Karbon çiftliği ve malç uygulaması

Prof. Dr. Mustafa Öztürk Independent Türkçe için yazdı

2022 yılı ocak ayında atmosferde CO2 konsantrasyonu 417 ppm’e çıkmıştır Yıllık artış oranı yıllık yüzde 0,67, yani 2,81 ppm/yıldır. 

Okyanuslar ve denizler, 38.000 milyar ton karbon depolamakta. 0-1 metre derinlikte toprakta ise, 2 bin 500 milyar ton organik ve inorganik karbon depolanmakta.

Toprakta depolanan karbonun 1.550 milyar tonu toprak organik karbon ve 950 milyar tonu ise inorganik karbondur. Toprakta depolanan karbon miktarı, atmosferde bulunanın (760 -800 milyar ton) takriben 3,3 katıdır.

Küresel ısınmanın etkisiyle topraktaki organik karbon ciddi oranda azalacak. Gerekli önlemler alınırsa topraktan sera gazı salımı azaltılabilir. 
  

1.jpg
Şekil 1.Global ölçekte sera gazı emisyonları

 

Toprak bozuldukça sera gazı karbon salım kaynağına dönüşür ve bazı topraklarda ha (hektar) başına 20 ila 80 ton karbon salımlanır. 

Toprakta karbon yakalama: İklim değişikliğine dur demek geleceğe bir köprü olabilir. 

Doğal işlevleri bozulmadan toprak, su, iklim ve besin döngülerinin korunmasına yardımcı olur.

Toprak olmadan hayat olmaz ve hayat olmadan - toprak olmaz.

Havadan milyarlarca ton karbonu geri alıp toprağa vermeliyiz. Bunun içinde toprak devrimine (iyileştirmeye, sağlıklı hale getirmeye) ihtiyaç var. 

Rattan Lal, "her yıl toprakta 2.5 gigaton (milyar ton) CO2eq tutmanın teknik olarak mümkün olduğunu tahmin ediyor." 

2016 ila 2018 yılları arasında sera gazı emisyonunun yıllık artış miktarı, 430 milyon ton/yıl ile 910 milyon ton/yıl arasında değiştiği anlaşılmaktadır. Global ölçekte toprak doğru yönetilirse sera gazı salım artışını durdurmak mümkün.

Bu, en iyimser emisyon azaltma senaryolarında küresel ısınmayı 1,5°C'nin altında tutmak için gereken minimum denkleştirme düzeyine karşılık gelir.

Bu nedenle küresel toprak sağlığına yatırım yapmak, verimliliği ve dayanıklılığı artırmak, ekim için yeni arazi açma ihtiyacını azaltarak biyolojik çeşitlilik kayıplarını azaltmak, tedarik zincirlerinde gıda ve su güvensizliğini azaltmak ve azaltılması zor sektörlerde iklim hedeflerine ulaşmak için fırsatlar sunar.

Atasözü "Diyet yanlış olduğunda, ilaç hiçbir işe yaramaz; Diyet doğruysa ilaca ihtiyaç yoktur."

Tarımda rotayı değiştirmek ve yenilemek gerekir. 

Küresel ısınma etkisiyle sıcaklıktaki artış, malç gibi organik maddelerin ayrışma oranını artırarak iklim değişikliğine yönelik olumlu bir geri bildirime yol açabilir.

Toprak organizmalarının besini olan toprak organik karbon, sağlıklı toprağın belirleyicisidir. Toprakta bağlı organik karbon (SOC=Toprak Organik Karbon) humus oluşturur.

SOC, atmosferde bulunan karbon miktarının en az iki katıyken, bitkiler ve hayvanlar toplam karbonun onda birini oluşturmaktadır.

20 ila 30 cm kalınlıktaki toprakta ortalama yüzde 2 oranında organik karbon olması gerekir.

Türkiye’deki topraklarda yüzde 0,6 oranında çok az organik karbon içerirken yüzde 70 ise yüzde 0,6 ila yüzde 1,2 oranında az organik karbon içermektedir.

Kısaca Türkiye’deki, toprakların yüzde 90 organik karbon bakımından fakirdir. 
 

