Toprağın Asitleşmesi - Kimyasal Gübreler

Asitlik ya da asidite denildiğinde aklımıza genellikle ilk olarak limon suyu ve sirke gelir. Her ikisi de iyi bir organik asit örneğidir ve bilimsel olarak sitrik asit (C₆H₈O₇) ve asetik asit (CH₃COOH) olarak adlandırılırlar. Bütün asitler yüksek oranda hidrojen (H⁺) iyonu içerirler ve herhangi bir maddedeki H⁺ iyon konsantrasyonu arttıkça asitlik artar.¹

Toprak asitleşmesi sürecinde H⁺, alüminyum (Al3⁺) iyonları aktif rol oynar. Her iki iyonun toprakta yoğunlaşması (konsantrasyonlarının artması) ile toprak asitlenir.²

Asidite, besin elementlerinin çözünürlük ve alınabilirliği ile mikroorganizmaların aktivite durumu gibi bir dizi genel toprak özelliğini ve bunun yanı sıra kirleticilerin çözülme hızını ve topraktaki bulunma oranlarını belirler.³

Toprak tekstürü (kum, silt, kil oranı) ve toprak organik madde içeriği toprağın asitleşmesine karşı direncini belirler. Organik madde yönünden zayıf, hafif kumlu topraklar asitleşmeye karşı en kırılgan topraklardır.⁴ 

Doğal koşullarda toprağın asitleşmesi yüksek miktarlardaki yağışların uzun süreli etkisiyle yüzlerce yılda meydana gelir. Ancak şehirleşme, sanayileşme, madencilik, inşaat sektörlerinden atmosfere salınan ve su varlıklarına bırakılan kimyasallar, tarımsal üretimde kimyasal gübrelerin aşırı kullanımı, toprak bitki örtüsünü ortadan kaldıran tarımsal uygulamalar ve ormansızlaşma gibi insan etkinliklerine bağlı süreçler asitleşmeyi hızlandırır ve bu durumda toprağın asitleşmesi sadece birkaç yıl alır.⁵ Tüm bu süreçlerin tamamı toprağın asitleşmesinde önemli bir yere sahip olsa da tarımsal üretimde kimyasal gübrelerin aşırı kullanımı ve asit yağmurları başrolü oynarlar.

Toprağa yapılan her müdahale, toprağın kimyasal dengesine de yapılmış olur. Geçtiğimiz 100 yıl boyunca, tarımsal üretimde verimi artırmak amacıyla kullanılan kimyasal gübreler tüm dünyada tarım topraklarındaki besin miktarını büyük ölçüde arttırdı. Kimyasal gübrelerin kullanımındaki artış, tarımsal üretimin nüfus artışının önüne geçmesine yardımcı oldu fakat aynı zamanda dünyadaki ekili toprakların asitleşmesini de hızlandırdı.⁶

Asit karakterli olan gübreler, toprağın asitlik derecesini hızla yükseltir. Böylece bitkilerin yetişmesine elverişli olmayan bir ortam oluşur. Bitkiler toprakta olmalarına rağmen besin elementlerinin çoğundan yararlanamaz. pH derecesinin 5.5’un altında olduğunda mikrobiyal faaliyetler oldukça yavaşlar, bitkiler bu asitlik koşullarında besin elementlerinden ihtiyaçları kadar yararlanamazlar. Örneğin pH’ın 5.5’in altına düşmesiyle azot, fosfor, potasyum, sülfür, kalsiyum, magnezyum alımı hızla düşer.

Düşük pH’lı koşullarda, toprak kimyasal gübrelerle ne kadar verilirse verilsin bitki bundan aynı derecede yararlanamaz. Gübreleme devam ettikçe toprak tamamen bozulumu giderek artar. 

Topraktaki mikroorganizmalar ancak belirli pH aralıklarında aktiflik gösterebilirler. Örneğin bakteriler için bu aralık pH 6.0-8.0’dir. Toprak pH’ın 6.0’dan düşük olduğu durumlarda mikroorganizma faaliyetleri de oldukça yavaşlar. pH 4.0-5.0 arasında sadece mantarlar aktif olarak var olabilirler. Tüm bu süreçler toprak oluşumundan, organik maddenin gelişimine toprak için yaşamsal önem gösteren birçok faaliyetin aksamasına ya da tamamen durmasına yol açar.⁷

Topraktaki asitleşme, toprak solucan popülasyonu ve faaliyetlerini de etkiler. Solucanlar asidik topraklardan kaçma eğilimi gösterirler ve pH değerleri çok düşük seviyelere gerilediğinde (pH 2.0) tamamen yok olurlar.⁸

Türkiye’de özellikle 1960’lı yıllardan sonra hızla sistematik olarak kimyasal gübre kullanımı yaygınlaştı. Son 13 yılda 2.4 milyon tarım alanı kaybedilmesine rağmen kullanılan gübre miktarı %20 arttı.⁹ Yanlış ve aşırı gübre kullanımı nedeniyle 1960’lı yıllarda çay bahçelerinin %88,8’i çay bitkisine uygun pH değerlerine sahipken bu oran 2011 yılında %13,7’e düşmüştür.¹⁰