Toprakta Mikroplastik: Malç Kalıntısı Verimi Nasıl Etkiler?

Toprakta mikroplastik nedir, nereden gelir?

Mikroplastik, gözle zor seçilen çok küçük plastik parçalarına verilen addır. Tarım topraklarında başlıca kaynaklardan biri plastik malç örtüsüdür. Sezon sonunda toplanmayan ya da toplama sırasında yırtılıp tarlada kalan film parçaları güneş, sürüm ve zamanla küçülür, sonunda gözle seçilemeyecek boyuta iner [20].

Çin'de 19 ilden alınan 384 örnekle yapılan bir çalışma bu birikimi yıllara göre göstermiştir. Sürekli malç yapılan tarlalarda mikroplastik sayısı, kilogram toprakta 5 yılda 80, 15 yılda 308, 24 yılda 1.076 parçaya çıkmıştır. Aynı çalışmada makroplastik ortalaması hektarda 83,6 kg bulunmuştur [20].

Kaynak: Çin, 19 il, 384 örnek [20].

Malç dışında sera örtüleri, damla sulama boruları, gübre ve tohum kaplamaları ile plastik ambalajlar da tarımsal plastik kaynaklarıdır. FAO'nun tarımsal plastik raporu bu konunun politika çerçevesini ortaya koymaktadır [24]. Türkiye'de malç kullanımının alanı ve toprakta biriken kalıntı miktarı hakkında ulusal ölçekte doğrulanmış bir veri bulunmamaktadır.

Plastik malçın faydası gerçek mi?

Evet. Malç toprağın nemini korur, yabancı otu baskılar ve toprağı erken ısıtır. Bu faydalar sayısal olarak da gösterilmiştir. Çin'de 266 yayını birleştiren bir meta-analize göre malç verimi %24,3, su kullanım etkinliğini %27,6 artırmaktadır meta-analiz [19]. Küresel bir değerlendirmede ilk sezondaki verim artışı %25–42 aralığında bulunmuştur [21].

Malç özellikle sebze, çilek, kavun-karpuz ve pamuk gibi ürünlerde, su kısıtının ve yabancı ot baskısının yüksek olduğu bölgelerde yaygın olarak kullanılır. Bu ürünlerde malçtan vazgeçmek çoğu zaman gerçekçi değildir; gerçekçi olan, malçı doğru yönetmektir. Yani sorun malçın kendisi değildir. Sorun, malçın kısa vadeli faydası için ödenen bedelin, sezon sonunda tarlada kalan kalıntı yoluyla yıllar sonra ortaya çıkmasıdır.

Malç kalıntısı verimi nasıl etkiler?

Kalıntı biriktikçe verim düşmektedir. Çin'deki meta-analizde toprakta kalan film kalıntısı hektarda 240 kg'ı aştığında verimin anlamlı olarak düştüğü görülmüştür [19]. Küresel değerlendirmedeki meta-regresyona göre her ek 100 kg/ha film kalıntısı verimi yaklaşık %3 düşürmektedir [21].

Aynı değerlendirmede her 100 kg/ha kalıntı için bitkideki ve topraktaki değişimler de hesaplanmıştır [21]:

Kaynak: küresel meta-regresyon [21].

Çin'deki tarım topraklarında birikmiş kalıntı 550.800 ton olarak hesaplanmış, kirli sahalarda pamuk veriminde tahmini kayıp %6–10 olarak verilmiştir [21]. 6.223 gözlemi birleştiren başka bir meta-analizde ise plastik kalıntısı ve mikroplastiklerin bitki boyunu %13, kök biyokütlesini %14 düşürdüğü bulunmuştur meta-analiz [22].

Kök ve fosfor neden etkileniyor?

Toprağa karışmış film parçaları kökün ilerlediği yolları kapatır, su ve havanın dağılımını bozar. Kök daha az alan tarar ve bu, özellikle toprakta az hareket eden fosfor gibi besinlerin alımını zorlaştırır. Meta-regresyonda kök ağırlığında ve yarayışlı fosforda görülen düşüşler bu tabloyla uyumludur [21]. Yani kalıntı yalnızca fiziksel bir engel değil, besin alımını da dolaylı olarak etkileyen bir sorundur.

