Bugünden Geleceğe Bakarken–2: Topraktaki canlılık

Dizinin ilk yazısında, yaşamın, kuru bir kayanın çatlak ve yarıklarından nasıl fışkırdığını, canlıların toprağı sabırla nasıl oluşturduğunu anlatmıştım. Toprağın oluşum sürecinde bitkilerin nasıl başrol oynadığını artık biliyoruz. Bugün ve gelecekteki tarım, hayvancılık, gıda, sağlık sistemi, şehircilik, ekonomi ve neredeyse tüm alanlarda yapılan basit yanlışları görmek, ayakları yere basan, sürdürülebilir stratejileri geliştirmek için toprakla ilgili olarak biraz daha fazlasını bilmek gerekiyor.

 Toprağın altında ne var? Toprak tam olarak nedir?

Dizinin bu ikinci yazısında toprağın “tarımsal ürünlerin yetiştirildiği ortam”dan fazlası olduğu konusuna odaklanacağım çünkü toprağı,

• üretimde kullanılan bir sermaye kalemi,
• tapu dairesinde bir kayıt,
• para kazanmak için canlı içeriğinin yok edilmesi gereken, bin bir çeşit zararlı barındıran “şey”
• ucuz dolgu malzemesi

olarak değerlendirenlerin anlamadıklarını gözlemliyorum. İyi niyetli karar vericilerin yanlış kararlarının temeli, onları uyaracak aydınların da toprağın ne olduğunu tam olarak anlamadıklarından kaynaklanıyor.

Daha fazla detaya girmeden önce bir örnekle anlatmaya çalışayım. Bir alana kum, çimento, su, demir, cam, tuğla, kiremit, fayans ve mobilya koyarsanız, bir yaşam alanı oluşmaz. Bunları kepçeyle birbirine karıştırırsanız, yine bir yaşam alanı, bir konut, bir yuva oluşturamazsınız. Sadece çaresiz insanlar, bu alanda derme çatma yapılar kurup yaşamaya çalışır, malzemeler zamanla insanlarca başka yerlere taşınır ve bizim alanda bir “bina” oluşmaz. Basit bir ev için bile bu malzemelerin işlenmesi, kalıp duvarcının iskeleti oluşturması, sıvacının çabası, elektrikçinin kabloları döşemesi, mobilyaların montajı gerekir. Kısaca, çok farklı uzmanlıktan birçok insanın, sıkı çalışması gerekir.

Toprak, aynı bina örneğindeki gibi, sayısız çeşit canlının katılımıyla, çok uzun bir süreçte oluşur. Yapısal olarak taş, kum ve daha küçük inorganik parçacıklar arasına sızan yaşam, bu boşlukları yıllar içinde organik malzemelerle doldurur, inorganik ve organik parçaları birbirlerine bağlar, yapıştırır, iter, çeker, eritir, dönüştürür ve toprağı oluşturur.

Kum, kil ve taş yığınına gübre eklemek, su tutumunu arttırmak için inorganik (perlit, zeolit) ve organik maddeler (torf) ekleyip, pulluk ile sürüp, çapalayarak bu malzemeleri karıştırarak “verimli” toprak elde etmeye çalışmak, yukarıdaki örnekte olduğu gibi inşaat malzemelerini bir yere yığıp, kepçe ile mekanik olarak karıştırınca ortaya bir ev, bir konut, bir yaşam alanı çıkacağını beklemekten çok da farklı değildir.

Bugün modern tarım diye bildiğimiz yöntemlere gittikçe bağımlı hale gelen insanlık, toprağı “en yüksek verim ve gelir eldesi için kontrol altında tutulması ve ehlileştirilmesi gereken yetiştirme ortamı” olarak gördüğünden, sürdürülebilirlikten ve doğallıktan hızla uzaklaşmakta, çevresel felaketlere ve yapaya doğru koşar adımlarla ilerlemektedir. Tam da bu yüzden, geleceğe yön verecek insanlarının tümünün (yönetici adaylarının ve oy verenlerin), “cep telefonu nedir, nasıl bozmadan kullanılır”ı bildiği kadar, “toprak nedir, nasıl bozulmadan kullanılır”ı öğrenmesi gerekir. Hatta bu yazı dizinin ilk yazısına yorum yapan “Genco” isimli değerli okurumuzun belirttiği gibi “Bu tür bilgilerin ilkokulda verilmiş olması gerekir.”

