkiye de hali hazırdaki pazar ekonomisi uygulamalarında genel olarak aracılar, üretici ve tüketiciler aleyhine büyük kârlar elde etmektedir. Bu tespit buğday ürünün pazarlanmasında da geçerlidir. Üretici ve tüketicilerin teşkilatlanıp, menfaatlerini koruyacak konuma gelmelerine kadar, Toprak Mahsulleri Ofisi (TMO) gibi organizasyonlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çerçevede TMO, geliştireceği taban fiyat ve destekleme alımı politikalarıyla, üreticilerin alın terlerinin karşılığını alması, kaliteli üretimin cazipleştirilmesi ve tüketicinin kaliteli ürünleri makul fiyatlara temin etmesi ile ilgili hizmetleri aksatmadan vermeli, aynı zamanda kamu maliyesinin yükleneceği zararın en aza indirilmesini ve serbest piyasada adil bir fiyatın teşekkülünü sağlamalıdır. Her gelişmekte olan ülkede olduğu gibi Türkiye de de istihdam yaratmak en önemli hususlardandır. Buğday ürünleri çiftçisi, sanayicisi, işçisi ve tüccarıyla çok önemli istihdam alanları oluşturmuştur. Ülkemiz şartları nedeniyle bu alanlarda çalışan nüfusun başka sahalara kaydırılması kısa ve orta vadede kolay olmayacaktır. Bu nedenlerle, istihdam edilmiş bu büyük kitlenin, oluşturulacak teşvik ve destek politikalarıyla, üretim ve hizmet sektörlerinde tutulması sağlanmalıdır. Ülkemizdeki buğday araştırmaları koordine edilmeli, kamu ve özel sektör enstitüleri arası işbirlikleri artırılmalı ve ülkesel proje koordinatörlüğü müessesesi ihtiyaçlara göre geliştirilmelidir. Kamu kuruluşlarındaki araştırıcıların kalite ve hayat standartları yükseltilmelidir. Özel sektör kuruluşlarının buğday araştırma faaliyetleri teşvik edilmeli, kamu kuruluşları ile aralarındaki işbirliğini artırılmaya yardımcı olacak mevzuat hazırlanıp uygulamaya konmalıdır. 34

40 Yetiştirme tekniği araştırmalarında öncelik toprak verimliliğini koruyan yöntemlerin araştırılmasına verilmelidir. Ülkemizde tohum yatağı hazırlığı buğday maliyetini artıran en önemli hususlardan birisidir. Bu nedenle azaltılmış toprak işleme yöntemleri araştırmalarına hız verilmelidir. Ayrıca kullanılan tohumluk, gübre vb girdi masraflarını azaltacak çalışmalar maliyetin düşürülmesine önemli ölçüde katkı sağlayacaktır. Kamu ve özel sektör araştırma kuruluşları yüksek verimli, kaliteli, hastalıklara dayanıklı ve çevre şartlarından fazla etkilenmeyen yeni çeşit geliştirme çalışmalarını daha fazla işbirliği yaparak sürdürmelidirler. Özellikle hastalıklar ile zararlılara dayanıklı çeşitlerin çiftçimiz tarafından yetiştirilmesi ilaç kullanma yönünden büyük ölçüde tasarrufa imkân verecek, aynı zamanda çevrenin korunmasına da katkıda bulunulacaktır. Yeni çeşit geliştirme çalışmalarında araştırıcılar ıslah süresini kısaltan laboratuar tekniklerine de programlarında yer vermelidirler. Biyoteknoloji yeni yüzyılın bilimi olmaya adaydır. Ülkemizde ve dünyada biyoteknolojinin buğday ıslahı programlarında kullanılması henüz yaygınlaşmamıştır. Ancak birçok ülke bu konuda önemli yatırımlar yapmışlar, eleman eğitimine ağırlık vermişlerdir. Ülkemizde de buğdayda ilk olarak haploidi yönteminin ıslah programlarında kullanılabileceği yapılan çalışmalarla gösterilmiştir. Bunu DNA ve PCR esaslı teknikler izleyecektir. Gerek gen transferi teknolojisindeki gelişmeler, gerekse birçok türün gen merkezi olmamız nedenleriyle Yurdumuzda biyoteknolojik yöntemlerin kullanılma imkânları şimdiden artmaya başlamıştır. İthal edilen tohumlukların transgenik olup olmadığının kontrolü ve gen kaynaklarımızın karakterizasyonu için bile olsa, bir biyoteknoloji referans laboratuarına ihtiyaç duyulacaktır. Bu konudaki çalışmalara bir an önce başlanılmalıdır. Ülkemizde kuraklık yıllardır belirli bölgelerde verim kayıplarına neden olmaktadır. İlave olarak son yıllarda su kullanımı konusunda şehir hayatı ile tarım arasında başlayan rekabet neticesinde kurağa dayanıklılık araştırmaları daha da önem kazanmıştır. Buğday üretiminde önemli kayıplara neden olan kuraklık araştırmaları ülkemizde hızlandırılmalıdır. Şayet istenirse ülke- 35

41 mizdeki şartların uygun olması ve araştırıcı potansiyeli nedeniyle düşünülen uluslararası kuraklık araştırma merkezinin ülkemizde kurulması şansı da çok fazladır. Kısacası, buğday üretiminde geleneksel köy toplumundan tarım işletmeciliğine geçiş dönüşümünün gerçekleştirilmesini sağlayacak temel politikalar izlenmelidir. 36

42 BÖLÜM 2 2. BÜYÜME VE GELİŞME DEVRELERİ İLE BUNLARA ETKİ EDEN ÇEVRE ŞARTLARI 2.1. BUĞDAYIN BÜYÜME VE GELİŞME DEVRELERİ Buğday genellikle sonbaharda ekilen bir yıllık serin iklim bitkisi olup vegetatif ve generatif gelişme devrelerine sahiptir. Vegetatif gelişme devresi çimlenme ile başlar. Toprakta yeterli nem varsa ve sıcaklık yeterli ise ekimden 7 14 gün sonra çim kını toprak yüzüne ulaşır. Sonbahardaki çıkışı kardeşlenme takip eder. Bu durum kış şartlarının büyümeyi durdurmasına kadar sürer. Kıştan çıkışta sıcaklıkların 0 0 C nin üzerine çıkmasıyla büyüme ve kardeşlenme devam eder. Z0 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6-Z8 Z9 Şekil 2.1: Buğdayın büyüme ve gelişme devreleri. Kış sonu-ilkbahar başlangıcında vegetatif gelişme devresi ve kardeşlenme tamamlanır. Büyüme ucunun ilkel (embriyonik) başağa dönüşmesiyle generatif gelişme devresi başlar. Bu dönemde ilk boğum gözükür ve sap belirginleşir. Sap uzadıkça embriyonik başak kın içinde büyür, başakçık ve çiçekleri oluşur. Bayrak yaprağın çıkışını takiben, başağın bu yaprak kınını şişirdiği gebecik devresi gelir. Kından başağın çıktığı devre başaklanma devresidir. Başaklanmadan yaklaşık 10 gün sonra döl- 37

43 lenme olur. Döllenme ve dane oluşumunu takip eden olgunlaşma dönemi genellikle gün sürer. Buğday çeşitleri ekimden olgunlaşmaya kadar geçen süre bakımından farklılıklar gösterirler. Bu süreyi genel olarak (büyümenin durduğu soğuk günler hariç) en erkenci yazlıklar gün, alternatifler 140 gün ve kışlıklar ise 170 gün civarlarında tamamlarlar (Stapper and Fischer, 1990). Çizelge 2.1: Zadoks sayısal ana ve alt büyüme devreleri. Ana Büyüme Devresi Ana Büyüme Devresi Tanımı Alt Devreler Ana Büyüme Devresi Ana Büyüme Devresi Tanımı Z0 Çimlenme Z0.0-Z0.9 Z5 Başaklanma Z1 Z1.0-Z1.9 Z6 Döllenme Z2 Kardeşlenme Z2.0-Z2.9 Z7 Süt olumu Z3 Z4 Ana sürgünde boğum oluşumu (Sapın uzaması) Gebecik (Başak kında) Z3.0-Z3.9 Z8 Z4.0-Z4.9 Z9 Olgunlaşma Kaynak: Zadoks, J.C., Chang, T.T., Konzak, C.F. (1974) Alt Devreler Z5.0- Z5.9 Ana sürgünde yaprak oluşumu Z6.0- Z6.9 Z7.0- Z7.9 Nişasta olumu Z8.0- Z8.9 Z9.0- Z9.9 Buğdayın büyüme devreleri değişik araştırıcılar tarafından sistematize edilmiştir. Bunlardan, Zadoks ve arkadaşlarının geliştirdikleri yöntem, en yaygın olarak kullanılanlardandır [Zadoks, J.C., Chang, T.T., Konzak, C.F. (1974)]. Bu yönteme göre 10 ana büyüme devresi vardır (Şekil 2.1, Çizelge 2.1). Ana devreler Z0 dan Z9 a kadar Z ve tam sayılarla ifade edilmekte ve her ana devre ayrıca ondalıklı sayılarla gösterilen alt devrelere ayrılmaktadır. Değişik devrelerde, bitkinin çevre şartlarına duyarlılığı, su ve besin maddesi ihtiyacı farklılık gösterir. Şekil 2.2 de Z1 ana büyüme devresinin alt büyüme devreleri görülmektedir. Z1.0 çim kınının toprak yüzeyine ulaştığı, Z1.1 ana sürgünde ikinci yaprağın gözüktüğü, Z1.2 ana sürgünde üçüncü yaprağın çıktığı ve Z1.4 den Z2.2 ye kadar da ana sür- 38

44 günde dört yaprak ile embriyonik başağın ve iki kardeşin oluştukları alt büyüme devreleridir. Şekil 2.2: Z1 ana büyüme devresine ait alt devreler (Yeşil renkli sayılar ana sapa ait yaprak numarası, siyah renkli sayılar kardeş numarası, kırmızı renkli şekil toprak seviyesi altındaki embriyonik başağa dönüşen büyüme noktası) (Kaynak: Rawson and Macpherson, FAO 2000) Çimlenme - Kardeşlenme Olgunlaşmış buğday danesinin yaklaşık %14.5 i kabuk, %83 ü endosperm ve %2.5 i ise embriyodan oluşur (Şekil 2.2). Kabuk, meyve kabuğu (pericarp), tohum kabuğu (testa), ve hialın (nucellar) tabakadan oluşur. Şekil 2.2: Buğday danesinin kesiti. (Kaynak: Wheat Food Councils, Colorado, US) 39

45 Meyve kabuğu, buğday danesinin en dış kısmıdır. Tohum kabuğu, meyve kabuğunun altında yer alır, daneye rengini veren kısımdır. Mineral madde oranı bakımından aleurondan sonra ikinci sırada, protein oranı bakımından embriyo ve aleurondan sonra üçüncü sıradadır. Hialin, tohum kabuğu ile aleuron arasında kalan kısımdır. Endosperm, aleuron ve asıl endosperm olmak üzere iki kısımdan oluşur. Aleuron (Alöron), asıl endospermi çepeçevre kuşatır. Tohumun çimlenmesi için gerekli rezerv ve enzimatik fonksiyonu olan amid formundaki ilkel proteinleri ihtiva eder. Mineral madde oranı bakımından birinci sırada olup hücreleri Ca, Mg ve fosforik açısından zengindir. Protein oranında embriyodan sonra ikinci sıradadır. Asıl endosperm danenin en büyük kısmıdır. Çimlenme sırasında tohumun rezerv olarak kullandığı nişastaya, proteinlere ve yağa sahiptir. Genel anlamda ölü hücrelerden oluşur. Hücreleri, protein ağları arasındaki nişasta granülleriyle doludur. Protein, mineral madde ve yağ oranı diğer katmanlara göre daha azdır. Embriyo: Tohumda yeni bir bitkiyi oluşturmasını sağlayan durgun haldeki canlı kısımdır. Protein ve yağ oranı bakımından ilk sırada yer alır. Fonksiyonu ve morfolojisi bakımından birbirinden farklı scutellum (kalkancık) ve asıl embriyo (cücük) olmak üzere iki kısımdan oluşur. Scutellum (kalkancık), embriyonun endosperme komşu olan kısmında yer alır. Endosperme bakan yüzünde yer alan epitel hücreleri, çimlenme sırasında su alarak taşıdıkları fermentleri aktif hale geçirir. Yakınlarındaki endosperm hücrelerinde bulunan nişasta, yağ ve proteinleri eriterek embriyonun bu besin maddelerinden yararlanmasını sağlar. Çimlenme sırasında kalkancıktaki enzimler tarafından parçalanan besin maddeleri asıl embriyoya iletilir. 40

46 Asıl embriyo (cücük), genç bitkiciğin küçük bir modeli olup plumula (tomurcuk), hypocotyl (sapçık) ve radicula (kökçük) den oluşur. Tomurcuk büyüyüp gelişerek bitkinin toprak üstündeki organlarını oluşturur. En dışında çimkını (Koleoptil) bulunur. Çimkını, çimlenmede danenin kabuğunu ve üzerinde bulunan toprak tabakasını delerek, bitkinin zedelenmeden toprak yüzeyine ulaşmasını sağlar. Uç kısmında bulunan açıklıktan genç bitkinin ilk yaprağı çıkar, gün ışığına ulaşarak CO 2 asimilasyonuna başlar. Sapçık, embriyonun, tomurcuk ve kökçük arasında kalan kısmı olup gelişen bitkide boğum (node) ve boğum aralarını (internode) meydana getirir. Kökçüğün uç kısmında kök yüksüğü ve meristem hücreleri bulunmaktadır. Kökçük çimlenmede, danenin kabuğunu delerek bir miktar uzadıktan sonra büyümesini durdurur. Ucundaki açıklıktan asıl kökçük çıkar ve embriyonal köklerin oluşmasını sağlar. Tohumun diğer ucunda ise perçem denen tüyler bulunur. Perçem çimlenmede ilk su alımı üzerine etkilidir. Çimlenmenin olabilmesi için her şeyden önce tohum canlı, embriyo ve kalkancığındaki enzimler bozulmamış olmalıdır. Ayrıca, ekim yatağında sıcaklığın, suyun ve oksijenin (O 2 ) yeterli seviyelerde bulunması gerekir. Ekilmiş tohum tüm bu faktörler açısından uygun şartlar oluştuğunda çimlenmeye başlar. Çimlenme için gerekli en düşük ve en yüksek sıcaklıklar sırasıyla 4 ve 37 C, ideal sıcaklık ise 12 ile 25 C arasındadır. Çimlenme (toprak nemi ve havalanması da uygunsa) 12 ile 25 C arasındaki sıcaklıklarda hızlı olur. Çimlenme için en düşük toprak nemi, tınlı tarla toprağında ağırlık esasına göre %8-10 civarında, gerekli nem ise bu miktar ilâ tarla kapasitesi arasındadır. Tarla kapasitesinden daha fazla nem tohumun oksijen alımını engeller, çimlenme ve çıkış üzerine ters etki yapar. 41

