Tarımsal Yapılar ve Sulama Dersi 6. Ünite Özet

Su Bitkileri

Su bitkileri veya hidrofitler genellikle suya batık, su yüzeyinde ya da sadece kökleri su içinde gövdesi su dışında olan bitkilerdir (S: 174, Sekil 6.1). Su ortamları deniz ve tatlı su olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Tatlı su ortamları küçük su birikintileri, bataklıklar, havuzlar, göller, dereler, çaylar ve ırmaklardan meydana gelmektedir. Göller verimlilik ve üretkenlik yönleri ile ele alındığında ikiye ayrılırlar. Genellikle derinliği az bitkilerce zengin ve üretken olan göller, ötrofik göller olarak adlandırılır. Derin, bitkiler bakımından fakir, üretkenliği çok az olan gölleri ise oligotrofik göller olarak isimlendirilir. Işığın varlığına göre sucul ortamlar, litoral bölge ve derin bölge olarak iki bölgeye ayrılır. Litoral bölge sucul ortamlarda suyun kara ile birleştiği sığ, bol ışık alan, bitki gelişimi için uygun olan bölgedir. Bu bölge sucul bitkilerin kaybolduğu derinliğe kadar iner. İyi ışık aldığından çiçekli bitkiler bakımından zengindir. Kendi içinde üst litoral, orta litoral ve alt litoral olmak üzere üç alt bölgeye ayırılır. Üst litoral bölgede kökler su içinde gövdeleri su dışında kalan Scirpus (saz), Typha (kamış), Juncus (hasır sazları), Oryza (pirinç), Phragmites gibi su bitkileri kıyıdan derinliğe doğru bir sıra halinde gelişirler. Biraz daha derine inen ve sadece yaprakları su dışında olan Nymphaea, Nuphar, ve Victoria gibi bitkilerin bulunduğu bölge orta litoral bölge denir. Chara, Elodea, Ceratophyllum, Myriophyllum ve Potamogeton gibi bitkilerin bulunduğu alt litoral bölge ise daha derin ve bu bölgedeki bitkiler tamamen suyun altında bulunurlar. Derin bölge ise ışığın ulaşmadığı, bitkilerin yasam sansının olmadığı derin ve göllün tüm dip kısmını kapsamaktadır.

Su bitkilerinin sınıflandırılması: Sularda çıplak gözle görülebilen ve izlenebilen su bitkilerine sucul makrofitler denir. Sucul makrofitler, ileri bitkilerin çeşitli gruplarının yanında karayosunlarını, eğreltileri ve hata makro algleri de içine alır. Su bitkiler, göller ve havuzlarda bulunuşları ve görünümlerine göre; Emergent (Yükselici), Yüzen yapraklı köklü, Submers, Serbest yüzen olmak üzere 4 gruba ayrılırlar. Emergent (yükselici) Su Bitkileri: Bu bitkilerin kökleri toprağa tutunmuş ve üst kısmı havaya doğru yükselen bitkilerdir. Tatlı sularda yaygın olarak bulunan emergent bitkiler; Carex, Cyperus, Oryza, Polygonum, Phragmites, Scirpus, Typha, Eleocharis, Zizania ’dır. Yüzen Yapraklı Köklü Makrofitler: Bu gruba giren bitkiler kökleri ile göl ya da havuz tabanına tutunan ve yaprakları suyun üzerinde yüzen bitkilerdir. Genellikle suyu kurumayan aşağı yukarı 3 m derinliğe kadar olan sularda gelişirler. Nymphaea, Nuphar, Nelumba nucifera, Victoria amazonica ve Brasenia bu grubun en yaygın örnekleridir. Submers Makrofitler: Bütün yapıları ile suyun altında batık olarak yasayan bitkilerdir. Tatlı sularda tamamen suya batık olarak Charophyceae (Chara ve Nitella), Isoetes (Eğrelti), karayosunu (Fontinalis) ve birçok Angiospermae ait bitki türü bulunur. Serbest Yüzen Makrofitler: Yaprakları ve gövdeleri suyun üstünde olan ve suyun üzerinde yüzen bitkilerdir. En yaygın serbest yüzen su bitkileri Lemnaceae familyasına ait bitkilerdir. Lemna, Spirodela, Woliiella ve Woliia bu familyanın önemli cinsleridir.