Toprak Biyosferi (Topraktaki canlılığın bütünü)

Bir gram (yaklaşık bir çay kaşığı) orman toprağında

• 100 milyon - 1 milyar arası bakteri,
• 1 - 60 kilometre uzunluğunda mantar hifi,
• 100 bin protozoa (tek hücreli hayvancıklar diyelim)
• Yüzlerce nematod (yuvarlak solucan)

Metrekaresinde

• 900-2.300 eklem bacaklı (akarlar, minik böcekler)
• 8-42 toprak solucanı bulunur. (kaynak, Tablo 2’de ise tarım arazisi, çayır ve orman toprağının karşılaştırmalı canlılık tablosunu inceleyebilirsiniz)

  Topraktaki yaşam, kritik önemi olan altı element olan Hidrojen, Oksijen, Karbon, Azot, Kükürt ve Fosfor’u hiç durmadan işler ve dönüştürür (ilgilenenler için “gıda döngüsü” veya “biyojeokimyasal döngüler” anahtar kelimelerini verelim). Bu yazının amacı, muhteşem biyo-kimyasal döngüleri detaylarıyla anlatmak yerine, sistemin işleyişi ile ilgili genel bilgiler aktarmaktır.

  Diğer bir değişle toprak, birbirini yiyen, bir diğerinin ürettiği veya artığı ile beslenen, dönüştüren canlılarla doludur. Toprak, birbirlerine bağımlı canlıların ürettikleri organik maddeler ile etkileşime girip dönüştürmeye çalıştıkları inorganik maddelerden oluşan bir labirenttir. Afrika avcı-av belgesellerinde izledikleriniz, toprağın içindeki inanılmaz karmaşanın yanında basit kalır. 

  Bu zenginliğin oluşabilmesi için farklı canlı türlerinin, havadaki ve topraktaki maddeleri işleyerek organik madde üretmesi gerekmektedir. Bitkilerce yeni üretilen maddeler (besin olarak karbonhidratlar, odun, dal, yaprak gibi karbon temelli yapılar) toprağa sürekli eklenir.

  Toprak canlıları, toprak üzerine düşen yaprağa, hayvan dışkılarına, bitki gövdesine, ölü böcek bedenine, hepsine aynı şeyi yaparlar: Dönüştürürler. Yazının başındaki bina örneğini hatırlarsak, “İnşa ederler” de diyebiliriz.

  Bu dönüşümün sonucu toprak içinde organik ve inorganik maddeler birbirine bağlanır, deyim yerindeyse yapıştırılır. Toprak canlıları iyi tertis oyuncuları gibi tüm parçaları boşluksuz dizmeye çalışmaz, aksine bu karmaşık minik evrende farklı yaşam formları için boşluklar, girintiler, köşeler ve ağları oluştururlar, hatta bu karmaşık yapıyı her geçen gün daha da karmaşıklaştırırlar. Bu yapı içinde derinlere kadar hava inebilir, oksijen veya karbondioksitçe zengin cepler oluşabilir, yüzeyden su daha hızlı emilir, su akıp gitmeden ortamda daha uzun süre kalır ve daha fazla yaşam için kaldıraç görevi görür. 

  Bitkiler

  Toprak içindeki yaşam, toprağa bağımlı yaşayan bitkilerden ayrı düşünülemez. Toprak açısından bitkilerin temel görevlerini şöyle sıralayabiliriz:

• Toprağı dış etkilerden korumak
• Karşılıklı fayda sağlama amacıyla toprak canlıları için besin üretmek
• Toprağa sürekli yeni organik madde (ölü bitki parçaları) eklemek

• Üzerinde bitki örtüsü olmazsa toprak; güneş, rüzgar ve yağmur gibi etmenlerle organik içeriğini kaybetmeye başlar. Önce nemini kolayca kaybeder, sonra yüzeyden aşağı doğru barındırdığı canlılığın yıkımı başlar. Sadece inorganik parçalar yüzeyde kalır, dış etmenlerle bozulan yapıştırıcıların yokluğunda, onlarda artık bir arada tutulamadığından zamanla süpürülür gider (erozyon).  

  Bitkilerin bir diğer görevi ise karbonu havadan alıp, besin ve bitkisel organik maddeler dönüştürmektir. Bu maddeler sürekli toprağa eklenir. Kimi kök yoluyla toprak canlılarına besin olarak iletilir, kimi besinler tohumları saçma hizmeti ve gübre karşılığında hayvanlara sunulur (örneğin meyveler), böylece diğer canlılar da beslenir.

  Bitkiler gerek yazlık köklerinin ölümüyle toprak içine, gerekse yaprak gövde ve dallarıyla toprak üstüne sürekli ölü dokularını bırakılar. Bu bitki parçaları toprak canlıları tarafından dönüşüme tabi tutulur.

