Tohumlar oluştukları ve dağıldıkları anda çimlenmez, uygun koşullar oluşana kadar beklerler. Böylece uyku hali ya da dormansi gerçekleşir ve tohum aylarca hatta yıllarca bu halde canlı kalabilir. Tohum dormansisi, sıcaklık, su, ışık, gaz, tohum kabuğu ve diğer mekanik kısıtlamalar dahil olmak üzere çimlenme için uygun olan çevresel koşullarda bile tohumların çimlenmesinin engellendiği durum veya koşul olarak da tanımlanabilir. Bu durumun temel nedeni, çimlenebilmeleri için bir süre dinlenmeye ihtiyaç duymalarıdır. Dormansi mekanizması, türler arasında farklılık gösterebilir, iklimlerin ve habitatların çeşitliliğine bağlıdır.
Tohum dormansisinin belli başlı nedenleri vardır. Aşağıda, bu nedenlerin bazılarına yer verilmiştir.
-Işık
-Sıcaklık
-Sert tohum kabuğu
-Olgunlaşma sonrası dönem
-Çimlenme inhibitörleri
-Tohum embriyosunun olgunlaşmamışlığı
-Tohum kabuğunun suya geçirimsizliği
-Tohum kabuğunun oksijene geçirimsizliği
-Mekanik olarak dayanıklı tohum kabuğu
-Yüksek konsantrasyonlu çözünenlerin varlığı
Dormansinin Aşamaları
Dormansi ya da uyku halinin gelişimi tipik olarak aşamalar halinde gerçekleşir.
Pre-Dormansi
Dormansinin ilk aşaması pre-dormansi (uyku öncesi) olarak adlandırılır. Bu erken aşama tersine çevrilebilir, çünkü örneğin tohum bir serada uygun büyüme koşullarına döndürülürse büyümeye devam edecektir. Pre-dormansi geliştikçe, büyümenin yeniden başlamasına izin veren çevresel koşullar daralır.
Gerçek dormansi
Pre dormansi dönemini takiben tohum gerçek dormansiye girer. Gerçek dinlenme durumunda, bitki optimum büyüme koşullarına döndürülse bile büyüme devam etmeyecektir.
Post-dormansi
Dormansinin son aşaması post-dormansi ya da uyku sonrasıdır. Bu aşama, kış sonrası ve erken ilkbahar için tipiktir. Post dormansi aşamasında tohum büyüyebilir fakat yine de olumsuz çevresel koşullar (örneğin düşük sıcaklıklar) tarafından büyüme bastırılabilir.
Doğuştan, Zorunlu ve Tetiklenmiş Dormansi
Tohum dormansisi aşağıdaki tiplere ayrılarak incelenebilir:
Doğuştan Dormansi
Fide yetiştiriciliğine uygun koşullar sağlansa bile çimlenemeyen tohumların durumudur. Bu çimlenememe, bazı türlerde embriyonun dağılma anında olgunlaşmamış olmasından kaynaklanabilir.
Zorunlu Dormansi
Çevresel kısıtlamalar yani olumsuz koşullar nedeniyle çimlenemeyen tohumların durumudur. Olumsuz koşullar yetersiz miktarda nem, oksijen, ışık ve uygun bir sıcaklık içerir. Bu uyku hali çimlenme ortamının bir sınırlaması ile tohuma zorlanır. Eksik koşullar sağlandıktan sonra bu tür bir uyku durumu kaybolur.
Tetiklenmiş Dormansi
İlk (primer) dormansi ortadan kaldırılmış olsa da uygunsuz ortam koşulları nedeniyle tohumların tekrar dormansiye girebilir. Tetiklenmiş ya da indüklenmiş tohum dormansisini başlatan koşullardan bazıları, anoksi, karanlık, aşırı güçlü ışık, çimlenmenin tamamlanması için maksimum (minimum) sıcaklıklardan daha yüksek (düşük) sıcaklıklar ve su stresidir. Örneğin, tohum su emdiğinde, ancak çimlenme için son derece elverişsiz koşullara maruz kaldığında meydana gelir. Tetiklenmiş dormansi durumu sekonder (ikincil) dormansi olarak da adlandırılır. Tetikleyen koşullar evrensel olarak tüm türler için ikincil dormansi ortaya çıkarmaz, bazı türler etkilenir ve diğerleri etkilenmez. Çoğu kez, ikincil dormansi, uykuda olmayan tohumların çimlenmesini teşvik ettiği bilinen kimyasallara karşı tohum hassasiyetini azaltır.
