Tarımsal Ekoloji, Tarımsal Ekoloji

Tarımsal Ekoloji,

• Tarımsal Ekoloji,

• tarımsal üretimde ekolojik bilgilerin uygulandığı bir daldır.

• Bu nedenle ;

• Temel ekolojik bilgilerin;

• çok iyi öğrenilmesi, benimsenmesi ve bunların tarımsal üretimde bilinçli bir şekilde uygulanması,
• tarımsal kaynakların iyi kullanılması ve değerlendirilmesini sağlar.

İnsanoğlunun içinde yaşadığı çevreyi zorlaması :

• İnsanoğlunun içinde yaşadığı çevreyi zorlaması :

• Yıldan yıla artan dünya nüfusu,
• Gelişen teknolojik çağın ihtiyaçlarını karşılamak için ortaya çıkan üretim ve tüketim faaliyetlerinin sonucudur.

• Bu zorlama ekolojik kurallara uygun değilse;

• Ekolojik dengesizliklere yol açar

• Ekolojik kurallara uygunsa;

• daha etkili üretim,
• daha temiz ve daha sağlıklı toplumlar ortaya çıkar.

Ekoloji sözcüğü Alman Biyolog Ernest Haeckel tarafından 1869 yılında önerilmiştir.

• Ekoloji sözcüğü Alman Biyolog Ernest Haeckel tarafından 1869 yılında önerilmiştir.

• “Ekoloji” Yunanca: “yurt, yuva” anlamında "Oikos“

• Yunanca ve Latince “bilim” anlamında "Logia” dan doğmuştur.

• Ekoloji bilimi 1900’lerde biyolojinin ayrı bir dalı olarak tanınmıştır.

Organizmaların yaşadıkları biotik (canlı) ve abiotik (cansız) çevre ile olan karşılıklı ilişkilerini,

• Organizmaların yaşadıkları biotik (canlı) ve abiotik (cansız) çevre ile olan karşılıklı ilişkilerini,

• çevrenin yapı ve fonksiyonunu, biyolojik, fizyolojik ve biyokimyasal esaslara dayanarak inceleyen bir bilimdir

• Canlıların bireysel ve gruplar halinde

• birbirleri ve içinde yaşadıkları çevre koşulları ile

• karşılıklı ilişkilerini inceleyen bir bilim dalıdır.

• memeliler ekolojisi (mammalian ecology),

• kuşlar ekolojisi (aviamiecology),

• böcekler ekolojisi (insect ecolgy),

• parazitoloji (parasitology)

• tatlı su ekolojisi (limnoloji)

• deniz ekolojisi (oceanegraphy)

• karasal ekoloji (terrestrial ecology)

Autekoloji: Bir türün tek tek bireyleri üzerinde yapılan ekolojik çalışmalardır.

• Autekoloji: Bir türün tek tek bireyleri üzerinde yapılan ekolojik çalışmalardır.

• Demekoloji: Bir türün populasyonu üzerine yapılan ekolojik çalışmalardır

• Sinekoloji: Ekosistem ve ekosistemdeki tür toplulukları üzerine yapılan çalışmaları ifade eder.

Organizmaları bireysel olarak ele alır,

• Organizmaları bireysel olarak ele alır,

• bunların çevreleri ve diğer organizmalarla karşılıklı ilişkilerini inceler.

• Bireylerin çevreye karşı davranışlarına önem verir

• Autekolojik çalışmalarda esas amaç;

• Özel bir organizmanın genel ekolojik tablo içine nasıl uyduğunu göstermektir.

Biyolojik organizmaların;

• Biyolojik organizmaların;
• bireysel büyüme, gelişme, hayatta kalmaları ve üremeleri üzerinde etkili
• iki veya üç çevresel değişkenin yarattığı durum çalışılır.

• örneğin;

• orman ağaçları ve çeşitli kültür bitkileri,

• yetiştirme bahçelerinde, Seralarda, orman ve tarlalarda
• kendi çevresi içinde değişken bir grup çevre koşullarıyla karşı karşıya bırakılarak çalışılır

Sinekoloji tümden gelicidir.

