Toprağın Organik Madde Miktarı ile Gübreleme Arasında İlişkiler

Toprağın Organik Madde Miktarı ile Gübreleme Arasında İlişkiler

Bitkisel ve hayvansal kökenli organik materyaller toprakta mevcut mikroorganizmaların enerji kaynağıdır. Mikroorganizmalar organik maddenin yapısında bulunan karbonhidratlar (selüloz, nişasta, hemiselüloz, şeker, pektin vd.), protein ve diğer organik bileşiklerin tamamını ve bir kısmını enzimatik reaksiyonları sonucu enerjilerini elde etmek enzimatik reaksiyonlar sonucu ayrıştırırlar.Ayrışma işlemi esnasında organik materyalin yapısında bulunan azot, fosfor, kükürt ve magnezyumun bir kısmı ve tamamı CHO zincirinden ayrılarak serbest hale gelir.Organik materyalde bağlı olarak bulunmayan diğer tüm bitki besin elementleri de bu ayrışma olayı esnasında açığa çıkarak toprağa geçer. Mikroorganizmaların ayrıştıramadığı ve toprağın verimliliğini önemli derecede etkileyen, kimyasal yapı bakımından oldukça karmaşık bir yapıya sahip olan maddelere topluca humus adı verilmektedir. Humus maddesi hümik asit, fulvik asit ve ulmik asit olarak kısa ve uzun karbon zincirine sahip bileşiklerdir. Organik materyallerin ayrışması sonucu meydana gelen hümik ve fulvik asitlerin yapısında fonksiyonel aktif atom grupları bulunmaktadır.Genel olarak bulunabilen gruplar ve bunların bağlanma şekilleri Şekil-6’ da gösterilmiştir.
Şekil-6: Hümüsün aktif grupları



Şekil–6’da gösterilen aktif gruplara sahip olan hümik asitler toprağın verimlilik öğelerine ve mineral gübrelerin etkinliği üzerine olumlu yönde etki yapmaktadırlar.Organik materyallerin toprağın verimliliğine olan etkilerini üç ana grup altında toplamak mümkündür.

A. Toprağın fiziksel özelliklerini düzeltir

* Toprağın su tutma kapasitesini dengeler
* Toprağın havalanma kapasitesini dengeler
* Toprağın kolay ısınmasını sağlar
* Toprakta kaymak tabakası oluşumunu ve toprağın çatlamasını azaltır
* Toprak erozyonunu azaltır










B. Toprağın kimyasal özelliklerini düzeltir

* Toprakta yarayışsız olan bitki besinlerini yarayışlı hale gelmesine yardımcı olarak bitkinin beslenmesini kolaylaştırır.
* Toprağın pH değerinin dengede kalmasını sağlar
* Toprağın besin maddesi tutma kapasitesini artırır ve toprakta besin maddesi yıkanmasını azaltır.
* Toprakta tamponlama yaparak toksiteyi önler
* Toprak tuzluluğunun azalmasına yardımcı olur
* Organik madde toprakta ayrışmaya uğrarken bünyesindeki besin maddelerini toprağa vererek bitkinin beslenmesine yardımcı olur.
* Toprakta bitkinin kök gelişmesini teşvik eder

C. Toprakta mikrobiyolojik aktiviteyi artırır

* Tam parçalanmaya uğramamış organik madde toprak canlıları (mikroorganizmalar) için enerji ve besin kaynağıdır
* Toprakta mikroorganizma populasyonunun artmasına yardımcı olur
* Organik maddenin toprakta ayrışması esnasında ortama verdiği organik bileşikler ile bitkinin kök sisteminin gelişmesine olumlu yönde uyarıcı etkiler gösterir

