TOPRAK NEDİR?
Toprak, arzın yüzeyini ince bir tabaka halinde kapsayan, kayaların ve organik maddelerin türlü ayrışma ürünlerinin karışımından meydana gelen, içerisinde ve üzerinde geniş bir canlılar alemi barındıran, bitkilere durak yeri ve besin kaynağı olan, belli oranlarda su ve hava içeren üç boyutlu bir varlıktır.
Toprağın hacimce yaklaşık %50 si katı madde ve %50 si de boşluklardan oluşmaktadır. Katı maddeler inorganik ve organik olarak ikiye ayrılırlar. Mineral orijinli olan inorganik maddeler bütün hacmin yaklaşık %45’ini, organik maddeler %5’ini oluştururlar. Geriye kalan %50 oranındaki boşluklar değişen oranlarda su ve hava ile doludur.
Temel yapıyı teşkil eden ana kayalardan, ana materyal ve toprağın oluşması için; bunların ufalanması, kimyasal ve biyolojik olaylarla ayrışması ve ayrışan bir kısım materyalin yeni bileşikler oluşturmak üzere tekrar birleşmesi gibi değişmelere uğraması gerekmektedir. Bu aşınma, ayrışma ve tekrar birleşme olayları fiziksel, kimyasal ve biyolojik etmenlerin etkisi altında meydana gelmektedir.
TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER
TOPRAK KALİTESİ KAVRAMI
Toprak kalitesi terimini açıklayabilmek için toprağın sahip olduğu çoklu fonksiyonları bilmek ve
tarımsal aktivite ile toprak kalitesi arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak gereklidir. Son yıllarda toprak kalitesi denince toprağın bitkisel üretimdeki yeri ve çevre sağlığı açısından toprağın rolü akla gelmektedir. Toprak kalitesi konusunda günümüzde iki görüş vardır. İlki toprağın sahip olduğu özelliklerinin fonksiyonu olarak kapasitesi (Doran ve Parkin 1994). İkincisi ise, kullanıma uygunluk kavramıdır (Pierce ve Larson,1993 Acton ve Gregorich, 1995).
Kapasite; toprağın oluşumunu belirleyen iklim, topografya, vejetasyon ve ana materyal gibi özelliklere bağlı olarak ortaya çıkan kendi bünyesinde barındırdığı özellikleridir. Bu özellikler toprak etütleri ile ölçülen ve tekstür, eğim, strüktür, renk gibi kavramlarla belirtilen özelliklerdir. Kullanıma uygunluk ise, dinamik bir kavram olup insan aktivitesi ve yönetiminden etkilenen bir özelliktir. Bu kavram, çokça toprak sağlığı olarak da adlandırılmaktadır. Bu iki kavram arasındaki sınır tam olarak açık olmasa da toprak kalitesi, toprağın sahip olduğu özelliklerin bir fonksiyonu olarak tanımlanırken, toprak sağlığı ise bu kavramlara ek olarak sürdürülebilir bitkisel ve hayvansal üretim, su ve hava kalitesini koruyan ve geliştiren insan ve hayvan sağlığını destekleyen ortam olarak dikkate alınmaktadır. Bu bağlamda toprak kalitesi birçok araştırıcı tarafından tanımlanmıştır.
Toprak kalitesi, dinamik ve toprağın sahip olduğu özellikler tarafından belirlenir. Örneğin toprağın derinliği toprağın tabii olarak sahip olduğu bir özelliktir ve kolayca değiştirilemez. Dinamik özelliklerin etkilediği toprak kalitesi ise toprağın kullanımına bağlı olarak değişir. Dolayısıyla toprak kalitesi agroklimatik faktörler, hidrojeoloji ve üretim tekniklerinin bir fonksiyonudur. Toprak derinliği, su tutma kapasitesi, hacim ağırlığı, yarayışlı besin maddesi miktarı, organik madde miktarı, mikrobiyal kütle, karbon ve azot içeriği, toprak yapısı, infiltrasyon hızı, ürün verimi gibi birçok özellik tarafından belirlenir.