Mikroplastik toprak yapısını, suyu ve canlılığı nasıl etkiler?

Film parçaları toprakta suyun ve kökün yolunu keser. Su, plastiğin altına sızamaz ve yüzeyde akar ya da düzensiz yayılır. Suyun toprağa sızma hızındaki %8'lik düşüş bu etkinin ölçülmüş hâlidir [21]. Kök, karşısına çıkan plastik parçasının etrafından dolaşmak zorunda kalır ve kök ağırlığı azalır.

Toprak hayvanları da etkilenmektedir. Meta-analizde plastik kalıntısı ve mikroplastikler toprak hayvanlarında üreme hızını %11 azaltmıştır [22]. Solucan gibi canlılar toprakta gözenek açar ve organik maddeyi karıştırır; bu canlıların azalması agregat yapısını ve su tutmayı dolaylı olarak etkiler. Toprak yapısını koruyan diğer uygulamalar için toprak organik maddesi rehberine bakabilirsiniz.

Etki her zaman aynı yönde mi?

Hayır. Mikroplastiğin etkisi polimer türüne göre olumlu, olumsuz ya da nötr olabilmektedir. Mısır ve buğday, marula göre daha hassas bulunmuştur. Toprak gözenekliliği ve mikrobiyal biyokütle gibi bazı ölçütler artabilmektedir [23]. Bu yüzden "mikroplastik her durumda verimi düşürür" demek doğru değildir. Kanıtların desteklediği ifade şudur: kalıntı biriktikçe verim ve toprak yapısı bozulur.

Tarlada malç kalıntısı nasıl fark edilir?

Mikroplastiğin kendisi gözle görülmez, ancak onu besleyen kaynak görülür. Sürüm, çapalama ve fide dikimi sırasında toprağın içinden çıkan film parçaları, tarlada kalıntı biriktiğinin en açık işaretidir. Bu parçalar sık görülüyorsa, gözle görülmeyen küçük parçaların da biriktiğini düşünmek gerekir.

Basit bir tarla kontrolü yapılabilir. Tarlanın farklı yerlerinde belirli büyüklükte birkaç alan işaretlenir, üst toprak kazılarak içindeki görünür film parçaları toplanır. Bu bir laboratuvar ölçümü değildir, ama yıllar içinde aynı yöntemle tekrarlandığında kalıntının arttığını ya da azaldığını gösteren pratik bir izleme aracıdır.

Hangi belirtiler kalıntıyla ilişkili olabilir?

• Sulama suyunun bazı yerlerde yüzeyde göllenmesi ya da düzensiz ıslanma; kalıntı suyun toprağa sızma hızını azaltabilir [21].
• Fide söküldüğünde kökün plastik parçasına sarılmış ya da yönünü değiştirmiş olması.
• Aynı gübre programına rağmen bitkilerin yıllar içinde daha zayıf gelişmesi ve fosfor sonuçlarının düşmesi [21].

Bu belirtilerin her biri başka nedenlerden de kaynaklanabilir: sıkışma, tuzluluk, besin dengesizliği ya da sulama hataları. Bu yüzden belirti tek başına teşhis değildir; tarladaki kalıntı gözlemi ve toprak analiziyle birlikte değerlendirilmelidir. Tuz ve yapı sorunlarını ayırt etmek için toprak tuzluluğu rehberine de bakabilirsiniz.

Bakteriler topraktaki plastiği parçalayabilir mi?

Literatürde bazı bakterilerin polietileni sınırlı ölçüde parçalayabildiği gösterilmiştir. Plastik yiyen bir güve larvasının bağırsağından elde edilen bir Bacillus suşu (Bacillus sp. YP1), polietilen film üzerinde biyofilm oluşturmuş ve filmde 60 günde %10,7 ± 0,2 ağırlık kaybı sağlamıştır laboratuvar [84].

Bu bulgu iki açıdan önemlidir. Birincisi, plastiğin biyolojik olarak parçalanabileceğini gösterir. İkincisi, bu parçalanmanın yavaş ve kısmi olduğunu ortaya koyar: iki ayda filmin yaklaşık onda biri. Deney laboratuvarda, saf kültürle ve film üzerinde yapılmıştır; tarla toprağında aynı hızın beklenmesi için bir dayanak yoktur.

