SEKTÖREL

Dr. Necmi PİLANALI
Ankara Tarla Bitkileri Merkez Arşt. Enst.

 Tarımda Humik Maddeler İlaç mı? Yoksa Toprak Organik Maddece Aç mı?

İnsanoğlu dünyada yaşamaya başlaması ile aklı gereği ortama fazlaca girişmeye başlamıştır. İlk devrelerde, toplayıcı tabiat insanı iken, yapmış olduğu zarar fazla olmamıştır. Ancak ateşi kullanmaya başlamasından sonra insan doğal florada geniş çapta tahribata başlamış; beslen-me, ısınma, barınma gibi ihtiyaçlarında bitki örtülerinden yararlanmaya ve yararlandığı oran-da tahribe devam etmiştir. Bu aşamadan da ileri giden insanoğlu, toprağı işleyerek toprak yüze-yini örten bitki örtüsünü öldürmüş, toprağın işlenmesine bağlı olarak havalanmanın etkisiyle organik maddenin tükenmesine neden olmuş ve sonuçta gevşek hale gelen toprak kolayca aşındırılmış, kazılmış, sıçratılmış ve yüzeyden akan sularla kolayca sürüklenmiştir (1).

İnsanoğlunun yok olmasına neden olduğu toprak organik maddesi kompleks, heterojen bir toprak bileşenidir. Ağırlık olarak çoğu toprakların çok düşük bir yüzdesini oluşturmasına karşın, toprak verimliliğini ve yapısını etkileyen önemli bir toprak öğesidir. N, P ve S için kaynak ve depo; toprak organizmaları için de enerji kaynağı görevi görür. Organik madde çoğu toprakların katyon değişim kapasitelerinin % 20-70'inden sorumludur (2). Organik madde toprak agregasyonunu, havalanmasını, su tutma kapasitesini, geçirgenliğini, olumlu yönde etkileyerek erozyonu önler. Bunların yanı sıra, tarımsal amaçla kullanılan kimyasal bileşiklerin adsorpsiyonunda da önemli rol oynayarak birçok pestisitlerin toprağa uygulanma oranını da direk olarak etkiler (3).

Toprak organik maddesi başkalaşım durumuna göre 2'ye ayrılır. 1. Ölü Örtü (döküntü) Maddeleri: Bitki artıkları, ölü kökler, hayvanlar, bunların unsurları ölü örtü maddeleridir ve humin olmayan maddeler olarak isimlendirilir. 2. Humik Maddeler: Eskiden toprak organik maddesinin bütününe humus denirdi. Günümüzde bilim adamları humus kavramını sadece humik maddeler için kullanmaktadırlar. Humik maddeler ileri derecede değişime uğramış ve doku strüktürü belirlenemeyen maddelerdir. Genellikle 3 fraksiyon halinde gruplandırılabilir: (a). Alkali çözücüde ekstrakte edildikten sonra kuvvetli asitlerle (HCl) çöktürülebilen humik asit, (b). alkalin ekstraktın asitleştirilmesi durumunda çözelti içerisinde bulunan fulvik asit, (c) derişik asit ve bazlar tarafından humik maddelerden ekstrakte edilemeyen humin fraksiyonudur (4).

Toprak humik maddeleri, bitkilerin gelişiminde doğrudan ve dolaylı önemli bir rol oynar. Dolaylı etkiler, suyun tutulması, drenaj, havalanmanın iyileştirilmesi ve metalik iyonlar ile kileytli bileşikler ya da metalik-hidroksitler oluşturarak suda çözünebilir formları meydana getirerek; bu elementlerin bir çoğunun çözünürlüğünü de kontrol eder. Bitkilere doğrudan etkisi, kök gelişimi ve bitkilerin absorbe ettiği besin elementleri metabolizmalarını etkilemesi ile meydana gelmektedir (5).