Toprak kalitesini belirlemek için yapılan çalışmaların bir amacı da, toprak fonksiyonlarının, amenajman ile nasıl geliştirileceğinin öğrenilmesidir. Zira toprak ve çevresi sahip olduğu tabii özelliklere bağlı olarak farklı kullanımlarda farklı tepkiler vermektedir Toprak kalitesini ifade etmek için sayısal bir indeks geliştirmek oldukça zordur. Bunun nedeni toprak kalitesinin zamanla değişmesi ve bölgeden bölgeye farklılık göstermesidir. Ayrıca hangi özelliklerin toprak kalitesindeki değişiklikleri yansıtmada en iyi olduğu konusunda yeterli bir görüş birliği bulunmamaktadır.
Parr ve ark. (1992), bir toprak kalite indeksinde toprak özellikleri, üretim potansiyelleri, çevresel faktörler, insan ve hayvan sağlığını etkileyen kriterler, erozyon hassasiyeti, biyolojik çeşitlilik, gıda güvenliği ve kalitesi, yönetim pratiklerine ait faktörlerin bulunması gerektiğini bildirmişlerdir. Ancak bu faktörlerden hangilerinin nasıl kullanılacağı ve bu faktörlerden hangilerinin toprak kalitesini belirlemede yeterli bir şekilde ölçülebileceği hala tartışma konusudur. Ayrıca bu faktörlerden gıda kalitesi ya da biyolojik çeşitlilik gibi bazıları oldukça kompleks özelliklerdir. Fakat toprak kalitesinin daha geniş tanımlanmasında önemli yardımcı faktörlerdir. Ayrıca toprak kalitesi bileşenlerinden olan bazı toprak özelliklerinin dünya çapında dağılımları konusunda yeterli toprak örneği toplanmadan ve bilgi sahibi olmadan tahmin etmede ve sınır değerlerini tespit etmede birçok zorluk bulunmaktadır. Dolayısıyla toprak kalitesi toprağın tüm fonksiyonlarına bağlı olarak ortaya çıkan toprak performansını gösteren bir değerdir. Bu nedenle sadece ürün verimini veya su kalitesini ya da başka bir özelliği tek başına değerlendirilerek toprak kalitesi belirlenemez. Aslında toprak kalitesi tanımı, toprak özelliklerine bağlı olarak performansının nasıl arttırılacağı ve fonksiyonlarının gelecekte nasıl korunacağı konusundaki yaklaşımlardır. Toprak kalitesi direkt olarak ölçülemez, dolayısıyla bazı indikatörleri değerlendirmek gereklidir. Bu indikatörler, kolay ölçülebilen toprak veya bitki özellikleri olmalıdır ve toprak fonksiyonlarının nasıl iyileştirileceği konusunda ipuçları vermelidir. Kullanılacak indikatörler fiziksel, kimyasal ya da biyolojik karakteristikler olabilir. Bu bağlamda kullanılabilecek indikatörler;
İndikatör olarak seçilen karakteristikler nicel veya nitel olarak değerlendirilebilir. Toplanan ölçümlerin dağılımları değerlendirilerek ve farklı zamanlarda veya değişik alanlardan alınan ölçümler karşılaştırılarak toprak kalitesi hakkında fikir elde edilir.
Toprak Kalitesinin Ölçülmesi
Toprak kalitesinin değerlendirilmesinde iki temel yol vardır:
Bu değerlendirmeleri yaparak,
Tarla veya Yöre Karakterizasyonu
Alan ve topraklar ile ilgili olabildiğince bilgi edinilmesi çok önemlidir. Toprak kalite indikatörlerinin, yöre ve iklim karakteristikleri ile birlikte değerlendirilmesi gereklidir. Bir tarım arazisinin toprak kalitesi değerlendirilirken gözönüne alınması gerekli faktörleri şöylece sıralayabiliriz:
Toprak serisi - toprak etüt çalışmalarına göre,
Erozyon göstergeleri - derin oyuntu (gully), parmak şeklinde oluk (rill), rüzgar aşındırması sonucu oluşmuş sütun vb. şekiller, alt toprağın açığa çıkması, rüzgarın taşıdğı materyallerden etkilenmiş bitki örtüsü vs.
