Toprağın çiftlik ekosistemindeki rolünü anlamak ve araziyi nasıl yöneteceğini bilmek, organik çiftçinin karşı karşıya olduğu kritik ve zor görevlerdir. Toprağın biyolojik ve elektrokimyasal süreçleri mikroskobik ve alt moleküler düzeyde gerçekleştiğinden doğrudan gözlemlenemez. Doğurganlık, hareketlilik ve yapıdaki değişikliklerin ortaya çıkması yıllar alabilir. İlk göstergeler inceliklidir ve çiftçi bunları fark etmek için keskin bir gözlemci olmalıdır. Bu yazıda, sağlam bir yönetimin arka planı olarak toprağın biyolojik, kimyasal ve fiziksel özelliklerini incelemektedir. Malzemenin çoğu tanıdık gelecek; temel fark, toprak mikroorganizmalarının bitki besin maddelerinin geri dönüşümü, salınması ve depolanmasında oynadığı hayati rolün tanınmasıdır. Organik tarım yapan çiftçiler, toprağın biyolojik yaşamını destekleyen ve iyileştiren teknikler kullanır,
1. Toprak biyolojisi
Ürünlerin yaşamının çoğu, toprağın altında, gözden uzak bir yerde yaşıyor. Milyarlarca organizma toprağın üst katmanlarında yaşar ve burada ölü organik maddeleri parçalayarak bitki büyümesi için gerekli besinleri salgılar. Mikro organizmalar arasında bakteriler, aktinomisetler, algler ve mantarlar bulunur. Makro organizmalar, solucanları, böcekler, akarlar ve kırkayaklar gibi eklembacaklıları içerir. Her grup, toprak ekosisteminde bir rol oynar ve organik çiftçiye sağlıklı bir mahsul üretmede yardımcı olabilir. Mikro organizmalar işlevlerine göre gruplandırılabilir: Serbest yaşayan ayrıştırıcılar organik maddeyi bitkiler ve diğer mikroorganizmalar için besin maddelerine dönüştürür, rizosfer organizmaları simbiyotik olarak bitki kökleri ve serbest yaşayan nitrojen sabitleyicilerle ilişkilidir.
Ayrıştırıcılar
Bozulmamış bir toprakta, yapraklar ve diğer organik kalıntılar yüzeyde birikir ve burada ayrıştırıcılar tarafından parçalanır. Aerobik bakteriler ve bazı küçük hayvanlar bu işleme başlar. Bu organizmalara aktinomisetler ve mantarlar katılır. Akarlar, yay kuyrukları, küçük böcekler, diğer eklembacaklılar ve solucanlar malzemeleri tüketerek, karıştırarak ve taşıyarak bu sürece yardımcı olurlar. Bozulma hızı, toprak sıcaklığı, nem ve gıda mevcudiyetinden etkilenir. Ayrıştırma işleminin ana yan ürünleri, çözülebilir bitki besinleri ve toprak parçacıklarını birbirine bağlayan ve stabil bir parça yapısı veren mikrobiyal kalıntılardır. Biyolojik aktivite, toprak sıcak olduğunda en yüksek seviyedeyken, ekin ihtiyaçlarının en yüksek olduğu yaz aylarında besin bulunabilirliği en yükseğidir. Ayrıştırıcılar en çok toprağın üst tabakasında aktiftir, yani üstteki 8 cm. Organik çiftçiler, koşullar uygun olduğunda yüzey katmanlarına organik maddeyi katarak ayrışmayı teşvik eder ve böylece bitkiye besinleri sağlar.
Rizosfer organizmaları
Bitki kökleri çok sayıda organik maddeyi sızdırır veya salgılar ve sürekli olarak kök kapaklarını toprağa döker. Bu materyaller, rizosfer adı verilen köklere yakın yoğun biyolojik aktivite bölgesinde yaşayan birçok mikroorganizma için besindir. Bakteriler, rizosferde sağlanan gıdalardan en çok yararlanır ve kök çevresinde sürekli bir film oluşturabilir. Kökler, toprağın mikrobiyal yollarını oluşturur. Diğer mikroorganizmalar, besinleri kil ve humus kolloidlerinden serbest bırakır (bir kolloid, ince parçacıklardan oluşan bir kütledir).
Rizosferdeki simbiyotik organizmalar
En iyi bilinen simbiyotik ilişki, azot bağlayıcı Rhizobia bakterileri ve baklagiller arasında meydana gelir . Rhizobia bitkiden karbonhidrat ayıklanması ve toprak atmosferde nitrojen gazı sentezlenen çözünebilir nitrojen bileşikleri ile bitkisi temin edilmesi, küçük köklerinde topaklar bezelye gibi yaşamaktadır. Mikorizal mantarlar, birçok bitkinin kökleriyle benzer simbiyotik ilişkilere sahiptir. Mantarlar, köklerin yüzey alanını 400 kata kadar uzatarak bitkiye su ve besin maddelerini emmesi, sıcağa ve kuraklığa dayanma yeteneği ile yardımcı olur. Bu simbiyotik ilişkiler, genç filizin yararlı organizmaları çekmek için patojenleri ve hormonları öldürmek için toksin salgılamasıyla çimlenmeye başlar.
