Anasayfa
Portal
Galeri
Arama
Kayıt Ol
Giriş yap
Silisyum Devr-i Dâimi
Dr. Şerafeddin ALAN
Biyosferde yüksek bitkiler canlı maddelerini atmosferden klorofil asimilasyonuyla ve dokularının iskeleti olan mineral maddesini de su ile taşıdıkları topraktan sentez ederler. Buna karşılık bir enerji akımı, nebati madde humusa çevrildiğinde bitkilerden toprağa geçer. Bu değişmeler dengesi- ne biyolojik devr-i daim (siklus) denir ki bitkilerin, bilhassa ormanların hayatı böylece devam eder. Burada hususiyet gösteren madde silisyumdur. Bitkiler ve toprak arasında devr-i daim olan başlıca mineral, elementlerden biri olmasına rağmen bu biyolojik devr-i daimin nasıl olduğu hakkında çok az şey bilinmektedir. Silisyum, bitki veriminde önemli bir rol oynar. Bitkiler, bilhassa tahıllar üzerine müspet tesirleri vardır. Silisyum, hububatın direncini hastalıklara ve parazitlere karşı artırır. Gıda zincirinde bilhassa zararlı böcek öldürücülerinin yerini alır. Kültürlerde ve ılımlı iklim ormanlarında ise silisyumun rolü çok az bilinmektedir. Bununla beraber ağaçlarda ve topraktaki mevcut silisyum miktarı, bitki üretimini arttırmada kullanılmaya yarayan sulama, aydınlatma gibi toprağın yapısı ve ormana ait teknikler üzerine de bilgiler verebilir.
Yapraklardaki silisyum nasıl meydana geliyor?
Birkaç asır önce silisyum, bitki tası fotosentezde aktif bir rol oynar. Gerçekten (fitolit) veya yaprakların taşı adı altında bitki kalıntılarında açığa çıkarıldı. Gerçekten, bu taşlar bilhassa yapraklarda bulunurlar ve bunda silisik asit Si (OH) şeklinde bitki suyuyla taşınan silisyumdan yapılırlar. Şekilde görüldüğü gibi bu silisyum, diğer mineraller gibi topraktan, ağaçların köklerinden suyla beraber emilir. Bitki suyu, hızlı bir şekilde gövde ve dalların damarları arasında yapraklara doğru yükselir. Böylece her bir ağaç, güzel bir yaz gününde saatte ortalama 1–7 m. hızla iki yüz litreden fazla suyu yükseltir. Su, yukarıda yapraklardaki milyonlarca delikten buharlaşır. (Yaprağın bir tabakası olan epidermi5m mesamelerinden). Bu mesafelerde silisyum birikir. Terlemeye bağlı tedrici kurumayla. Başlangıçta eriyebilen silisyum Si (OH)4 pelte kıvamına sonra da opal hale (taş) doğru gelişir ki bu şekilsiz sulu silistir; Si02. H20, bu da yaprakların epiderm hücrelerinin çevresini kaplayan silisyum kaplaması şeklindeki yaprak taşları veya fitolitleri teşkil eder.
Bitki suyu akımıyla yaprak taşlarının miktarı arasındaki sıkı alaka, türlere göre değişen bitkilerin toprak altı sisteminin nasıl muazzam bir şekilde çalıştığını bize göstermektedir Acaba bu plan nasıl ve nerede yapılmıştır? Aynı zamanda bir bitkinin silisyum miktarı, türün başlıca hususiyetidir. Bu, köknar iğnelerinde çamınkine nispetle on defa daha fazla, buğdaygillerin yapraklarında sebzelerinkine nispetle yirmi defa daha fazladır. Yaprak taşlarının teşkili aynı zamanda, az bir şekilde de olsa terleme şiddetini veya topraktaki su ve eriyebilen silisyum gibi özümleme şartlarını değiştirebilen üreme ve yaprağa ait organların yaşı gibi diğer faktörlerin tesirine bağlıdır.
Ormanların toprağında silisyum yolculuğu
Nebati menşeli silisyumun senelik tekrar toprağa düşüşü umumiyetle çok yapraklı ekosistemlerde reçineli olanlara nispetle iki defa daha büyüktür. Gürgen, hektarda her sene aşağı yukarı 70 kg. çam ise 40 kg fitoliti geri verir.
Toprağa ulaşmış fitolitlerin (yaprak taşları) kaderi öncelikle bitkinin her tipine göre değişen fizikoşimik hususiyetlerine bağlıdır. Reçinelilere ait fitolitlerin sertliği, topraklarda bunların birikmesini izah eder. Çamlıkta, fitolitlerin toprakta biyolojik aktivite içinde ortalama kalma zamanı 80 sene, gürgenlikte ise 60 senedir. Aynı tip toprakta gürgen fitolitleri 27 sene, köknar fitolitleri 80 sene, çam fitolitleri ise 300 sene kalırlar.