Değerlendirme ve Öneriler
Yaşadığımız yüzyıl teknolojik gelişmeler ve yeniliklerin en hızlı olduğu bir çağdır. Hızla artan insan nüfusuna karşılık tarımda pek çok yeniliği de gündeme getirmiştir. Bir taraftan nüfusun artmasıyla tarımsal alanların kullanımının son noktaya gelmesi, diğer taraftan tarımsal faaliyetlerdeki hatalar sonucunda tarımda kullanılan alanların daralması; artan insan hayatının devamı için çeşitli çareler aramaya yöneltmiştir. Tarımdaki yeniliklerin sadece, makinalaşma veya hibrid tohumların geliştirilmesiyle bitmediği görülmüştür. Diğer yandan bitkinin beslenmesini olumsuz şekilde etkileyen ve verimde azalmaya neden olan toprak koşullarının sağlanması ya da iyileştirilmesi yoluna gidilmiştir. Araştırmalar sonucunda olumsuz koşulların temelde topraktaki organik madde yetersizliğinden kaynaklanmaktadır. Sorunu çözmek amacıyla topraklara organik madde ilavesi yoluna gidilmiştir. Ancak, toprağa ilave edilmesi gereken organik maddenin de bazı işlemlerden sonra kullanılması ve ihtiyaç duyulan organik gübrenin fazlalığı; başka çareler aramaya yöneltmiştir. Son yıllarda Türkiye ve dünyada organik maddenin toprağa ve bitkilere en yarayışlı kısmı olarak belirlenen humik maddelerin çeşitli yollarla elde edildikten sonra verilmesi yoluna gidilmiştir.
Tarımsal problemlere çare olarak düşünülen humik maddelerin kullanımında da bazı aksamalar, yanlış düşünceler ve uygulamalar vardır. Nasıl her ilacı her hastanın kullanmasının mümkün olmadığı gibi, humik maddelerin de her derde ilaç olmadığı bir gerçektir. Humik maddelerin yalnış kullanılmasından kaynaklanabilecek olumsuzluklar ve dikkat edilmesi gereken faktörleri vermek için bu yazı yazılmıştır. Yazının başında, Ülkemizin yenilikleri takip etmemesi ya da humik maddelerin kullanımına karşı olmadığımı belirtmekte yarar görüyorum.

Organik maddenin yapısal parçalanmasına ayrışma, humik maddelere dönüşmesine de humifikasyon denir. Organik maddelerin mikrobiyal olarak hemen hemen tamamen anorganik maddelere kadar (CO2, H2O) ayrışmasına mineralizasyon denir. Hayvanların ve özellikle bitki aksamlarının ölümüyle; ayrıca hayvansal, bitkisel salgı ürünlerinin büyük bölümü mineralize olur. Bu sırada organik maddenin içerdiği bitki besin maddeleri açığa çıkar (örneğin Mg, Fe, N, S). Toprağa verilen organik maddenin bir kısmı mineralizasyona uğrarken, bir kısmı da humifikasyona girer, onlarca yıllık periyotta parçalanarak humik maddeler oluşur. İlave edilen organik maddenin de yalnızca küçük bir bölümü humik maddelere dönüşür ve uzun süreli muhafaza edilebilir. Humik maddeler döküntü artıkları ile birlikte toprağın organik madde gövdesini meydana getirir; bu bileşiğin tür ve miktarı esas itibariyle vejetasyona, organik maddeyi parçalayan, humifiye eden ve mineral maddelerle karıştıran çeşitli toprak organizmalarının hayat koşullarına bağlıdır (4).

Çoğu topraklarda humik maddeler yaklaşık olarak % 50 humin, % 40 humik asit ve % 10

fulvik asit düzeninde bulunmaktadır (6). Örneğin toprağa % 75'lik humik asit ilave ettiğimizde ve uygun iklim şartlarında fulvik asitten humik asite dönüşüm de humik asiti arttıracaktır. Ancak, bu durumda toprak organik maddesinin çok küçük miktarını oluşturan humik maddeler değil humik asit olacak; hatta humik asitin miktarı da organik madde ilavesinin olmadığı, su, iklim, toprak ve mikroorganizma koşullarına bağlı olarak değişmekle birlikte organik maddeden bile yüksek olabilecektir. Bunun yanında, humik asitin humin maddelere dönüşmesi sonucunda oranı da % 50'lerin üzerine çıkacaktır. Böylece humik madde bileşenlerinde dengesizlik kendini gösterecektir.

