34.18: Bitki Beslemesinin Temel Unsurları

Tüm canlı organizmalar gibi bitkiler de hayatta kalmak, çoğalmak, büyümek ve homeostazı sürdürmek için organik ve inorganik besinlere ihtiyaç duyar. Bitki işleyişi için gerekli olan besin maddelerini belirlemek için araştırmacılar, hidroponik adı verilen bir teknikten yararlandılar. Hidroponik kültür sistemlerinde bitkiler, topraksız ve besinler içeren su bazlı solüsyonlarda yetiştirilir. En az 17 besin, bitkilerin ihtiyaç duyduğu temel elementler olarak tanımlanmıştır. Bitkiler bu elementleri atmosferden, köklendikleri topraktan ve sudan almaktadırlar.

Bitkiler için bu temel besinlerden dokuzu-topluca makrobesinler olarak adlandırılır- daha büyük miktarlarda gereklidir. Makro besinler arasında karbon, oksijen, hidrojen, azot, fosfor, sülfür, kalsiyum, magnezyum ve potasyum bulunur. Su, proteinler, nükleik asitler ve karbonhidratlar gibi kritik bitki bileşikleri makro besinler içerir. Makrobesinler ayrıca hücresel süreçleri de düzenler. Örneğin potasyum, gaz değişimi için stomaların açılıp kapanmasını düzenler.

Bitkiler mikro besinlere daha az miktarlarda ihtiyaç duyarlar. Bunlara klor, demir, manganez, bor, çinko, bakır, nikel ve molibden dahildir. Çoğu mikro besin, enzimlerin aktivitesini sağlayan kofaktör olarak işlev görür. Bu nedenle, mikro besinler olmadan bitkiler kritik işlevleri yerine getiremez.

Temel besin eksikliği yaşayan bitki, yaprakların kuruması ve sararması gibi belirtiler gösterebilir. Yaşlı ve genç yapraklar, farklı besin eksikliklerine karşı hassastır. Örneğin, genellikle bitkinin daha genç yaprakları demir eksikliğinden yaşlı yapraklara göre daha fazla etkilenir.

Bitkilerdeki besin eksikliklerinin etkili bir şekilde giderilmesi, tarımsal ve çevresel uygulamaların ayrılmaz parçasıdır. Örneğin, topraktaki azotun içeriğini ölçmek için optik sensörler kullanılır. Azot bitkiler için kritiktir, ancak azot içeren gübrelerin aşırı kullanımı (yani, bitkilerin emebileceğinden fazla azot eklemek) ekosistem işlevini olumsuz etkiler ve küresel ısınmaya katkıda bulunabilir.