Toprak canlıları
Daha büyük toprak hayvanlarının en önemli grubu, sağlıklı bir Kanada toprağında bir düzine tür bulunabilen solucanlardır. Solucanlar, nemlendirmenin son görevini - ayrışmış organik maddenin kararlı humus kolloidlerine dönüştürülmesi - yerine getirir ve humusu alt toprak ufuklarından gelen materyalle karıştırır. Solucanın sindirim sistemi, toprağın kimyasal ve fiziksel yapısını kelimenin tam anlamıyla değiştirmek için dikkate değer bir kapasiteye sahiptir. Solucanlar, kil-humus komplekslerinin oluşumu yoluyla toprak oluşturma sürecinde ana ajanlardır ve kalsiyum yönetiminde anahtar rol oynarlar. Solucanlar, döllerini bağırsak florasıyla aşılayarak mikrobiyal popülasyonları toprak boyunca dağıtırlar. Solucanlar, kaya fosfatından fosfor varlığını yüzde 15-39 artırabilir. Mini toprak altı görevi görürler, yuvaları toprağın havalanmasını, drenajını ve gözenekliliğini arttırır. Toprak solucanları, kazma sürecinde alt toprağı üst toprakla karıştırır ve besin açısından zengin dökümlerini toprak yüzeyine veya yakınına bırakır. Büyük bir solucan popülasyonunun varlığı, toprak verimliliğinin iyi olduğunu gösterir. Solucanlara yiyecek sağlamak için toprak asitliğini ve organik maddeyi düzeltmek için gerektiğinde kireç ekleyerek teşvik edilebilirler. Kırmızı kurtçuk veya gübre solucanının organik maddede daha yüksek bir ortamı tercih ettiğini ve çoğu toprakta yaşayamayacağını unutmayın; Bir tarlayı bu solucanlarla aşılamak toprak verimliliğini artırmayacaktır. Büyük bir solucan popülasyonunun varlığı, toprak verimliliğinin iyi olduğunu gösterir. Solucanlara yiyecek sağlamak için toprak asitliğini ve organik maddeyi düzeltmek için gerektiğinde kireç ekleyerek teşvik edilebilirler. Kırmızı kurtçuk veya gübre solucanının organik maddede daha yüksek bir ortamı tercih ettiğini ve çoğu toprakta yaşayamayacağını unutmayın; Bir tarlayı bu solucanlarla aşılamak toprak verimliliğini artırmayacaktır. Büyük bir solucan popülasyonunun varlığı, toprak verimliliğinin iyi olduğunu gösterir. Solucanlara yiyecek sağlamak için toprak asitliğini ve organik maddeyi düzeltmek için gerektiğinde kireç ekleyerek teşvik edilebilirler. Kırmızı kurtçuk veya gübre solucanının organik maddede daha yüksek bir ortamı tercih ettiğini ve çoğu toprakta yaşayamayacağını unutmayın; Bir tarlayı bu solucanlarla aşılamak toprak verimliliğini artırmayacaktır.
Akarlar, toprak eklembacaklılarının en bol olanıdır. Çoğu akar faydalıdır, mikro organizmalar ve diğer küçük hayvanlar ile beslenir. Tercih edilen mantarlara göz atarak, herhangi bir türün baskın hale gelmesini önleyerek ve sporları topraktan geçirerek ayrışmaya yardımcı olurlar. Springtails benzer işlevleri yerine getirir. Daha büyük eklembacaklılar, sümüklü böcekler ve salyangozlar toprağa girip ölü bitki materyaliyle beslenirler. Organik çiftçiler, yüzlerce toprak canlısı türü için uygun bir ortam sağlayarak, büyük ve küçük, ekinlerine bol miktarda bitki besin maddesi sağlar.
2. Toprak kimyası (doğurganlık)
Organik madde ve humus
Organik madde (OM), herhangi bir canlı organizmanın kalıntılarından, kalıntılarından veya atık ürünlerinden oluşan toprak bileşenini tanımlamak için kullanılan terimdir. OM, öncelikle bitki kalıntısından gelir, ancak aynı zamanda toprak mikroorganizmalarını ve hayvan kalıntılarını da içerir. Bir topraktaki OM miktarı türüne ve nasıl yönetildiğine bağlıdır. OM içeriği, OM oluşturmak için hiçbir özel yönetim uygulamasının kullanılmadığı kumlu bir toprak durumunda yüzde bir ile bir çamur toprağında yüzde 30'dan fazla olabilir.
Toprak yaşamı, OM'nin sürekli yenilenmesine bağlıdır. Ürün rotasyonu, kompostlama, yeşil gübreleme ve toprağı kapalı tutma gibi çoğu organik tarım uygulaması, toprağın OM'sini ve dolayısıyla biyolojik aktivitesini artırmaya yardımcı olur. Üç ila beş yıllık bir baklagil otunu rotasyona dahil etmek, OM'yi artırmanın etkili bir yoludur çünkü toprak işleme olmadığında kayıplar en aza indirilir. OM'nin tek başına doğurganlığı veya biyolojik aktiviteyi garanti etmediğini anlamak önemlidir. Örneğin turba yosunu tamamen OM'den oluşur ancak çok az besin içerir. Aşırı nem, OM'nin çürüyeceği ve mahsulü enfekte edebilecek patojenlerin gelişmesine yardımcı olacağı anaerobik koşullar oluşturacaktır. Toprak, OM'nin amaçlanan sonuçları, yani mevcut bitki besin maddelerinde bir artış, iyileştirilmiş toprak yapısı gibi sonuçları verecek şekilde yönetilmelidir.