• Sinekoloji tümden gelicidir.

• Organizmalar;

• gruplar halinde ele alınır,
• bunların çevreleri ve diğer organizmalar ve organizma grupları ile karşılıklı ilişkileri incelenir.

• Amaç: tüm ekolojik tabloyu bir bütün olarak ele almaktır.

Canlılar;

• Canlılar;

• bitki ve hayvanlardır

• Genel ekoloji : Bitki ve hayvan ekolojisidir

Çünkü:

• Çünkü:

• Tüm canlılar ve çevreleri evrende birbirinden ayrılmaz bir bütündürler

• Cansız çevre ile orada yaşayan tüm canlılar

• aralarında var olan devamlı bir enerji akımı

• ve madde alışverişi ile birbirleriyle karşılıklı ilişkili

• bir "ekolojik sistem" yada “ekosistem” olarak kabul edilirler.

Ekolojik düşünüş içinde ekosistem kavramı çok geniştir

• Ekolojik düşünüş içinde ekosistem kavramı çok geniştir

• Çünkü; Ekosistemde :

• zorunlu ilişkilere, karşılıklı bağlılıklara ve olağan ilişkilere önem verilir.

Bir gölet,

• Bir gölet,

• bir göl,

• bir mer'a,

• orman parçası

• yada bir laboratuvar kültürü bile uygun çalışma üniteleri sağlar.

Kara, tatlı-su veya deniz ekosistemleri yada insan eliyle oluşturulmuş ekosistemlerin tümünün evrensel karakteri:

• Kara, tatlı-su veya deniz ekosistemleri yada insan eliyle oluşturulmuş ekosistemlerin tümünün evrensel karakteri:

• Yapısal açıdan canlı ve cansız bölümlerden oluşması bu bölümlerin birlikte varlıklarını sürdürerek belirli işlevler ortaya koymasıdır.

Üreticiler,

• Üreticiler,

• makro tüketiciler

• mikro tüketiciler

Burada önemli olan;

• Burada önemli olan;

• sınırları önceden belirtilmiş ekolojik bir sistem içersinde; devamlı bir enerji akımı ve madde dolanımının bulunmasıdır.

• Bu nedenle herhangi bir

• orman parçası - çayır ya da mera alanı - göl yada gölet - buğday yada pamuk tarlası

• Canlı ve cansız çevreleri arasında sürekli olarak enerji akımı ve madde dolanımı bulunması koşuluyla birer ekosistem sayılırlar.

Buna karşılık,

• Buna karşılık,

• sınırları duvar, pencere ve kapı ile çevrilmiş bir sınıf;

• içerisinde canlılar, güneş enerjisi ve hava bulunmasına karşın;
• sistem içerisinde devamlı bir enerji akımı ve madde dolanımı bulunmaması ile

• bir ekolojik sistem sayılamaz.

Omnivorlar (= hem bitki hem de et yiyenler)

• Omnivorlar (= hem bitki hem de et yiyenler)

• Dengeli bir ekosistemde

• Üretici organizmalarca güneş enerjisinin çok büyük bir kısmı,

• bitkilerin, tüketici ve çözücü organizmaların solunumunda ısı olarak dağıtılır.

• Buna karşılık

• gıda maddeleri;

• bitki ve hayvanları yenileyerek sistem içerisinde kapalı bir dolanım oluşturur

Organizmaların beslenmesi açısından bir ekosistemin canlı bölümünde,

• Organizmaların beslenmesi açısından bir ekosistemin canlı bölümünde,

• iki ana canlı bölüm vardır.

• üretici organizmalar: ototrofik bölüm;

• tüketici organizmalar: heterotrofik bölüm.

Ototrof: kendi kendini besleme demektir.

• Ototrof: kendi kendini besleme demektir.