Tarlanın kullanım tarihçesi – Geçmişte ve halen uygulanan arazi ve bitki yönetim şeklinin tanımı, gübreleme çeşit, miktar ve metodu, önceki sürüm şekli ve tesviye durumu,
Tarlanın eğim ve topoğrafik özellikleri – Tarlada örnekleme alanının eğim yüzdesi, herhangi bir tepe, tepecik, tümsek, çöküntü, çukur vs. durumu,
Tarlanın konumu ve örnekleme alanları – Mümkünse GPS ile koordinatlar alınmalı, değilse yerin tanımlaması yapılarak tarlanın ve örnekleme alanlarını gösteren bir resim çizilmelidir.
İklim Bilgileri – Aylık yağış, en yüksek ve en düşük ortalama sıcaklık değerleri,
Çevresel etkilere hassas alanların konumu – Küçük gölcüklerin, derelerin ve sulak alanların veya tarla yakınındaki çevresel etkilere hassas alanların konumu,
GELENEKSEL KALİTE ÖLÇÜMLERİ
Arazi Kalitesi ve Uygunluğu
Bazı arazi kalitesi ölçümleri arazinin kapasitesinin veya ürün yetiştirme, ormancılık, mera veya tarım dışı kullanımlar gibi özel amaçlara uygunluğunun belirlenmesi esasına dayanır. Bu bağlamda yaygın olarak kullanılan iki kavram vardır Bunlar arazi kullanım kabiliyet sınıflaması ve üst düzey tarım arazileri (prime farmland) kavramıdır. Arazi kullanım kabiliyet sınıflaması tüm dünyada kullanılan ve toprağın derinlik, tekstür, geçirgenlik, eğim derecesi ve erozyon şiddetine bağlı olarak I ile VIII. sınıf arasında değerler verilmesiyle oluşturulan bir sınıflama sistemidir. Ayrıca toprağın tuzluluk, drenaj ve taşlılık durumu da sınıf artıran özellikler olarak dikkate alınır. Bir başka ölçüm ise özellikle A.B.D. ‘de kullanılan üst düzey tarım arazileri (prime farmland) kavramıdır. Bu kavram kök bölgesi ile ilişkili olan taban suyu tablası seviyesi, su tutma kapasitesi, tuzluluk derecesi, geçirgenlik, sel basma sıklığı, toprak sıcaklığı, erozyon derecesi ve pH gibi toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak belirlenir.
Her iki sınıflandırmada toprağın sahip olduğu fiziksel ve kimyasal özelliklerle ilgilidir ve arazilerin ekonomik üretim yapma kabiliyetlerine göre belirlenmiştir.
Verimlilik
Toprak verimliliği, birim alandan alınan ürün ya da birim alandan sağlanan net kardır ve toprak kalitesinin bir yansıtıcısı olarak kullanılabilir. Toprak bozuldukça verim azalıyorsa ya da girdiler artarken kârlılık düşüyorsa bu toprak kalitesinin azaldığının bir işareti olarak düşünülebilir. Ancak bununla beraber verimlilik bazı durumlarda toprak kalitesini veya sağlığını maskeleyebilir. Toprak kalitesini belirlemede, son yirmi yıl içinde toprakların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin değerlendirildiği, çeşitli verimlilik endekslerinin kullanıldığı parametrik yaklaşımlar ortaya çıkmıştır. Bu yöntemlerde çeşitli toprak özelliklerine puanlar verilmekte ve bu özelliklere göre toprakların aldığı puanlara göre verimlilik sınıfları oluşturulmaktadır.