Toprakta mikroplastik birikimi nasıl önlenir?

En etkili yol, plastiğin mikroplastiğe dönüşmesine fırsat vermemektir. Film bütünken toplanırsa tarlada parçalanacak bir şey kalmaz.

1. Her sezon sonunda eksiksiz toplayın. Malçı hasattan sonra, güneşte gevrekleşip yırtılmadan kaldırın. Toprağa gömülü kenarları kazarak çıkarın.
2. Kalın ve dayanıklı film seçin. Çok ince filmler toplama sırasında kolay yırtılır ve tarlada daha fazla parça bırakır.
3. Toplanan plastiği tarlada yakmayın ve gömmeyin. Geri dönüşüm ya da lisanslı atık toplayıcıya teslim edin.
4. Sürümden önce yüzeydeki parçaları temizleyin. Sürüm, büyük parçaları toprağa karıştırarak küçülmelerini hızlandırır.
5. Damla sulama borularını ve sera örtülerini de unutmayın. Kırılan boru parçaları ve yırtık örtüler de toprağa karışan plastik kaynaklarıdır; ömrünü dolduranları tarlada bırakmadan toplayın.
6. Kalıntının yoğun olduğu tarlaları izleyin. Sürüm ve çapalamada sık film parçası görülüyorsa, o tarlada toplama düzenini gözden geçirin.

Malç kullanmaya devam etmeli miyim?

Kanıtlar malçı bırakmayı değil, malçı yönetmeyi işaret eder. Su kısıtı olan, yabancı otun yoğun olduğu ve erken hasadın önemli olduğu ürünlerde malç ciddi bir kazanç sağlar [19]. Bu kazancın kalıcı olması için toplama işinin malç serme işi kadar planlı yapılması gerekir. Toplama için gereken işçilik ve zaman, ekim planı yapılırken baştan hesaba katılmalıdır.

Yıllardır malç kullanılan ve kalıntının fazla olduğu tarlalarda, malçsız bir ürünle ekim nöbeti yapmak, o sezon yüzeydeki ve sürüm katmanındaki görünür parçaları temizlemek için bir fırsat sağlar. Bu dönemde toprak yapısını destekleyen organik madde uygulamaları da planlanabilir.

Biyobozunur malç nedir?

Biyobozunur malç, uygun koşullarda toprak mikropları tarafından parçalanabilecek malzemelerden üretilen örtüdür. Parçalanma hızı malzemenin bileşimine, toprak sıcaklığına, nemine ve mikrop aktivitesine bağlıdır. Bu tür bir ürün seçilecekse, hangi standarda göre ve hangi koşullarda bozunduğunun etiketinde ve üretici belgesinde açıkça yazılı olması gerekir. Bu sayfa biyobozunur malçın tarla performansı hakkında bir karşılaştırma vermemektedir.

Seçim yapmadan önce üreticiden şu bilgileri istemek yararlıdır: malzemenin içeriği, toprakta bozunmanın hangi koşulda ve hangi standarda göre test edildiği, ürünün kaç sezon sonra tarlada görünür parça bırakmadığı ve bu bilginin bağımsız bir belgeyle desteklenip desteklenmediği. "Doğada çözünür" gibi genel ifadeler tek başına yeterli değildir; bazı ürünler yalnız endüstriyel kompost koşullarında bozunur ve tarla toprağında beklenen hızda parçalanmayabilir.

Analiz gerekir mi?

Mikroplastik analizi rutin toprak analizlerinde yer almaz ve şu an daha çok araştırma laboratuvarlarında yapılmaktadır. Uzun yıllar malç kullanılan ve verimin düştüğü tarlalarda ise toprak yapısını, organik maddeyi ve besin durumunu görmek için verimlilik analizi yararlıdır. Kalıntıyla ilişkili yarayışlı fosfor düşüşü de bu analizde görülebilir [21]. Verimi düşen tarlada bakılacak diğer noktalar için verimsiz toprak rehberine, ana sayfadaki özet için mikroplastik bölümüne bakabilirsiniz.

Uzun süre malç kullanılan tarlanın besin ve yapı durumunu görmek için toprak analizi rehberindeki temel parametrelere göz atabilirsiniz.