Bilimsel adı Lemna Minör olan su mercimeği, ördek otu olarak da bilinir. Su mercimeği ailesi, Lemnacae, Aracaea ailesinde ki bazı taksonomistler tarafından yerleştirilir. Lemna, Landoltia, Spirodela, Wolffia ve Wolffiella olarak beş cins yaklaşık 40 türü bulunmaktadır. Su mercimekleri, dünya genelinde taze veya bazen acı su sularda bulunan küçük serbest yüzen damar bitkileridir. Morfolojileri, gövdeleri veya gerçek yapraklarına sahip olmadıkları için son derece basittirler ve genellikle tek veya birkaç yassı, oval şekilli ve küçük yapraklardan oluşurlar. Çoğu tür vejetatif yayılma ile ürer ve hızlı klonal büyüme ile karakterize edilir. Yaprakları, frondun dar ucunun her iki tarafındaki iki keseden oluşur ve ilk büyüme safhasında ana fronda bağlı kalır. Bazı türler aynı zamanda unisexual ve monoecious çiçek ve tohum üreterek de ürerler. Bitkiler koloniler halinde kümelenir ve su yüzeyinde yeşil paspaslar oluşturur. Bu bitkilerin yüzen paspaslarının birden fazla türden oluşması oldukça yaygındır Su mercimekleri, besinler açısından zengin bölgelere rüzgârla üflendiklerinde canlanma kabiliyetine sahiptirler.
Kullanım Alanları
Dünyanın pek çok yerinde, yerli ve yabani kümes hayvanları, balık, otçul hayvanlar ve insanlar tarafından tüketilmektedir. En küçük bu otlarından biri, Birmanya, Loatians ve Kuzey Tayland halkı tarafından nesiller boyunca besleyici bir sebze olarak kullanılmıştır. 1970 yıllardan bu yana, su mercimekleri yüksek protein içeriğine, karasal bitkilere kıyasla hızlı biyokütle birikimine, besinleri ve diğer kimyasalları emebilme yeteneklerine, besin maddelerini ve diğer kimyasalları emebilmelerine büyük dikkat çekmiştir. Su mercimekleri, büyük miktarlarda besinleri çıkarabilecekleri küçük havuzlarda, hendeklerde veya bataklıklarda çok hızlı büyüyebilirler, bu da bitkileri, özellikle kümes hayvanları, balıklar olmak üzere insanlar ve hayvancılık için potansiyel bir protein kaynağı haline getirir. Su mercimekleri yüksek bir mineral emme kapasitesine sahiptirler, yüksek organik yükleri tolere edebilirler, bu nedenle atık suları işlemek ve bu maddeleri kirletici maddeleri uzaklaştırmak için kullanılmaktadırlar.
Dağılımı
Su mercimeği türleri, tropik ve subtropikal alanların çoğunu barındıran çok çeşitli coğrafi ve iklim bölgelerine adapte edilmiştir. Susuz çöllerde ve kalıcı donmuş bölgelerde yetişmezler. Sıcaklık ve güneş ışığı, büyümeyi 17,5-30 ºC arasında gerçekleşen maksimum büyüme ile kontrol ederler. Büyüme düşük sıcaklıklarda daha yavaştır ve bitkiler su sıcaklığı 35 °C’nin üzerine çıktığında ölme eğilimindedirler. Soğuk havalarda, birçok su mercimeği türü, ılık su normal büyümenin yeniden başlamasına neden olana kadar hareketsiz kaldığı havuzun dibine batan özel bir nişastalı yaprak oluştururlar. Su mercekleri, pH için geniş bir tolerans aralığına sahiptir ve tolerans seviyeleri türe bağlı olmasına rağmen, pH 5 ila 9 arasında iyi bir şekilde hayatta kalırlar. Su mercimekleri herhangi bir derinlikte suda büyüyebilir ancak hızlı hareket eden veya rüzgâra maruz kalan suda hayatta kalamazlar. Genel olarak, su mercimekleri, sıcaklık, pH, iletkenlik, azot ve fosfor için aşırı tolerans aralığına sahip hayatta kalma açısından güçlüdür. Bununla birlikte, iyi tanımlanmış optimum gereksinimler aralığında gelişmeleri konusunda hassastırlar. Kuşlar ve su taşkınları genellikle bu otları farklı coğrafi bölgelere yayarlar.
Süreçleri
Su mercimekleri çok miktarda su içerir ve bu nedenle hasat edildiklerinde aşırı derecede hacimlidir ve bozulurlar. Kurutulmuş su mercimeğinin beslenmesi çoğu zaman beslenme açısından umut verici olmakla birlikte, kurutmanın ekonomik ve pratik yönleri dikkate alınmalıdır. Kurutma, özellikle küçük çiftçiler için çok pahalı olabilir ve mümkün olmayabilir. Yüksek su içeriğinden dolayı, yapay kurutma pahalıdır: Hollanda’da yapılan bir deney, nemi % 95’ten % 10’a düşürmek için 40 °C’de 30 saat gerektirmiştir. Doğal veya daha az pahalı yöntemler güneşte kurutma, gölge de kurutma, havada kurutma tercih edilir. Kurutma yöntemleri, bu bitkinin pigmentleri gerektiren hayvanlara yönelik olduğu durumlarda, bitkideki karoten ve ksantofil seviyelerini azaltmamalıdır.
