Kaolin, Özellikleri, Faydaları ve Kullanımı (Parçacık Film Teknolojisi)

[MeyveliTepe]

Yeni bir başlıkta bir kısmı önceden muhtelif yazılarda bahsedilmiş, belki bir kısmı yeni, çokça konunun literatürüne dayalı, biraz kendi deneyimlerimiz, bir kaç önemli noktada bu teknolojiyi yaratan ekibin lideri Dr.M.Glenn'e danışarak doğrudan aldığımız bilgilerle, bir bütün oluşturacak şekilde toparlamaya çalıştık.

Diğer forum başlıklarından farklı olarak, bu başlığın, konuya yeni bilgi ilavesi maksadıyla kullanılması düşünüldü. Benim yazdıklarım, diğer üyelerin muhtemel ek bilgi katkıları dışında soru, yanıt, tartışma vb. mesajların mevcut kaolin başlığında sürdürülmesini uygun bulduk.

Parçacık Film Teknolojisi oldukça yeni olmasına rağmen ciddi büyüklükte bir literatüre sahip ve bu günden güne büyüyor. Bir çok, yeri geldiğinde önemli olabilecek literatürden henüz hiç bahsetmedim. İleride fırsat buldukça ilgili konuyu anlatan mesajlara içerik ekleyebilirim.

Not: © kodlu mesaj içeriklerinin başka yerlere taşınmamasını, kopyalanmamasını rica ediyoruz.

[MeyveliTepe]

Tarımda Kaolin, Özellikleri, Faydaları ve Kullanımı
04.01.01 Giriş

Bir kil türü olan kaolin uzun yıllardır pek çok endüstri kolunda kullanılıyor. Çimento, seramik, porselen, kauçuk, kablo, boya ve kağıt imalat süreçlerinin yanı sıra kozmetik ve ilaç sanayilerinde de girdi olarak kullanılan bir mineral.

Çin kili de denilen bu mineralin dünyadaki ilk kullanımı da Çinde gerçekleşmiş. Ünlü Çin porselenlerinin hammaddesi. Avrupalılar bu porselenlerin sırrını keşfetmek için az uğraşmamışlar. Nitekim, kaolinin Avrupada bilinir hale gelmesinin de sebebi bu olmuş. (bkz. Ek-1)

Kaolin yatakları oluşum şekli bakımından iki farklı türde olmaktadır. Birincil denilen oluşum şeklinde, feldispatların veya diğer aluminyum silikat içeren kayaçların çok uzun bir zaman dilimi içinde kaolenleşmesiyle oluşmaktadır.



Diğeri ise, birincil yataklardaki kaolinin yine çok uzun bir zaman diliminde su ile çukur bir yerde birikerek tortu tabakaları haline gelmesiyle oluşmaktadır. En yüksek kalitede kaolin ikincil yataklardan elde edilmektedir. Bunların en ünlüsü ABD'deki Georgia ve Brezilya yataklarıdır.



Kalite ve kullanım amacına göre çok farklı kimyasal ve fiziksel özelliklerde işlenen kaolinin dünya piyasalarında $10/ton'dan kozmetik ve ilaç sektörü için yüksek seviyede işlenmiş kalitede $1.200/ton'a kadar geniş bir yelpazade bulunabilmektedir.

Kaolinin tarımda ilk kullanımı da çok yeni değil. Kaolin, pestisit, gübre ve başka benzer malzemelerin taşıyıcısı ve seyrekleştiricisi olarak kullanımı ilk standart kullanımlardandı. Bu malzemelerle belirli bir konsantrasyon oranında karıştırılan kaolin, malzemelerin lojistik ve depolama özelliklerini çok kolaylaştırıyordu.

0,5-4 mikron arası tane boyutuna sahip kaolinin pestisit taşıyıcı olarak kullanımı, sıvılarda homojen solusyon oluşturabilmesi, püskürtülebilmesi, kolay kolay kimyasal reaksiyona girmemesi en önemli avantajlarıydı.

1993 yılında ABD kongresinin tarımda toksik pestisit kullanımının azaltılması yönündeki talebini takiben, başka bir çok kuruluşun yanısıra ARS (Agriculture Research Service - Tarım Araştırma Servisi)'a bağlı AFRS (Appalaş Meyve Araştırma İstasyonu) tarafından, toprak bilim, bitki fizyolojisi, böcek bilim, biyoloji vb. uzmanlık alanlarına sahip çok disiplinli (iligili farklı uzmanlıkları bir araya getirmesi anlamında) bir ekip ile bir dizi araştırma ve bilimsel çalışma yapıldı.

Sonucunda, kaolinin hiç pestisit kullanmadan bitkilere kaplanmak suretiyle zararlı böceklerin bitkilerden uzak tutulması, doğrudan veya dolaylı olarak bitki hastalıklarının azaltılması ve bitkilere zararlı olumsuz güneş ışınlarından korunmasından oluşan çok fonksiyonlu bir teknoloji oluşturuldu. Particle Film Technology (Parçacık Film Teknolojisi) adı verilen bu teknoloji sayesinde çok zehirli organofosfat bileşiklerine sahip pestisitlerin kullanımının çok azaltılmasının yolu açıldı.

Farklı uzmanlık alanlarına sahip onlarca uzman akademisyenin birlikte yaptıkları malzeme çalışmaları, laboratuar ve saha deneyleri sonucunda özel bir şekilde işlenerek belirli fiziksel, kimyasal ve optik özelliklere getirilerek tarımda optimum sonuçları verebilen kaolinin kullanımı bu teknolojinin en önemli çıktısı oldu.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.02 Kaolin ile Tanışmamız

Parçacık Film Teknolojisi 1990'lı yılların sonunda, 2000'li yılların başında ortaya çıkıp, takip eden yıllarda bir çok bilim insanı tarafından farklı amaçlar için denenip bilimsel makaleler yayınlanmaya başlanmışsa da bizim bundan haberimiz 2009 ilkbaharında oldu.

Aslında 2008 sonunda tarımda kaolin kullanımından haberdardık fakat sadece güneşin çok sert olduğu bölgelerde bitkileri güneş yanıklığından korumak için bir tür perdeleme ürünü olarak.

Bulunduğumuz bölgede güneş yanıklığı ciddi bir sorun olmadığı için ilgilenmemiştik. Fakat, 2008 yılında bazı organik ilaçlarla istediğimiz başarıyı elde edemediğimiz zeytin ağaçlarımıza musallat olan zeytin sineği ile nasıl baş edeceğimizi araştırırken Kaliforniya Üniversitesinin çok ilginç bir yayınına rastladık.

Paul Vossen, Alexandra Kicenik Devarenne, Louise Ferguson ve Frank Zalom tarafından toplam 59 bin USD bütçe ile 2004, 2005 ve 2006 yıllarını kapsayan Napa ve Sonoma bölgelerinde son derece titizlikle uygulanan üç yıllık saha deneyinin sonuçları bizim için çok çarpıcıydı.

Surround (Kaolin kili), Spinosad, Cezbet ve Öldür tipi ilaçlama (GF-120), McPhail tipi, Olipe tipi ve feremonlu sarı yapışkan tuzakların karşılaştırmalı yöntemler olarak kullanıldığı araştırmada kontrol ağaçlarında %90 seviyesinde tane hasarı varken Surround (kaolin) yöntemi uygulanan ağaçlarda sadece %2,3'lük hasar tesbit edilebilmişti.

Araştırma organik zeytin üretimi için olduğundan zehirli bileşiklerin kullanımı araştırma yöntemleri içinde yer almamış. Fakat konvansiyonel tarımın çokça uygulandığı ülkemizde zehirli bileşiklerle dahi bu orana ulaşılamadığını gözlemliyoruz.

Final raporu Mart 2008'de yayınlanan düşük bütçeli ama çok değerli bu araştırma bize çok önemli bir klavuz oldu.

Bu bulgular sonucunda 2009 ve takip eden yıllarda kaolin kullanımı en temel araçlarımızdan biri oldu. Olipe ve feremonlu sarı yapışkan tuzaklarla birlikte kaolin kullanımımız 2009 sonunda %0,5 gibi fevkalade düşük tane hasar oranıyla mükemmel bir başarı elde ettik.

Devamında zeytin sineğine karşı sadece kaolin kili kullandığımız 2010 ve 2011 yıllarında zeytin sineğinin tane hasarı %1'i hiç geçmedi.

Aynı yıl, kaolin kiliyle yapılmış başka pek çok saha deneyine ait bilimsel yayınlara ulaştık ve kullanımımız zeytinle sınırlı kalmadı. Sebzeler ve diğer meyve fidanlarımızda önemli olumlu sonuçlar aldık.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.03 Parçacık Film Teknolojisi

Bundan sonraki mesajlarımda "Tarımda Kaolin kullanımı" derken, aksini belirtmediğim sürece hali hazırda söz konusu kullanımın %90'ından fazlasını oluşturan, İlkbaharda başlayıp, bitkilerin vegetatif gelişme döngüsü, çiçek, meyve, hasat dönemlerini kapsayan, güneşin parlayıp ısıttığı geç sonbahara kadar olan dönemdeki, bitkilere püskürtülmesi suretiyle olan kullanımını kastedeceğim. Başka koşullarda ve başka yöntemlerle olan uygulamaları ayrıca koşul anarak belirtmeye çalışacağım.
------------------------------------------------------------
1994 yılında ARS - AFRS (Appalaş Meyve Araştırma İstasyonu) bir grup bilim insanıyla çalışmalarına başladı.

Önceki Çalışmalar

AFRS ekibinin bu güne kadar yayınlanan makalelerinden antik çağlardan bu yana bitkiler üzerinde tek başına veya birlikte kullanılan ne kadar inert (eylemsiz) veya inert olmayan mineral kullanımı varsa hepsini gözden geçirdikleri anlaşılıyor.

Özellikle 20.yüzyılda başka bilim insanlarının muhtelif sebeplerle yapmış oldukları araştırmaları ve bunlara ait yayınları, kullanılan malzemeler ve özellikleri, kullanım şekli, beklenen ve elde edilen sonuçlar bakımından dikkate aldıkları ve sonuçlarını kendi bilimsel çalışmalarında usulüne ve etiğine uygun bir şekilde kullandıkları görünüyor.[1][2]

Çok Fonksiyonluluk

Kongrenin verdiği hedef doğrultusunda ilk amaç çevreye ve canlı hayata zarar veren zehir içeren pestisitlere gereksinimi azaltmak olsa da, AFRS ekibinin salt bu hedefle yetinmeyip çok fonksiyonlu bir teknolojinin oluşturulmasına odaklandığını çıkarsayabiliyoruz.

Bu yaklaşımın nereden geldiğini kestirmek de güç değil. Zira, pestisit kullanımını azaltayım derken bitkilerin fizyolojik gelişimlerinde olumsuz bir etkinin de yaratılmaması gerekiyordu. Söz gelimi, zararlı böcekleri engellerken aynı zamanda fotosentezi azaltmaması, bitki hastalıklarına fazladan zemin hazırlamaması, bu sebeple ürün miktar ve kalitesinde kayıplara yol açmaması gerekiyordu.

Endüstriyle İş Birliği

1996 yılında ARS-AFRS'ın çalışmalarına devam edebilmek için her türlü mineral malzemeyi, gereken mühendislik çalışmasıyla istenen speklerde üretebilme kaabiliyetine sahip bir firma ile ortak AR-GE iş birliğine gittiğini anlıyoruz.

Amerikan Federal Teknoloji Transfer Yasası (Federal Technology Transfer Act - 1986) kapsamında CRADA (Cooperative Research and Development Agreements - Araştırma ve Geliştirme İşbirliği Anlaşması) programı çerçevesinde malzeme mühendisliği, üretim, finans vb. konularda destek ve ortak sorumluluk almak üzere, o zamanlar her türlü mineral madde üzerinde uzmanlığı bulunan Engelhard şirketiyle anlaşma imzalamışlar. (ABD devlet kurumlarının, bir grup şirketi olan Engelhard ile tamamen başka konularda da CRADA imzaladığını görüyoruz).

Bu noktadan itibaren elde edilmek istenen çok fonksiyonlu malzemenin ve en uygun özelliklerinin tesbit edilmesinde, laboratuar ve saha deneyleri dahil ARS-AFRS ve Engelhard'ın birlikte devam ettiğini anlıyoruz.

CRADA anlaşmalarının tanımına göre, ARS bilim adamları anlaşma yapılan şirket ile iş birliği yaparak yeni teknolojilerin geliştirilmesine yardım ederler. CRADA anlaşması ilgili devlet birimi ile birlikte geliştirilen yeni buluşlar üzerinde şirkete ayrıcalık lisans haklarının verilmesini de kapsar.[3]

Fiziksel, Kimyasal ve Fonksiyonel Özellikler

Bilim adamları ekibinin odaklanarak en iyi kombinasyonunu oluşturmak istediği malzemenin kimyasal, fiziksel ve fonksiyonel özellikleri aşağıda listelendiği gibi idi.

1. Kimyasal olarak inert mineral parçacıklar,
2. Parçacık çapının <2 mikron olması (teorik olarak tamamının),
3. Homojen bir şekilde yayılıp film oluşturabilmesi,
4. Oluşan filmin yapraklar ve hava arasında gaz alış verişini engellemeyecek şekilde geçirgen olması,
5. Fotosentetik aktif radyasyonu geçirmesi fakat ultraviyole ve infrared radyasyonun bir kısmını geri yansıtması,
6. Zararlının bitki üzerindeki davranışını etkilemesi,
7. Hasat edilen ürünlerin üzerinden temizlenebilmesi.[1]

Buna genelde topraktan çıkarılan tüm minerallerde şu ya da bu ölçüde mevcut olan sağlığa zararlı olabilecek safsızlıkların mutlaka ayırılmış olmasını eklemeliyiz. Bunların başında solunduğunda ciddi akciğer hastalıklarına sebep olan, ayrıca kanserojen olan serbest silika kiristalleri gelmekteydi (Harben 1985), [4]

İlk Formülasyonlar

Ekibin çalışmaları, beyaz, gözeneksiz, şişip kabarmayan, aşındırıcı olmayan, ince taneli, tabak şekilli, su içinde kolaylıkla asılı kalarak suspansiyon oluşturan, geniş bir PH aralığında inert olan alimünyum silikat (Al4Si4O10(OH)8) (Kaolin) mineralinde yoğunlaştı.

Kaplanabilir sınıf kaolin %85′den daha parlak ve %90′dan daha saf kalitedeydi. Ham kaolinin içerdiği iki iz element olan Fe2O3 ve TiO2′nin ayrıştırılıp uzaklaştırılması çeşitli endüstriyel uygulamalar için de gerekli olan %85 beyaz parlaklık kalitesi için gerekliydi. Son 10 yıldaki teknik gelişmeler rafine edilmiş kaolin parçacıklarının ısı ile kalsine edilip, belirtilen çapa indirilerek şekil verilmesini ve gereken ışık yansıtma özelliklerine sahip kaolin parçacıkları halinde üretilebilmesini mümkün kılıyordu. [2]

“Parçacık Film Teknolojisi”, bir terim olarak, bir çok zararlı ve bazı hastalıklara karşı etkili, bitki sağlığına olumlu katkıları olan bu çok fonksiyonlu mineral ürünün mühendisliği ve geliştirmesine önderlik eden araştırma grubunca belirlenmişti.[1]

Parçacık Film Teknolojisi, mineral teknolojilerindeki bilgi birikimi, böcek davranışları, ışık fiziği ve bunların zararlı mücadesinde kullanımındaki bitki fizyolojisinin birleştirilmiş bir sentezidir. [2]

[1] Encyclopedia of entomology, John L. Capinera
[2] Horticultural Reviews, John Wiley & Sons, Inc.
[3] http://www.ars.usda.gov
[4] http://minerals.usgs.gov

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.04 M-96 (Hidrofobik), M-97 (Hidrofilik) formülasyonlar ve patent konuları

Parçacık film teknolojisi, önceleri silikon kaplanarak hidrofobik yapılan (M-96) kaolin parçacıklarına dayanıyordu. Hidrofobik kaolin ilk olarak manuel tozlayıcılar veya modifiye edilmiş kum püskürtücüleriyle toz olarak atılmıştı, çünkü hidrofobik malzeme su ile karıştırılamıyordu. Ancak, tozlama işlemi sırasındaki savrulma, tanecikleri bitki yüzeyine yapıştıracak bir şeyin olmaması M-96 tozlamayı pratik kılmıyordu. 1998 yılında M-96 parçacık film formülasyonları olarak Amerikan Çevre Koruma örgütünce ilk kez tescil edildi.[1]

Kısa süre sonra M-96, metanol-su sistemi (MEOH) kullanılarak önceden hazırlanmış preperat olarak formüle edildi. 11.3 kg M-96, 18 Litre MEOH ile preperat haline getirilip 436 litre suya ekleniyor ve ağaçlara püskürtülmek üzere naklediliyordu.

M-96 formülasyonunun saha deneylerinde bu formülasyon ve uygulama yöntemin pratik kullanım için çok pahalı, nakliye ve emniyet problemleri olduğu belirlendi. Laboratuar ve saha çalışmalarında, hidrofilik kaolin parçacıkları formülasyonunun (M-97) uygun bir yayıcı yapıştırıcı ile kullanımının bitki hastalık ve zararlılarında en az M-96′nın toz ve sıvı püskürtme uygulamaları kadar etkili olduğu anlaşıldı. Sonuç olarak hidrofobik M-96, hidrofilik M-97 ile devam edilmek üzere terk edildi.[1]

Hidrofilik M-97 kaolin formülasyonunun avantajları

1.Kolay karışabilmesi,
2.Daha ekonomik olması,
3.Tank karışımları için başka malzemelerle uyumlu olması,
4. Yağmura dayanıklılık ve yayılıcılık değişiklikleri için esnek formülasyona sahip olmasıydı.

1999 yılında M-97 + M03 Surround adı altında ticari olarak elde edilebilir duruma geldi. Yine aynı yıl, CRADA anlaşmasının firmaya verdiği haklar da gözetilerek içerdiği yayıcı-yapıştırıcı sistem ile doğrudan suya karıştırılan tek bir paket olarak Surround-WP Amerikan Çevre örgütünce tescil edildi. Bu formülasyon 2000 yılında piyasaya sunuldu ve halen kullanımda olan ana formülasyondur.[1]

CRADA'nın verdiği haklar çerçevesinde sahibi Engelhard olacak şekilde konu ile ilgili birden fazla patent(a) alındığını anlıyoruz.

[1] Encyclopedia of entomology, John L. Capinera
[2] Horticultural Reviews, John Wiley & Sons, Inc.
--------------------------------------------------------------
(a) ABD Patent ve Marka Dairesinin tanımına göre Bir buluşun patenti buluşçuya buluşla ilgili mülkiyet imtiyazı verir. ABD kanunlarında bir patent genellikle 20 yıl için veriliyor.

Patent ile verilen hak, hakkın verildiği alanda başkalarını yapmak (üretmek), kullanmak, satış için teklif etmek veya satmaktan mahrum bırakma hakkıdır. Buna hakkın geçerli olduğu alana buluş ile ilgili ithalat yapmanın engellenmesini de ekleyebiliriz. Başka bir anlatım ile patent hakkı, bir buluşu üretme, kullanma, teklif etme, satma veya ithal etme hakkı değildir ama başkalarını bundan mahrum eder.

