Su, yer yüzünde bol miktarda bulunan bir maddedir. Suyun bulunmadığı yerde yaşam meydana gelmez. Bu bakımdan suyun önemi canlılar açısından oldukça büyüktür.
Dünyamızın 7/10'u su ile kaplıdır. Su, 17. yüzyıla kadar bir element olarak bilinmiştir. Bir İngiliz kimyacısı olan HENRY CAVENDISH (1731-1810) suyun hidro-jen ve oksijen iki elementin bileşimi olduğunu, hidrojeni oksijen içinde yakarak suyun oluşmasıyla kanıtlamıştır. Daha sonra 18. yüzyıl başlarında SİR HUMPHRY DAVY suyun içinden elektrik akımı geçirerek hidrolize olmasını ve kendisini meydana getiren hidrojen ve oksijene ayrışmasını sağlamış ve böylece suyun iki elementin birleşmesi sonucu ortaya çıktığını saptamıştır.
Bir su molekülü, bir oksijen atomunun yanına 105°'lik açı oluşturacak şekilde iki hidrojen atomunun bağlanmasıyla meydana gelmiştir. Bu molekülün oksijen yönü negatif, hidrojen yönü pozitif elektrik yüklüdür. Elektrik yüklerinin asimetrik dağılmasıyla, bir su molekülünün artı yüklü bir hidrojen atomu, diğer bir su molekülünün eksi yüklü oksijen atomuna bağlanır ve böylelikle hidrojen bağı oluşturur. Su moleküllerinin bağlantısını sağlayan kuvvete "Van der Waals" gücü denir, Böylece suyun kütle görünümü ortaya çıkar.
Suyun, kendini oluşturan hidrojen ve oksijenden çok farklı bir özelliği vardır. Sıvı, gaz ve katı durumlarda bulunur. Dış ortam sıcaklığının değişmesiyle, bu üç durumdan birine dönüşüm yapar. Suyun sıvı ve gaz duruma dönüşümü, özellikle canlı yaşamı yönünden büyük önem taşır. Su sıfır derecenin altında katı, sıfır derece ile yüz derece arasında sıvı ve yüz derecenin üstünde gaz halindedir. Ancak suyun artı dereceden sonra çok yavaşta olsa buharlaşmaya başladığı var sayılır. Hatta katı durumdaki su yüzeyinden de bir miktar buharlaşma meydana gelmektedir ki bu olaya "Süblimleşme" adı verilir. Ayrıca bitkilerdeki ve hayvanlardaki terleme olaylarında dış ortam özellikleri yanı sıra bu canlıların içsel enerjilerinin de önemli oranda etkisi söz konusudur. Bu nedenlerle, çoğu canlının yaşam sınırları olan 0-50 derece sıcaklık arasında, suyun sıvı durumdan gaz (buhar) duruma geçmesi olasıdır, 100 derecede 1 gr. suyun buhar haline dönüşebilmesi için 539 kaloriye gereksinim vardır. Buharlaşma sıcaklığının çok yüksek olması, su molekülleri arasında bulunan hidrojen bağından ileri gelmektedir. Bir gram buzun 0°C'de çözünmesi için ortamdan 80 kalori alması gerekir. Çözünme sıcaklığının da kısmen yüksek olması, yine hidrojen bağından kaynaklanır. Suyun buz duruma geçmesiyle hacmi oldukça genişler ve bunun sonucu olarak buzun ağırlığı, suya göre daha az olur ve buz parçacıkları su üzerinde yüzer.