47 Çimlenmede, tohumun metabolik aktivitesi arttıkça ve embriyonun büyümesi hızlandıkça oksijen ihtiyacı da artar. Ancak ortamda yeterli oksijen yok ise (tohum çepeçevre bir su tabakası ile kaplı ve/veya toprak çok sıkıştırılmış ise) çimlenme durur. Çimlenmenin olabilmesi için tane yüzeyinin en az % 20'si toprak havası ile temas etmelidir. Su emmeye ve şişmeye başlayan tohum, topraktan kuru ağırlığının %35-45 ı kadar nem aldığında çimlenmeye başlar ve su oranı %45-49 dolaylarına ulaştığında metabolik aktivite hızla yükselir. Tanenin emdiği su, enzim aktivitesini başlatır, endospermdeki besin maddelerini eritilerek bunların embriyonun büyüme noktalarına taşınmalarını yardımcı olur. Bitkinin ilk organı kökçük oluşur. Bunu takiben çimkını belirir (Resim 2.1). Resim 2.1: Buğday tohumunun çimlenmesi (Kaynak: Nelson ve arkl., 1988). Çim kını toprak yüzeyine ulaşana kadar uzar. Işıkla temas edince büyümesini durdurur ve tepesinden yarılarak ilk yaprağın toprak yüzeyine ulaşmasını sağlar. Çıkış hızı (sürme), toprakta çıkışı sağlayacak miktarda nem var ise nem seviyesinden daha çok toprak sıcaklığı tarafından etkilenir (Çizelge 2.2). 42

48 Çizelge 2.2: Toprakta yeterli nem var iken toprak sıcaklığının, çimlenmiş tohumun toprak yüzeyine çıkış güresine etkisi [ 29 ]. Toprak sıcaklığı (ºC) Çıkış süresi (gün) Yapılan bir araştırmada çıkış; nem oranları %10, sıcaklıkları 6 0 C ve 22 0 C olan iki ayrı topraktan 6 0 C olanda çıkış, 22 0 C olan göre yaklaşık 20 gün sonra gerçekleşirken, ikisi de 6 0 C sıcaklıkta olan ama nem seviyeleri %10 ve tarla kapasitesindeki iki ayrı topraktan birincisinde diğerine göre sadece iki gün gecikmeyle meydana gelmiştir. Çimlenme sırasında çim kökleri oluşup ilk yapraklar fotosenteze başlayana kadar, gerekli enerji tohumun endosperminden temin edilir. Toprağın içinde aşağılara doğru uzayan kökçük ve daha sonra gelişen 4-5 adet embriyonal kök, birlikte çim kökleri olarak adlandırılırlar. Çim kökleri 2 metre derine kadar uzayabilirler ve adventif kökler oluşana kadar bitkinin su ve besin ihtiyacını karşılarlar. Ekim derinliğine, toprak sıcaklığına ve çeşide bağlı olarak embriyonal kökler ile ilk yaprağın bağlantı noktası arasında köksap (rizom) oluşur [Resim 2.2 (1)]. Genelde ekim derinliği fazla ve toprak sıcaklığı yüksek olduğunda kök-sap uzun olur. Kışlık buğdayda ekim uygun toprak sıcaklığında (18 0 C nin altında), 2.5 cm ve daha az derinlikte yapıldığında, kök-sap gözükmez. Kök-sap toprak sıcaklığına bağlı olarak birkaç cm uzar ve şişkin yapıdaki kök tacının belli bir derinlikte oluşmasını sağlar [Resim 2.2 (1)]. Kök tacı, tohum ile toprak yüzeyi arasında kök-sapın hemen üstünde meydana gelir. Yapraklar, kardeşler ve kökler, kök tacının üzerindeki gözlerinden oluşurlar. Kök tacının toprak yüzeyinden itibaren derinliği; çeşit, ekim derinliği ve toprak sıcaklığı ile bunlardan etkilenen kök-sap uzunluğu tarafından be- [ 29 ] Kaynak: 43

49 lirlenir. Yapılan araştırmalarda kök tacı; ekimi takip eden dönemdeki toprak sıcaklığına bağlı olarak C aralığında ekim derinliği civarında, daha yüksek sıcaklıklarda ise toprak yüzeyine yakın oluşmuştur. Kök tacı ne kadar derinde oluşmuş ise soğuklardan o kadar daha çok korunmuş olur. Üzerindeki toprak, kök tacı için soğuklara karşı yalıtım görevi yapar. (1) (2) Resim 2.2: Kök tacı, kök-sap, çim kökleri (1), adventif kökler ve kardeşlerin (2) oluşumu. Birbirini takip eden kardeşlerin neşet ettiği yerlerin araları çok kısa olduğundan, sökülen bitkide kök tacı, bir noktadan çıkmış kök topluluğu şeklinde görülür [Resim 2.2 (2)]. Gelişme ilerledikçe kök tacı seviyesinden adventif kökler ve kardeşler çıkar. İlk yaprağın bağlandığı boğumdan ilk adventif kökler de meydana gelir. Takip eden adventif kökler ise yeni kardeşlerin çıktığı boğumlardan oluşurlar. Kök-sap uzun ise çim kökleri ve adventif kökler birbirlerinden kolayca ayrılırlar, aksi durumda karışmış olarak gözükürler. Adventif kökler, çim köklerine oranla daha kalın ve yayılıcıdırlar. Daha çok, toprağın ilk 30 cm derinliğindeki katmanında yoğun olarak bulunurlar. Toprak yapısına bağlı olarak 1 ile 2 metre derinliğe kadar ulaşırlar. Çıkış ve kardeşlenme döneminde kışlık çeşitlerde toprak üstü aksamı yatık, yazlıklarda ise dik gelişir. 44

50 Ana sapın üçüncü yaprağı tam teşekkül ettikten sonra ilk kardeş oluşur. Diğer kardeşler sırasıyla dördüncü ve beşinci yaprakların oluşumunu takip ederler. Kardeşler gelişme dönemleri başlangıcında besin olarak ana kardeşlere bağımlıdır. Bir kardeş üç veya daha fazla yaprak oluşturduğunda kendi kök sistemini geliştirir ve beslenme bakımından ana sapa bağımlılığı ortadan kalkar. Kardeş sayısı çeşide (genetik potansiyele) ve çevre şartlarına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Bazı çeşitler diğerlerine göre kardeşlenme açısından daha fazla potansiyele sahiptirler. Genelde kışlık ve kısa boylu çeşitler daha fazla kardeşlenirler. Buğday bitkisi; verimli topraklarda ve seyrek ekimde sıcaklık, nem ve ışık uygun olduğunda daha fazla kardeş oluşturur. Buna karşılık yüksek sıcaklık, kuraklık, sık ekim, verimsiz toprak, hastalık ve zararlı gibi stres koşullarında ya az kardeşlenir ya da hiç kardeşlenmez. Bitki başına kardeş sayısı değişken olmakla birlikte, tüm kardeşler tohum tutmaz. Üçten fazla yaprak ve kendi kök sistemini geliştirmiş kardeşler çoğunlukla yaşarlar, diğerleri ise sararıp kururlar. Geç oluşan kardeşlerin verime katkısı az olur. Tüm kardeşler tohum tutan başaklar oluşturmayabilir. Uygun yetiştirme koşullarında ana sapa ilave olarak iki veya üç kardeş tohum oluşturur. Kışlık buğdayda sonbaharda kardeşlerin gelişimi, soğuklar büyümeyi durduruncaya kadar devam eder, kıştan çıkışta ve/veya erken ilkbaharda tekrar başlar. Geç ekimlerde sıcaklığın düşük olması ve bu nedenle büyümenin yavaş seyretmesi sonucu bitki ya kardeş oluşturamaz ya da çok az sayıda kardeş oluşturur, böyle durumlarda birim alanda sap ve başak sayısı düşük olacaktır. Bu mahsuru gidermek için geç ekimde ekilen tohumluk miktarı bir miktar artırılır. İlkbahar başlangıcında havaların uygun geçtiği yıllarda kardeşlenme devam eder. Hedeflenen verim seviyesine ulaşmada üniform bir çıkış (bitkilerin tarla yüzeyinde eşit yoğunlukta yayılması) ve uygun kardeş sayısı ilk adımdır. Sonbaharda oluşan kardeşlerin verim potansiyeli, ilkbaharda oluşanlarınkine göre daha yüksektir. Sonba- 45

51 harda oluşan kardeşler maksimum verim potansiyeline ulaşma açısından önemlidirler. Geç ekimlerde genelde yeterince kardeşlenme olmaz. Bir kardeşten bir sap oluşacağından birim alanda sap ve başak sayısı düşük olacaktır. Bu mahsuru gidermek için geç ekimde ekilen tohumluk miktarı bir miktar artırılır. Çıkışlar zayıf fakat üniform ise erken dönemde azotlu gübre takviyesi kardeşlenmeyi artırabilir. Bu dönemde yeterli fosfor da, kök gelişimi ve kardeşlenme için önem arz eder. Havaların ılıman geçtiği durumlarda generatif devreye geçiş için yeterli sıcaklık toplamı sağlanmış olabilir. Bu durumda fazla azot bitkinin soğuğa ve yaprak hastalıklarına hassasiyetini artırır. Vegetatif gelişme devresi kardeşlenmenin sonunda tamamlanır. Buğday çeşidinin (1) vernalizasyon isteğine, (2) gün uzunluğuna hassasiyetine (uzun gün veya kısa gün bitkisi olduğuna), (3) ihtiyaç duyduğu günlük sıcaklık toplamı (GST) ihtiyacına, (4) toprakta alınabilir durumda olan besin maddeleri miktarlarına, (5) toprağın nem durumuna ve (6) ekim zamanına bağlı olarak 60 ile 150 gün arasında sürer. Genelde vernalizasyon ihtiyacı uzun ve gün uzunluğuna hassas olan kışlık çeşitlerde, erken ekimlerde daha uzundur. Azotça zengin ve yeterli nemi olan topraklarda daha uzun; fosfor ve potasyumca zengin, yeterli nemi olmayan topraklarda daha kısadır Vernalizasyon Kışlık ve alternatif buğdaylar, çimlenme ve kardeşlenme dönemlerinde soğuğa maruz kalmadan sapa kalkıp başak çıkaramazlar. Sapa kalkmaları için belli bir süre soğuklanmaya ihtiyaç gösterirler. Soğuklanma fizyolojik değişikliklere neden olur. Bitki bu sayede generatif devreye geçerek başak ve çiçek oluşturma işlevini başlatır. Bu olaya vernalizasyon adı verilir. Vernalize ihtiyacı karşılanmış olan bitki, yaprak kınları ile korunan büyüme ucunda ilkel (embriyonik) başağı oluşturur. Genel kanaate göre buğday 0 0 C ilâ 12 0 C arasındaki sıcaklıklarda vernalize olmaktadır. Ortalama sıcaklıkları bu değerlerde 46

52 olan günlerin sayısı vernalizasyon süresi olarak adlandırılır. Buğday çeşitleri vernalizasyon ihtiyacı bakımından farklılık gösterirler; düşük, orta ve yüksek vernalize ihtiyaçlı olarak gruplanırlar. Kışlık ve alternatif buğdaylar vernalizasyona ihtiyaç duyarlarken, yazlık çeşitler ya hiç ihtiyaç duymazlar ya da bu bakımdan istekleri çok düşük seviyelerdedir. Evans ve arkadaşlarına (1975) göre, genellikle yazlıklar 7 ve 18 C arasında 5 ile 15 günde vernalize olurken, kışlıkların bu ihtiyacı 0 ve 7 C arasında 30 ile 60 günde karşılanmaktadır. Brooking (1996) buğday için en uygun vernalizasyon sıcaklığını 5 0 C C arası olarak bildirmiştir. 1 0 C ilâ 11 0 C arasında sıcaklık arttıkça vernalizasyon süresinin kısaldığı, 11 0 C nin üstünde tekrar tedrici olarak arttığı, 18 0 C ve yukarısındaki sıcaklıkların vernalizasyon ihtiyacını karşılamada etkisiz olduğu gözlenmiştir. Yürütülen bir diğer araştırmada denemede kullanılan çeşitlerin vernalizasyon süresinin 1 0 C sıcaklıkta 70 gün iken 11 0 C de 40 güne gerilediği görülmüştür. Kışlık buğdayların ılıman bölgelerde veya yazlık olarak yetiştirilmesi sonucu vernalizasyon ihtiyacının kısmen veya tamamen karşılanamaması, bitkilerin çoğunun veya tamamının sapa kalkamaması ve başak çıkaramamasına neden olur. Bu, ya hiç ürün alınamamasına ya da düşük verime sebebiyet verir. Yazlık buğdaylar ise güzün erken ekilmeleri halinde hızla gelişir, ilkel başağı oluşturur, kış mevsimine soğuklara hassaslaşmış olarak girerler. Bu durumda donlu günlerde soğuklar, çiçekleri öldürerek sağır (danesiz) başak oluşumuna neden olurlar Fotoperiyot Işıklanma süresine hassas buğday çeşitleri, vegetatif devreden generatif devreye geçiş için, gün uzunluğunun belli bir süreye ulaşmasına ihtiyaç duyarlar. Gün uzunluğu bitkinin olgun yaprakları tarafından algılanır. Algılamada tek yaprak bile yeterli olur. Genelde gün uzunluğu 9-13 saatleri aralığına (bazı ekstrem çeşitlerde 16 saate) ulaştığında çeşide bağlı olarak bitki uyarılır ve vegetatif devreden generatif devreye geçiş başlatılır. 47

