-- GÜNCEL PROJELER:
-- GEÇMİŞ PROJELER:


Victor Ananias
101 Soruda Organik Ürün Rehberi




TOPRAK ve EKOLOJİ: Toprağın Yapısı ve Bileşenleri
Kategoriler: Yaşam ve Kültür, Kullanım Alışkanlıkları, Bireysel Gelişim, Eğitim, Yöntemler, Ben ne yapabilirim, Doğa Dostu Yerleşimler, Permakültür, Doğa, Biyolojik Çeşitlilik, Doğa Koruma, Ekolojik Mimari
Tarih: 26-Temmuz-2016
Yazdır | Arkadaşına Gönder | Yorum Ekle


Toprak, jeolojik olarak ”ana materyal” adı verilen çeşitli kayaların, fiziksel ve kimyasal ayrışması sonucu oluşan, içinde bakterilerden solucanlara, mantarlardan bitkilere kadar farklı canlı organizmaları barındıran, bitkilere besin sağlayan ve kalınlığı birkaç milimetre ile birkaç metre arasında değişen bir örtüdür. Oluşması yüzlerce, binlerce yıl süren ve karmaşık yapısıyla bilim insanlarını şaşırtmaya devam eden bu güçlü, zengin ama narin yapıyı, ormansızlaşmadan yapılaşmaya kadar insan faaliyetlerinden kaynaklanan çeşitli etkiler nedeniyle büyük bir hızla kaybediyoruz.

İklim koşullarına göre farklılık gösterse de, toprağın oluşabilmesi için, ana materyalin çok uzun bir süreçte çözülmesi, çözülen bu ana materyale bitki ve hayvanlardan oluşan çeşitli canlıların yerleşmesi, toprakta yıkanma ve birikme olaylarının gerçekleşmesi gerekir. Ana materyal çözüldükçe, ortaya çıkan besin maddeleri bitkiler tarafından alınabilir duruma gelir ve böylece yosun, liken ve çeşitli otsu bitkiler yerleşmeye başlar. Bu bitkisel organik maddenin toprak üzerinde birikmesi ve ayrışmasıyla diğer canlılar, mikro flora ve fauna ortama yerleşmeye başlar. Bitki örtüsü zamanla geliştikçe, toprak besin maddeleri yönünden zenginleşerek diğer canlıların çoğalmasını sağlar.

Sonuçta, ana materyalin üzerinde bitki örtüsünü besleyen, bitkilere durak görevi yapan, içerisinde çeşitli canlıların yaşadığı ve kimyasal olayların durmaksızın devam ettiği, canlı bir katman meydana gelir. Bu canlı katmana toprak adı verilir. Doğal süreçte kayaçlardan toprak oluşması oldukça uzun zaman gerektirir. Bir cm toprak tabakasının oluşabilmesi için en az 300-1000 yıl geçmesi gerekir.

Günümüzde toprak bilimi hâlâ birçok bilinmeyeni barındırıyor. Bazı bilim insanları, uzay ve diğer gezegenlerle ilgili bildiklerimizin, toprak hakkında bildiklerimizden daha fazla olduğunu söylüyor. Bunun başlıca nedeni, toprağın sürekli olarak çok karmaşık süreçlerden geçen, canlı ve cansız çok sayıda bileşenin etkileşimi ile devamlı bir devinim halinde bir yapı olması. Toprağın altı, yüzeyinde olduğundan çok daha yoğun ve hareketli bir yaşamı barındırır. İnanması zor olsa da, bir sığır sürüsünün otladığı çayırın altında, toplam ağırlıkları sığırlardan daha fazla olan binlerce farklı organizma yaşar.

Toprağın Bileşenleri

Toprak %45 oranında mineral, %5 oranında organik madde, %25 boşluk ve %25 sudan oluşur.