Erozyona Uğrayabilirlilik
Toprakların erozyona yatkınlığı yine kalite unsuru olarak değerlendirilen kriterlerden biridir. Zira erozyona uğrayabilirlilik toprak strüktürüne, toprak tekstürüne ve organik maddesine, topografya gibi toprak özelliklerine, yağış dağılımı gibi iklimsel faktörlere bağlıdır. Erozyon oranı, eğer toprak yüzeyi sürekli örtülü olacak şekilde üretim yapılırsa, toprak işlemede uygun teknikler kullanılır ve muhafaza tedbirleri uygulanırsa düşer. Dolayısıyla erozyon hem toprak özelliklerine hem de toprak yönetim seçimlerine bağlıdır. Erozyonla ilgili bir başka ölçü de, birim alandan yılda erozyonla kaybolan toprak miktarı ya da toprak derinliğidir. Yılda kaybolan toprak derinliği üst toprak derinliğine bölünerek üst toprağın kaç yılda erozyonla uzaklaştırılacağı bulunabilir. Bu değer, toprak verimliliğinin ve ekonomik değerinin bir ölçüsü olarak kullanılabilir. Bu değere erozyon oranı, toprak derinliği ve arazinin ekonomik değeri olmak üzere üç faktör etki eder.
MODERN YAKLAŞIMLAR
Yukarıda adı geçen yöntemlerin tümü toprakların fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerine kurulmuştur. Toprakların biyokimyasal özellikleri ihmal edilmiştir. Ancak son yıllarda yapılan çalışmalarda sadece ürün verimi, arazi bozulması, erozyon ya da fiziksel ve kimyasal toprak faktörleri üzerine odaklanmak yerine toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin hangi ölçekte toprak kalitesini belirlediği üzerinde durulmaktadır. Geçmişteki yaklaşımlarda kullanılan fiziksel ve kimyasal özelliklere ilaveten respirasyon, mineralizasyon, denitrifikasyon, enzim aktivitesi, biyolojik kütle ve çeşitlilik gibi biyolojik özellikler de toprak kalitesini belirlemede kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca tarım gibi insan faaliyetlerinin uzun vadede bu özelliklere etkisi üzerinde durulmaya başlanmıştır. Tarımsal kullanım altında olan ve olmayan arazilerde toprak bozulması ve toprak kalitesinin korunması üzerinde araştırmalar yoğunlaştırılmıştır.
BİYOKİMYASAL ÖZELLİKLER
Toprak kalitesini belirlemek için kullanılacak indikatörlerin seçimi çok önemlidir. Zira birçok özellik vardır ve bunların hepsini kullanmak mümkün değildir. Bu nedenle toprak kalitesini belirlemek için kullanılacak indikatörler,
(Elliot 1994).
Doran ve Parkin (1996), toprak kalitesinin belirlenmesinde en az sayıda veri kullanılmasını önermişlerdir. Bu veriler ise tekstür, kök derinliği, infiltrasyon oranı, hacim ağırlığı, su tutma kapasitesi gibi fiziksel özellikler; pH, toplam C, elektiriki iletkenlik, besin maddesi miktarı gibi kimyasal özellikler; mikrobiyal kütle, mineralize olabilir N, toprak solunumu gibi biyolojik özelliklerdir.
Genellikle fiziksel ve fiziko-kimyasal özellikler, topraklar çok ağır bir değişime uğramadıkça önemli bir değişim göstermezler (Filip 2002). Halbuki biyolojik ve biyokimyasal parametreler var olan herhangi bir bozulma durumunda çok zayıf değişmelere bile duyarlıdır. Bu nedenle toprakların doğal özelliklerine bağlı olarak kapasiteleri veya çeşitli kullanımlara uygunlukları değerlendirilirken, fiziksel ve kimyasal özelliklerin yanında, biyolojik ve biyokimyasal indikatörler de mutlaka bulunmalıdır.