Bağcılıkta ve özellikle sulama yapılmayan bağ alanlarında toprağın organik madde miktarının yüksek olması önem taşımaktadır.Bağ tesis etmeden önce veya yeni tesis edilmiş bağlarda organik gübreleme programı yapılmalıdır. Bunun en ekonomik yolu yeşil gübreleme programı uygulamakla olur. Bölgeye uygun olarak belirlenecek yeşil gübre bitkisi (tercihen baklagil, fiğ, bakla, korunga gibi) sonbahar kış aylarında yetiştirilerek (sıra aralarında) çiçeklenme döneminin ortalarında toprağa karıştırılmalıdır.Yeşil gübre bitkileri asmanın kılcal köklerinin erişemediği bölgelerdeki toprağın mineral besinlerini bünyelerine alırlar, toprağa karıştırılmaları durumunda ayrışmaları sonucu bu besinleri tekrar toprağa verirler ve toprakta devamlı hümüs denilen ayrışamayan organik bileşikleri bırakarak toprağın verimliliğine katkıda bulunurlar. Yeşil gübre bitkisi seçiminde kısa gelişme döneminde yüksek oranda organik madde üretmeli, yeşil gübre bitkisinin kökleri asmanın beslendiği toprak tabakasının dışında beslenmeli,asma bitkisine zarar yapan hastalık ve zararlı etmenlerine konukçu bitki olmamalıdır. Özellikle genç bağlarda bu sistemin uygulanması ile bir yandan toprağın besin maddesi ihtiyacının bir kısmı karşılanırken (özellikle mikro elementler) diğer yandan da toprağın su ve havalanma kapasiteleri dengeye gelir.Toprağın yeşil gübre ile gübrelenmesi sonucunda asmanın kök sistemi daha iyi gelişerek bir omcanın beslenme ve su alma alanı(hacmi) genişlemiş olur. Yeşil gübreleme yapma imkanının bulunmaması durumunda hayvansal kaynaklı büyükbaş ve küçükbaş hayvanların gübreleri kullanılmalıdır.Tablo-5’den de görülebileceği gibi küçükbaş hayvanlarının (koyun-keçi) gübreleri besin maddesi ve organik madde miktarı bakımından sığır gübrelerine oranla daha zengindir.Kümes hayvanlarının gübreleri besin maddeleri bakımından en zengin olmalarına rağmen iyi olgunlaştırılmamaları ve tuz konsantrasyonunun daha yüksek olması nedeni ile toprak verimliliği üzerine olumsuz etki yapabilmektedir. Bu nedenle hangi organik gübre olursa olsun mutlaka iyi olgunlaşmış olması gerekir.İyi olgunlaşmamış gübre kullanımında bağ alanlarında yabancı ot miktarı ve ihtiva ediyorsa bazı hastalık etmenleri de toprağa bulaşmış olur.İyi olgunlaşmış hayvan gübresinde karbon azot (C/N) oranı 10-15 arasında olmalıdır.


Tablo-5: Bazı hayvan gübrelerinin besin maddesi içerikleri (%)

Sığır gübresinin mikro element kapsamları mg/kg olarak (kuru maddede) Mangan : 217, Bor: 17, Bakır: 1o, Çinko: 82, Molibden: 0.7, Kobalt: 1.0 değerleri civarındadır.