Mineraller: Ana kayalardaki mineraller, -bunlar volkanik olaylarla gezegenin derinliklerinden devamlı yüzeye çıkar- çeşitli biyolojik, kimyasal ve fiziksel etkilerle ufalanır. Yağmur, rüzgâr, soğuk, sıcak, suyun aşındırma gücü gibi etkiler kayaları parçalar. Oksijen, su ve karbondioksit ise kayaların kimyasal bağını zayıflatarak aşınmaya açık hale getirir. Bakteriler, mantarlar, yosunlar ve likenler, biyolojik süreçlerle gıdalarını üretirken asit veya alkali ortamlar yaratarak kayalarda çatlaklar ve oyuklar oluşturur, bunlar da kayaların parçalanmasına katkıda bulunur.

Bu aşınma ve birikimle devam eden mineral takviyesi, toprağın zenginliğini sağlayan, hangi bitkilerin nerede ve neden yetiştiğini açıklayan önemli bir süreçtir. Toprakta ortalama 90 farklı mineral olsa da, yalnızca 7’si çoğunluktadır; silikon, alüminyum, demir, magnezyum, kalsiyum, sodyum ve potasyum. Bitki gelişiminde hangi besin maddesi ne işe yarar?

Havadan Alınan Makro Besin Maddeleri: Karbon (C): Nişasta, karbonhidrat ve selüloz oluşumunun bel kemiğidir. Fotosentez sayesinde havadaki karbondioksitten alınır. Hidrojen (H): Neredeyse yalnızca sudan alınır. Şeker ve gövde gelişimi için önemlidir. Oksijen (O): Hücre solunumu için gereklidir ve su ile havadan alınır. Bitkiler, fotosentez sırasında oksijen üretse de, ürettiği glikozu parçalamak için oksijene ihtiyaç duyar.

Birincil Makro Besin Maddeleri: Azot (N): Bitkilerin en çok miktarda kullandığı elementtir. Proteinleri oluşturan aminoasitlerde bulunur. Klorofil oluşumunda gereklidir. Bitki büyümesi ve yeşil doku oluşumu için gereklidir. Fosfor (P): Metabolizma süreçlerinde enerji taşınması için gereklidir. Olgunlaşmayı hızlandırır, kök gelişimini sağlar, kuraklık ve soğuk toleransını güçlendirir, fidelerin güçlenmesini sağlar, tohum ve meyve döneminde özellikle ihtiyaç duyulur. Potasyum (K): Azottan sonra miktar olarak en çok kullanılan besin maddesidir. Azot sindirimi, nişasta ve karbonhidrat oluşumu gibi birçok kimyasal tepkimede katalizör olarak iş görür, enzimlerin faaliyete geçmesini sağlar. Bitkide su transferini ve hastalıklara karşı dayanıklılığı sağlar. Meyve ve sebzenin kalitesini artırır.

İkincil Makro Besin Maddeleri: Kalsiyum (C): Hücre duvarlarını güçlendirir, kök ve sürgün gelişimi için önemlidir. Diğer besin maddelerinin bitki içinde taşınmasını sağlar. Magnezyum (Mg): Fotosentez için elzemdir. Fosfor metabolizmasıyla ilişkilidir. Tohumlarda yoğun miktarda bulunur. Kükürt (S): Aminoasit oluşumu için gereklidir. Soğan, sarımsak, hardal gibi tipik kokuları oluşturan organik bileşiklerin kaynağıdır.

Mikro Besin Maddeleri: Manganez (Mn): Klorofil sentezi ve enzim sistemlerinin faaliyete geçmesi için gerekir. Demir (Fe): Klorofil üretiminde katalizör olarak iş görür. Enzim sistemlerinde kullanılır. Bakır (Cu): Klorofil oluşumunda katalizördür. Çinko (Zn): Enzim sistemlerini faaliyete geçirir. Bor (B): Hücre zarında şekerin hareket etmesini sağlar, polen tanecikleri ve tüplerinin gelişimini sağlar. Çiçeklenme ve meyve döneminde etkilidir. Molibden (Mo): Baklagil türlerin azotu sabitlemesini sağlayan rhizobium bakterileri için gereklidir. Kobalt (Co): Baklagil türlerin azotu sabitlemesini sağlayan rhizobium bakterileri için gereklidir. 

