Toprak sadece inorganik bir kütle olmayıp içerisinde havayı, suyu, organik maddeyi ve çeşitli canlıları (çeşitli makro ve mikro organizmaları) barındıran doğal bir ortamdır. Topraktaki mikroorganizma sayısı, bir gram toprakta bir milyara kadar çıkabilmekte ve bu açıdan bilim insanları toprakları canlı varlıklar olarak tanımlanmaktadır.
Tarımsal açıdan ölü bitkisel ve hayvansal atıklar organik madde olarak değerlendirilir. Genel olarak, organik maddenin kaynağını hayvan gübresi (dışkısı), bitki kökleri, dal, yaprak, sap, saman, anız ve çeşitli organik kökenli şehirsel atıklar oluşturmaktadır. Geçmiş dönemlerde sulu ortamlarda organik bileşiklerin birikimi ile oluşmuş torf, leonardit ve gidya (olgunlaşmamış kömür) önemli organik madde kaynaklarıdır. Organik maddenin topraklarda biyolojik, fiziksel ve kimyasal açıdan birçok önemli fonksiyonları vardır.
Türkiye toprakları (Karadeniz bölgesi hariç) genellikle organik madde içeriği bakımından fakir olup, ülkemiz topraklarının % 65’inde organik madde içeriği az ve çok azdır. Toprak kalitesi ve üretim açısından topraklarda organik madde içeriğinin %3’den daha fazla (iyi düzeyde) olması istenir.
Organik Maddenin (Gübrelerin) Toprakların Biyolojik Özelliklerine Etkisi
Toprak kalitesinin en önemli unsuru toprak organik maddesi ve topraktaki mikroorganizma sayısıdır. Toprak verimliliği ve kalitesi konusunda bilim adamları topraklardaki canlı sayısının önemli bir kriter olduğunu vurgulamaktadırlar. Topraklardaki canlı sayısı ne kadar fazla ise toprak o oranda verimlidir görüşündedirler. Topraklarda mikroorganizmaların yaşamını devam ettirebilmesi için beslenmeye ve enerjiye gereksinim duyarlar. Topraklardaki mikroorganizmaların temel besin ve enerji kaynağı ise organik maddedir. Üretim açısından topraklar bir fabrikaya benzetilebilir. Bir fabrikada çalışan işçiler ücret yetersizliği nedeni ile greve gidiyorsa veya işi hafifletiyorsa, o fabrikanın tam kapasite ile çalışması ve üretim yapması beklenemez. Benzer şekilde, topraklar da bir fabrikadır ve burada yaşayan canlılar bizlerin üretim işçileridir. Topraktaki canlıların tam kapasite çalışabilmeleri için yeterli düzeyde beslenmeleri gerekir. Bir toprağın organik madde içeriği ne kadar fazla ise, tarımsal üretim kapasitesi de o kadar yüksektir. Besin kaynağının az olduğu ortamda canlı sayısı azalmakta ve ancak zor koşullara adapte olabilenler ve güçlü olanlar ortamda kalabilmektedir. Toprakta organik madde yetersiz düzeyde ise topraklardaki canlı sayısı azalacak ve dolayısıyla toprakların üretim kapasitesi de azalacaktır. Çeşitli zamanlarda topraklara uygulanan suni gübrelerin amacı kısa vadede sadece bitkileri beslemek olup, toprak canlıları açısından önemli bir faydası yoktur. Sürekli suni gübreler ile üretim yapmak sürdürülebilir tarım açısından mümkün değildir. Bir noktadan sonra insanlarda görülen yorgunluk, artık topraklarda da görülmeye başlar ve verim zamanla azalır.
Organik Maddenin Toprakların Fiziksel Özelliklerine Etkisi
Tarımsal üretimde toprakların işlenebilmesi ve kullanımı belirleyen önemli faktörlerden birisi de toprağın fiziksel özellikleridir. Toprakların yapısı, bünyesi, havalanması, su tutma kapasitesi, bireysel toprak parçacıklarının birbirine bağlanması gibi toprak özellikleri fiziksel özellikler olarak değerlendirilir. Organik madde toprakların fiziksel özelliklerini iyileştirerek bitkiler için uygun bir ortamın ortaya çıkmasını sağlar (Şekil 1). Bu konuda ahır gübresi ile yapılan araştırmada organik gübrelerin toprakların su tutma kapasitesini artırdığı ahır gübresi verilen alanlarda verilmeyene oranla iki kez daha fazla suyun toprağa girdiği belirlenmiştir. Bu durum, organik gübrelerin bireysel toprak taneciklerini birbirine bağlayarak topraklara süngerimsi bir yapı kazandırmasından ileri gelmektedir.