Vasatın biyolojik aktivitesi de toprakta fitolitlerin kalma zamanı üzerine tesir eder. Toprağın zayıf biyolojik aktivitesi fitolitlerin burada kalma zamanı üzerine tesir eder. Toprağın zayıf biyolojik aktivitesi fitolitlerin burada birikmesini izah eder, hâlbuki toprağın kuvvetli biyolojik aktivitesi nebati menşeli silisyumun çabuk erimesine sebep olur. Böylece toprakta fitolitlerin kalma zamanı humusta (kara toprakta) biyolojik aktivitenin iyi bir kriteridir. Yani cansız âlem biz insanlara kendisinde daima ve her zaman geçerli belirli ölçüleri vererek kendisini azamı İstifademize sunmaktadır.
Topraktaki fıtolitler, satıhlarımdaki ince sabit killer için silisyum kaynağı gibi hareket ederler. Bunlar aynı zamanda toprakta dağınık halde bulunan organik maddeleri de tutarak ihmal edilmeyecek bir biyolojik rol oynarlar, bilhassa biyolojik aktivitede kolaylıkla kullanılan azotu tutarlar. Bitkinin silisyum absorbsiyon kapasitesi silisyumun bioşimik devr-i daimiyle de yakından alakalıdır.
Silisyumun bitki verimliliğini arttırması
Silisyumun biyolojik devr-i umumi, bitkilerin yaptığı mineral özümleme mekanizmalarında rol aldığı gibi ormanlardaki bitki ve ağaçların verimi üzerinde de kompleks bir vazifesi vardır. Böylece silisyum, sertliğinden dolayı güneş ışınlarına karşı yapraklara en iyi durumu sağlar ve bitkinin fotosentez kapasitesini arttırır. Bundan başka gözeneklerde silisyumun birikmesi, çift silisyum tabakası oluşturur ve bu da terlemeyi azaltarak bitkilerin su ihtiyacını düşürür. Aynı şekilde kolayca özümlenebilir bir silisyum (sodyum silikat), bir yulafın su ihtiyacını % 35 nispetinde azaltır. Silisyumun aynı zamanda bitkiler ve mineraller arasındaki karşılıklı tesir üzerine de faydalı bir etkisi vardır. Potasyum ve fosfatın özümlenmesini en iyi şekilde sağlar; bakır, çinko, demir, manganez gibi oligo elementlerin birikmesini frenler, böylece manganez gibi toksik yani zararlı bir elementin sadece absorpsiyonunu (emilmesini) azaltmakla kalmayıp, bilhassa yapraklarda manganezin küçük küçük nispetlerde dağılımını sağlayarak (dilüsyon etkisi) zararlı tesirini kaldırabilir.
Netice olarak bu harikulade yaprak taşları sadece akademik bir tetkik mevzuu değildir. Çünkü bunlar ağaçlarda terlemeyi en iyi şekilde ayarladıkları gibi aynı zamanda bize, bitkilere ait sulama ve aydınlatma hususunda pratik bilgiler sağlayabilirler, bu yapılmazsa orman topraklarının verimi ve biyolojik aktiviteleri terkedilmiş olur.
Nihayet, silisyumun biyolojik devri daim şiddeti ormanı çoğaltma ve verimini arttırmanın fizyolojik dengesi üzerine bilgiler sağlaya bilmektedir. Bu topraklara, su- katlı gübre, aydınlatma gibi bazı müdahalelerin faydalı tesirinin en azından kısmen de olsa silisyumun biyolojik devr-i daim aktivitesine bağlı olduğu bir gerçektir.
Hulasa olarak; asıl mahiyeti, taş-toprağın ana maddesi olan bu “Silisyum bileşiği”, nebatatın hastalıklara ve parazitlere karşı mukavemetini artırarak pek çok yönleriyle zararlı olan böcek öldürücülerin (insektisit) yerini almakta, güneş şualarına karşı yapraklara en iyi (optimal) vaziyeti sağlayarak ancak yeni yeni geliştirilmeye başlanan güneş enerjisiyle çalışan sistemlere bir örnek olmaktadır. Bilindiği gibi en fazla enerji alan vaziyetin tespit edilmesi ancak uzun bilgisayar hesaplarıyla bulunabilmektedir. Ayrıca terlemeyi azaltarak su ihtiyacını minimuma indirmekte, toksik (zehirleyici) elementlerin bitkide birikmesini önlemekte ve dağıtarak zararlı tesirlerini ortadan kaldırmaktadır.
Bu kadar ağır vazifeleri bu basit kimyevi madde nasıl yapmaktadır? Bütün ilim dünyasını düşünceye sevk eden bu soruya gelen cevap, “Niçin bir yerden emir alıyor olmasın?” şeklindedir.
