Toprak Sıkışması ve Geçirimsizleşme

Toprak sıkışması, toprak taneciklerinin sıkışarak aralarındaki su ve hava tutan boşluk hacminin azalmasıdır. Toprak tanecikleri arasındaki boşluk oranının %35’in altına düşmesi ve makro boşluklarının %10’dan daha az olması bitkiler için zararlı olan toprak sıkışıklığının oluştuğunu gösterir.^1_2

Tarımsal üretimde toprak sıkışması, ekin üretimi sırasında araçların, çeşitli iş makinalarının (%80) ve yük hayvanlarının geçişi (%16) ile oluşur.³ Traktör, ekim ve hasat makinesi gibi tarımsal araçların tekerlekleri en önemli sıkışma araçlarıdır. Bunları, özellikle nemin uygun olmadığı koşullarda toprakların işlenmesi, hasat sonrası tarla yüzeyindeki bitkisel artıkların toprağa karıştırılması yerine hayvanlara otlatılması ve meralardaki aşırı otlatma faaliyetleri izler.⁴ 

Toprak sıkışmasında süreç birim hacme düşen ağırlığın (hacim ağırlığı) artmasıyla sonuçlanır. Tarımsal trafikten kaynaklanan sıkışmanın büyük bölümü ilk geçişte gerçekleşir ve toprak nem oranının yüksek olduğu zamanlarda yapılan toprak işleme faaliyetleri toprağın daha da sıkışmasına neden olur. Sıkışma toprak yüzeyinden başlayarak belli bir profil derinliğine kadar geniş bir derinliğe kadar etkilidir.⁵

Sıkışma derecesi, alet ve makineler ile toprağın özelliklerine bağlıdır. Alet ve makinelerin ağır veya hafif, toprağın kuru veya nemli, kaba veya ince bünyeli olması, toprak işleme alet ve makinelerinin toprağı işleme tarzı ve etki süresi de toprak sıkışmasını etkileyen faktörlerdir.⁶

Tarım sektöründe makineleşme ile birlikte yoğun toprak işleme yapılması, toprak sıkışmasının artmasına neden oldu. Örneğin, 1949 yılında ülkemizdeki traktör sayısı yaklaşık 12 bin iken bugün bu sayı 1 milyon 765 bin civarındadır.^7_8 1948 ile 1968 yılları arasında ortalama traktör ağırlığı 2.7 ile 4.5 ton arasında iken bugün ortalama traktör ağırlığı 6.8 tondur ve traktöre bağlanan karmaşık makinelerle bu ağırlık daha da artar.⁹

Yoğun tarımsal üretim yapılan alanlarda, bir üretim yılında tarla yüzeyi, alanının 4-5 katından daha fazla tekerlek izine maruz kalır.¹⁰ Tahıllar gibi çok sık ekilen bitkilerin tohum yataklarının hazırlanması sırasında toprak yüzeyinin %90 kadarı traktör ile sıkıştırılır. Sıkıştırma oranları hasat esnasında %35 ve balyalama sırasında %60 dolaylarındadır.¹¹

Günümüzde dünya kara alanlarının yüzde %4'nün sıkışma problemi ile karşı karşıya kaldığı tahmin edilmektedir.¹² Sıkışma en fazla toprak gözenekliliğini etkiler. Kruger (1971), tarafından yapılan çalışma, traktör tekerleklerinin etkisi ile topraktaki 50 µm’den (0.05 mm) büyük gözeneklerin azaldığını göstermektedir. Bir toprak profilindeki gözenek büyüklüğü dağılımı, tarımsal üretim, toprak erozyonu ve drenajla ilgili çalışmalarda önemli bir etkiye sahiptir. Toprakların toplam gözenekliliği ve iri gözeneklerin oransal miktarlarının azalması bitki köklerinin gelişimini ve yeterli havalanmayı olumsuz yönde etkiler. Sıkışma ile toprağın hacim ağırlığı artarken, boşluk miktarı azaldığı için toprak havalanamaz ve toprak canlılarının solunum yapmasını engeller. Bu durum toprak biyolojik çeşitliliğini olumsuz etkiler, sıkışmış topraklarda toprak canlılarının tür çeşitliliği azalır.¹³

Sıkışma, aynı zamanda kök gelişmesini de olumsuz etkiler. Kök geçirgenliği az olan, hava, su ve besin elementleri dengesi bozuk sıkışmış toprakta, kuvvetli bir kök gelişimi sağlanamadığından bitkiden alınan ürün daima düşüktür. Bilimsel çalışmalar toprak sıkışmasının verimi %60 oranında azalttığını göstermektedir.¹⁴

Taban arazilerde toprak sıkışması drenaj problemlerine yol açar, eğimli alanlarda ise yüzey akışını artırarak erozyona neden olur. Sıkışmış topraklarda yüzey akışın sıkışmamış topraklara göre daha erken başladığı ve buna paralel olarak yüzey akış miktarının daha fazla olduğu, olarak yüzey akış suyu ile bitki besin maddesi kayıplarının da daha fazla olduğu belirtilmektedir.^15_16