Sıvı durumdaki suyun kendine özgü bir ağırlığı ve viskozitesi vardır. Suyun akabilmesi, moleküller arasında bulunan hidrojen bağlarının kırılmış olmasıyla olasıdır. Sudaki her bir hidrojen bağına ortalama iki su molekülü dolması, aradaki bağın zayıflamasına neden olmakta ve bu yüzden bağ kolayca kırıldığından, su akışkan duruma geçmektedir. Bu durum, suyun oldukça yüksek viskoziteye sahip olduğunun bir belirtisidir. Su buz durumunda iken, her bir oksijen atomunun daha az hidrojenle bağlantısı bulunduğundan, aradaki bağ güçlenmekte, akışkanlık kaybolmakta ve ortam katılaşmakta, yani donmaktadır.Su moleküllerinin polar olması, onun bir çok madde üzerine yapışmasını sağlar. Böylece suyun ıslatma özelliği ortaya çıkar. Suyun ıslatma ve yapışma özelliğine "Adhezyon Gücü" adı verilir. Adhezyon gücü gerek toprakta ve gerekse bitkilerde su hareketi bakımından oldukça büyük önem taşır. Suyun diğer bir özelliği, hidrojen bağlan nedeniyle su moleküllerinin birbirini çekmesidir. Bu çekim gücüne de "Kohezyon Güç" adı verilir. Bir bitki içindeki suyun en yüksek noktalara kadar ulaşması ve toprak içindeki suyun tutulması, bu adhezyon ve kohezyon güçlerinin yardımı sayesinde ortaya çıkar. Toprak ortamında suyun tutulmasına etki eden bu kuvvetlerin toplamı ayrıca Kapillar Kuvvet" olarak tanımlanmaktadır ki bu konu ileride daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır.Su, hidrojen ve hidroksil iyonlarına ayrılır. Böylece su iyonize olur. Ayrıca suyun çözücü özelliği vardır. İçinde birçok mineralin veya bileşiğin çözünmesini sağlar. Bu bakımdan üniversel çözücü adını alır. Suyun çözücülüğü, hidrojen bağlarını oluşturabilme özelliği ile beraber, esas olarak sudaki eksi yüklü iyonlara artı, artı yüklü iyonlara eksi yönlü iyonları çekerek ve su moleküllerini onların çevresine bağlayarak ortaya çıkar. Buda, su molekülleri üzerindeki elektrik yüklerinin asimetrik dağılışı ile ilgilidir. Hidrojen bağı sayesinde, su molekülleri arasında hidroksil ve amino gruplarına sahip, şeker, alkol, amino asîtler gibi, bileşikler tutulur. Suyun polar özelliğiyle de, elektrik yük interaksiyonuyla çeşitli tuzların su içinde çözünüp, kalmaları sağlanır.Su asal olarak ışığı geçirir. Kırmızı ışığı kısmen absorbe ettiğinden, mavimsi-yeşil bir görünüş kazanır. Su 3 mikron dalga boyundaki infrared ve 10-30 mikron, uzun dalga ışınlarını absorblama yeteneğindedir. Suyun bu özelliği gerek atmosferdeki su buharı gereksede bitkilerde bulunan su tarafından radiant İSİ enerjisinin absorbsiyonunu ortaya çıkartır ki bu durum her iki ortam için suyun olağanüstü önem taşımasına neden olur.
Bitkilerin yapısal özellikleri incelendiğinde, içeriklerinin % 65-95'nın su olduğu görülür. Bu yönden gene! bir oran verilecek olursa bitkilerin;Köklerindeki su oranı % 60-80,Gövdelerindeki su oranı % 35-75,Yapraklarındaki su oranı % 50-90,Meyvelerindeki su oranı % 80-95,Tohumlarındaki su oranı % 8-20 veKurutulmuş tohumlardaki su oranı ortalama % 10 dolayındadır.Toprak içindeki suyun oranı da, toprağın bünyesine bağlı olarak toplam boşluk hacminin % 5-90'İ arasında değişim gösterir. Nitekim toprak bünyesine bağlı olarak, kumlu topraklarda %l-50, tınlı topraklarda % 50-80, killi topraklarda % 50-90 ve humuslu topraklarda % 60-95 arasında su bulunabilir.Su bitkiyi iki yönden etkilera. Bitkinin hayat fonksiyonları olan yaşam ve beslenme gibi olaylarda yeralır ve onların cereyanını sağlar.b. Çevre olaylarının düzenlenmesine yardımcı olur.