ABD Patent ve Marka dairesinin verdiği patentler ABD'de geçerlidir. Fakat Dünya Ticaret Örgütü ile anlaşma imzalamış ülkelerde söz konusu anlaşmanın fikri mülkiyet haklarının korunması ile ilgili maddeleri gereğince bu ülkelerde de geçerli olması söz konusudur.

Rekabete dayalı ticaret kurallarının hakim olduğu dünyada, bir buluşa emek, para, zaman harcamış gerçek ve tüzel kişilerin patent hakkıyla kendilerini korumaya almaları kendi içinde mantıklı olmakla birlikte, yine aynı sebeplerle olabildiğince geniş bir alanda alınmaya çalışılan hakların aynı zamanda rekabeti önlemek amacını da taşıdığını gözlemliyebiliyoruz.

Söz gelimi, AFRS ekibinin bilimsel çalışmalarla en uygun olarak saptadıkları formülasyon çok spesifik (rafine, kalsine, <2 mikron tanecikli, >%85 parlaklıkta kaolin) olmasına rağmen firmanın aldığı patentlerin 0-100 mikron arasında, sadece kaolin de değil, kalsiyum karbonat, talk, bentonit, diğer killer, profilit, silika, feldispar, kum, quartz, tebeşir, kireç taşı, diatom toprağı ve barit olmak üzere türlü minerali kapsayacak şekilde ticari hakimiyet sınırlarını genişletip o alanı tamamen başkalarına kapatmak istediği anlaşılıyor. Hatta bununla da yetinmeyip patent dökümanlarında "bitkilerde fotosentezi geliştiren bir metod" ifadesi kullanarak, fotosentezi geliştirebilecek başka olası her türlü yöntemi de başkalarına kapatan bir ifade kullanmışlardı. Bu sebeple de bazı patent kapsamı daraltma davaları açılmıştı.

Ticari haklar alanını belirleyen patentlerin sınırları da patent dairesine sunulan patent dökümanlarıyla belirleniyor. Neredeyse kullanılan her kelime daha fazla bir alanda hak sahibi olup başkalarını yaklaştırmamaya yönelik. Bu mânada patent dökümanları bilimsel yayınlar olmayıp, fazlasıyla uzaktır.

Kendi adıma, zaman buldukça sadece tarım alanında da değil, ilgi duyduğum bir çok alanda patent dökümanları okumaya çalışırım. Nadiren de olsa güzel fikirler verebiliyor. Fakat bir fikri araştırıp gerçek durumunu görebilmek için varsa mutlaka bilimsel laboratuar ve saha deneyleri ile bunlara ait yayınlardan oluşan bilgi birikimine erişebilmek gerekiyor.

Bu yüzden herhangi bir patent dökümanını okurken bilimsel bulguların dışında genişletilmeye çalışılmış ticari alanlara bakarak aldanmamak gerek, fazlasıyla yanıltıcı olabilir..

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.05 Tamam ama Bir Değeri Var mı?

AFRS bilim adamları ekibi, CRADA imzalanan Engelhard ile birlikte çalışarak spesifik bir kaolin formülasyonunun başta pestisit kullanım ihtiyacını azaltmak üzere tarımda çok fonksiyonlu işlevleri olan en uygun malzeme olduğunu saptadılar.

Ancak böyle bir saptamanın varlığı bizler için yeterli mi? “Böyle bir saptamada bulunduk” demeleri bizlerin bu formülasyona değer vermemizi sağlar mı?

Tabii ki hayır.

Bunun için başka şeylere ihtiyacımız var.

Bu formülasyon ile, hangi koşullarda, hangi zararlılar veya olumsuz etkiler için, ne gibi laboratuar deneyleri yapılmış, bunlardan nasıl sonuçlar alınmış, bu denemeler başka koşullarda da denenmiş mi? Yapılanlar bilimsel kurallara uygun olarak dökümante edilip, anlayıp kendi koşullarımız için yorumlayabileceğimiz şekilde bilimsel yayınlar olarak yayınlanmış mı? Bizler için uygulanabilirliği var mı?

Bunların varlığı, az ya da çok kendi koşullarımıza uygunluğu, elde edilip uygulanabilirliği bu formülasyonu bizim için değerli yapar veya yapmaz. Çünkü ancak böyle faydalanabiliriz. Faydalandığımız, diğer alternatiflere göre üstünlük sağlayan bir şey bizim için değerli olur. Böyle bir yönü olmadığı takdirde bir mânası da olmaz.

AFRS ekibi, en uygun formülasyonun “en uygun” olduğunu saptarken bir dizi laboratuar ve saha çalışması yaptı, bunların sonuçlarını yayınladı.

Bunlar bizler için iki bakımdan önemli. Birincisi, çok kritik olmamakla beraber, bu formülasyonun neden en uygun olduğunu anlamamıza yardımcı oluyor. İkincisi ise ellerindeki imkanlar çerçevesinde bazı bitkiler üzerinde yaptıkları deneyler ve aldıkları sonuçlar doğrudan bizlere, bahçemizde, tarlamızda yapabileceklerimiz hakkında fikir ve yön veriyor.

AFRS ekibinin bu formülasyonu ve elde ettiği sonuçları yayınlamasını, formülasyona uygun bir ürünün de ortaya çıkıp başkaları tarafından elde edilebilir hale gelmesini takiben olanlar ise çok daha önemli.

2000′li yılların başından itibaren, son yıllarda git gide artan hızda, bir çok ülkede farklı bilim insanları tarafından yeni saha deneyleri yapılarak sonuçları bilimsel standartlara göre yayınlanıyor. Her yayın, bu konudaki bilgi birikimini biraz daha arttırıyor. Bu konudaki hem farklı kullanım koşulları, hem de uygulama şekillerindeki AR-GE çalışmaları bu teknolojinin kullanım değerini gitgide arttırıyor.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.06 Parçacık Film Teknolojisi – Fotosentez

Parçacık Film Teknolojisinin fonksiyonlarından birisi, bitkilerin fotosentezini azaltmamasıdır.

Bunun için önce fotosentez mekanizmasına kısaca bakalım.

Fotosentez, en basit tarif ile, bitkilerin yeşil yapraklarıyla aldıkları PAR ışınımları (400 nm-700 nm arası), yapraklardaki stoma adı verilen minik ağızlar aracılığıyla havadan aldıkları karbon dioksit, köklerinden aldıkları su ile mükemmel bir kimya fabrikası gibi çalışarak oksijen ve bitkinin yaşaması, meyvelerini üretmesi için gerekli karbonhidratları üretir. Bu bir bakıma dünyadaki yaşam zincirinin de en önemli halkasıdır. Fotosentez olmazsa yaşam da olmaz.

PAR ışınımları, yaprak iç dokusunda (mezofil) bulunan klorofil içeren protoplasmaya ulaşır. Yapraklardaki stoma adı verilen minik ağızlardan havadaki karbon dioksit alınır, köklerden gelen su ve diğer mineral tuzlar, -ki yine stomalardan atılan su buharı sayesinde suyun bitki içinde köklerden yapraklara doğru çekilmesi ve topraktan alınan besinlerin taşınmasını sağlıyor-, yapraktaki kimyasal işlemlerin bir sonucu olarak şeker ve oksijene dönüşüyor. Bitki türlerine göre değişmekle birlikte fotosentez işlemi ideal olarak 25 C de gerçekleşiyor.

Dolayısıyla, fotosentezi etkileyen önemli bazı parametrelerden söz etmiş olduk. Bunlar, dış ortam ısısı, PAR ışınlarının varlığı, yaprak stoma’larının durumu, dış ortamdaki karbon dioksit yoğunluğu, bitki bünyesindeki su ve su dolaşımı olarak özetlenebilir.

Yaprak yüzeyine kaplanacak bir mineral film, PAR ışınımları, stomalar ve fotosentez için gerekli ısının ayarı bakımlarından bu karmaşık mekanizmaya ister istemez müdahale etmektedir.

Bitkilerimiz için fayda umduğumuz bir film kaplamasının UV ve IR ışınlarını çok yansıtırken, görünür PAR ışınlarını az geri yansıtması, stoma’ları tıkamaması, ısının çok yükseldiği durumlarda ise ısıyı belirli bir oranda düşürerek stoma'ların gaz değişimini daha uzun süre devam ettirebilmesi gerekir.

Bitkiler üzerine uygulanan her film kaplamasının bu şartları sağlamadığını biliyoruz. Geçmişte uygulanan, bitkilere mineral parçacıkları kaplama uygulamalarının bir çoğunun bitkilerde zararlı ve hastalık tahribatını önlemede etkili olduğu ancak bu faydaların bitkiler üzerinde ışık ve fotosentez azalması gibi ters etkilerin gölgesinde kaldığı biliniyor.[1-19]

Çeşitli mineral tozların bitkilere kaplanmasının fotosenteze etkileriyle ilgili çok fazla araştırma var. Muhtelif bölgelerde, çok çeşitli bitkilerde bu araştırmalar hala devam ediyor ve yeni bilimsel makaleler yayınlanıyor. Bunlardan tek tek bahsetmiyeceğim.[1][2][3][4][5][6][7][8][9]...

Tüm araştırmalarda ortak olan sonuç, hangi mineral, hangi formülasyon ile kullanılırsa kullanılsın, fotosentez aktif radyasyon (PAR) ışınımlarının az ya da çok bir kısmı geri yansıtılıyor veya soğuruluyor.

Her hangi bir zaman diliminde, birine kaolin uygulanmış, diğerine hiç bir şey uygulanmamış yan yana iki bitki olduğunu, bunların aynı oranda güneş ışınımlarına tabi olduğunu ve bahsettiğimiz an için her ikisinin de fotosentez yapmakta olduğunu var sayalım.

Tam böyle bir anda ölçüm yapılır ise, hiç bir şey uygulanmamış bitkinin daha fazla fotosentez yapmakta olduğunu düşünebiliriz.

Söz gelimi, kaolin ile kaplanmış bir ağaç sabahın ilk ışıklarında kaplama yapılmamış ağaca göre daha geç fotosenteze başlayacaktır.

O zaman nasıl oluyor da Parçacık Film Teknolojisi formülasyonuna uygun kaplamanın fotosentezi en azından olumsuz etkilemediği, çoğu zaman da arttırdığı söyleniyor sorusu akla gelecektir.

Bu biraz çok değişkenli bir denkleme benziyor.

Bitkinin türü, mevsim, ışık miktarı ve açısı, ortam ısısı, kaplama miktarı (gr/m2) gibi parametreler, aynı zamanda birer sensör olan yapraklardaki bekçi hücrelerin (Guard Cell), stoma'ları açıp kapamasını belirliyor. Ortamdaki ışık zaten azken, yaprak üzerindeki bir kaplama PAR ışınımlarını da bir ölçüde engellediği için stomalar daha geç açılıyor. Fakat, ışık açısının dikleşip miktarın ısı ile birlikte çok arttığı zaman diliminde de kaplama yapılmamış bitki stomaları kaparken, kaplama yapılmış olan bir süre daha açık tutmaya devam ediyor.

Küçük tanecikli, ısı ile işlenip kalsine edilerek optik özellikleri değiştirilmiş kaolinin PAR ışınımlarını başka minerallere göre daha fazla geçirip buna karşın UV ve IR dalga boyundaki ışınımları PAR'a göre daha fazla yansıtıyor olmasının, yaz mevsimi boyunca oldukça geniş bir paralel aralığında net fotosentezi arttırdığı söylenebilir.

Buna rağmen yapılan muhtelif araştırmalarda, ülkemizin bulunduğu paralele göre daha kuzey bölgelerde bazı yıllarda net fotosentezin azaldığı da gözlemlenmiş.

Çok özetle, ülkemizin de içinde bulunduğu kuşakta, güçlü ışınımın ve yüksek ısının söz konusu olduğu dönemlerde küçük tanecikli kalsine edilmiş kaolin net fotosentezi arttırıyor.

[1] Horticultural Reviews, Volume 31, Edited by Jules Janick © 2005 John Wiley & Sons, Inc
[2]Kaolin Particle Film Applications Can Increase Photosynthesis and Water Use Efficiency of `Ruby Red' Grapefruit Leaves
[3]The effect of maturity, sunburn and the application of sunscreens on the internal
and external qualities of pomegranate fruit grown in Australia
[4]Effects of Kaolin Application on Light Absorption and Distribution, Radiation Use Efficiency and Photosynthesis of Almond and Walnut Canopies
[5]Protective and Yield Enhancement Qualities of Kaolin on Lemons
[6]Comparative effects of exogenous glycine betaine, kaolin clay particles and Ambiol on photosynthesis, leaf clerophylly indexes and heat load of olive cv. Chondrolia Chalkidikis under drought
[7]Effect of Kaolin Film Particle Applications (Surround WP®) and Water Deficit on Physiological Characteristics in Rose Cut Plants (Rose spp L.)
[2]IMMEDIATE AND RESIDUAL EFFECTS OF KAOLIN CLAY PARTICLE FILM ON SOUTHERN HIGHBUSH BLUEBERRY (VACCINIUM CORYMBOSUM X) PLANT PHOTOSYNTHESIS AND TRANSPIRATION RATES
[8]The impact of kaolin clay sprays on leaf gas exchange of Ginger Gold apple trees in New Brunswick
[9]The Effect of Foliar Kaolin Particle Film (Surround® WP) on Establishment Rates of Southwestern Pecan Orchards

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.07 Parçacık Film Teknolojisi – Güneş yanıkları

Güneş ışınları, 0,001nm (nanometre)’den 1 milyar nm’ye kadar dalga boyunda olabiliyor. Bilim, dalga boyu aralıklarını genel özelliklerine göre sınıflandırarak isim vermiş. Genel kural olarak dalga boyu düştükçe ışının enerjisi artıyor.

Yerkürenin dengeleri, bildiğimiz yaşam türlerinin dünya üzerinde oluşmasına izin vermiş. Bunda, güneşten dünyaya ulaşabilen ışınların dalga boyları çok önemli bir yer tutuyor.

0.0001nm – 40 nm dalga boyu aralığı sırasıyla gamma ve X ışınları olarak adlandırılıyor. Dünyamız ve etrafındaki atmosfer bu ölümcül ışınların bize kadar ulaşmasına izin vermiyor.

40nm – 400nm arası dalga boyundaki ışınlar ise ultaviyole (UV) olarak adlandırılıyor. UV ışınları da kendi aralarında yine dalga boyu aralıklarına göre sınıflandırılmış. 40nm – 290 nm dalga boyu arasındaki UV ışınları da yine atmosfer, özellikle de ozon tabakası tarafından tutuluyor.

290nm-320nm arasındaki UV ışınlarına UVB, 320nm-400nm arasındakilere de UVA deniyor. UVB ışınlarının bir kısmı ozon tabakası tarafından tutulsa da dünyaya kadar ulaşıyor. UVB ışınları canlılarda D vitamininin sentezini sağlamakla birlikte canlı hücrelerde DNA değişikliğine de sebep oluyor.

Çok yoğun bir şekilde maruz kalınmadığında hücrelerdeki bir tür protein ile hücreler kendi kendini tamir ediyor ancak bir çok cilt kanserinin, güneş yanığının sebebi de UVB ışınları.

UVA(320-400nm) ışınlarının büyük bir çoğunluğu dünyaya ulaşıyor. D vitaminin sentezi için gerekli bu ışınlara “siyah ışık” da deniyor. Esmerleştirici, cilt kızarıklıklarına sebep olan, fazla maruz kalındığında bağışıklık sistemini olumsuz etkileyen ve katarakt gibi hastalıklara sebep olabilen bir dalga boyu grubu. Kol ve enselerimizdeki reçber yanıklarının sebebi bu ışınlar olsa gerek.

400nm-700nm arası dalga boyuna sahip ışınlar ise gözümüzle görebildiğimiz, dünyamızı aydınlatan ışınlar. Genel spektrum içinde çok dar bir aralık olmasına rağmen yaşam için hayati önem taşıyor. Aynı zamanda PAR (Photosynthetically Active Radiation) da denilen bu dalga boyu aralığı bitkilerin fotosentez yapabilmesi için elzem.

700nm – 1 mm arası oldukça geniş olan dalga boyu aralığı ise IR (Infrared Radiation) olarak isimlendirilmiş. Bu aralık da yakın, kısa, orta, uzun ve uzak IR olarak ayrılıyor. Yakın ve kısa dalga boylu IR radyasyonu muhtelif uzaktan kumandalarda kullanılıyor. Uzun ve uzak dalga boyu ise aynı zamanda termal radyasyon diye de adlandırılıyor. Gözle görülmediği halde dünyamızı ve direkt temas ettiği tüm yüzeyleri ısıtan ışınımlar da bunlar.

Daha uzun dalga boylu ışınımlar mikro dalgalar ve radyo dalgaları olarak devam ediyor. Konumuz dışı olduğu için onlardan söz etmeyeceğiz.

Konumuz bitkiler üzerindeki mineral filmler ve bunlar vasıtasıyla bitkilerin güneşin zarar verici etkilerinden korunması olduğundan, diğer tüm canlılar gibi bitkilerin de UVB ve UVA, yaprak ve meyvelerin yüzey ısınmasına sebep olan IR dalga boyu ışınımlarından korunurken, bitkinin fotosentez yapabilmesinin en önemli gereksinimi olan PAR ışınımlarından olabildiğince yararlanması gerekir.

Kaolin UV ışınlarını geri yansıtır fakat formülasyon (değiştirilmiş optik özellikler) ve parçacık boyutu dağılımı UV yansıtma derecesini önemli ölçüde etkiler. Yüksek seviyede işlenmiş Surround WP’nin UV yansıtma derecesi kalsiyum karbonat ve işlenmemiş kaoline göre çok daha fazladır.[1]

Sadece içeriğindeki kum (serbest silika kristalleri) uzaklaştırılarak toz haline getirilen az işlenmiş kaolin, kalsiyum karbonat ve saflaştırılmış, kalsine edilerek yapısı değiştirilmiş yüksek seviyede işlenmiş kaolin kullanılan Surround WP arasında ısı transfer oranı (heat flux) bakımından yapılan testte kayda değer farklar bulundu. Buna göre, güneş yanıklarının ana sebebi olan IR ve UV ışınımlarının geri yansıtılmasında kaolin mineralinin uygun bir şekilde işlenmiş olmasının ana etken olduğu belirlendi.[1]

"whitewash" (beyazboyama) adı verilen, ağaçların gövde ve ana dallarını beyaza boyamak eskiden beri uygulanan bir yöntem. Çoğunlukla narenciye ağaçlarında budamadan sonra ortaya çıkan gövde ve dalların güneşten korunması için uygulanıyor.