Verim
Su mercimekleri, diğer yüksek bitkilerden daha mikro organizmalarla elde edilen, verime daha yakın bir verimlilik seviyesine sahip ve yüksek verimli bitkilerdir. Su mercimekleri, optimal besin bulunabilirliği, güneş ışığı ve su sıcaklığı altında kütlelerini 16 ile 2 gün içinde iki katına çıkarabilir. Bu, bitkiler kalabalıklaşıncaya veya besin maddeleri tükenene kadar süren üssel bir büyüme ile sonuçlanır. Rapor edilen verimlere göre, türlere, iklim koşullarına, besin beslemesine ve çevresel koşullara bağlı olarak, 9 ila 38 ton DM/ha/yıl arasın da değişmektedir. Bitkilerin aşırı kalabalıklaşmaması için besinlerin genellikle sınırlayıcı olmadığı ve sık hasat yapıldığı durumlarda yaklaşık 10-20 t DM/ha ortalama verimler elde edilebilir.
Tarım
Su mercimek bitkileri kolayca kurulabilse de, su mercimek tarımı, optimum üretkenliği sağlamak için, günlük dikkat ve yıl boyunca sık sık ihtiyaç duyulan optimum üretim için yoğun yönetim gerektirir. Potansiyel stres kaynaklarını azaltmak ve hasadı kolaylaştırmak için havuz derinliği 20-50 cm olmalıdır. Başlıca konular ne zaman, ne kadar ve hangi gübrelerin uygulanacağı ve ne zaman toplanacağıdır. Üre, potasid ve üçlü süperfosfatın müratı, sırasıyla uygun N ve K ve P kaynaklarıdır. Kolayca biyobozunur olan ve yeterince yüksek bir besin içeriğine sahip olan herhangi bir atık organik malzeme su mercimeği yetiştiriciliği için kullanılabilir. Uygun atık malzemelerin en ekonomik kaynakları hayvan gübresi, mutfak atıkları, gıda işleme tesislerinden gelen atıklar, biyogaz atıkları ve mezbaha atıklarıdır. Katı malzemeler çiftlik hayvanlarından gübre, köylerden gece toprağı veya yiyecek işleme atıkları gibi su ile karıştırılarak havuzlara eklenebilir. Bu bitki, hasatların miktarını ve zamanlamasını belirleyen sabit ürün yoğunluğunu sık sık, tercihen günlük olarak hasat etmelidir.
İnvazivlik
Su mercimekleri suyollarında su örtüsünü olumsuz yönde etkileyebilecek ve koku rahatsızlığına neden olabilecek büyük örtüler oluştururlar. Bu kapakları sık sık sökmeyi önerilir, ancak imha ve kompostlama pahalı olabilir. Su mercimeklerinin hayvan yemi olarak kullanılması sürdürülebilir bir alternatif olabilir.
Su Arıtma ve Biyolojik Islah
Su mercimekleri, ötrofikasyon etkilerini azaltabilir ve fotosentezi sürdürme yeteneklerinden oksijen sağlayabilir. Atık su arıtması sırasında atık su havuzlarının kimyasal yükünü azaltmak için yoğun olarak kullanılırlar. Atık su arıtma sisteminin temel konsepti, arıtma gerektiren atık su üzerinde yerel su mercimeklerinin yetiştirilmesidir. Su mercimekleri atık su arıtma sistemleri, süt atık gölleri, çiğ evsel atık su, ikincil atık su, atık stabilizasyon havuzları ve balık kültürü sistemleri için çalışılmıştır. Ağır metaller, östrojenik hormonlar dâhil olmak üzere çeşitli kirleticileri uzaklaştırmak veya bir petrol rafinerisi tarafından kirlenmiş tabakhane atık su veya suyun biyolojik olarak yok edilmesi için kullanılmıştır. Su mercimeği atık su arıtma sistemleri, atık sularda bulunan besin maddelerinin % 99 kadarını ve çözünmüş katıları çıkarabilir. Bu maddeler daha sonra mahsulün bir kısmının toplanmasının ardından atık su akışından kalıcı olarak uzaklaştırılır. Bitkiler ayrıca lagünlerde güneş ışığını azaltarak askıda katı maddeleri ve biyokimyasal oksijen talebini azaltır. Su mercimeği sistemleri, kendilerini bir diğer ürün olarak değerli, protein bakımından zengin bir biyokütle ürettikleri için diğer atık su arıtma mekanizmalarından ayırmaktadır. Atık suya bağlı olarak, hasat edilen ürün bir hayvan yemi, protein, enerji ve mineral sağlayan bir yem takviyesi veya bir gübre görevi görebilir.