Toprak biyolojik ve biyokimyasal özelliklerinin kalite unsuru olarak değerlendirilmesi üç farklı yönden yapılmaktadır. Bunlardan birincisi mikroorganizma türü, miktarı ve dağılımının belirlendiği biyo-çeşitlilik, ikincisi biyolojik indikatör olarak kullanılan özel organizma ve türlerinin dinamiğinin belirlendiği popülasyon çalışmaları ve son olarak da toprak enzimlerinin dolayısıyla mikrobiyal aktivitenin, buna bağlı olarak da organik maddenin dönüşümü ile ilgili olan elementlerin biyolojik döngüsünün ortaya konduğu ekosistem çalışmalarıdır. Son yıllarda, biyolojik özelliklerle ilgili toprak kalitesi konusundaki çalışmalara bakıldığında biyokimyasal özellikler, toprak enzimleri gibi kavramlar görülmektedir. Bu durum hem genel hem de spesifik biyokimyasal parametreler kullanılarak yapılan toprak kalitesi tahminlerinde üç farklı yaklaşımın bulunduğunu göstermektedir. Bunlar, bireysel özellikler, basit indeksler ve kompleks indeksler olarak tanımlanabilir. Aşağıda bu üç yaklaşımda kullanılan kriterler ve bunların avantaj ve dezavantajları belirtilmiştir:
Bireysel Özellikler
Bireysel toprak özellikleri olarak, organik madde, mikrobiyal kütle, dehidrogenaz aktivitesi, toprak solunumu, azot mineralizasyon kapasitesi, hidroliz kapasitesi ya da ATP içeriği, üreaz veya fosfataz aktivitesi gibi özel biyokimyasal parametreler kullanılmaktadır.
Mikrobiyal kütle, toprakta yaşayan mikroorganizmaları, hayvanları ve bitki köklerini kapsar ve toprak ekosisteminde besin maddelerinin hem kaynağı hem de kullanıcısı olarak görev yapar. C, N, P ve S dönüşümlerine katılır, toksik organik maddelerin bozunmasında ve ağır metallerin tutulmasında toprak strüktürünün oluşmasında görev yaparlar.
Dehidrogenaz aktivitesi, toprakların redoks potansiyelleri ve oksidativ aktiviteleri hakkında önemli bilgiler verir.
Azot mineralizasyon kapasitesi, organik azot formlarının amonyum veya nitrata dönüşme kapasitesidir. Bu değer toprak yönetiminin, toprak kalitesi üzerine etkisini belirlemede kullanılmaktadır.
Hidroliz enzimlerinden olan asit fosfomonoesteraz aktivitesi, toprak yönetiminden ya da bulaşmadan kaynaklanan toprak kalitesi değişimlerini belirlemede çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu enzim topraktaki organik madde miktarı ve etkinliği için iyi bir indikatördür İşlenen topraklarda organik madde korundukça fosfomonoesteraz aktivitesi de yüksek olabilir Bu nedenle degrade olmuş topraklarda, yeniden iyileşme sürecinde enzim aktivitesi de artmaktadır. Toprakta Pb ve diğer ağır metaller bulunduğunda fosfomonoesteraz aktivitesi önemli ölçüde azalırken pestisit varlığında geçici olarak azalmaktadır. (Schaffer 1993).
β glukozidaz enzimi, karbon döngüsü ile ilgili olarak toprak yönetimine bağlı değişimler için toprak kalitesi indikatörü olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. β glukozidaz aktivitesi işlenen topraklarda, orman ve çayır örtüsü altındaki topraklara göre önemli ölçüde düşüktür (Bandick ve Dick 1999, Saviozzi ve ark 2001). Toprakta Pb bulunduğunda ve bazı tarım uygulamaları altında, β glukozidaz aktivitesi düşmektedir. Ancak organik gübreleme gibi bazı tarımsal pratikler bu enzim aktivitesini artırmaktadır.