2.2.6. Toprağın Katyon Değişim Kapasitesi (KDK)

Toprakta besin maddelerini tutma özelliğine sahip başlıca iki unsur bulunmaktadır.Birincisi topraktaki kil ve diğeri ise organik madde (hümüs) dir.Bunların yanında toprağın pH değerine bağlı olarak demir hidroksit Fe(OH)3 ve alüminyum hidroksit Al(OH)3 te belirli düzeyde besin maddesi tutma niteliğindedir.Toprağın besin maddesi tutma kapasitesi topraktaki % kil miktarının yanında kilin cinsine (tek tabakalı, iki ve üç tabakalı oluşuna) bağlıdır. Tek tabakalı kil minerallerinden Kaolen grubu kil minerallerinin KDK 10 me/100 gr kil, iki tabakalı kil minerallerinden İllit’in KDK sı 20-30 me/100 gr kil ve Montmorillonit kil mineralinin KDK sı ise 50-150 me/100 gr kil arsında değişmektedir.Toprakta hangi kil minerali hakim durumda ise ve % kil miktarına göre toprağın KDK sı değişebilmektedir.Kil minerallerin farklı tabaka yapısına sahip olmaların besin elementlerinin farklı konumlarda kil tarafından tutulduğunu ortaya koymaktadır.Kaolen grubu kil mineralleri sade ve dış yüzeyleri ile besin maddesi tutarken, iki ve üç tabakalı kil mineralleri tabakalar arasında, kırılma noktalarında meydana gelen köşe içlerinde de besin maddesi tutabilirler.Besin maddelerinin tutulmaları kil minerallerinin sahip olduğu elektriksel yük(-) sayesinde olmaktadır.

Toprakta bulunan organik madde (hümik asitler) kil minerallerine oranla toprakta daha fazla miktarlarda besin maddesi tutma özelliğine sahiptirler. Bir toprakta organik madde ne kadar yüksek ise o toprağın besin maddesi tutma özelliği o kadar iyi demektir. Toprağa ilave edilen organik gübreler mikrobiyolojik faaliyet sonucu ayrışarak toprakta devamlı olarak kalabilecek olan hümik asitleri meydana getirir.Kil minerallerinde olduğu gibi hümik asitlerin de elektriksel yüke sahip olmaları nedeni ile toprağa ilave edilen besin maddeleri toprağın derinliklerine yıkanmadan hümüs maddeleri tarafından tutulurlar. Hümik asitlerin katyon değişim kapasiteleri 300-800 me/100g hümüs arasında değişmektedir. Organik medenin ayrışması sonucu toprakta hümik asit miktarı fulvik aside oranla daha fazla ise toprağın besin maddesi tutma özelliği daha iyi demektir. Diğer bir husus ise kil mineralinin tutmuş olduğu besin maddesinin kil tarafından tutulma gücü ile hümüs tarafından tutulma gücü arasında fark vardır. Hümüs maddeleri besin maddeleri fazla miktarda tutmalarına rağmen daha zayıf bir elektriksel güçle tutmaları nedeni ile bitkilere daha kolay bu besinleri verirler. Diğer bir ifade ile bitkiler hümüs maddesi tarafından tutulmuş bitki besinlerini daha kolay alırlar.

Toprağın KDK nın bilinmesi ile o toprağa verilebilecek maksimum gübre miktarı hakkında bilgi sahibi oluruz. Diğer bir ifade ile bir toprağın inorganik (kil) ve organik (hümüs) katyon değişim kapasitelerinin yüksekliği toprağın verimliliği bakımından büyük önem taşımaktadır.

2.2.7. Bitki Besin Maddeleri ve Aralarındaki İlişkiler

Tüm bitkilerde olduğu gibi asmanın bünyesinde organik maddeyi meydana getiren karbon (C), hidrojen(H) ve oksijen (O) en çok bulunmaktadır. Fotosentez olayı sonucunda meydana gelen organik bileşiklere bağlı olarak ve serbest iyon halinde azot (N), fosfor (P), kükürt (S) ve Mağnezyum (Mg) elementleri de bulunmaktadır. Bu elementlere ilave olarak organik maddenin yapısına bağlı olmadan bulunan elementler ise Potasyum(K), kalsiyum (Ca), Sodyum (Na),Silisyum (Si), demir (Fe),mangan (Mn),çinko (Zn),bakır (Cu),bor (B),molibden(Mo), kobalt(Co), klor (Cl), alüminyum (Al) bulunmaktadır.Bu gün için bitki bünyesinde tam olrak fonksiyonlarının ne olduğu bilinmeyen nikel (Ni), selenyum (Se) gibi elementlerde bitki bünyesinde bulunmaktadır. Yapılan bitki analizlerinde bitki bünyesinde 64 kadar elementin varlığı tespit edilebilmiştir.