Etkili humus
Toprağa taze OM eklendiğinde, mikro organizmalar onu hemen parçalamaya başlar. Kısmen ayrışmış kalıntı, etkili humus olarak adlandırılır. Besinleri emilerek tutar, gerektiğinde bitkilere salgılar ve süzülerek kayıplarını önler. Yüksek karbon içeriğine sahip artıkları ayrıştıran mikroorganizmalar, mevcut nitrojenin bir kısmını kullanarak, hemen ardından tohumlanan bir ürün için geçici olarak kullanılamaz hale gelecektir.
Kararlı humus
Kararlı humus, ayrışma sürecinin son ürünüdür. Koyu rengi, ufalanmış veya hafif jelatinimsi dokusu ve karakteristik "dünyevi" kokusuyla tanınabilir. Kararlı humus veya koloidal humus, uzun vadeli besin rezervleri sağlar ve toprak yapısını ve katyon değişim kapasitesini geliştirir.
Humusun faydaları:
• bitki ihtiyaç duyduğunda besin maddeleri, özellikle nitrojen (N), fosfor (P) ve sülfür (S) sağlar;
• besinleri tutar, böylece besin sızıntısını azaltır;
• toprak parçacıklarını birbirine bağlayarak gevşek toprakları erozyona karşı dengeler;
• ağır toprakların gevrekliğini artırır; ve
• Gözenekliliği geliştirerek hava ve su hareketini kolaylaştırır ve toprağın su tutma kapasitesini artırır.
Katyon Değişim Kapasitesi (CEC)
Bitkiler, besinlerinin çoğunu, katyon değişimi adı verilen elektrokimyasal bir işlemle topraktan alırlar. Bu süreç, toprak verimliliğini anlamanın anahtarıdır. Katyon değişimi, elektrik yüklü iyonları tutmak için geniş yüzey alanına sahip çok küçük parçacıklar gerektirir. Humus kolloidleri idealdir; kil kolloidleri de iyi bir CEC'ye sahiptir, ancak kum parçacıkları çok büyüktür. Humus ve kil kolloidlerinin ince bölünmüş trombositleri geniş bir yüzey alanı oluşturur - bir gram kil minerali bentonitinin 800 metrekarelik bir yüzey alanına sahip olduğu tahmin edilmektedir. Yüzeyler, çözünmüş besinler içeren ince bir su tabakası ile kaplanmıştır. Her trombosit, kendisine negatif bir yük veren fazladan bir elektrona sahiptir. Bu negatif yük, pozitif yüklü besin iyonlarını amonyum (NH 4) gibi besin çözeltisinden çeker.+) , kalsiyum (Ca ++ ), magnezyum (Mg ++) ve potasyum (K +). Bu besin iyonları, bitki kökü tarafından hidrojen (H +) gibi diğer iyonlarla değiştirilerek emilebilir. Çoğu toprak mikroorganizması, besinleri çekmelerine ve humus ve kil kolloidleri etrafında serbestçe hareket etmelerine olanak tanıyan negatif bir yük taşır.
CEC, stabil, erişilebilir bir formda bulunan potansiyel olarak mevcut katyon besinlerinin miktarını ölçer. 100 gram toprak başına mili eşdeğeri (me) cinsinden ölçülür. Tipik değerler kum için 6,3 me / 100g ve kil / balçık için 27,2 me / 100g'dir. CEC ne kadar yüksekse, toprağın potansiyel verimliliği o kadar büyüktür. Bu nedenle killi topraklar kumlu topraklardan daha verimli olma eğilimindedir ve kumlu toprakların verimliliğinin kil ve humus eklenmesiyle artırılmasının nedeni budur. Bununla birlikte, katyon değişim süreci yalnızca pozitif yüklü besinleri depolayabilir ve salabilir; Fosfor ve kükürt gibi anyon formundaki besin maddelerinin mevcudiyeti CEC'den etkilenmez. Toprak organizmaları, bu besin maddelerinin korunmasında ve serbest bırakılmasında kilit rol oynar.
Toprak pH'ı ve kalsiyumun rolü
PH terimi, bir toprağın asitliğini veya alkaliliğini ifade eder. Toprağın besin maddesi mevcudiyetini ve biyolojik aktiviteyi etkilediği için önemlidir. pH 0-14 arasında değişir. 7'nin altındaki bir pH seviyesi (nötr nokta) asidiktir ve 7'nin üstü alkalindir. Toprak pH aralığı 4-9; verimli topraklar genellikle 6.0 ile 7.0 arasındadır.
Asitli topraklar, tanım gereği çok sayıda serbest H + iyonuna sahiptir. Asitlik, bakteri aktivitesini ve dolayısıyla ayrışmayı ve besin salınımını azaltır. Azot bağlayıcı Rhizobia ve baklagiller genellikle asitli topraklarda iyi sonuç vermez. Fazla H + iyonları, toprak kolloidlerine bağlı besin katyonlarının yerini alır, böylece toprağın besin rezervlerini tüketir. Bu nedenle asitli bir toprak, yüksek bir CEC'ye sahip olabilir ancak doğurganlığı düşük olabilir.
Ezilmiş kireçtaşı (CaCO 3 ) ilavesi asitli toprağı düzeltir. Yüksek CEC'ye sahip asitli bir toprak, yüksek CEC ile toprakta tutulan çok daha fazla sayıda rezerv H + iyonu olduğundan, aynı pH'a sahip düşük bir CEC toprağa göre daha fazla miktarda kalkere ihtiyaç duyar.