Dormansi embriyo dışındaki durumlardan veya embriyonun içindeki durumlardan kaynaklanabilir. Kaynağına bağlı olarak tohum dormansisi iki türe ayrılır:
Eksojen dormansi
Bu tür dormansi embriyo dışındaki faktörler tarafından uygulanır. Embriyoyu saran dokular su alımını engelleyerek embriyo genişlemesine ve radikula (kökçük) ortaya çıkmasına mekanik direnç sağlayarak, embriyoya oksijeni sınırlayarak, inhibitörün embriyodan sızmasını önleyerek ve embriyoya inhibitör sağlayarak çimlenmeyi etkileyebilir. Geçirimsiz bir tohum kabuğunun neden olduğu dormansi, fiziksel dormansi olarak adlandırılır. Su hareketini kontrol eden tohum veya meyve kabuğundaki su geçirimsiz palisad hücre katmanlarından kaynaklanır. Bu tür tabakalar tohumun su veya gaz almasını engeller. Sonuç olarak, tohumlar dormansi kırılıncaya kadar çimlenemez. Angiosperm ya da diğer adıyla kapalı tohumlulara ait 16 familyadaki bitki tohumlarında fiziksel dormansi görülmüştür ancak, herhangi bir gymnospermde (Açık tohumlularda) fiziksel dormansi kaydedilmemiştir.
Işığa duyarlı olan tohumlar çimlenebilmek için bir karanlık veya bir aydınlık döneme ihtiyaç duyarlar. Buna fotodormansi denir. İnce tohum kabuğuna sahip türlerde, ışık uykudaki embriyoya nüfuz edebilir. Işığın varlığı veya ışığın yokluğu çimlenme sürecini tetikleyebilir, çok derine gömülmüş bazı tohumlarda veya toprağa gömülmemiş diğerlerinde çimlenmeyi engelleyebilir. Benzer şekilde, bazı tohumlar ısıya veya soğuğa (termo dormansi) duyarlıdır, örneğin, pıtrak ve amarant sadece yüksek sıcaklıklarda (30C) çimlenir.
Endojen dormansi
Endojen dormansi, tohumun embriyosundaki kimyasal değişikliklere değişikliklere bağlı olarak ortaya çıkar. Bir bitkinin endojen dormansi nedeniyle çimlenememesinin bir nedeni, embriyonun henüz tam olarak gelişmemiş olması veya spesifik mevsimsel ipuçlarının ortaya çıkmamış olmasıdır. Endojen kimyasal inhibitörler nedeniyle çimlenme de bastırılabilir.
Dormansiyi Kırma Yöntemleri
Tohum dormansisi, ideal yetiştirme koşullarında bile tohumun çimlenemediği durumdur. Dormansi, en ideal yetiştirme koşullarıyla (her tür için farklı ve spesifik olan) kırılabileceğinden, tohumlar gelişme olasılığı en yüksek olduğunda çimlenir. Dormansiyi kırmanın farklı yöntemleri aşağıda belirtilmiştir:
Dormansinin Doğal Olarak Kırılması
Embriyo adaptif nem ve sıcaklık gibi uygun ortamı aldığında dormansinin doğası durur. Pek çok türde bulunan tohum kabuğu, bu tohumlarla beslenen kuş ve hayvanların sindirim sistemi tarafından mikroorganizma, sıcaklık ve aşınma gibi doğal etkenlerin yumuşatıcı etkisiyle parçalanması nedeniyle geçirgen hale gelir. Aşırı olgunlaşma döneminin tamamlanması, tohum kabuğunda bulunan inhibitörlerin sızması, soğuk, ısı ve ışık kaynağı ile inhibitörlerin inaktivasyonu, tohumlardan fazla ve yüksek konsantrasyonlu çözünen maddelerin sızması, inhibitörlerin etkisini nötralize edebilen büyüme hormonlarının üretimi, diğer doğal kırma yöntemleri arasındadır.
Dormansinin Yapay Olarak Kırılması
Tohum dormansisini kırmak için kullanılan yapay yöntemlerden bazıları aşağıda sıralanmıştır:
-Tohum kabuklarında, yüzeyde bulunan, geçirgenliği önleyen mumların, yüzey inhibitörlerinin vb. sonlandırılması için sıcak su ile işlem yapılabilir.