Su Bitkilerinin Ekolojisi

Sucul (Akuatik) ekosistemlerin sürdürülebilirliği fotosentetik organizmaların varlığına bağlıdır. Sucul ortamlarda su bitkileri diğer fotosentetik organizmalar (alg, siyanobakteriler vb.) ile birlikte ortamın birincil üreticileridir. Sucul bitkiler ve fitoplanktonlar, mantar ve aerobik bakterilerin ihtiyaç duyduğu O2’ni sağlayarak dolaylı olarak parçalanmaya katkı sağlarlar. Su bitkileri suyun pH’ı üzerinde etkilidir. Bu bitkiler fotosentez esnasında CO2 tüketilmesi sonucunda su içindeki karbonik asit miktarı düşer ve suyun pH’ı yükselir.

Sucul ortamlarda yabancı ot sorunları ve mücadele yöntemleri: Su yabancı otları; sucul ortamlarda aşırı gelişerek suyun etkili kullanımını ve kültür bitkilerinin gelişmesini engelleyen su bitkileridir. Bu bitkiler; su yabancı bitkileri, zararlı su bitkileri, su yabancı otları veya istenmeyen su bitkileri olarak adlandırılabilirler. Sucul ortamlarda gelişen su yabancı otlarına karsı kimyasal, biyolojik ve mekanik yöntemler ile mücadele edilir. Kimyasal mücadelede seçilen ilacın (herbisit) balıklara ve diğer canlılar üzerinde yaratacağı zehirli etkisi, bitkiler üzerindeki zehirli etkisi, seçilen ilacın maliyeti ve diğer yöntemlere göre başarısı ve uygulanabilirliği gibi hususlar bilinmelidir. Mekanik mücadele ve yöntemleri : Bu yöntem ya su yabancı otlarını doğrudan fiziksel olarak ortadan kaldırılır ya da ortam (çevre) şartları değiştirilerek istenilmeyen bitkilerin büyüme ve gelişmelerini güçleştirmektir. Sucul bitkilerin ortadan kaldırılması veya kontrol altında tutulması için insan emeği ile yolma, tırmıklama, biçme ve kesme yöntemleri en sık kullanılanlarıdır. Biyolojik mücadele ile kontrol: Biyolojik mücadele herhangi bir ortamda bulunan bir canlı popülasyonunu kontrol altında tutulması için bu canlı grubu ile beslenen ya da farklı şekilde baskılayan başka canlı organizmanın veya organizmaların kullanılmasıdır.

Su Bitkilerinin Yetiştiriciliği

Su bitkileri, insanlar tarafından çok çeşitli şekillerde (tarımda, akvaryumlarda, peyzaj düzenlenmesinde, süs bitkisi olarak, barınma, yalıtma malzemesi, destek ve katkı maddesi, hasır yapma, sepet yapma, hayvan yemi vb.) kullanılmakta ve bazı bitkilerin yetiştiriciliği yapılmaktadır.

Akvaryum bitkileri: Akvaryum bitkileri fotosentez yaparken ortamın CO2’ni tüketerek ortama O2 vermeleri ile suyun oksijenlenmesine yardımcı olurlar. Balıkların dışkıları ile gelen amonyum ve nitratı kullanırlar. Akvaryum bitkileri dekoratif ve estetik görünümün yanında balıkların saklanması ve stresinin almasına yardımcı olması ve bazı balıkların besin kaynağını oluştururlar. Akvaryum bitkileri çiçeksiz ve çiçekli akvaryum bitkileri olmak üzere iki grupta toplanır. Çiçeksiz akvaryum bitkileri : Bu bitkiler tohum oluşturmayan karayosunu, ciğerotları ve eğrelti gruplarından oluşan bitkilerdir. Fontinalis antipyretica, Riccia iuitans, Isotes lacustris, Isotes malinverniana ve Marselia quadrifolia türleri en yaygın kullanılan bitkilerdir. Aponogetton, Anubias, Elodea spp., Vallisneria spp., Cryptocoryne spp., Echinodorus, Sgittaria, Bacopa ise çiçekli akvaryum bitkilerdir. Akvaryum ortamında yetiştirilen bitkiler tropikal bitki ve balıklar için 19-25 °C aralıklarındaki sıcaklıkla yeterli olabilmektedir. Dekoratif görünüm kalıcı olması için 12 saat aydınlatma daha uygundur. Işık şiddeti 40-100 Watt arası bir lamba ile desteklenebilir. Genellikle akvaryumlarda pH’ı 6.8-7.0 değerindeki sular önerilir. Çoğu akvaryumlarda kabul edilen su sertliği Alman sertlik derecesine göre derecesi 8 olan su uygundur. Akvaryum bitkileri eşeysel ve eşeysiz (vejetatif) yol olmak üzere iki şekilde üretilir. Vejetatif olarak en çok kullanılan üretim yöntemleri: Ana bitkinin bir kısmının kesilmesi sonucu üretim, filizlerin kesilmesi sonucu yapılan üretim, sürgünlerle bitki üretimi, büyüme rizomlarının kesilmesi sonucu yapılan üretim ve ana bitkinin yapraklarından yapılan üretim şeklindedir.

