Tarım Kütüphanesi

TOPRAKLARIMIZDAKİ ÇİNKO NOKSANLIĞININ BİTKİ BESLEME VE İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ
Dr.Ahmet YILMAZ
Ziraat Yük.Müh

Türkiye genelinde yapılan bir çalışma, tarım topraklarımızın %50’sinde (14 milyon ha) Zn noksanlığının bulunduğunu göstermektedir. Bu alanın büyük bir bölümünü ise Orta Anadolu bölgesi teşkil etmektedir. Nitekim bu bölgede yapılan bir çalışmada toprak örneklerinin %92’sinde yarayışlı çinko miktarı kritik seviye olarak kabul edilen 0.5 mg kg-1 KM’ ın altında bulunmuştur. Aynı çalışmada bölgeden toplanan buğday yaprak örneklerinin %80’inin sağlıklı bir bitkide olması gereken 15-20 mg kg-1 KM altında (10 mg dolayında) çinko içeriğine sahip oldukları belirlenmiştir.

Bitkilerin sağlıklı beslenebilmeleri için ihtiyaç duydukları Zn miktarı oldukça azdır. Bir kg kuru maddesinde 20 mg Zn olan bitkilerin verimlerinde herhangi bir azalma olmadığı halde bu oranın 10 mg’ın altına düşmesi halinde verimde anormal azalmaların olduğu tespit edilmiştir.

Topraklarımızda görülen çinko eksikliği, bitkisel üretimimizin azalması yanında besin kalitesinden insan ve hayvan sağlığının olumsuz etkilenmesine kadar bir dizi problemle karşılaşmamıza neden olmaktadır.

Ülkemizde, özellikle Orta Anadolu bölgesinde görülen çinko noksanlığı ile ilgili çalışmalara 1990’lı yılların başında, Eskişehir Anadolu Tarımsal Araştırma Enstitüsü (ATAE) ve Konya Bahri Dağdaş Milletlerarası Kışlık Hububat Araştırma Merkezi’nde (BD. MİKHAM) başlatılan küçük çaplı projelerle başlanmıştır. Takip eden yıllarda Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi ve BD. MİKHAM ve ATAE tarafından ortaklaşa yürütülen ve NATO Science for Stability (SFS) projesi ile desteklenen ve değişik lokasyonlara kurulan denemeler yürütülmüştür.

Yürütülen bu araştırma sonuçlarına göre Zn noksanlığının verim üzerine olan etkisi topraktaki nemin yeterli olmasına ve bazı toprak özelliklerine bağlı olarak yıllar içerisinde değişiklik göstermektedir. örneğin 1993-1994 yılında Konya merkezde yürütülen denemelerde ortalama verim artışı %69 civarında iken 1994-1995 yılında bu artış ortalama %200’lere yükselmiş, 1995-1996 ekim yılında ortalama %17 olmuş, 1996-1997 yılında ise bu oran %58 olarak gerçekleşmiştir. Orta Anadolu bölgesindeki 4.5 milyon ha hububat üretim alanının sadece %25’inde verimi %25 artırdığımızı kabul ederek yapılacak hesaplamada bile, elde edilecek yaklaşık 150 milyon dolarlık ek gelirin ülke ekonomisine sağlayacağı katkı düşünülecek olursa, konunun önemi daha da artmaktadır.

Farklı toprak gruplarında yetişen bitkilerin çinkoya olan tepkileri farklı olmaktadır. Nitekim bu amaçla Konya kapalı havzasında yer alan kırmızı, kırmızı kahverengi, allüviyal ve hidromorfik allüviyal toprak gruplarında yürüttüğümüz iki yıllık denemeler sonucunda; hidromorfik allüviyal topraklardaki çinko uygulaması verimi % 130-550 arasında artırırken, allüviyal topraklarda bu artış % 80-120, kırmızı ve kırmızı kahverengi topraklarda ise % 30-50 arasında artırmıştır. Dikkate değer bir başka konu ise aynı toprak grubuna girmesine rağmen toprak özelliklerinin yanı sıra çevre faktörlerinin etkisi ile çinkoya alınan tepkininde farklı olmasıdır. Yukarıda verilen yüksek rakamlar spekülatif yanılgılara neden olmamalıdır.