53 Generatif devreye geçişte büyüme ucu embriyonik başağa dönüşür. Gün uzunluğuna duyarlı çeşitlerde gün uzunluğu ne kadar kısa ise, duyarlılık süresinin tamamlanması da o kadar uzun olur ve bayrak yaprağı o kadar büyük olur. Uzun günler çiçeklenmeyi erkenleştirir. Buğday çeşitlerinin gün uzunluğuna duyarlılığı farklı olmakla birlikte, çoğu uzun gün isterler. Gün uzunluğuna hassasiyeti az olan çeşitler geniş bir coğrafyaya kolayca adapte olurlar. Vernalizasyon ve fotoperiyot buğdayın değişik çevrelere adapte olmasını sağlarlar. Kışlık ve alternatif buğday çeşitleri vernalizasyon ve uzun gün istekleri nedenleriyle kışa ve soğuklara dayanıklı oldukları vegetatif devrelerinde girerler. Kış soğukları geçene ve günler uzayana kadar bu devreleri devam eder. Bu suretle soğuktan zarar görmezler Sıcaklık Toplamı ve Buğdayın Gelişme Devreleri Buğdayın büyümesi, sırasıyla gelişme devrelerini tamamlaması ve olgunluğa erişmesi Günlük Sıcaklık Toplamı (GST) tarafından belirlenir. GST, buğdayın ekiminden tam olumuna kadar geçen devresinde ortalama sıcaklıkları (minimum ve maksimum sıcaklıkları ortalaması) 0 0 C nin üstünde olan günlerin sıcaklıklarının toplanması ile hesaplanır ve gün x derece olarak birimlendirilir. Buğdayda çimlenip çıkma, birbirini takip eden yaprakların ve kardeşlerin oluşması, generatif devreye geçiş, sapa kalkma, başak çıkarma, döllenme, dane doldurma ve olgunlaşma devreleri için ihtiyaç duyulan GST değerleri çeşitten çeşide farklılık arz eder. Bu devreler için ihtiyaç duyulan GST değerleri, genel olarak erkenci yazlıklarda en düşük, mutlak kışlıklarda ise en yüksektir. Ekimden çıkışa kadar gerekli GST değerleri ekim derinliğiyle orantılı olarak artar (2.5 cm ekim derinliği için 130 gün x derece, 7.5 cm için 230 gün x derece civarlarında). Çimlenme için 80 gün x derece civarında, çıkış için de her 1 cm derinlik başına 20 gün x derece dolayında GST ye ihtiyaç duyulur. Toprak sı- 48

54 C ve üstünde olduğu durumlarda bu kural çalış- caklığının 27 0 maz. Aynı sap üzerinde birbirini takip eden iki yaprağın aynı devrelerinin oluştuğu aralıkta ihtiyaç duyulan GST değeri (phyllochron) erkenci yazlık çeşitlerde düşük (75 gün x derece civarında), mutlak kışlıklarda ise yüksektir ( gün x derece arasında). Genç kardeşler daha az yaprak oluşturarak, ana sap üzerindeki başakla aynı zamanda olgunlaşmaya çalışırlar. Bu nedenle ana sap ile en genç kardeşin başaklarının olgunlaşma tarihleri arasındaki fark 2-3 günü geçmez. Ekimden tam oluma kadar geçen sürede GST ihtiyacı bakımından buğday çeşitleri arasında farklılıklar vardır. En erkenci yazlıklarla mutlak kışlıkların gelişme dönemlerine göre GST ihtiyaçları sırasıyla; ekim - sapa kalkma başlangıcı döneminde 370 ile 450 gün x derece, ekim - başağın kında olduğu dönemde 650 ile 1400 gün x derece, ekim - başaklanma döneminde 750 ile 1550 gün x derece ve ekim tam olum döneminde 1400 ile 2350 gün x derece dolaylarındadır. Sıcaklık rejiminde yıldan yıla olan farklılıklar, buğdayın hasat olgunluğuna gelme tarihini değiştirir Sapa Kalkma - Olgunlaşma Soğuklanma ihtiyacı karşılanıp gündüzlerin uzunluğu belli bir süreye ulaştığında ve kardeşlenmenin tamamlanması için gerekli sıcaklık toplamı sağlandığında buğday bitkisi vegetatif devreden generatif devreye geçmeye başlar. Bu geçiş döneminde büyüme ucu uzar, yaklaşık 1,5 cm e ulaştığında toprak yüzeyine iyice yaklaşmış olur ve embriyonik başağa dönüşümünü başlatır [Resim 2.3(1)]. 49

55 (1) (2) Resim 2.3: Vegetatif devreden generatif devreye geçiş (1) ve bayrak yaprağın çıktığı devre arasında başağın gelişimi [(2), (Z3.0 Z3.9)] (Kaynak: Nelson ve arkl., 1988). Taç üzerindeki büyüme noktası toprak yüzeyi üzerine ulaşır. Bitki soğuklara hassaslaşır, -8 ilâ -9 0 C nin altındaki soğuklardan zarar görebilir, azotlu gübrelemeye ihtiyaç duyar. Bu dönem 2,4-D ile yapılacak yabancı ot mücadelesi için uygundur. Geçiş döneminde bitkiler yatıktan dik gelişme formuna geçerler, bu suretle generatif gelişme devresi ve sapa kalkma başlatılmıştır. Büyüme ucu embriyonik başağa dönüşmüş, ana sap 5-8 yapraklı devrede olup kardeşlenme durmuştur. Bu dönemde genelde tüm yapraklar oluşmuş ve başakta başakçık sayısı belli olmuştur. Sonradan oluşacak kardeşlerin ise verime etkisi ya çok az ya da hiç yoktur. Azotlu gübre uygulaması başakta dane sayısını ve dane iriliğini artırabilir, başak sayısına etkili olmaz. Besin maddesi yetersizliği ve kuraklık başakta dane sayısını azaltarak verimde düşüklüklere neden olur. Bu döneme kadar oluşan kardeşlerin hepsi sapa kalkıp başak veremez. Başak verme oranı genotip ve çevre şartları ile ekim sıklığına bağlıdır. Daha sonraki azot uygulamaları ise başakta başakçık sayısını etkilemez ancak, danenin ağırlığı ile protein oranını artırabilir. İlk boğumun toprak yüzeyinin hemen üstünde gözükmesiyle sapa kalkma devresi iyice belirginleşir. Bu dönemde; 50

56 embriyonik başak, sap içinde büyüme ucunda şekillenmeye başlar, gelişmeye başlayan başak dona çok hassaslaşır, -2 ilâ -3 0 C nin altındaki soğuklardan zarar görebilir, gübreleme ve yabancı ot mücadelesinde kullanılan aletler bitkilerde mekanik zararlara neden olabilirler, fakat gübre ve yabancı ot mücadelesinin olumlu etkileri bu zararları telafi eder, ilerleyen devrelerde bazı herbisitler başakta sterilite ve anormalliklere sebebiyet vererek verim düşüklüklerine neden olabilirler. Buğdayda sap, boğum (nodi) ve boğum aralarından (internodi) oluşur. Boğumlar, içleri özle dolu olup, yaprak kınının sapa bağlandığı yerdir. Toprak yüzeyinde kalan boğum ve boğum arasının sayısı 6 yı geçmez, uygun olmayan koşullarda ise 3-4'e kadar inebilir. Boğum arası uzunlukları aşağıdan yukarıya doğru çıkıldıkça artar. Boğum aralarının içi genelde boştur. Ancak bazı makarnalık buğday çeşitlerinin üst boğum arasının üst kısmı özle dolu olabilir. Sap uzunluğu, toprak yüzeyinden başağın sapa bağlandığı noktaya kadar olan yüksekliktir. Buğdayda sap uzunluğu genotipe ve yetiştirme koşullarına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Sap uzunluğu arttıkça yatmaya (loadging) teamül de artar. Ticari çeşitlere yatmaya dayanıklılık kısa boyluluk geni taşıyan yerel çeşitlerden[ 30 ] klasik ıslah yöntemleri ile aktarılmış, bu suretle boy kısaltılıp sap sağlamlığı, yatmaya dayanıklılık ve verim potansiyeli artırılmıştır. Yaprak bitkinin asimilasyon organıdır. Buğdayda her boğumdan bir yaprak oluşur yani bitkinin toprak üstündeki kısmında ne kadar boğum varsa o kadar da yaprak bulunur. Buğday yaprağı; yaprak ayası, yaprak kını, kulakçık ve yakacık olmak üzere dört kısımdan oluşur. [ 30 ] Ticari çeşitlere kısa boyluluk karakteri, Japon çeşitlerinden Akakomugi (Rht8 geni taşıyor) ve Norin 10 (Rht1 ve Rht2 genlerini taşıyor) buğdaylarından aktarılmıştır. 51

57 Yaprak kını, yaprağın boğum arasının bir bölümünü saran parçası olup, sapın dik durmasına yardım eder. Yaprak ayasından sonra en çok fotosentez yapan organdır. Döllenmeden önce bitki tarafından üretilen karbonhidrat ve azotlu maddelerin bir kısmı burada depolanır. (1) (2) Resim 2.4: Buğday yaprağında kulakçık (1) ve yakacık (2). Yaprak ayası, bitkinin asıl asimilasyon (özümleme) ve transpirasyon (terleme) organı olup, yaprak kınının bittiği noktadan yana doğru ayrılan mızrak şeklindeki yaprak organıdır. Yaprak ayasında paralel damarlar bulunur. Orta damar yaprak ayasının simetri ekseni konumundadır. Kulakçık, yaprak ayasının yaprak kınına bağlandığı yerde, sapı kerpeten gibi saran küçük, iki parçalı organ olup, yaprak ayasının devamıdır. Boğum arasını sıkıca sararak hastalık etmenleri ve suyun kınla sapın arasına girmesini önler. Yakacık, yaprak ayasının sapa bağlandığı noktada, yaprak kını ile yaprak ayası arasında yaprak kınının uzantısı şeklinde bulunan zarımsı yapıda bir organdır. Böcek, mantar sporları ve su damlalarının sapla yaprak kını arasına girmesini önler. 52

58 (1) (2) (3) (4) (5) Resim 2.5: Buğdayın sapta ilk boğumunun gözüktüğü [(1), (Z3.1)], bayrak yaprağının çıktığı [(2), (Z3.9)], başak kında (gebecik) [(3), (Z4)], başaklanma [(4), (Z5) ] ve döllenme [(5), (Z6)] devreleri (Kaynak: Rawson and Macpherson, 2000). Buğdayda verime en etkili olan yaprak en üstteki boğumdan çıkan bayrak yaprağıdır. Bu yaprağın çıktığı devrede [Resim 2.5 (2)], kılçık ve çiçekler dâhil başak organlarının oluşumu büyük ölçüde tamamlanmış olur. Bu dönem başağın soğuklara en hassas olduğu devredir (İki saat ve daha fazla süren -2 ilâ -3 0 C ve altındaki soğuklardan zarar görebilir). Bayrak yaprağı, dane doldurma için gerekli fotosentez ürününün çok önemli bir kısmını (en az %75 ini) üretir. Bu nedenle yeterli verim için hastalık, böcek ve diğer zararlardan korunması gerekir. Bayrak yaprağının oluştuğu devrede yaprak hastalıklarına karşı ilaçlı mücadele yapılıp yapılmayacağına karar verilir. Karar vermedeki kriterler, hastalığın epidemi yapma ve çeşidin dayanıklılık durumları ile ilaçlamanın kârlı olup olmayacağıdır. Daha sonra sırasıyla gebecik (başak kında), başaklanma ve döllenme devreleri [Resim 2.5(3,4,5)] gelir. Bu devreler buğdayın besin maddesi ve su ihtiyacının en fazla olduğu dönemlerdir. 53

59 Buğdayda çiçekler başak (spica) formundadır. Başak, başak ekseninin (rachis) boğumlarında karşılıklı dizilmiş başakçıklardan oluşur. Her boğumda bir başakçık vardır. Bir başaktaki başakçık sayısı çeşit ve yetiştirme koşullarına göre değişir. Başak eksenindeki boğumlar sık ise başak boyu kısadır ve başakçıklar sık olarak dizilmiştir (compactoid başak tipi). Boğumlar seyrek ise başak uzundur ve başakçıklar seyrek olarak dizilmiştir (speltoid başak tipi). Resim 2.6: Buğdayda başakçık. Başakçık iki dış kavuz ile bunlar arasında kalan çiçek topluluğundan oluşur. Bir başakçıktaki çiçek sayısı 3'ten fazla olup başakçık eksenine bağlıdırlar. Çiçek, iç kavuz ve kapçık arasında bulunur. İç kavuz taneyi sırttan sarar ve başakçık eksenine bağlantısı alttandır. Kılçıklı çeşitlerde kılçık iç kavuzun orta damarının uzantısı şeklindedir. Kapçık ise iç kısımda bulunur ve taneyi karın kısmından sarar (Resim 2.6). Çiçek erseliktir, yani aynı çiçek içerisinde dölleme yeteneğine sahip çiçek tozu ve yumurta hücresi bulunur. Bu nedenle döllenmeleri genellikle kendine (autogam) dır. Bitki için ideal şartlarda genelde bir başakta başakçık, her başakçıkta da 3 dane oluşur. Ancak sıcak hava, başakçık ve çiçek sayısını azaltıcı etki yapar. Bunun gibi kışlık buğdayda ekimin gecikmesi, vegetatif devreden generatif devreye geçişi geciktirir, başakta başakçık sayısı ve çiçek sayısında azalmaya neden olur. Başakçıkta çiçeklerin gelişmesi alttan başlayıp üste 54

60 doğru devam eder. Dane bağlayan çiçekler başakçıkta ilk oluşan, yani en alttaki çiçeklerdir. En dolgun dane başakçığın en alt çiçeğinden oluşandır. Ana sap ve ilk kardeş, gelişmelerinin daha erken devrelere rastlaması, bu devrelerde sıcaklık ve nemin genellikle uygun olması nedeniyle diğer kardeşlere göre başaklarında daha fazla başakçık ve dane oluştururlar, daneleri de daha iri olur. Bu suretle verim üzerindeki katkıları fazladır. Sulamanın yapılmadığı ve ilkbaharda kurak devrenin erken geldiği yıllarda ikinci ve daha sonraki kardeşler kuraklık stresine girerek başak oluşturmaya fırsat bulamazlar. Böyle durumlarda verim tamamen ana sap ve birinci kardeş tarafından belirlenir. Buğdayda döllenme başakta ilk anterlerin gözüktüğü dönemde ve başağın ortasındaki çiçeklerde başlar, aşağı ve yukarı doğru devam eder (Resim 2.7). Resim 2.7: Buğdayda döllenme ilk anterlerin gözüktüğü dönemde ve başağın ortasındaki çiçeklerde başlar, aşağı ve yukarı doğru devam eder(kaynak: Gürbüz Mızrak). 55