Su bitkilerinin farklı kullanım alanları: Biyolojik filtrasyon için kullanım: Filtrasyon işleminde daha çok rahat hasat edilebilen absorbsiyon kapasitesi yüksek bitkiler tercih edilir. Katkı ve destek materyali olarak kullanımı: Emergent sucul bitkiler çok eski çağlardan günümüze kadar katkı ve destek maddesi olarak kullanılmaktadır. Mısırlılar, kâğıt hamuru kaynağı olarak papirüsü kullanmışlardır. Su bitkilerin yem ve gübre olarak kullanımı: Hem yas iken hem de kuru iken hayvanlar tarafından kolayca tüketilmektedir. Bu bitkilerin protein içeriği %44.7’ye kadar çıkabilmektedir. Su bitkilerinin peyzaj mimarisinde kullanımı: Su bitkileri park, bahçe, havuzlarda, özel bahçe ve havuzlarında dekoratif ve estetik görünüm için sıkça kullanılmaktadırlar.

Su bitkilerinin tarımı: Su bitkileri için ekonomik değeri en yüksek olan bitki çeltik (Oryza) bitkisidir (Sekil 6.3). İnsanlar arasında çeltik (pirinç) dışındaki su bitkilerinin tüketimi pek yaygın değildir. Uzak Doğu’da nilüfer bitkisinin farklı türleri yetiştirip meyve, tohum ve rizom elde edilmektedir. Yine Uzak Doğu’da yaygın olarak su kestanesi yetiştiriciliği yapıldığı görülmektedir.