Kireç sadece toprak pH'ını düzeltmekle kalmaz, aynı zamanda bitkinin besin kalsiyumunu da sağlar. Çift elektrik yükü Ca ++, kil ve humus kolloidlerini kil-humus komplekslerinde birbirine bağlayarak bir bağlantı görevi görmesine izin verir. Ortaya çıkan toprak, gelişmiş bir yapıya sahiptir, erozyona daha az maruz kalır ve iyileştirilmiş besin tutma kapasitelerine sahiptir. Dolomitik kireçtaşı, kalsitik kireçtaşına benzer şekilde işlev görür, ancak ek olarak magnezyum (Mg ++) içerir. Yalnızca magnezyumun düşük olduğu alanlarda kullanılmalıdır. Magnezyum seviyeleri kalsiyuma göre yüksekse, mahsuller üzerinde ve topraktaki organik kalıntıların parçalanması üzerinde olumsuz etkileri olacaktır.
Aşırı alkali topraklarda az miktarda serbest H + iyonu ve fazla sodyum (Na +) iyonu bulunur. Biyolojik aktivite bastırılır ve ilişkili besin varlığı azalır. Ek sorunlar arasında OM'nin yok edilmesi, salin sızıntısı, toprak kabuklanması ve toksik seviyelerde sodyum, selenyum ve diğer minerallerin birikmesi sayılabilir. Alkalinite, alçıtaşı (kalsiyum sülfat) veya ekstrem durumlarda sülfür ilavesiyle bir şekilde azaltılabilir. Alçı, magnezyumu azaltmak ve pH'ı yükseltmeden kalsiyum ve kükürt sağlamak için kullanılır.
Nitrojen döngüsü
Bitkilerin (yapraklar, gövdeler ve kökler) vejetatif büyümesi özellikle nitrojene bağlıdır. Atmosfer hacimce yüzde 78 nitrojen içerir, ancak bitki büyümesini en çok sınırlayan elementtir. Bitkiler gaz halinde azot kullanamazlar, ancak nitrat (NO 3 -) veya amonyum (NH 4 +) şeklinde nitrojene ihtiyaç duyarlar . Atmosferik nitrojen, bazı toprak mikroorganizmaları tarafından gerçekleştirilen azot fiksasyonu ile toprakta NO 3 - ve NH 4 + 'e dönüştürülür . Bunlar, baklagillerle ilişkili simbiyotik Rhizobia bakterilerini ve toprakta serbest yaşayan simbiyotik olmayan Clostridium ve Azoterbacter bakterilerini içerir .
Gaz halindeki nitrojen, bitki materyaline proteinler ve amino asitler olarak dahil edildiğinde, toprak ayrıştırıcılarının aktivitesi yoluyla birçok kez geri dönüştürülebilir. Genç bitkiler özellikle azot bakımından zengindir ve toprağın yüzey katmanlarına yeşil gübre olarak dahil edildiklerinde bu azot biyolojik aktivite ile açığa çıkar. Amonyum (NH 4 +) iyonları kil-humus kompleksi üzerinde uzun süre depolanabilir. Nitrat iyonları (NO 3 -) mahsul tarafından alınmazsa süzülmeye maruz kalır.
Nitrojen eksiklikleri, sisteme yeterince giriş olmadığı için değil, sistemin etrafını sarma şeklinden kaynaklanabilir. Kalıntılar, gübre, yabani otlar ve drenaj gibi sistemin farklı bileşenlerinin yönetilme şekli ile belirlenen biyolojik aktivite maksimize edilerek döngü artırılır.
Karbon döngüsü
Karbon, yaşamın yapı taşıdır. Bitkiler hava, karbon dioksit (CO karbonu elde 2 , bitki hücrelerinde kloroplast CO dönüştürme sırasında fotosentez yoluyla), 2 karbonhidrat. Dünya atmosferini ve iklimini mevcut dengesinde tutan karbonun atmosferden bitkiler ve algler aracılığıyla hayvanlara ve mikroorganizmalara ve tekrar atmosfere dönüşümüdür. Sera etkisi, ya da atmosfer bir CO fazla bir sonucu olarak, gezegen olduğu ısınma 2 ormanların neden olduğu (CO indirgenmiş 2 tüketim) ve CO artan aşırı fosil yakıt kullanımı ile (bileşik 2üretim). Toprağı büyüyen bitkilerle kaplı tutmak, küresel ısınmanın azaltılmasına katkıda bulunabilir.
Karbon, kararlı humus oluşumunda kritik bir unsurdur. Toprağa verilen organik maddenin karbon: nitrojen (C: N) oranı bu süreçte kontrol edici bir faktördür. Yaklaşık 20: 1'lik bir oran ideal kabul edilir. Daha fazla miktarda karbon varsa, mikroorganizmalar azottan yoksun hale geldikçe ve mevcut nitrojen için bitkilerle rekabet ettikçe ayrışma yavaşlar. Nitrat azotu pratikte topraktan kaybolur çünkü mikropların dokularını oluşturmak için nitrojene ihtiyaçları vardır. Çok fazla toprak nitrojeni varsa, ayrıştırıcılar etkili humus formunda çözünür besinler üretir, ancak humus az stabildir. Bu koşullar mahsulden çok yabancı otlara avantaj sağlayabilir. İyi bir C: N oranı, hem etkili humus hem de stabil humus oluşumuyla sonuçlanacaktır. Bozunma meydana geldikçe, C:2 ve nitrojen korunur. Bu süreç, mikro organizmaların kolayca oksitlenen karbonu bitene kadar devam eder. Sızan, ayrışmamış karbon, sabit humus olarak varlığını sürdürür.
