İnsanların büyümek için temel ihtiyaçları olduğu gibi, bitkilerin de hayatta kalabilmeleri için güneş ışığı, hava, su, besleyici elementler, uygun sıcaklık gibi temel ihtiyaçları vardır. Bitkiler su, karbondioksit ve güneş ışığı aldıkça fotosentez yapabilir. Bu, bitki yaprakları içinde glikoz (besin) ve oksijen üretmek için bir kimyasal reaksiyon meydana geldiği anlamına gelir. Glikoz, bitkilerde büyümeye neden olan enerjiyi sağlamak için enzimler tarafından parçalanır. Ancak bitkiler, büyümelerine yardımcı olmak için topraktan bazı besin maddeleri (kimyasal elementleri) almaya da ihtiyacı duyar. Bu besinler genellikle gübreler şeklinde toprağa eklenir. Ekinler düzenli olarak aynı toprak parçasında yetiştirilip hasat edildiğinde, topraktan bir veya daha fazla besin maddesi eksilir. Gübreler, tükenmiş besinleri toprağa geri vermek, toprağın besin içeriğini iyileştirmek ve bitki büyümesini teşvik etmek için kullanılan doğal veya doğal olmayan kimyasal maddelerin karışımlarıdır.
Gübreler Temel Unsurlardır
Bitkiler büyümeleri için birçok farklı elemente ihtiyaç duyarlar. Gübreler bitkilere besin sağlar. Karbon, hidrojen ve oksijen hava ve sudan temin edilebilir. Bitki büyümesi için azot, fosfor, potasyum, kükürt, kalsiyum, magnezyum ve sodyum da gereklidir. Gübrelerin çoğu azot, fosfor ve potasyum sağlar. Bu elementler bitki hücrelerinin yapı taşlarıdır ve en çok ihtiyaç duyulan elementlerdir. Azot, fosfor ve potasyum genellikle doğada ölen bitkilerin çürümesiyle toprağa karışır. Bunların dışında bitkilerin sağlıklı büyüme için çok az miktarda bor, bakır, kobalt, manganez, molibden, klor, iyot, selenyum ve çinko gibi iz elementler de gereklidir ve genellikle çoğu toprakta mevcuttur. Bazı elementler bitki büyümesi için gerekli olmayabilir, ancak otlayan hayvanların beslenmesi için önemli olabilir.
Neden Gübre Kullanmalı?
Herhangi bir gübrenin amacı, bitki büyümesini kolaylaştıran ve daha verimli hale getiren besin maddelerinin miktarını arttırmaktır. Genellikle gübrelerde bulunan bir veya daha fazla makro besin (azot, fosfor ve potasyum veya kısaltılmış şekliyle NPK) vardır. Organik ve kimyasal olmak üzere iki ana gübre çeşidi vardır. Adından da anlaşılacağı gibi, organik gübreler, hayvan gübresi ve bitkiler gibi organik kaynaklardan gelir. Kimyasal gübreler, kimyasal işlemlerden geçen inorganik maddelerden gelmektedir. Kimyasal gübreler, çiftçilerin kısa vadede daha fazla ve/veya yüksek kalitede mahsul üretmelerini sağlar ancak uzun vadede daha az veya daha düşük kaliteli mahsullere yol açabilir. Bunun nedeni toprak sağlığının karmaşıklığıdır. İnsanlar gibi, toprağın da sağlıklı kalması için hassas bir besin dengesi gerekir. NPK kesinlikle bitkilerin büyümesine yardımcı olabilirken, dengeyi korumaya bakmaksızın onları toprağa eklemek, istenmeyen sonuçlara veya gizli tehlikelere neden olabilir.
Doğal Gübreler
Yukarıda adı geçen nitratlar, fosfatlar vb. gibi gübreler doğal olmayan inorganik bileşiklerdir. İnorganik gübrelerin olumsuz etkilerini azaltmak için doğal olarak oluşan organik gübreler kullanılabilir. Doğal gübreler hayvan dışkısı, bulamaç, solucan gübresi, turba toprağı, deniz yosunu gibi ürünlerden elde edilen organik bileşiklerden oluşur. Doğal gübreler, kompostlama gibi doğal işlemlerle toprağa besin sağlar. Bu, besin maddelerinin toprağa yavaşça salındığı ve aşırı besin maddelerinin nehirlere karışıp aşırı gübrelemeye ve ötrofikasyona neden olmadığı anlamına gelmektedir. Bununla birlikte, organik gübrelerin kullanımı daha fazla emek ister ve besin bileşimi inorganik gübrelere göre daha değişken olma eğilimindedir. Sonuç olarak, bitkinin ihtiyaç duyduğu belirli besin maddelerinin aslında doğal gübre tarafından sağlanıp sağlanmadığını kesin olarak bilmek zordur.
Eski Zamanlarda Gübre Kullanımı
Eskiden arazileri temizlemek için ormanlar yakılmıştır. Kül, bitkiler için bir besin kaynağı olmuştur ancak bunlar tükendiğinde meralar ve mahsuller bozulmaya başlamıştır. İlk çiftçiler kompost, hayvan gübresi, kurutulmuş ve öğütülmüş hayvan kanı ve kemiği gibi besleyicileri bitkilerin emebileceği şekilde toprağa verilmiştir.