61 Başağın ucunda ve tabanında olan çiçekler en son döllenirler. Bitki bu dönemde kuraklığa, dona ve yüksek sıcaklığa karşı çok hassastır. Bu dönemdeki olumsuz şartlar döllenmeyi engeller. Fotosentez için şartlar ideal ise bitki ürettiği ihtiyaç fazlası karbonhidratı, sapın ilk ve ikinci boğum aralarında -dane doldururken ihtiyaç olması halinde kullanmak üzere- depolar. Döllenme sonrası olum devreleri başlar. Danenin dört olum devresi ve bunların özellikleri aşağıda özetlenmiştir (Resim 2.8). Süt olumu döllenmeden sonraki devredir. Danede ilk biriken maddeler proteinler olup 3-5 günlük genç endosperm hücrelerinde nişasta hemen hemen hiç yoktur. Dane sıkıldığında beyaz süt kıvamında bir sıvı dışarı çıkar. Bu devrede alt yapraklar ve boğum aralarındaki besin maddeleri dane dâhil bitkinin üst organlarına taşınır. Danede toplanan proteinlerin yaklaşık yarısı, döllenmeden önce sap ve yapraklarda birikmiş proteinlerden geri kalan ise döllenmeden sonra sap ve yapraklarda oluşarak daneye taşınanlardan ibarettir. Bu proteinler endosperm hücreleri içinde petek yapısında bir ağ doku meydana getirirler. Döllenmeden sonra gün civarında süren bu dönem sonunda dane en büyük hacmine ulaşır ve içi boza kıvamını alır, danede su oranı % 60 dolayına iner, alt yapraklar sarararak ölürler ve embriyo tam olarak oluşur. (1) (2) (3) (4) Resim 2.8: Buğday danesinin olum devreleri [(1): Süt olum; (2): Yumuşak sarı olum; (3): Sert sarı olum; (4): Tam olum] (Kaynak: Nelson ve arkl., 1988). 56

62 Danedeki su oranı %60 ın altına düştükten sonra yumuşak sarı olum devresi başlar. Bu devrede protein birikmesi durur, nişasta ve diğer besinlerin birikmesi hızla artar. Nişasta tanecikleri süt olum devresinde endospermde oluşmuş bulunan protein ağlarının içini doldurur. Yumuşak sarı olumda dane su kaybetmeye devam eder, hızla nişasta ve diğer besinleri biriktirir, sıkıldığında dışarı akıcı değil hamur kıvamında nişasta bırakır. Bu dönemde sert sarı olum devresi başlar. Danede su kaybı ve hacim küçülmesi olur ve endosperm balmumu kıvamını alır. Sert sarı olumun sonunda dane fizyolojik olgunluğa ulaşır, nemi %40-30 seviyelerine kadar iner, kavuz ve kapçıklar yeşilden tamamen sarı renge dönerler, sararmış olan bitki yüzeyinin çok az bir kısmı açık yeşildir, danede besin maddeleri birikimi durur. Bu devreden itibaren verim düşüklüğü ancak hasat kayıpları, dolu ve başakta çimlenme gibi çevresel nedenlerden kaynaklanır. Her iki sarı olum devresi havalar kurak ve sıcak olduğunda gün civarında, ılık ve yağışlı olduğunda ise gün dolaylarında sürer. Fizyolojik (tam) olumda dane su kaybetmeye devam eder, olgunlaşır ve tohum özelliğini kazanır. Tam olumda bitki tamamen sararmış olup dane iyice sertleşmiştir. Başparmak tırnağı ile danenin ikiye ayrılması çok zorlaşır, ancak dane yüzeyinde tırnak izleri kalır. Dane nemi %20-25 dolaylarındadır. Dane nemi %13-14 e düştüğünde tohumlar tırnakla çizilmeye çalışıldığında üzerlerinde iz oluşmaz ve ürün hasata hazırdır. Fizyolojik olum kurak ve sıcak bölgelerde 2-4 gün civarında, nemli ve kıyı bölgelerinde 5-10 gün dolaylarında sürer. Kültürü yapılan ekmeklik buğdaylarda başakçıklar, başak ekseni üzerine makarnalık buğdaylara göre daha seyrek olarak dizilmişlerdir. Ekmeklik buğdayda başak, çeşit farklılığı olarak kılçıklı ya da kılçıksız olabilmekte; kavuz rengi, beyazdan koyu kahverengine kadar değişebilmektedir. Makarnalık buğdaylarda başak kılçıklı, başakçıklar başak ekseni üzerine sık ve kiremit şeklinde dizilmiştir. Kavuzlar genellikle çeşitli tonlarda kahve renkli olup, çeşit özelliği olarak beyaz olanları da vardır. Dış kavuzlar iyi bir şekilde gelişerek başakçığı sıkıca sarmış ve orta damarları belirginleşerek uç kısmı gaga şeklinde uzamıştır (Resim 2.9). 57

63 (1) (2) (3) Resim 2.9: Buğdayda başak formları [(1): Kılçıklı ekmeklik buğday; (2): Kılçıksız ekmeklik buğday; (3): Makarnalık buğday] Ekmeklik buğdaylarda daneler, beyaz ya da kırmızı renkte, karın çizgileri çukuru az derin ve yan yüzeyleri (yanakları) yuvarlak görünüşlüdür. Dane kesiti gevşek unsu, sert camsı yapılarda veya bunların ara formlarında olabilir (Resim 2.10). (1) (2) (3) Resim 2.10: Buğdayda dane tipleri [(1): Yarı sert ekmeklik buğday; (2): Beyaz sert ekmeklik buğday; (3): Makarnalık buğday] 58

64 Makarnalık buğdaylarda dane, kehribar renkte, karın çukuru derin ve belirgindir. Yan yüzeyleri düz ve keskin, uzun ince bir görünüşe sahiptir. Ekmeklik buğday danelerine oranla daha iri, tane kesiti camsı ve serttir. Camsı yapıda dane oluşturan makarnalık ve sert ekmeklik buğdaylarda yumuşak unlu danelerin görülmesi olayına "dönme" denir. (1) Çeşide bağlı olmakla beraber, süt olumu devresinde toprakta bitki tarafından alınabilir formda yeterli azotun bulunmaması, danenin endospermindeki protein ağ dokusunun zayıf oluşmasına neden olur. (2) Sarı olum devresinin serin ve yağışlı geçmesi bu dönemi uzatır ve danede fazla nişasta birikir. Bu iki olayın arka arkaya gelmesiyle, fazla nişasta birikiminin zayıf oluşmuş protein ağ dokusunu patlatması sonucu, danenin sert camsı yapısı unlu yapıya dönüşür ve dönme olayı vuku bulur BUĞDAY BİTKİSİNE ÇEVRE ŞARTLARININ ETKİLERİ Buğdayın büyüme ve gelişmesi; sıcaklık, sıcaklık toplamı, nem, ışık, gün uzunluğu, toprak verimliliği ile toprağın fiziksel ve kimyasal yapısı gibi pek çok çevresel faktör tarafından etkilenmektedir. Bunlara ilave olarak, bitkinin kritik büyüme devrelerinde vukua gelen don ve soğuk zararları ile yüksek sıcaklık ve kuraklık stresleri gibi iklimden kaynaklanan faktörler verim üzerinde menfi etki yaparlar. Çiftçiler bu faktörler karşısında fazla bir şey yapamamaktadırlar. Ancak, yöresel çevre faktörleri ile iklim olaylarına daha iyi reaksiyon veren buğday çeşitleri ile bunlar için uygun yetiştirme metotları geliştirilip üreticilere tavsiye edilebilir. Bunun için de, verimi sınırlayan faktörlerin ve etki mekanizmalarının bilinmesinde fayda vardır Sıcaklık Sıcaklık; büyüme ve gelişmeyi, dolayısıyla verimi en az dört şekilde etkiler: 1) Çimlenme ve çıkıştan itibaren kardeşlenme, sapa kalkma, başaklanma, çiçeklenme ve dane doldurma gibi gelişme dönemleri; belli miktarlarda sıcaklık toplamlarına ihtiyaç duyarlar. 59

65 2) Kışlık ve alternatif buğday çeşitleri vegetatif devreden generatif devreye geçmek için değişik sürelerde soğuklanmaya (vernalize olmaya) ihtiyaç gösterirler. 3) Buğday, belli dönemlerinde belli sınırlar arasında sıcaklık ister. Bitkinin büyüme ve gelişmesi ancak gerekli sıcaklık toplamı sağlandığında hızlanır. Buğday için ideal büyüme ve gelişme sıcaklığı 10 0 ile 20 0 C arasındadır. Bu sınırlar içinde gerekli sıcaklık toplamının yavaş yavaş sağlandığı ve su, besin maddeleri ile ışığın yeterli olduğu ortamlarda iri habituslu, çok kardeşli, geniş yapraklı ve büyük başaklı bitkiler oluşur. 4) Buğday bitkisi kritik dönemlerinde ekstrem sıcaklıklara hassastır. Ekstrem sıcaklıkların etkilerine; boğum aralarında ve çiçeklerde don zararı, kış zararı, yaprak ve köklerde donma ile yüksek sıcaklık stresi örnek verilebilir. Düşük Sıcaklığın Etkisi Buğday bir serin iklim bitkisidir. Düşük sıcaklıklara tepkisi büyüme ve gelişme devrelerine göre farklıdır (Çizelge 2.3). Büyümesi donma noktasındaki sıcaklıklara (0 0 C) kadar devam eder. Buğday tohumluğu, kışın karla kaplı donmamış toprakta, çimlenip çıkış yapabilir. Uygun bir soğuklanma devresinden sonra, süresine bağlı olarak 18 0 ila C ye kadar soğuklara dayanabilir. Kış Zararı: Kış zararı, bitkinin kış mevsimini geçirirken maruz olduğu başta soğuk olmak üzere kurak, buz kesmesi ve benzer diğer çevre faktörlerinden gördüğü zararlardır. Bitki bu faktörlerden en fazla soğuktan etkilenir. Sonbahar ve kış mevsimlerinde ekilen ve çıkış yapan buğdaylar, kök taçlarının soğuktan zarar görmesi durumunda tamamen ölürler. Soğuklar yaprakları öldürse de kök tacının zarar görmemesi halinde, bitki baharda yeni yapraklar oluşturup ve soğuk zararını kısmen telafi edebilir. Kışlık buğday çeşitleri, belli bir süre soğukladığında (tedrici sıcaklık düşüşlerinde veya 0 C ilâ 9 C arasındaki mekânlarda 4-8 hafta tutulduğunda) soğuğa dayanıklılık kazanırlar. Kök taçları, ile 24 0 C ye kadar düşen soğuklara dayanabilirler. Ancak 60

66 kök tacı sıcaklığının 9 0 C nin üstüne çıktığı durumlarda soğuğa karşı kazanılmış dayanıklılık çabukça kaybolur. Resim 2.11: Buğdayda kış zararı. Soğuğun şiddeti yanında süresi de önemlidir. Kök tacının bulunduğu derinlikte, birkaç saat devam eden soğuklar, tacı öldürebilir. Soğuğun toprak üstünde 34 0 C ye kadar veya daha fazla düştüğü zamanlarda, 8 10 cm kalınlıkta olan bir kar örtüsü bile, kök tacı bölgesi için yeterli korumayı sağlayarak, tacı kış zararından koruyabilir. Buna karşılık, sonbaharda erken gelen kar örtüsü altında kalan ve yeterli ölçüde soğuklanarak dayanıklılık kazanmamış bitkiler, baharda kar erimesi sonucu ani gelen soğuklara maruz kaldıklarında, zarar görebilirler. Buğdayın kışın hayatiyetini devam ettirme kabiliyeti, belli bir soğuklanma süresi geçirerek dayanıklılık kazanması ve bunun erken ilkbaharda da kaybedilmemesi ile yakından ilişkilidir. Kışa dayanma kabiliyeti; kök tacı sistemine, çeşide, soğuğun süresine, sıcaklığın değişim hızına, gün uzunluğuna ve pek çok diğer faktöre bağlıdır. Erken ekilmiş, kardeş sayısı fazla fakat zayıf kök taçlı bitkiler, genç ve kuvvetli kök taçlı olanlara nazaran kışa daha hassastırlar. Bitkiler, üç ila dört yapraklı ve güçlü bir 61

67 kök tacı sistemine sahip oldukları devrede, soğuğa daha dayanıklı olup, soğuk zararını daha iyi telafi ederler. Gecikmiş ekimlerde bitkinin kışa uygun konumda girmesi için kısmen yüzlek (2,5 cm derinliğinde) ekim yapılarak hızlı bir çıkış sağlanabilir. Bu sayede büyüme durana kadar, bitki gerekli gelişmeyi göstermiş ve soğuklamayla yeterli dayanıklılığı kazanmış olur. Çıkış süresi ekim derinliği yanında tohum yatağının gevşek veya sıkıştırılmış olmasına da bağlıdır. Gecikmiş ve farklı derinliklere yapılan ekimlerde, bitkilerin kışa girme devrelerine göre kış zararı farklı olmaktadır. Kış ölümleri sadece aşırı soğuklardan değil, aynı zamanda don kesmesinden, buz altında kalmadan, esen soğuk ve kuru rüzgârlardan, kök bölgesinin donması sonucu yeterli su alamamasından vukua gelebilir. Kışlık buğday, kar küfü ve düşük sıcaklıklarda faal olan kök hastalıkları etmenlerine de maruz kalır. Toprak ve bitki üzerinde yaşayan, kök ve taca zarar veren patojenler, bitkinin zayıf ve zarar gören dokularını yenileme kabiliyetinde olmadığı kış döneminde ölümlere neden olabilirler. Fosfor yetersizliği ve azot fazlalığı da bitkinin kıştan zarar görmesini artırır. Yeterli fosfor kış dönemi görülen zararın baharda onarılmasında bitkiye avantaj sağlar. Azot fazlalığı ise vegetatif gelişmeyi teşvik ederek bitki dokularında su oranını artırır, bunun sonucu kış soğuklarına dayanımı azaltır. Soğuk Zararı: Buğday yaprağı çeşide ve olgunluğuna göre, direk soğuğa maruz kaldığında (ani sıcaklık düşüşlerinde) 7 0 ila 8 0 C ye kadar, soğukladığında (tedrici sıcaklık düşüşlerinde veya 0 C ilâ 9 C arasındaki mekânlarda 4-8 hafta tutulduğunda) 12 0 ila 18 0 C ye kadar soğuklara toleranslıdır. Yaşlı yapraklar, gençlere göre soğuğa daha dayanıklıdır [Resim 2.12 (1)]. Kökler 3 0 ila 5 0 C nin altında soğuklarda ölür. Toprak içinde dondan korundukları için, köklerin, bu tür zarar görmeleri nadiren olur. Generatif organlar (başakçık ve çiçekler), -2 0 ila 3 0 C soğuklardan zarar görürler. Buğday bitkisi, gerekli sıcaklık toplamına erişene ve/veya gün uzunluğu yeterli oluncaya kadar büyüme ucunu toprak yüzeyine çıkarmayacak şekilde 62