40 adet ekmeklik ve makarnalık buğday ve 10 adet değişik arpa hat ve çeşidi kullanılarak 8 tekerrürlü ve 3 yıl tekrarlamalı olarak yürütülen denemeler sonucunda çinko noksanlığına en dayanıklı tahıl türünün çavdar olduğu, bunu dayanıklılık sıralamasına göre tritikale, arpa, ekmeklik buğday, yulaf ve makarnalık buğdayların izlediği tespit edilmiştir. Bir diğer deyişle, makarnalık buğdaylar çinko noksanlığına en hassas tahıl türüdür. Türler arasındaki bu farklılıkların yanı sıra aynı tür içerisinde yer alan farklı çeşitlerinde çinkoya olan cevaplarının farklı olduğu belirlenmiştir. Söz konusu bu farklılığın esas temelini türlerin ve aynı tür içerisinde bazı çeşitlerin topraktaki kullanılamaz haldeki çinkoyu yararlı hale dönüştürmek için toprağa (rizosfere) bazı organik bileşikler (fitosideroforlar) salgılamaları, daha kuvvetli kök sistemine sahip olmaları ve fizyolojik olaylarda mevcut Zn’yi daha etkin kullanabilmeleri gibi faktörler oluşturmaktadır. Bu tür çalışmalara halen devam edilmektedir.

Zn noksanlığı görülen alanlarda en uygun çinko uygulama metodunu tespit etmek amacıyla topraktan, yapraktan ve tohuma yapılan uygulamaların etkinlikleri incelenmiştir. Üç yıl süreli denemeler sonucunda: topraktan yapılan uygulamanın başarılı ve uzun yıllar devam eden bakiye etki nedeniyle de ekonomik uygulama olduğu, tek başına yapılan yaprak uygulamasından istenilen verim artışı sağlanamadığı halde toprak uygulamasına ilave olarak yapılan yaprak uygulamasının hem verimi hem de dane çinko konsantrasyonunu önemli ölçüde yükselttiği tespit edilmiştir. Tek başına yapılan tohum uygulaması verim artışı bakımından istenilen düzeyde başarılı olamazken, bu uygulamaya ilave olarak yapılan yaprak uygulaması kombinasyonu verimi önemli ölçüde artırmıştır. Üç yıl sonucunda denemede yer alan Gerek-79, Bezostaya-1 ve Dağdaş-94 çeşitlerindeki farklı uygulamaların meydana getirdiği ortalama verim artışları; toprak uygulamasında % 59, tohum uygulamasında % 50, yaprak uygulamasında % 37, toprak+yaprak uygulamasında % 64, tohum+yaprak uygulamasında ise % 61 olmuştur.

Toprak uygulamalarında dekara, içerisinde %23 Zn bulunan 10 kg ZnSO4.7H2O eritilerek pülverizatörle toprak yüzeyine uygulandıktan sonra dönerek toprak işleyen uygun aletlerle (rotatiller, rotavatör v.b.) 10-15 cm derinlikte toprağa, ekim öncesinde karıştırılmıştır. Yaprak uygulaması için ise en uygun dönem hububatın ileri kardeşlenme dönemidir. %0.4 konsantrasyonda hazırlanacak ZnSO4.7H2O tek başına uygulanacağı gibi bu dönemde yapılacak yabancı ot ilaçlarına da karıştırılabilir. Çinko konsantrasyonunda hata yapılmadığı taktirde yabancı ot ilaçları ile yapılan yaprak uygulamalarında bugüne kadar herhangi bir olumsuz etkiye rastlanılmamıştır. 10-15 gün aralıkla yapılacak iki yaprak uygulamasından daha etkin sonuçlar alınmıştır. Tohum uygulamalarında ise %30’luk ZnSO4.7H2O ekim öncesi tohumlara uygulanmıştır.