Ancak, Parçacık Film Teknolojisi ile yapraklı kısmın ve meyvelerin güneş zararından korunması bu teknolojinin fonksiyonlarından birisi. Bu konuda da yapılan ve yapılmakta olan çeşitli araştırmalar ve bunlara ait bilimsel raporlar var. İşlenmiş, kalsine edilmiş küçük tanecikli kaolinin kazanmış olduğu optik özellikler sayesinde, yaprak ve meyvelere kaplanmasıyla daha az PAR ışınımı geri yansıtırkern daha fazla UV ve IR ışınımı geri yansıtıyor hale gelmesi, bitki üzerinde olumsuz etkiler yaratmaksızın UV ışınımlarının yakma etkisini ve IR ışınımlarının ısıtma etkisini azalttığı anlaşılıyor. [1][2][3][5]

Yine, bölgeye, ışınım miktarına ve bitkiye göre az ya da çok farklı sonuçlar alınabiliyor. Yapılmış araştırmalardaki ölçümlerden meyve yüzeylerindeki ışınım sebepli ısının 1,6C dereceden 6,4C dereceye kadar azaltılabiliyor olduğunu görüyoruz.[4]

Uygulama sıklığı, yapılan kaplama sonucunda elde edilen ışınım geri yansıtma oranı, uygulamaların yapıldığı zaman aralığı meyvelerin gelişimini etkileyebiliyor. Söz gelimi bir araştırmada, Mayıs - Haziran aylarında yapılan üç uygulama ile güneş yanıklığı önlenir ve olumsuz bir etki görülmezken, Temmuz-Ağustos aylarında yapılan üç uygulama sonucunda güneş yanıklığının önlendiği fakat meyvelerin (elma) daha küçük kaldığı ve yeterince kızaramadığı da tesbit edilmiş.[6]

Esasında amacın diğer etkiler gözardı edilerek ne pahasına olursa olsun salt güneş yanıklığı zararlarının önlenmesi olduğunda bitkilere kaplanacak, iyi kötü yansıtıcı olan her şey bu zararı öyle ya da böyle azaltır. Söz gelimi, çimento veya alçı tozu bile sulandırılıp bitkilere kaplansa güneş yanıklığını öyle ya da böyle azaltacaktır. Ancak bu durumda olası olumsuz etkilere katlanmak ve diğer fonksiyonlardan da vaz geçmek gerekir.

Salt güneş yanıklığını önlemeyi hedef alan başka ürünlerin de mevcut olduğunu biliyoruz. Örneğin, Purshade isimli bir sıvı ürün kalsiyum kabonat kullanılarak yapılan bir formulasyon ile UV ve IR yansıtma özelliği kazandırılmış olarak piyasaya çıktı. (Tessenderlo Kerley isimli şirket Surround'dan sonra Purshade'i de satın almış ve daha önce Purshade'i satan şirkete karşı yaptığı patent ihlal şikayetini düşürmüş). Raynox isimli, ana bileşenleri carnauba wax (güney amerikada yetişen bir çeşit palmiyeden elde edilen mumsu madde) ve mineral karışımı formülasyon PAR'dan daha çok UV yansıtarak güneş yanıklığı zararlarına karşı kullanılıyor.

Bunların dışında çok ciddiye aldığım bir potansiyel teknoloji de nano teknoloji ile geliştirilmiş bir tür sıvı cam. Sulandırılarak bitkilere püskürtüldüğünde bir kaç nano metre kalınlığında, gözenekli bir katman oluşturuyor. UV ışınımlarına karşı çok yüksek koruma sağladığı gibi bitkinin nefes almasını engellemediği, dahası zararlılara karşı da bir zırh oluşturduğu bildiriliyor. Bu teknolojinin halen katı ve yaşamayan yüzeylerde kullanımı yaygınlaşıyor. Yaşayan bitkilerdeki kullanımı için ise muhtelif araştırmalar yapılıyor. Zaman zaman firmasıyla irtibat kurarak gelişmeleri takip etmeye çalışıyorum.




[1] Horticultural Reviews, Volume 31, Edited by Jules Janick © 2005 John Wiley & Sons, Inc

[2]KAOLIN EFFECTS IN PROCESSING TOMATO PRODUCTION IN CHILE

[3]Kaolin treatment to reduce pomegranate sunburn

[4]Comparative Effects of Evaporative Cooling, Kaolin Particle Film, and Shade Net on Sunburn and Fruit Quality in Apples

[5]EFFECT OF KAOLIN PARTICLE FILMS ON THE TEMPERATURE AND SOLAR INJURY OF PEAR FRUITS

[6]EFFECT OF PARTICLE FILM ON FRUIT SUNBURN, MATURITY AND QUALITY OF 'FUJI' AND 'HONEYCRISP' APPLES

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar

AFRS ekibinin Parçacık Film Teknolojisi için çalışmalara başlamasının esas sebebi pestisit kullanımını azaltmaktı.

Bu sebeple, buraya kadar anlatılanlar, pestisit kullanımını azaltmayla ilgili olmayıp, bu teknoloji kullanıldığı takdirde diğer etkilerin ne olacağı ile ilgili.

Başlangıçta diğer etkiler için en azından olumsuzluk yaratmamasının yeterli olduğunu, mümkünse de olumlu sonuçlar elde edilmesinin hedeflendiğini anlıyoruz.

AFRS ekibinin pestisit kullanımı azaltmakla ilgili, daha önce yapılmış benzer araştırmaları inceledikleri, bunlarda elde edilmiş bilgi birikimini değerlendirdikleri anlaşılıyor.

1930′larda araştırmacılar belli inert minerallerin kendilerinin böceklere karşı toksik ajan olduğunu keşfettiler. 1939′da inert minerallerin böcekler üzerindeki etkileri şöyle özetlenmişti.

1. Tozun sindirim sistemine ağız yoluyla alınımı,
2. Kuruma,
3. Böceğin gövde çeperi ile kimyasal reaksiyon,
4. Direk mekanik aşındırıcı etki. [1]

1960 dan sonra bir süre inert minerallerin insektisit olarak kullanılabilirliğine ilgi çok düşük boyutta kaldı. Bunun en büyük nedeni ucuz ve etkili sentetik insektisitlerin piyasaya girmiş olmasıydı. Mineral tozların tarımda kullanılması hakkında araştırma yapılmamasına bir başka sebep ise, tozların bitki verimliliğini düşürmesi ve bitkilerde eklembacaklı zararlı popülasyonunu arttırdığı düşüncesi idi. [2]

1960′larda mineral bazlı beyaz tozla kaplamasıyla virütik hastalıklara vektör olan zararlıları önleme deneyleri yapıldı. Beyaz yansıtıcı yüzeyin bazı bitlerin konukçuyu bulması ve yerleşmesinde uzaklaştırıcı etkisi belirlenmişti (Kennedy ve arkadaşları 1961, Kring 1962). Beyaz tozlar için genellikle çeşitli kaolin karışımları, bentonit ve bir tür kil olan atapulgit yayıcı yapıştırıcı ajanlar kullanılmıştı ve bitkilerin tüm yapraklarının kaplanması veya bitkinin etrafındaki toprağın kaplanması şeklinde denenmişti (Nawrocka ve arkadaşları. 1975; Bar-Joseph ve Frenkel 1983; Marco 1986, 1993). Bu yaklaşım, bit ve yaprak zararlısının (leafhopper) uzak tutulmasıyla sınırlı olarak başarı sağladı.[2]

Toprak yol kenarlarında, yol tozu ile kaplanmış bitki ve ağaçlar, doğal düşmanlar için yeterince uygun ortam olmadığı için bitkiden beslenen akarlar ve kabuklu bitler için uygun bir ortam oluşturmaktaydı (Debach 1979). Maden ocaklarından çıkarılan mineral parçacıkları ve yol tozları ürün verimliliğini azaltıyor zararlı bitleri ve mantari hastalıkları arttıyordu. (Farmer 1993). Kaolinin yaprak uygulamalarının yaprak üst zarını tahrip ettiği ve su kaybını arttırdığı için fototoksik olduğu görüldü (Eveling 1972, Eveling ve Eisa 1976).[2]

Daha sonraları mineral parçacıklarının pestisit olarak kullanımı sentetik pestisit bileşikler emdirilmiş formülasyonlar ile sınırlı kaldı (Kirkpatrick ve Gillenwater 1981).[2]

1970′lerde böceklerin inert tozlarla kontrol edilmesi minerallerden silikon jel, silikon dioksit gibi sentetik malzemelere geçiş yaptı. Bu sentetik tozların tahıl endüstrisinde zararlı kontrol gereksinimlerinde çok büyük potansiyelinin olduğuna inanıldı. Buna rağmen genel olarak kullanılan ucuz kimyasal gazlar oldu. 1970′lerden sonra mineral parçacıklar üzerindeki araştırmalar çokça sentetik insektisit ve mikrobiyal ajanların taşıyıcısı olarak kullanımı ve kısmen güneş yanıklarının kontrolüyle sınırlı kaldı. [1]

İnert mineral parçacıkların bitki yeşil aksamında bakteriyel ve mantar hastalıkların önlenmesine yönelik araştırma da bu dönemde pek yapılmadı. Araştırmalar daha çok nemli koşullarda bitki yeşil aksam yüzeyinin PH’ını değiştirerek etki gösteren alkali sodyum karbonat üzerinde yapıldı. Böylece mantar sporlarının çimlenmesi ve büyüyerek hastalığa sebep olması engellenebiliyordu (Olivier 1998).

İki benekli kırmızı örümceğin (Tetranychus urticae Koch) kaoline maruz kaldıktan 10 dakika sonraki SEM fotoğrafı. Resimdeki sarı çemberin çapı 10 μm. Kıyaslama yaparak böceğin üzerine yapışabilen taneciklerin boyutlarını kestirebilirsiniz. İş gören taneciklerin boyutlarının 1 μm (1 mikron)'dan daha küçük olduğu net bir şekilde görülebiliyor.

Parçacık Film Teknolojisi eklembacaklı böcek davranışlarını etkilemesi ve bitkilerin sağlığını gözetmesi bakımından tüm diğer mineral bazlı insektisitlerden kavramsal olarak farklıydı.

Bu teknolojideki önemli bir ilerleme, formülasyonun su ile karıştırılıp geleneksel pestisit püskürtücüleriyle uygulanarak, yağmura ve rüzgara dayanıklı fakat hasattan sonra kolaylıkla temizlenebilen, gözenekli bir film oluşturulabilmesiydi.

Parçacık filmi böceklerin dokunma, tadma, görme ve koku alma duyularıyla beslenme ve üreme için hedef ve konukçu bulma süreçleriyle ilgilidir.

Hedef ve konukçu bulma süreci sırasında dört duyu pozitif ve negatif işaretler vererek etkileşir, sonucunda böcekleri pozitif veya negatif davranmaya iter.

Beyaz parçacık film ile kaplı bitki dokuları böceklere karşı görsel ve taktik olarak değiştirilmiş olur. Parçacık filmler konukçu bitkinin tadı ve kokusunu da değiştirmiş olabilir.

Konukçu seçmek ve seçmemek konusunda çeşitli böcekler üzerinde yapılan muhtelif laboratuar biyoloji deneylerinde temel hareket mekanizmasının ergin böcekleri uygulama yapılmış bitkiden uzaklaştırmak olduğu görüldü, ki bu bitkiler üzerinde beslenme ve yumurtlamanın azalması sonucunu doğuruyordu.

Parçacık filmin böceklerin film ile temas etmesinden önce mi yoksa sonra mı caydırıcı olduğu tam belirlenemediğinden, mekanizmaya geçici olarak uzaklaştırıcı dendi.

Diğer mekanizmalar;

1. erginlerin veya parçacık film kaplanmış yaprak ortamında doğmuş larvaların yaşamlarını sürdürebilmelerinin güçleşmesi,
2. Parçacık filme maruz kalmış ergin kelebeklerin çiftleşme başarısının düşmesi,
3. hareket ve bitkinin içinde yer bulma kaabiliyetinin kısıtlanması
4. Bitki yapraklarının beyaz parçacık film kaplanmış olması sebebiyle konukçunun kamuflajı,
5. böceğin bitkiye tutunabilme kaabiliyetindeki güçlük

Parçacık filmin böcekler üzerindeki en çok etkisi parçacıkların böceğin muhtelif gövde bölümlerine yapışması şeklinde oluyor.

Böceklerin tüm bu mekanizmalara karşı direnç geliştirebilmeleri ise beklenen bir durum değil. [1-2077/2078)

[1] Encyclopedia of entomology, John L. Capinera
[2] Journal of Economic Entomology

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.01 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 1

AFRS ekibi, Parçacık Film Teknolojisinin zararlılar üzerindeki etkilerini araştırmak için bir dizi laboratuar ve saha araştırması yaptı. Bunlardan bir kısmını M96 hidrofobik kaolin ile, bir kısmını da M97 hidrofilik kaolin (Surround) ile gerçekleştirdi. Bu araştırmalardan bazılarında, belli bir zararlı için laboratuarda çok iyi sonuçlar alınmışken, laboratuar koşullarında sağlanan uygulamanın aynı elde edilemediği için sahada aynı sonuçlar alınamadı (Örnek: Yaprak bitleri, kırmızı örümcek).

Aşağıda, AFRS ekibinin sadece hidrofilik kaolin ile ve sahada olumlu sonuç alınmış zararlı uygulamalarını çıkartmaya çalıştım.


Zararlı: Epitrimerus pyri (Nalepa) - Armut Pas Akarı



Bitki: Armut
Başarı oranı: 60% Etki: Zararın azaltılması (Puterka)

Conotrachelus nenuphar (Herbst)



Başarı Oranı:100% Etki: Yumurta bırakmayı engelleyici (Puterka)

Cydia pomonella (L.) - İç Kurdu



Bitki: Armut
50–80% < Beslenme zararı < Yumurta bırakma

Bitki: Elma
53–87% < Beslenme zararı < Yumurta bırakma (Lapointe 2000)

[MeyveliTepe]

04.01.08.02 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 2


Diaphorina citri Kuwayama - Asya narenciye Psilidi



Bitki: Narenciye
Etki Oranı: 75% Etki Şekli: Uzaklaştırma (McKenzie 2002)

Homalodisca coagulata (Say) - Glassy-Winged Sharpshooter



Bitki: Üzüm
Etki Oranı: >95% Etki Şekli: Uzaklaştırma, Konukçu kamuflajı, < Yumurta Bırakma (Puterka 2003)

[MeyveliTepe]

04.01.08.03 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 3

Citrus thrips - Turunçgil Tripsleri



Kaolin (Surround) Arizona limonlarında turunçgil trips popülasyonlarının tahrip seviyelerine ulaşmalarını önlemede oldukça etkili oldu. Uygulama trips sayısının artmasından önce başlatılmalı. Taç yapraklarının dökülmesinden önce yapılacak uygulama ağaçların ilk bağladıkları meyvelerde koruyucu olur fakat trips yoğunluğu düşük ise gerekmeyebilir. Buna rağmen, kaolinin trips popülasyonunun artmasından önce uygulanma gereksinimi, taç yaprak dökülmesi tamamlanmadan uygulama yapılıp yapılmaması konusundaki kararı güçleştirebilir.

Standart insektisit uygulamalarının sadece geçici trips azalması sağlamasına karşın kaolin kaplamasının mevsim boyunca düzenli uygulamalarla muhafaza edilmesi trips popülasyonunun baskılanmasında süreklilik sağlar. Bu araştırma sırasında kaolin fotosentez, stomota iletkenliği, ürün miktar ve kalitesine olumsuz bir etki yapmadı.


Protective and Yield Enhancement Qualities of Kaolin on Lemons

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.04 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 4

ceratitis capitata - Akdeniz Meyve Sineği



2005 yılında Tunus Sbikha ve Sidi Bouali olmak üzere iki farklı bölgede Thomson çeşidi portakal (Citrus sinensis (L.) Osbeck, var. Thomson) üzerinde, Akdeniz Meyve Sineğine (Ceratitis capitata -Wiedemann - Diptera Tephritidae) karşı kaolin, spinosad ve malathion (bir organofosfat bileşiği böcek ilacı)'nun etkilerini değerlendirecek saha deneyi yapıldı.


Her iki deney sahasında denenen malzemeler üçer kez uygulandı (5 kg kaolin / 100 lt, 1 lt spinosad / 1 ha, 200 ml malathion / 100 lt). Bu farklı yöntemlerin etkileri modifike edilmiş Steiner tuzaklarındaki erkek sinek sayısı ve meyve zararı (vuruk, yere düşen meyveler) ile ölçüldü.

Sonuçlar,
1) Tuzaklarda yakalanan erkek sinek sayıları arasında anlamlı bir fark görülmedi,
2) Kaolin uygulanmış ağaçlarda, spinosad, malathion uygulanmış ağaçlar ve hiç bir şey uygulanmayan kontrol ağaçlarına göre meyve hasarı daha az oldu.


Böcek ilaçları malathion ve spinosad meyveleri Akdeniz Meyve Sineğinden korumakta başarılı olmazken kaolin meyve bağlamadan hasata kadar sürede Akdeniz meyve sineği zararından meyveleri başarıyla korudu.

Kaolinin Akdeniz meyve sineği zararını azaltmada halen turunçgil bahçelerinde yoğun bir şekilde kullanılmakta olan insktisitlere alternatif olarak önemli ve yardımcı bir araç olduğu görülüyor.


Efficacy of kaolin, spinosad and malathion against Ceratitis capitata in Citrus orchards

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.05 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 5

Helicoverpa armigera - Yeşil Kurt



Bu çalışma ile bir kaolin formülasyonunun (Surround WP) pamuğun lepidopteran (ergini kelebek olan) ana zararlısına tarladaki etkisi değerlendirildi.

Haftada bir, Berthoud Ultra Küçük Hacim Püskürtücü (ULV) ile hektara 30 lt olacak şekilde uygulama yapıldı. Kaolin uygulamasının pamuk yeşilkurt (Helicoverpa armigera) ve diğer lepidopteran zararlıların yumurtlama ve larva popülasyon dinamikleri değerlendirildi.

Gözlemlerin ilk 2 haftasında H.armigera'nın kaolin uygulanmış bitkilerde dört misli daha az yumurta bıraktığı ancak bu etkinin zamanla azaldığı tesbit edildi. Kaolin uygulamasının, ilk uygulamadan 4 hafta sonra H.armigera larva sayısının ekonomik eşiğin altında kalmasını sağladığı tesbit edildi.



Kaolin uygulanmış bitkilerde Spodoptera littoralis, Sylepta derogata ve Earias spp. zararlılarının larvaları da dikkate değer ölçüde azaldı. Kaolin uygulamalarının Entegre Zararlı Mücadele (IPM) programlarında yer almasının faydaları ve koşulları tartışıldı.


Field effects of kaolin particle film formulation against major cotton lepidopteran pests in North Benin, West Africa

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.06 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 6

Cacopsylla pyri (L.) - Armut Psilidiı



İşlenmiş kaolin parçacık filmi (Surround) öldürücü bir etki olmaksızın böcekleri uzaklaştırır, faydalı eklembacaklılara da etkisi düşüktür. İşlenmiş kaolin hem organik hem de konvansiyonel armut üretiminde Avrupa armut psilidine (Cacopsylla pyri (L.) uygulanan geniş etkili insektisitlere bir alternatif olabilir.

2003 yılında bu tezin değerlendirilmesi için bir küçük saha deneyi yapıldı. Armut psilidinin ilk uçma döneminde birden fazla kere yapılan işlenmiş kaolin uygulaması, uygulama yapılmamış ağaçlara göre nimf sayısını dikkate değer ölçüde azalttı. İşlenmiş kaolin armut ağaçlarını en azından standart organik insektisit olan rotenone kadar iyi korudu.

Hareketlilikleri sebebiyle ergin armut psilitlerinin yaz dönemi popülasyonları bu küçük saha deneyinde değerlendirilemedi ve 2004 yılında bir geniş alan deneyi yapıldı. Böylelikle işlenmiş kaolin tüm sezon boyunca armut psilit popülasyonunu zarar eşiğinin altında tutmakta çok büyük bir etki gösterdiği anlaşıldı.

Haziran sonunda işlenmiş kaolin uygulanmış alandaki armut psilidi popülasyonu Entegre Zararlı Mücadelesi (IPM) uygulanmış alandakinden daha düşüktü. Sonuç olarak kaolin, armut psilidinin organik ve Entegre Zararlı Mücadelesi yapılan bahçelerde alternatif bir kontrol aracı olmasında umut veriyor.


Processed kaolin as an alternative insecticide against the European pear sucker, Cacopsylla pyri (L.)

Ülkemizde de bazı büyük bahçelerde önemli zararlara sebep olabilen armut psilidinde uygulama zamanı ve uygulama metodları etkili mücadele için önemli. Başka pek çok meyve türlerinden farklı olarak armut psilidi ile kaolin kullanarak mücadele erken bahar döneminde, tomurcuklar henüz uyanmadan önce başlıyor. Yukarıda bahsedilen geniş saha deneyinin İsviçrede yapıldığını ve ilk uygulamaların 21 Şubat, 3 Mart ve 8 Nisan tarihlerinde yapıldığına dikkat etmek gerekir. Bu dönemdeki iklim koşulları bakımından kaolinin dallar üzerindeki kalıcılığının temin ediliyor olması da önemlidir.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.07 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 7

Brown Marmorated Stink Bug - Pis kokulu kahverengi böcek




Kaolin kili (Surround) böceğin rahat hareket etme kaabiliyetini etkilediğinden güçleştirici rol oynar. Bahçelerde veya bağlarda tek başına veya başka insektisitlerle birlikte pis kokulu böcek (BMSB) zararının azaltılması potansiyeline sahiptir.


Brown Marmorated Stink Bug (BMSB) Part 2 - Management in the Vineyard

Organik elma sistemlerinde kaolin kili ve kükürt pis kokulu böceğin yarattığı emgi zararını konvansiyonel instektisitlere göre daha etkili ve sürekli azalttı. (ARS, 2010b)

Qualitative analysis of the pest risk potential of the brown marmorated stink bug (BMSB), Halyomorpha halys (Stål), in the United States

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.08 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 8

Leafhoppers - Yaprak Pireleri



Aktif içeriği kaolin olan son kullanıcı ürünü Surround WP Bitki Koruyucusu, armut psilidi, Tarnished Plant Bug, yaprak bükenler, yaprak pireleri, elma iç kurdu ve elma, yaban elması, armut ve ayvada erik böceği zararlarını azaltmak üzere uygun bulunup Zararlı Kontrol Ürünleri (PCP) mevzuatı bölüm 13'e göre ruhsatlandırılmıştır.

Regulatory Decision Document RDD2004-01

Surround® WP Crop Protectant Expanded For Use Against Leafhoppers On Dry Beans, Potatoes, Carrots, Strawberries, Raspberries and Leafy Vegetables (crop Group 4) in Canada

Kaolin, aşındırıcı olmayan çok ince öğütülmüş aliminyum silikat mineral, çok eski bir inorganik kimyasal kontrolün yeni versiyonu olarak bir parçacık film oluşturacak şekilde uygulandığında faydalı olabileceğini ispatladı. Glassy-Winged Sharpshooter - Homalodisca coagulata (Say), üzümlerde Pierce's hastalığına yol açan, başka bitkilerde de hastalıklara sebep olan Xylella fastidiosa Wells bakterisinin taşıyıcısıdır.

Puterka ve arkadaşlarının (2003) ilk çalışmaları üzümlerin mineral film kaplanmasının bitkileri yaprak pirelerinin bitkiler üzerinde beslenmesi ve yumurtlamasından koruduğunu gösterdi.

Tubajika ve arkadaşları (2007) kaolin uygulanmış bağlarda mineral kaplama yönteminin sağladığı fiziksel böcek vektör kontrolü etkisiyle bakteri enfeksiyonunun ve yaprak piresi sayısının daha az olduğunu tesbit etti.

Insect vectors of phytoplasmas and their control – an update


Elma beyaz yaprak pirelerini durdurmak için en iyi zaman nimflerin henüz küçük (instar 1-4) evrelerinde olduğu, yumurta çatlamalarının hemen hemen tamamlandığı taç yaprak dökümü sırasıdır.

Erginler çoğunlukla uzağa kaçar, büyük nimflerin kontrolü ise göreceli olarak zordur. Harekete geçme eşiğine ulaşıldığında, çoklu gereksinimler, insektisit direnci, biyolojik kontrol ve diğer ekonomik faktörler göz önüne alınarak uygulanacak yöntem kararı alınır.[1]

Sentetik insektisitlerin dışında bu yöntemlerden birisi de, iyi bir kontrol için birden fazla uygulamanın gerektiği kaolin kili (Surround) olarak belirtilmiş.


[1]White Apple Leafhopper (Typhlocyba pomaria)


Üzüm yaprak pirelerini kontrol etmekte organik tarımda kabul edilen metodlar:
Alt yaprakların koparılması, mineral yağlar, insektisit sabunları ve kaolin kili nimfler küçükken kısmi koruma sağlar. Sabun kullanımı sofralık üzümlerde leke bıraktığı için çiçekten önce kullanılmalıdır.

UC Pest Management Guidelines, Grape Leafhoppers

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.09 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 9

Diptera: Tephritidae - Kiraz Meyve Sineği



Kiraz sineği, Rhagoletis cerasi L. (Diptera: Tephritidae), kiraz yetiştiriciliği yapılan tüm ülkelerde kirazda sorun olan en önemli zararlılardan biri olarak karşımıza çıkmaktadır. Hatta bu zararlı yurdumuzda, kirazın ana zararlısı olarak gösterilmektedir (Tezcan & Gülperçin, 2000; Anonymous, 2005; Anonymus, 2008c).

Organik kiraz yetiştiriciliğinde de en önemli problemlerin başında gelen Kiraz sineğiyle mücadele konusunda, kültürel ve biyoteknik yöntemler yanında alternatif madde kullanımı ön plana çıkmaktadır. Organik tarım kapsamında, kullanılabilen alternatif maddelerden spinosad (Adan et al., 1996; Barry et al., 2003; Stark et al., 2004; Yee & Chapman, 2005; Yee et al., 2007) ve kaolinin (Glenn et al., 1999; Knight et al., 2000; Lapointe, 2000; Puterka et al., 2000; Unruh et al., 2000; Cottrell et al., 2002; Liang & Liu 2002; Showler, 2002) pek çok zararlıyla mücadelede etkili olduğu bildirilmektedir.

Çalışmanın materyalini, Kiraz sineği, erkenci, orta dönem ve geççi kiraz çeşitlerinin bir arada bulunduğu bahçeler, spinosad (Laser 480 g/l EC, Dow Agrosciences), işlenmiş kaolin (Surround WP) ve sarı yapışkan tuzak oluşturmaktadır

Elde edilen sonuçlar bahçelere göre değerlendirildiğinde, kaolinin %72,64-79,49 arasında etkili olduğu, spinosadın ise %69,23-72,31 arasında etkili olduğu belirlenmiştir.

Sadece üç bahçede ve bir yıl içinde gerçekleştirilen bu araştırma verilerine dayanarak, kesin bir yargıya varmak doğru olmasa da, bu sonuçlara dayanılarak alternatif maddelerin her ikisinin de organik tarımda Kiraz sineğiyle mücadelede ümitvar olduğu görülmüştür. Dolayısıyla özellikle ortacı ve geçci çeşitlerde yapılacak tekrarlı ve gerekli doz çalışmalarıyla bu alternatif maddelerin Kiraz sineği mücadelesinde kullanılabileceği düşünülmektedir.

Organik kiraz yetiştiriciliğinde Rhagoletis cerasi L. (Diptera: Tephritidae)’ye karşı spinosad ve kaolinin etkisi üzerine ön araştırmalar


Kaolin ve kalsiyum karbonat bazlı ürünler kiraz meyve sineğinin (Rhagoletis indifferens Curran - Dipt., Tephritidae) yumurtlama ve konma davranışlarına olan etkileri bakımından karşılaştırıldı.

Çalışmada, Surround (%95, kalsine kaolin), Cocoon (%100, yıkanmış rafine kaolin), Eclipse (>%97 kalsiyum karbonat) ve Purshade (%62,5 kalsiyum karbonat) kullanıldı.


Bu ürünlerin hepsi, seçimli ve seçimsiz testlerde (in choice and no-choice tests) hiç bir şey uygulanmamış kontrol ağaçlarına göre sineğin konma ve yumurtlamasını azaltsa da, Surround sineğin konma ve yumurtlamasını Cocoon, Eclipse ve Purshade'den daha fazla azalttı.

Kiraz sineğine karşı Surround en iyi korumayı sağladı, fakat, kalsiyum karbonat bazlı ürünler de yumurtlama önleyici olmak üzere potansiyel olarak modifike edilebilirler.

Parçacık Film Teknolojisi ile meyveleri korumak için sinek yoğunluğuna dikkat edilmelidir.


Behavioural responses by Rhagoletis indifferens (Dipt., Tephritidae) to sweet cherry treated with kaolin- and limestone-based products

Kiraz meyve sineği merkezi Washington için ciddi bir karantina zararlısıdır. Sineği kontrol etmek üzere yeni ve daha emniyetli insektisitler hakkında bilgiye ihtiyaç duyuluyor.


Wapato, WA'daki Yakima Tarımsal Araştırma Laboratuarı çalışanları bu sineğin kiraz meyvelerine yumurta bırakmasını azaltma veya önlemede yeni çıkan insektisitler ve kaolin kilinin etkilerini belirliyorlar.

Tüm insektisitler (azinphos-methyl, spinosad yem, imidacloprid, thiamethoxam, ve indoxacarb) kirazlara püskürtüldüğünde sineğin kirazlar üzerine bıraktığı yumurta sayısını azalttı. Yumurta sayısını azaltmak için bazı insektisitlerin yüksek derecede toksik veya öldürücü olması gerekmedi. Kirazlara kaolin kili püskürtüldüğünde de bırakılan yumurta sayısı azaldı.

Farklı toksik seviyelerde malzemeler ile kiraz meyve sineği zararının benzer seviyelerde azaltılabileceğini göstermesi bakımından bu çalışmanın sonuçları önemlidir.

Ticari olmayan ağaçlarda bir insektisit kullanmadan kiraz meyve sineğinin bırakılan yumurta sayısını azaltmak ve sinek yoğunluğunu kontrol etmek istenirse kaolin faydalı olabilir.

Effects of Several Newer Insecticides and Kaolin on Oviposition and Adult Mortality in Western Cherry Fruit Fly (Diptera: Tephritidae)

Yukarıda bahsedilenlerde ve başka araştırmaların tümünde kaolinin kiraz meyve sineği zararını dikkate değer ölçüde azalttığı bildiriliyor.

Ancak, çiçekten hasata kadar sürenin çok kısa olması, hasat sırasında meyvelerin üzerinde beyaz kaolin kalıntısının bulunması ve ticari miktarlarda bunun kolay temizlenememesi, bu sebeple pazarda tedirginlik yaratacağı endişesinin tüm dünyada aynı olduğu görülüyor.

Ticari olmayan kirazlarda tek başına veya IPM yaklaşımı ile kaolin kullanımı oldukça emniyetli görünüyor. Ticari olan veya olmayan kiraz ağaçlarında kaolin kullanımı kararı verilirse suspansiyonun yoğunluğuna ve kalıcı olmayacak şekilde uygulanmasına dikkat edilmelidir.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.10 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 10

Bactrocera oleae - Olive Fly - Zeytin Sineği



Bitki: Zeytin

Etki Oranı: >90% Etki Şekli: Yumurta Bırakmayı engelleme

Kaolinin zeytindeki uygulaması, bu malzeme ile tanışmamıza vesile olan Napa ve Sonoma bölgelerinde yapılan üç yıllık araştırma olmuştu. Her türlü kullanıp pek çok yönden denediğimiz bu malzemede doğal olarak en çok deneyimi zeytinde elde ettik.

Zeytin, çiçekten hasata kadar olan süresi çok uzun bir bitki. Bölgemizde Mayıs ayı ikinci yarısında çiçeklenip Kasım-Aralık ayında hasat ediliyor. Diğer hastalıkları bir kenrara bırakırsak meyvelerin ana zararlısı zeytin sineği, ikinci meyve zararlısı zeytin güvesi. Bölgeye ve yıla göre pamuklu bitin de çiçeklerde zarar yapabilmesi söz konusu (bizde önemli olmuyor).

Zeytin sineğinin uçuş dönemi bölgeye ve yılın iklimsel özelliklerine göre değişmekle birlikte genellikle Ağustos başında başlıyor. Çiftleşen sinek, zeytin çeşidine göre nisbeten yumuşayıp yağlanan tanelerde kabuğun hemen altına yumurta bırakıyor. Sinek yumurtayı bıraktığı andan itibaren yapılabilecek hiç bir şey yok, o tane kurtlu olacaktır.

Sineğin yumurta bırakmaya başlamasından daha önce taneler işlenmiş kaolin ile kaplanmış ise sinek için yumurta bırakmakya uygun bir ortam olmaktan çıkıyor.

İyi oluşturulmuş parçacık film tek başına, başka hiç bir destekleyici önlem almadan dahi sinek zararını eşiğin çok altına indirmekte yeterli. Popülasyonun çok yoğun olduğu yıllarda garanti etmek için kaolin uygulamasının yanısıra ayrıca Spinosad + Yem kullanılarak "zehirli yem kısmi ilaçlama" yöntemi de uygulanabilir. Her iki metod birlikte uygulanır ise sinek zararı %1 seviyesinin epey altına inebilir.

Euphyllura olivina - Zeytin Pamuklu Biti



Çiçek öncesi yapılan kaolin uygulamasının pamuklu bit popülasyonunu tamamen önlemediğini ancak önemli derecede azalttığını tesbit ettik.

Esas zararı nimf evresinde olan bu zararlı, ortamını bulduğunda tomurcuk salkımlarını içine alacak şekilde mumlu pamukçuklarından kendine bir hacim oluşturuyor. Bu mumlu pamuksu hacim kendisine dış şartlardan ve predatörlerden koruma sağlıyor. Bu aşamada yapılan herhangi bir ilaçlamanın dahi tesiri oldukça az.

Çiçek öncesi yaprak ve tomurcuklardaki kaplama zararlının barınmasını güçleştiriyor. Bu sayede azaltılmış popülasyon ile başka yöntemler kullanarak baş etmek fazlasıyla kolaylaşıyor.

Prays Oleae - Zeytin Güvesi



Çiçek öncesi yapılan uygulamanın aynı zamanda zeytin güvesinin çiçek dölü zararını da önemli ölçüde azalttığını görme şansımız oldu. Özellikle de ikinci uygulama çiçek sonrası, meyvelerin saçma tanesi büyüklüğüne geldiği zamanda yapılması, çiçek dölü azaltılmış güvenin meyve dölünün daha da önemli bir oranda azaltmasını sağlıyor.

Çiçekler tomurcuktayken yapılan kaolin uygulamasının başka bir etkisi de çiçek zamanı bazen bir kaç saatliğine oluşabilen ani sıcaklık ve ışınım artışlarından çiçek demetlerini koruyarak yanmasını azaltıyor.

Kaolinin güve ve zeytin sineğindeki önleyici etkisi aynı değil. Zeytin sineğinde tek başına ve başka toksik insektisititlerle dahi ulaşılamayan koruma seviyesine sadece kaolin ile rahatlıkla ulaşılabiliyor. Buna karşın güvede aynı oranı sadece kaolin ile elde etmek mümkün değil. Benzer koruma ve engelleme oranına çıkabilmek için çiçek öncesi ve meyveler saçma tanesi kadarken yapılan uygulamalarda, kelebek larvalarına karşı çok etkili olan bacillus thuringiensis içerikli biyolojik bir doğal düşmanı kaolin ile birlikte kullanmak etki seviyesini önemli ölçüde yükseltiyor.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.08.11 Parçacık Film Teknolojisi – Zararlılar 11

Belli başlı bazı zararlılar için yapılmış araştırmaları ve alınan sonuçları çıkartmaya çalıştım.

Parçacık Film Teknolojisinin zararlılar üzerindeki etkilerini inceleyen araştırmalar bunlarla sınırlı değil. Daha pek çok araştırma var ve yenileri yapılmaya devam ediliyor.

Bu araştırmaların hemen hepsinin, daha önce yapılmış başka araştırmaları ve bunlara ait bilimsel makaleleri dikkate aldığı referans verdikleri çalışmalardan anlaşılıyor.

Tüm bu çalışmalardan çıkarılacak bir kaç sonuç;

1. Araştırmaların hepsinde (Avustralyada yapılan bir kaç araştırma dışında) Parçacık Film Teknolojisi projesinden ürün olarak olarak çıkan ve bir ticari marka olan Surround WP kullanıldığını görüyoruz. Ancak, araştırmaların "Malzeme ve Yöntemler" bölümlerinde genellikle vurgulanan" işlenmiş kaolin" kullanımı olmakta ve Parçacık Film Teknolojisi referans gösterilmektedir. Bu sebeple, Surround WP kullanılarak yapılan bu araştırmalarda esas alınanın Parçacık Film Teknolojisinde belirlenmiş ve bugün Surround WP markasının sahip olduğu kimyasal ve fiziksel kaolin formülasyonu olduğunu anlıyoruz.
   
   Nitekim, Avustralya pazarında çokça kullanılan marka olan Screen'in de Parçacık Film Teknolojisi formülasyonunda (muhtemelen ortalama parçacık boyutu daha küçük) olduğu görülüyor.
   
   
2. Parçacık Film Teknolojisinin zararlılar üzerindeki etkileri, zararlıya, bitkiye, uygulama zamanına, uygulama şekline ve miktarına göre değişiyor. Standart bir uygulamanın her zararlıya aynı şekilde etki ettiğini var sayamayız.
   
   Bazı zararlılarda, doğru uygulama koşullarıyla tek başına tam etki gösterebilirken, bazılarında zararı veya zararlıyı azaltma bakımından yardımcı oluyor ancak tek başına yeterli olamayabiliyor. Bazılarında ise dikkate değer hiç bir etkisi olmayabiliyor.
   
   Bu gibi durumlarda bitkiyi ve zararlıyı iyi tanımak, yaşam döngüsünü bilmek ve izlemek, tamamlayıcı diğer uygun metodları da bilmek ve bir Entegre Zararlı Mücadelesi (IPM) yaklaşımı ile topyekün mücadele etmek gerekiyor.
   
   
3. Bitkiler üzerinde mineral film kaplaması sonunda ürün üzerinde mutlaka mineral kalıntısı bırakıyor. Bu muhakkak göz önüne alınmalı.
   
   Yaprakları yenen maydanoz, roka, tere, kıvırcık, marul gibi bitkilere mecbur kalınmadıkça uygulanmamalı, uygulanırsa da düşük doz ve su ile temasında tamamen çıkacak şekilde, herhangi bir yapıştırıcı vb. kullanılmadan uygulanmalı.
   
   Aynı tavsiyeyi çiçekten hasata olgunlaşma süresi hızlı, soyulmadan yenen ve kuvvetli yıkamaya gelmeyecek çilek, kiraz gibi meyveler için de verebilirim.
   
   Buna karşı olgunlaşma süresi çok uzun, kabuğuyla yenmeyen veya hasat sonrası zaten kuvvetli yıkamaya tabi olan (nar, zeytin vb.) meyvelerde kalıcı kaplama olacak şekilde uygulama yapmak beklenen faydalar ve maliyet açısından daha uygun olabilir.
   