Humik asitin toprakların tuzluluk seviyelerinin düşürülmesinde (7), renginden (8), metallerle kileyt bağları oluşturulmasında (9) ve ağır metallerin toksik etkisini azaltmasında etkili olduğu araştırmalarla ortaya konulmuştur (10). Ancak, toprağa humik asit kapsamı yüksek humik maddeler ilave edildiğinde, bünyesinde yeterli fulvik asit bulunmayacağı için faydaları da görülemeyecektir. Fulvik asit, topraklarda agregatların oluşmasında (11), katyon değişim kapasitesinde (12), mikroorganizma faaliyetlerine olumlu etkilerinin olduğu (13) ve ağır metallerin toksik etkisini azalttığı belirlenmiştir (10). Yükzek dozlu humik asitin toprağa verilmesi durumunda, humik asitten fulvik asite dönüşüm olsa da ve toprak humik madde içindeki humik asit, fulvik asit arasındaki denge bozulmaktadır. Bunun yanında, sıcak iklim, yetersiz su ve toprak pH'larının mikroorganizma faaliyeti için uygun olması durumunda, ilave ettiğimiz humik asitler fulvik asitten daha fazla huminlere de dönüşmektedir. Huminlerin toprak ve bitkilere yararının olmadığı, topraktaki humik maddelerin alınma işleminde kullanılan kimyasallarla bile topraktan alınamadığı unutulmamalıdır.

Topraklarımıza humik maddeler yerine organik madde ilave edilmesiyle başlayan humifikasyon süreci, humik maddeler oluşumunda ve topraklarımıza devamlı olarak organik madde verilmesi durumunda humik asitler kolaylıkla oluşabilirken, organik madde verilmediği durumlarda fulvik asit kapsamlarının düşük olduğu görülmektedir. Çünkü, fulvik asit humik asite dönüşerek, miktarı hızla düşer. Daha ileri aşamalarda humik asitlerden humin maddeler oluşur. Oysa ki, fulvik asitin toprak özellikleri üzerine humik asit kadar etkili olduğunu ve toprağımızda humik asitin gerçekleştiremediği, fulvik asitten kaynaklanan yararları görememiş oluruz. Avrupa ülkelerinde toprak asidik, soğuk ve nemli olduğu için mikroorganizma faaliyeti düşük, organik madde kapsamları ve devamlı olarak organik madde ilave etmeleri nedeniyle fulvik asit kapsamları yüksek; ama, humik asit ve humin madde kapsamları düşüktür. Avrupalı çiftci topraklarındaki organik madde, humik maddeler arasındaki ve humik madde içindeki dengesizliği gidermek için topraklarına humik asit vermektedirler. Bizlerde topraklarımızdaki organik madde, humik maddeler ve humik madde bileşenleri arasındaki dengeyi bozmayarak, ülkemiz koşullarında organik maddenin humifikasyonuyla humik asit, humin maddelere dönüşümün olması nedeniyle; fulvik asit kapsamları yüksek humik madde bileşiklerini vermemiz gerekmektedir.

Toprağa verilen humik madde kapsamı yüksek bileşikler ile topraktaki organik maddenin yarayışlığı da azalmaktadır. Lee ve Bartlett (16) organik madde düzeyi optimum düzeyin altında olan topraklara humik maddelerin uygulanması durumunda, toprakların organik madde düzeyinin azaldığını bildirmişlerdir. Araştırıcıların paralelinde Pilanalı ve Kaplan (17) optimum düzeyin altında organik maddeye sahip deneme toprağına uyguladıkları katı humik asitin sıvı humik asitten daha fazla toprağın organik maddesi ve meyve rengi üzerine olumsuz etkisinin olduğunu belirlemişlerdir. Katı humik asitin sıvı humik asitten daha fazla humik asit kapsamına sahip olması ve toprağın organik madde düzeyini azaltmasına bağlı olarak; çilek meyve rengi üzerine olumsuz etkisinin olduğunu ileri sürmüşlerdir. Ayrıca, Pilanalı (18) sıvı humik asit uygulamaları sonucunda meyvenin sakaroz ve toplam şeker kapsamı üzerine olumlu etkilerinin olduğunu belirlemiştir. Basılmış çeşitli araştırma sonuçlarında organik maddenin meyvenin şeker kapsamını arttırıcı etkileri belirlenmiş olmasına karşın; sıvı humik asit uygulamalarıyla meyvenin toplam şeker kapsamları ile toprağın organik madde kapsamı arasında % 5 düzeyinde önemli (r= -0.492*) negatif ilişki bulmuştur. Kısaca, uygulanan humik asitli bileşiklerin toprak organik maddesini azaltıcı etkisiyle; meyvenin toplam şeker ve organik madde arasında negatif ilişkinin meydana geldiğini bildirmiştir.

