Toprakta Organik Madde Neden Önemlidir? Oranı, Artırma Yolları

Toprak organik maddesi ve humus nedir?

Toprak organik maddesi; bitki kökleri, anız, yaprak, hayvan gübresi gibi kalıntıların ve bunları ayrıştıran canlıların toprakta bıraktığı karbonlu maddelerin toplamıdır. Kalıntı toprağa girdiğinde mikroorganizmalar ve toprak canlıları onu parçalar; kolay ayrışan kısım karbondioksit olarak havaya döner, bir kısmı ise koyu renkli, kararlı bir yapıya dönüşür. Bu kararlı kısma humus denir.

Laboratuvarlar çoğunlukla organik maddeyi değil, organik karbonu (Walkley-Black yöntemiyle) ölçer ve 1,724 katsayısıyla organik maddeye çevirir [86] [87]. Bu nedenle raporda "organik karbon" yazıyorsa, değer organik maddenin yaklaşık %58'idir. İki kavramı karıştırmak hedefi neredeyse iki kat yanlış okumak demektir.

Organik madde, toprak verimliliğinin "görünmeyen sermayesidir": besin tutar, toprak yapısını kurar, suyun toprağa girmesini kolaylaştırır ve toprak canlılarının besin kaynağıdır. Organik maddesi düşük toprakların genel verim sorunları için verimsiz toprak sayfasına bakabilirsiniz.

Toprakta organik madde kaç olmalı, Türkiye'de durum nedir?

Türkiye'deki laboratuvar raporlarında organik madde beş sınıfta değerlendirilir. Ulusal verimlilik envanteri TOVEP'in yaklaşık 250 bin örneğine göre dağılım şöyledir:

Sınıflar: Ülgen & Yurtsever (1995) [85], aktaran [86] [87] [88]. Dağılım: TOVEP, Eyüpoğlu (1999) [107]; veri 1990'lara aittir.

Bu tabloya göre toprakların %64'ünde organik madde %2'nin, %87'sinde %3'ün altındadır [107]. Daha yeni bir değerlendirmede de toprakların yaklaşık %88'inin %2'nin, %98'inin %3'ün altında olduğu aktarılmaktadır [124]. Bölgesel çalışmalar aynı tabloyu gösterir: Manisa'da 709 örneğin %64,9'u "az", %12'si "çok az" [87]; Gaziantep'te 215 antepfıstığı bahçesinin %84,7'si az veya çok az [88]; Kahramanmaraş'ta örneklerin %41,8'i az veya çok az [86] organik maddeye sahiptir.

Peki hedef ne olmalı? Küresel bir meta-analize göre buğday ve mısırda verim, organik karbon yaklaşık %2'ye (yaklaşık %3,4 organik madde) çıkana kadar artmakta, sonra doyuma ulaşmaktadır; yazarlar kurak iklimlerde bu düzeye ulaşmanın çok zor olduğunu vurgular [121]. Bu yüzden sık duyulan "%3 hedefi" yol göstericidir, ama evrensel değildir: sıcak ve kurak İç Anadolu ile Güneydoğu'da %1,5–2 bile iyi sayılabilir, killi topraklarda daha yüksek bir değer gerekir [114].

Organik madde hedefi neden kil oranına göre değişir?

Aynı %2 organik madde, kumlu bir toprak için iyi, ağır killi bir toprak için zayıf olabilir. Kil, organik maddeyi kendine bağlayarak korur; bu yüzden kili fazla toprakların organik madde "kapasitesi" de yüksektir. Bu farkı hesaba katmak için Rothamsted araştırmacıları sabit bir yüzde yerine organik karbon / kil oranını önermiştir [114]:

Kaynak: Prout ve ark. (2021) [114]. Oran organik karbon ile hesaplanır, organik madde ile değil.

Örnek: Kil oranı %25 olan bir toprakta "iyi" sınıf için organik karbonun yaklaşık %2,5, yani organik maddenin yaklaşık %4,3 olması gerekir. Kil oranı %10 olan hafif bir toprakta ise %1 organik karbon (yaklaşık %1,7 organik madde) aynı sınıfa karşılık gelir (bu notta yapılan hesap). Bu hesap için laboratuvardan saturasyon tahmini yerine hidrometreyle tam bünye (kil yüzdesi) analizi istemek gerekir.

Organik madde besini ve suyu nasıl tutar?

Besin tutma: KDK (CEC)

Katyon değişim kapasitesi (KDK, İngilizce CEC), toprağın pozitif yüklü besin iyonlarını (potasyum, kalsiyum, magnezyum, amonyum) yüzeyinde tutup bitkiye yavaş yavaş bırakma gücüdür. Humusun yüzeyi çok sayıda negatif yük taşır; bu nedenle aynı ağırlıktaki kil minerallerinin çoğundan daha fazla besin iyonu tutar. Özellikle kil oranı düşük, kumlu topraklarda KDK'nın önemli bir kısmı organik maddeden gelir.