  Sonuçta toprak, organik madde, canlı çeşitliliği ve miktarı açısından gittikçe zenginleşir.

  Bitkiler bu dönüşüm döngülerinden fayda sağlar. İhtiyaç duydukları pek çok maddeyi toprak altı canlıların dönüştürmesi olmadan kullanamazlar. Örneğin toprağa düşen ince bir daldaki lignin denilen madde, çoğunlukla mantarlar tarafından parçalanarak, bitki ve diğer canlıların yeniden kullanımına sunulur.

  Çevre kaygılarının zirve yaptığı bu günlerde altını çizmek gerekiyor: Toprağa bağımlı yaşam, bu dönüşümler sonucunda havadaki karbondioksitten ayrıştırılan karbonu, sayısız çeşitlilikte bileşikler halinde toprağa gömerken, atık olarak oksijen, atmosfere salar. Bugün yeraltından çıkarıp kullandığımız doğalgaz, kömür ve petrol, eski çağlarda yaşamın havadan alıp yere bağladığı karbon bileşikleridir.

  Mantarlar

  Bitkiler, kökleri aracılığıyla topraktaki diğer yaşam formlarıyla etkileşimde hatta iletişimdedir. Örneğin bitkiler topaktaki kökleriyle mikoriza mantarlarına besin aktarır, karşılığında bu mantar ağlarının ulaşabildiği daha büyük bir bölgeden su ve gereksinim duyduğu maddeleri alırlar. Hatta, aynı mantar ağına bağlı bitkilerle biyo-kimyasal maddeler aracılığıyla haberleşebilir, hasta olan hemcinsinin ihtiyacı olan maddeleri gönderebilirler. Yakın zamanda yapılan çalışmalarda, bitkilerin yakınında yetişen ve kendisine rakip gördüğü başka bir bitkiyi baskılamak, hatta öldürmek için biyo-kimyasalları köklerine bağlı mantar ağlarını kullanarak “düşmanın” yaşam alanına gönderebildiği gösterilmiştir.

  Toprak altındaki köklere bağlı yaşayan mikoriza mantarlarının hif ağlarını internet ağlarına benzetmek mümkündür. Sağlıklı orman zemininde bu ağlar tüm ormanı yer altından kuşatır. Örneğin, aynı bölgedeki meşe ağaçlarının 3-5 yılda bir, ama her zaman birlikte tohum (meşe palamudu) vermelerindeki eşgüdüm için gereken haberleşmeyi, toprak altı mantar iletişim ağlarının sağladığı düşünülmektedir. Bu ağlar toprağın ilk bir kaç santimetrelik kısmında bulunurlar.  Mantar hifleriyle iki ağacı birbirine bağlanması, doğal koşullarda bir kaç yıl sürebilir.

  Mantarların ilginç özelliklerinden biri de, ürettiği salgılar sayesinde bazı inorganik maddeleri eriterek toprak denilen çorbayı daha da zenginleştirmesidir. Bu maddeler, toprak denilen sonsuz labirentin sakinlerinin kullanımına sunulur.

  Mikroorganizmalar

  Toprak, ilk oluşum aşamalarında bakterilerce zengindir. Ortamdaki organik madde arttıkça mantarlar artar. Bakterilerin baskın olduğu erken evre, biyolojik çeşitliliğin artışını tetikler. Virüsler, bakteriler, basit hayvanlar, mantarlar, küfler, tek ve çok hücreli mikroskobik canlılar, nematodlar, akarlar… Tüm bu canlılık zaman içinde birbirinden soyutlanamaz hale gelir ancak, binanın inşasının ilk evreleri bakterilerin krallığıdır. Binlerce farklı konuda uzmanlar sürekli iş başındadırlar.  

  Toprağa karbon katkısı nedeniyle bitkileri oldukça fazla övdük. Ancak hayatın yapı taşlarından biri olan azotu havadan alıp altın tepside canlılara sunan, toprağa katan bir kahraman daha var: Rizobiyum (Rhizobium) bakterileri. Bu bakteriler, bitkiden aldıkları besin ile elde ettikleri enerjiyi, havadaki azotu amonyağa dönüştürerek bitki ve diğer canlıların kullanımına sunarlar. Protein içeren hayvan yemi olarak bildiğimiz yonca, Anadolu mutfağının vazgeçilmezi bezelye ve neredeyse tüm baklagiller, rizobiyum bakterilerinin en bilindik ev sahipleridir.