Beslenme Özellikleri
Su mercimek bitkisinin tamamı yapısal olmayan, metabolik olarak aktif bir dokudan oluşur. Fotosentezlerin çoğu, protein ve nükleik asitlerin üretilmesine adanmıştır, besin değeri bakımından çok yüksek, tipik olarak protein ve mineral bakımından zengin ve lif bakımından fakir hale getirmektedir. Bununla birlikte, su mercimeklerinin kimyasal bileşimi bitkinin yaşı, çevre sıcaklığı ve suyun besin içeriği nedeniyle önemli ölçüde değişir. Su mercimeklerinin besin içeriği muhtemelen, büyüme ortamının mineral konsantrasyonlarına, türlere veya bunların coğrafi konumlarına göre daha bağlıdır. Sonuç olarak, besinlerdeki düşük su genellikle besin içeriğinin azalmasına neden olur.
Su mercimeklerinin ham protein içeriği azot mevcudiyetine bağlı olarak % 7 ile 45 DM arasında değişmektedir. Optimal koşullar altında, su mercimeği kayda değer miktarda protein, yağ, nişasta ve mineral içerir. Tarımsal ve belediye atık göllerinden elde edilen mineraller veya atık sular içeren zenginleştirilmiş sularda yetişen su yosunları, % 30-40 DM’ye kadar olan bir protein içeriğine sahip olabilir. Bununla birlikte, doğal sulardan havuzlar, akarsular, göller, çeltik tarlaları ve hendekler gibi elde edilen su mercimeklerinin protein içeriğinin % 7 ile 20 DM arasında değiştiği bildirilmiştir. Yavaş büyüme, açlık ve yaşlanma,% 7 DM gibi düşük protein seviyelerine neden olur. Su mercimekleri lisin bakımından orta derecede zengindir proteinin yaklaşık % 4’ü lisindir. Ancak yaprak protein özütü için daha yüksek bir değer proteinin % 6’sı bildirilmiştir.
Lif, karasal bitkilerden daha fakir olmasına rağmen, su mercimekleri önemli miktarda ham lif içerir. Ham lif içeriği, besin bakımından zengin suda yetişen su yosunları için, besin bakımından fakir suda yetişenlerden daha düşüktür. Su mercimekleri, suda mevcut mineral miktarına doğrudan bağlı olan oldukça değişken bir mineral içeriğine sahiptir. Nispeten büyük miktarda potasyum ve kalsiyum içerebilirler. Su mercimekleri, bu pigmentlerin cilt ve yumurta sarısı rengine katkıda bulunabileceği durumlarda, özellikle kümes hayvanları için bu bitkinin hayvancılık için değerli bir takviyesi haline getiren yüksek konsantrasyonlar da pigmentlere ve ksantofillere sahiptir. Literatür de bildirilen karoten içerikleri 600-1000 mg/kg aralığındadır.
Protein ve mineral içeriğindeki geniş değişkenliğin, beslenme denemelerinde gözlenen farklılıkları ve sindirilebilir ve enerji değerleri tahminlerini sık sık açıklayacağına dikkat etmek önemlidir. Bazı durumlarda, protein yönünden zengin bu otlar soya unu ve diğer kaliteli protein kaynakları ile rekabet edebilir. Bununla birlikte, diğer durumlar da, yüksek bir mineral içeriği ve düşük protein içeriği, enerji değerine, sindirilebilirliğe ve performansa zarar verecek ve böylece dâhil etme oranlarını sınırlayacaktır. Bu nedenle, su mercimeklerine besin vermeden önce su mercimeklerinin besin içeriğinin değerlendirilmesi önerilmektedir.
Patojenler, Ağır Metaller ve Organik Toksinler
Patojenler, ağır metaller ve organik toksinler su mercimeği çiftçiliği ile ilgili temel halk sağlığı endişeleridir. Gölet çalışanları, civarda yaşayan popülasyonlar özellikle çocuklar ve su mercimek havuzu sistemlerindeki ürünlerin tüketicileri insanlar ve hayvanlar risk altında olabilir. Bu riskler iş rutinleri, su mercimekleri ve balıkların ayrı ayrı yetiştirildiği iki havuzlu sistemler gibi gölet tasarımları ve patojenlerin atık sudan hayvanlara ve insanlara aktarılmasını sınırlayan gıda hazırlama kılavuzları benimseyerek hafifletilebilir. Ağır metaller ve organik toksinler içeren endüstriyel atık sularda yetiştirilen su mercimekleri durumunda, yem ve gıda üretimi için kullanılmamaları, mümkün olduğunca güvenli bir şekilde bertaraf edilmeleri şiddetle tavsiye edilir.
Anti-nutritiyel Faktörler
Su mercimekleri, su mercimekleri yüksek seviyelerde beslendiklerinde performansa zararlı anti-nutritional faktörler içerebilir. Özellikle Spirodella ve Lemna gibi su mercimeği türleri, hayvancılıkta alımını sınırlayan büyük miktarlarda oksalik asite sahiptir. Düşük kalsiyumlu bir ortamda kısa bir süre içinde büyüyen su mercimeği kalsiyum oksalat oluşumunu engelleyebilir.
Kaynakça:
fs.fed.us
fao.org
mobot.org
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu