Ekolojik tarimda iÇ pazarin geliŞİMİ

ÖZET

Allelopati terimi ilk kez 1937 yılında Alman bilim adamı Molisch tarafından ortaya atılmış ve bitkiler arası biyokimyasal interaksiyonlar olarak tanımlamıştır (Weston, 1996). Savunma amaçlı engelleyiciler, zehirler ve toksinler gibi birçok kimyasal, bitkiler tarafından ekosistem içerisinde bulunan komşu bitkileri etkilemek maksadıyla üretilerek rizosfere gönderilmektedir. Kültür bitkileri ve yabancı otların çevresel faktörlerden ve besin elementlerinden daha iyi yararlanabilmek amacıyla yaprak, gövde, kök, rizom, stolon, çiçek, meyve, tohum gibi organlardan ayrıca bezeler ve trakomlardan üretilen suda eriyebilen fitotoksinlerin allelopatik etki gösterdiği bilinmektedir. Ekolojik tarımda bitkilerin kendi öz savunma mekanizmalarının daha da aktif olması söz konusudur. Çeşitli çevre şartları altında bitkiler tarafından üretilen bu maddeler, ekosistem içerisinde bitki tohumlarının çimlenmesine ve bitkilerin gelişmesi üzerine genelde olumsuz etkiye sahip olmaktadır. Bu fitotoksik etki daha çok bitkideki üretilen ikincil maddelerden (allelochemical substances) ya da hasat sonrası bitkisel artıkların çözünmesi esnasındaki mikrobiyal toksinlerden kaynaklanmaktadır. O nedenle, ekolojik bir sistemde üretimi yapılacak bitkilerin tür içi ve türler arası etkileşimlerinin bilinmesinde yarar vardır. Ekolojik üretimde uygulanacak münavebe programlarının, bitkiler arası biyokimyasal interaksiyonlar dikkate alınarak düzenlenmesi verimlilikte etkili olacaktır.

ALLELOPATHY AND ITS INFLUENCE ON THE COMPETITION OF PLANTS IN ECOSYSTEM

ABSTRACT

The term allelopathy, first introduced by Molisch (1937) its refers to biochemical interactions among plants and under appropriate conditions, these chemical may be released into the environment generally the Rhizosphere in sufficient quantities to effect neighbouring plants and to ecosystem and these substances had a big role for in ecosystems for defence, inhibitors, poisons and toxin products.

The crops and weeds are known to exhibit allelopathy by releasing water-soluble phytotoxins from leaves, stems, roots, rhizomes, stolon, flower, fruits, seeds, glandular and trichomes to compete with crops for nutrients and environmental variable appear to toxic to the germination and growth of the plants, the phytotoxic effects can be attributed either to allelochemicals present in the plant or weed residues or to microbial toxin produced during decomposition.

GİRİŞ

Bitkisel organizmaların tür içi ve türler arası kimyasal etkileşimi olarak ifade edilen allelopatinin, tarımı etkileyeceği gerçeği M.Ö. 3. ve 5. yüzyıllara kadar dayanmakla birlikte, allelopati ifadesi ilk olarak 1937 yılında Molisch tarafından kullanılmıştır (Weston, 1996). Etkileşim sadece bitkisel organizmalar arasında olmayıp, aynı habitatı paylaşan hayvansal organizmalar ile de olabilmektedir. O nedenle oldukça karmaşık bir yapı göstermektedir.

Bir çok bitki, fungus ve bakterinin laboratuvar şartlarında sekonder metabolizma ürünlerinin, bitkilerin fizyolojileri üzerine ciddi şekilde etkiye sahip olduğu, tarla ve laboratuvar şartlarında yapılan denemelerin her ikisinde de, çok sayıda bitkinin diğer bitkilerin büyümesini etkilediği görülmüştür (Muller, 1969; Newman, 1978).

Allelopatik etkiye sahip olan biyoaktif maddeler, hem inhibitör ve hemde stimülatör özellik gösterebilmektedirler. Allelopatik etkileşimde, olumlu veya olumsuz etkinin salgılanan bir kimyasal maddeden kaynaklanması esastır. Bu maddeler ekosistemde tanıtıcı, koruyucu, inhibe edici ve zehir olarak önemli rol oynarlar. Bu şekilde etki gösteren maddelere allelokimyasal adı verilmektedir. Bu kimyasalların etkisi, sadece bitkiler üzerinde değil, mikroorganizmalar ve hayvanlar üzerinde de olabilmektedir.

Allelopatik etkiye sahip olan kimyasallar tarafından, bitki – bitki, bitki – mikroorganizma ve bitki – hayvan arasında meydana gelen etkileşimi açıklayabilmek, bu etkileşimden pratikte yararlanabilmek ve bu etkileşimi dikkate alarak ekolojik üretim sistemlerini düzenleyebilmek amacıyla yoğun çalışmalar yapılmaktadır.