Fosfor döngüsü
Fosfor (P), bitki-hücre bölünmesi ve büyümesinde önemlidir. Yönetimi zor bir besindir çünkü toprakta bol miktarda bulunmasına rağmen, çoğu zaman bitkiler için mevcut olmayan bir formdadır. Asitli topraklarda (pH 5'in altında) fosfor demir ve alüminyumla bağlanır ve alkali topraklarda (pH 7'nin üstünde) kalsiyumla bağlanır. Olumlu bir pH değerinde bile, fosfor diğer toprak mineralleri tarafından kolayca hareketsiz hale gelir. Fosfor anyonları ayrıca kil-humus kompleksinde fiziksel olarak tutulabilir. Fosfor, toprak erozyonu yoluyla topraktan kaybolur, genellikle alttaki alt topraktan değiştirilebileceğinden daha büyük bir oranda. Göllerde ve yavaş akan nehirlerde birikerek ötrofikasyona neden olur. Toprak erozyonunun ortadan kaldırılması, fosforun korunmasında ilk adımdır.
P'nin bitkilere salınması, özellikle belirli bakteri ve mikorizal mantarlarınki olmak üzere toprağın biyolojik aktivitesine bağlıdır. Bu mikroorganizmalar tarafından ve OM ayrışması ile üretilen toprak asitleri fosfat salgılar. Bu nedenle fosfor mevcudiyeti, toprakta yüksek düzeyde biyolojik aktivite ve sabit humusun korunmasına bağlıdır. Bu koşullar altında, fosfor, OM bozunması süreçleri yoluyla sürekli olarak geri dönüştürülür. Bazı bitkiler köklerinin etrafında P'nin alımına yardımcı olan asitlik üretirler; bunlara örnek olarak nitrojen, kolza tohumu, yağlı turp ve karabuğdayı aktif olarak sabitleyen baklagiller verilebilir.
Potasyum döngüsü
Potasyum (K) bitkilerde bir enzim aktivatörü olarak önemlidir. Şekerlerin membran geçirgenliğini ve yer değiştirmesini kolaylaştırmada rol oynar. Potasyum ayrıca fotosentez, meyve oluşumu, kışa dayanıklılık, hastalık direnci ve amino asit ve protein oluşumu için de gereklidir. Potasyum, bitki sapının gücünü artırır. Bununla birlikte, bitki dokularının kalıcı bir parçasını oluşturmaz, olgunlaşma sırasında gövde ve köklere yer değiştirir. Böylelikle, potasyum ekin artıklarında - kökler, saman ve mısır saplarında - kolaylıkla bulunur. Saman tarlada bırakılırsa, hasatta bir tahıl mahsulü ile çok az potasyum uzaklaştırılır. Gübre veya mahsul artıkları şeklinde potas geri döndürmeden saman veya silaj için tekrarlanan kesim, K eksikliğine hızla neden olacaktır.
Toprak potasyumu, yavaş çözünen minerallerde bulunur ve dolayısıyla mevcudiyetini sınırlar. Potasyum mevcudiyeti katyon değişimi ile düzenlenir. Kil ve humus miktarı azaldıkça potasyum süzülmesi artar ve bu nedenle kumlu topraklarda sorun olabilir. Köklü yeşil bir gübre, kayıpları önlemeye yardımcı olacaktır. Artan biyolojik aktivite ve koloidal humus oluşumu, topraktaki CEC'yi artırarak potasyum mevcudiyetini artıracaktır. Toz bazalt, yeşil kum ve kil minerallerinin eklenmesinin biyolojik olarak aktif bir topraktaki potasyum eksikliklerini düzelttiği bulunmuştur. Depolama sırasında sızıntıyı en aza indirmek için özen gösterilmişse, gübre iyi bir K kaynağıdır.
Toprak analizlerine göre, bazı organik sistemlerde düşük potas seviyelerinin bitki eksiklikleri veya daha düşük verim ile illa ki ilişkili olmadığı bildirilmiştir. Bunun nedeni, mevcut K'nin büyüyen bitki tarafından hemen alınması olabilir.
Mikrobesinler
Canlı bitkilerde yaklaşık yüz element bulunmuştur. Karbon, hidrojen ve oksijen en çok bulunanlardır ve su, oksijen ve karbondioksitten türetilir. N, P, K, kalsiyum ve magnezyum besinleri yukarıda tartışılmıştır. Diğer elementlerden kükürt, demir, bakır, manganez, çinko, molibden, bor ve klorun bitkiler tarafından eser miktarda gerekli olduğunu biliyoruz. Bitki yapısının bileşenleri olmayıp bitkinin büyümesine ve gelişmesine katkıda bulunurlar. İyot gibi diğer elementler, bitkileri yiyen hayvanlar için çok önemlidir. Bir elementin doğal kaynağından yoksun olan topraklarda eksiklikler meydana gelir veya bu eksiklikler toprak pH'ındaki dengesizlikten kaynaklanabilir. Tersine, eğer bazı mikro besinler eser seviyeleri aşarsa bitkiler için toksik olabilirler. Eksiklik ve fazlalık arasındaki aralık çok küçüktür. Bu nedenle, Yaprak analizi veya görünür bitki semptomları ile bir eksiklik gösterilmedikçe mikro besinler uygulanmamalıdır. Mikro besinler en iyi kompost veya yaprak spreyi ile uygulanır. Bu yöntemlerden herhangi biri, bir eser mineralin doğrudan toprağa uygulanmasına tercih edilir. İyi CEC ve dengeli pH'a sahip biyolojik olarak aktif bir toprakta mikro besin eksiklikleri nadirdir. Deniz yosunu (yosun) bazlı ürünler 80'den fazla element içerir ve organik çiftçiler, çiftlik hayvanlarına mineral takviyesi olarak yosun unu besler veya mikro besin eksikliğine karşı önlem olarak az miktarda yosun ürünlerini komposta dahil eder. Bu yöntemlerden herhangi biri, bir eser mineralin doğrudan toprağa uygulanmasına tercih edilir. İyi CEC ve dengeli pH'a sahip biyolojik olarak aktif bir toprakta, mikro besin eksiklikleri nadirdir. Deniz yosunu (yosun) bazlı ürünler 80'den fazla element içerir ve organik çiftçiler, çiftlik hayvanlarına mineral takviyesi olarak yosun unu besler veya mikro besin eksikliğine karşı önlem olarak az miktarda yosun ürünlerini komposta dahil eder. Bu yöntemlerden herhangi biri, bir eser mineralin doğrudan toprağa uygulanmasına tercih edilir. İyi CEC ve dengeli pH'a sahip biyolojik olarak aktif bir toprakta, mikro besin eksiklikleri nadirdir. Deniz yosunu (yosun) bazlı ürünler 80'den fazla element içerir ve organik çiftçiler, çiftlik hayvanlarına mineral takviyesi olarak yosun unu besler veya mikro besin eksikliğine karşı önlem olarak az miktarda yosun ürünlerini komposta dahil ederler.