Çinko konsantrasyonu yüksek danelerin tüketimde kullanılmaları ile beslenmedeki çinko eksikliğinin giderilebilmesi yanında, tohumluk olarak kullanılmaları halinde de ertesi yılın veriminde önemli artışlara neden oldukları tespit edilmiştir. Nitekim bu etkiyi belirleyebilmek amacıyla iki yıl süreli yürüttüğümüz denemede kullanılan Atay-85 çeşidine kardeşlenme döneminden itibaren değişik gelişme dönemlerinde yapılan farklı sayıdaki yaprak uygulamaları sonucu elde edilen düşük (8 mg kg-1) ve yüksek (ortalama 30 mg kg-1) Zn’li tohumların ekilmesi sonucu tohumdaki yüksek konsantrasyonun meydana getirdiği verim artışı ortalama % 25 olmuştur. Elde edilen bu sonuçlar dane konsantrasyonunu en iyi artıran yaprak uygulamasının önemini ortaya koymaktadır.

Dekara 0, 3, 6, 9 kg ZnSO4.7H2O şeklinde toprağa uygulanan farklı çinko dozlarının etkisinin araştırıldığı denemede,.çinko uygulanmayan kontrol parsellerine göre dozların hepsi verimi önemli seviyede artırmış ancak dozlar arasında farklılık görülmemiştir. Bu sonuçlarda bize dekara uygulanacak 3 kg ZnSO4.7H20’nun yeterli olabileceğini göstermektedir. Bu nedenle üreticilere 3 kg ZnSO4.7H2O da-1 çinko dozu önerilmektedir.

NATO Projesi çerçevesinde elde edilen bu ilginç sonuçlar sonrasında toprağa uygulanması ilave bir masraf gerektirmeyen ve daha kolay olan taban gübrelerine çinkonun ilave edilmesi konusu gündeme gelmiş ve bazı gübre üreticisi kuruluşlar bu konuya ilgi duymuşlardır. Yaklaşık 4 yıldır üretilen %1 çinko katkılı bu gübreleri kullanan üretici tarlalarında yapılan incelemeler ve sonuçlar bu konuyu ülke gündemine taşıyan kişi ve kuruluşları memnun etmektedir.

Bazı kaynaklarda toprağa uygulanan çinkonun 3-8 yıl arasında bakiye etkisinin devam ettiği belirtilmektedir. Denemelere başladığımız 1993 hasadından sonra söz konusu bu etki incelenmiştir. İlk yıl bakiye etkinin verimi artırıcı etkisi % 70 olurken ikinci yılda bu artış % 35 olmuş, üçüncü yılda % 17’ye düşerek devam etmiştir.

Piyasada yaprak gübresi olarak satılan değişik üretici firmalara ait preparatların söz konusu bu mikro element problemlerinin çözümüne olan etkinliklerini belirleyebilmek amacıyla yürütülen denemeler sonucunda, içerisinde Zn yer almayan preparatların verime etkilerinin olmadığı, Zn olanların ise yalnız başına uyguladığımız ZnSO4 kadar ancak etkin olabildikleri tespit edilmiştir. Bor içerikli olanların ise özellikle Bor problemi olan alanlarda toksiditeyi daha çok artırdığı gözlemlenmiştir. Verimde etkin olan ZnSO4, ekonomik olmasıyla da tercih sebebi olmalıdır.

Tüm bu çalışmalar yanında çinko noksanlığına tolerans mekanizması ve bu toleransa sahip genotiplerin ve gen kaynaklarının belirlenmesi, genotiplerin Zn alımları ve bunu daneye taşıma mekanizmaları, toleransın kalıtımı konularındaki çalışmalara devam edilmektedir.

İnsan sağlığı yönünden de Zn’nin önemi oldukça fazladır. Dünya nüfusunun yaklaşık %40’ında Fe, Zn ve iyot eksikliği olduğu belirtilmektedir.

İnsanlardaki; gelişme ve cinsel olgunlukta gerilik, zeka gelişiminde yetersizlik, tat alma duyusunda azalma ve saç dökülmesi ve deri hastalıkları ile bağışıklık sisteminin zayıflaması gibi birtakım olumsuzluklara, beslenmedeki Zn noksanlığının direk yada dolaylı etkisinin olduğu belirlenmiştir. Çinko beslenmesi yönünden risk grupları olarak tanımlanan çocukların, hamile kadınların ve yaşlıların dikkatle izlenmesi gerektiği konu uzmanlarınca belirtilmektedir.