Bublitz (1953), ladin ağaçlarının altından toplanan yaprak ve diğer döküntülerin frenleyici maddeler ihtiva ettiğini, bu maddelerin hem antimikrobik ve hem de antifitotik etkilere sahip olduğunu; Grümmer (1955), sorgumun kendisini izleyen bitkilerden özellikle buğday ve arpanın büyümesini gerilettiğini, bu etkinin salgılanan kolinler ile ilgili olduğunu; Nielsen ve ark. (1960), çayır otundan (Pleum pratense L.) ekstrakte edilen sıvının yulaf (Avena sativa L.), soya fasulyesi (Glycine max (L.) Moench), mısır (Zea mays L.) ve yoncanın tohum çimlenmesi ve fide gelişimini engellediğini; Peters (1968) ve Luu ve ark. (1982), festucaların kök ve yapraklarından ekstrakte edilen sıvıların kolza (Brassica napus L.) ve gazal boynuzu (Lotus corniculatus L.) tohumlarının çimlenmesini ve kök gelişimini engellediğini; Putnam ve Duke (1974), allelopatik etkiye sahip bitkilerden yararlanarak, tarım alanlarındaki yabancı otları kontrol altında tutmanın mümkün olabileceğini; Peters ve Zam (1981), festuca genotiplerinin yetiştirildiği parselleri çatal otu (Digitaria sanguinalis (L.) Scop.)’nun istila ettiğini, diğer genotiplerde bu durumun görülmediğini ve bunun rekabetle ilişkili olmadığını; Putnam ve ark. (1983) ve Barnes ve Putnam (1987), kışlık çavdarın, kendisini takip eden bitkiye etki etmesi, aynı zamanda ortamda bulunan yabancı otları seçici olarak etkilemesi nedeniyle ardarda ekilen bitkiler için faydalı bir münavebe bitkisi olabileceğini; Mandava (1985), laboratuvar koşullarında fectuca ekstraktının fasulye (Phaseolus vulgaris L.) ve börülcede (Vigna radiata (L.) Wilcz.) tohum çimlenmesi ve fide gelişimini durdurduğunu; Rizvi ve Rizvi (1992), tarım alanlarında ve tabii bitki topluluklarında muhtemel allelopatik etkisi olabilecek birçok örneğin gözden geçirildiğini, hatta antik Yunan ve Romalılar zamanında bile bir çok bitkinin (nohut, arpa, burçak vs.) diğer bitkilerin büyümesini engellediğini; Chung ve Miller (1995), çayır otunun (Pleum pratense L.) tütüne (Nicotiana tabacum L.) toksik madde ürettiğini; Larcher (1995), juglone bileşiğinin domates, marul gibi bir çok bitki türünde çimlenmeyi engellediğini, ayrıca Asteracea, Lamiaceae, Myrtaceae, Rutaceae ve Rosaceae familyası bitkilerinin allelopatik terpenler ve suda eriyebilir fenolik maddeler çıkardığını; Ahn ve Chung (2000), bir çok araştırıcı tarafından çeltik (Oryza sativa L.) bitkisinin, yaprak ve sap ekstraktı, çürümüş sap artıkları ve çeltik toprağının analiz edildiğini ve allelopatik potansiyelinin araştırıldığını ve ayrıca ekolojik yabancı ot kontrolü için bir araç olabileceğini; Kaya ve Algur (2000), allelopatik olayların iyi kavranılması ile bir çok biyolojik ve ekolojik problemin aşılmasının mümkün olabileceğini; Inderjit (2001), kök salgılarının, bitki türlerinin büyüme ve gelişmelerini, toprak inorganik iyonlarının kullanılabilirliğini ve toprak mikrobiyal ekolojisini etkileyerek, ekosistemde önemli bir rol oynadığını; Olofsdotter (2001), çeltik çeşitleri arasında geniş bir allelopatik varyasyonun olduğunu, allelopatik çeltik çeşitlerinin monokodil ve dikotil yabancı ot türlerini baskı altında tutabileceğini belirtmişlerdir.

Bir çok farklı tarım sistemlerinde bitkilerin yabancı otlar, yabancı otların bitkiler üzerine etkileri incelenmiş (Anaya ve ark., 1992; Putnam ve Tang, 1986; Putnam ve ark., 1983; Rice, 1984; Rizvi ve ark., 1992; Rizvi ve Rizvi, 1992 ve Waller, 1987), allelopatinin, hem tropik hem de ılıman iklimlerde, gerek monokültür, gerekse polikültür sistemlerin her ikisi için de çok önemli olduğu belirtilmiştir (Anaya ve ark., 1992).

Elma (Malus sylvestris Mill.), armut (Peunus persica L. Batsch), turunçgiller (Citrus spp.), üzüm (Vitris vinifera L.), yonca (Medicago sativa L.), üçgül (Trifolium spp.), çeşitli yem bitkisi türleri ve daha bir çok bahçe bitkisinin yeniden tesisindeki zorluklar bu konuda çalışan araştırıcılar tarafından uzun zamandan beri vurgulanmaktadır (Brinker and Creasy, 1998; Newman, 1978; Rice, 1984).

Dolayısıyla tabiatta gerçekleşen bir çok biyolojik olayın çözümü ve yorumlanması için, meydana gelen kimyasal olayların, oluşan etkili maddelerin, etki şekillerinin ve reaksiyonlarının anlaşılması gerekmektedir. Bu çalışmalar, tarımsal faaliyetler ve özellikle münavebe açısından önem oluşturmaktadır. Bilhassa tarım alanlarında verimi artırıcı olumlu yada azaltıcı olumsuz faktörlerin anlaşılması için bazı tedbirlerin alınmasına yardımcı olacaktır. Ayrıca, allelopatik etkileşimin, ekolojik üretime katkı sağlaması (yabancı otları baskı altında tutma, hastalık ve zararlılarla mücadele), doğal denge, çevre koruma ve insan sağlığı bakımından da oldukça faydalı yönlerinin olabileceği göz ardı edilmemelidir.

Bu makalede, allelopatinin tanımı, allelopatik kimyasallar, oluş mekanizmaları ve etki şekilleri ile bunlardan nasıl yararlanılacağı ve nasıl bir ekoljik üretim stratejilerinin oluşturulması gerektiği vurgulanmaya çalışılmıştır.