Dr. Şerafeddin ALAN
Biyosferde yüksek bitkiler canlı maddelerini atmosferden klorofil asimilasyonuyla ve dokularının iskeleti olan mineral maddesini de su ile taşıdıkları topraktan sentez ederler. Buna karşılık bir enerji akımı, nebati madde humusa çevrildiğinde bitkilerden toprağa geçer. Bu değişmeler dengesi- ne biyolojik devr-i daim (siklus) denir ki bitkilerin, bilhassa ormanların hayatı böylece devam eder. Burada hususiyet gösteren madde silisyumdur. Bitkiler ve toprak arasında devr-i daim olan başlıca mineral, elementlerden biri olmasına rağmen bu biyolojik devr-i daimin nasıl olduğu hakkında çok az şey bilinmektedir. Silisyum, bitki veriminde önemli bir rol oynar. Bitkiler, bilhassa tahıllar üzerine müspet tesirleri vardır. Silisyum, hububatın direncini hastalıklara ve parazitlere karşı artırır. Gıda zincirinde bilhassa zararlı böcek öldürücülerinin yerini alır. Kültürlerde ve ılımlı iklim ormanlarında ise silisyumun rolü çok az bilinmektedir. Bununla beraber ağaçlarda ve topraktaki mevcut silisyum miktarı, bitki üretimini arttırmada kullanılmaya yarayan sulama, aydınlatma gibi toprağın yapısı ve ormana ait teknikler üzerine de bilgiler verebilir.
Yapraklardaki silisyum nasıl meydana geliyor?
Birkaç asır önce silisyum, bitki tası fotosentezde aktif bir rol oynar. Gerçekten (fitolit) veya yaprakların taşı adı altında bitki kalıntılarında açığa çıkarıldı. Gerçekten, bu taşlar bilhassa yapraklarda bulunurlar ve bunda silisik asit Si (OH) şeklinde bitki suyuyla taşınan silisyumdan yapılırlar. Şekilde görüldüğü gibi bu silisyum, diğer mineraller gibi topraktan, ağaçların köklerinden suyla beraber emilir. Bitki suyu, hızlı bir şekilde gövde ve dalların damarları arasında yapraklara doğru yükselir. Böylece her bir ağaç, güzel bir yaz gününde saatte ortalama 1–7 m. hızla iki yüz litreden fazla suyu yükseltir. Su, yukarıda yapraklardaki milyonlarca delikten buharlaşır. (Yaprağın bir tabakası olan epidermi5m mesamelerinden). Bu mesafelerde silisyum birikir. Terlemeye bağlı tedrici kurumayla. Başlangıçta eriyebilen silisyum Si (OH)4 pelte kıvamına sonra da opal hale (taş) doğru gelişir ki bu şekilsiz sulu silistir; Si02. H20, bu da yaprakların epiderm hücrelerinin çevresini kaplayan silisyum kaplaması şeklindeki yaprak taşları veya fitolitleri teşkil eder.
Bitki suyu akımıyla yaprak taşlarının miktarı arasındaki sıkı alaka, türlere göre değişen bitkilerin toprak altı sisteminin nasıl muazzam bir şekilde çalıştığını bize göstermektedir Acaba bu plan nasıl ve nerede yapılmıştır? Aynı zamanda bir bitkinin silisyum miktarı, türün başlıca hususiyetidir. Bu, köknar iğnelerinde çamınkine nispetle on defa daha fazla, buğdaygillerin yapraklarında sebzelerinkine nispetle yirmi defa daha fazladır. Yaprak taşlarının teşkili aynı zamanda, az bir şekilde de olsa terleme şiddetini veya topraktaki su ve eriyebilen silisyum gibi özümleme şartlarını değiştirebilen üreme ve yaprağa ait organların yaşı gibi diğer faktörlerin tesirine bağlıdır.
Ormanların toprağında silisyum yolculuğu
Nebati menşeli silisyumun senelik tekrar toprağa düşüşü umumiyetle çok yapraklı ekosistemlerde reçineli olanlara nispetle iki defa daha büyüktür. Gürgen, hektarda her sene aşağı yukarı 70 kg. çam ise 40 kg fitoliti geri verir.
Toprağa ulaşmış fitolitlerin (yaprak taşları) kaderi öncelikle bitkinin her tipine göre değişen fizikoşimik hususiyetlerine bağlıdır. Reçinelilere ait fitolitlerin sertliği, topraklarda bunların birikmesini izah eder. Çamlıkta, fitolitlerin toprakta biyolojik aktivite içinde ortalama kalma zamanı 80 sene, gürgenlikte ise 60 senedir. Aynı tip toprakta gürgen fitolitleri 27 sene, köknar fitolitleri 80 sene, çam fitolitleri ise 300 sene kalırlar.