SEKTÖREL

>> Biber Yetiştiriciliği

>> İpekböceğine destek yaradı

>> Dünya su günü

>> Tarımda humik maddeler ilaç mı? yoksa toprak organik maddece aç mı?

 
ANA SAYFAYA DÖN
 

Humik maddelerin toprakta parçalanması için belirli bir sürenin geçmesi gerekmektedir. Yanebayashi ve ark. (19) peat topraklarının kurutma işleminden sonraki değişimini incelemişler ve kurutma işleminin ilk 5 yılı süresince humik asitlerin değişime uğradığını ortaya koymuşlardır. Yeni oluşmuş humik asitlerde humifikasyonun, kurutma işleminin 10. yılına kadar uzayabileceğini saptamışlardır. Bu süre araştırmalara göre aşağı yukarı 5-10 yıl arasında değişmektedir. Toprağa verilen humik maddelerin bünyesindeki humik asit ve humin konsantrasyonun yüksek olması durumunda parçalanma için daha uzun süreye ihtiyaç vardır.

Kullanılan humik maddelerin bitki besin maddesi olan metallerle kompleks yapı meydana getirerek yarayışlılığının azalmasına neden olduğu görülmüştür. Portal ve ark. (20) Al ve Fe-humatların kompleks yapı gösterdiğini bulmuştur. Gupta ve ark. (21) Sıkkım'dan (Hindistan) aldıkları bir toprak örneğinde fosfor, bakır, aluminyum ve demirin adsorpsiyon düzenini Fe> Al> Cu> P; desorpsiyon düzenini ise, P> Al> Cu> Fe şeklinde belirlemişlerdir. Manunza ve ark. (22) humik maddelerin kompleks yapı oluşturma yeteneğinin Cu(II) > Pb(II) > Mn(II) >> Cd(II) şeklinde olduğunu saptamışlardır. Dkhar ve ark. (23) Hindistan'daki Meghalaya bölgesindeki tarım ve ormanlık arazilerden ekstrakte ettikleri humik ve fulvik asitlerin metal iyonlarla olan interaksiyonlarını incelemişler; fulvik asitlerin Cu, Zn, Fe ve Mn'ı, humik asitlere göre daha büyük absorpsiyon ve fiksasyon kapasitesine sahip olduğunu bulmuşlardır. Linehan (24) fulvik asitin Ca, Mg, Zn, Mn, Fe ile kompleks yapı oluşturduğunu bildirmiştir. Kreij ve Basar (25) mercan köşkü, kekik, reyhanın besin maddeleri alımı üzerine humik maddelerin etkilerini NFT ortamında üç humik madde düzeyinde (kontrol, düşük ve yüksek) araştırmışlar ve uygulamaların Fe, Mn, Zn ve Cu alımını her üç bitkide de azalttığını bildirmişlerdir. Bitki besin maddelerindeki azalmanın humik maddelerin Fe, Mn, Zn ve Cu ile kompleks yapı oluşturmasının ve bu komplekslerin yarayışlılığının EDTA-kileytlerinden daha düşük olduğunu bildirmişlerdir. Ayrıca, toprakta katyonların Si bölgeleri üzerinde organo-metalik kompleksler oluşturduğu bulunmuştur (26). Jin ve ark. (27) humik asitin metal iyonları tutma oranları çok hızlıdır ve adsorpsiyon 2 dakika içerisinde meydana gelmektedir. Fakat, diğer reaksiyonlarla rekabet ettiği durumlarda 1 gün içerisinde dengeye de ulaşılmaz.