  Bu mikroorganizma tabanlı canlılık olmazsa, bitki kökleri yeterli besine ulaşamaz, suyun akıp gitmeyeceği, oyalanacağı organik madde ağlarıyla örülmüş boşluklar yeterince bulunmaz. Bu karmaşa, hem zararlıları, hem de düşmanlarını barındırır (Not: “zararlı”, insanın doğaya bakış açısıyla üretilmiş taraflı bir tanımdır). Zararlı bir canlı varsa, onunla beslenecek avcı, onu hasta edecek bakteri veya öldürecek virüsler de, sağlıklı toprak altı ve üstü ortamda kısa sürede boy gösterirler.

  Hayvanlar

  Hayvanlar hareketli canlılardır. Toprağa bağımlı canlılar, hayvanlarla işbirliği içinde yaşamayı benimsemişlerdir. Gerek dışkılar gerek hayvan parçaları, gerek toprağın fazla rahatsız edilmeden eşelenmesi, havalandırılması, tohum, spor ve organizmaların bir yerden bir başka yere taşınarak yaşam çeşitliliğinin artması, gerekse de otoburların yaptığı seyreltme ve budamalardan tüm toprak altı ve toprak üstü hareketsiz canlılar yarar sağlamaya çalışırlar. Hayvanların ve hayvan çeşitliliği eksikliğinin, topraktaki canlılığı ve çeşitliliği olumsuz etkilediğini tahmin etmek güç değildir.

  Bir Organik Madde Örneği, Toprağın Tutkalı: Glomalin

  1990’ların sonlarına doğru keşfedilen, mikoriza mantarlarının salgıladığı glolmalin adlı bir biyo-kimyasalın (mekanizması halen tam olarak bilinmemekle birlikte) toprağın organik ve inorganik taneciklerini birbirine yapıştırdığı, toprağın dağılmasını ve erozyonla süpürülmesini önlediği belirlendi. Toprağın karbon barındırma kapasitesini %15’e kadar arttıran bu doğal yapıştırıcının, toprakta tutulan azot miktarı üzerinde de etkisi olduğu tespit edildi. Ayrıca toprağın su tutma kapasitesini de dolaylı olarak arttırdığı konusunda çalışmalar yayınlandı. Bu yapışkan maddenin orman toprağında çok, modern tarım yapılan topraklarda az olduğu da belirlendi. (Kaynak: Glomalin, an arbuscular-mycorrhizal fungal soil protein, responds to land-use change).

  Glomalini ve benzer proteinleri “zifte” benzetebiliriz. En basit anlatımla bu mucizevi mekanizmanın tarifi şöyle yapılabilir:  İki kum taneciğine temas ederek arasından uzanan bitki kökünün yüzeyine ve içine nüfuz ederek yerleşen Arbüsküler Mikoriza denilen mantarlar, bitkiden besin alırken, kökten uzaklara doğru uzattığı hiflerle kökün erişebileceği bölgeden çok daha uzaklara erişir ve köke fazladan su ve bitkileri için önemli maddeleri iletir. Bu sırada glomalin denilen “zifti” üreterek ulaşabildiği her yere bulaştırır. Gerek mantarlar gerek kökler öldüklerinde bu yapışkan “zift” kum taneciklerine, ölü dokulara yapışmış biçimde bozulmadan yıllarca kalır. Sadece yapışıp kalmaz parçacıkları yapıştırır da. Her yıl daha fazla kök, daha fazla mikoriza hifi, daha fazla glomalin üretilir. Bir noktadan sonra artık taş, kum ve kil gibi inorganik tanecikler, aralarındaki organik madde yığınları, boşluklar ve minik canlılar, birbirinden kolayca ayrılmayan, boşluklu ve esnek bir yapı haline gelirler. İki kum tanesi arasındaki boşluktan kolayca süzülüp giden su artık bu labirentin içinde çok daha uzun süre kalır. Yıllar sonra, artık tuğla, çimento ve demir yığını, içinde memnun-mesut yaşayanlarıyla bir yuvaya dönüşmüştür. İşte bu yapının adı ”toprak”tır.    

  Dizinin bu ikinci yazısında ilk yazıya da gönderme yaparak diyebiliriz ki:

  Toprağın kalitesi, üzerindeki bitki örtüsünün varlığına, sıklığı ve çeşitliliğine, içinde ve üzerinde barındırdığı canlıların çeşitliliğine ve sayısına, ayrıca yapısal olarak korunup, bozulmamasına bağlıdır.