Süperfosfat: Süperfosfat yapay ve önemli bir gübredir. Çiftçiler sık sık adını ‘süper’ olarak kısaltır. Süperfosfat topraktaki fosfor eksikliğini gidermek için, öğütülmüş fosfat kayasının sülfürik asit ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilmiştir. Bu formdaki fosfat toprağa bitkilerin kullanılabileceği hızla salınır. Süperfosfat gübresindeki temel besinler kalsiyum, kükürt ve fosfordur. Potas (potasyum klorür) genellikle potasyum sağlamak için süperfosfat ile birleştirilir. Süperfosfattaki besin maddeleri yoncaların büyümesini arttırır. Yoncalar daha sonra atmosferdeki azot gazını bitkinin kullanabileceği azota dönüştürür.
Azot ekleme: Yonca ile karşılaştırıldığında, üretilen azotlu gübrenin daha verimli olduğu bulunmuştur. Üre CO(NH22), özellikle süt üretim çiftliklerinde temel azot gübresi olmuştur. Kısaltılmış şekliyle DAP (1960’larda icat dilmiştir) olarak bilinen diamonyum fosfat (NH42HP04) hem azot hem de fosfor içerir.
Şimdiki Gübreler
Gübre şirketleri artık genellikle süperfosfatı potas ile karıştırmakta ve gerekirse amonyum sülfat gibi azot formları eklemektedir. Diğer elementler de eklenebilir. Toprak ve bitkilerin ihtiyacına bağlı olarak farklı besin kombinasyonları hazırlanabilir.
Kimyasal Gübrelerin Gizli Tehlikeleri
Tarımda kimyasal gübreler kullanılır ancak gizli tehlikeleri de vardır. Bir çiftlik veya otlakta bitkilerin büyümesine yardımcı olmak için kullanabilir. Kimyasal gübrelerin kullanılması, çoğu insanın bilmeyeceği gizli tehlikelere sahiptir. Neden oldukları hasarlar genellikle uzun vadeli ve birikimli olduğu için toprağı gübrelemek için alternatif ve sürdürülebilir yöntemlerin kullanılması daha akıllıca olabilir. Çoğu insan, örneğin topraktaki aşırı miktarda azot, yakında bulunan su kütlelerindeki balıkları öldürebileceğinin farkında değildir. Bu etkileri anlamak için kimyasal gübrelerin tam olarak ne olduğunu ve nasıl çalıştıkları bilinmelidir.
Gübrelerin Çevre Üzerindeki Etkileri
Çok miktarda gübre kullanmak çevreye zararlı olabilir. Kimyasal gübrelerle ilgili çevre sorunlardan biri, topraktan yeraltı sularına ve diğer su kaynaklarına sızarak kirlenmeye (kontaminasyona) yol açmasıdır. Sulara karışan gübreler bitki ve hayvan yaşamını etkileyebilir. Küçük miktarlarda NPK (Azot, Fosfor, Potas) toksik değildir ancak çok çeşitli şekillerde doğanın dengesini bozabilir. Tarımsal gübreler çevre kirliliğinin ana kaynağı değildir. Gübrelerin etkilerinin farkında olunmalı ve bunlar dikkatli bir şekilde kullanılmalıdır. Gübreler makul bir şekilde uygulanırsa çevresel sorun oluşmaz.
Azotun Etkileri
Nitrat topraktan kolayca süzülür ve sudaki azot uzun yıllar kalabilir. Yüksek oranda nitrojen kullanıldığında veya yonca otu meralarının bulunduğu, özellikle kumlu veya geçirgen topraklar önemli miktarda azot içerdiği zaman kaçınılmaz olarak, bir miktar nitrat süzülür ve bir suyla karşılaşırsa yeraltı suyuna girebilir. Bu yeraltı suları evsel malzemeler için kullanılıyorsa, sızıntı ciddi bir sağlık tehlikesi oluşturur.
Toprağın da asitleşmesine katkıda bulunan azot ile ilgili bir başka sorun da sera etkisine katkıda bulunmasıdır. Enerji santralleri ve arabalar atmosferdeki azot oksit formundaki ana azot kaynaklarıdır ancak mahsullerin emebileceğinden daha fazla azot gübresi kullanılması önemli bir rol oynar. Kimyasal gübreler humusu asidik hale getirebilir, çünkü azot toprağın pH’ını düşürür. Maksimum bitki büyümesi ve ürün verimi için ideal pH 5,5 ile 8 arasında olmalıdır. Toprak çok asidik ise (pH 5,5’ten düşük) daha az ürün alınır.
Fosforun Etkileri
Fosfor çok kararlı bir elementtir. Toprak minerallerine hızlı bir şekilde bağlanır, bu nedenle çok kumlu topraklarda yüksek yağışlar haricinde topraktan sızması pek mümkün değildir. Fosforu tutan toprak parçacıkları uçtuğunda ya da yıkandığında, çoğunlukla topraktan erozyonla kaybolur. Bu nedenle gübredeki fosforun, erozyon meydana gelmedikçe, su kaynaklarının fosfat kirliliğine önemli bir katkı sağlaması muhtemel değildir.