Suyun çözücü, eritici özelliği olduğundan, toprak içindeki mineralleri bünyesinde eritir. Su içindeki bu çözünmüş mineraller, bitkinin besin maddeleridir. Kökler vasıtasıyla toprak içindeki su ve dolayısıyla suda çözünmüş bulunan besin maddeleri bitki tarafından alınır. Su, bitki içinde, iletim boruları (ksilem) yardımı ile yükselerek, bitki organlarına taşınır. Daha sonra hücreden hücreye geçerek bitki içinde dolaşır. Bu sırada yapraklarda, havadan solunum sırasında alınan karbondioksit, klorofil ve güneş enerjisinin yardımı ile köklerden gelen suyla birleşir, Bu birleşme sonucu ortaya çıkan şekerli maddeler (glikoz),6CO2 + 6 H2 O = (Güneş enerjisi) = C6 H12 O6 + 6 O2köklerden suyla birlikte aldığı minerallerle bileşerek, yüksek moleküllü şeker, nişasta, yağ, protein, selüloz, linin gibi değişik bazı maddeleri oluşturur. Bu maddelerin bir kısmı hücre yaşamı ve bitki büyümesi için hücre bölünmesi sırasında, hücre içinde kullanılırken, fazlası yine soymuk borular içinde suyla taşınarak depo organları olan, meyvelere (domates, patlıcan, hıyar gibi), kalın dallara, gövdeye (kuşkonmaz, pırasada olduğu gibi sürgünlere, soğan ve sarımsaklarda olduğu gibi soğanlara, alabaşta olduğu gibi gövde yumrularına), köke (havuç, turp, kereviz, pancarda olduğu gibi kök boğazı ve köke, patates, yer elmasında olduğu gibi yumrulara, çilekte olduğu gibi klon köklere) gider. Oralarda depolanarak, birikir. Bu olayın oluşum şekline baktığımızda, suyun bitkideki görevinin, hayvanlardaki kan dolaşımı ile eş değer olduğunu, ayrıca besin maddelerin alınmasında, terlemenin yapılmasında (turgor ve plazmoliz), fotosentezin oluşmasında, büyüme ve başkalaşım meydana gelmesinde, depolanmanın yapılmasında rol aldığını söyleyebiliriz.
Suyun ikinci önemli özelliği, çevreye olan etkisidir, Havanın ve toprağın içindeki nem seviyesini ayarlayarak (azaltıp, çoğaltarak), çevre klimasında değişiklikler sağlanabilir. Diğer bir anlatımla su, soğuk zamanlarda donarken çevreye ısı vererek ısınmayı, sıcak zamanlarda buharlaşırken çevreden ısı alarak soğumayı sağlar. Bu olay çevre açısından olduğu kadar, bitki açısından da önemlidir. Çok sıcak zamanlarda bitkiler bünyesinde bulunan suyu atmosfere vererek, terleme yaparak, suyun buharlaşma yaptığı yüzeyde soğuma meydana getirir ve yüksek sıcaklıktan kendisini korur. Ayrıca bitki bünyesindeki şekerli maddelerin; solunum sırasında oksijen alarak yavaş yanmasıyla, su, karbondioksit ve 674 kcal'lik bir enerji açığa çıkar. Bu olay aşağıdaki eşitlikle ifade edilebilir,180 g C6 H2 O6 + 192 g O6 = 264 g CO2 + 180 g H2 O + 674 kcal (enerji)Bu olay sonucunda çıkan enerjinin bir kısmı bitki tarafından kullanılırken, diğer bir kısmı bitki bünyesindeki suyun buharlaşmasında kullanır. Su buharlaşırken ortamdan enerji alındığından, buharlaşmanın gerçekleştiği yüzeyde bir soğuma, daha doğrusu bir serinleme meydana gelir. Sıcak zamanlarda elimizi ve yüzümüzü yıkadığımız zaman, tenimizde hissettiğimiz serinlemenin benzeri olay, bitkilerde de kendini gösterir. Böylece bitkiler çevrenin yüksek sıcaklığı karşısında biraz olsun kendilerini korumuş olur. Bir başka deyişle, terleme, bir bitkinin yüksek sıcaklıklarda kendisini korumasını ve çevreye adapte olmasını sağlar. Gene bilindiği gibi, yazın kurak ve sıcak zamanlarında çevreye su vermek, havanın serinlemesine yol açar. Yüksek sıcaklıktan olumsuz etkilenen, uzun gün, sıcak ve kurak etkisiyle vegetatif gelişmesini durduran, çabucak generatif gelişmeye geçen kıvırcık, marul, karnabahar, ıspanak gibi bitkilerde, bu çiçeklenrneye kaçış olayı kalitenin bozulmasına ve onların pazarda satılma şansının azalmasına etki yapar. Bu tip bitkilerde kuru ve sıcak zamanlarda çevreye su vermek, bu olayları durdurmasa bile yavaşlatılmasında veya daha geç meydana gelmesinde etkili olur. Bu etkisiyle suyun, bir noktada, bitkilerin yetiştirilmesinde ortam düzenleyici olarak görev yaptığı da söylenebilir. Seralarda sıcak zamanlarda sera içine su püskürtülmesi, bitkilerde yüksek sıcaklıktan ileri gelen ve özellikle hıyar ve domateslerde ortaya çıkan çiçek dökülmelerinin önüne geçer, verim ve kaliteyi yükseltir.
