Michael R. NORLAND
(Soil Scientist, Twin Cities Research Center, Minneapolis / ABD)
Bitki büyümesi ve gelişmesi için uygun olmayan fiziksel özelliklere sahip topraklarda, optimum gelişmeyi sağlayabilecek fiziksel karakterleri (toprak yapısı ve dokusu, topraktaki emre amade nem, toprak ısısı, kütle yoğunluğu, gözeneklilik oranı ve solunum kabiliyeti) iyileştirmek; uzun yıllar kullanımdan dolayı yorgun düşmüş, organik ve inorganik besin elementlerince fakir toprakları güçlendirmek; bitki büyümesini ve toprak verimliliğini sürdürebilmek için organik toprak kondisyonlayıcılar, başta ABD, Kanada, Avustralya, Almanya, Fransa ve İspanya olmak üzere birçok ülkede modern entansif ve ekolojik tarım uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
TOPRAK ÖZELLİKLERİ
1- FİZİKSEL ÖZELLİKLER :
1.1. Toprak Yapısı: Taşlı, çakıllı, iri ve ince taneli, moloz kırıntılı ve masif olarak tanımlanır. Toprağın nem ve su geçirgenliği, ısı transferi, solunum kabiliyeti, gözeneklilik ve kütle yoğunluğu gibi özellikleriyle yakından ilgilidir.
1.2. Toprak Dokusu: Topraktaki farklı boyutlardaki partiküllerin göreceli oranı ya da mineral partikül boyutlarının ölçümüdür. Kum boyutu (2–0,05 mm), silt boyutu (50–2 mikron) ve kil boyutu (2–0,01 mikron) olarak sınıflandırılır. Toprak dokusu; su tutma kapasitesi, geçirgenlik, emre amade su miktarı, kütle yoğunluğu, ufalanma ve taşınma eğilimi gibi özellikleri etkiler.
1.3. Kütle Yoğunluğu ve Gözeneklilik: Birim hacimdeki kuru toprak ağırlığıdır. Gözeneklilik ile ters orantılıdır. Gevşek ve gözenekli topraklar daha düşük, kompakt topraklar ise daha yüksek kütle yoğunluğuna sahiptir.
1.4. Toprak Rengi: Kolaylıkla tanınabilen bir özelliktir ve kimyasal ile biyolojik özelliklerle ilişkilidir. Renk, toprağın yüzey sıcaklığını etkiler. Koyu renkli topraklar güneşten daha fazla ısı absorbe eder. Siyah ve kahverengi topraklar genellikle yüksek organik madde içerir. Açık renkli topraklar daha serin; kırmızı topraklar ise serbest demir minerallerinin varlığına işarettir.
2- KİMYASAL ÖZELLİKLER :
2.1. Toprak Reaksiyon Derecesi: Toprağın asitlik ya da bazlık durumunu ifade eder. pH değeri, hidrojen iyonu aktivitesinin negatif logaritmasıdır.
• pH 0–7 : Asidik
• pH 7 : Nötr
• pH 7–14 : Bazik/Alkali
Düşük pH değeri yüksek asitlik, yüksek pH değeri ise bazlık şiddetini gösterir. Bu değerler, bitkilerin ihtiyaç duyduğu besin elementlerinin emilebilirliğini doğrudan etkiler. pH değeri arttıkça Fe, Mn ve Zn gibi elementlerin erişilebilirliği azalırken, pH değeri 5’in altına düştüğünde Al, Fe ve Mn çözünürlüğü artar. Bitki gelişimi için genellikle 5,5–7 arası pH aralığı uygundur.
2.2. Elektriksel İletkenlik: Topraktaki tuz konsantrasyonunu gösterir. Kurak ve yarı kurak bölgelerde bu durum ciddi bir problemdir. Tuzluluk, buharlaşma yoğunluğunun yağıştan fazla olduğu durumlarda artar. Elektriksel iletkenlik, iyonik konsantrasyonla doğru orantılıdır ve birimi dS/m (decisiemens/metre)’dir. 25 °C’de 4 dS/m ve üzeri tuzluluğa sahip topraklar “tuzlu” olarak kabul edilir. Tuzluluk, bitki için emre amade suyu azaltarak gelişimi olumsuz etkiler.
2.3. Besin Elementi Konsantrasyonu: Bitki gelişimi için 16 temel element gereklidir. Bunlardan 9’u makro (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S), 7’si mikro (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl) elementtir. C, H, O elementleri hava ve sudan, diğerleri ise topraktan sağlanır. Makrobesinler genellikle protein ve nükleik asit bileşenidir. Mikroelementler ise çoğunlukla enzimlerde görev alır. Eksiklikleri ya da fazlalıkları, bitki sağlığını doğrudan etkiler. Se, B, Al, Mn, Fe, S, Ba, Ni, Cu, Zn, Pb gibi elementlerin fazlalığı toksik etki yaratabilir. Bu nedenle yetersiz veya dengesiz element içeren topraklarda organik toprak kondisyonlayıcılar önerilir.
3- BİYOLOJİK ÖZELLİKLER :
Toprak flora ve faunası (böcekler, solucanlar, bakteriler, mantarlar vb.), doğal ekosistemin sürdürülebilirliği açısından makro ve mikro besinler kadar önemlidir. Bu canlılar organik maddelerin ayrışmasını, besin maddelerinin bitkiler tarafından alınabilir hale gelmesini ve toprak yapısının dengede kalmasını sağlar.
4- MİNERALOJİK ÖZELLİKLER :
Toprağı oluşturan mineraller iki gruba ayrılır:
a-) Çatısal Mineraller: Toprağın ana bileşenlerini oluşturan birincil minerallerdir. Kum, silt, kil tanecikleri, mikrokristalli yapılar (volkanik kül, çört) ve kaya parçalarından oluşurlar.
b-) Kil Mineralleri ve Şekilsiz–İnce Taneli Bileşenler: Toprağın kil fraksiyonunu oluşturan, alüminasilikat esaslı minerallerdir. Aşırı aşınmış topraklarda gibbsite ve hydrous iron oxide kil mineralleri yaygındır.
TOPRAK KONDİSYONLAYICI KULLANIMI
Toprak kondisyonlayıcılar, bitki büyümesini ve gelişimini artırmak amacıyla doğrudan toprak yüzeyine serpilerek veya toprak işlenirken karıştırılarak uygulanır. Bitkilerde kök ve gövde gelişimi ile birlikte bol ve kaliteli ürün hasadı, topraktaki besin maddelerinin kolay ve yeterli miktarda alınabilmesine bağlıdır. Topraktan yeterli besin alamayan bitkilerde gelişim ve verim artışı beklenen seviyeye ulaşamaz. Toprağın fiziksel yapısı ve dokusu, makro ve mikro besin element içeriği, tuzluluk oranı ve pH değeri gibi özellikler verim üzerinde doğrudan belirleyici etkiye sahiptir. Bu nedenle, tarım yapılan alanlarda toprak analizleri mutlaka yapılmalı; analiz sonuçlarına göre uygun miktarda organik toprak kondisyonlayıcı, organomineral ve/veya kimyasal gübre kullanılmalıdır. Bitkilerin gelişimi ve optimum biyolojik etkinliği için gerekli olan dört temel faktör şunlardır:- Uygun hava ve toprak sıcaklığı,
- Optimum düzeyde emre amade toprak suyu ve havası,
- Fotosentez için yeterli güneş ışığı,
- Bitkilerin beslenmesi için gerekli besin elementlerinin toprakta alınabilir formda ve yeterli oranda bulunması.
LEONARDİT ESASLI TOPRAK KONDİSYONLAYICILAR
- Toprak yüzeyindeki hava hareketini sınırlayarak yüzeyden alt katmanlara sıcaklık transferini düzenler.
- Kabuklanmayı ve sızdırmazlığı azaltarak su süzülmesini iyileştirir; buharlaşmayı azaltarak toprak nemini korur.
- Yararlı mikroorganizmalar için uygun ortam ve enerji kaynağı sağlayarak biyolojik aktiviteyi destekler.
- Bazik topraklarda parçalanarak içerdiği organik besin elementlerini serbest bırakır, azot yetersizliğini dengeler ve azottan daha iyi faydalanmayı sağlar.
- Topraktaki karbon/azot oranı izlenmelidir. İdeal oran 20:1 – 30:1 arasıdır. Aksi takdirde azotun özümlenmesi zorlaşır veya bloke olur.
- Hümik asit içeriğiyle polisakkarit, şeker, protein, aminoasit ve organik asit sağlayarak bitkilerin sağlıklı, güçlü ve kaliteli olmasını sağlar; meyvelerin mineral, enzim ve vitamin içeriğini artırır.
- 3.5–4.5 pH aralığında çözünür; alkali (7.5–14 pH) topraklarda toprağın pH’ını düzenleyerek bitki gelişimine uygun ortam sağlar.
- Kök bölgesine emre amade besinlerin ulaşmasını ve aktif absorbe edilmesini kolaylaştırır.
Bitki besin elementlerinden mikrobesinler, çoğunlukla enzimlerin bileşeniyken; makrobesinler, protein ve nükleik asit gibi temel organik maddelerin yapı taşıdır.
Bitki besin maddeleri fiziksel ve kimyasal davranışlarına göre 5 grupta sınıflanır:
- Çözünebilir besinler: Toprak solüsyonunda iyon formunda bulunur.
- Takasedilebilir besinler: Organik ve inorganik iyonların yer değiştirmesiyle oluşan kompleks formdaki besinlerdir.
- Demir–manganez oksit bağlı besinler: Kompleks yapıda olmayan, yüzeye bağlı elementlerdir.
- Organik olarak bağlı besinler: Organik madde içinde çözünmüş veya çözünememiş formdadır.
- Kalıntı besinler: Organik fraksiyonda artakalan iz elementlerdir.
Leonardit (organik humat), düşük molekül ağırlıklı fulvatlarla bitkilerin metabolizmasını etkileyen kimyasal reaksiyonları desteklerken; yüksek molekül ağırlıklı humatlar ise toprağın fiziksel özelliklerini düzenler. Toprak ve bitki gelişiminde gözlenen faydaları şu şekildedir:
- Toprağın havalanma kapasitesini artırır; oksijen metabolizmasını düzenleyerek bitkinin stresini azaltır.
- Fotosentez için gerekli enerjiyi üretir. CO₂, H₂O, iz element ve inorganik tuzları organik karbonhidratlara dönüştürür.
- İnorganik besinleri parçalayarak organik forma dönüştürür (organik şelasyon), bitki hücreleri tarafından alınmasını sağlar.
- Organik besinlerin kök tarafından kolay alınmasını sağlayarak bitkiyi güçlendirir; fazla suya karşı koruma sağlar.
- Auxin, Gibberellin ve Cytokinin gibi doğal bitki hormonları içerir; büyümeyi, kök gelişimini ve direnç mekanizmalarını destekler.
- Auxins: Demir bağlama, ışık alımı ve hücre büyümesini kontrol eder.
- Gibberellin: Hücre bölünmesini teşvik eder; çimlenme ve büyümeyi hızlandırır.
- Cytokinin: Hücre bölünmesini ve büyümeyi sağlar.
- DNA–RNA aktivasyonunu düzenleyen enzimleri destekler; enzim sentezini artırır.
- Şeker sentezinde rol alır, glukoz ve glikozid bileşenleri içerir.
- Mikroorganizma popülasyonunu artırır; toprakta antibiyotik üreten mikroorganizmalar sayesinde hastalıkları önler.
- Organik antibiyotikler (Streptomysin, Terramycin, Bacitracin, vb.) ve vitaminler sayesinde enfeksiyonlara karşı direnç kazandırır.
Toprak verimliliği için ideal organik madde oranı %4–6’dır. Ancak çoğu toprakta bu oran %1’in altındadır. Uygun organik madde, sıcaklık ve nem düzeyleri mikroorganizma popülasyonunu artırarak bitki gelişimini doğrudan etkiler.
Leonardit (Organik Humat) Toprak Kondisyonlayıcının Başlıca Faydaları
- Toprağı gevşetir ve yumuşatır.
- Besinlerin toprakta serbest hale gelmesini sağlar.
- Su tutma kapasitesini artırır.
- Kabuklanma ve kezeklenmeyi azaltır.
- Toprakta humus oluşumunu destekler.
- Tohum çimlenmesini hızlandırır.
- Havalanmayı iyileştirir.