Üreaz enzimi aktivitesi, toprak yönetimine bağlı olarak değişen ve toprak kalitesini belirlemede yine yaygın olarak kullanılan indikatörlerdendir. Üreaz aktivitesi organik gübreleme ile artmaktadır. Özellikle ahır gübresi ilavesi ile artarken toprak işleme ile azalmaktadır.
Dalal’a (1998) göre, iyi bir indikatör, referans kritik veya eşik değerler vermelidir. Toprağın bir veya daha fazla fonksiyonunu ölçebilmelidir, karışım, yönetim ve ıslah ya da restorasyon nedeniyle meydana gelecek değişimlere duyarlı olmalıdır. Kolayca yorumlanabilmelidir ve kolayca gözlenebilmeli ve ayrıca ucuz olmalıdır.
Bireysel biyokimyasal özellikler tek başına bu faktörlerin hepsini karşılayamamaktadır. Özellikle referans değerler konusunda sorun çok önemlidir. Birinci sınıf ya da en iyi tarım topraklarında bile biyokimyasal özellikler, iklim, mevsim, coğrafik lokasyon, pedogenetik faktörler nedeniyle önemli değişimler göstermektedir. Bu durum farklı araştırıcıların farklı zaman ve lokasyonlarda yaptıkları çalışmaların karşılaştırılmasında ve yorumlarda zorluklar çıkarmaktadır. Ayrıca kullanılan metotlarda ve ön işlemlerde standart işlemlerin bulunmayışı ve referans değerlerin kullanılamaması bu zorlukları daha da arttırmaktadır. Bu nedenle bireysel enzimatik aktivitelerin toprak kalite unsuru olarak kullanılmaları oldukça sınırlıdır.
Basit İndeksler
Dalal (1998), bireysel biyokimyasal özelliklerin kullanımındaki problemler nedeniyle iki biyokimyasal özellik arasındaki oran gibi basit indekslerin kullanımını önermiştir. Bu indekslerden en önemlileri metabolik katsayı (qCO2), ölüm oranı katsayısı (qD), biyomas C içeriği, biyokimyasal özellikler ile C, N içeriği arasındaki ilişkiler gibi yaklaşımlardır. Bunlardan en çok kullanılanı (qCO2)’dir ve başlangıca göre birim zamanda birim biyomas-C tarafından mineralize edilen subsrat miktarını göstermektedir (Andersan ve Domsch 1985). Ancak sorun basit indeksler ile de çözülememiştir. Zira bireysel biyokimyasal özelliklerde olduğu gibi, söz konusu indeksler için de referans değerlerin bulunmayışı, farklı araştırıcıların benzer denemelerde aynı oran için tutarlı olmayan sonuçlar bulmaları toprakta oluşan süreç modifikasyonları ile indeksteki ilgili bir değişim için objektif kriterlerin bulunmayışı, basit indekslerin kullanımını sınırlamıştır.
Kompleks İndeksler
Toprak kalitesinin belirlenmesinde kullanılan bir başka yaklaşım, çeşitli biyokimyasal özelliklerin
kombinasyonundan hesaplanan kompleks indekslerdir. Bu indekslerden en çok bilineni 1980’li yıllarda ortaya konan Stefanic indeksi (Stefanic ve ark 1980) ve Beck indeksidir (Beck 1984). Stefanic indeksi, hem dehidrogenaz hem de katalaz aktivitesi değerlerinin matematiksel ifadesini kullanan biyolojik verimlilik indeksidir. Enzimatik aktivite sayısı olarak da ifade edilen Beck indeksi ise hesaplamada dehidrogenaz, katalaz, fosfataz, proteaz ve β glukodiaz enzimlerini kullanır. Bu indekslerin temeli deneysel faktörler ile elde edilen katsayılar ile çarpılan enzim aktivitesi değerlerinin kullanıldığı polinominal formüllerdir. Bu formüllerin zayıf tarafı ise objektif referans değerlerin ve katsayıların olmamasıdır. Ayrıca bu eşitliklerin ortaya çıkarılmasında kullanılan yöntemler tamamen deneyseldir. Seçilen biyokimyasal ve mikrobiyolojik parametreler her zaman çok açık değildir. (Nannipieri ve ark 2002). Kompleks indekslerin kullanımı kompleks toprak ekosistemini açıklamada ve toprak kalitesini belirlemede daha iyi sonuçlar vermektedir. Ancak bu değerler değişik şartlar ve lokasyonlarda yeterince test edilmediğinden üniversal değerler taşımamaktadır. Bu nedenle uluslararası seviyede daha yoğun ve koordineli çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.
