SICAKLIK
3.2.1. Sıcaklığın Tanımı
Sıcaklık bir enerji yayım şeklidir. Isı herhangi bir maddenin yanması sonucu çevreye verdiği enerjidir. Bu enerjinin çevrede meydana getirdiği olay ise sıcaklıktır. Yanma çok değişik şekillerde meydana gelir. Bir soba içinde odunun yanması kuvvetli bir yanma olup, bu yanma sırasında gözle görülen bir alev görüntüsü vardır. Buna karşılık bir demirin oksitlenmesi veya bir insanın, bir bitkinin bünyesindeki besin maddelerinin parçalanması yavaş yanmadır. Örneğin bitkilerdeki karbonhidrat yanması sırasında
180 g C6H12O6 + 192 g O2 —- 264 g CO2 + 108 g H2O + 674 kcal
hasıl olur.
Bu yanma gözle görülmez, yani alev meydana gelmez. Sadece bir ısı oluşumu gerçekleşir. Yanma sırasında dışarıya kuvvetli veya az bir ısı yayılır.
Güneşlenme ile dünyaya gelen ışıklar kuvvetli bir yanma olayı sonucu oluşur. Işık konusu incelenirken güneş ışıklarının 706-10000 nm değeri arasında olan uzun dalgalı ultraviole ışıklan olup, ısı neşreden ışıklar olarak gösterilmişti. Bu ışıklar dünyamızın doğal yoldan ısınmasını sağlayan ışıklardır.Sıcaklık, diğer taraftan bir cismin ne kadar sıcak olduğunu gösteren ölçüdür. Sıcaklığın ölçülmesinde değişik şekiller kullanılır. En çok kullanılan birim Celsius ölçeğine göre yapılmaktadır. Celsius ölçeğinde, buzun erime noktası 0 derece ile, suyun kaynama noktası 100 derece arası 100 bölünerek, her birim santigrat olarak adlandırılmakta ve simge olarak (°C) kullanılmaktadır. Bazı ülkelerde örneğin ABD'de Fah-renheit ölçeğine yer verilmekte ve fahrenheit'ta, buzun erime noktası 32 derece, suyun kaynama noktası 212 derece alınarak değerlendirme yapılmakta ve ölçü simgesi olarak (oF) kullanılmaktadır. Sıcaklık için diğer bir ölçü birimi Kelvin'dir. Kelvin ölçü biriminde, moleküllerin bütünüyle hareketsiz hale geldikleri bir nokta mutlak sıfır alınarak, bir sıcaklık ölçeği tespit edilir. Simgesi (K) dır. Kelvin'deki mutlak sıfır, celsius ölçeğinde -273°C'ye eşittir. Kelvin'de bu "OK" biçimindedir. Kelvin ölçeğini, celsius dönüştürmek için, kelvin'den 273 çıkarmak gerekir. Bu durumda celsius'daki suyun donma derecesi 0°C, Kelvin'de -273 K'ya eşittir (GÜNAY 1995).
3.2.2. Sıcaklığın Bitki Gelişmesi Üzerine Etkisi
Bitkilerin gelişme ve büyümesinde sıcaklığın ve sıcaklığa bağlı olarak suyun etkisi fazladır. Sıcaklık derecelerine göre su, katı, sıvı ve gaz olarak üç hal gösterir. Suyun bitkilerde fonksiyenel olabilmesi daha çok sıvı ve sıvıdan gaza geçme durumunda gerçekleşir. Bilindiği gibi su 0°C'e donmaya başlar ve katı hale geçer. Bu durumda bitki için suyun fonksiyonu kaybolur. 100°C'den sonra buharlaşmaya başlar. Ancak suyun daha da düşük derecelerde buharlaştığını görürüz. Donlu günlerde güneşin çıkması ve toprak yüzeyinin ısınmayla, topraktaki buharlaşma gözle bile görülebilir. İki ortam arasında belli bir sıcaklık farkının oluşması buharlaşmanın nedenidir. Normalde biz, çevre koşullarına bağlı kalarak 40-50°C den sonra suyun buharlaştığını var sayarız. Bitki, içindeki suyu terleme yolu ile gaz olarak dışarı verir. Bitkide meydana gelen kimyasal olaylar sırasında açığa çıkan enerji, suyun bitkiden terleme yoluyla atılmasına yardımcı olur. Buradan şu sonucu çıkartabiliriz. Suyun bitkideki işlevi su ve gaz olarak en iyi 0 ile 50° C'ler arasında gerçek-leşir. Bu bakımdan bitkilerin bir ortamda yaşabilmesi için genelde 0-50°C'e arasında bir sıcaklığa gereksinim duydukları teorik olarak kabul edilir.