Suyun çevrede belli oranlarda bulunması istenir, azalması veya fazlalaşması olumsuz etkiler ortaya çıkartır. Fazla su çevre sıcaklığını düşürdüğünden ilkbahar aylarında erkenciliği önler. Çevre neminin çok artması, bitkilerde manta-ri ve bakteriyel hastalıkların ortaya çıkmasına ve yayılmasına neden olur.
Topraktaki fazla su, toprakta O2'nin azalmasını ve CO2'nîn artmasını dolayısıyla "Drenaj" sorununu ortaya çıkarır. Bunu sonucu olarak, kökler yeteri kadar O2 alamayınca, yaşamsal faaliyetleri yavaşlar, istenen miktarda besin maddesi alınamaz, bundan dolayı da bitki büyümesi durur. Köklerin bulunduğu toprak ortamında havasızlığın devam etmesi, önce köklerin sonuçta da bitkinin ölümüne yol açar.Yukarıda da değinildiği gibi, suyun sıvı durumdan kati duruma geçerken ortama enerji verdiği ve bu enerjinin ortam sıcaklığını arttırıcı yönde etki yaptığı bilinmektedir. Buradan hareketle soğuk ve donlu günlerde sulama yapılması, bitkileri soğuktan ve dondan koruyucu bir etkiye de sahiptir. Gerek açıkta gerekse de serada sebze ve meyve yetiştiriciliği yapılan koşullarda bitkilerin üstten ve yağmurlama sulama yöntemiyle sulanması, dondan korunma amacıyla oldukça yaygın kullanılan bir uygulamadır.
Yeterli şekilde verilen su, bitkilerin beslenmesine olan etkisiyle verim artışı meydana getirirken, aynı zamanda kalitenin yükselmesine de neden olur. Bitki gelişimi için gerekli olan ve yeterince karşılanamayan su ise her zaman gelişmeyi kısıtlayıcı ve verimi azaltıcı yönde etki yapmaktadır, özellikle yapraklan yenen sebzelerde suyun miktarı (azalma ile bitkide solma ve pörsûme, çoğalma ile turgor) en belirgin şekilde kendini hissettirir. Meyveleri yenen sebzelerden domates, hıyar, kavun ve karpuzda, kısmen kökleri yenen sebzelerden havuç ve turplarda, soğanları yenenlerden soğan ve sarımsakta, yumruları yenenlerden pancar ve şalgamda düzensiz su rejimi, yani kuru bir periyottan sonra bol su veya tersi bol sudan sonra uzun bir susuz dönem meyvelerin ve yumruların çatlamasına, kalitenin düşmesine neden olur. Anlaşılacağı üzere, su bitki yetiştiriciliğinde dikkatli kullanılması gereken bir olgudur. Yanlış kullanıldığında beklenen yarar sağlanamadığı gibi zarar da meydana getirebilmektedir. Buna karşılık yerinde, zamanında ve yeteri kadar kullanılması, verimi ve kaliteyi arttıran, erkencilik sağlayan ve hastalık ve zararlılara karşı sebzelerde direnç meydana getiren bir kültürel olaydır.
Bitkiler suyu topraktan kökleri yardımı ile alır. Az miktarda ise üst organların havadaki nemden su alarak, bitkinin genel su alımına yardımları vardır. Topraktaki suyun kaynağının temeli yağışlardır. Ancak yağış sularının her istenen an bulunmaması yanı sıra, özellikle örtü altı yetiştiriciliğinde doğal yağışların bitki kök bölgesi toprağının nem içeriği üzerine fazla bir etkisinin söz konusu olmaması nedeniyle, topraktaki suyun sızma, buharlaşma ve bitkiler tarafından kullanılma gibi olayların sonucu azalması ve hatta bitmesi olasıdır, Bu şekilde yitirilen suyun yağışlar olmadığı zamanlarda, dışarıdan karşılanması gerekir. Basit bir tanımlama ile bitkilerin kök bölgesindeki toprağın elverişli nem eksikliğinin yapay yoldan suyla tamamlanmasına "Sulama" denir. Genel bir tanım olarak sulama; optimum bitki gelişimi için gereksinim duyulan ve doğal yağışlarla karşılanamayan suyun, uygun zaman ve rniktarda yapay olarak bitki kök bölgesine verilmesi işlemidir.
Prof. Dr. Atila GÜNAY
Facebookta paylaş
Twitter'da paylaş
Google+'da paylaş!
Pinterest'te paylaş!