Su, hava ve drenaj
Toprak ekolojisinin temeli, suyun yağış yoluyla toprağa çevrilmesi ve buharlaşma ve terleme yoluyla havaya geri dönmesidir. Biyolojik aktivite topraktaki hava ve su dengesine bağlıdır. Çok fazla su, aerobik ayrışmanın durmasına ve anaerobik bakterilerin tahrip edici etkilere sahip olmasına neden olur. Örneğin, nitrifikasyon veya nitrat azotunun gaz halindeki nitrojene parçalanması, topraktaki anaerobik biyolojik aktivitenin bir sonucu olarak meydana gelir. Çok az su aynı zamanda biyolojik aktivitenin yavaşlamasına ve dolayısıyla besin maddelerinin mevcudiyetinin azalmasına neden olur.
Bitkiler için mevcut olan su, küçük toprak gözeneklerinde çoğunlukla kılcallığın tuttuğu nemdir. Killi balçık gibi çok sayıda küçük gözeneğe sahip bir toprak, kuraklığa, çok az kılcal gözeneği olan kumlu bir topraktan çok daha iyi dayanacaktır. Büyük gözenekler, kök ve mikrobiyal büyüme için oksijen ve nitrojen sağlayan drenaj ve hava akışına izin verir. Her iki gözenek boşluğu türü de toprak verimliliği için önemlidir ve her ikisi de toprağa organik madde ve humus eklenerek korunabilir ve geliştirilebilir.
İdeal bir toprak, yüksek bir sızma oranına ve oldukça yavaş bir hidrolik iletkenliğe sahiptir. Sızma hızı, suyun yerin içine girdiği hızdır; Sızma hızı yağış hızından daha yavaşsa, fazla su yüzeyde akacak ve buna bağlı olarak erozyon ve kirlilik tehlikeleri olacaktır. Hidrolik iletkenlik, suyun doymuş bir topraktan akma hızıdır. Bu hareket, besinleri yüzey katmanlarından rizosfere taşır. Hidrolik iletkenlik çok hızlı olursa, besinler topraktan sızar ve yeraltı suyu kirlenebilir. Örtü bitkileri veya malç şeklindeki organik madde, sızma oranını iyileştirir. Organik madde biyolojik aktivite yoluyla humusa dönüştürüldüğünde, kumlu toprakların hidrolik iletkenliğini düşürebilir.
Islak topraklar, eğer yüksek yeraltı suyu seviyelerinden kaynaklanıyorsa, organik tarla bitkileri için uygun olmama eğilimindedir ve genellikle kalıcı otlak olarak bırakılmaları veya doğal yaşam alanlarına dönmelerine izin verilmesi daha iyidir. Su sorunu sıkıştırma veya sert yüzeyden kaynaklanıyorsa, keski sürmek veya alt topraklama durumu düzeltebilir. Solucanlar ve yonca gibi uzun musluk köklerine sahip ürünler, tarlanın daha iyi durumda tutulmasına yardımcı olabilir. Kanal açma veya fayans drenajı gibi çözümler, çevresel etkileri açısından çok dikkatli bir şekilde değerlendirilmelidir.
3. Toprağın fiziksel özellikleri
Toprak yapısı
Toprak yapısı terimi, toprak parçacıklarının kümeler halinde gruplanma şeklini tanımlamak için kullanılır. Toprak yapısı biyolojik aktivite, organik madde, yetiştirme ve toprak işleme uygulamalarından etkilenir. Toprak verimliliği ve yapısı yakından ilişkilidir. Organik bir üretim sisteminde toprak yönetim teknikleri, toprak yapısını iyileştirmek için tasarlanmıştır.
İdeal bir toprak yapısı genellikle granül veya kırıntı benzeri olarak tanımlanır. Çeşitli gözenek boyutlarında hava ve suyun iyi hareketini sağlar. Bitki kökleri aşağıya doğru uzanır ve küçük solucanlar da dahil olmak üzere topraktaki hayvanlar agregalar arasındaki boşluklardan geçer. İdeal bir toprak yapısı aynı zamanda stabil ve erozyona dayanıklıdır. Agregaların birbirine bağlanmasına yardımcı olan yeterli kalsiyum ile birlikte kil-humus kompleksi bu yapının temelini oluşturur. Toprak bakterilerinin yapışkan yan ürünleri ve aktinomiset ve mantar miselyumunun saç benzeri iplikleri toprağın stabilitesine katkıda bulunur. Bitki kökleri de toprak yapısının korunmasında rol oynar.