• Bu bölümdeki doğal olaylar;

• Güneş enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülerek depolanması,
• basit inorganik maddelerin toprak ve havadan alınarak kullanılması
• kimyasal enerjiye dönüştürülme sırasında karmaşık kimyasal maddelerin oluşumu ve biriktirilmesidir.

• Bu olay yeşil bitkilerde fotosentez ile gerçekleştirilir

Fotosentez olayı çok karmaşık kimyasal reaksiyonları içerir.

• Fotosentez olayı çok karmaşık kimyasal reaksiyonları içerir.

BİTKİLERİ Hayvanlardan ayıran en önemli özellik, bitkilerin basit inorganik maddelerden değerli organik maddeleri üretebilmelerinden kaynaklanır.

• BİTKİLERİ Hayvanlardan ayıran en önemli özellik, bitkilerin basit inorganik maddelerden değerli organik maddeleri üretebilmelerinden kaynaklanır.

Yeşil bitkiler güneş enerjisini kullanarak temel iki fizyolojik faaliyeti yerine getirirler.

• Yeşil bitkiler güneş enerjisini kullanarak temel iki fizyolojik faaliyeti yerine getirirler.

• 1. fotosentez
• 2. transpirasyon

• Diğer fizyolojik olaylar ise:

• solunum (respirasyon),
• besin maddelerinin bitki bünyesinde taşınması (translokasyon),
• bitkilerin su alımı,
• ozmoz,
• bitkilerin besin maddeleri alımı

Güneş ışığı;

• Güneş ışığı;

• tohumun çimlenmesi,
• bitkilerin çiçeklenmesi,
• stomaların açılıp kapanması
• renk maddelerinin (pigmentlerin) oluşturulmasını da etkiler.

6 su + 6 karbondioksit

• 6 su + 6 karbondioksit

• Işık Klorofil

• FOTOSENTEZ

• 1 şeker + 6 oksijen

1- Güneş ışığının süresi, kalitesi ve yoğunluğu,

• 1- Güneş ışığının süresi, kalitesi ve yoğunluğu,

• 2- Atmosferdeki CO2 miktarı ve yapraklara girebilme serbestliği

• 3- Yetişme ortamı sıcaklığı,

• 4- Bitkinin yaprak alanı genişliği

• 5- Topraktaki besin maddeleri miktarı

• 6- Topraktaki nem miktarı

Yeşil bitkilerde klorofil içeren hücreler aynı zamanda sarı renk pigmentlerini (karotini) de bulundururlar.

• Yeşil bitkilerde klorofil içeren hücreler aynı zamanda sarı renk pigmentlerini (karotini) de bulundururlar.

• Bitkiler klorofili ancak güneş ışığının varlığında üretebilirler.

• Karanlıkta oluşan bir yaprak sarı renklidir ve yeterli karbonhidrat üretmezler.

Fotosentez, çimlenen tohumda çim sapı sürgünleri toprak yüzeyine çıktıktan ve fotosentez yapabilme yeteneğinde olan ilk yaprakçıkların oluşmasından sonra başlar ve devam eder.

• Fotosentez, çimlenen tohumda çim sapı sürgünleri toprak yüzeyine çıktıktan ve fotosentez yapabilme yeteneğinde olan ilk yaprakçıkların oluşmasından sonra başlar ve devam eder.

Fotosentezle yapılan şekerler (glikoz) yeşil bitkilerin bünyesinde

• Fotosentezle yapılan şekerler (glikoz) yeşil bitkilerin bünyesinde

• nişasta, selüloz, yağlara ve proteinlere dönüştürülmektedir.

• Nişasta: bitki bünyesinde depolama

• Selüloz: hücre duvarlarının oluşturulması

• Protein :canlı hücrelerin temel yapı taşları için gereklidir.

fotosentez enerji depolar,

• fotosentez enerji depolar,

• solunum ise enerji açığa çıkartır

• böylece hücrelerin yaşamlarının devamlılığı sağlanır.