Dünyadaki gıda tüketiminde çeltik, mısır ve buğdayın payı %54 iken gelişmekte olan ülkelerde bu oran % 90’a ulaşmaktadır. Tahıl ağırlıklı beslenen ülke insanlarında sıkça görülen yetersiz Zn beslenmesinde rol oynayan önemli faktörlerden birisi aldıkları gıdalardaki çok yüksek fitin asidi/Zn oranıdır. Fosforun tohumdaki birikimi olan fitin asidinin, Zn’ye oranı 25-30’un üzerinde ise Zn yarayışlılığı önemli ölçüde azalmaktadır. Çinko noksanlığı olan Orta Anadolu bölgesinde yetiştirilen buğdaylarda fitin asidi/Zn oranı 120’ye kadar yükselmektedir. Bu nedenle Ülkemizde olduğu gibi tahıl ağırlıklı beslenen ve sofrasında ekmek olmadan karnı doymayan insanların beslenme yetersizlikleri daha da ciddi boyutlara ulaşmaktadır. Sonuçta; topraklarımızdaki noksanlığının giderilmesi hem bitkisel üretimi artıracak hem de insanlarımızın dengeli beslenmesini sağlayacak önemli bir uygulama olarak karşımıza çıkmaktadır. Çinkonun kullanımını artıran sitrik asit, elma asidi, askorbik asit gibi organik asitler ve methionin, sistein, lisin gibi amino asitler tahıl kökenli gıdalarda oldukça az bulunan maddelerdir.

Netice olarak, toprakta noksanlık kriteri olarak kabul edilen 0.5 mg kg-1’dan daha az, özellikle 0.1-0.2 mg kg-1 arasında bitki tarafından alınabilir Zn olan topraklara yapılacak Zn uygulamasının verimde önemli artışlar sağlayacağını söyleyebiliriz. Kısa vadede sonuç verecek bu uygulamanın yanında toleranslı genotiplerin geliştirilmesi de uzun vadeli hedefler olmalıdır. Bugün için söz konusu bu problemin çözümünde inkarı mümkün olmayan mesafeler alınmış olmasına rağmen tüm bu çalışmaların yinede yeterli olduğunu söylemek zordur. Bitki üretimini sınırlayıcı faktör olarak karşımıza çıkan bu problemin tamamen çözümlenebilmesi için yapılması gereken daha birçok araştırma vardır. Yapılan ve yapılacak araştırma sonuçlarının üreticiye ulaştırılması için gerekli yayınların ve tanıtıcı pratik çalışmaların yapılması, ilgili sanayi kesiminin araştırma ve üreticilerle işbirliği içerisinde olması büyük önem taşımaktadır.

KAYNAKLAR

Çakmak, İ., Yılmaz, A., Kalaycı, M., Ekiz, H., Torun, B., Erenoğlu, B., and Braun H.J., 1996a. Zinc deficiency as a critical problem in wheat production in Central Anatolia. Plant and Soil 180: 165-172.

Çakmak, İ., Sarı, N., Marschner, H., Ekiz, H., Kalaycı, M., Yılmaz, A., and Braun H.J., 1996b. Phytosiderophore release in bread and durum wheat genotypes differing in zinc efficiency. Plant and Soil 180: 183-189.

Eyüboğlu, F., Kurucu, N., Talaz, S., ve Canısağ, Ü., 1994. Türkiye topraklarında bitki tarafından alınabilir mikro besin maddelerinin durumu. Toprak ve Gübre Araştırma Ensti-tüsü 1992-1993 Yıllık Raporu. Rapor No.118, Ankara.

Kalaycı, M., Aydın, M., Kaya, F., özbek, V., ve Siirt, S., 1993. Mikro Besin Maddesi Denemeleri. Sayfa 25-31. Geçit Kuşağı Tarımsal Araştırma Enstitüsü 1992-1993 Yılı Serin İklim Tahılları Projesi Gelişme Raporu. Eskişehir.

Sillanpaa, M., 1982. Micro nutrients and the nutrient status of soils. A global study. FAO Soils Bulletin, No.48, FAO, Rome, Italy.

Yılmaz, A., Ekiz, H., Torun, B., Gültekin, İ., Karanlık, S., Bağcı, S., and Çakmak, İ., 1997. Effect of different zinc application methods on grain yield and zinc concentration in wheat cultivars grown on zinc-deficient-calcareous soils. J Plant Nutrition 180: 165-172.