Tüm toprak işleme işlemleri toprak yapısını değiştirir. Özellikle tohum yatağı hazırlığı için aşırı yetiştirme, toprak yapısına zarar verebilir. Killi topraklarda ıslakken çalışmak sıkışmaya ve ardından toprak birikmesine neden olur. Toprak yağmurla kolayca birikir, kolayca aşınır ve havalandırması zayıf olur. Toprak işleme çok kuru olduğunda agregaları parçalamaktadır. Dikkatli yetiştirme, çim bitkileri yetiştirme ve mahsul kalıntılarının geri dönüşü toprak yapısını iyileştirebilir. Organik madde ve nemlendirme süreci yapısal kararlılığı artırır ve bozulmuş toprak yapılarını yeniden inşa edebilir. Bu nedenle organik materyalin toprağa geri verilmesi ve biyolojik aktivitesini sürdürmesi hayati önem taşır.
Toprak eğimi ve toprak işleme
Toprak eğilimi, çiftçiler tarafından toprağı işlemenin ne kadar kolay olduğunu tanımlamak için kullanılan terimdir. Toprak yapısı, sert tavaların varlığı veya yokluğu, toprak nemi ve havalandırmaya göre belirlenir. Toprak eğilimi, özellikle kök penetrasyonu ve sürgün çıkışı için toprağın bir tohum yatağı olarak uygunluğunu belirler. Ancak daha derin toprak katmanlarının sıkıştırılması veya çimentolanması durumunda bu katmanlarda depolanan suya bitki köklerinin ulaşması engellenecek ve üst toprak devrine bakılmaksızın bitki gelişimi etkilenecektir.
Toprak işleme, toprak nemi koşullarının optimum olduğu ve toprak agregalarının ayrılmasına izin verecek kadar yeterli su olduğu, ancak su birikintisi veya sıkışmaya neden olacak kadar olmadığı durumlarda, iyi eğimi koruyan koşullar altında gerçekleştirilmelidir. Üzerinde yürüdüğünüzde toprak botlarınıza yapışmamalı ve sürüldüğü en derin derinlikte kolayca kırılmalı ve ufalanmalıdır. Bu kural, ince dokulu (killi) topraklar için kaba dokulu (kumlu) topraklardan daha önemlidir.
Bir toprak işleme sistemi, mikro organizmalar tarafından sindirilebileceği toprağın üst 8 cm'sine kalıntıları işlemelidir. Ayrıca erozyon potansiyelini azaltmak için yüzeyde bir miktar kalıntı bırakmalıdır. Greyder bıçağının yıllık kullanımı bir sert yüzey oluşturabilir ve organik maddeyi ve canlı üst toprağı anaerobik bir bölgede gömebilir. Birçok çiftlikte kullanımının yerini, tüm mahsul artıklarını gömmeden toprağı gevşeten, havalandıran ve karıştıran keski pulluk almıştır. İyi bir devirde toprakta akıllıca kullanılırsa, greyder bıçağı sabanının sorun yaratmasına gerek yoktur ve yine de ağır bir çimeni döndürmek yararlıdır. Bununla birlikte, çiftçilik mümkün olduğunca sığ tutulmalıdır. İlkbaharda ofset disklerin aşırı kullanımı sıkıştırma sorunlarına yol açabilir ve bazı durumlarda S-dişli kültivatör tohum yatağı hazırlığı için daha uygundur.
Toprak dokusu
Toprak dokusu, mineral partikül boyutuna dayalı bir sınıflandırma sistemidir. Bir insan ömrü boyunca önemli ölçüde değişmeyen, toprağın nispeten kalıcı bir özelliğidir. Topraklar, kum, silt ve kilin fırın kuru ağırlıklarının yüzdelerine göre sınıflandırılır. Örneğin, kumlu bir toprak temelde büyük kum parçacıklarından oluşurken, bir balçık aşağı yukarı eşit miktarda kil, kum ve silt içerir. Organik madde, doku sınıflandırmasına dahil değildir. Yüksek silt içeriğine sahip topraklar ve yüksek kil içeriğine sahip topraklar, kumlu topraklara göre suyu ve mevcut besin maddelerini tutma kapasitesine sahiptir. Organik çiftçiler, toprağa küçük miktarlarda kil mineralleri ekleyerek ve solucanların toprak mineral partiküllerinin boyutunu küçültme faaliyetlerini teşvik ederek toprak dokusunu küçük ölçüde değiştirebilir,
4. Toprağınızın değerlendirilmesi
Toprak değerlendirmesi, organik çiftçi için devam eden bir süreçtir. Mahsullerin ve yabancı ot büyümesinin düzenli olarak gözlemlenmesi hayati bilgiler sağlar. Tarlada bir çukur kazmanın basit eylemi, kaydedilmesi gereken aşağıdaki bilgileri ortaya çıkarabilir:
• Farklı toprak ufuklarının veya katmanlarının derinliğini ve rengini tanımlayan toprak profili;
• çeşitli toprak ufuklarında taşlık ve sert yüzey oluşumu dahil olmak üzere toprak yapısı;
• solucan popülasyonları ve diğer toprak yaşamı; ve
• kök yapıları, köklerin toprak yapısına girip girmediğine, keski pulluk veya dip kazıcı tarafından yapılan çatlakları takip edip etmediğine veya herhangi bir şekilde engellendiğine dikkat edin.