68 genetik olarak programlanmıştır; bu nedenle genelde soğuk dönemden zarar görmez. Çizelge 2.3: Buğdayda büyüme ve gelişme devrelerine göre soğuk zararı (Kaynak: Shroyer ve arkadaşları.Başaklanma öncesi büyüme ucunun ölmesi halinde, buradan sap teşekkül etmez. Böyle durumlarda bitki bazen daha aşağıdaki boğumlarından yeni kardeşler verebilir. Dondan zarar gören başaklar boş ve açık renklidir (ak başak) [Resim 2.12 (2)]. Başaklanma başlangıcındaki don tüm başağa, yalnızca başak ucuna, yalnızca başak tabanına, hem başak ucu hem de başak tabanına veya başağın orta kısmına zarar verebilir [Resim 2.12 (3)]. Başak ucundaki don zararı, benzer semptom gösteren kurak zararıyla karıştırılabilir. 63

69 (1) (2) (3) Resim 2.12: Buğdayda soğuk ve don zararları (Kaynak: Shroyer ve arkl., 1995). Kışlık buğday yetiştirilen alanlarda sapa kalma döneminde vuku bulan don, büyümenin devam ettiği boğum aralarına zarar vererek ak başak oluşumuna neden olabilir. Boğum aralarındaki bu tür don zararları, yaprak kınının soyulmasıyla rahatça görülür. Zarar gören boğum arası ince, çoğunlukla buruşuk, bazen kahverengimsi ve yalnızca 2 8 cm uzunluğundadır. Don zararının olduğu kısım, donun vuku bulduğunda aktif büyümenin devam ettiği dokular olup, duruma göre boğum arasının tabanı, ortası veya üstüdür. Sonbaharda genellikle erken ekilen buğdaylarda görülen bu zarardan korunmak için, erken ilkbaharda gelişmesi yavaş olan çeşitler seçilmeli ve sonbaharda erken ekim yapılmamalıdır. Buğdayın çiçeklenme ve dane doldurma safhalarında birbirini takip eden 3 veya daha fazla gecede sıcaklığın 5 C nin altına düşmesi başaklarda kararmaya, danelerin cılız olması ve dane tutmamaya [Resim 2.13 (1)] neden olur. Süt ve nişasta olumlar sırasında meydana gelen donlar ise buruşuk, cılız ve yeşilimsi veya renksiz daneler oluşmasını doğururlar [Resim 2.13 (2)]. Soğuk ve don zararı gören danelerin çimlenmesi ve sürme güçleri düşük, oluşan çimleri de cılız ve zayıftır [Resim 2.13 (4)]. 64

70 (1) (2) (3) (4) Resim 2.13: Buğdayda başakta soğuk (1) ve danede don (2) zararları, normal çimler (3) ve don zararlı tohumlardan oluşan çimler (4).(Kaynaklar: Subedi ve arkl., 1998; Robertson ve arkl., 2004). Yüksek Sıcaklığın Etkisi Buğday bir serin iklim bitkisidir. Büyümesi, 0 0 C nin üstündeki sıcaklıklarda başlar, C nin üstünde durur, hatta bu sıcaklıklarda ağırlık kaybeder. Buğday ekildiği topraktan çıkış yaptığı ve kardeşlendiği dönemlerde yüksek sıcaklığa hassastır. Generatif devreye geçişi sırasında, sapa kalkmada, başaklanmada ve çiçeklenmede de yüksek sıcaklıklardan zarar görebilir. Ekimde toprak sıcaklığının C nin üstünde olduğu durumlarda bazı çeşitlerde yüksek sıcaklıktan kaynaklanan dormantlık husule gelebilir. Bu tür dormantlık ancak aynı yılın ürünü olan tohumlarda olur, bir önceki yılın ürünü ve daha eski tohumlarda olmaz. Toprak sıcaklığının 32 0 C nin üstünde olması halinde dormantlık olmasa da çimlenme ve büyüme durabilir. Sıcaklığın yükselmesinden yapraklar etkilenir. Sıcaklığın C ye ulaşmasıyla, yükselen sıcaklığa bağlı olarak artan solunumun ve enerji ihtiyacının karşılanması için tüketilen besin maddesi, fotosentezle oluşturulan besin maddesine denk olur, bitkide ağırlık artışı durur. Yaprak sıcaklığı C dolaylarına yükselince, bitkinin besin maddesi kullanımı daha da artar, ağırlık kaybı başlar C nin üstündeki sıcaklıklarda önemli enzim- 65

71 ler fonksiyonlarını yerine getiremez ve aktivitelerini kaybederler. Solunum ve ağırlık kaybı, 38 0 C sıcaklığa kadar artarak devam eder ve bitkide sıcaklık stresi baş gösterir. Terlemeyle su kaybı, yaprak sıcaklığında düşüşe neden olur. Fakat sıcak günlerde ve suyun yetersiz olduğu dönemde stomaların kapanması terlemeyi durdurur, yapraklardaki sıcaklık bitkinin zarar göreceği derecelere kadar yükselebilir. Ayrıca, stomalar karanlıkta kapandığı için geceleri terleme çok az olur. Yüksek sıcaklık, bitki gelişimi için gerekli sıcaklık toplamının hızla artmasına vesile olur. Buna karşılık yüksek sıcaklıktan dolayı fotosentezin yavaşlaması, enerji ihtiyacının artması ve sentezlenen besin maddelerinin çoğunun enerji ihtiyacı için kullanılması, yeni oluşturulan yapraklar ve diğer organlar için gerekli madde gereksiniminin yeterince karşılanamamasına neden olur. Tüm bunların sonucu olarak yapraklar daha küçük teşekkül eder, başakçıklar ve çiçekler oluşamayabilir. Bu yüksek sıcaklık stresinin vegetatif dönemden generatif döneme geçiş devresine rastlaması, başakta oluşan başakçık sayısında azalmaya sebep olur. Aşırı sıcaklar sapa kalkma döneminde başakçıktaki çiçek sayısını ve çiçeklenme zamanı tohum tutmayı azaltır Nem Buğday için nem, genelde Güney Marmara ve Karadeniz Bölgeleri dışındaki tüm bölgelerimizde verimi sınırlayan en önemli faktördür. Toprak neminde geçmiş yıldan muhafazayla, yağışla ve sulamayla sağlanan her artış, verimde yükselmeye neden olur. Gelişmesi için gerekli olan ilk 100 mm yağıştan sonra bitki üzerine düşen her 10 mm lik yağış, ortalama kg/da lık bir verim artışı sağlar. Su Kullanımı Bitki, ekimden dane doldurmanın tamamlanmasına kadar geçen süre içinde topraktan su alır. Toprağa verilen suyun bir kısmı, yüzey akış ve buharlaşmayla kaybolur veya solma noktasının altında toprak tarafından tutulur. 66

72 Hasat sonrası kök gelişmesinin olduğu tabakalardan alınan örneklerde toprak nemi tayini yapılır. Normal gelişmesini tamamlamış sağlıklı bitkilerden elde edilen ürünün hektolitre ağırlığının düşük olması, bitkinin alabileceği tüm suyu topraktan kaldırdığına delalet eder. Ancak toprağın aşırı ıslak olmasından dolayı bitkinin normal gelişimini gösteremediği ve verim düşüklüğü gösterdiği durumlar da vardır. Böyle durumlarda toprakta hala bitki tarafından alınabilecek konumda su bulunur. Bitki tarafından alınan su = + ekim tarihinde bitki köklerinin ulaşacağı derinlikteki su (1) köklerin ulaşacağı derinlikte toprak tarafından tutulacak (solma noktasının altındaki) su (2) ekim sonrası kökün ulaşacağı derinliğin altına sızan su (3) + derinlerden kök derinliği seviyesine yükselen su (4) + ekimle dane doldurma arasında düşen ve toprakta kalan yağışlar (5) formülüne göre tahmin edilir. Birinci faktör (1), ekim sırasında normal bitki kök derinliğinden alınan toprak örneklerinde nem tayini yapılarak belirlenir. Kök derinliği normal şartlarda kışlık buğday için 2 metre, yazlık buğday için ise metre civarlarındadır. Kış dönemi toprakta depolanan su ise erken ilkbaharda, henüz kışlık buğday toprak yüzeyine çıkmış durumdayken veya yazlık ekim yapılmadan belirlenir. Belirlenen su miktarı (2); kış süresince olan yağışlardan yüzey akış ve buharlaşmayla kaybolanlar ile derinlere sızan sular hariç toprak tarafından tutulan, nadas döneminde toprakta depolanmış ve bir önceki bitkiden arta kalanları ihtiva eder. Yıllık yağışın yeterli olmadığı durumlarda iyi kök gelişimi yapmış ve bol verim alınmış ürün, toprağın nemini etkili kullandığından kendinden sonra gelen ürüne alınabilir fazla nem bırakmaz. Bunun tersine kök gelişimi iyi olmamış ve düşük verim alınmış ürün, topraktaki nemi yeterince kullanamaz kendilerinden sonra gelen mahsule bir miktar nem bırakır. Böyle durumlarda verimli ve verimsiz yıllar birbirini takip eder. Taban suyunun kök gelişme bölgesine yakın olduğu durumlarda, topraktan bitki tarafından alınan nem, taban suyunun kök böl- 67

73 gesine yükselmesiyle telafi edilir (4). Bu suretle, bitki susuzluk çekmez. Nemli ve kuru toprak tabakalarının bulunduğu ortamlarda kuru tabakaya rastlayan kök büyümesine devam edemez. Tarla kapasitesinin biraz altında nemli toprakta bile kök büyümesi yavaşlar. Her iki durumda da kök kuru tabakayı geçerek daha aşağılardaki nemli tabakaya ulaşamaz. Son faktör (5), ekimle dane doldurma arasındaki dönemde düşen yağış miktarından yüzey akış ve buharlaşmayla kaybolan suyun çıkarılmasıyla tahmin edilir. Yüzey akışla su kaybı; eğimli, suya doymuş veya donmuş topraklarda kısa sürede fazla yağışın alındığı ve toprak yüzeyinin çıplak olduğu durumlarda artar. Buğdayın Su İhtiyacı Çimlenme ve Çıkış: Çimlenme ve çıkış için gerekli nem miktarı ekim derinliğine bağlıdır. Dekara kg tohumluk kullanıldığında ve ekimde tohum nemi %13 kabul edildiğinde bu miktar tohumu çimlenme seviyesine getirecek su miktarı 6 7 litre civarındadır. Su alıp şişen tohumda embriyonun enerji, karbon ve mineral ihtiyacı endospermden karşılanır; kökler ve sürgün teşekkül etmeye başlar. Ekim derinliği cm iken, 17 kg/da lık tohumluğun çimlenip toprak yüzüne çıkabilmesi için litre suya ihtiyaç vardır. Derinliğin 7 8 cm olması halinde ise ihtiyaç duyulan su miktarı yaklaşık 75 litredir. Bu nedenle toprak neminin sınırlı olduğu durumlarda derine yapılan ekimlerde çıkış problemi olabilmektedir. Derin ekim kısa çimkını geliştiren bodur çeşitlerde ve toprağın kaymak tabakası bağlaması durumlarında da çıkışta sorunlara neden olur. Toprak neminin yetersiz olduğu tarlalara yapılan yüzlek ekimlerde ekim sonrası gelen hafif yağışlar tohumun bulunduğu derinliğe ulaştığında çimlenme ve çıkış olabilmektedir. Ancak daha sonra gelen sıcak ve kurak havalar kök bölgesi ve daha derine kadar profili kurutup oluşan çimlerin ölmesine (alatava) neden olmaktadır. 68

74 Çıkış için dekara gerekli nem miktarı fazla sayılmaz. Ancak, bu miktar nem tohumu ve kökü çevreleyen çok az bir toprak parçası tarafından sağlanmaktadır. Kumlu tınlı topraklar tarla kapasitelerinde % 25 su ihtiva ederler. Su oranları % 8-10 un altına düştüğünde suyu tuttukları gibi tohumdan da su emerler. 17 kg/da lık tohumu çimlendirip sürme seviyesine getirmek için yaklaşık litre suya ihtiyaç vardır. Bu miktar nem yaklaşık kg topraktan temin edilir. Tüm topraklar tarla kapasitesi seviyesinde neme sahipse çıkış için gerekli ilave su cm ekim derinliğinde kg topraktan ve 7 8 cm ekim derinliğinde kg topraktan temin edilebilir. Genelde toprakta nem tarla kapasitesinin bir miktar altında olduğu için gerekli nemi temin için daha fazla toprağa ihtiyaç vardır. İnce yapılı toprakların su tutma kapasitesi daha fazladır ve kaba yapılı topaklara nazaran tohuma daha fazla su temin ederler. Tohumun etrafında belli seviyede sıkıştırılmış toprak tohuma ve çime daha fazla su sağlar. Sıkıştırılma suyun tohum istikametinde hareketini ve emilmesini kolaylaştırır. Bununla birlikte çok fazla sıkıştırılmış toprak tohumun çimlenmesi sırasında çıkış ve köklerin toprak içinde büyümelerine karşı fiziksel engel teşkil eder, bitki köklerinin oksijen alımını engeller. Büyüme ve Gelişme: Yapraklar ışıkla temas etmeye başlamalarından itibaren stomalarını açarlar. Açık stomalar bitki ile çevresinde gaz alış verişine imkân sağlar. Bu sayede yapraktan terlemeyle su kaybı, solunumla oksijen alımı ve karbondioksit verme ile fotosentez için karbondioksit alımı gerçekleşir. Bitkinin büyüme ve gelişmesi için normal su ihtiyacı yeşil ve sulu dokuların minimum turgorunu ve terlemeyle kaybedilen suyun telafisini sağlayacak miktardır. Su ihtiyacı bitki olgunlaşmaya başlayana kadar yeşil yaprak alanının büyüklüğüyle doğru orantılı olarak artar. Bitki; suyun yetersiz olduğu ortama daha küçük yaprak, daha az sayıda kardeş, başakçık ve başakçıkta çiçek oluşturarak ve stomalarını kapalı tutarak adapte olur. Stomaların kapalı tutulması terlemeyle su kaybını önler, ancak fotosentez için karbondioksit alımını da engeller. Tüm bunların sonunda verim düşer. 69

