Bitki tohumlarının büyümesi için nelere ihtiyaç duyulur?

En kısa haliyle çimlenme bitkinin tohumdan gelişip filizlenmesidirnoktaDaha detaylı tarif etmek gerekirse; çimlenme, tohumda bulunan embriyonun uygun şartların meydana gelmesi ile tohumdan çıkıp ana bitkiye bezer bitkiyi oluşturmak için ortaya çıkışına denirnokta
Çimlenmenin başlangıcı tohumun toprağa düşmesi ile başlamaktadırnoktaDiğer bir şekilde çimlenme, tohumun birkaç günlük yada birkaç yıllık bir uyuma devresinden sonra başlarnokta Bu süre çeşitli şartlara bağlıdırnokta Bu şartların başlıcaları arasında su ve ısı vardırnokta

imlenme

Suyun ve ısının etkisiyle toprağa düşen tohum, ilkin şişmeğe başlar, bir süre sonra da kabuğu yarılır ve yavru bitkinin kökçük kısmı toprağın içme doğru aşağıya, sapçık kısmı da toprağın yüzüne doğru büyümeğe başlarnokta Bu büyüme sırasında beslenme, tohumun içindeki yedek besin maddeleriyle olurnokta Kök ve yapraklar, gelişmelerini kazanınca, bitki kendi besinini kendisi yapmaya başlarnokta Böyle, normal bir bitki hayatı başlamış olurnokta

Bitkilerde Çimlenme Nasıl Olur?

Çimlenme, tohumda bulunan embriyonun uygun şartlar bulunca gelişerek ana bitkiye benzer bitkiyi vermek üzere tohumdan çıkarak serbest hale geçmesine denirnokta
Çimlenme olayı, tohumda büyümenin başlaması ve yedek besin maddelerinin embriyo büyümesinde kullanılmak üzere hareketli hale geçmesi olaylarını içine alan birçok karışık biyokimyasal ve fizyolojik değişiklikler serisinden ibarettirnokta
Çimlenme sırasında meydana gelen bu olaylar serisinin başında, suyun tohum tarafından emilmesi gelirnokta Tohum kabuğu yumuşadıkça ve protoplazma sulandıkça, çoklukla tohum şişer ve bazen kabuğu çatlatırnokta Suyun alınmasını, enzim faaliyetinin ve oksijen alımıyla ölçülen solunumun artışı izlernokta Bu faaliyetlerden sonra hücreler büyür ve kökçük tohum kabuğundan çıkarnokta Bu olaylar çimlenmenin başlaması ile birlikte giden olaylardırnokta
Çimlenmenin devamı için, suda erimez haldeki kompleks maddelerin enzim faaliyetiyle basit, eriyebilir maddeler haline geçmesi ve büyüme noktalarına taşınması gerekir; buralarda bu maddeler büyümede gerekli olan enerjiyi sağlamak için kullanılırlar veya yeni hücre yapı maddesi haline dönüştürülürlernokta Çöğür (tohumdan çıkan fidan), büyüme konilerinde hücrelerin bilinen bölünme, genişleyip büyüme ve farklılaşma olaylarıyla büyümeğe başlarnokta Çöğür, yapraktan yeterli olarak fotosentez yapıncaya kadar, gelişmesi için tohumdaki yedek maddelere muhtaçtırnokta

Çimlenmenin Oluşma Sırası:

Suyun emilmesi,
Enzim ve solunum faaliyeti
Yedek besin maddelerinin basit ve eriyebilir hale geçmesi,
Bunların nakli,
Özümlenmesi,
Büyümenokta