Test deliklerinden elde edilen bilgiler, bir tarlanın bir bölümünün neden diğerinden farklı şekilde verim aldığını bulmak ve toprak koşullarını bir yıldan diğerine karşılaştırmak için kullanılabilir. Bu toprak koşulları altındaki bitki popülasyonları, yabancı ot popülasyonunun yoğunluğu, canlılığı ve bileşimi dahil olmak üzere aynı zamanda tanımlanmalıdır.
Toprak testleri
Geleneksel toprak testleri yararlı göstergelerdir. Toprak numuneleri her yıl aynı zamanda, tercihen aynı koşullar altında alınmalıdır. Yıldan yıla karşılaştırılan sonuçlar, çiftçinin kullanılan yönetim uygulamalarının etkinliğini değerlendirmesini ve hangi değişikliklerin gerekli olduğunu belirlemesini sağlar. Aynı test laboratuvarını kullanmak da önemlidir çünkü farklı prosedürler farklı sonuçlar verebilir. Büyüme mevsimi boyunca alınan toprak örnekleri, mikroorganizmalar aktif olmadığında alınanlara göre besin maddelerinin mevcudiyeti hakkında daha fazla bilgi verecektir. Çoğu laboratuvar doku, pH, fosfor, potasyum ve magnezyum hakkında bilgi verir, ancak OM, CEC, kalsiyum ve mikro besin seviyeleri gibi organik çiftçiler için yararlı olan diğer bilgilerin özel olarak talep edilmesi gerekebilir. Bozkırların daha kuru topraklarında nitrojen seviyelerini belirlemek için toprak nitrat profilleri kullanılır. Doğu Kanada'da şu anda bir nitrojen testi mevcuttur. Mikrobesin eksikliğinden şüpheleniliyorsa doku analizi kullanılmalıdır. Organik çiftçinin toprağın biyolojik aktivitesini ölçmesine yardımcı olacak yeni testler şu anda geliştirilmektedir.
Bazı laboratuvarlar sonuçları ppm, diğerleri lbs / acre cinsinden kaydeder. Ppm'yi lbs / acre'ye dönüştürmek için 2 ile çarpın. Sonuçlar düşük besin seviyelerini gösteriyorsa, pH gibi faktörlerin kullanılabilirliği sınırlayıp sınırlandırmadığını kontrol edin. Rotasyon planlarının daha fazla toprak yapım mahsulü içerecek şekilde değiştirilmesi ve organik maddeyi artırmaya daha fazla önem verilmesi gerekebilir. Çok düşük seviyeler, ince öğütülmüş kaya tozları veya artan kompost uygulamaları gibi toprak tadilatlarına olan ihtiyacı göstermektedir.
Değiştirilebilir katyonlar kalsiyum, magnezyum ve potasyumun yüzde baz doygunluğu bazı laboratuvarlar tarafından verilmektedir. Bunun, istenen seviyelerin yüzde 2-7 potasyum, yüzde 10-20 magnezyum ve yüzde 60-70 kalsiyum olmasıyla toprak mineral dengesi için bir rehber sağladığı iddia ediliyor. Ancak bunun Ontario'da özellikle kalsiyum içeriğinin doğal olarak yüksek olduğu yerlerde uygun olmadığını gösteren araştırmalar var. Yüzde 4-5 organik madde seviyeleri iyi kabul edilir.
Aşağıda bir toprak test raporu örneği verilmiştir.
Toprak yönetimi uygulamalarını değerlendirmenin bir başka yolu da yetiştirilen mahsullerin kalitesine bakmaktır. Bazı danışmanlar, bitki hücre özsuyunun şeker içeriğini ölçmek için refraktometre kullanıyor. Şeker konsantrasyonu Brix ölçeğinde ölçülür. Nem veya besin eksikliği nedeniyle stres altındaki bitkiler daha düşük okumalar verecektir. Yüksek okumaya sahip bitkilerin zararlılara ve hastalıklara karşı daha dirençli olduğu bulunmuştur.
"Bitkisiz toprak, topraksız bitki yoktur."
Ted Zettel
"İyi bir çiftçi, toprağın biyolojik olarak ne kadar aktif olduğunu bakterileri sayarak değil, toprağın derinliği ve işlenebilirliği ile söyleyebilir."
Herbert Koepf
Ahmet TAŞÇI
Kaynaklar
Albrecht, W., The Albrecht Kağıtları I & II , Acres, ABD, Raytown MO, 1975
Balfour, E., Yaşayan Toprak ve Haughley Deneyi , Faber ve Faber, Londra, 1975, 382 s.
Belanger, J., Soil Fertility , Countryside Press, Waterloo, WN, 1977, 160 s.
Doram, D., "Kırpma Kalitesinin Refraktometre ile Ölçülmesi", Synergy, Cilt. 3, No. 2, İlkbahar 1991, s. 32-34
Gershuny G. & Smillie J., The Soul of Soil , Gaia Services, Erle, Que., 1986, 109 s.
Waksman, S., Humus , Wiley & Sons, New York, NY, 1948
Waksman, S., Toprak Mikrobiyolojisi , Wiley & Sons, New York, NY, 1952
Foto:National Ecological Observatory Network-pint-pinterest-Agric Wa Gov Au-Leafly-howtogardenadvic-wur-wildaye-organicfarmermag