Bir ayrıntı önemlidir: Nitrat negatif yüklü olduğu için KDK'da tutunmaz. Organik madde nitrat yıkanmasını ancak dolaylı yoldan, mikrobiyal tutma, daha iyi kök gelişimi ve su tutma yoluyla azaltabilir.

Su tutma ve agregat

"Organik madde sünger gibidir" anlatısı kısmen doğrudur, ama doğrudan su tutma etkisi sanıldığından küçüktür. 60 çalışmayı ve 50 binden fazla ölçümü inceleyen bir meta-analize göre organik karbondaki %1'lik artış, bitkiye yarayışlı suyu ortalama 100 mm toprak için yalnızca 1,16 mm artırmaktadır; çalışmaların %75'inde bu artış 0,7–2 mm arasındadır [122] meta-analiz. Pratik karşılığı: 30 cm kök bölgesinde organik karbonda %1 artış yaklaşık 3,5 mm, yani dekarda yaklaşık 3,5 ton ek yarayışlı su demektir (bu notta yapılan hesap).

Organik maddenin suya asıl katkısı yapı üzerinden olur. Mikroorganizmaların ve köklerin salgıladığı yapışkan maddeler toprak taneciklerini birbirine bağlayarak agregat (kırıntı) oluşturur. Agregatlı toprakta gözenekler artar; yağmur ve sulama suyu toprağa girer, yüzeyden akıp gitmez, kabuk bağlama ve erozyon azalır. Kök de bu gözeneklerde daha kolay ilerler.

Organik maddesi düşük toprakta neler değişir?

Organik madde azaldığında toprak bir anda verimsizleşmez; değişim yavaş ve sinsidir. Çiftçinin tarlada fark ettiği işaretler genellikle şunlardır:

• Kabuk bağlama ve sıkışma: Agregatlar zayıflar, yağmurdan sonra yüzey kaymak gibi kabuk bağlar, çıkış zorlaşır. Toprak işlemek daha çok güç ister; pulluk tabanı daha kolay oluşur.
• Su toprağa girmez: Yağmur ve sulama suyu yüzeyden akar, tarlanın eğimli kısımlarında erozyon artar, kuraklık daha erken hissedilir.
• Gübreye tepki zayıflar: Besin tutma gücü düşen toprakta, özellikle kumlu tarlalarda, verilen gübrenin daha büyük kısmı bitkiye ulaşmadan yıkanabilir. "Eskisi kadar gübre artık yetmiyor" gözleminin arkasında çoğu zaman bu durum vardır.
• Toprak rengi açılır: Organik maddesi yüksek toprak koyu renklidir; renk açıldıkça ilkbaharda toprak daha geç ısınabilir ve yapısı zayıflar.
• Toprak canlıları azalır: Solucan ve diğer canlıların besin kaynağı organik maddedir. Canlılık azaldıkça kalıntıların ayrışması ve besinin döngüye girmesi yavaşlar.

Bu işaretlerin hiçbiri tek başına teşhis değildir; sıkışma, tuzluluk veya drenaj sorunu da benzer görüntüler verir. Organik maddenin gerçekten düşük olup olmadığı ancak analizle anlaşılır ve sonuç, toprağın bünyesi ve bölgenin iklimiyle birlikte yorumlanmalıdır. Sıcak ve kurak iklimde organik madde hızlı ayrışır; kurak bölgelerde yüksek organik karbon düzeylerine ulaşmanın çok zor olduğu araştırmalarda vurgulanmaktadır [121]. Bu nedenle kurak bölgelerde küçük artışlar bile değerli bir kazanımdır.

Toprakta organik madde nasıl artırılır?

Organik madde, toprağa giren karbon ile ayrışarak kaybolan karbon arasındaki dengeye bağlıdır. Artırmak için ya girdiyi çoğaltmak ya da kaybı yavaşlatmak gerekir. Tarlada uygulanabilecek başlıca yollar şunlardır:

• Kompost: Olgunlaşmış kompost hem organik madde hem besin kaynağıdır. Olgunlaşmamış materyal toprağa azot açlığı yaşatabilir ve kötü koku, tohum, zararlı taşıyabilir.
• Ahır gübresi: İyi yanmış ahır gübresi en eski ve etkili yoldur. Taze gübre toprağa doğrudan karıştırılmamalı, önce olgunlaştırılmalıdır.
• Anızı yakmamak: Anız ve sap toprağa karıştırıldığında organik madde girdisi olur. Anız yakmak bu girdiyi havaya gönderir, yüzeydeki canlılara ve organik maddeye zarar verir.
• Örtü bitkisi ve yeşil gübre: Ana ürünler arasında toprağı çıplak bırakmamak, hem köklerle karbon girdisi sağlar hem erozyonu azaltır. Baklagil yeşil gübreler toprağa azot da kazandırır.
• Azaltılmış toprak işleme: Her derin işleme toprağı havalandırarak organik maddenin ayrışmasını hızlandırır. İşleme sıklığını ve derinliğini azaltmak kaybı yavaşlatır.
• Dengeli gübreleme ve ürün nöbeti: İyi beslenen bitki daha fazla kök ve kalıntı bırakır; bu da toprağa dönen karbonu artırır.