Bitki besin elementlerinden özellikle azot ,fosfor ve potasyumun ürün miktarı ve kalitesi üzerine en büyük etkileri bulunmaktadır.Bunların yanında kalsiyum, kükürt ve mikroelementlerin de ürün miktarı ve kaliteyi etkileri vardır. Bitkilerin bünyesinde bulunan ve işlevleri tam olarak belirlenmiş elementlerin toprakta bulunuş form ve miktarları bitkilerin beslenmesi bakımından büyük önem taşımaktadır.Bu elementlerin bitki kökleri tarafından alınması üzerine buraya kadar verilen toprak verimliliği ile ilgili özelliklerin yanında bu elementler ve element çiftleri arasında da ilişkiler (olumlu=sinergitik, olumsuz=antagonistik) bitki beslenmesi bakımından dikkate alınarak gübre tavsiyelerinde bulunmak gerekir.Özellikle verim ve kalite bakımından toprakta bulunan besin elementlerinin zıt ilişkileri verim ve kaliteyi önemli derecede etkilemektedir.Bu ilişkilere katyonlar arasında olabildiği gibi anyonlar arasında da zıt ilişkiler bulunmaktadır.Aynı zamanda özellikle mikroelementler ile anyon halinde alınan fosfor arasındaki ilişkiler bitki beslenmesi bakımından önemlidir.Bu zıt ilişkiler sadece topraktan alınım miktarları üzerine olmayıp bitki tarafından alındıktan sonra da bitki bünyesinde de zıt ilişkiler etkisi görülmektedir. Bu ilişkilere örnek olarak, fosfor ile demir, fosfor ile çinko, fosfor ile kalsiyum, potasyum ile magnezyum, potasyum ile kalsiyum, potasyum ile sodyum , kalsiyum ile çinko, kalsiyum ile demir ve bazı durumlarda da Ca +Mg ile K arasında zıt ilişkiler önem taşımaktadır.

Bağcılıkta toprakta fazla miktarda kirecin bulunması toprağın pH değerini yükseltmekle kalmayıp toprakta fazla miktarda kalsiyum ve bikarbonat (HCO3) bulunmasına neden olur ve bunun sonucu olarak özellikle fosforun ve demirin alınmasında büyük problem yaşanarak çoğu bağlarda gördüğümüz demir kloroz(genç yaprakların sararması) ortaya çıkar. Bu durum özellikle yağışı fazla olan yıllarda daha belirgin olarak görülür.Besin elementleri arasındaki zıt ilişkiler nedeni ile bitkilerin yapraklarında besin elementi noksanlık belirtileri görülebilmektedir.Toprak analizleri sonucunda sadece bitki besin elementi miktarının tayini yeterli gelmeyip, özellikle toprak alkali elementleri dediğimiz K,Na,Ca ve Mg gibi elementlerin baz doymuşluk % si içindeki paylarını ve besin element oranlarını (K/Mg, K/Ca gibi) hesaplamak gerekir.Özellikle çok yıllık bitkilerde sadece toprak analizleri yeterli gelmeyip bağlarda yaprak ayası ve yaprak saplarının da analiz edilerek bitkinin iyi beslenip beslenmediği kontrol edilmelidir.Bağlarda besin elementi yetersizlikleri ve dengesizliklerine ait bilgiler, yaprak örneği alınması hakkında bilgiler ayrı bölüm halinde daha sonra verilecektir.

3. Bağlarda Gübreleme

Yağış(sulama)ile birlikte gübre bağcılıkta verim ve kaliteyi en çok etkileyen faktörlerdir.Özellikle sadece yağışa bağlı olarak yapılan yetiştiricilikte topraktaki suyun ekonomik kullanımı ve toprağın su tutma özelliğinin arttırılması (organik ve yeşil gübreleme) gibi uygulamaların yapılması alınacak verim üzerine etkilidir.Bağcılıkta gübrelemeyi iki ayrı aşamada incelemek gerekir.Birincisi bağ tesisi yapmadan önce yapılacak tesis gübrelemesi ve ikincisi ise dikimden sonra bağın yaşına ve verimine, çeşidine göre yapılacak gübrelemedir.