Potasyumun Etkileri
Potasyum, bitki kökleri tarafından çok hızlı bir şekilde alınır ve çok miktarda kullanılmaz, bu nedenle çok az çevresel tehdit oluşturur. Muzlar büyük miktarlarda potasyum gerektirir ve bitkinin hepsini kullanabilmesi için küçük miktarlarda sıkça uygulanması için özen gösterilmelidir.
Kadmiyumun Etkileri
Kadmiyum toprakta küçük miktarlarda (0,5 mg/L’den az) ve kaya fosfatında daha büyük miktarlarda bulunur. Kadmiyumun bitki alımı küçüktür, ancak hayvanlar bu bitkilerle otlatıldığında, kadmiyum sakatatta birikir ve çok yüksek konsantrasyonlara ulaşabilir.
Ötrofikasyon Etkisi
Su kalitesi bir endişe ve araştırma odağıdır. Çiftliklerden, gübrelerden (ve hayvan atıklarından) çıkan besin maddeleri sulara taşınabilir. Nehirlerdeki ya da göllerdeki gübre birikimi ötrofikasyon olarak bilinen bir işleme neden olabilir. Bu işlem, nitrat ve fosfat gibi maddelerin topraktan (tipik olarak gübrelerden) nehirlere ve göllere haddinden fazla girmesiyle gerçekleşir. Bu, su bitkilerinin aşırı büyümesine, özellikle durgun suda, alg patlamasına yol açar. Mavi-yeşil algler, insanlar da dahil olmak üzere, hayvanlara etki edebilecek zehirli toksinler üretebilir. Bu alglerin gelişmesi için, suda belirli bir seviyenin üzerinde fosfor bulunmalıdır. Fosfor, meralardan, ormanlardan ve gübrelenmiş alanlardan akan sularla, sulanan alan ve kentsel alanlardaki drenajlarla su kaynaklarına karışabilir.
Hızla büyüyen su bitkilerinin yüksek oksijen ihtiyacı, nehirlerdeki ve göllerdeki diğer organizmaların kullanması gereken oksijeni azaltır. Su bitkilerinin aşırı büyümesi güneş ışığının suya girmesini engeller, böylece su altı bitkileri artık fotosentez yapamaz ve oksijen üretmeyi durdurur. Bu iki süreç sudaki oksijen tüketir ve suda yaşayan organizmaların boğulmasına ve ölmesine neden olur. Ölü organizmaların biyolojik bozunması ölü organik maddeyi parçalayan bakteri, mantar ve alglerde büyük bir artışa neden olur, ayrıca oksijen gerektirir. Bu, mevcut oksijeni daha da tüketir, balıkların ve diğer sucul türlerin ölümüne katkıda bulunur.
İnsanların Etkilendiği Sorunlar
Kimyasal gübreler kullanılarak üretilen gıda ürünleri gerektiği kadar besleyici olmayabilir. Bunun nedeni, kimyasal gübrelerin bitkilerde hızlı bir büyüme sağlaması ve böylece besin değeri daha az olan mahsuller alınmasıdır. NPK vasıtasıyla bitkiler biraz daha fazla büyüyecek, ancak kalsiyum, çinko ve demir gibi temel besin elementler az olacak, bitkiler eksik gelişecektir. Bu, onları tüketen insanların sağlığı üzerinde küçük ama kümülatif bir etkiye sahip olabilir.
En kötü ihtimalle, kimyasal gübrelerin yetişkinlerde ve çocuklarda kanser gelişme risklerini artırması ve fetal beyin gelişimini olumsuz yönde etkilemesidir. Wisconsin Üniversitesi tarafından yapılan bir 1994 tarihli çalışma, tipik nitrat konsantrasyonlarının ve yeraltı sularındaki bir pestisitin, küçük çocukların ve gelişmekte olan fetüslerin sinir, endokrin ve bağışıklık sistemini tehlikeye atabileceğini göstermektedir. 1973 yılında yapılan bir çalışma, yeraltı suyundaki yüksek sodyum nitrat seviyelerini mide kanseri prevalansı ile ve 1996’da testis kanseri ile ilişkilendirmiştir.
Nispeten yeni bir çalışma, kimyasal gübrelerin, mavi bebek sendromu olarak bilinen methemoglobinemi’in gelişiminde önemli bir rol oynayabileceğini göstermektedir. Araştırmacılar durumun, bebekleri nitratlarla kirlenmiş kuyu suyu kullanılan bebek maması ile beslemekten kaynaklandığına inanmaktadır. Hasta bebeklerin rengi tam anlamıyla maviye döner ve sonunda komaya girmelerine veya ölmelerine neden olabilir. Kimyasal gübre kirliliği sadece kırsal alanlar için tehlike değildir. Fazla gübrenin büyük kısmı şehirlerden gelmektedir.
Kaynakça:
https://turktob.org.tr
https://www.sciencelearn.org.nz
https://eponline.com
Yazar: Müşerref Özdaş