Organik Madde: Aşınma sayesinde kayalardaki mineral bileşikler ufalanıp etrafa saçılır. Fakat toprak bundan ibaret değildir. İyi bir bahçe toprağı yaklaşık % 45 oranında mineral ve % 5 oranında organik madde içerir. Toprak yüzeyindeki bitkiler, hayvanlar ve diğer canlılar öldükçe, bakteri ve mantarlar tarafından parçalanır ve dönüşür. Bu dönüşüm iklime göre farklı hızlarda gerçekleşir. Sonuçta, içinde artık fazla besin maddesi olmayan ama bol miktarda karbon içeren, su tutma kapasitesi yüksek, topaklanmayı sağlayan, kahverengi, güzel kokulu, organik madde zengini ”humus” ortaya çıkar.

Humus ve Kompost: Latince ”toprak” veya ”alt, sığ” kökünden türemiştir. Kullanımı konusunda bazı yanlış anlamalar söz konusudur. Humus, kompostun alabileceği son durumdur, yani içinde çürüme sürecini devam ettirecek azot, fosfor bileşikleri kalmamıştır. Kompost ise, etrafındaki bitkilere çeşitli vadelerde farklı besin maddeleri sunan, bu nedenle bol miktarda canlıya ev sahipliği yapan, dolayısıyla çürüme işlemi az da olsa hâlâ devam eden ”canlı” bir oluşumdur. Toprağa serdikten sonra toprak ekosistemine karışır, topraktaki biyolojik süreçleri destekleyerek çeşitliliği arttırır ve zamanla humusa dönüşür. Bildiğimiz tüm yaşam türleri karbon temellidir, yani canlı veya ölü, her şey organik maddedir. Kuru yapraklar, mantarlar, ağaçlar, canlı bir kedi, ölü bir kunduz; aklınıza yaşayan veya yaşamış olan ne gelirse, organik madde olarak anılır. Bilimsel olarak, içinde karbon bulunan herhangi bir molekül, organik bir moleküldür.

Humusun içinde parçalanması zor olan karbon molekülleri elektrik yüklenerek mineral parçacıkların kendisine yapışmasını sağlar. Dahası, bu moleküller sünger işlevi görerek topraktaki mikro yaşam için barınak oluşturur. Yukarıda sözünü ettiğimiz aşınmış minerallere organik madde eklediğinizde birçok bitkinin yaşamasına olanak tanıyan ortam neredeyse oluşmuştur.

Yaşayıp da ölmüş olan her canlı, organik madde olarak toprağa geri döner ve döngüyü tamamlar. Toprakta yetişen her türlü bitkinin yaprak, sap ve kökleriyle birlikte toprakta yaşayan mikro ve makro hayvan varlığının bu şekilde toprak organik maddesine dönüşmesi humus oluşumunun kaynağıdır. Sentetik kimyasalların etkisiyle yararlı canlıların da zarar gördüğü modern tarım yöntemleri nedeniyle bu döngünün kırılmış olması, günümüz yaygın ziraat anlayışının yol açtığı sorunların başında gelir.

Hava ve Su:Toprak sadece mineral ve organik maddeden oluşmaz. İyi bir bahçe toprağındaki mineral ve organik madde parçacıklarının arasındaki boşluklar hava ve su ile doludur. Bakteri, mantar ve diğer canlıların, dolayısıyla bitkilerin sağlıklı gelişebilmesi için toprakta devamlı hava akışı gerekir. Su, topraktaki besin döngüsünde önemli görevler üstlenir.

Su, toprakta iki şekilde hareket eder. Yerçekimiyle hareket eden su, parçacıkların arasındaki boşluklardan geçerek hava boşluklarını doldurur ve yoluna devam ederken, taze havayı bu boşluklara çekerek derinlere sızar (sızan su). Fakat daha küçük boşluklarda (30 mikrondan küçük) belirli bir miktar su molekülü yerçekimine karşı gelerek, parçacıklara sarılı bir katman oluşturur (tarla kapasitesi/kapiler su, yani 30 mikrondan küçük boşluklarda yerçekimine karşı gelerek hareket edebilen su). Yerçekimine karşı duran, hatta yukarıya hareket edebilen bu su katmanını bitki köklerinin doğrudan kullanması mümkün olmasa da, bu katman toprakta yaşayan mikro canlıların hayatta kalması ve hareket edebilmesi için çok önemlidir.