Çimlenme ilerledikçe çöğürün yapısı kısa zamanda belli olurnokta Embriyo, üzerinde bir veya daha fazla çenek yaprağı (kotiledon) taşıyan bir hipokotil kök ekseninden ibarettirnokta Kökün (radide) büyüme noktası, hipokotil kök ekseninin alt ucundan çıkarnokta Sürgünün (plumule) büyüme noktası, hipokotil kök ekseninin öteki ucunda, çenek yaprakların üstündedirnokta Çöğürün gövdesi, çenek yaprakların altı (hipokotil) ve üstü (epikotil) olmak üzere iki kısma ayrılırnokta Pratikte epikotil ve plümül terimleri çoklukla biribirleri yerine kullanılırnokta
Çöğürün başlangıçtaki büyümesi iki şekilde olurnokta Birinci tipte (epigeous çimlenme), hipokotil uzar ve toprak üstüne çenek yaprakları çıkarır, ikinci tipte (hipogeous çimlenme), hipokotilin uzaması çenek yaprakları toprak üstüne çıkarmaz, yalnız epikotil dışarı çıkarnokta

Tohumların Çimlenmesi

Çimlenme, ana bitkiden ayrılmış bulunan tohumda büyüme faaliyetinin başlaması, embriyodan yeni bir bitkinin oluşması olayıdırnokta Çimlenme sonucu oluşan yeni bitki çöğür, yoz veya fide diye adlandırılırnokta
Çimlenme için üç esas şartın bulunması gerekirnokta Bunlar:

Embriyonun canlı ve çimlenme yeteneğinde olması
Tohumun mutlaka uygun çevre şartları içinde bulunması
Çimlenmeyi engelleyen iç etmenlerin ortadan kalkmış olması gerekirnokta

Çimlenme olayı, tohumun bünyesinde oluşan birçok biyokimyasal ve fizyolojik değişikliklerden oluşan bir olaydırnokta Çimlenme olayı, ortamda mevcut suyun tohum tarafından emilmesi ile başlarnokta Suyun etkisiyle tohum kabuğunun yumuşaması, protoplazmanın sulanması ile tohum şişer ve kabuğu çatlatırnokta Çimlenen tohumda, suyun alınmasını izleyen solunum hızının artışıdırnokta Çimlenmenin devamı için, suda çözünmez halde bulunan karmaşık (kompleks) yapıdaki maddelerin enzimler yardımıyla çözünebilir basit maddeler haline geçmesi ve büyüme noktalarına taşınması gerekirnokta Bu maddeler büyüme noktalarında, büyüme için gerekli enerjiyi sağlamada kullanılırnokta Bunların bir kısmı da yeni hücrelerin yapı maddesi haline dönüşürnokta Büyüme noktalarındaki hücrelerin bölünme, büyüme ve farklılaşması ile genç bitki oluşmaya başlarnokta Bu bitki, kendi yaprakları yeterli miktarda fotosentez yapıncaya kadar, gelişmesi için tohumdaki yedek besin maddelerini kullanırnokta
Tohumun çimlenmesi karmaşık bir olaydırnokta Bundan dolayı çimlenme, dinlenme halindeki tohumda metabolik faaliyetin (aktivite) artmasına neden olan ve embriyodan bir bitkinin oluşumunu başlatan olaylar dizisi olarak dikkate alınabilirnokta Çimlenen tohumda, çimlenmenin sona erdiği ve büyümenin başladığı esas devreyi tayin etmek son derece güçtürnokta Çünkü tohumda çimlenme, radisil (kökçük), sürgün ve koleoriza gibi embriyo kısımlarından birisinin, tohum içinde oluşan büyüme sonucu, tohum kabuğunu delerek dışarı çıkmasıyla saptanmaktadırnokta Birçok bitkinin tohumlarında, tohum kabuğunu delerek ilk dışarı çıkan embriyo bölümü radisildirnokta Bu nedenle, genellikle, tohum kabukları arasından radisil çıkıntısının görülmesi çimlenme olarak kabul edilmektedirnokta Meyve ağaçlarının tohumlarında embriyonun çimlenip çimlenmediği, radisilin gelişme durumu izlenerek saptanırnokta Radisili 5 mm veya daha fazla uzamış olan embriyolar çimlenmiş olarak dikkate alınırnokta
Çimlenme mekanizması:

Şartlar uygun olduğunda tohum su alarak şişer ve tohum kabuğu çatlar
Alınan su tohumda absisik asit etkinliğini kırar
Alınan suyun etkisi ile endosperm hücreleri giberillin üretirnokta
Giberillin absisik asidin etkinliğini azaltırken amilaz etkinliğini artırırı
Amilaz etkisi ile nişasta glikoza parçalanır
Oluşan glikoz çatlayan kabukla beraber alınan fazla miktardaki O2 kullanılarak solunumda harcanır
Çimlenme ile beraber tohumda ağırlık azalması gerçekleşir
Metabolizmanın hızlanması ile beraber hücre bölünmesi hızlanır
Meristem etkisi ile bitkiye yeni hücre ve dokular katılır
Bitki uç meristemi ile boyca,kambiyum ile ence kalınlaşarak büyürnokta

Bitki gelişmesinde rol alan faktörler:

A-Su:

Turgor oluşumu
Madde taşınımı
Fotosentezde organik madde sentezi
Terleme ile ısı düzenlenmesi
Stomaların çalışması
Enzimatik reaksiyonlar için ortam
Hidroliz reaksiyonlarının gerçekleşmesi

B-Sıcaklık:

Enzim etkinliği ve metabolizmada etkendir
Terleme üzerine etkendir
Topraktan su alınımıda etkendir

C-Işık:

Klorofil sentezinde gereklidir
Fotosentezde gereklidir
Bazı türlerde çimlenmede gereklidir

D-pH,Tuz ve Mineral:

Enzim etkinliği için gereklidir
Bazı moleküllerin (Enzim,hormon,pigment vbnokta) yapısına katılır

E-Hormonlar:

Bitkisel hormonlar bitkinin büyümesi,yaprak-çiçek açması, yönelim, meyva oluşumu,Tohumda uyku ve çimlenme vbnokta yaşamsal olayların gerçekleşmesinde rol alırlarnokta Çimlenmenin Ölçülmesi

Çimlenmenin ölçülmesinde birisi çimlenme gücü, diğeri de çimlenme hızı olmak üzere iki etmen söz konusudurnokta Canlılığı zayıf olan tohumlarda bu iki etmen genellikle birlikte gidernokta Yani bir tohumun çimlenme yüzdesi düşükse, çimlenme hızı da düşüktürnokta Başka bir deyimle zayıf çimlenen tohumlar muhtemelen yavaş bir çimlenme hızı gösterirnokta Uzun süre muhafaza edilmiş tohumlarda yaşama gücünün azalması, çoğunlukla canlılığın azalması periyodunu izlernokta

Diğer yandan, çimlenme hızı canlılıkla ilgisi olmayan diğer bazı faktörlerin etkisi altında kalabilirnokta Örneğin bir tohum grubu içinde bazı tohumlar, (1) doğal olarak diğerlerinden daha çabuk çimlenirnokta Bazı hallerde de çimlenme hızı, tohumda var olan (2) dinlenmenin derecesine bağlıdırnokta Aynı şekilde (3) çevre şartları da çimlenme hızını önemli ölçüde etkilernokta

Gerek çimlenme gücü ve gerekse çimlenme hızı zaman faktörü ile ilgilidirnokta Çimlenme gücü, belli bir süre içinde çimlenen tohum sayısını belirtirnokta Çimlenme hızı ise, çimlenen tohumların belli bir yüzdeye erişmesi için ihtiyaç duyulan zamanı gösterirnokta Bu zaman gün olarak ifade edilirnokta Bunlardan başka çimlenmeyi belirtmek için bir de “hız katsayısı” kullanılırnokta Bu katsayı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Hız katsayısı = (çimlenen tohumların toplam sayısı x 100) / (A1T1 + A2T2 + noktanoktanokta + AnTn)

Formüldeki A belirli bir gün sayısını, T ise belirli bir gün sayısında çimlenen tohumların sayısını gösterirnokta
Çimlenmeye Etki Yapan Dış Şartlar

Su:

Çimlenme olayının ilk basamağı suyun tohum tarafından emilmesidirnokta Suyun tohum tarafından alınmasını etkileyen iki etken vardırnokta Bunlar: (1) tohum kabuğunun yapısı ve (2) tohumun çevresinde bulunan alınabilir su miktarıdırnokta Kolloidal özelliklerinden dolayı tohumlar büyük absorpsiyon kuvvetine sahip olup muhafaza sırasında, havadan nem çekebilirnokta Muhafaza ve çimlenme sırasında tohumlar tarafında alınan su miktarı ve bu suyun alınma hızı tohumun türüne göre değişirnokta Suyun alınma hızı üzerine sıcaklık etki yaparnokta Yüksek sıcaklık su alınma hızının artmasına neden olurnokta Suyun alınmasında tohum kabukları da önemli rol oynarnokta Bazı tohum kabukları hemen hemen hiç su geçirmeznokta Böyle kabuklar yumuşatılıp parçalanmadıkça çimlenme oluşmaznokta

Çimlenmekte olan tohuma verilen su hem çimlenme gücüne hem de çimlenme hızına etki yaparnokta Çimlenme hızı, suyun varlığına karşı, çimlenme gücünden daha da hassastırnokta

Çimlenme ortamında çözünebilir tuzların çok miktarda bulunması, çimlenmeye engel olabilir ve genç bitkilerin dayanıklılığını azaltabilirnokta Çimlenme ortamındaki çözünebilir tuzların fazlalığı, kullanılan toprak ve diğer maddeler ile sulama suyu veya aşırı gübrelemeden ileri gelebilirnokta Nem miktarı düşük, tuz konsantrasyonu yüksek olunca, tuzluluğun etkisi daha da şiddetli görülürnokta

Uygun su miktarını devamlı olarak sağlamak güçtürnokta Çünkü çimlenme, toprağın sıcaklık ve nem bakımından dalgalanmalara maruz bulunan üst yüzeyinde oluşurnokta Zorunlu olarak yüzlek ekilen küçük tohumlarda veya çimlenme hızının düşük olduğu durumlarda sorun daha büyüktürnokta Daha bir örnek (üniform, mitecanis) su temini için, (1 sulamanın dikkatli yapılması, (2) tohumların biraz daha derine ekilmesi veya (3) malç uygulanması gerekirnokta Kötü bir drenajla birlikte aşırı bir sulama çok kez zararlıdırnokta Çünkü böyle bir durum çimlenme ortamında havalanmayı azaltarak çürümeye neden olurnokta

Ekimden önce tohumların ıslatılması, bazen çimlenmenin başlatılması ve bitkilerin topraktan çıkması için gereken zamanın kısaltılması yönünden yararlı olurnokta Böyle bir uygulama, normal olarak yavaş çimlenen sert ve kuru tohumlar ile bazı dinlenmelerin varlığı halinde faydalıdırnokta Ancak eğer tohumlar, herhangi bir güçlük göstermeden çimleniyorlarsa, ıslatmaya pek ihtiyaç yokturnokta Zira su emmiş tohumlar kolayca zararlanabilir ve bunların ekimi zordurnokta

Tohumu ıslatma süresi uzun olursa, tohumda zararlanma oluşabileceğinden çimlenme gücü azalırnokta Bu zararlanma, mikroorganizmaların varlığı ve kötü havalanmadan kaynaklanmaktadırnokta Bununla beraber, henüz anlaşılmamış bazı etkenler de bu konuda rol oynayabilir gibi görülmektedirnokta Eğer ıslatma süresinin uzatılması gerekiyorsa, ıslatma suyu 24 saatte en az bir defa değiştirilmelidirnokta
Sıcaklık:

Çimlenme için ihtiyaç duyulan bir diğer çevre koşulu da sıcaklıktırnokta Bazı bitki tohumları oldukça geniş sıcaklık dereceleri arasında çimlenebildikleri halde, bir bölümü de sadece dar ve belirli sıcaklık derecelerinde çimlenebilirnokta Sıcaklık, çimlenmeden sonra bitkilerin büyümesi üzerine de etki yaparnokta Genellikle, çimlenme için gerekli sıcaklıktan biraz daha aşağı sıcaklıklar çöğür ve fidelerin büyümesi için en uygun sıcaklıklardırnokta