SONUÇ
Toprak fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri ile bir bütündür ve toprak davranışına tüm bu özellikler, değişik seviyelerde etki eder ve bir bütün olarak toprak kalitesini belirler. Son 20 yıla kadar toprak kalitesini belirlemek için toprağın sahip olduğu bireysel fiziksel ve kimyasal özellikler kullanılmakta idi. Ancak fiziksel ve kimyasal özellikler toprak kalitesini yansıtmada tek başına her zaman sağlıklı veriler vermemektedir. Toprak biyolojik özelliklerinin bulunmadığı değerlendirme sistemleri eksik kalmaktadır. Zira toprak fiziksel ve kimyasal özelliklerinin bazıları, arazi kullanımı, ağır metal kirliliği, amenajman pratikleri gibi çeşitli faktörler tarafından çok az etkilenmekte veya etkilenmemektedir. Örneğin derin, orta bünyeli düz, iyi drenajlı ve tuzsuz bir toprak klasik değerlendirme sistemlerinde I. sınıf bir arazi olarak değerlendirilmektedir. Halbuki bu toprakta bitkisel üretimi kısıtlayan ağır metal kirliliği gibi faktörlerin bulunması toprak kalitesini düşürücü bir faktördür ve sadece fiziksel ve kimyasal özelliklerin kullanıldığı değerlendirme sistemlerinde toprak kalitesi sağlıklı bir şekilde ortaya çıkarılamamaktadır.
Biyokimyasal toprak özellikleri çeşitli şekillerde toprak kalitesini değerlendirmek için son yıllarda
yoğun olarak kullanılmaktadır. Ancak biyokimyasal özellikler hala etkili bir teşhis aracı olarak kullanılamamakta, genel kullanımlar için geçerli değerler ortaya koyamamaktadır. Zira çok farklı metodolojik yaklaşımların bulunması, kabul edilmiş standart analiz metotlarının bulunmaması, örnek toplamada, depolamada, analiz öncesi işlemlerde ve enzim aktivitesini etkileyen sıcaklık, subsrat konsantrasyonu, inkübasyon zamanı gibi kritik işlemlerde standart bir protokolün bulunmaması, farklı kişilerin farklı zamanlarda elde ettiği verilerin karşılaştırılmasında güçlükler
doğurmaktadır. Dahası biyokimyasal özellikler mevsimsel ve yerel olarak büyük oranda değişikler göstermekte, bu da karşılaştırmalar için referans değerlerin ortaya konmasına imkan vermemektedir. Bu metodolojik problemler ve toprak sisteminin kompleksliliği, bir veya iki biyokimyasal özelliğin kullanılarak ya da basit indeksler ile toprak kalitesinin tahmininde sağlıklı bilgiler vermemektedir. Kompleks indeksler bu konuda daha sağlıklı görünmektedir. Ancak bilim adamları belirli toprak özelliklerinin davranışları ve birbirleriyle ilişkileri ve ayrıca bozulmuş ve kullanılmamış toprakların fonksiyonlarındaki rolleri üzerinde daha çok araştırma yapmalı, yeterli
veri tabanı kurulmalı, üniversal standart metotlar ve referans değerler oluşturulmalıdır. Oluşturulan biyokimyasal kalite parametreleri toprak fiziksel ve kimyasal özellikleri ile kombine edildiğinde toprak kalitesi daha sağlıklı ve doğru bir şekilde ortaya konabilecektir. Bunun sonucunda ise kaliteyi koruyacak toprak yönetim şekilleri uygulamaya girecektir.