Organik gübreler topraklarda bireysel toprak parçacıklarını birbirine bağlayarak iyi bir toprak yapısının oluşmasını sağlar. İyi toprak yapısı da toprak erozyonunu azaltır. Killi topraklarda ise toprak sıkışıklığını azaltarak toprakların gevşek bir yapı kazanmasını ve kaymak tabakası oluşumunu azaltır. İyi toprak yapısı topraklarda su ve bitki besin maddelerinin tutunması sağlar. Killi (yapışkan ve çamur) topraklarda ise toprak yapısı iyileşir ve topraklar daha çabuk tava (toprağın işlenebilmesi için uygun nem miktarı) gelir ve sürüm kolaylığı sağlanır. Organik madde içeriği iyi olan topraklarda bitki kök bölgesinde havalanma (atmosferden toprağa oksijen girişi, topraktan karbondioksit çıkışı) iyi olduğundan bitki gelişimi daha iyidir. Organik maddelerin ayrışması ile topraklar koyu bir renk alır. Koyu renkli topraklar açık renkli topraklara göre daha fazla güneş ışığını tutar ve toprak sıcaklığı artar. Toprak sıcaklığının artması ile bitki kök gelişimi ve topraklarda kimyasal reaksiyonlarda artmaktadır.
Organik Maddenin Toprakların Kimyasal Özelliklerine Etkisi
Organik maddeler, birçok bitki besin maddelerinin esas kaynağını oluşturmaktadır. Farklı organik maddelerin bitki besin içeriği değişmekle birlikte, dışarıdan suni gübreler ilave edilmiyorsa toplam toprak azotunun %90-99, toprak fosforunun %33-37’si ve topraklardaki kükürdün %70-80’ni toprak organik maddesi sağlamaktadır. Bunlarla beraber toprak organik maddesi potasyum, mangan, bor, bakır, çinko, molibden gibi diğer farklı bitki besin maddelerini de içermektedir. Organik maddelerin içerdiği bitki besin maddeleri, organik maddelerin ayrışması sırasında yavaş yavaş bitkiler tarafından alınabilir hale geçmekte ve bitkiler bu besin elementlerini 3-5 yıla kadar sürekli alabilmektedir. Organik madde içeriği iyi olan topraklar suni gübrelerin topraktan çabucak yıkanarak taban sularının kirlenmesini önler ve uygulanan gübrelerden bitkilerin daha fazla faydalanmasını sağlar.
Topraklarda organik maddelerin ayrışması sırasında açığa çıkan organik bileşikler, topraklarda bitkiler tarafından alınamaz konumda olan bitki besin maddelerini alınabilir konuma getirir. Aynı zamanda, organik bileşikler toprakta bitki besin maddelerini tutan kil yüzeylerine tutunarak besin maddelerinin killer tarafından tutunmasını azaltır ve bitkiler tarafından alınamaz konuma dönüşmesini engeller (Şekil 2). Böylece toprak verimliliği ve bitki gelişimi de artar.
Organik maddeler toprakların tamponlama kapasitesini artırır. Tamponlama özelliği ile kireç, gübre, zehirli bileşikler ve diğer maddelerin ilavesi ile topraklarda meydana gelecek ani değişmelerin (insanlarda tansiyon yükselmesi veya düşmesi gibi) önüne geçilir
Toprakların Organik Madde Kapsamı Nasıl Korunmalı ve Artırılmalıdır
Toprak organik maddesinin sürekliğini sağlamak için organik madde artışını sağlayan bitkilere (yeşil gübreler) ekimde yer verilmelidir. Yeşil gübreleme yani bitkilerin çiçeklenme döneminde sürülerek toprak ile karıştırılması 3-5 yılda bir yapılmalıdır. Tahıl, sebze ve yem bitkisi münavebesi toprakların organik madde kapsamını korumakta ve artırmaktadır. Mümkün olduğu kadar topraklarda daha fazla anız artıkları bırakılmalı ve yakılmamalıdır. Özellikle tahıllarda ürün hasat edildikten sonra, anız artıkları daha sonraki ekim sırasında sorun yaratıyorsa, mümkünse toprak gölge tavında işlenmeli ve anız artıklarının toprak ile karışması sağlanmalıdır.
Tarımsal üretimin devamlılığı için hayvan gübreleri ve diğer organik maddeler mutlaka tarlalara ve bahçelere verilmelidir. Sap ve saman atıkları, çeşitli bitkisel ve hayvansal atıklar ve organik gübreler toprak ile karıştırılarak toprak organik maddesi artırılabilir. Hayvan gübreleri ve organik gübreler toprağa uygulandıktan sonra mutlaka toprak ile karıştırılmalıdır. Aksi takdirde özellikle hayvan gübresinde bulunan azot, gaz haline dönüşür ve kaybolur.
Sonuç
Toprakların kalitesini ve canlılığını koruyarak yüksek verim alabilmek için toprakların organik madde içeriği artırılmalı veya en azından mevcut durum korunmalıdır. Organik medde içeriği nedeniyle toprak kalitesi iyi olan topraklarda yetişen meyve ve sebzelerin kalitesi de iyi olmaktadır.