Çimlenme yönünden sıcaklık minimum, maksimum ve optimum olmak üzere üç şekilde düşünülürnokta Herhangi bir bitki türü için bu sıcaklıkların belilenmezi zordurnokta Çünkü sıcaklık hem çimlenme gücüne hem de çimlenme hızına etki yaparnokta Gerçek çimlenme gücü, çimlenmenin oluştuğu belirli sıcaklık dereceleri arasında oldukça sabit olabilirnokta Buna karşılık çimlenme hızı, sıcaklığın etkisinde daha fazla kalırnokta Bir noktaya kadar sıcaklıktaki artma, çimlenme hızında sabit artışla sonuçlanırnokta

Minimum sıcaklık, çimlenmenin oluştuğu en düşük sıcaklıktırnokta Bunun altında çimlenme olmaznokta Bazen minimum sıcaklık çok düşük olurnokta Hatta donma noktasına kadar yaklaşabilirnokta

Maksimum sıcaklık, çimlenmenin oluştuğu en yüksek sıcaklıktırnokta Bu sıcaklığın üstünde, birçok bitki türlerinin tohumları zararlanırnokta Diğer bazılarının tohumları zararlanmaz, ancak dinlenmeye girernokta Sıcak havalarda, toprak yüzeyine doğrudan doğruya gelen güneş ışınları, toprak sıcaklığını bitki dokularına zararlı olacak derecelere kadar yükseltebilirnokta Böyle durumda toprak nemi de çabuk kaybolurnokta Genç bitkilere etki yapan bu sıcaklık zararı, patojen organizmaların neden olduğu “çökerten hastalığı”na benzernokta Bundan dolayı birçok bitkiler için gölgeleme şarttırnokta

Tohumlar çimlenme için uygun sıcaklıklardan çok daha yüksek sıcaklıklara kısa süre, zararlanmadan maruz kalabilirnokta Yüksek sıcaklıklarda zarar miktarı artarnokta Ancak bu, tohumun cinsi, maruz bulunulan süre ve tohumun nem kapsamına bağlıdırnokta Kuru tohumlar 100°C’ye kısa süre dayanabilirnokta

Bazı türlerin tohumları 24°C’nin üstünde çimlenemeznokta Ancak bunların sonradan başka şartlar altındaki çimlenme yetenekleri kaybolmaznokta Böyle yüksek sıcaklık etkisiyle oluşan dinlenmeye “termo dinlenme” denir ve birçok durumda önemi vardırnokta

Optimum sıcaklıklar çimlenme için en uygun sıcaklıklardırnokta En yüksek çimlenme hızı ile, yüzde itibariyle en çok çöğür optimum sıcaklıklarda oluşurnokta
Sıcaklık isteğine göre bitkiler aşağıdaki şekilde gruplara ayrılır:

Tohumları yalnız oldukça düşük sıcaklıklarda çimlenenler,
Tohumları yalnız oldukça yüksek sıcaklıklarda çimlenenler,
Tohumları serinden sıcağa kadar değişen çeşitli sıcaklık derecelerinde çimlenebilme yeteneğinde olanlarnokta

Oksijen:

Her canlı gibi canlı tohumlar da solunum yapar ve bunun için oksijene ihtiyaçları vardırnokta Dinlenme halindeki tohumda solunum hızı düşük olduğundan az miktarda oksijen kullanılırnokta Ancak çimlenme sırasında solunum hızı artar ve oldukça fazla miktarda oksijene ihtiyaç duyulurnokta Solunum aşağıdaki formülle basit olarak ifade edilir:

(CHnO)n + O2 à CO2 + H2O + Enerji

Bu olayın gerçek mekanizması formülde görüldüğünden çok daha karışıktırnokta Solunum olayı içerisine, depo maddelerinin basit şekillere dönüşümü, bunların oksidasyonu ve oluşun enerjinin büyümenin yapı ile ilgili işlemlerinde kullanılması da girernokta Enerjinin bir kısmı ısı enerjisi olarak açığa çıkar ve bu uygun aletlerle ölçülebilirnokta Kullanılan oksijen miktarı, tohumun içinde depo edilen besin maddesinin cinsine bağlı olarak değişirnokta Yağlı tohumlar çimlenme sırasında, nişastalı tohumlardan daha çok oksijen kullanırnokta Yağlar oksijen yardımıyla karbonhidratlara dönüştürülürnokta Böylece yağlar karbonhidrat haline geçerek başka yerlere aktarılıp kullanılırnokta

Oksijen azlığı çimlenme üzerine etki yaparnokta Böyle durumda çimlenme, tamamen durmasa bile biraz gecikebilirnokta Şiddetli yağmurdan veya aşırı sulamadan sonra, drenajı kötü olan topraklarda oksijen miktarı çok azalırnokta Çünkü toprağın boşlukları havadan çok suyla doldurulurnokta
Işık:

şık hem çimlenmenin başlaması üzerine etkisi, hem de oluşan genç bitkinin büyümesini kontrol etmesi yönünden tohumla çoğaltmada önemli rol oynarnokta Işığın çimlenme üzerine olan etkisi farklı şekillerde olmaktadırnokta
Bitkiler bu bakımdan dört gruba ayrılır:

Tohumları çimlenmek için mutlaka ışığa ihtiyaç duyanlar,
Işıkta daha iyi çimlenme gösterenler,
Tohumların çimlenmesi ışık tarafından engellenenler,
Işıktan etkilenmeyenlernokta

Işıkta iyi çimlenen tohumların daha yüzlek, çimlenmesi ışık tarafından engellenenlerin ise daha derin ekilmesi tavsiye olunurnokta Yapılan çalışmalar, görünen ışığın uyartıcı etkilerinin, ışık spektrumunun kırmızı bölgesinden, engelleyici etkilerinin ise görünmeyen kırmızı ötesi ışınlarından geldiğini göstermektedirnokta

Işığa karşı tepkiler esas olarak, yeni hasat edilmiş tohumlarda kendini göstermekte ve devamlı kuru muhafazayla azalma eğilimi göstermektedirnokta Tohum kabuklarının çıkarılması veya özel şekilde çıtlatılması, ışığa karşı duyarlılığın kaybolmasına neden olabilirnokta Işığın etkisi için uygun bir sıcaklığa ihtiyaç vardırnokta Eğer sıcaklık uygun değilse ışığın uyartma etkisi dururnokta Işığa karşı tepkiler, sıcaklığın değişmesi veya tohumların potasyum nitrat çözeltisiyle muamele edilmesi hallerinde büyük ölçüde artarnokta

Işık çimlenen tohumdan oluşan genç bitkinin büyümesini etkilernokta Işığın az olduğu hallerde bitkiler solar, hipokotil uzar ve yapraklar büyümeznokta Bitkiler ışığa maruz kalınca, hipokotilin büyümesi durur ve epikotilde normal büyüme başlarnokta

Başlangıçta genç bitkiler tohumdaki kotiledon veya endospermdeki yedek besin maddelerini kullanırnokta Sonraki büyüme, yapraklarda yapılan fotosentez sonucu oluşan karbonhidrat yapımına bağlıdırnokta Dayanıklı ve kuvvetli bitkilerin oluşması için oldukça yüksek şiddette ışığa ihtiyaç vardırnokta

Aşırı derecede ışık şiddeti, çöğür veya fidelerin çevresinde sıcaklığı yükselteceğinden, sıcaklık zararı oluştururnokta Aşırı derecede yüksek ve aşırı derecede düşük ışık şiddetinden daima sakınılmalıdırnokta İlk büyüme devresinde birçok bitkiler için kısmi bir gölgeleme zorunludurnokta