Çeltik yetiştiriciliği: Oryza L. bilimsel ismi ile bilinen çeltik, sulak alanlarda kültürü yapılan ve dünyada insanlar için en önemli beslenme kaynağıdır. İnsanlar tarafından tüketilen besin değeri olan kısım pirinçtir (s: 182, Sekil 6.3b-c). Dünya Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) 2014 verilerine göre dünyanın çeltik ihtiyacının hemen hemen %90’nı Asya kıtasından sağlanmaktadır. Poaceae (buğdaygiller) familyasına ait olan Oryza L. cinsi Dünya üzerinde 23 türe sahiptir. Türkiye’de çeltik bitkisinin üretimi: Türkiye’nin toprak ve iklim özellikleri çeltik ekimine elverişlidir. FAO’nun 2014 verilerine göre dünya çeltik verimi 453,89 kg/da iken Türkiye’de elde edilen verim 748,56 kg/da olmakta oldukça yüksek düzeydedir. 2015 yılında 115.856 ha alana ekim yapılmış ve 920.000 ton ürün elde edilmiş ve dekar basına verim 794 kg olmuştur. Türkiye çeltik üretimi 1936 yılında yayınlanan 3039 sayılı “Çeltik Ekim Kanunu” kanun ile düzenlenmektedir. Çeltik üretim alanlarına göre Türkiye’nin ilk 5 şehri; Edirne, Samsun, Balıkesir, Çanakkale ve Çorum gelmektedir. Çeltik bitkisi tahılların arasında su içinde çimlenebilen ve oksijensizliğe karsı dayanıklı tek bitkidir. Çeltik tarımı sulak alanlarda yapıldığından çeltik yetiştiriciliği üç farklı şekilde yapılmaktadır. Buna göre çeltik tarımı; susuz yapılan çeltik ekimi, sulu yapılan çeltik ekimi ve derin su çeltik ekim çeşitleri bulunmaktadır. Susuz yapılan çeltik tarımında, su göllendirilmeden yapılan kır çeltiği ya da dağ çeltiği tarımı çeşididir. Sulu yapılan çeltik tarımında, ekim yapılan tarlada su 5-50 cm yüksekliğine getirilerek alçak tavalarda yapılan tarım çeşididir. Derin su çeltik tarımından ise 51-100 cm yüksekliğinde su bulundurulması ile yapılan tarım çeşididir. Ülkemizde sulu çeltik tarımı yapılmaktadır. Çeltik bitkisi 45 derece kuzey 35 derece güney enlemleri arasında 2500 m yüksekliklere kadar yağış ve sıcaklığa bağlı olarak yetişmektedir. Bitkinin ekim esnasında çimlenebilmesi için minimum su sıcaklığının 12 derece ve üzerinde olması gerekiyor. Ekim ve çimlenme döneminde ortalama hava sıcaklığı 15 derecenin üzerinde olmalıdır. 12-15 °C arasındaki su sıcaklığı, tohumun çimlenebilmesi için gerekli olan minimum sıcaklık değeridir. Çeltik, toprak bünyesi kumlu-tınlıdan ağır killi topraklara kadar hemen hemen her çeşit toprakta yetişebilmektedir. Çeltik ekiminde üç yöntem kullanılmaktadır. 1) Elle, çeşitli gübre dağıtıcıları ve uçak ile yapılan serpme yöntemi; 2) Tohum ekme makineleri yardımıyla sıraya ekim yöntemi; 3) Fideleme yöntemidir. Çeltik bitkisinin sulama suyu bitkinin gelişimine bağlı normal su yüksekliği değişmekle birlikte 15-20 cm arasındadır. Su seviyesi önce az derin 3-8 cm kadardır bitki boyu 20 cm geçince 10-15 cm derinlikteki su seviyesi çeltik için uygundur. Bitkinin su tüketimi en fazla sapa kalkma ve çiçeklenme döneminde olmaktadır. Gübrelemede azot, fosfor, potasyum kullanımı söz konusudur. Çeltik ekimi an az 2-3 yıl arayla aynı yere özellikle toprağı azot bakımından zenginleştiren baklagil yem bitkisi ekilmesi tavsiye edilir. Çeltik tarımında önemli ürün kayıplarına sebep olan çeltik yaprak yanıklığı (Pyricularia oryzae), çeltik kök çürüklüğü (Fusarium monüiforme) ve çeltik kahverengi yaprak lekesi (Cochliobolus miyabeanus) en iyi bilinen mantarlardır. Tarla yabacı otları ile mücadelede tarla hazırlık aşamasında, temiz tohum, temiz su ve mekanik mücadelenin yanında çeşitli herbisitlerle mücadele edilir. Çeltik bitkisinin hasat zamanı çeltik salkımlarının %80’nin saman sarısına döndüğünde ve salkımların dip tarafındaki tanelerin sarı renge döndükleri zaman hasat zamanını göstermektedir. Hasat zamanını en doğru belirleme yöntemi tanelerin nem miktarını ölçülmesi ile belirlenir. Bu oran %22-24 arasında olduğunda hasat yapılır. Hasattan 5-6 gün önce tavalardaki su tamamen boşaltılır. Çeltik hasadı elle biçme, kendi yürür biçme makineleri ile biçme ve biçerdöverle yapılmaktadır. Kurutma işlemi ya güneş altında ya da kurutma makineleri yardımı ile yapılır. Kurutulan ürünün depolanabilmesi için nem oranının %14’ün altında olması gerekir. Ürünün depolanacağı ambarın nem oranının %60-62’nin altında olmasına, sıcaklığın mümkün olduğu kadar düşük tutulmasına dikkat edilmelidir. Tarlada hasat, harman ve kurutma işleminden sonra elde edilen çeltik tanesinin üst kısmında kavuz ve çeltik kepeğini oluşturan katmanlar bulunmaktadır. Kavuz çiçeğin organ kalıntılarıdır. Çeltik tanesinden kavuzların uzaklaştırılmasıyla elde edilen ürüne kargo (kahverengi pirinç) diyoruz. Kargo pirincinin üzerinde kepek tabakası bulunmaktadır. Kargodan kepek katmanları ve embriyo gibi yapıların alınması ile geriye kalan kısmından “pirinç” elde edilir.