Işıklı devrede, klorofil a, klorofil b, karotenler ve ksantofiller tarafından alınan ışık enerjisi,

• Işıklı devrede, klorofil a, klorofil b, karotenler ve ksantofiller tarafından alınan ışık enerjisi,

• klorofil molekülü ve elektron hareket enerjisini sağlar ve fotosentez olayı başlamış olur.

• Bu devrede, ATP ve NADPH2 meydana getirilir.

• Bu reaksiyonlar doğrudan kloroplastlarda gerçekleşir.

burada, ışıklı devrede oluşturulan yüksek enerjili bileşikler,

• burada, ışıklı devrede oluşturulan yüksek enerjili bileşikler,

• C02’nin organik materyale dönüşümünde kullanılır.

• Bu şekilde tamamlanan dolaşıma “Calvin Dolaşımı” adı verilir.

C3 bitkileri tüm angiospermler, gymnospermler ve dikotiledonların çoğudur.

• C3 bitkileri tüm angiospermler, gymnospermler ve dikotiledonların çoğudur.

RuBp karboksilaz enzimi

• RuBp karboksilaz enzimi

• RuBp + 1 CO2 + 1 H2O   2 fosfogliserik asit (PGA)

• PGA + ATP + NADPH   fosfogliseraldehit (PGAL)

• PGAL  Ribuloz monofosfat + ATP  Ribuloz bifosfat (RuBP)

• RuBP + C02  PGA

• kapalı devreye Kavlin döngüsü denir

Mısır, sorgum, şeker kamışı gibi bitkilerde CO2 bağlayıcısı fosfofenol pürüvik asit (PEP)’tir.

• Mısır, sorgum, şeker kamışı gibi bitkilerde CO2 bağlayıcısı fosfofenol pürüvik asit (PEP)’tir.

• PEP karboksilaz enzimi

• PEP + H2O + CO2    Oksalo asetik asit

• Oksalo asetik asit + NADPH  malik asit+NADP+

• Oksalo asetik asit + NADPH  malik asit+NADP+

• Malik asit oluşumu ve daha önceki ara ürün oluşumu MEZOFİL hücrelerinde cereyan eder.

Malik asit daha sonra çelenk hücrelerine taşınır ve C3 bitkilerinde olduğu gibi Calvin döngüsüne girer.

• Malik asit daha sonra çelenk hücrelerine taşınır ve C3 bitkilerinde olduğu gibi Calvin döngüsüne girer.

• Malik enzimi

• Malikasit + NADPH  Pürüvik asit+CO2+NADP+

• Oluşan bu CO2 ise çelenk hücrelerinin kloroplastlarında Kavlin döngüsü yoluyla özümlenir

C4 fotosentezine benzer

• C4 fotosentezine benzer

• Bu sistem Crassulaceae (kalın, etli yapraklı bitkiler grubu) familyasının bazı bitki türlerinde gözlenmiştir.

• Burada C4 fotosentezinde olduğu gibi, başlangıçta üretilen bileşik 4 C’ludur.

• CAM bitkilerinin CO2 fiksasyonu gece ve gündüz olmak üzere iki kez yapılır.

• Gece yapılan karboksilasyonda PEP-karboksilaz enzimi görev alır, gündüz yapılan fiksasyonda RuBP-karboksilaz enzimi görev alır.

Bağlanan her 1 g CO2 için,

• Bağlanan her 1 g CO2 için,

• CAM bitkilerinde ortalama 50-100 g,

• C4 bitkilerinde 500 g,

• C3 bitkilerinde ise 1000 g buhar halinde su kaybı olmaktadır.

• C4 tipi bitkileri diğer bitkilere göre;

• CO2 ve suyu daha iyi kullanır,
• kuraklığa dayanıklıdır,
• fotosentetik verimleri yüksektir.

Buğday, arpa, çavdar, şeker pancarı gibi C3 bitkilerinde

• Buğday, arpa, çavdar, şeker pancarı gibi C3 bitkilerinde

• yıllık üretim 10-30 t/ha yıl

• birim yaprak yüzeyi başına günlük kuru madde üretimi: 50-200 gr/m2yaprak.gün

• C4 bitkilerinde

• üretim: 60-80 t/ha yıl

• birim yaprak yüzeyi başına günlük kuru madde üretimi 400-500 gr/m2yaprak.gün

Bitkinin yapraklarındaki gözeneklerden su kaybetmesine terleme (transpirasyon) denir.