75 Toprak yüzeyine çıkıştan olgunlaşmanın sonuna kadar terlemeyle kaybedilen su ile büyüme ve gelişme için gerekli turgor basıncını sağlayacak kadar suyun kökler vasıtasıyla topraktan alınması gerekmektedir. Her bitki topraktan yeterli nemi aldığında su ile doldurulmuş gergin bir balon gibi olur. Buna karşılık alınan nemin yetersiz olduğunda ise terlemeyle su kaybının devam etmesi nedeniyle solgunlaşır. Bitki büyüdükçe ihtiyaç duyduğu su miktarı artar. Terleme, buharlaşma ihtiyacıyla ilişkilidir. Buharlaşma ihtiyacı güneşli günlerin, sıcaklığın ve rüzgâr hızının artması; nispi nemin düşmesi oranında artar. Buharlaşma ihtiyacını karşılamak için bitkinin dışarı verdiği su, kökleriyle aldığı sudan fazla olduğunda ilk önce yaprak hücreleri etkilenir ve turgorlarını kaybederler. Bunun sonucu yapraklarda solgunluk başlar. Turgoru kaybetme yaprak ayasının gelişmesini sınırlayarak daha dar ve kısa yaprak oluşturmayı doğurur. Bitki bu suretle suyun yetersiz olduğu ortama adapte olarak su kullanımı dengesini ayarlar. Bitki habitusu ne kadar büyük ve yaprak ayası ne kadar geniş ise su kaybı da o kadar fazladır. Bu dönem buğday bitkisinde çiçeklenme dönemidir. Kardeşlenme başlangıcında su yetersiz olduğunda yeni kardeşler oluşmaz. Üç yapraklı devre ile sapa kalkma arasında kuraklık stresine giren bitki sadece ana sapı teşekkül ettirir (bir bitkide bir başak). Bitki ilkel başağın oluştuğu dönemde kuraklık stresine girdiğinde daha az başakçık, bu stresin sapa kalkma döneminde devam etmesinde de daha az çiçek oluşturur. Kuraklık stresi kardeşin, başakçığın ve çiçeğin oluşturulmasından sonra fakat bunların gelişmelerini tamamlamadan önce geldiğinde bu organlardan bazıları gelişmelerini tamamlayamaz. Bu durumda bitki genellikle en son oluşturduğu kardeşi, başakçığı ve çiçeği feda eder. Kurak yıllarda başağın ucu ve tabanındaki başakçıkların dane tutamamış olması buna bir örnektir. Başakta tozlanma döneminde gelen don zararlarının neden olduğu dane tutmamış başakçıklar, bunun dışındadır. 70

76 Dane Doldurma: Buğday; yağışın yetersiz olduğu bölgelerde toprak profilinde köklerin ulaşabileceği derinlikte nemin bulunduğu ve dane doldurma döneminin sonuna kadar günde birkaç saat stomaların fotosenteze imkân verecek kadar açık kalabildiği yerlerde bile tatminkâr verim verebilir. Bu durum (1) bitkinin tamamı fertil başak verecek sayıda kardeş oluşturabilmesi; (2) kök sisteminin derin, sağlıklı ve iyi gelişmiş olmasıyla mümkündür. Bu şartlar altında stomalar hücre turgorunun kaybedilmeye başlandığı kuşluk vakti ile öğle vaktinden itibaren kapanabilir. Stomalar kapanana kadar fotosentezle dane doldurma işlemi devam edebilir. Şayet topraktan alınan su 1.2 m ve daha derinlerden alınıyorsa köklerden toprak üstündeki organlara su hareketi yavaş olmaktadır. Bu durumda terlemeyle kaybedilen su köklerden yeterli olarak temin edilemez ve hücrelerde turgor basıncının düşmesi üzerine stomalar kapanır. Stomalar kapalıyken bitki hücrelerini gerekli turgor basıncına ulaştırmak için kökleriyle su alımına devam eder. Turgor basıncı gerekli seviyeye ulaştığında stomalar tekrar açılır, terleme ve fotosentez başlar. Turgor basıncı en düşük seviyeye düştüğünde stomalar kapanır ve terleme ve fotosentez durur. Bu işlem periyodik olarak devam eder. Karanlıkta stomalar kapalıdır. Dolayısıyla, buğday bitkisi geceleri toprağın derinliklerinden aldığı suyu bünyesinde biriktirir. Sabah güneşin ışıkları ulaştığında bitki stomalarını açar, solmanın başlamasına kadar birkaç saat süreyle fotosentez yapar. Stomaların kapanması ve açılması yukarıda izah edildiği şekliyle periyodik olarak devam eder. Buğday bitkisi gelişmesinin ileri devrelerinde ve su ihtiyacının arttığı gün ortasında 50 atmosfer basınca kadar bir güçle topraktan suyu emebilir. Önemli miktarda su kök büyümesinin devam ettiği ve genç köklerin bulunduğu ıslak toprak katmanlarından emilir. Toprak üstü organlarının suyu emme kabiliyetinin artmasına bağlı olarak eski kökler tarafından yüzeye yakın kuru katmanlardan da bir miktar su emilebilir. Bu su hiçbir zaman bitkinin nem ihtiyacını tam olarak karşılayamaz fakat derinlerdeki ıslak katmanlardan alınan suya ilave edilerek bitkinin su kullanımı düzenine önemli katkı sağlar. 71

77 Buğday Veriminin Terleme ve Buharlaşma ile İlişkisi Genellikle buğday verimi, terlemeyle (transpirasyonla) kaybedilen su miktarıyla doğru orantılıdır. Köklerle alınan ve saplardan geçerek yapraklardan dışarı verilen su ne kadar fazla ise verimde o kadar fazla olur. Terlemeyle kaybedilen su yaprak alanı ve açık stomaların bir fonksiyonudur. Bitkinin su teminine stomaların açılıp kapanması kısa süreli, yaprak ayası genişliği ise uzun süreli reaksiyondur. Su temini ne kadar fazla olursa yaprak ayası da o kadar geniş olur, stomalar daha uzun süre açık kalır, bitki terlemeyle daha fazla su kaybeder ve verim de o kadar fazla olur. Yüksek yağış veya sulamayla temin edilen fazla nemin olduğu şartlarda suyun toprağı terk etmesine sebep olan yüzey akışın ve topraktan buharlaşmasının engellenmesi ile yabancı ot mücadelesi suyun daha etkin kullanımı, daha fazla terleme ve daha fazla verim demektir. Buharlaşmayla topraktan su kaybı; toprak yüzeyinin ıslaklığı ve atmosferin nispi neminin düşüklüğü, toprak yüzeyinde olan hava hareketi, bulutluluk, sıcaklık ve toprağın yapısı gibi pek çok faktör tarafından etkilenir. Toprak yapısı, suyun kapillarite ile toprak yüzeyine taşınması ve buradan buharlaşmayla kaybolmasında en önemli etkendir. Toprak yapısı ne kadar ince ise suyun kapillarite ile toprak yüzeyine yükselmesi de o kadar çok olur. Topraktan suyun buharlaşmayla kaybı, atmosferin nem ihtiyacına (buhar basıncına) bağlı olarak artar. Bu şekildeki su kaybı, toprak yüzeyinde malç ve anız artıkları oluşturularak azaltılabilir. Bunlar toprağın aşırı ısınmasını engelleyerek, kapillarite ile suyun yükselmesine fiziki engel teşkil ederek ve toprağın üst katmanlarında hava hareketini yavaşlatarak buharlaşmayla su kaybına mani olurlar. Topraktan direkt olarak havaya buharlaşmayla olan su kaybı, toprak yüzeyi kurudukça ve bitkilerin gelişerek toprak yüzeyini kaplamasıyla (gölgeleme etkilerinin artması, toprak yüzeyinde hava hareketini engellemesi ve nispi nemi artırması nedenleriy- 72

78 le) azalır. Bu durumda atmosferin nem ihtiyacı daha çok bitki yüzeyinden olan terlemeyle karşılanmış olur. Atmosferin nem ihtiyacının hem topraktan direkt buharlaşmayla hem de bitki yüzeyinden terlemeyle temin edilmesine evapotranspirasyon denir. Topraktan direkt olarak buharlaşmayla su kaybı; nispi nemin düşük ve hava sıcaklığının yüksek olduğu dönemlerde toprak yüzeyinin bitki, malç ve/veya anız artıklarıyla kaplı olmadığı durumlarda oldukça fazla olmaktadır. Ekili alanlarda evapotranspirasyonla (bitki yüzeyinden terleme + topraktan yüzeyinden buharlaşmayla) topraktan atmosfere nem sağlanmasında, terleme ne kadar maksimuma ve buharlaşma ne kadar minimuma yaklaştırılırsa, bitki toprak neminden o kadar çok yararlanır. Buğdayın Su Kullanım Etkinliği Buğdayın su kullanım etkinliğinin ölçüsü, toprağa verilen her mm suya karşılık, hektara kg olarak alınan verimdir. Bu durum, yıldan yıla ve bölgeden bölgeye, buğdayın susuzluk çektiği veya su verildiği dönemine bağlı olarak değişir. Bununla birlikte, bazı ortalama değerlerden verilecek suya karşılık alınacak verim tahmin edilebilir. Sudan gayri sınırlayıcı bir faktör yok ise, bitki gelişmesi için gerekli olan ilk 100 mm yağıştan sonra buna ilave her 10 mm lik yağış için kışlık buğdayda 18,5 kg/da, yazlık buğdayda ise kg/da civarlarında verim artışı su kullanım etkinliği için ortalama değerlerdir. Bunların altında alınacak verimler kuraklık stresinin bitkinin hassas olduğu dönemlere rast gelmesinden veya suyun dışında uygun olmayan sıcaklık, zararlı ve hastalık gibi diğer sınırlayıcı faktörlerden kaynaklanabilir. Tüm diğer faktörlerin ideal olmasına gayret edildiği şartlarda ABD de deneme parsellerinde, yağışın 500 mm/yıl olduğu Pullman Washington da kg/da, yağışın mm/yıl olduğu doğu Washington da ise kg/da verim alınmıştır. 73

79 Işık ve Karbondioksit Işık, karbondioksit ve su fotosentez için gereklidir. Fotosentez olayında yeşil bitkiler; kökleri vasıtasıyla topraktan aldıkları su ile yapraklarındaki stomalarını açarak atmosferden temin ettikleri karbondioksiti, ışık enerjisini kullanarak çeşitli organik maddeler dönüştürürler. Fotosentez hızı ne kadar fazla ise bitki o kadar fazla organik madde sentezler ve ağırlık artışı kazanır. Başkaca bir sınırlayıcı faktör olmaması halinde ışık şiddeti arttıkça fotosentez hızı da belli bir noktaya kadar artar, buradan itibaren ışık şiddeti artmaya devam ettiğinde azalmaya başlar. Fotosentezin tepe yaptığı ışık şiddeti bitkilerin ışığa doyum noktasıdır. Atmosferde karbondioksit oranı ortalama %0,03 civarındadır. Bu miktar, kışın bitkilerin dormant olduğu ve ısınmak için yakıt kullanıldığı dönemlerde bir miktar fazla, ilkbaharda bitkilerin fotosentez yaptığı dönemlerde ise daha az olmaktadır. Ortamdaki karbondioksit oranı bitkilerin ışığı kullanma etkinliği üzerine tesirlidir. Karbondioksit oranı artıkça bitkilerin ışığa doyum noktası da yükselmekte, belli bir seviyeye kadar fotosentez hızı artmaya devam etmekte ve bitkiler ışığı daha etkili kullanabilmektedirler Toprağın Havalandırılması ve Sıkıştırılması Toprağın havalandırılması ve sıkıştırılması, bitki büyümesi ve gelişmesi, dolayısıyla verim üzerine etkili olmaktadır. Oksijen İhtiyacı Sıkışık ve fazla ıslak toprakta kök büyümesi, solunum için gerekli oksijenin yetersizliğinden dolayı kötü etkilenir. Sağlıklı kök gelişmesi ve fonksiyonu için oksijen yetersizliği bilhassa drenajı yavaş olan ve taban suyu seviyesi cm ve daha az derinliklerde olan topraklarda olmaktadır. Buğday köklerinin ihtiyaç duyduğu oksijenin önemli kısmı, yüzeyden itibaren en derindeki kök seviyesine kadar kök çevresindeki topraktan alınır. Oksijenin bir kısmı ise bitkinin toprak üstü 74

80 aksamından içeri alınarak köklere gönderilir. Ancak bunun olabilmesi için kök içinde hücreler arasında oksijenin hareket edebileceği boşlukların olması gerekmektedir. Oksijen, bilhassa büyümenin olduğu ve hücrelerinin gaz sızmasına meydan vermeyecek şekilde sıkı yapıda bulunduğu kök uçları için kritiktir. Kökün büyüme faaliyetinin olduğu uç bölgesinde metabolizma faaliyeti yoğun bir şekilde devam ettiği için oksijen ihtiyacı fazladır. Oksijen yetersizliği çeken kök uçlarında büyüme durur veya bunlar hastalık etmenleri tarafından tahrip edilirler. Problem, oksijen ihtiyacının maksimuma ulaştığı ve toprak sıcaklığının kök büyümesi için uygun olduğu şartlarda daha da artar. Kökler kış mevsiminde ve fazla ıslak topraklarda oksijen yetersizliğinden daha çok don kabarmasından zarar görürler. Toprak Sıkışmasının Etkileri Kökler dirence karşı turgor basıncıyla toprak içinde büyümelerini devam ettirirler. Kuru toprak tabakası köklerin toprak içinde ilerlemesine karşı adeta kaya gibi direnç gösterir. Buna benzer fazla sıkıştırılmış topraklar kökün turgor basıncından daha fazla bir dirençle kök ucunun toprak içinde ilerlemesine engel olurlar. Pulluk tabanı ve tekerleklerin sıkıştırdığı toprak katmanı kök ucunun büyümesi ile suyun ve oksijenin toprağa nüfuz etmesini engeller. Buğday kökleri sıkışmış topraklara ıslakken daha kolay nüfuz eder. Sıkışmış ve fazla ıslak asit topraklarda aneorob bakteri faaliyeti ve buna bağlı kimyasal faaliyetler sonucu ph yükselir. Buna ilave olarak yetersiz oksijen kök büyümesini sınırlar. Bazı araştırıcılar, çeltik bitkisi gibi oksijeni bitki bünyesinden temin eden kök yapısına sahip genotipler geliştirmişlerdir. Bu tür genetik materyal havalanması yetersiz fazla ıslak topraklarda avantaj sağlamaktadır Kök ve Toprak Üstü Organlar Arası İlişkiler Bitkinin kök ve toprak üstü aksamı tamamen birbirlerine bağımlıdırlar. Bu organlardan her hangi birinde olan istenmeyen bir 75