3.1. Tesis Gübrelemesi

Bir yörede yeni bağ tesis edilecek ise bölgenin ortalama yağış miktarına ve yağış dağılımına ait bilgilere göre bağ tesis etmekte yarar vardır.Sulama yapılması düşünülüyorsa su kalitesi ve sulama suyu debisi bilinmelidir. Kullanılacak anaç ve bağın kök derinliği dikkate alınarak bağ tesisinden önce toprağın özelliklerine göre profil örneği alınmalı ve analiz yapılmalıdır.Buna ilave olarak gübre tavsiyesi amacı ile 0-30 ve 30-60 cm derinliklerden karma toprak örneği alıp analiz yaptırarak tesis gübrelemesi için gerekli öneriler alınmalıdır.

Profil toprak örneklerinin (toprağın katman derinliklerine göre farklı derinliklerden)analiz sonuçları ile bağın tam verim çağında ulaşabileceği kök derinliğindeki toprağın verimlilik durumu hakkında bilgi sahibi olunarak ileride yaşanabilecek problemler önceden bilinmiş olur.Karma toprak örneği analiz sonuçlarına göre tesis gübrelemesinin yanında organik gübreleme (yeşil gübreleme) hakkında program yapmak mümkün olur.

Tesis gübrelemesinde asmanın kök sistemini iyi geliştiren fosfor ve bunun yanında potasyumlu gübreler esas alınır.Toprak çok kumsal yapıya sahip ise toprakta yeterli düzeyde magnezyum bulunmayacağı için magnezyumlu gübreler de tesis gübresi olarak kullanılabilir.Ülkemizde yapılan çalışmalarda topraklarımızın büyük çoğunluğunda mikro element olarak çinkonun yetersiz olduğu belirlenmiştir.Toprak pH değerine ve toprakta çinko miktarına bağlı olarak gerekse fidan dikiminden önce tesis gübresi olarak çinkolu gübrede kullanılabilir.Tesis gübrelemesinde dikkat edilecek husus toprağın kireç ve pH değerine göre fosforlu gübre, toprağın % kil ve yarayışlı potasyum ve magnezyum miktarına göre de potasyumlu ve magnezyumlu gübre kullanmak gerekir. Toprağın pH değeri istenilen seviyenin üstünde ise kükürt ile pH düşürme işlemi,toprağın pH değeri çok düşük ise kireçleme(dolomit) ile toprağın pH değerinin yükseltilmesi gerekir. Tesis gübrelemesinin diğer bir nedeni de bitki besin elementlerinin toprak derinliğine doğru yağış ve sulama ile hareket kabiliyetlerinin farklı oluşudur.Toprakta yavaş hareket eden besin elementlerinin derinlere doğru inme mesafeleri (bir yılda) aşağıda verilmiştir


(Şekil-8)
Şekil-8: Besin maddelerinin yıkanma hızları


Tesis gübrelemesinde toprağın pH değerinin düzeltilmesinde belirtildiği gibi toprak kalınlığı olarak 50-60 cm lik toprak tabakası dikkate alınmalıdır.Bu duruma göre tesis gübrelemesinde 1000 m2lik bir alana verilmesi gereken gübre miktarları tablo-6 da verilmiştir. Fosforlu gübre olarak Triple süperfosfat(veya içinde azot bulunmasına rağmen DAP), potasyumlu gübre olarak potasyum sülfat, magnezyum için magnezyum sulfat (MgSO47 H2O) ve çinko için çinko sulfat (ZnSO47 H2O) kullanılmalıdır.