Bunun yanında, yurt dışından aldığımız bu materyallerin içerisindeki oranın gerçekten doğruyu yansıtıp yansıtmadığını, içerisinde boya, toprağa zararlı maddelerin olup olmadığını ortaya koyacak bir laboratuvarımız bile bulunmamaktadır. En kısa zamanda yurt dışından aldığımız materyalin durumunu ortaya koyacak laboratuvarı oluşturmamız ve materyalin kendi toprak ve iklim şartlarımızda kısa bir deneme yapıldıktan sonra ülkemizde pazarlanması gerekmektedir.
Sonuç
Toprakların humik madde ve bileşenleri, toprağa organik madde ve humik maddelerin yoğun olarak verildiği durumlarda takip edilmesi gerekmektedir. Inbar ve ark. (28) hayvan atıklarının kompostlanması aşamasında humik maddelerin 377'den 710 g Kg-1 organik madde düzeyine olmak üzere iki katına çıktığını, humik asit miktarının, 184'den 457 g Kg-1 organik madde değerine artış gösterdiğini, fulvik asitlerin kompostlama işlemi süresince değişmeden (80-100 g Kg-1 organik madde) kaldığını ve humin maddelerin ise, 107'den 170 g Kg-1 organik madde düzeyine yükseldiğini bildirmişlerdir. Bu araştırma sonucu kompostlama işlemi süresince görülen durumdur. Elde edilen sonuçlar farklı toprak, iklim, sulama, kültürel işlemler, yetiştirilen bitki, verilen organik madde ve humik maddelere bağlı olarak da değişiklik göstereceği de bir gerçektir.

Bununla birlikte, araştırmalara göre toprakta organik madde noksanlığına bağlı olarak bitkide beslenme noksanlıklarının olduğu belirlenmiştir. Bouhot ve Bonnel (29) çilek yetiştiriciliğini sınırlayan beslenme sorunlarında birçok faktörün etkili olduğunu; % 74'ünü toprakların yüksek bitki besin maddesi kapsamlarından ve organik madde yetersizliğinden kaynaklandığını bildirmişlerdir. Fakat, toprakta hiç bir zaman humik maddeler noksanlığı nedeniyle beslenme noksanlıkları ve bazı problemlerin olduğu yö-nünde bir araştırma sonucu bulunmamaktadır.

İleri gelecekte yapılacak toprak analizlarinde humik madde düzeyi sonuçları da önemli olacaktır. Farklı toprak, iklim ve bitki türüne bağlı olarak toprakta bulunması gereken humik madde düzeyleri saptanacak; analizlerle humik maddeler, organik madde arasındaki oran yardımıyla üreticinin organik madde ile humik madde arasındaki oranı koruyup korumadığı ve humik madde bileşenleri hakkında bilgi verecek, buna bağlı olarak da topraktaki humik madde düzeyini yeterli düzeye çıkarmak için ilave edilmesi gereken miktarlar bulunacaktır. Ancak, humik madde hakkında bilinmeyen çok şeyler olduğu gibi, organik madde ile humik maddeler arasındaki oranın farklı iklim ve toprak şartlarındaki durumu hakkında yeterli bilgi de bulunmamaktadır. Yine de, humik maddelerin toprağın organik madde kapsamından düşük olması zorunluluğu da unutulmamalıdır.

Topraklarımızın organik maddece yetersiz olduğunu ezberledikten sonra topraklarımıza organik madde vermeden toprağa sadece humik maddelerin verilmesi; aç olan bir insana yemek yerine keyif kahvesinin verilmesine benzemektedir. Bizler öncelikli olarak topraklarımızın organik madde düzeylerini arttırdıktan sonra humik madde düzeylerini yükseltebiliriz. Humik madde kapsamlarını yükseltirken de, topraklarımızın pH, sıcak iklimimiz ve mikroorganizma faaliyetlerinin yüksek olduğu unutulmayarak, humik maddelerin verilen materyalde dengeli olmasına, toprağın organik madde, humik maddeler ve humik madde içerisindeki dengeyi bozmadan, verilen materyalin humik asit ve humin kapsamları düşük, fulvik asit kapsamı yüksek humik madde bileşiklerini; en uygunu sıvı içerisinde çözülmüş olanlarını daha fazla tercih ederek vermeliyiz. Fulvik asitleri verirken de, bitki besin maddesi metallerin yüksek olduğu durumda dikkatli olunması ve humik madde bileşenlerinin daha az konsantre olmasına dikkat etmeliyiz.