-Tohum kabuğunun makinelerde eğeleme, ufalama veya tokaçlama yoluyla parçalanır. Bu işlemler sert bir tohum kabuğunu yumuşatarak veya çatlatarak suya veya gazlara karşı geçirgen hale getirir. Bu işleme skarifikasyon (aşındırma) denir. İşlem, doğası gereği kimyasal veya fiziksel olabilir.
-Tohum dormansisinin tipine bağlı olarak sıcağa, soğuğa veya ışığa maruz bırakılır. Birkaç saat ila birkaç gün, 40-50 C’de inkübasyon bazı türlerde dormansinin üstesinden gelmede etkili olabilir. Örneğin, pirinç tohumları en az 4 saat boyunca 40 C’de sıcak su ile muamele edilir. Tohumların çimlenmeye uygun bir sıcaklığa aktarılmadan önce nemli bir tabaka üzerinde uygun bir düşük sıcaklıkta inkübasyonu (soğuklama işlemi) da dormansiyi kırabilir. Bu işlenme sürecine stratifikasyon denir.
-Sert tohum kabuklarının zayıflatılması için 5 ila 20 dakika hidrolik basınç uygulanabilir.
-Tohum kabukları, mineral asidin tüm izlerini gidermek için konsantre sülfürik asit ile işleme alınabilir.
Dormanside Bitki Hormonlarının Rolü
Bazı araştırmacılar, sonbaharda kısa günlerde Absisik Asit’in ( ABA’nın) yüksek seviyelere ulaştığına ve dormansiyi indüklediğine inanmaktadır. Buna göre, uyku hali, normal tohum gelişiminin yaklaşık yarısında meydana gelen ABA içeriğindeki bir artışla başlatılır. ABA konsantrasyonu daha sonra gelişimin sonraki aşamalarında tohum olgunluğuna kadar hafifçe azalır. ABA, tohumlarda uyku halini başlatmada önemli bir rol oynar ancak bu süreçte yalnız değildir. Oksin, tropizma (yönelim) büyümesi ve doku farklılaşması sırasında etkili olan klasik fitohormonlardan biridir. Son çalışmalar, oksinin tohum dormansisi üzerinde olumlu etkilere sahip olduğunu göstermektedir. Bu, oksinin, ABA’nın yanı sıra tohum dormansisini indükleyen ikinci fitohormon olduğunu düşündürmektedir. Giberellinler kullanılarak tohum dormansisi kırılabilir. Toprak ısınmaya başladığında, giberellin ve sitokininler gibi büyüme destekleyicileri birikir ve tohum içindeki radikulanın (kökçüğün) büyümeye devam etmesi için sinyal verir.
Dormant tohuma sahip türler, hayatta kalmada yararlı olduğu için dormansi gelişmiştir. Bitkiler, tohumun elverişsiz koşullara dayanabilmesi ve hepsinin aynı anda çimlenmemesi, elverişsiz hava koşulları tarafından ölmemeleri için tohum dormansisini kullanır. Dormansi, daha sonra hayvanlar ve insanlar tarafından kullanılmak üzere tohumların depolanmasını sağlar. Elverişsiz ortamda tohumların dağılmasına yardımcı olur. Tohum kabuklarında bulunan inhibitörler tarafından indüklenen dormansi, çöl bitkileri için oldukça yararlıdır. Dormansi durumu, tohumların askıya alınmış ya da ara verilmiş canlılık halinde devam etmesine izin verir. Böylece tohumlar soğuk veya yüksek yaz sıcaklıklarında ve hatta kuraklık koşullarında bile zarar görmez. Dormansi ayrıca, tohumların toprakta birkaç yıl canlı kalmasına yardımcı olur ve bölgedeki tüm olgun bitkiler doğal afetler nedeniyle öldüğünde bile sürekli yeni bitki kaynağı sağlar. Tohumların dormansisi uzun sürelidir ve bu, hayatta kalma mekanizması görevi görür. Tohum, olumsuz durumlara uyum sağlayabilir ve uygunsuz çimlenmeye direnebilir. Dormansinin üstesinden gelmek için uzun süreler gerekmesi, yabancı ot tohumlarının uzun ömürlü olmasını sağlaması dormansinin dezavantajlarıdır.
Kaynakça:
https://byjus.com/biology/seed-dormancy/
https://www.agriculturewale.com/seed-dormancy/
https://thefactfactor.com/facts/pure_science/biology/seed-dormancy/2123/
https://www.biyologlar.com/dormansi-olayi-cimlenme-durgunlugu-nedir-
Yazar: Müşerref Özdaş