Hangi yolun seçileceği işletmeye göre değişir. Hayvancılığı olan bir işletmede ahır gübresi en ucuz kaynaktır; hayvancılığı olmayan tahıl tarlasında anızı toprağa karıştırmak ve ürün nöbetine bir baklagil eklemek daha gerçekçidir. Sera ve sebze alanlarında olgun kompost öne çıkar. Bağ ve meyve bahçelerinde sıra aralarında örtü bitkisi bırakmak hem organik madde girdisi sağlar hem de eğimli arazide toprağın taşınmasını azaltır. Hangi yöntem seçilirse seçilsin, sürekliliği tek seferlik büyük bir uygulamadan daha önemlidir.

Kireçli topraklarda organik madde artırımı, fosfor ve mikro element yönetiminin de bir parçasıdır; bu konu kireçli toprak sayfasında anlatılmıştır.

Mikroorganizmalar organik maddenin oluşumunda nasıl rol oynar?

Toprağa giren her yaprak, kök ve gübre parçası, önce toprak canlıları tarafından parçalanır. Bakteriler ve mantarlar salgıladıkları enzimlerle bu kalıntıları daha küçük moleküllere ayırır; bu sırada kalıntının içindeki azot, fosfor ve kükürt bitkinin alabileceği forma geçer. Buna mineralizasyon denir.

Ayrışma tek yönlü bir "yok olma" süreci değildir. Mikroorganizmaların kendi hücreleri ve salgıları da zamanla toprak organik maddesinin kararlı kısmına katılır. Kil yüzeylerine bağlanan ve agregatların içine hapsolan bu madde, toprakta uzun yıllar kalabilir. Bu nedenle canlı bir toprak, hem besini döngüye sokan hem de organik maddeyi kuran bir sistemdir.

Mikrobiyal yaşamın en büyük düşmanları; organik girdinin kesilmesi, toprağın uzun süre çıplak kalması, aşırı sıkışma ve anız yakmadır. Organik girdi düzenli olduğunda toprak canlıları da beslenir; organik madde yönetimi ile toprak canlılığı birbirinden ayrı düşünülemez.

Mikrobiyal gübreler toprağa faydalı mikroorganizma kazandırmayı amaçlar; kompost, ahır gübresi veya anız gibi organik girdilerin yerini tutmaz, onlarla birlikte düşünülür. Kök gelişimini ve besin alımını destekleyen mikrobiyal gübrelerin etiket bilgisi ve uygulama dozları için Proverim ürün sayfasına bakabilirsiniz.

Organik madde değişimi nasıl izlenir?

Organik madde yavaş değişir; iyi uygulamalarla bile artış yıllar içinde, küçük adımlarla gerçekleşir. Bu yüzden bir yıldan diğerine 1 puanlık bir sıçrama görüyorsanız, bu büyük olasılıkla gerçek bir değişim değil, numune farkıdır. Güvenilir bir takip için:

1. Aynı laboratuvar: Yöntem, öğütme ve eleme farkları sonucu değiştirir. Analiz yöntemlerinin kritik değerleri, standart hazırlama ve ekstraksiyon prosedürleriyle geçerlidir [92]. Yıllar arası karşılaştırmada aynı laboratuvarı kullanın.
2. Aynı derinlik: Organik madde yüzeyde yoğunlaşır; 0–20 cm ile 0–30 cm numune aynı tarlada farklı sonuç verir. Tarla bitkilerinde genellikle 0–20 cm kullanılır [104].
3. Aynı mevsim ve aynı noktalar: Numuneyi her yıl aynı dönemde, ekim veya gübrelemeden 1,5–2 ay önce, tarlanın aynı bölgelerinden 8–10 noktalı karışık örnek olarak alın [104].
4. Aynı birim: Raporda organik madde mi, organik karbon mu yazdığını her yıl kontrol edin.
5. Uzun vadeli bakış: Sonucu tek yıla göre değil, 3–5 yıllık eğilime göre değerlendirin.

Numune alma kuralları için toprak numunesi nasıl alınır, raporun diğer satırları için toprak analizi rehberi sayfalarına bakabilirsiniz.