81 durum tüm bitkiyi etkilemektedir. Kökler enerji bakımından fotosentezle şekerleri sentezleyen ve aşağı gönderen toprak üstü organlarına bağımlıdır. Kökler bazı hormonlar ve diğer büyüme faktörleri yanında su ve besin maddelerini yukarı gönderirler. Toprak üstü aksamında herhangi bir nedenle enerji sağlamada bir yetersizlik olduğunda kök büyümesi menfi etkilenir. Bitkiler kurak ve yüksek sıcaklıkların olduğu dönemlerde elde ettikleri karbon ve enerjinin çoğunu köklere göndererek daha çok su alınmasını sağlarlar. Bu suretle daha çok terleyerek sıcaklıklarını düşürürler. Ancak bu durum, belli sınırlar içinde kalır Denitrifikasyon Toprağın havalanmasındaki yetersizlik önemli ölçüde azotlu gübre kaybına neden olur. Toprakta bulunan bazı bakteriler, havalanmanın yetersiz olduğu ortamda solunumlarında oksijen yerine azotu kullanırlar ve nitratı indirgeyerek gaz halindeki azot oksitlere dönüştürürler (denitrifikasyon). Bu şekilde toprağa verilen azotlu gübrenin bir kısmı gaz halinde kaybolur. Toprak içinde bulundurduğu mikroorganizmalar bakımından aeorobikden aneorobike kadar değişik varyasyon gösterir. Toprak ne kadar ağır ve sıkışık yapıda ve ne kadar ıslaksa o kadar çok aneorob mikroorganizma ihtiva eder. Buna karşılık drenajı ve havalandırması iyi olan topraklarda aerob mikroorganizma oranı daha yüksektir. Bitki artıkları ilave edilmiş, sıcak ve ıslak topraklarda aneorobik mikroorganizma faaliyeti fazladır. Bu şartlarda denitrifikasyon devam eder. Azotlu gübrelemenin zamanlaması ayarlanarak, toprağın drenajı sağlanarak ve azotu organik formda bağlayarak (yeşil gübre ve bitki artıkları uygulamalarıyla) denitrifikasyon minimuma indirilebilir Bitki Besleme ve Toprak Verimliliği Bitkinin yapısında bulunan en önemli elementlerden karbon havadan karbondioksit formunda alınır. Bitki bu ana besini ne kadar çok alırsa o kadar iyi gelişir, gelişmesi ne kadar hızlı olursa bu ana besine o kadar çok ihtiyaç duyar. Buğday başağının kında olduğu devrede hastalık, kuraklık ve başka bir etmene maruz 76

82 kalmaması durumunda tam olgunlaşma büyüklüğünün ancak yarısına ulaşmış durumdadır. Tam olgunlaşmaya erişene kadar genetik potansiyelinin ve çevre şartlarının el verdiği ölçüde makro ve mikro besin maddelerine ihtiyaç duyar. Makro besin maddeleri yeni hücre ve dokuların oluşması, eskilerin muhafazası ve fonksiyonlarını yerine getirmeleri için fazla miktarda gerekli olanlardır. Bunlar azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve kükürttür. Mikro besin maddeleri ise hücre içindeki önemli prosesler için gerekli olup çok az miktarda ihtiyaç duyulurlar. Bunlar çinko, bakır, mangan, molibden, bor, demir ve klordur. Çok az miktarda ihtiyaç duyulsalar da eksikliklerinde verim kayıpları gözlenir. Azot Azotun Fonksiyonu ve Azot Noksanlığının Semptomları: Buğday bitkisi protein sentezlemek için azota ihtiyaç duyar. Protein hücre yapısının oluşmasında çok önemli olduğu için bitki azota tüm diğer elementlerden daha fazla ihtiyaç duyar. Azot noksanlığı çeken bitkide renk açık yeşile ve daha sonra da sarıya döner (Resim 2.10). Bu semptomlar önce yaşlı yapraklarda başlar, daha sonra genç yapraklara doğru ilerler. Noksanlığı durumunda azot yaşlı yapraklardan en genç organlara taşınır, yaşlı yapraklar sararıp kahverengine dönüşür ve sonra da ölürler. Buğday azotu amonyum veya nitrat formunda alır. Amonyum toprakta immobil halde ve pozitif elektrik yüklü olup kil ve organik maddeler tarafından zayıf da olsa tutulur. Buna karşılık nitrat negatif yüklü ve mobil halde olup suyla kolayca yıkanabilir. Kökler ancak büyüyerek amonyuma ulaşırlar. Buna karşılık, toprak suyunda erimiş vaziyette bulunan nitrat kök bölgesinde suyla birlikte alınırlar. Alınan nitratın tamamı bitki bünyesinde önce amonyuma daha sonra da protein sentezinde kullanılacak aminoasitlere dönüştürülürler. Buğday bitkisi azot noksanlığına daha küçük yaprak ve daha az sayıda kardeş oluşturarak veya hiç kardeş oluşturmayacak tarzda reaksiyon gösterir. Yeterli azot temin edildiği ve başka bir faktörün noksanlığı çekilmediği durumda bitki yeni kardeşler 77

83 oluşturmaya devam eder. Yaz sonunda ekilen kışlık buğday yeterli azot, fosfor ve diğer besin maddeleri olması durumunda otlatıldığında 30 veya daha fazla kardeş oluşturabilir. Gübreli Gübresiz Resim 2.14: Buğdayda azot noksanlığı (Kaynak: Snowball ve Robson, 1991). Bitki gelişmesinin ilk devrelerinde azotu yeni kardeşler ile bunların yapraklarının oluşturulmasında kullanılır. Bitki yeterli azot alabiliyorsa üç yapraklı dönemde ilk boğumdan birinci kardeşi oluşturur. Birinci kardeş oluşmadan 4. ve 5. yaprakların oluşması azot noksanlığına bir işarettir. Herhangi bir kardeş oluşmadan altıncı yaprağın oluşması ise ilk iki kardeşin kaybedildiğine işarettir. Bu dönemde azot ihtiyacı karşılandığında, üçüncü boğumdan yeni kardeş oluşabilir, ancak verim potansiyeli yüksek birinci ve ikinci kardeşler kaybedilmiştir. İlk iki kardeşin oluşmasından sonra ortaya çıkan azot noksanlığı diğer faktörler uygun olsa bile yeni kardeşlerin oluşmamasına neden olur. Bitki sapa kalkma dönemi başlangıcından itibaren azotu yeni kardeşler oluşturmak için kullanmaz bunun yerine sap, son kar- 78

84 deşin yaprakları ve yeni oluşacak çiçekler için kullanır. Bir kısım azotu da dane doldurma sırasında kullanmak üzere saplarında ve yapraklarında (bilhassa bayrak yaprağında) depolar. Bu dönemde azot başak ve başakçık sayılarında artış sağlamaz; ancak başakçıkta çiçek sayısı, çiçeklerde dane tutma oranı, oluşacak danelerin ağırlığı ve protein oranları üzerine etkili olur. Havaların yağışlı geçtiği zamanlarda başak çıkarma döneminde verilen azot, bayrak yaprağının depoladığı azot miktarına bağlı olarak danede protein artışı sağlayabilir. Azotlu gübre uygulaması için hedeflenen bir verim ve buna ulaşmak için uygun başak sayısı ve başak büyüklüğünün doğru olarak belirlenmesi gerekmektedir. Azot miktarı bitkinin değişik devreleri için belirlenmelidir. Kardeşlenme döneminde kontrolsüz olarak verilen azot -başka sınırlayıcı faktör yok ise- olabildiğince fazla sayıda kardeş oluşturulmasını doğurur. Daha sonra azot yapraklardan sapa, saptan başağa, başaktan da daneye taşınır. Topraktan ve çevre şartlarından kaynaklanan olumsuz bir neden olmaması halinde sağlıklı bitki toprakta azot bırakmaz. Bu durum verimli şartlarda yetiştirilen buğdayın neden düşük proteinli, verimi sınırlayıcı faktörlerin olduğu çevrede neden yüksek proteinli olduğunu göstermektedir. Toplam İhtiyaç: Buğday, 300 kg/da dane verimi için tüm bitki aksamıyla (kök, sap, yapraklar ve dane dâhil) topraktan 8 kg civarlarında azot alır. Bu ise yaklaşık her 40 kg/da dane ürünü için 1 kg/da azota tekabül etmektedir. Hasat sırasında tarlada bırakılan anız artıklarıyla bitki tarafından alınan azotun bir kısmı (yaklaşık %25 i) tekrar tarlaya döner. Anız artıklarının ayrışması sonucu azotun bir kısmı mineralize olarak toprağa karışır, bir miktarı denitrifikasyonla gaz olarak atmosfere uçar, diğer bir kısmı ise yüzey akışlarla ve/veya yeraltına sızarak yıkanır. Azotlu gübre ihtiyacı toprakta bitki tarafından alınabilir mevcut azota ilave edilecek miktar olarak tahmin edilir ve verim potansiyeline göre ayarlanır. Tüm bu faktörler ve bitkinin değişik dönemlerde azota ihtiyaç duyması göz önüne alındığında bitkiye verilecek azotun değişik dönemlerde bir kaç parçaya verilmesinin önemi ortaya çıkar. 79

85 Fosfor Fosforun Fonksiyonu ve Fosfor Noksanlığının Semptomları: Fosfor hücre zarının yapısında bulunmakta olup, bitki hücrelerinde enerjinin transferi ve depolanması fonksiyonlarını görmektedir. Tıpkı azot, hidrojen, oksijen ve karbon gibi fosfor da DNA dâhil bitki hücresinin yapı taşı elementlerindendir. Normal hücre faaliyetleri ve fonksiyonlarının olması için çok önemli bir elementtir. Bu elementteki yetersizlikten hem mevcut hücrelerin fonksiyonları hem de yeni hücrelerin oluşumu önemli ölçüde engellenir. Fosfor yetersizliğinde buğday bitkisi kısa kalır ve az kardeşlenir, sap incelir, kök gelişmesi zayıf olur, yapraklar küçülür ve koyu yeşil renk alır, olgunlaşma gecikir. Bazı buğday çeşitlerinde kırmızı veya pembe yaprak ayası rengi fosfor noksanlığı için bariz semptomdur. Uygun fosforlu gübre uygulaması kök gelişimini teşvik eder ve olgunlaşmayı hızlandırır. Gübresiz Gübreli Resim 2.15: Buğdayda fosfor noksanlığı (Kaynak: Snowball ve Robson, 1991). 80

86 Alınabilirlilik, Toplam İhtiyaç ve Kök Sağlığıyla İlişkisi: Fosfor, toprakta az çözünür fosfat (genellikle kalsiyum ve demir fosfat) olarak bulunur. İmmobil olduğundan bitki köklerinin fosfora ulaşacak tarzda büyümeleri gerekir. Bu mineral kökler tarafından en uygun olarak ph derecelerinde alınır. Fosfor, asit topraklarda demir ve alüminyumla reaksiyona girerek suda az çözünülür bileşikler oluşturur. Alkali topraklarda ise kalsiyumla birleşerek buğday tarafından alınabilirliği az ve suda az çözünen formlara dönüşür. Asit ve alkali topraklarda fosforun fiksasyonunu en aza indirmek için fosforlu gübrenin ekim öncesi veya ekim sırasında banda verilmesi gerekir. Banda ve hemen tohumun altına verilecek gübre çimlenmeden hemen sonra oluşan köklerle temas ederek alınma avantajına sahip olur. Fosforun amonyum formundaki azotla birlikte verilmesi buğday tarafından daha kolay alınmasını sağlar. Türkiye toprakları genel olarak fosfor bakımından fakirdir. Buğdayın fosforlu gübre ihtiyacı toprak analizinden sonra belirlenir. Analizde topraktan alınabilir fosfor miktarı tespit edilir ve buna ilave edilmesi gereken miktar verim potansiyeline göre tahmin edilerek gübreyle verilir. Banda uygulamada fosforlu gübreye bitkinin reaksiyonu kök sisteminin kapasitesine ve gübreye ulaşabilmesine bağlıdır. Toprağın üst katmanlarında ince ve saç gibi toprağı saran kök sistemi geliştiren buğday bitkisi fosforlu gübre alımı için uygundur. Ancak bazı durumlarda patojenler kök sistemine zarar verebilir. Üst üste ekim yapılan ve ekim nöbeti uygulanmayan tarlalarda kök hastalıkları yaygın olmakta ve dolayısıyla bitki fosfor alımı için uygun kök sistemi geliştirememektedir. Bu şartlarda toprakta yeterli fosfor olsa da bitki bundan yeterince yararlanamamaktadır. Tam olgunlaşmış buğday bitkisiyle toplam (kök, sap, yapraklar ve dane dâhil tüm bitki aksamı) 300 kg/da verim için topraktan yaklaşık 3,5 kg fosfat kaldırılır. Bu, yaklaşık her 90 kg/da dane ürünü için 1 kg/da fosfora tekabül etmektedir. Dane ile bunun 81

87 yaklaşık %80 i topraktan kaldırılır. Hasat sırasında bırakılan anız artıklarının ayrışmasıyla bir kısım fosfat toprağa geri döner. Fosforlu gübre ihtiyacı toprakta bitki tarafından alınabilir fosfata ilave edilecek miktar olarak tahmin edilir ve verim potansiyeline göre ayarlanır. Kükürt Kükürt tıpkı azot gibi bitkide proteinin yapısında bulunur, dolayısıyla yeni hücre ve dokuların oluşmasında etkilidir. Kükürt noksanlığının semptomu azot noksanlığına benzer. Kükürt noksanlığı çeken bitki kardeşlenme devresinde açık yeşilden parlak yeşile kadar varyasyon gösterir, kısa boylu ve az sayıda kardeş oluşturur. Resim 2.16: Buğdayda kükürt noksanlığı (Kaynak: Kükürt topraktan sülfat formunda (%35 kükürt ihtiva eder) alınır. Topraktaki formuna bağlı olarak oldukça mobildir. Bu nedenle suda erimiş halde köklere ulaşır ve toprağın alt katmanlarına sızar. İntensiv bitki yetiştiriciliğinde topraktaki miktarı aza- 82