Değişik bitki cins ve türlerini incelediğimizde, bunların sıcaklık isteklerinin farklılık gösterdiğini görürüz. Solaneceae familyasından domates, patlıcan biber, Cucurbitaceae familyasından hıyar, kavun ve karpuzu ele aldığımızda, bunların hepsinin tohumlarının çimlenme sıcaklığı için, toprakta aşağı yukarı 10°C sıcaklığı olması, hava sıcaklığının topraktaki 10°C sıcaklığı sağlayacak şekilde 12-15°C civarında bulunması gerekir. Bu sıcaklık derecesinde tohumlar çimlenmeğe başlar. Ancak 100 adet tohum konulduğunda bunlardan ancak %3-5'de çimlenme meydana gelebilir. Topraktaki sıcaklığın yükselmesiyle tohumlardaki çimlenme oranı artar. 20-25°C'de % 100 yakın bir oran karşımıza çıkar. Sıcaklığın daha da artmasıyla ve 35°C'de oran % 3-5'e düşer, çoğu kez 50o C'den sonra da bir çok bitkinin tohumda artık çimlenme meydana gelmez. Bu durumu, yukarıda belirtilen olay için incelediğimizde, bitkilerin tohumlarının çimlenip hayata başlamaları, belli bir düşük sıcaklık derecesinden itibaren başladığı ortaya çıkar. Buna sıcaklık derecesine minimum çimlenme sıcaklığı adı verilir. Bu sıcaklık derecesinde, tohumlarda çimlenme olmasına karşın bu istenilen düzeyde değildir. Tohumların % 100'nun çimlendiği dereceler, optimum sıcak derecesidir. Tekrar çimlenmenin en aza indiği yüksek sıcaklık ise, maksimum sıcaklıktır. Cruciferae familyasında lahana, karnabahar, chenopodiaceae familyasından ıspanak ele alındığında bu bitkilerin tohumlarının çimlenme sıcaklığı minimum 4-8, optimum 15-20 ve maksimum 25-30°C olduğunu görürüz. İki grubu karşılaştırdığımızda, arada büyük bir fark oluşmaktadır. Tohumları daha yüksek derecelerde çimlenen bitkileri genelde sıcaktan hoşlanan (yazlık sebzeler) bitkiler, düşük sıcaklıkta çimlenenleri serinlikten veya soğuktan hoşlanan (kışlık sebzeler) bitkiler diye ayırıyoruz.
Tohumlarda görülen bu durum bitki yaşamının diğer safhalarında da ortaya çıkmaktadır. Sıcaktan hoşlanan yazlık sebzeler tohumları yüksek derecede çimlendiği halde, bitkiye dönüştüklerinde hayati faaliyetleri 4°C'ye kadar yavaş yavaş azalmaktadır. 4°C'den sonra solunum, fotosentez, terleme gibi hayati faaliyetler durma noktasına gelir. 0°C'den sonra bitkilerde donma başlar. Çok kısa süreli eksi l-2°C'ler arasında sıcaktan hoşlanan bitkiler kısmen donmadan kalabilirler. Eski sıcaklık derecelerinin uzun süre devamında bu bitkiler ölür. Buna karşılık soğuktan hoşlanan lahana gibi sebzelerde O°C'de bile hayati faaliyet az bile olsa devam eder. Bitkilerde donma olayı ancak eksi 10-20°C'de ortaya çıkar.
Bitkilerin bazısının vegetatif dönemden generatif döneme geçmelerinde mutlak düşük sıcaklıklara gereksinimleri vardır. Bu sıcaklık dereceleri genelde 8-10°C'nin altından itibaren başlar. Ancak daha yüksek sıcaklık derecelerinde daha uzun sürede soğukluk istekleri- karşılanır.Bir çok bitkide sıcaklığın 2-3°C'ye kadar düşmesi, hatta O°C'nin altına inmesi dahi gerekebilir. Bazı bitkilerin çiçeklenmek için düşük sıcaklıklara gereksinimi olmasına karşın, bazısı yüksek sıcaklıklarda bu işlemi yapar. Bitkilerin vegetatif gelişmeden generatif gelişmeye geçmek üzere sıcaklık dereceleri karşısında gösterdikleri tepkiye "TERMOPERYODİZM" denir. Bitkilere çiçek açtırmak için yapılan düşük sıcaklık uygulaması da "VERNALİZASYON" olarak adlandırılır. Vernalizasyon uygulamaları 19. yüzyıl başlarında başlamıştır. Rusya'da kışlık buğdaylar soğuklardan donduğu için, bunların yaz aylarında ekilmeleri düşünülmüş, ancak kışlık buğdaylar, yazlık ekildiğinde ürün vermedikleri görülmüştür. Kışlık buğdayların, yazlık olarak ekilmeleri halinde soğuk gereksinimlerinin karşılanması gerekmiş ve çimlenmekte olan buğday tohumlarına soğuk uygulaması yapılmıştır. Soğuk uygulaması yapılan kışlık buğdaylar, yazlık ekimde normal ürün vermişlerdir.