   Elma, armut gibi 3-5 ay arasında olgunlaşma süresi olan meyvelerde ilk uygulama(lar) kalıcı iken hasata yakın uygulamalarda kalıcılık azaltılmalıdır.
   
   Sebzelerdeki uygulamalar da sebzesine ve duruma göre yapılmalıdır. Sebzelerde çoğunlukla bir sezonda aynı bitkiden sürekli ürün almak söz konusu olduğundan, kaolin ile sebzelerden çok bitkinin korunması söz konusudur. Sık yapılan düşük doz ve kalıcı olmayan uygulamalar daha uygun olabilir. Nitekim sebze uygulamalarında kaolinin bir IPM bileşeni olduğu düşünülmelidir.
   
   
4. Parçacık Film Teknolojisi oldukça iyi bir literatüre sahip ve bu kayıtlı bilgi birikimi günden güne genişliyor. Bahçelerimizde, tarlalarımızda özel amaçlarımız için bu teknolojiyi kullanmaya ihtiyaç duyduğumuzda yapılacak en emniyetli ilk şey, şayet etrafımızdaki çok bilinen ve kanıtlı, ölçümlü sonuç alınan uygulamalardan başka bir ihtiyaç söz konusu ise literatürden benzer veya yakın araştırmaları bulmak olmalıdır. Özellikle büyük alanda ticari tarım yapanların buna dikkat etmelerini kuvvetle tavsiye ederim.
   
   Bu teknolojinin henüz dünyada da oldukça yeni olmasının bir avantajı da literatürdeki araştırmaları yapanların ulaşılabilir olmasıdır. İlginizi çeken bir araştırma için araştırmacıya ulaşmak, varsa spesifik sorularınızı sormak çoğu zaman boşa harcanmış bir emek olmaz. Bu insanlar makul, mantıklı sorulara genellikle yanıt veriyorlar.
   
   
5. Parçacık Film Teknolojisi, temelde toksik pestisit kullanımını önemli ölçüde azaltmak veya yok etmek amacıyla oluşturulmuştur. Bu yöntemle birlikte sentetik zehirli pestisitler kullanmanın bir mantığı da yoktur. Buradan hareketle, bu teknolojiyi tamamlayacak diğer IPM metodlarının da toksik madde kullanmadan yapılanlardan olması tercih nedeni olmalıdır.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.09 Parçacık Film Teknolojisi – Hastalıklar

İşlenmiş kaolin bir kaç bakımdan bitki hastalıkları üzerinde etkili olabiliyor.

Birincisi, hastalık vektörü olan zararlıların (tripsler, yaprak pireleri vb.) baskılanması sebebiyle bu zararlıların bitkiden beslenirken bulaştırdıkları virüs ve bakterilere de engel olunması.

İkincisi, kalsine edilmiş kaolinin su emmemesi sebebiyle yeşil aksamın kuru kalabilmesi ve bu sayede fungusların yeşil aksam üzerinde barınmalarının güçleşmesi. Bu etkide, Parçacık Film Teknolojisindeki malzeme çalışmasının önce hidrofobik (su iten) M96 formülasyonu ile başlamış olup, sonradan hidrofobik malzemenin yeterince pratik olmaması sebebiyle hidrofilik (su itmeyen) M97 formülasyonuna geçilmiş olmasının yadsınamayacak bir farklılık yarattığını gözlemliyoruz.

Hidrofobik bir kaplama, üzerine düşen yağmur, nem vb. su damlacıklarının yapraklar ve meyveler üzerinden yuvarlanıp gitmesini, böylelikle kaplamanın ve yaprakların ıslanmamasını sağlarken, hidrofilik kaplamada kalsine tanecikler suyu içine çekmemesine rağmen (non-absorbing) parçacık yüzeylerinin ıslanmasına (adsorbing) izin verir. Bu da bitki yüzeylerinin ıslanması bakımından hidrofobik kaplama ile hidrofilik kaplama arasında önemli farklar yaratır.

(Ülkemizde internet ve çeşitli yayın organlarında yayınlanan bazı yazılarda hidrofilik kaolin kaplamasının su-iten (hidrofobik) yapıda olduğuna dair bazı ifadeler gördüm ki, bunlar doğru değil. Hidrofobik kaplama için malzemenin de hidrofobik olması gerekir. Bu karışıklığın M96/M97 formülasyonlarının ayırd edilememesi sebebiyle oluştuğunu düşünüyorum. Uygulamalar ve solusyon yapıları bölümünde farkı örneklerle göstermeye çalışacağım.)

Bu sebeple, yapılan araştırmalarda hidrofobik M96 ile yapılanların fungal hastalıklara karşı daha iyi koruma sağlamış olduğunu görüyoruz.

İlk çalışmalar

AFRS ekibinin Parçacık Film Teknolojisi projesi çalışmaları esnasında kimyasal mekanizmaları ile bitki patojenlerini etkileyen mineraller üzerinde önceden yapılmış çalışmaları dikkate aldıkları görülüyor.

Kireç, kükürt, kireç-kükürt (lime-sulfur) bitki patojenlerini kimyasal mekanizma ile etkiliyor (Secoy ve Smith 1983).

PH değiştiren ve suda çözünebilen sönmüş kireç, monoptasyum fosfat, çeşitli silikatlar, karbonatlar ve bikarbonatlar gibi minerallerin aynı zamanda etkili fungusitler olduğu (Horst ve arkadaşları 1992) bildiriliyor.

Glenn ve arkadaşları (1999) hidrofobik (M96-018) kaolini kullanarak, bitki yüzeylerini suni olarak hidrofobik yaparak bu mekanizmaları taklit ettiler.

Laboratuarda yapılan tek-yaprak deneylerinde elma karaleke (Venturia inaequalis) hastalığı tamamen engellebilmişken, sahada ağaçların tüm yüzeylerinde ideal bir şekilde kaplama yapılamadığından bu hastalığın kontrolü tek başına hidrofobik kaolin ile başarılı olamadı.


Hem hidrofobic hem de hidrofilik kaolinin Fabrea Yaprak lekesi hastalığını (Fabreae maculata Atk.) baskıladığı, mildiyö hastalığının kabakgillerde ve üzümlerde engellendiği veya azaltıldığına dair çeşitli çalışma sonuçları mevcut (marco ve ark. 1994, Ehret ve ark. 2001, Glenn ve ark. 2001)

Bakteriyel bir hastalık olan Ateş yanıklığının (Erwinia amylovora) hem hidrofobik hem de hidrofilik kaolin ile baskılandığı (Glenn ve ark. 1999, 2001b), Parçacık Film Teknolojisinin bakteriyel ve fungal hastalıkları baskılama potansiyeli olduğu bildiriliyor (Glenn ve ark.l. 1999, 2001b; Puterka ve ark.l. 2000). Ancak hastalıkların baskılanmasına odaklanmış çevresel koşullar, uygulama zaman ve yöntemleri, başarı ölçümleri hakkında pestisitlerde olduğu kadar detaylı dökümante edilmemiş.[1]

Missouri Üniversitesi - Organic Farming Research Foundation araştırması



2000-2001 yıllarında Missouri üniversitesinin Organik Çiftçilik Araştırma Vakfı (Organic Farming Research Foundation) desteği ile yaptığı iki yıllık bir araştırmada elma bahçelerinde yapılan kapsamlı bir araştırmada kaolinin bitkilerin ısı stresi, zararlılar ve hastalıklar üzerindeki etkilerine kadar pek çok bakımdan incelenip ölçülmüş.[2]

Bölgenin ve yılın özelliklerinden dolayı iki zararlıda Kırmızı çizgili yaprak büken - Red banded leafroller (Argyrotaenia velutinana) ve Erik Böceği - plum curculio (Conotrachelus nenupha) zararlılarının baskılandığına dair net sonuçlar elde edilmiş. Sinek pisliği lekesi - Schizothyrium Lekesi (Schizothyrium poni), Sooty Blotch - İs Lekesi (Peltaster fructicola, Leptodontium elatius ve Geastrumia polystigmatis funguslarının neden olduğu lekeler), Cedar Apple Rust (Gymnosporangium juniperi-virginianae) (bir tür memeli pas hastalığı) gibi fungal hastalıklar genellikle azaltılmış olsa da yıldan yıla, çeşitten çeşite farklılıklar göstermiş.

Bu araştırma Missouri bölgesinde organik elma üretimi yapan Dan Kelly'nin bahçelerinde yapılmış. Dan Kelly, araştırmada kullanılan malzeme olan Surround formülasyonunun etkisinden emin olup farklılığını görebilmek için denemelerde bir bölüme de "potters clay" denilen, ince ama seramik kalitesi bir kaolin de kullanmış. Bunun da sonuçları makaleye girmiş. Buna göre Surround kullanılan bölümde ağaç başına 22,3 lbs birinci sınıf, 5,5 lbs ikinci sınıf, 7,3 lbs sirkelik olmak üzere 35,1 lbs ürün alınırken "potters clay" uygulanan ağaçlarda bu oranlar, 12,3 lbs birinci sınıf, 8,1 lbs ikinci sınıf, 13,3 lbs sirkelik olmak üzere 33,7 lbs ürün alınmış.

Bu araştırmanın yapılışının üzerinden 10 tam yıl geçtiği için aradaki dönemde neler olduğunu ve bir yetiştirici bakış açısıyla yorumlarını Dan Kelly'nin ağzından duymak istedim. Kısa bir araştırma sonucunda iletişim bilgilerine ulaşarak sordum.

Ertesi gün yanıt verdi. Yanıtı bir hayli ilginçti. Dan Kelly, Surround'ın organik yetiştiricilikte pestisit yerine kullanılması konusunda gayet emin. Hastalıkların baskılanması konusunu pratik ve işe yarar bulmadığı anlaşılıyor. Daha da ilginci, Dan Kelly bir süredir kaolin kullanmayı bırakmış. Maliyetin yüksek ve malzemenin hacmi ağırlığı sebebiyle pratik olmadığını, son yıllarda piyasaya çıkan organik girdilerin kendi koşullarında daha ekonomik ve etkili olduğunu söylüyor. Kendisi kullanmasa da, etraftaki yetiştiricilerin Erik Böceği - plum curculio kontrolü için kullanmakta olduklarını söyledi. Dan Kelly ile yazışmaya devam ediyoruz, paylaşacağımız bir kaç deneyim daha olduğunu düşünüyorum.



Funguslara Karşı İşbirliği !

2000'lerin başında Parçacık Film Teknolojisinin zararlı böcekler üzerindeki etkileri, sınırları, nerede işe yarayıp nerede yaramadığı hemen hemen bugünkü berraklığa kavuşup son derece ümit verici olmasına rağmen özellikle fungal (mantari) hastalıklar konusunda aynı tutarlı başarılar elde edilemedi. Daha doğrusu bazı ikincil mantar hastalıklarında kayda değer baskılama özellikleri elde edilebildi ancak önemli bazı hastalıklarda kaolinin kullanım değerini arttıracak ölçüde sonuç alınamadı.

Pek çok deneme yanılma çalışmasının sonunda, kaolin suspansiyonunun PH değerini yükselterek alkali yapmak suretiyle önemli mantar hastalıklarına karşı da etkili sonuçlar alındı. Bu denemelerle bilfiil uğraşan M.Glenn'in alkali yapılmış kaolin suspansiyonu ile elmada funguslar içinde en inatçılardan olan karaleke hastalığını ve yanı sıra mildiyö türlerini engellemeyi başardığı bildiriliyor.

Bu yazının da üzerinden 10 yıl geçmiş. En iyi kombinasyonun elde edilmesi yönündeki çalışmaların devam etmiş olabileceğini düşünerek Elma karaleke hastalığına karşı en uygun kaolin uygulamasının nasıl olabileceğini M.Glenn'e sordum. Aynı gün gelen yanıt;

"We used 5% wettable sulfur and 0.5% lime sulfur. We did not measure the final pH so I do not have that data. Let me know how it works for you. We continue to use this ratio in our organic studies."

şeklinde.

Buna göre kaolin suspansiyonuna %5 ıslanabilir kükürt ve %0,5 lime-sulfur (kireç-kükürt) ekliyerek organik elma yetiştiriciliğinde karaleke hastalığını kontrol ediyorlarmış. Bizim denemelerimizdeki elde edeceğimiz sonuçlar hakkında da bilgi istedi.


Geçen yıl yaptığımız denemelerde düşük doz kaolin suspansiyonu, %0,5'lik potasyum bikarbonat çözeltisi ve %0,5 sıvı yağ emülsiyonu ile bir kaç sebze adasındaki salatalıklara ve üzümlere mildiyö hastalığını uğratmamayı başarabilmiştik. Bu sayede kontrol altındaki salatalık kökleri hemen hemen 6 ay boyunca verimde kalabilmişlerdi.


Vektörlerle taşınan virütik hastalıklar

Kaolin yansıtıcı uygulamalarının bir çok bitkide çevresel, zararlı ve patojen streslerini azalttığı görülmeye devam ediyor. Kaolinin güney New Mexico bilgesindeki tarlada yetiştirilen chili biberleri üzerindeki etkilerini verim, tepe kıvırcıklık virüsü - Beet Curly Top Virus (BCTV) ve diğer fizyolojik bakımlardan test ettik.

Kaolin uygulanmış biberlerde Curly Top virüs belirtileri uygulanmamış olanlara göre önemli oranda düşüktü. Kaolin uygulanmış biberler yapılmamış olanlara göre aktif büyüme dönemlerinde daha az su stresine girdiler ve daha fazla fotosentez yaptılar.

Kaolin uygulanmış biberler ile uygulanmayıp virüs enfeksiyonuna maruz kalmamış biberler seçilip karşılaştırıldığında arasında anlamlı bir verim farkı olmadı.

Uygulama yapılmışların toplam verimi karşılaştırıldığında ise, enfekte olmuş biberler pazarlanabilir biber üretemediklerinden dolayı uygulama yapılmamamışlara göre kaolin uygulananlardan önemli oranda daha fazla verim elde edildi.

Bu sonuçlar, New Mexico'da chili biberleri üretiminde orta seviyede hastalık baskısının olduğu yıllarda kaolin uygulamaları yapılmasını tavsiye etmektedir.

Kaolin uygulamaları Beet Curly virüsünü ve su stresini büyüme mevsiminin en sıcak aylarında engelledi. Uygulamalar, virüsün tarlaya girdiğinin belirlenmesinden önce başlatılmadı.

Daha erken yapılacak kaolin uygulamaları, virüs taşıyıcı yaprak pirelerinin (leafhopper) baskılanmasını sağlayacak ancak havanın nisbeten serin olması sebebiyle su kullanımı konusunda bir etkisi olmayacaktı.[3]



[1] Horticultural Reviews, Volume 31, Edited by Jules Janick © 2005 John Wiley & Sons, Inc
[2]Evaluation of kaolin-based particle film coatings on insect and disease suppression, and heat stress in apples
[3]http://aces.nmsu.edu/pubs/research/h...ture/ctf19.pdf

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.10 Parçacık Film Teknolojisi – Kış Kullanımı

Parçacık Film Teknolojisinin bitkileri kışın soğuk zararından korumak amaçlı kullanımı konusunda pratik uygulama çok fazla olmamakla beraber bazı araştırmalar mevcut.

Bir bitkinin donup donmayacağının belirlenmesindeki kritik faktörlerden birisi bitkinin yüzeyinde nem olup olmadığıdır. Kuru bitkiler ıslak bitkilere göre donmadan daha düşük ısı derecelerine soğuyabilirler. Buna ilave olarak,şayet INA bakterileri gibi buz çekirdekleri oluşturma ajanı mevcut ise, sadece ıslak olması durumuna göre daha üst ısı derecelerinde de bitkinin donmasını başlatabilir (Wisniewski ve ark., 1997; Fuller ve Wisniewski, 1998).

Yaprak yüzeyinde donmuş nem bulunması bitkinin içinde de buz oluşmasını başlatır, buz fiziksel olarak kütikül üzerindeki bir boşluktan (çatlaklar veya stoma ağızları) büyüyor olmalıdır. [1]

Domates fidelerinde yapılan deney

2001 yılında Michael Glenn, Michael Wisniewski ve Michael P.Fuller tarafından İngiltere Newton Abbot'da Seale-Hayne Tarım Okulunda bir deney yapıldı.

MICHAEL E. WISNIEWSKI Research Plant Pathologist

23 Şubatı 24'e bağlayan gece 6 tane hidrofobik M96 formülasyonuna sahip kaolin ile kaplanmış ve 6 tane de kaplanmamış domates fidesi saat 20:00 - 08:30 arasında tüm gece dışarıda bırakıldıktan sonra 20C dereceye alındı ve soğuk hasarı değerlendirildi. Kaplamalar fideler dışarıya çıkartılmadan 2 saat önce uygulanmıştı.

Yaprak üzerinde oluşacak buzun doğrudan yaprağa etkisini anlayabilmek için her bitkiden birer yaprağa birer damla içinde Pseudomonas Syringae Cit7 INA(a) bakterisi aşılanmış su damlası da konmuştu.

A) kaplama yapılmamış yaprağa konan INA aşılanmış su damlası, B) hidrofobik M96 kaplama yapılmış yaprağa konan damla.

Dışarıya çıkarılan her bitkinin 3-5 santim kadar üstünde gece boyunca fidelerin maruz kaldığı ısıyı ölçüp sürekli kaydeden cihazlar yerleştirilmişti.

Kaplama yapılmamış yaprakların tersine, kaplama yapılmış yapraklara konan su damlasının yaprakla temas ettiği yüzey, hidrofobik kaplamanın özelliğinden dolayı çok küçüktü.

Yapraklara konan donmayı hızlandıran bakteri aşılanmış bu su damlaları hem kaplama yapılmış hem de yapılmamış yaprakların tümünde -1.8 ± 0.5 C° de dondu. Donmuş damlanın varlığı kaplama yapılmamış yapraklarda yaprağın da donmasını başlattı oysa kaplama yapılmış yapraklar - 5.5 °C ve daha altına kadar donmadan kalabildi.

Bu da hidrofobik parçacık filmin yüzeydeki buz oluşumunu sağlayan bakteriler sebebiyle yaprağın içinde buz oluşumunu engellediğini gösterdi.
M96-018 ile kaplanmış yapraklar hiç bir zarar görmezken, kaplama yapılmamış yaprakların tümü öldü.

Tekrarlanan bu deneylerde, M96 hidrofobik kaplama yapılmış ama INA içeren su damlatılmamış yapraklar ortalama -12 °C'ye, kaplama yapılmış ve INA içeren su damlatılmış yapraklar -8°C'ye dayanırken INA içeren su damlatılmış uygulama yapılmamış yapraklar -2.8°C'ye kadar dayanabilmiş.

Aynı araştırmanın bir parçası olarak, hidrofobik M96 kaolin, hidrofilik kaolin ve Moisturin isimli bitki koruyucusu karşılaştırmalı olarak denenmiş. Bu malzemelerin çeşitli kombinasyonlarla uygulandığı yapraklara INA bakterisi içeren su damlacıkları konarak ısı sıfırın altına düşürülmüş. Sadece hidrofobik M96 kaplama kullanılanlar dikkate değer ölçüde donmaktan korunabilmiş.[2]

Patates, üzüm ve turunçgil deneyi

Aynı ekip, Damascus Üniversitesinden F.Hamed'in de katılımıyla patates, üzüm ve limon fidanları üzerinde bir deneme yaptı. Bu denemede M96-018 hidrofobik kaolinin yanısıra bir akrilik polimer don koruyucusu olan Antistress de karşılaştırmalı olarak denendi.

Bu deneyde, üç bitkinin biri kontrol, diğeri akrilik polimer kaplama, bir diğeri hidrofobik kaolin kaplaması olan üç yöntem ile yapraklara damlatılan INA aşılanmış su damlalarının buz çekirdekleri oluşturmasından itibaren yaprakların kaç dakika donmadan dayanabileceklerini test etmişler.

Her üç bitkide de hidrofobik kaolin kaplaması donma hasarı olmadan en uzun dayanabilen yöntem olmuş. Akrilik polimer patates ve üzümde hiç bir şey kaplanmamış kontrol bitkileri kadar bile dayanamamış, limonda ise kaolin kadar olmasa da dikkate değer bir koruma sağlamış.
.

Buna dayanarak hidrofobik parçacık filminin hassas bitkilere don beklentisinden hemen önce uygulanarak donmaktan korumada umut vaad eden bir malzeme ve yöntem olduğunun görüldüğü bildiriliyor.[3]

Bitkileri Soğuktan Koruma Alternatif bir Yaklaşım

Bitkilerde don ve soğuk zararları belirli eşiklere göre üç kategoride inceleniyor. Soğuğa duyarlı bazı bitki türleri 0°C ve 15°C arasında soğuk sebebiyle zarar görürler. Soğuğa dayanıklı ancak dona duyarlı türler 0°C ve -10°C arasında don zararına uğrarlar, dona telöranslı bitkiler de çok daha düşük ısı derecelerinde zarar görmeyebilirler.

Bitkilerin soğuk ve don zararlarına uğramaması için faklı bir yaklaşım da bitkinin yeterince soğuk havada güneş radyasyonlarına maruz kaldığında ortaya çıkan bazı etkileşimlerle ilgili.

Bitkiler soğuk ve don koşullarından hemen sonra yüksek yoğunlukta fotosentetik ışığa maruz kalırlarsa ilk bakışta bitkiyi ısıtmak bakımından bunun iyi olduğu şeklindeki bir yanlış bilinirliğe karşın, soğuk ve don zarar ciddiyetinin artacağı bildiriliyor.

Sabaha karşı çok düşen ısıyı takiben açık gökyüzü ve parlak bir sabah güneşinin olması durumunda (çoğunlukla "ayaz" olarak adlandırdığımız koşul) bitkinin fotosentetik sistemine enerji akışı bitkinin gerçekte talep ettiğinden daha fazla olur ve kloropast enerjisinde olması gerekenden daha fazla uyarılma gerçekleşir. Fazla enerjiden oluşan aktif oksijen oksitlenme stresi yaratarak kloroplast'da molekül veya membran tahribatına yol açar, bu da hücre ölümüne sebep olur.

Bu problemi engellemek veya azaltmak amacıyla, UV, IR ve PAR ışınımlarının tümünü birden geri yansıtıp bitkinin fotosenteze başlamasını geciktirebilecek bir mineral film kaplamasının bitkilere fotokimyasal girdinin azaltılması yoluyla fotosentetik sistemin uyarılmaması, bu sebeple de "soğuk - fazla ışık" birlikteliğinin oluşturduğu zararın da azalabileceği bildiriliyor.


[1] Factors involved in ice nucleation and propagation in plants: an overview based on new insights gained from the use of Infrared thermography
[2] J.America Society Hort. Sciences. 127(3):358-364.2002
[3] Protection of plants from frost using hydrophobic particle film and acrylic polymer
--------------------------
(a) INA (Ice Nucleation Active)

Şayet su, donmasını kolaylaştıracak katalizörler olmasaydı, 0°C'nin çok altındaki ısı derecelerinde yarı kararlı bir sıvı olarak kalabilir ve sıfır altı ısıya (supercool) inmiş suyun ani donması –39°C'lerde gerçekleşirdi. Doğal donma sürecinde bir çok donma katalizörünün varlığı gereklidir.

Bir çok farklı madde buz çekirdeklenmesine katalizör olabilir. Çeşitli inorganik kristaler, amino asit kristalleri, Alkollerin uzun zincir monomolekülleri, phloroglucinol, metaldehyde gibi organik bileşimler sıfır derece altına inmiş suyun donmasını katalize edebilirler. Atmosferik tozlarda bulunan duman, mineral tozlar ve metalik parçacıklar gibi maddeler de birer buz çekirdekleyicisidir.

Ormanlara yakın hava tabakalarında hidrokarbonlar ve diğer ağaç yağlarından oluşan buz çekirdekleyici kombinasyonlar tesbit edildi. Fakat tüm bunların içinde en etkin olanlar, her yerde zaten doğal olarak bulunan biyolojik buz çekirdekleyiciler. Buz çekirdekleyici aktif (INA) organizmalar bitkiler, mantarlar, bakteriler, omurgalı ve omurgasız organizmalardır.

Bir kaç on yıl önce (1970'lerde) INA mikroorganizmalarının atmosferik tozlardaki varlığı belirlenince, biyolojistler yağmur vb. gibi atmosferik olaylarda biyolojik buz çekirdekleyici organizmaların rol ve etkilerini incelemeye başladılar.

INA mikroorganizmaları içinde en yüksek oranda rastlananlar aslında her ikisi de aynı zamanda birer bitki patojeni olan Pseudomonas syringae ve Erwinia herbicola bakterileridir.

Aşağıdaki muhtelif yayınlardan da yorumlayabileceğimiz gibi, doğanın mükemmel mühendisliği bugün anladığımız anlamda tüm yaşam koşullarını olağanüstü bir dengeye oturtmuş.

-2°C ve -5°C aralığında buz çekirdeklenmesi ve devamında buz kristallerinin oluşmasına sebep olan şey bu bakterilen hücre duvarlarındaki bir kısım proteinler. Atmosferde de bulunan diğer inorganik buz çekirdekleyici katalizörler -10°C veya daha düşük sıcaklıklarda buz oluşmasını sağlıyor.

Bitki patojeni olduğu için ilk bakışta pek de sevmediğimiz bu bakteriler olmasaydı dünya nasıl bir yer olurdu diye düşündüğümde aklıma gelen, çok uzun aralıklarla yağan, yağdığında da bir barajın yıkılması gibi boşalan devasa su kütleleri sebebiyle en azından bildiğimiz yaşam biçimlerinin olmadığı, topraksız kayalardan oluşan kara parçaları.


Biological Ice Nucleators
Rain-making' bacteria found around the world
The life history of the plant pathogen Pseudomonas syringae is linked to the water cycle
Heterogeneous ice nucleation activity of bacteria: new laboratory experiments at simulated cloud conditions
Bacterial Ice Nucleation: A Factor in Frost Injury to Plants
Yağmurun Genleri
Yağmur Yapan "Bakteri Hücreleri" Üzerine Bir Araştırma

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.11 Parçacık Film Teknolojisi – Diğer Kullanımlar


Böğürtlen fidelerinde yapılan malç denemesi

Toprak yüzey katmanını hidrofibik kaolin kullanarak değiştirip malç olarak kullanmak suretiyle böğürtlen (Rubus subgenus Rubus Watson) bitkilerinin dibindeki yabani otları engellemek üzere üç deney yapıldı.

İlk çalışmada, son beş yıldır işlenmemiş tarlanın iyice çapalanıp toz haline getirilmiş üstteki 3 santimlik katmanı Ağustos ayında işlenmiş M96-18 hidrofobik kaolin ile karıştırıldı. Takip eden ilkbaharda, uygulama yapılmış alanda yabani ot kuru ağırlığı 24 g.m(-2) iken, kontrol alanında 219 g.m(-2) ile uygulama yapılmış alana göre dikkate değer ölçüde daha fazla oldu.

Diğer iki çalışmada, böğürtlen fidelerinin dikim deliklerine;

1. Dikimden önce ve dikimden sonra toprak ağırlığının %5 - %10'u kadar hidrofobik kaolin toprağa karıştırılıp 2-4 santim kalınlığında malç yapıldı.

2. Dikimden önce ve dikimden sonra içinde %15 rafine (kalsine ve hidrofobik değil) kaolin, pamuk yağı ve kalsiyum klorid çözeltisi uygulandı.

Peşpeşe iki yıl boyunca bitkilerin gelişimleri ve diplerinden çıkan yabani otlar izlenerek ölçüldü.

Fotoğraf temel deney kurulumunu gösteriyor. (A) Dokuma yabani ot bariyeri (a) önceden hazırlanmış yükseltilmiş yatakların üzerine serilmiş. Her sırada 75 cm'de bir 900cm2 kare şeklinde bir parça kesilerek çıkarılmış. Böğürtlen fidesi dikildikten sonra, ortasında (b) 400cm2 daire şeklinde boşluk bulunan plastik parça, kare şeklinde kesilmiş boşluğa, fide ortadaki dairede kalacak şekilde yerleştirilip kenarları dokumanın altına alınmış ve sabitlenmiş. (B) fidenin etrafındaki daire biçimindeki boşluğa 4cm kalınlığında hidrofobik kaolin ile hazırlanmış malç doldurulmuş. (C) fide dikim boşluğu rafine ama kalsine ve hidrofobik olmayan kaolin ile hazırlanmış malç ile doldurulmuş. (D) C'deki malç malzemesinin bir yıl sonraki durumu. Malzeme kararmış, sertleşmiş, çatlaklar ve boşluklar oluşmuş, yabani otlar bitmiş.

Yapılan araştırma oldukça karmaşık. Farklı metodlar ve bunların varyasyonları aynı anda izlenmek istendiği için detayları aktarmak yerine anlamlı bulunan sonuçları aktaracağım.

2005 yılında yayınlanan sonuçlara göre, fideler yerlerine dikildikten sonra hidrofobik kaolin ile bitki diplerine uygulanan 4 santim kalınlığındaki malç yabani otları baskılamış ve böğürtlenler üzerinde bir olumsuz etkisi olmamış. Rafine ama hidrofobik olmayan kaolin ile yapılan malç ise çok sayıda fidenin de ölümüne yol açmış. Benzer şekilde fideler dikilmeden önce yapılan hidrofobik malç uygulaması da olumlu olmamış. [1]

Kaliforniya Biber Komisyonu
Salatalık Mozaik Virüsünü Kontrol Etmek üzere böcek uzaklaştırıcı denemeleri

Salatalık mozaik virüsü biber dahil bir çok sebzede bitkilerin verimsizleşmesine, gelişemeyip ölmesine sebep olan virütik bir patojendir. Bu virüsün vektörü yaprak bitleridir. Virüs taşıyıcı bir bitin, bitkinin taze sürgünleri üzerindeki bir dakika veya daha az süreyle beslenmesi virüsün bitkiyi enfekte etmesi için yeterlidir.

Bitkinin altında bulunan parlak ve yansıtıcı bir yüzeyin yaprak bitlerini uzaklaştıran, bitkiyi tercih etmemesini sağlayan bir ortam olduğu bilinmektedir.

Yapılan üç yıllık çalışmada muhtelif renk ve özelliklerde bir çok malç denenmiş. Kaolin hariç uygulanan yöntemlerde bitki sıralarının altına serilen plastik malç örtüleri denenmiş.

Gümüş renkli yansıtıcı yüzeye sahip plastik örtü bit ve trips uzaklaştırmakta diğerlerine göre en etkili yöntem olmuş. Malç yerine yapraklara kaolin uygulanması da bu virüs taşıyıcısı zararlı popülasyonun azaltılmasında oldukça etkili olmuş.



Malç uygulamalarından birisi de, kaolinin bitkiye uygulanması yerine, beyaz bir malç gibi bitki sıralarının altına toprağa uygulamak olmuş.

Bu yöntemin değerlendirmesi;

"Yaprak biti popülasyonun azaltılmasında kaolinin malç şeklinde uygulanması daha az pahalı, uygulanması kolay, çevreye uyumlu bir metod olabilir"

Deniliyor. [2]

Meyve bahçelerinin tabanına uygulanan parçacık film plastik filmlerden farklı çeşit ışık yansıtır

Meyve renklerini iyileştirmek üzere ağaç altlarına serilen polyester mylar örtüler yerine püskürtülebilen yansıtıcı film deneyen bilim insanları bir sürpriz ile karşılaşarak püskürtülebilen filmin meyve boyutlarını da geliştirdiğini keşfettiler.




Dr. Michael Glenn, ağaç sıraları arasına plastik film yaymanın işçilik ve kullanıldıktan sonra atık problemleri yüzünden plastik film yerine kaolin parçacık film denemeye başladı.

Empire çeşidi elma bahçesinde çiçek taç yaprak dökümünden iki hafta sonra, hasata kadar her üç haftada bir ağaç sıraları arasındaki otların üzerine (otları biçmeden) kaolin püskürttü. Karşılaştırma için aynı bahçede bir bölüme de plastik yansıtıcı örtü serildi.

Çok yıllık bu çalışmada plastik örtü meyvelerdeki kırmızı rengi hep arttırırken kaolin film bazı yıllarda aynı etkiyi gösterdi. Buna mukabil, plastik örtüde öyle bir etki hiç görülmezken kaolin film de meyve büyüklüğünü hep arttırdı.

M.Glenn bu durumu, plastik örtü ve kaolin filmin yansıttığı ışıkların kalite ve miktar olarak farklılığı olarak yorumluyor ve plastik örtünün, güneş ışığına benzer şekilde ışığı olduğu gibi ağaca geri yansıttığını söylüyor.

Öte yandan, güneş ışıkları kaolin film ile kaplanmış otlara vurduğunda kırmızı ışığın büyük bir bölümünün fotosentez için otlar tarafından tutulduğunu ve ağaçlara geri yansıyan ışınımın kızıl - kızıl ötesi aralığında olduğunu, bunun ağaçlardaki biyokimyasal süreci uyararak meyvelerdeki kuru maddeyi arttırıp daha fazla karbonun meyvelere gitmesini sağladığı, bunun da sonucu olarak meyvelerin daha iri olduğunu belirtiyor. [3]

Zararlı Böceklerin Fiziksel Yöntemlerle Kontrol Edilmesi

John L. Capinera'nın Böcek Bilim Ansiklopedisi (Encyclopedia of Entomology), zararlı böceklerin fiziksel yöntemlerle kontrol edilmesini anlatan bölümünde, toprak (yer) renkleri ve beyaz sineklerin tuzaklanması başlığında (Ground Colors and Whitefly Trapping) bitki altlarında toprağa püskürtülen kaolinin beyaz ve yansıtıcı bir arka plan yarattığını ve bunun bir çok böcek için istenmeyen, uzaklaştırıcı bir ortam yarattığını bildiriyor. [4]


[1]Weed Control with Hydrophobic and Hydrous Kaolin Clay Particle Mulches
[2]Evaluation of Insect Repellents and Barriers as Methods to Control Cucumber Mosaic Virus of Bell Peppers
[3]Sprayable film
[4]Encyclopedia of Entomology p-2874 Ground colors and whitefly trapping

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.12 Parçacık Film Teknolojisi – Malzemeyi Tanıyalım

Kaolin bir mineral olarak, yatakların oluşma şekli, çıkarıldığı ocak ve o haliyle diğer mineral ve başka madenlerle karışık hali, bir çok adımdan oluşan safsızlıklardan ayrıştırılma süreci ve bunun için uygulanan teknolojiler, kimyasal içerikleri, farklı amaçlar için işlenme süreçleri sonucunda elde edilen nihai ürünler fiziksel ve kimyasal bakımdan bir çok farklılıklar gösterirler.

Yüksek teknoloji bir ABD-Georgia tesisinin ana üretim adımları. Onlarca farklı özellikte kaolin üretiyorlar

Parçacık film teknolojisinin oluşturulma sürecinde amaca en uygun mineral ve bu mineralin olması gereken fiziksel ve kimyasal özelliklerinin tüm geçmiş literatürün göz önüne alınmasının yanı sıra çok fazla deneme yapıldığını ve bir çok faktör gözetilerek mineral olarak kaolin'e karar verildiğini, elde edilmek istenen çok fonksiyonlu etkilere en uygun fiziksel ve kimyasal özelliklerin belirlendiğini anlıyoruz.

Buna göre belirlenen işlenmiş kaolin minerali özetle, rafine edilerek serbest silika kristallerinden ve diğer safsızlıklardan arındırılmış, demir ve diğer ağır metallerden ayrılmış, kalsine edilerek amorf bir yapıya dönüşüp su emmeyen özelliklere sahip olmuş ve UV, IR ışınımlarını PAR ışınımlarından daha fazla yansıtacak optik özelliklere getirilmiş, tane boyutu 2 mikron altına, ortalama tane boyutu 1 mikron altına indirilmiş, yüksek beyazlık değerine sahiptir.

İlk belirlenen malzeme, mineral olarak bu özelliklere sahip olmasının yanısıra ek bir işleme adımıyla hidrofobik (su itici - ıslanmayan) hale getirilen adına M96-18 formülasyonu denen malzemeydi.

M96 formülasyonu, laboratuar ve saha araştırmalarında çok olumlu sonuçlar vermiş olmasına rağmen, ek işleme adımları sebebiyle artan maliyet ve bazı uygulama güçlükleri sebebiyle aynı fiziksel ve kimyasal özelliklerde hidrofobik yapılmamış hidrofilik (ıslanabilen) mineral kullanılarak tüm araştırmalar tekrarlandı.

Pek çok temel etkide benzer veya yakın sonuçlar alınmasından dolayı hidrofilik kaolin M97 formülasyon adıyla Parçacık Film Teknolojisinin temel malzemelerinden biri oldu.

M97, suda disperse edilebilmesi, ayrıca bir solvent gerektirmemesi, herkeste bulunan pestisit püskürtücülerle kolay uygulanabilmesi sebebiyle, M96'nın bazı etkilerini birebir gösterememesine rağmen en yaygın kullanılan malzeme oldu.

Buna rağmen, bazı özel durumlarda M96'nın hala bir kullanım değerinin olduğunu, bitkilere yapılan mineral kaplamanın ıslanmaması gereken durumlarda M96 kullanımından başka bir yol olmadığını da görüyoruz.

AFRS ekibinin araştırmaları sonucunda en yaygın kullanılacağı düşünülen M97 formülasyonunun çiftçilerin ulaşabileceği bir ürün haline getirilmesi gerektiğinde CRADA anlaşması sebebiyle ayrıcalığa sahip şirket, Surround isimli ürünü çıkarttı.

Takiben, gerek AFRS ekibinin, gerek başka araştırma kurumlarında ve başka ülkelerde yapılan araştırmaların hemen hepsinde kullanılan malzemenin Surround olması içeriğindeki M97 formülasyonu sebebiyle anlamlıdır. Surround'u bir marka olmanın ötesinde belirli fiziksel ve kimyasal özelliklerdeki M97 formülasyonunun temsili olarak düşünebiliriz. Nitekim Avustralyada yapılan bazı araştırmalar başka bir marka fakat yine M97 mineral formülasyonuna sahip ürünlerle yapılmış.

Bu yüzden, Parçacık Film Teknolojisinde kullanılan, üzerinde, bir kısmından bu yazılarda da söz ettiğimiz oldukça geniş bir literatür oluşan işlenmiş kaolin mineralinin hidrofilik olanını M97, hidrofobik olanını da M96 olarak anacağız. Tüm araştırma ve makalelerde "Malzeme ve Yöntemler" bölümlerinde anılan Surround WP'nin M97 formülasyonu olduğunu düşünmeliyiz.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.12.01 Parçacık Film Teknolojisi – Malzemeyi Tanıyalım -M96/M97

M96 - M97 Hidrofobik - Hidrofilik Ne fark Var?

Görünürde pek bir fark yok sanki.

Her iki malzeme de benzer fiziksel özelliklerde. Rafine ve kalsine edilmiş, çok ince taneli, beyaz ve parlak.

İki kaba 50'şer ml su koyuyoruz. Birer kaşık (ayrı kaşıklarla) soldakine M96, sağdakine M97 koyup karıştırıyoruz.

M97 suda tamamen disperse oldu. Buna mukabil M96 ıslanmadı bile, suyun üzerinde yüzüyor, tek bir tanecik bile suyun içine girmedi.

M96'nın mikroskobik tanecikleri normal üretim prosesine ilave olarak su itici bir madde ile kaplanmış. Bu yüzden doğrudan su ile karışması, suyun içinde taneciklerin biribirinden ayrılıp disperse olarak suspansiyon oluşturması imkansız.

Bunu sağlamanın tek yolu bir solvent kullanmak. Suyu ve M96'yı boşaltıp kabı temizliyoruz. İyice kuruluyoruz. Sonra 50 ml saf alkol koyarak işlemi tekrarlıyoruz. Bu defa malzeme mükemmel bir şekilde disperse oluyor.

Malzemenin su ile ilişkisini daha iyi görebilmek için küçük bir deneme daha yapıyoruz. Önce bir kağıt havlu parçası kullanmayı düşündük ama M96 sürülmemiş havlu suyu o kadar hızlı emiyor ki görüntüleyemedik.

Bu yüzden yine de hızlı bir su emici olan gazete kağıdı kullandık.

Solda gazete kağıdına koyduğumuz bir damla suyun ilk 10 saniye içindeki resmi. 20-25 saniyede suyun tamamı kağıt tarafından emiliyor.

Ortadaki resim, gazete kağıdına M97 sürülmüş durumda kağıda konan bir damla suyun resmi. M97, gazete kağıdının normal davranışından çok daha hızlı bir şekide suyu yayarak kağıda iletti ve ıslaklık dışında damla resimleyemedim. Bu küçük deney M97 hidrofilik kaolinin çok hızlı bir şekilde yüzey ıslanmasına sebep olduğunu göstermesi bakımından oldukça önemli. M97, kalsine olduğu için suyu emmiyor fakat yüzeyi süratle ıslanıyor.

Sağdaki ise, gazete kağıdına M96 sürülmüş durumda konan bir damla suyun resmi. Bu damlayı koyup resmini çektikten sonra uzunca bir film izledim, damla hala aynı şekilde durmaktaydı.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.12.02 Parçacık Film Teknolojisi – Malzemeyi Tanıyalım
Hidrofobik mi, hidrofilik mi?

M96 ve M97'nin yapraklar üzerindeki davranışına bakalım.

İki yapraktan birine kuru ve ince bir tabaka M96, diğerine M97 sürüyoruz. Fazlasını da bir peçete ile siliyoruz. Her iki yaprağa sırayla birer damla su koyuyoruz. Gazete kağıdı ile yaptığımız deney ile benzer sonuçlar görüyoruz.

M96 sürüp fazlasını iyice sıyırdığımız yaprakta su damlası neredeyse tam bir küre şeklinde duruyor, yaprağı kımıldattığımızda da bir bilya gibi yuvarlanıyor.

M97 sürdüğümüz yaprağa koyduğumuz su damlası ise ıslanmayı seven parçacıklar tarafından oldukça geniş bir alana yayılıyor, herhangi bir damla bombesi görmemize fırsat kalmıyor.

M97 parçacıkları kalsine oldukları için suyu bünyelerine almıyorlar ama yüzeyleri süratle ıslanıyor. Oysa hiç bir şey sürülmemiş yaprağa aynı damlayı koysaydık tam bir küre olmasa da, yaprak yüzeyinin kendine ait hidrofobik veya hidrofilik olma özelliğine göre dar açıyla da olsa yaprağa yapışan bir damla görebilecektik. Kullandığımız yaprak söz gelimi yer fıstığı yaprağı olsaydı damlanın yaprakla temas açısı daha geniş, tam büyümüş bir elma yaprağında dar açı olacaktı.

Bu deneyi M96 ve M97'yi kuru olarak uygulayıp suspansiyon etkisi olmaksızın malzemenin karakterini görebilmek için yaptık. Uygulama yapmak için hazırladığımız suspansiyonların yapısı küçük farklar dışında bu durumu temel olarak değiştirmiyor.

Malzemenin hidrofilik ya da hidrofobik olması durumunu, uygulama yapılan yaprak veya meyve yüzeylerinin hidrofobik ya da hidrofilik olma durumlarıyla karıştırmamalıyız. Biribirlerinden tamamen ayrı durumlardır.

Hidrofobik bir yaprağa kaplama yapabilmek, malzemenin hidrofobik veya hidrofilik olmasına bakılmaksızın hazırlanan suspansiyonun yapısı ve özellikleriyle ilgilidir. Fakat, yapılan kaplamanın kuruduktan sonra yağmur, nem vb. şartlar karşısında ıslanmaya karşı hidrofobik veya hidrofilik olması doğrudan malzeme ile ilgilidir ve hidrofilik malzeme ile hidrofobik film yüzeyi yaratmak tarımda kullanılabilen malzemeler ile bugün için mümkün değildir.

İşin bu yönü son zamanlarda Dr.M.Glenn ile çokça yazıştığımız bir konu oldu. Dr.Glenn ve arkadaşları, hidrofobik malzemeyi tarımda ilk kullanan ve üzerinde 10-15 yıl zaman harcamış, denenmedik pek bir şey bırakmamış bir kişi.

M97 karakterindeki bir malzeme ile yapılmış parçacık filmin, yağmur ya da aşırı nem durumunda ıslak kalma süresini kısaltabilecek teknikleri yazışırken söylediği önemli bir şey;

"Haklısın, hidrofilik kaolin yağmur vb. ıslanma sonrasında özellikle de yoğun tacı olan ağaçların iç kısımlarında yaprakların ıslak kalma süresini uzatır. Yapraklardaki kaplamanın su iticiliğini sağlamak çok zor. M96'ya %0,1 Surround (M97) ekle, yine metanol ile bulamaç hazırladıktan sonra sulandırıp uygula ve %100 M96 ile yapılmışa göre ıslaklığın ne kadar çok yayıldığını izle. Çok az bir hidrofilik malzeme eklenmesi bile hidrofobik özelliğini bozmaya yetiyor. Yıllarca daha ucuz bir hidrofobik malzeme ikamesi aradık ama bulamadık."

Glenn ve arkadaşlarının bu konudaki deneyimleri kuşkusuz çok değerli. Onun yerine başka telafi edici önlemler uyguladıklarını söyledi.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.13 Parçacık Film Teknolojisi – Suspansiyon Yöntemleri

Sebze, meyve veya tarla bitkilerinde püskürterek kullanmak üzere suspansiyon hazırlarız. Hazırladığımız bu suspansiyonlar standart olmayıp ihtiyaca ve kullandığımız malzemeye göre değişen özelliklerde olmalıdır.

Suspansiyonu hazırlarken göz önüne almamız gereken değişkenler;

1. Hangi malzemeyi kullanıyoruz?
2. Hangi bitkiye atacağız?
3. Bitkinin hangi durumunda (aşamasında) ve hangi mevsimde atacağız?
4. Meyve veren bir bitki ise hasata ne kadar zaman var?
5. Yapmakta olduğumuz uygulamanın belirleyici amacı nedir?
6. Nasıl bir kaplama yapmak istiyoruz? Kaplamanın kalınlığı, yoğunluğu ne olacak?
7. Suspansiyonda kaolin dışında başka bir aktif madde bulunacak mı?

Bu soruların yanıtları tankta hazırladığımız suspansiyonun farklı şekillerde ve ihtiyacımıza tam uygun bir şekilde olması için bizlere yön verir.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.13.01 Parçacık Film Teknolojisi – Suspansiyon Hazırlama

İyi bir kaolin suspansiyonu hazırlamanın ilk adımı malzemenin suspansiyon sıvısında çok iyi disperse edilmesidir (dağılması). Ortalama tanecik boyutu 1 mikron altı olan malzemedeki taneciklerin her birinin bir bakteriden çok daha küçük olduğunu hatırlayarak, sıvı içinde her bir taneciğin diğer tanelerden ayrılmış olmasını, olabildiğince kümelenmiş durumda kalmamasını temin etmenin suspansiyon hazırlamanın kilit noktası olduğunu unutmamalıyız. İyi disperse edilmemiş ya da hatalı hazırlanmış suspansiyonlarda tanecikler biribirine yapışık kümeler halinde kalabiliyor. Bu da uygulamanın başarısını doğrudan etkileyen bir durumdur.

1. Malzemenin dozajı
   
   Malzeme miktarı M96 hidrofobik kaolin için özel bir neden olmadıkça %3 oranını geçmemelidir. Solventte disperse edilip üzerine su eklendiğinde M97'ye göre daha yoğun bir suspansiyon elde ediliyor.
   
   M97 hidrofilik malzeme dozajına ihtiyaca göre karar verilir. Genelde uygulanan oranlar, meyve ağaçlarında mevsimin ilk uygulaması %5, sonraki tamamlama uygulamaları %2,5 şeklindedir.
   
   Meyve ağaçlarına göre daha sık uygulama yapılan sebzelerde oran %1,5 mertebesine kadar düşürülebilir.
   
   Herhangi bir katkı maddesi kullanılacak ise kaolin dozajını da buna göre ayarlamak uygundur. Söz gelimi, herhangi bir fungus enfeksiyonuna karşı mücadele ediliyor ve suspansiyonda ayrıca ısalanabilir kükürt kullanılacak ise M97 kaolin dozajı %3'ü geçmemelidir.
2. Malzemenin disperse edilmesi (sıvıda dağılması)
   
   M96 - Hidrofobik Malzeme
   
   M96 halen piyasada satılan bir malzeme olmamakla beraber bir ihtimal kullanılabilir malzeme bulunması söz konusu olabilir ve özel amaçlarla kullanılabilir.
   
   M96 daha önce bahsettiğimiz üzere su ile disperse olmuyor, mutlaka ethanol (etil alkol) veya methanol (metil alkol) gibi disperse edici bir solvent kullanmak gerekiyor.
   
   Kullanılacak solvent miktarının M96 kaolin miktarına göre ayarlanması gerekiyor. 3 kg M96 kaolin için gereken en az solvent 4 litre gibi. Daha az solvent kullanımı taneciklerin biribirlerine yapışık kalmasına sebep oluyor.
   
   Malzemenin disperse edileceği kaba önce solvent konur, bir yandan karıştırılırken azar azar M96 kaolin konur ve malzeme sıvı içinde iyice dağılıncaya kadar karıştırmaya devam edilir.
   
   Kullanılacak solventin kalitesi de oldukça önemli. Piyasada satılan alkoller %70 veya %90 saflıkta. %70 saflıkta olanlar da taneciklerin biribirlerine yapışık kalıp iyi disperse olmamasına sebep oluyor. Hasbelkader bu malzemeyi kullanacak olanların olabildiğince saf bir solvent kullanmaları başarılı bir suspansiyon yapabilmek için önemlidir.
   
   M97 - Hidrofilik Malzeme
   
   M97, hidrofilik bir malzeme olarak suda disperse ediliyor. İyi bir dağılım için M97 kaolin miktarının en az 4-5 misli su kullanmak ve yeterince karıştırmak gerekiyor. Su miktarının az olması parçacıkların biribirlerine yapışma nedeni olabiliyor.
   
   
   
   Soldaki resim bir kült oldu. 18 Temmuz 2009'da ağaçlar.net'de yayınlanan bir mesajdan. Kovadaki Sunguard marka kaolin. Sn.Müdür'ün ayakkabıları şayet duruyorsa ileride bir müzeye konmalı. Bu malzeme 400 lt'lik bir tank için hazırlanıyor. Disperse etmek için kovadaki su yeterli değil. Tanka döküldükten sonra iyi karıştırmalı (tankın karıştırıcısı olduğu için çok önemli değil). Sağdaki resim 15 litrelik sırt pompası için disperse edilen kaolin.
   
   
   Genel bir kural olarak, suspansiyon hazırlama işleminin ilk adımı malzemeyi uygun dağıtıcı sıvının içinde dağıtmaktır. Bunu yaparken, kaba ilk önce su konur, bir yandan karıştırılırken malzeme azar azar boşaltılır.
   
   Pulverizatör vb. karıştırıcılı tank kullananlar M97 kaolini doğrudan tankta disperse edebilirler. Bunun için önce kullanılacak suyun yarısı tanka doldurulur, karıştırıcı çalışırken malzeme azar azar boşaltılır.
   
   Önemli bir hatırlatma, suspansiyona başka bir katkı maddesi katılacak ise malzeme tamamen disperse edilmeden önce hiç bir şey katılmamalıdır.
3. Suspansiyon suyunun tamamlanması
   
   İyice disperse edilmiş malzemeye karıştırmaya devam edilerek su ilave edilir. Herhangi bir katkı maddesi konmadan önce suyun yarıdan fazlası tanka doldurulmuş olmalıdır.
4. Diğer aktif içerikli katkılar
   
   Uygulamada suspansiyona başka aktif içerikli madde katılma ihtiyacı varsa tank suyu tamamlandıktan fakat yayıcı/yapıştırıcı ya da suspansiyon yapısı değiştirici katkılardan önce tanka eklenmelidir.
   
   Bunlar içinde toz halde olup önce disperse edilip bulamaç hale getirilmesi önerilen bir malzeme (örnek: kükürt) olacak ise, önce ayrı bir yerde su veya ilgili solvent ile disperse edilip bulamaç halinde tanka eklenmeli, tanktaki suspansiyon ile yeterince karışacak şekilde karıştırmaya devam edilmelidir.
   
   Suspansiyona kaolin dışında birden fazla aktif içerik eklendiğinde bunların biribirleriyle çelişme durumlarına dikkat edilmelidir. Bakırlı içeriklerin genelde tek başına uygulanması önerilir. Mikrobiyal içeriklerde fungus kökenliler (Örnek: Metarhizium anisopliae, Beauveria Bassiana vb.) ile kükürt ve kükürtten mamul içerikler bir araya getirilmemelidir. Bakteri içeriklilerde (Örnek: Bacillus thuringiensis, bacillus subtilis, azotobacter spp., EM bakterileri) bakırlılar kesinlikle bir araya getirilmemeli, kükürt içeriklilerle de ancak tank suyu tamamlandıktan sonra tanka eklenmelidir.
   
   Son zamanlarda Dr.Glenn ile yazışırken tavsiyelerinden biri, yağmur veya gece neminin kaplamada yarattığı ıslaklığın yaz mevsiminde olası patojen mantar sporu çimlenmesine sebep olmaması için M97 hidrofilik kaolin suspansiyonuna %0,5 (yüzde yarım, 100 litrede yarım litre) lime-sülfur (kireç-kükürt) eklenmesiydi. Bu oranın mantar sporu çimlenmesini önlemede yeterince güçlü ve 35°C'nin üzerine çıkan sıcaklıklarda dahi meyve ağaçlarında fitotoksiteye sebep olmayacak şekilde emniyetli olduğunu belirtti. Yukarıda belirtilen fungus içerikli aktif madde kullanımı olmadığı ya da potasyum bikarbonat gibi başka özel amaçlı fungus önleyici kullanılmadığı durumda suspansiyona standart olarak katılması tavsiye ediliyor.
5. Suspansiyon güçlendirici katkı maddeleri
   
   Kaolin suspansiyonlarında yerine ve amaca göre suspansiyon düzenleyici bir veya daha fazla katkı maddesi kullanılabileceği gibi yerine hiç kullanılmayabilir de. Tarımda kullanılan suspansiyonlar/çözeltiler/karışımlar'da kullanılan katkı maddeleri fonksiyonlarına göre farklıdırlar.
   • Yayıcılar
     Suspansiyonun yüzey gerilimini düşürerek bitki üzerinde daha geniç bir alanın ıslanmasını sağlarlar.
   • Yapıştırıcılar
     Bağlayıcı bir içerik ile suspansiyonun bitki üzerine yapışmasını sağlarlar.
   • Etki uzatıcılar
     Bitkiye yapılmış suspansiyonun hava koşullarına daha uzun süre dayanmasını sağlar.
   • Bitkiye nufuz edenler (yaprak zarlarının altına veya stoma'lara girerek)
     Bu gruptaki katkı maddeleri aynı zamanda yayıcıdırlar. Suspansiyonun yüzey gerilimini fazlasıyla düşürerek ve ihtiva ettikleri başka içerikler vasıtasıyla suspansiyonu yaprak zarının altına ve stoma ağızlarından içeriye taşırlar.
   • PH düzenleyenler
     Suspansiyonun PH seviyesini ayarlarlar (genellikle düşürür)
   • Akışkanlık azaltıcılar
     Suspansiyonun akışkanlığını azaltarak yapraklar üzerinden akıp gitmesini, yaprak ve meyveler üzerinde tabaka bırakmasını sağlarlar.
   • Köpük önleyiciler
     Suspansiyonun yüzeyinde ve içinde asılı kalmış hava kabarcıklarını önlerler.
   
   Piyasada ticari olarak satılan suspansiyon düzenleyici katkı maddelerinin bazıları yukarıda yazılı fonksiyonlardan bir veya daha fazlasını bir arada sağlayabilirler.
   
   Yüzey Gerilimi
   
   Yüzey gerilimi, sıvı yüzeylerinin dış kuvvetlere direnebilme özelliğidir. 25°C sıcaklıktaki suyun yüzey gerilimi 71,97 mN/m (metrede mili-Newton)'dur. Suyun üzerinde yüzebilen toplu iğneyi su yüzeyinde tutabilen kuvvet yüzey gerilimidir.
   
   
   
   
   Her sıvının yüzey gerilimi farklıdır. Sıvının sıcaklığına göre de yüzey gerilimi değişir. Söz gelimi, 100°C suyun yüzey gerilimi 58,85 mN/m'ye düşer.
   
   Bitkilere püskürtülen bir suspansiyonun yüzey gerilimi, eklenen katkı maddeleriyle değiştirilebilir. Ancak, suspansiyonun olması gereken yüzey gerilimi, kaplama mı yapmak istiyoruz yoksa yapraklara nüfuz etmesini mi istiyoruz sorusunun yanıtı, hangi bitkiye püskürtüldüğü, bitki yaprak veya meyvelerinin hidrofobik ya da hidrofilik olmasıyla da çok ilgilidir.
   
   Standart bir katkı maddesi uygulayarak suspansiyonun yüzey gerilimini de standart bir şekilde değiştirmek (çoğu zaman düşürmek) her zaman istediğimiz etkiyi yaratmaz.
   
   Söz gelimi, su seven ve kolayca ıslanan yapraklara sahip bir bitkiye yüzey gerilimi iyice düşürülmüş suspansiyonun püskürtülmesi, suspansiyonun büyük kısmının akıp gitmesine neden olur. Aynı şekilde bu suspansiyonun hidrofobik bir yüzeye püskürtülmesi iyi ihtimal çok ince bir kaplamaya, şayet suspansiyonda yeterli bağlayıcı bir güç de yoksa suspansiyonun çoğunun ziyan olmasına sebep olabilir.
   
   Yayıcı / Yapıştırıcılar
   
   Suspansiyonların yüzey gerilimini değiştiren katkılara verilen genel isim "yayıcı" (surfactant)dır. Yüzey gerilimini az düşüren, çok düşüren, içindeki bağlayıcı ve/veya etki uzatıcı içeriklere ve formüle edilmelerindeki özel amaçlara göre çok çeşitlidirler. Bu katkıların suspansiyonda kullanılan dozajları da ayrıca suspansiyonun bitki üzerindeki etkilerini farklılaştırır.
   
   M97 kaolin ile yapacağımız parçacık film kaplamasıyla amacımız, yaprak ve meyveler üzerinde ince veya kalın (ihtiyaca göre), olabildiğince düzgün, stomalara girmeyen ve stomaları kapatmayan bir kaplama yapmak. Kaplamanın dayanıklılığı da yine uygulama yaptığımız bitkiye göre değişkendir. Tek kriter olmamakla birlikte, hasata kadar sürenin uzun ya da kısa olması, uygulamanın yapıldığı mevsim seçeceğimiz (ya da seçmeyeceğimiz) katkı maddesi için önemlidir.
   
   Ticari yayıcı / yapıştırıcılar bazı amaçlara göre formüle edilmişlerdir. (-) elektrik yüklü anyonik ve (+) yüklü katyonik katkı maddeleri içine katıldıkları suspansiyon/solusyon/emulsiyon vb. sıvının elektrik yükünü değiştirerek püskürtüldikleri yüzeyin elektrik yükü ile etkileşime girmek üzere tasarlanmışlardır.
   
   Yüksüz (non-iyonik) katkı maddeleri elektriksel etkileşim bakımından etkisiz olmakla birlikte, püskürtüldükleri bitki yüzeyinde etkileri ve davranışları bakımından farklılıklar gösterirler.
   
   Piyasada yüzlerce değişik marka ve formülasyona rastlamak mümkün. Bunlar da belli özellikler etrafında gruplaşmışlardır. Yayıcı / yapıştırıcıların hepsi içine katıldıkları püskürtülecek sıvının yüzey gerilimini belli oranlarda düşürürler. Böylece bitkilere püskürtüldüğünde damlacıkların değme açılarını da düşürerek daha geniş bir alanı ıslatarak sıvının yayılmasını sağlarlar.
   
   Çam reçinelerini işleyerek yapılan bir grup yayıcı/yapıştırıcı püskürtülen sıvının yüzey gerilimini 40-50 mN/m seviyelerine getirir. Bunların içinde kuruduktan sonra şeffaf elastik film oluşturanları, aynı zamanda uzatılmış bağlayıcılık etkisine sahip olanları vardır. Orta seviye yüzey gerilimi sebebiyle püskürtüldiüğünde suspansiyonu yaprak zarının altına geçirme ve suspansiyonu stoma'lardan içeriye taşıma özellikleri zayıftır. Bu sebeple bu grup katkı maddesiyle genellikle iyi yüzey kaplaması yapmak mümkündür. Meyveler üzerinde kalıntı tabaka olması istenmiyorsa veya bu tabakanın kolay çıkması isteniyorsa etki uzatıcı özellikte olanlar hasata yakınlaşmış uygulamalarda kullanılmamalıdır. Geçen sene ortalarına kadar M97 kaolin uygulamalarımızda bu gruptan ürünleri başarıyla kullandık.
   
   Yağ alkolleri (fatty alcohol) ve bunların türevleri yayıcı / ıslatıcı olarak tarım yayıcılarında, temizlik malzemelerinde, kozmetik ürünlerinde ve başka bir çok endüstriyel ürünlerde kullanılmaktadır. Formülasyonlarına bağlı olarak 30 mN/m'den itibaren pek çok ürün bulmak mümkündür. Bu grupdaki ürünleri kaolin kaplamasında kullanmak için doğru doz ayarını bulmak önemlidir. Talimatlarında verilen doz ölçüleri genelde püskürtülen sıvının bitki tarafından emilmesi (absorblanması) göz önüne alınarak verilmiştir.
   
   Tamamen farklı yapıdaki kitosan (kabuklu deniz canlılarının kabuklarından elde edilen bir madde) içerikli organik bir yayıcı yapıştırıcı yaptığımız bir kaç küçük denemede oldukça olumlu sonuç verdi. Bir hayli güçlü etkiye sahip bu malzemeyi film oluşturmada kullanmak için üzerinde yazılı dozajlardan çok daha az kullanmak gerekiyor. Bu malzemenin performansını özellikle sebzeler için önümüzdeki aylarda deneyeceğiz.
   
   Yeni nesil organosilikon yayıcılar "super spreader" (süper yayılıcı) olarak adlandırılırlar ve sıvının yüzey gerilimini 20 mN/m - 23 mN/m aralığına kadar indirirler. Bitkilere püskürtülen sıvıdaki çoğunlukla sistemik içerikli kimyasalların süratle yaprak zarlarının altına geçmesi ve stoma'ların içine taşınması amacıyla geliştirilmişlerdir. Uygulamadan sonraki olası erken yağmura kadar bitkiye hızla nüfuz etme yeteneklerinden dolayı "rain fastness" süreleri oldukça kısadır.
   
   Organosilikon yayıcılar özellikle herbisitler (bitki öldürücüler) için önerilirler. Auborn üniversitesinde yapılan bir araştırmada öldürmek değil de büyütülmek istenen bitkilerde aşırı nüfuz özelliğine sahip bu yayıcıların bakteriyel enfeksiyonlara sebep olabilecekleri bildirilmiş. [1][2]
   
   M97 hidrofilik kaolin kullanılarak parçacık film uygulaması yaparken şayet herhangi bir yayıcı kullanmak gerekiyor ise yaprak ve meyvelerin üzerinde istediğimiz yoğunlukta ve olabildiğince homojen film oluşturan ve filmi ihtiyacımız kadar muhafaza edebilen malzemeyi seçip doğru dozaj ile uygulamamız en doğrusu olur.
   
   Akışkanlık kontrolü ve suspansiyon yapısını değiştirme
   
   Hidrofobik yüzeylere kaolin kaplaması yapılması çoğu zaman problemli bir durum. Bazı bitkilerde hem hidrofilik hem de hidrofobik yüzeyler bulunması durumu daha da karmaşık hale getirebiliyor. Söz gelimi, zeytin ağaçlarında yapraklar hidrofilik iken tanelerin pürüzsüz, parlak ve mumlu yüzeyleri sebebiyle hidrofobik olması, üstelik de sapından aşağı sallanan küresel şekilleri sebebiyle itilen suspansiyon damlacıklarının aynı zamanda yerçekimi ivmesiyle de tane üzerinde tutunma güçlüğü aynı bitkide biribirine hiç benzemeyen farklı şartlar yaratıyor. Benzer durum üzüm, elma gibi meyveler, domates gibi sebzeler için de söz konusu olabiliyor.
   
   Yayıcı yapıştırıcı kullanılması bahsedilen problemi tamamen çözmeye yetmeyebiliyor. Hidrofobik bir yüzeye püskürtülen yüzey gerilimi düşürülmüş kaolin suspansiyonu yayıcının etkisiyle yüzeyde nisbeten daha geniş bir alanı ıslatsa bile, yine yüzey geriliminin düşmüş olmasından dolayı çok ince ve zayıf bir tabaka kalabiliyor, çoğu zaman da kalmıyor. Yapıştırıcıların gücü de aynı şekilde tabakanın gr/m2 cinsinden istediğimiz kalınlıkta bir film kaplaması oluşabilmesi için yeteri olmuyor.
   
   Bu durum, malzemenin zayi olmasının yanısıra, uygulama yapmaktaki amacımıza ulaşmamızı da engelleyebiliyor.
   
   Kaolin uygulamalarında bir başka baş edilmesi gereken durum da uygulama yapılarak kaplama sağlandıktan sonraki süreçte gerek yağmur, rüzgar gibi şartlara dayanıklılık, gerek (ve daha da önemlisi) her hangi bir sebeple kaplamalı ağaçlara başka bir amaçla içinde kaolin olmayan uygulama yapılma ihtiyacında kaplamanın yıkanması sorunudur.
   
   Söz gelimi, güve vb. gibi kelebek larvalarına karşı kullandığımız bacillus thuringiensis içerikli ilacı ilk seferinde kaolin suspansiyonuna karıştırmış olsak bile, bir canlı olan bu bakterilerin ağaçlar üzerinde faal kalma süresi 3-4 günü geçmez. Bu süreyi aşan zaman diliminde muhtelif kelebeklerin ağaçlara, bilhassa da yeni sürgünlere yumurta bırakması yeni larvaların çıkmasına ve tahribat yapmasına neden olur. Böyle bir durumda lokal veya tamamen yeni bir bacillus thuringiensis uygulaması yapmak gerekebilir. Böyle bir uygulamanın mutlaka tekrar kaolin kaplaması uygulaması şeklinde olmasına gerek olmamalıdır.
   
   Bu sorunları aşabilmek için yayıcı/yapıştırıcı katkı maddeleriyle elde edilebilenlerden tamamen farklı yaklaşım uygulanabiliyor. Suspansiyonun yüzey geriliminin sudan daha düşük fakat çok da düşük olmaması, minik damlacıklar şeklinde sise dönüştürülerek püskürtülen sıvının su itici hidrofobik yüzeylere de yapışabilmesi ve akmadan yapıştığı yüzeyde hafif yayılarak kalması, malzemeyi zayi etmeden yaprak ve meyveler üzerinde kuruduğunda istediğimiz kalınlıkta film bırakacak şekilde kontrollü uygulama yapabilmemiz, yağmur ve rüzgardan fazla birikintiler hariç kaplamanın zarar görmemesi, gerektiğinde tekrar kaolin uygulaması yapmadan ağaçlara başka sıvılar püskürtebilmemiz gerekiyor.
   
   Bunun için püskürtmeye başlamadan önceki son aşamada ek bir işlemle, doğal bağlayıcılığı yüksek, suspansiyonun akışkanlığını kontrol edebileceğimiz güvenli maddeler ile suspansiyonun yapısını değiştirmemiz gerekiyor.
   
   Geçen yıl ortalarında başladığımız bu denemelerde, iyonik olmayan ve çoğu gıda katkı maddesi listesinde veya yiyeceğe temas etmesi güvenli malzemeler içinde bulunan farklı formülasyonların kendi içindeki bir çok varyasyonunu, yine farklı dozajlarla denedik.
   
   Denemelerde suspansiyon durumu, bağlayıcılık gücünü görme ve akışkanlık kontrolü için küçük miktarlar hazırlayıp belirli özelliklere baktık. Hazırlama kolaylığını dikkate aldık. Bunlardan istediğimiz gibi olanları daha büyük miktarlarda hazırlayıp bahçedeki ağaçlar üzerinde denedik.
   
   Uygulama sırasında istediğimiz mikro damlacıkları elde edebilmek için gereken alet edavatı ve en uygun uygulama şeklini belirledik.
   
   Uygulamaların 3 gün sonrasında ve daha sonrasında kaplamaların ve yaprak stoma'ları ve gaz geçirgenlik durumlarını uygun görüntüleme cihazlarıyla izledik. Bir hasat mevsimi, takiben ağır bir kış geçirdik. Geçen 10 aylık zaman diliminde bitkiler üzerindeki etkilerini gözlemledik.
   
   
   
   2011 Eylül ayında yapılan uygulamanın 23 Mart 2012 günü zeytin yaprağındaki durumu
   
   Buna göre suspansiyonu değiştirmede kullanılacak malzemeyi sabitledik, edindiğimiz deneyime göre dozajda ince ayar yaptık.
   
   Bu şekilde hazırlanan suspansiyonda ayrıca herhangi bir yayıcı/yapıştırıcı kullanılmaması gerekiyor. Bu suspansiyonun yüzey gerilimi ihtiyaca göre 45 mN/m - 65 mN/m aralığında tutulabiliyor. Bu yöntemin başka bir avantajı en az %25 daha az malzeme ile uygulama yapmak mümkün ve uygulama aralıkları hava şartlarından etkilenmediği çok uzayabiliyor.
   
   Geçtiğimiz Nisan ayında Dr.Glenn ile bu yöntemi de yazıştık. Hava şartlarına direnç ve uzun uygulama aralıklarıyla istenen kalınlıkta film elde etmede mükemmel bir yöntem olduğunu belirtti. Bizim de üzerinde çok zaman sarfettiğimiz dozaj konusunun önemini vurguladı.
   
   Bu yöntemde suspansiyonun bitki üzerindeki bağlayıcılığı oldukça yüksek. Bu yüzden hasat süresi uzun olan zeytin, nar gibi bitkilerde ve elma armut gibi bitkilerin hasata çok yakınlaşılmamış zamanında uygulanmasını tavsiye ediyoruz.
   
   

[1]Organosilicone Surfactants – Use With Care
[2]Promotion of bacterial infection of leaves by an organosilicone surfactant: Implications for biological weed control
[3]TARIM İLAÇLARI İÇERİSİNE KATILAN YAYICI-YAPIŞTIRICILARIN PÜSKÜRTME TEKNİĞİ AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ
[4]Horticultural Spray Adjuvants

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.13.02 Parçacık Film Teknolojisi – Suspansiyon Örnekleri

Yapraklar üzerindeki etkilerini görmek üzere muhtelif yayıcı/yapıştırıcılar ve akışkan kontrollü suspansiyonlar hazırlıyoruz.

Önceden büyücek bir kapta %5 M97 hidrofilik kaolin kullanarak disperse ediyoruz ve tüm yayıcı/yapıştırıcı denemelerinde aynı suspansiyonu kullanıyoruz.

Farklı özelliklerde dört yayıcı/yapıştırıcı (reçine esaslı, kitosan içerikli, yağ alkolü türevi içerikli ve organosilikon içerikli) ve içinde yayıcı/yapıştırıcı olmaksızın akışkan kontrol katkılı olmak üzere beş tüp hazırlıyoruz.



Öncelikle katkı maddelerinin suspansiyon üzerindeki yapısal etkisini görmek üzere çökeltme testi ile katkı malzemelerinin suspansiyon oluşturma ve muhafaza etme özelliğini nasıl etkilediğine bakıyoruz.

Yaklaşık 10 dakika içinde yayıcı/yapıştırıcılar suspansiyonda benzer davranış gösteriyor ve kaolinin büyük bir kısmı çökeliyor. Akışkan kontrol katkı içeren en sağdaki tüpte herhangi bir çökelme görmüyoruz.

40 dakika sonra ve 4 saat sonra da durum benzer. Akışkan kontrol katkılı malzeme kaolini çok iyi suspansiye ediyor.



Beş zeytin yaprağını iyice karıştırılmış suspansiyonlara daldırıp çıkarıyoruz ve saplarından mandal ile tutturarak bir ipte kurumaya bırakıyoruz.

Kuruduktan sonraki durumları böyle.



Yapraklara aynı büyütme oranıyla (40x) daha yakından baktığımızda reçine, kitosan ve yağ alkolü içerikli yayıcı yapıştırıcılar benzer şekilde kesintili film oluşturmuşlar. Akışkan kontrolü katkılı suspansiyon tam bir film oluşturmuş. Organosilikon içerikli yayıcı/yapıştırıcı katkısı ise iyi dağılmış fakat malzemenin çoğu akarak fazla ince ve yine kesintili bir film bırakmış.

Kitosan içerikli filmi henüz sahada kullanmadık. Fakat sebzeler için denemeye değer bir aday gibi görünüyor.

©Meyvelitepe

[MeyveliTepe]

04.01.14 Parçacık Film Teknolojisi – Uygulama

Tipik bir uygulama hazırlığı, uygulama ve sonrasını adım adım görünrülemeye çalıştık.

Bahçe uygulamalarında, uygulama aleti olarak, 1-2 litrelik fıs fıs, mekanik veya motorlu sırt pompası, muhtelif kapasitelerde pulvarizatör veya daha büyük bahçeler için atomizer kullanılabilir.

Tarla uygulamalarında ise ULV veya diğer tarla püskürtme sistemleri kullanılabilir.




Uygulamayı çoğu armut çeşitleri olmak üzere 150 fidanda yapacağız. Yapraklar henüz çok taze olduğu için hayli hidrofobik, kolay kolay suspansiyon tutmuyor. Bu yüzden bağlayıcılığı daha yüksek olan akışkan kontrollü suspansiyon hazırlayacağız.

Akışkan kontrollü suspansiyon için püskürtme deliği 0,8 mm olan pulverizatör tabancasını seçiyoruz. Standart 1,2 mm'lik tabanca suspansiyonumuzun damlacık boyutlarının olması gerekenden daha büyük olmasına sebep oluyor.

M97 hidrofilik formülasyonuna uygun ultra-fine kalsine kaolinden %5 yoğunlukta kullanacağız. Büyücek bir kovaya doldurup el kantarıyla tartıyoruz. 5 kg malzeme kovanın 2/3'ünü doldurdu.

Bu uygulamada iki aktif maddemiz var. Soldaki organik sertifikalı, kükürt içerikli bir fungusit, bu dönem muhtelif patojen fungus sporlarının taze sürgün ve yaprakları enfekte etme olasılığı yüksek. Sağdaki ise lime-sülfür (kireç-kükürt). İkisinden de %0,5 oranında kullanacağız.




Tanka 50 lt civarında su doldurduktan sonra karıştırıcıyı çalıştırıyoruz. bir yandan su doldurmaya devam ederken, hazırlamış olduğumuz kaolini azar azar tanka boşaltıyoruz. 100 litre su tamamlandığında kaolin de tanka boşaltılmış oluyor. Karıştırıcı sürekli faal.

kireç-kükürtü da azar azar tanka döküyoruz. Peşinden diğer aktif maddeyi tanka koyuyoruz.




Bir kaç dakika tüm malzemenin iyice karışmasını bekledikten sonra, hassas terazide önceden tartarak hazırladığımız akışkan kontrolünü sağlayacak malzeme karışımını azar azar tanka boşaltıyoruz. Bu karışımın özelliğinden dolayı saat tutarak 25 dakika düşük devirde karıştırmaya devam ediyoruz. Suspansiyonu akışkan kontrollü yapmasaydık bu 25 dakikalık ilave karıştırmaya gerek yoktu.

Sürenin sonunda suspansiyon istediğimiz özelliğe geliyor. Kireç-kükürt suspansiyonu hafif sarıya boyadı. Yapraklar üzerinde kuruduğunda bu sarılık kaybolacak.

Suspansiyonu hazırladığımız suyun PH değeri 7,8 idi. Hazır suspansiyonu ölçtüğümüzde hayli alkali kireç-kükürt sayesinde PH 9,22 çıktı.



Uygulamayı yaparken tabancayı bitki ile aramızdaki mesafeye göre ayarlıyoruz. Pulvarizatörü düşük devirde çalıştırıyoruz. Ağaçlar daha yüksek olsaydı 1-2 kademe daha fazla güç vermemiz gerekebilirdi. Suspansiyon, püskürtülen bir su şeklinde değil, adeta bir duman gibi tabancadan püskürüyor. Damlacıklar sis zerreleri gibi, havada kolayca asılabiliyor.

Sis zerreciklerinin solunum yollarımıza girmemesi için basit de olsa bir maskenin kullanılması mutlaka gereklidir ve ihmal edilmemelidir.


©Meyvelitepe