Kapiler su, toprağın su tutabilme kapasitesini gösterir. Topraktaki organik madde miktarı ne kadar yüksek ise, toprağın su tutma kapasitesi de o kadar yüksektir. Ayrıca organik madde miktarının yüksek olması, aşırı kurak veya aşırı yağmurlu geçen mevsimlerde toprak ekosisteminin sağlığını korur, sel veya kuraklık felaketlerini önlemeye yardımcı olur. (Çok killi topraklar suyu ememez, çok kumlu topraklar ise suyu tutamaz, geçirgendir.)

Mikrobiyoloji: Sağlıklı bir toprak yapısının içinde muazzam çeşitlilik ve miktarda yaşam vardır. Yaşam formlarının büyük bir kısmı gözle görülemeyecek kadar küçük olduğu için bu çeşitliliğin farkına varılmaz. Ama toprağı toprak yapan asıl unsur; bakteriler, mantarlar, nematod ve protoza gibi mikro ölçekli canlıların hayat döngüleri sırasında gerçekleştirdikleri biyolojik ve kimyasal süreçlerdir.

Bir dönüm sağlıklı bahçe toprağında bir kilograma yakın küçük memeli canlı, 15 kg kadar protozoa (çeşitli tek hücreli canlılar), 100 kg solucan, 100 kg eklem bacaklı, 100 kg yosun, 250 kg bakteri ve 300 kg mantar yaşadığı tahmin ediliyor.

Toprak ekosistemindeki denge bozulduğu zaman, örneğin topraktaki canlılardan biriyle beslenen bir tür yok olduğunda, başka bir canlının nüfusu hızla artar ve bu da diğer canlıların yaşamını tehdit eden bir ortam yaratır. Zararlılar ile hastalıkların yoğun olarak ortaya çıkması da ekosistemdeki bu eksiklik ve dengesizlikten kaynaklanır. Örneğin, yoğun olarak kullanılan zirai ilaçlar (böcek, ot ve mantar ilaçları), topraktaki canlıları zehirleyerek bu sistemi alt üst eder. Hastalık ya da tarım zararlılarına karşı kısa vadede bir çözüm gibi görünse de, soruna kökünden bir çözüm getirmediği için bu ilaçlar sürekli kullanılır ve bir süre sonra toprakta bitkilerin sağlıklı gelişmesini sağlayan canlı yaşamı tamamen yok olma noktasına getirir.

Toprak Besin Ağı’ndaki tür çeşitliliği ne kadar fazlaysa, patojen kontrolü veya baskılanması o kadar kolay olur. Bunun için, türler doğrudan birbiriyle savaşır ya da ortamdaki besin ve alan için mücadele ederler. Sağlıklı bitkiler için sağlıklı bir toprağa ihtiyaç duyarız. Bu yüzden bitkileri güçlendirmenin yolu, toprağı güçlendirmekten geçer.

Buğday Derneği olarak, Datça’da düzenlediğimiz Biyolojik Atıklardan Kompost Yapımı konulu eğitimi veren biyolog Ruben Borge, bu canlı çeşitliliğinin dengesini, günlük yaşamdan bir benzetme ile açıklıyor: ''Yolcularla tıklım tıklım dolu bir otobüs düşünün. Çok sıkışık bir ortam olduğu için herkesin vücudu birbirine değiyor ve otobüs hareket ettiği zaman kimse düşmüyor çünkü her bir yolcu yanındaki yolculara destek olarak ayakta kalmasını sağlıyor. Buna omuz omuza dayanışma da diyebiliriz. Sağlıklı toprakta da benzer bir durum söz konusu. Küçücük bir alanda çok sayıda ve türde canlı yaşadığı zaman, bu türler birbirlerini destekleyerek veya kısıtlayarak dengenin devam etmesini sağlıyor.”

Haber No: 7928