Vasatın biyolojik aktivitesi de toprakta fitolitlerin kalma zamanı üzerine tesir eder. Toprağın zayıf biyolojik aktivitesi fitolitlerin burada kalma zamanı üzerine tesir eder. Toprağın zayıf biyolojik aktivitesi fitolitlerin burada birikmesini izah eder, hâlbuki toprağın kuvvetli biyolojik aktivitesi nebati menşeli silisyumun çabuk erimesine sebep olur. Böylece toprakta fitolitlerin kalma zamanı humusta (kara toprakta) biyolojik aktivitenin iyi bir kriteridir. Yani cansız âlem biz insanlara kendisinde daima ve her zaman geçerli belirli ölçüleri vererek kendisini azamı İstifademize sunmaktadır.
Topraktaki fıtolitler, satıhlarımdaki ince sabit killer için silisyum kaynağı gibi hareket ederler. Bunlar aynı zamanda toprakta dağınık halde bulunan organik maddeleri de tutarak ihmal edilmeyecek bir biyolojik rol oynarlar, bilhassa biyolojik aktivitede kolaylıkla kullanılan azotu tutarlar. Bitkinin silisyum absorbsiyon kapasitesi silisyumun bioşimik devr-i daimiyle de yakından alakalıdır.
Silisyumun bitki verimliliğini arttırması
Silisyumun biyolojik devr-i umumi, bitkilerin yaptığı mineral özümleme mekanizmalarında rol aldığı gibi ormanlardaki bitki ve ağaçların verimi üzerinde de kompleks bir vazifesi vardır. Böylece silisyum, sertliğinden dolayı güneş ışınlarına karşı yapraklara en iyi durumu sağlar ve bitkinin fotosentez kapasitesini arttırır. Bundan başka gözeneklerde silisyumun birikmesi, çift silisyum tabakası oluşturur ve bu da terlemeyi azaltarak bitkilerin su ihtiyacını düşürür. Aynı şekilde kolayca özümlenebilir bir silisyum (sodyum silikat), bir yulafın su ihtiyacını % 35 nispetinde azaltır. Silisyumun aynı zamanda bitkiler ve mineraller arasındaki karşılıklı tesir üzerine de faydalı bir etkisi vardır. Potasyum ve fosfatın özümlenmesini en iyi şekilde sağlar; bakır, çinko, demir, manganez gibi oligo elementlerin birikmesini frenler, böylece manganez gibi toksik yani zararlı bir elementin sadece absorpsiyonunu (emilmesini) azaltmakla kalmayıp, bilhassa yapraklarda manganezin küçük küçük nispetlerde dağılımını sağlayarak (dilüsyon etkisi) zararlı tesirini kaldırabilir.
Netice olarak bu harikulade yaprak taşları sadece akademik bir tetkik mevzuu değildir. Çünkü bunlar ağaçlarda terlemeyi en iyi şekilde ayarladıkları gibi aynı zamanda bize, bitkilere ait sulama ve aydınlatma hususunda pratik bilgiler sağlayabilirler, bu yapılmazsa orman topraklarının verimi ve biyolojik aktiviteleri terkedilmiş olur.
Nihayet, silisyumun biyolojik devri daim şiddeti ormanı çoğaltma ve verimini arttırmanın fizyolojik dengesi üzerine bilgiler sağlaya bilmektedir. Bu topraklara, su- katlı gübre, aydınlatma gibi bazı müdahalelerin faydalı tesirinin en azından kısmen de olsa silisyumun biyolojik devr-i daim aktivitesine bağlı olduğu bir gerçektir.
Hulasa olarak; asıl mahiyeti, taş-toprağın ana maddesi olan bu “Silisyum bileşiği”, nebatatın hastalıklara ve parazitlere karşı mukavemetini artırarak pek çok yönleriyle zararlı olan böcek öldürücülerin (insektisit) yerini almakta, güneş şualarına karşı yapraklara en iyi (optimal) vaziyeti sağlayarak ancak yeni yeni geliştirilmeye başlanan güneş enerjisiyle çalışan sistemlere bir örnek olmaktadır. Bilindiği gibi en fazla enerji alan vaziyetin tespit edilmesi ancak uzun bilgisayar hesaplarıyla bulunabilmektedir. Ayrıca terlemeyi azaltarak su ihtiyacını minimuma indirmekte, toksik (zehirleyici) elementlerin bitkide birikmesini önlemekte ve dağıtarak zararlı tesirlerini ortadan kaldırmaktadır.
Bu kadar ağır vazifeleri bu basit kimyevi madde nasıl yapmaktadır? Bütün ilim dünyasını düşünceye sevk eden bu soruya gelen cevap, “Niçin bir yerden emir alıyor olmasın?” şeklindedir.