Yoğun bitkisel üretimin yapıldığı sera ve meyve bahçelerinde de öncelikli olarak toprağın organik madde kapsamları yükseltilir, arkasından da yukarıda sıraladığımız maddeler doğrultusunda toprağın humik maddeler seviyeleri yükseltilmeye çalışılmalıdır. Bu yapılmaz, organik maddenin değilde humik maddelerin toprakta arttırılması yoluna gidilirse, organik madde ve humik maddeler arasındaki denge humik maddelerin lehine bozulacağından toprakta organik maddeden elde edilen faydalar gizlenir, humik maddeler organik madde arasındaki olumsuzluklara, toprakta bitkilere yarayışlı olmayan humin madde konsantrasyonunun artmasına, ekonomik kayıplara neden olur. Verilecek humik madde miktarlarının da, üretim yapılan yöredeki iklim ve toprak şartlarında yapılan denemeler sonucunda saptanmış olup olmadığına dikkat edilmelidir. İthal edilen materyalin üretildiği koşullarla ülkemiz koşulları arasında farklılıklar olabileceği unutulmamalıdır.

Kaynaklar
1. Aydeniz, A. 1985. Toprak Amenajmanı. AnkaraÜni.Zir.Fak.Ya.:928, Ders Kit.No:263, Ankara. 2. Stevenson, F.J. 1982. Humus Chemistry. John Wiley and Jons, New York. 3. Schnitzer, M. 1978. Soil Organic Matter. Editörs: M. Schnıtzer and S.U. Khan, Elsevier Scientific Publishing Co., New York.
4. Schachtschabel, P., Blume, H.P., Brummer, G., Hartge, K.H., Schwertmann, U., Fischer, W.R., Renger, M., Strebel, O. 1993. Toprak Bilimi, Türkçeye Çevirenler: H. Özbek, Z. Kaya, M. Gök, H. Kaptan. Ç.Ü. Ziraat Fak. Genel yayın No: 73, Ders Kitapları Yayın No: 16, Adana. 5. Lobartini, J.C., Orioli, G.A., Tan, K.H. 1997. Characteristics of Soil Humic Acid Fractions Separated by Ultrafiltration. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 28(9&10): 787-796.
6. Chiou, C.T. 1989. Theoretical Considerations in The Partition Uptake of Nonionic Soil Compouns. p.1-23. In B.L. Sawley and K.Brown (ed). Reactions and Movement of Organic Chemicals in Soils. SSSA Spec. Publ. 22, ASA, CSSA, and SSSA, Madison WI. 7. Gumuzzıo, J., Polo, A., Dıaz, M.A., Ibanez, J.J. 1985. Ecological Aspects of Humification in Saline Soils in Central Spain. Reuved' Ecologie et de Biologie du Sd, 22(2): 193-203.
8. Schulze, D.G., Nagel, J.L., Scoyoc, G.E. van., Henderson, T.L., Baumgardner, M.F., Stott, D.E. 1993. Significance of Organic Matter in Determining Soil Colors. Soil Color Proceedings of Symposium, San Antonia, Texas, 21-26 october 1990. Edited by Bingham, J.M., Ciolhosz, E.J., 71-90, Madison, USA; Soil Sci. Soc.of America Inc. 9. Meısel, T. Lakatos, B. Mady, G. 1977. Biopolymer-Metal Complex Systems. VII. Ion Exchange and Redox Capacity of Peat Humic Substances. Agrokémia és Talajtan, 26 (3/4): 269-280. 10. Gerzabek, M.H., Ullah, S.M. 1990. Influence of Fulvic and Humic Acids on Cd and Ni-Toxicity to Zea Mays (L.). Boden Cultur, 41(2): 115-124. 11. Mishra, B. Srıvastava, L.L. 1990. Physico-Chemical Characteristics of Humic Substances of Major Soil Associations of Bihar (India). Plant and Soil, 122(2): 185-191. 12. El-Damaty, A.A. Elgala, A.M. Hılal, M.H. Abd-El Latıf, I.A. 1975. Studies on Humus Acids in Soils. II. Effect of Organic Residues and Soil Types on The Chemical Characteristics of Humic and Fulvic Acids. Egyptian Journal of Soil Sci.,15(2): 175-183.