Hızlı nufus artışı, marjinal kullanım sınırında olan tarım toprakları üzerindeki baskıyı ve tarımsal faaliyetlerin yoğunluğunu gün geçtikçe artırmaktadır. Bunun doğal bir sonucu olarak, mevcut tarım alanlarından maksimum düzeyde ürün alma amacıyla gerçekleşen yoğun tarımsal uğraşlar, uzun vadede toprak degradasyonuna sebebiyet vermeyecek sürdürülebilir tarım tekniklerinin kullanımını gerekli kılmaktadır. Tarımda sürdürülebilirlik, toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik ozelliklerinin iyileştirilmesine olanak verecek en iyi toprak-bitki ve arazi yönetimlerinin seçimiyle mümkün olacaktır. Sürdürülebilir çevre prensipleri doğrultusunda bunu gerçekleştirebilmek doğal kaynakların detaylı tanınması, tekniğine uygun olarak kullanlması ve
yönetilmesini zorunlu kılmaktadır. Aksi durumda, doğal kaynakların degrade olması veya üretkenlik ve verimlilik parametrelerinin sekteye uğraması kaçınılmaz olacaktır.
Su ve rüzgar erozyonu, toprak sıkışması, kaymak bağlama, tuzluluk ve alkalileşme, asitlik, organik madde kaybı, toprak kirliliği ve toprak yorgunluğu şeklinde ortaya çıkan süreçler, toprak degradasyonu olarak tanımlanmaktadır (Oztaş 1997). Tarım arazilerinde söz konusu degradasyon süreçleri ile arazi ve toprak yönetim uygulamalarının doğal bir sonucu olarak belirli bir periyotta ortaya çıkan toprak özellikleri ise toprak kalitesi olarak bilinmektedir (Oztaş 2002).
Toprak kalite indeksleri, kalitatif ve kantitatif değerlerin bir bütün halinde değerlendirilmesine olanak sağlamakta ve kullanılırlığı belirli bir yönetim ve spesifik çevre ile sınırlandırılmamaktadır. Toprağın deneysel ve arazide görsel olarak belirlenecek bazı fiziksel ve kimyasal ozellikleri toprak kalitesi hakkında fikir verebilmektedir.
Hazırlayan: Dr. Nesime CEBEL
Toprak Yönetimi Bölüm Başkanı
Toprak, Gübre ve Su Kaynakları Merkez Araştırma Enstitüsü-ANKARA
KAYNAKLAR
Doran JW, Parkin TB (1994) Defining and Assessing Soil Quality. In: Doran JW et al. (ed), Defining Soil Quality for Sustainable Environment, SSSA Spec. Pulbl. 35, Madison, WI, 3-22.
Doran, JW, Parkin TB (1996) Quantitive Indicators of Soil Quality. A minimum data set. In: Doran JW, Jones AJ (ed), Methods for Assessing Soil Quality SSSA Spec. Pulbl. 49, Madison, WI, 25-37,
Öztaş T (1997) Toprak degradasyonu. Ekoloji 22, 31-33
Öztaş T (2002) Assessment of Soil Quality. In: International Conference on Sustainable Land Use and Management, 10-13 June 2002, Çanakkale, 484-485.
Roming DE, Garylnd MJ, Harris RF (1996) Farmer-Based Assessment of Soil Quality: A Soil
Health Scorecard. In: Doran JW, Jones AJ (ed), Methods for Assessing Soil Quality, SSSA Spec. Pulbl. 49, Madison, WI, 39-60.
A. K. OZBEK (2004). Aşağı Pasinler Ovası Topraklarının Toprak Kalite İndeks Parametreleri Bakımından Değerlendirilmesi. Ekoloji 13,51, 39-44
Facebook'ta Yayınla>