  Yapay olarak toprak ekosistemine canlı eklenmesi (EM, mikoriza), organik madde eklenerek karıştırılması (yanmış gübre, torf, kompost, humik asit), inorganik madde eksiğinin tamamlanması (kalsiyum, bor, selenyum), su tutma yetisinin geliştirilmesi için eklenecek inorganik maddelerin karıştırılması (zeolit, perlit) ancak orta-uzun vadede, canlılığın yeni gelen bu maddeleri işleyerek, uyum sağlayarak veya kullanarak oluşturacağı fiziksel ve kimyasal değişiklikler sonucunda toprak yapısına katkıda bulunur.

  Kuma gübre eklerseniz, kısa vadede toprak değil, “gübre eklenmiş kum” elde edersiniz. Bunu toprağa dönüştürecek olan, yaşamdır (traktör değil).

  Dizinin bu yazısını sabırla okuduysanız, bu mutlu yuvayı yıkmanın yollarını da kolayca tahmin edebilirsiniz. İroni ile bitirelim:

• Toprağın yüzeyini savunmasız, bitkisiz bırakarak başlayın. Örneğin hasadınızı yapıp, ürünü alın ve toprağı sürüp kel bırakın.
• Toprağı oluşturan yapıyı ve içindeki canlıları darmaduman edin. Hasat sonrası sürmek yetmez, kök-sap karışsın, yumuşacık olsun, keseksiz, temiz, dümdüz gözüksün diye çapa makinesiyle dalıp toprağı un ufak edin. Böylece glomalin gibi yapıştırıcılarla kaplanmış organik ve inorganik maddeler labirentini parçalar, toprak altı canlılarını yağmur, güneş, soğuk, rüzgar ve yüzeyden akan suya maruz bırakıp terbiye edersiniz.
• Tepsi gibi tarlanızı yabancı otlardan arındırmak ve ekime hazırlamak için baharda tekrar sürüp çapalayın ki, kalan canlılara ve yapışık taneciklere bir darbe daha vurmuş olasınız. Böylece krediyle almış olduğunuz traktör ve tarım makineleriniz kolayca çalışabilir.
• Tek yıllık bitkiler ekin. Mümkünse tüm tarlaya tek bir çeşit ekin. Amerikan filmlerindeki uçsuz bucaksız mısır tarlalarını anımsayın. Bunu her sene tekrarlayın ki toprak altı canlılığının çeşitliliği azalsın. Toprak fakirleşirse, nasıl olsa kimyasal gübre ile takviye edebilirsiniz. Bu sanayi tipi gübrenin tutturulduğu tuzlar, toprakta iyice biriksin.
• Çıplak toprak suyu tutamayıp hızla kuruduğu için bol su verin. Sondaj kuyusunu 100 metrede su bulsanız bile 160-180 metreye inin ki, nemelazım, komşu tarla sizden derin açıp kuyunuzu kurutmasın. İçinde birçok eriyik tuz olan bu yeraltı sularını bol döküm kullanın, toprak canlıları biraz zora alışsınlar. Çıplak toprak bu suyla sulanınca kaymak oluşturur. Su köklere ulaşsın diye çapalayın. Obruklar, yer altı sularının gittikçe derine inmesi ve toprağınızdaki tuzlanmayı dert etmeyin. Bugünü kurtarın yeter. Hasat sonrası toprak beton gibi olsa da fark etmez. Önce sürer, iki kez de çapalarsınız, helva gibi olur.
• Tek yıllık bitkilerin köklerine bulaşan mantarlar için fungusit (mantar zehiri) kullanın. Belirti olmasa da tedbir amaçlı kullanın ki ürünü kaybetmeyin. Geniş spektrumlu fungusitler daha iyidir. Bu önleyici vuruşla, toprakta yaşayan daha çok mantar çeşidini yıkıma uğratabilirsiniz.
• Zararlı diğer mikro organizmaları, böcekleri, nematodları öldürmek için zehir kokteylleri hazırlayıp kullanın. Belirtilen dozu aşın ki garanti olsun. Heba olan zararsız canlılar sorun değil. Toprak ne oranda “kontrol edilemez” ise, ürün kaybı olasılığı o oranda artar.
• Yukarıdakilerin hepsini düzenli uygularken “topraksız tarım”, “yapay et”, “alg tarlaları”, “güneş enerji santrali”, “böcek yetiştiriciliği” gibi konularla acilen ilgilenmeye başlayın. Bu konuda devlet teşviklerini, kredileri, projeleri, üreticilerin fırsat ve kampanyalarını takip edin. Çünkü yakında araziniz tarım yapılamaz hale gelecek.