Bitkiler tohum halinde vernalize olabildikleri gibi, ilerlemiş bir bitki yaşında da vernalize olup çiçek açabilir. WELLENSİEK (1958) bitkinin bu vernalizeye gelme devresini kritik devre olarak adlandırmaktadır. Bu devrenin saptanmasının da bitki yaşı yanında bitkinin fizyolojik gelişmesi de önem kazanmaktadır. Vernalizasyonda düşük sıcaklığın derecesi ve süresi de önem kazanır. Turplar, ıspanaklar ve lahanalar 10-20 gün süreyle 0-2°C'de sıcaklık uygulamasıyla tohum halinde vernalize oldukları gibi, 10-30 günlük lahana fideleri GÜNAY (1974) göre 4°C'de 10-15 gün, 8°C'de 20-30 gün içinde vernalize olur. Bitkilerin yaşı ilerledikçe vernalize olması çabuklaşır. Lahanalar 15-20°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kaldıkları sürece devamlı vegetatif büyür ve baş bağlar, başlar açılır, sonra tekrar baş bağlar, bitki gövdesi bu şekilde yükselir. Yüksek sıcaklık devam ettikçe bu olay sürekli yenilenir. Ancak yüksek sıcaklıkta yetişen lahanalar düşük sıcaklığa maruz kaldıktan sonra, başkalaşım geçirir ve tekrar yüksek sıcaklık derecelerinde çiçek tomurcuğu oluşturup, çiçek açar ve tohum verirler. Bu yüzden lahanaların tohum bağlaması için mutlak düşük sıcaklık derecelerine gereksinimleri vardır.
Domateslerde çiçeklerin oluşması ve çiçek organların teşekkül etmesi ancak 10°C'nin üstündeki sıcaklıklarda ortaya çıkar. Bu derecelerin altında çiçek tomurcukları oluşsa, çiçek organları tam oluşmaz veya çiçek tozları canlı değildir, dişi organ döllenme olgunluğuna gelmez. Tesadüfen döllenme bile olsa, meyveler yeteri derecede büyümez, renkleri açık kalır, Tat ve aromaları ortaya çıkmaz.Doğada, tarlada yetiştirilen bitkilere baktığımızda, o yıl içinde yaşamları için gerekli sıcaklık bölümlerini yakaladıklarında, tohumlarını çimlendirip yeni bitki meydana getirdiklerini, büyüyüp geliştiklerini, çiçeklen-diklerini ve nihayet meyve ve tohum verdiklerini görürüz. Yıl içinde zamanın ilerlemesi ve sıcaklığın düşmesiyle bitkilerde durgunlaşma başlar ve soğuğun iyice artmasıyla bitkiler ölür veya uzun yıllık, yaprağını döken bitkilerde olduğu gibi bir uyku dönemine girer. Böylece sıcaklığın etkisiyle, bitkilerin yaşama başladıkları ve öldükleri veya uyku dönemine girdikleri bir dönem ortaya çıkar. Bu dönemi "BİTKİ VEGTASYON DEVRESİ" olarak adlandırıyoruz. Bitki vegetasyon devresi, bitkilerin sıcaklık isteğine göre, yetiştikleri yerde oluşan çevre faktörleri ile sınırlanır. Düşük sıcaklığın bittiği an başlar, başladığı an biter. Vegetasyon dönemi ne kadar uzun olursa dışarıda yapılan yetiştiricilik o kadar karlı olur. Nitekim ülkemiz incelendiğinde Güneyde 6-8 aylık bir vegetasyon dönemi varken, Ege'de 5-7 ay, Marmara'da 4-6 ay, İçanadolu'da 3-5 ay ve Doğu-anadolu'da 2-3 aylık bir periyot gözlenir. Vegetasyon devresinin oluşmasında düşük sıcaklık yanında, yüksek sıcaklığında etkisi bulunur. Güney bölgelerimizde temmuz ve ağustos aylarında ser içersinde oluşan yüksek sıcaklıklar bitki yetiştirmeğe izin verse bile, çiçek tomurcuklarının oluşmasına ve meyve vermesine mani olur. Yani bitkiler ser koşullarında vegetatif olarak büyür, ancak generatif gelişmeye geçemez.