• Bitkinin yapraklarındaki gözeneklerden su kaybetmesine terleme (transpirasyon) denir.

• Bitki terleme ile su kaybettikçe bitkide kaybolan su bir alttaki su molekülünü çeker, böylece alttan yukarıya doğru taşınan kopmaz bir su sütunu oluşur.

1. Terleme ile kaybedilen su yapraklarda emme kuvvetini arttırır. Bu da suyun köklerden yapraklara taşınmasına yardım eder.

• 1. Terleme ile kaybedilen su yapraklarda emme kuvvetini arttırır. Bu da suyun köklerden yapraklara taşınmasına yardım eder.

• 2. Yapraklardan atılan su saf sudur.

• bitki yaprakları saf suyu kaybettiğinde yerine topraktan mineral madde bakımından zengin suyu alır ve fotosentezde bu mineral maddeleri kullanır.

• 3. Yaprak yüzeyinin soğutulması için bitki terler.

• Böylece yaprak uygun sıcaklıkta tutulur, enzim etkinliği devam eder.

1. Çevresel Faktörler: Işık, nem, sıcaklık, rüzgar, topraktaki su miktarı

• 1. Çevresel Faktörler: Işık, nem, sıcaklık, rüzgar, topraktaki su miktarı

• 2. Bitkisel Faktörler:

• Stomaların yapısı, büyüklüğü, dağılışı ve turgor durumu,
• yaprak alanı, yaprağın yapısı, kutikula tabakasının kalınlığı,
• tüylerin varlığı ve sıklığı,
• yaprak hücrelerinin osmotik basıncı,
• sitoplazmanın su kapasitesi

Hetetrof : başkalarından beslenmektir.

• Hetetrof : başkalarından beslenmektir.

• Makro ve Mikro tüketici organizmalardan oluşur.

• Üretici organizmalarca gerçekleştirilen organik maddelerin

• kullanılması
• yeniden düzenlenmesi
• ve parçalanması

• hetetrofik bölümde olur

Makro tüketiciler :

• Makro tüketiciler :

• bitkisel besin kaynaklarından beslenen ot-obur hayvanlardan
• yada ot-obur hayvanlar üzerinde beslenen
• birincil ve ikincil derecedeki et-obur hayvanlardan oluşur.

• Örneğin: bir çayır-mer'a bitki örtüsü üzerinde beslenen evcil hayvanlardan sığır yada koyun;

• Yaban hayvanlarından geyik yada tavşan ot-obur hayvanlara örnektir.

Herhangi bir buğday yada pamuk tarlasında

• Herhangi bir buğday yada pamuk tarlasında

• buğday tanesi yada pamuk yaprağı ile beslenen böcekler de ot-obur

• Buna karşılık,

• orman da beslenen geyik ot-obur

• ve bunun üzerinde beslenen kaplan et-obur

Heterotrofik bölümde üçüncü canlı bölüm: mikro-tüketici (çözücü-ayrıştırıcı) organizmalardır.

• Heterotrofik bölümde üçüncü canlı bölüm: mikro-tüketici (çözücü-ayrıştırıcı) organizmalardır.

• Mikro tüketiciler; bakteri ve mantarlardan oluşur.

Sistemin önemli bölümlerinden birini oluşturur.

• Sistemin önemli bölümlerinden birini oluşturur.

• bu organizmalar;

• gerek üretici gerekse makro-tüketici organizmalar öldükten sonra,
• sistemin içersinde biriken ölü organizmaları parçalar
• ve çözülme ürünlerinin bazılarını absorbe ederler.

• Bu açıdan ekosistemin diğer bölümlerini geliştirebilen yada durmasını sağlayan bir işlev yapar.