Topraksız Tarım

Hızlı nüfus artısı, tarım alanlarının yerleşim veya diğer sebeplerden dolayı kullanılamaz hale gelmesi, bilinçsiz tarımın getirdiği sorunlar, iklim değişiklikleri ve sanayileşmenin yarattığı çeşitli çevre sorunları vb. toprak temeli tarımı tehdit etmektedir. Topraksız tarımda bitkilerin büyüme ve gelişmeleri için ihtiyaç duydukları besin maddelerinin hazır olarak su içinde çözdürülerek verilmesi mantığına dayanmaktadır. Bu sistemde toprakta alınan besinler hazır olarak verilmektedir. Tarihte asma bahçeleri ile ünlenen Babil, yüzen bahçeleri ile Aztekler topraksız tarımın öncüleridir. Topraksız tarımın ilk aşaması bitkiler için gerekli olan besinlerin belirlenmesidir. Topraksız tarımın ilk uygulamalı örneği II. Dünya savası esnasında Amerika ordusu tarafından askerlerine taze sebze sağlamak için Pasifik Okyanusu’ndaki adalarda gerçekleştirilmiştir. Topraksız tarımında, su ve substrat kültürü olmak üzere iki farklı ortam kullanılmaktadır. Ülkemizde topraksız tarımı ilk olarak 1995 yılında Akdeniz bölgesinde Antalya’da başlamıştır.

Topraksız tarımın avantaj ve dezavantajları: Topraksız tarımın önemini artıran en önemli neden, toprağın bitki yetiştiriciliği için uygun olmayan (çöller, turistik adalar, deniz etkisindeki tuzlu topraklar, kayalık ya da sarp araziler ve jeotermal alanlar) alanlarda bitki üretimi için verimli kılar. Suyun en verimli şekilde kullanımını sağlamaktadır. Su miktarının ve kalitesinin uygun olmadığı bölgelerde (sıcak ve kurak bölgeler) önemli bir avantajdır. Topraksız tarım topraklı tarım ile karşılaştırıldığında daha yüksek verim sunmaktadır. Topraklı tarımda ortamın dezenfeksiyonu her zaman sorun olmuştur. Tüm bunların yanında topraksız tarımın topraklı tarıma göre başlangıç aşamasında; bitki yetiştirme yeri (su kültürü, katı ortam ise; yatak, torba, saksı vb.), yetiştirme yerlerinin hazırlanmasında kullanılan konstrüksiyon maliyeti, kullanılacak katı substratın yerli ya da ithal olması, substratın ekonomik ömrü, beslemede kullanılacak gübreleme sistemi, kullanılacak suyun kalitesinin iyileştirmesine yönelik yapılan harcamalar ve besin çözeltisinin veya ortamın dezenfeksiyonu gibi maliyetlerden dolayı masraflıdır.

Topraksız tarımda yetiştirme teknikleri ve ortamları: Topraksız tarım bitkinin yetiştirildiği ortama göre su kültürü (hidroponik) ve substrat (katı ortam) kültürü olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Hidroponik (su kültürü) durgun su kültürü, akan su kültürü ve aerponik (besin çözeltisi sisi) su kültürü olmak üzere üç ana grupta toplanmaktadır. Substrat (katı ortam) kültüründe ise bitkilerin kökleri organik, inorganik ya da sentetik materyallerinden birisinin içinde gelişirler. Bitkinin gereksinim duyduğu su ve besin maddeleri ihtiyaca göre hazırlanan besin çözeltileri vasıtası ile karşılanır.

Topraksız tarımda bitki besleme: Topraksız tarım yapacak üreticilerin bitki besleme konusunda; su kalitesi ve özellikleri, besin elementlerinin uygulama miktarları, elementlerin kimyasal kaynakları ve yetiştirme ortamına uygulanacak çözeltinin özellikleri hakkında yeterli bilgiye sahip olmaları gerekmektedir.

Topraksız tarımın çevreye etkileri: Topraksız tarımda toprak dezenfeksiyonu olmadığından çevreci bir üretim sekli olarak kabul edilmektedir. Topraksız tarımda kullanılan çözeltilerin, katı ortam materyaller (kayayünü), çeşitli ortamlarda kullanılan plastikler (yer örtüsü, üretim ortamı için kullanılan plastikler) kurallara uygun davranılmadığı takdirde çevre kirliliğine neden olabilirler. Topraksız tarımda kullanılan tüm plastikler çevreye atılmamalıdır, toplanıp geri dönüşüm için değerlendirilmelidir.