88 lır. Bu nedenle eksilen miktarının gübreyle toprağa verilmesi gerekir. Kükürt, proteinin yapısında olması dolayısıyla organik madde bünyesinde bulunur. Organik maddenin mineralizasyonuyla yavaş yavaş toprağa geçer. Bu nedenle organik madde bakımından fakir topraklarda organik maddece zengin olanlara göre noksanlığı daha fazla görülür. Buğday bitkisi topraktan aldığı kükürdün yaklaşık 2/3 ünü dane, 1/3 ünü ise diğer aksamı için kullanır. 300 kg/da tohum veriminde tohumla topraktan kaldırılan kükürt miktarı yaklaşık kg dır. Buna bitkinin diğer aksamıyla aldığı miktar da dâhil edilirse topraktan alınan kükürt miktarı kg civarında olur. Sülfat olarak bu miktar kg dır. Hasat sırasında bırakılan anız artıklarının ayrışmasıyla bir kısım kükürt toprağa geri döner. Buğdayın kükürt ihtiyacı en uygun olarak bitki analiziyle belirlenir. Şayet analizde N:S oranı 15:1 den büyük ise gübre suda eriyen sülfat (-SO4) formunda verilebilir. Potasyum Potasyuma bitkide hücre içi ve dışında artı ve eksi elektrik yüklerinin dengelenmesinde, fotosentez ürünlerinin taşınmasında, bazı enzimlerin aktif hale geçirilmesinde ve hücrelerin turgor basıncının muhafazasında ihtiyaç duyulur. Hücre gerektiğinde potasyum iyonlarını alarak veya dışarı atarak elektrokimyasal dengeyi sağlar. Bu iyonlar pozitif elektrik yüklü olup kil zerreleri veya organik maddelere bağlıdırlar ve diğer iyonlarla yer değiştirmedikçe oldukça immobil haldedirler. Köklere doğru çok yavaş hareket ettiklerinden köklerin bu iyonlara doğru büyümeleri ve temas etmeleri gerekir. Potasyum bazı hastalıkların ortaya çıkmasını geciktirir ve sap sağlamlığını artırır. Potasyum noksanlığı çeken bitki kısa, zayıf saplı ve kısa boğum aralıklıdır. Yaşlı yaprakların ucundan ve kenarlarından başlamak üzere sarararak kurur. Yeni oluşan kardeşler zayıf kök teşkil eder veya oluşan kökler büyüyemeden kalırlar. Bu semptomların çoğu aynı zamanda kuraklık stresine benzerler. Potasyum 83

89 noksanlığı daha çok yağışın fazla olduğu bölgelerin kumsal topraklarında görülür. Dekara 300 kg tohum verimi için buğday topraktan 9 10 kg potasyum alır. Bunun yaklaşık %20 si dane, geri kalanı diğer bitki aksamı bilhassa sap tarafından alınır. Hasat sırasında bırakılan anız artıklarıyla bir kısım potasyum toprağa geri döner. Potasyum tıpkı fosfor gibi toprakta immobil halde bulunduğundan yapılacak gübre uygulamaları kök gelişimine bağlı olarak etkili olur. Banda ve hemen tohumun altına verilecek gübre çimlenmeden hemen sonra oluşan köklerle temas ederek alınma avantajına sahip olur. Resim 2.17: Buğdayda potasyum noksanlığı (Kaynak: Türkiye toprakları genel olarak potasyum bakımından yeterlidir. Bununla birlikte ayçiçeği ve muz gibi topraktan potasyum sömüren bitkilerin üst üste ekildiği tarlalarda potasyum noksanlığı çekilebilmektedir. Buğdayın potasyumlu gübre ihtiyacı toprak analizinden sonra belirlenir. Analizde topraktan alınabilir potas- 84

90 yum miktarı belirlenir ve buna ilave edilmesi gereken miktar verim potansiyeline göre tahmin edilerek gübreyle verilir. Kalsiyum Kalsiyum hücre zarının yapısında ve büyümenin devam ettiği kök ucunda bulunur, hücrelerin birbirlerine yapışmasını sağlar. Ayrıca kök sisteminde potasyum gibi besin maddelerinin taşınması ve muhafazasına yardımcı olur. Kalsiyum immobil olduğu için noksanlığında genç organlar etkilenir. Kök gelişememesi ve sapın uzayamaması en önemli semptomdur. Dekara 300 kg tohum verimi için buğday topraktan kg kalsiyum alır. Kalsiyum noksanlığı ph sı 5 ve daha düşük olan asit topraklarda görülür. Asit topraklarda ph yı yükseltmek için kireçleme yapılır. Bu suretle alüminyum ve magnezyum toksisitesi engellenir ve bitkinin topraktan bazı besin maddelerini alması sağlanır. Kireç ihtiyacı, toprak analizinden sonra belirlenir. Magnezyum Magnezyum fotosentez için gerekli olan klorofilin yapısında bulunur. Tıpkı fosfor gibi magnezyum da enzim reaksiyonları dâhil hücrenin pek çok önemli fonksiyonu için gereklidir. Dekara 300 kg tohum verimi için buğday topraktan 1 kg dan az magnezyum kaldırır. Bunun yaklaşık yarısı daneler tarafından alınır. Resim 2.18: Buğdayda magnezyum noksanlığı (Kaynak: montana.edu/ soilfertility/sdeficiency.html). 85

91 Mikro Besin Maddeleri Demir, çinko, bakır, mangan, molibden, bor ve klor bitki hücrelerinde pek çok biyokimyasal reaksiyona iştirak ederler. Bazıları proteinlerin ve hücrenin fonksiyonları için gerekli büyük moleküllerin yapılarında bulunurlar. Resim 2.19: Buğdayda çinko ve demir noksanlıkları (Kaynak: Snowball ve Robson 1991). Fosfor, magnezyum ve potasyum gibi mikro besin maddeleri de hücrenin temel fonksiyonları vemuhafazası için gereklidirler. Ancak bunlara duyulan ihtiyaç daha azdır. Demir, manganez ve bakır noksanlığının semptomları yeni büyüme noktalarında; çinko noksanlığı semptomu ise yaşlı yapraklarda görülürler. Herhangi bir mikro besin maddesi noksanlığında büyüme yavaşlar, bitki bodur kalır ve kardeş sayısı azalır. Yapraklardaki en bariz semptom değişik seviyelerde ve damarlar arasındaki sararmalardır. Daha sonra yapraklar tamamen sararır. Mikro besin maddelerine makro besin maddelerinin yüzde biri, binde biri seviyelerinde ihtiyaç duyulur. Çinko, manganez, bakır 86

92 ve demirin, alkali topraklarda noksanlığı çekilir. Bitki, bu elementleri, ph yükseldikçe alamaz. ph nın düşmesi bitkinin bu elementleri alabilmesini sağlar Toprak Asitliliği, Alkaliliği ve Tuzluluğu Topraktaki ekstrem asitlilik ve alkalilik buğdayın verim potansiyelini düşürür. Asitlilik topaktaki Hidrojen iyonu konsantrasyonu olup ph ile ölçülür ve değeri 1 ile 14 arasında değişir. Şekil 2.3: ph nın topraktan besin maddelerinin alınılabilirliğine etkisi (K: Potasyum; S: Kükürt; Mo: Molipten; N: Azot; Ca & Mg: Kalsiyum ve Magnezyum; Cu, Zn & Co: Bakır, Çinko ve Magnezyum; Mn: Mangan; P: Fosfor; B: Bor; Fe: Demir; Al: Alüminyum). Kaynak: Truog, 1948). 87

93 Logaritmik değerle ölçülen ph daki bir birim değişme asitlilik ve alkalilikte 10 misli bir değişimi gösterir. ph sı 5 olan bir toprak ph sı 6 olan bir topraktan 10 misli ve 7 olan topraktan 100 misli daha fazla asidiktir. Genellikle ph sı 5.5 ile 7.5 arasında olan topraklar buğday üretimi için uygundur. Ancak bu sınırlar toprak türü, lokasyon ve buğday çeşitlerine bağlı olarak değişebilir. Asitli topraklarda alüminyum ve manganez gibi asidik katyonların konsantrasyonu kalsiyum, magnezyum, potasyum ve sodyum gibi bazik katyonlardan daha fazladır. Alkali topraklarda bunun tersi olur. Genel olarak bitki 6 ile 7 arasındaki ph derecelerinde topraktaki besin maddelerinden en iyi faydalanır (Şekil 2.3). Toprak ph sının bunun altında veya üstünde olması halinde, önemli besin maddeleri bitkinin alabileceğinden daha az veya çok (toksik seviyelerde) olur. Toprak asitliliği veya alkaliliği toprakta yaşayan patojenler ve azot fikse eden bakteriler dâhil pek çok biyolojik olayı etkiler. Rhizobiyum bakterileri tarafından azot fiksasyonu nötr ve alkali topraklarda yüksek düzeyde, asitli topraklarda ise düşük seviyededir. Cephalosporium çizgi hastalığı, Çökerten hastalığına (Take-all) göre asitli topraklarda daha fazla zarar yapmakta, nötr ve alkali topraklarda ise bunun tersi olmaktadır. Asitli Topraklar Asitlilik Karadeniz Bölgesi toprakları için önemli bir problemdir. Bunun üstesinden gelmek için kireçleme yapılır. Kireçlemeyle asitlilik azaltılırken besin maddesi alımı sağlanmış olur. Asitliliğin Nedenleri: Toprak ph sı, en fazla oluştuğu ana kayanın kimyasal yapısından etkilenir. Kalker ve kireç taşından oluşan topraklar, granit kayası ve kum taşından oluşan topraklara göre daha yüksek ph ya sahip olur. Buna ilave olarak, toprağın jeolojik yaşı ph yı etkiler. Toprak oluşumu prosesi ne kadar uzun sürer ve ana materyalin yıkanması ne kadar fazla ise toprak ph sı da o ölçüde düşer, asitlik artar. Yıllık yağışların evapotranspirasyondan fazla olduğu bölgelerde toprakta su birikmekte ve bu suların erittikleri maddeler alt 88

94 katmanlara sızarak toprağı yıkamaktadır. Yine yapılan sulamalarla benzer etki olmakta ve tüm bunlar ph nın düşmesi ve toprak asitliliğinin artması etkisi yaratmaktadır. Gübreyle verilen ya da toprakta organik maddenin dekompozisyonu sonucu oluşan amonyumun bakteriler tarafından nitrata çevrilmesi sırasında iki hidrojen iyonu açığa çıkar ve toprak asitliğinin artırılmasına neden olur. Buna ilave olarak toprağın üst katmanlarında yoğun olan amonyum iyonu kalsiyum ve potasyum gibi katyonlarla yer değiştirir, bu iyonlar yıkanmak suretiyle toprağı terk ederler. Ayrıca kök yüzeyinde ve nitrifikasyon bakterileri çevresinde bulunan hidrojen iyonlarının amonyum iyonlarıyla değiştirilmesi sonucu açığa çıkan hidrojen iyonları toprak asitliliğinin artırılmasına neden olur. Son yıllarda üretime giren yeni çeşitler için daha fazla azotlu gübre kullanılmasının toprak asitliliğinin artırılması üzerine etkili olduğu düşünülmektedir. Sap ve yaprakta tohuma göre 3 4 misli bulunan kalsiyum, magnezyum ve potasyum gibi minerallerin bilhassa yeşil aksamından yararlanılan bitkilerle topraktan kaldırılması asitliğin artmasının nedenlerindendir. Organik maddenin nemli ve oksijenin yetersiz olduğu ortamda ayrışması sonucu hidrojen iyonu ve karbondioksit açığa çıkmakta, bunlar ise organik aside ve karbonik aside dönüşerek asitliğin artmasına neden olmaktadır. Genel olarak toprak drene edilip yeterince havalandırılarak oksijen bakımından takviye edildiğinde asitlik mikro organizma faaliyetleri ve kimyasal reaksiyonlarla büyük oranda elemine edilir. Bu durumda organik maddenin dekompozisesinin asitliğe katkısı yıllar alır. Toprak Asitliliğinin Buğdayın Verimine Etkisi: Buğday verimi toprak ph sının civarına düşmesiyle azalmaya başlar. Verimdeki etkilenme çeşide, toprak yapısına ve yetiştirme şartlarına bağlı olarak değişir. Verimdeki azalma ph nın 3 e kadar düşmesinde asitliliğin endirekt etkisinden, bununda altına düşmesinde direkt etkisinden kaynaklanır. Düşük ph da elementlerin toprak çözeltisinde erime dereceleri değişir, bazıları aşırı ola- 89

95 rak eriyerek toksik seviyelere ulaşırken, bazıları erime kabiliyetini kaybederek bitki tarafından alınamazlar. Asitli topraklarda alüminyum ve manganezin toprak çözeltisinde yüksek konsantrasyona ulaşması kültür bitkilerine toksik etki yapar. Bitki büyümesi için alüminyum gerekli değildir, buna karşılık manganez, bakır ve çinko gereklidir. Düşük toprak ph sı toprakta yeterli miktarda oldukları takdirde bakır, çinko ve bor gibi elementlerin toksik seviyelere ulaşmasına neden olur. Ayrıca yüksek konsantrasyona ulaşan bu elementler diğer besin maddelerinin alınmasını engelleyebilirler. Yüksek konsantrasyona ulaşan alüminyum ve manganez toprakta yeterli miktarda olmalarına rağmen kalsiyum, fosfor, magnezyum ve molibden gibi önemli besinlerin alınmalarını, taşınmalarını ve kullanımlarını engellerler. Fosfor asitli topraklarda demir ve alüminyum tarafından bağlanarak suda erimeyen demir ve alüminyum fosfatlı bileşikleri oluşturur, bitki tarafından alınamaz ve fosfor noksanlığı çekilir. Alkali reaksiyonlu topraklarda da fosfor az çözünür kalsiyum fosfat olarak bağlanarak yine fosfor noksanlığına neden olur. Toprak Asitliliğinin Giderilmesi: Toprak asitliliği kireçleme suretiyle giderilebilir. Kireçleme yaygın olarak kireç taşından elde edilen kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat (veya bunların karışımı) ile yapılır. Kalsiyum ve magnezyum oksit ile bunların değişik ürünleri de kireçlemede kullanılır. Kireçleme materyalinin saflık derecesi, kalsiyum karbonat eşdeğeri veya etkili kalsiyum karbonat olarak belirlenir. Asitlilik seviyelerine göre yapılacak kireçleme için standartlar geliştirilmiştir. Kireçleme materyali, toprağın ilk cm derinliğindeki katmanına iyice karıştırılır. Alkali Topraklar Alkali topraklarda da bitki tarafından besin maddelerinin alımı engellenir. ph nın 8 in üstüne çıktığı durumda fosfor alımı engellenir. Mikro besin maddelerinden çinko ve bakırın alınımı da engellenir. 90