2.jpg
Şekil 2. Türkiye topraklarının organik karbon içerikleri

 

Tarım alanları, iklim açısından nötr bir ekonomiye ulaştırmanın ve net sıfır sera gazı emisyonun saplamanın anahtarıdır. Çünkü toprak atmosferdeki CO2 yakalayabilir ve CO2 konsantrasyonun azaltabilir. Yani toprak karbon yutak alanlarına dönüştürebilir. 

Karbon çiftliği tarımsal iyileştirme pratiği yanında toprakta depolanan karbondioksit (CO2) miktarını artırarak atmosferdeki varlığını azaltmayı sağlamaktadır. 

Toprak, doğasına uygun yönetilirse önemli bir sera gazı yutak alanı haline veya organik karbon depolama alanına dönüşür, biyoçeşitlilik artar ve karbon ayak izi azalır. 

Anız (hasat bakiyesi) sık sık toprağa geri döndürülmezse, toprak organizmaları aç kalacak ve sonunda toprak ölür. Ölmekle olan toprakta sağlıklı bitki büyümesi için gereken biyojeokimyasal ve biyojeofiziksel süreçleri sürdürmek için yeterli canlı organizma içermeyeceği anlamına gelmektedir. Bu sebepten dolayı toprağı organik karbon bakımında doğal olarak zengin hale getirmek gerekir.

Sık sık ve derin toprak işlemeye son verilmeli. Sık ve derin toprak işleme topraktan karbonun kaçmasına neden olur.

Korumalı toprak işleme, toprak korumasını artırmak için önemli bir önlemdir ve iklim değişikliğinin azaltılmasıyla ilgili olarak atmosferik karbonu tutmaktadır.

Karbon çiftliğinde azaltılmış toprak işlemenin, çiftçilikle karşılaştırıldığında ılıman Avrupa'da SOC'yi tutma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. 

15 santimetre derinliğe kadar korumalı veya azaltılmış toprak işleme ve tohum ekme ile, toprağın daha az hareket edilmesiyle daha fazla karbon tutması sağlanır ve yaban otu ile mücadele edilmiş olunur. 
  

3.jpg
Şekil 3. Toprağı sürmeden ekim yapılması

 

Global ölçekte her yıl organik karbon fakir topraklarda yağmur suyu ile 0,55 milyar ha ve rüzgarla 1,1 milyar ha toprak erozyona uğramaktadır. 

Toprak ne kadar bitkilendirilirse, otlar hayvan yemi olarak kullanılırsa ve hayvan gübresinden kompost üretilirse doğal olarak o oranda toprakta organik karbon depolanır.

Toprak önemli oranda karbon yutak alanına dönüşür ve toprak organik karbon bakımından zengin hale dönüşür.

Stabilize hayvan gübresinin ve aerobik veya anaerobik şartlarda hayvan gübresinden üretilmiş kompostun toprakta uygulaması arttıkça toprak daha fazla yutak alan haline dönüşecektir. 

Kompost ve/veya stabilize katı gübre uygulamasında gübreleme standartları dikkate alınmalıdır.

Stabilize edilmemiş hayvan gübresi toprağı hasta eder, tuzlulaştırır ve aşırı yaban otu üremesine neden olur. 
 

4.jpg
Şekil 4. Meralarda ve çayırlarda sıvı kompost uygulaması

 

Anız esas olarak karbondan oluşur ve azot, fosfor ve kükürt gibi daha az miktarda diğer besin maddeleri içerir.

Anızlar genellikle karbon bakımından zengindir, ancak diğer besin maddeleri düşüktür, her bir ton buğday gevreği tipik olarak yaklaşık 450 kg karbon ve çok daha düşük oranlarda diğer besin maddeleri içerir.

Malç kelimesi Almanca "çürümesi kolay" anlamına gelen molsch kelimesinden türetilmiştir.
 

5.jpg
Şekil 5. Malçlama yapılmamasına kıyasla malçlamanın avantajları

 

Malçlama anızın (hasat bakiyesinin) tarlalarda entegre edilerek toprağı organik karbon bakımından zenginleştirme işleme metodudur.

Anızlar yerinde kesilirken, bıçaklı pulluksuz veya bıçaklı sapansız işleme ile toprak ortalama 15 cm derinlikte sürülür, en üst toprağın anızla karışması sağlanır ve yerinde malçlama yapılır. 
 

6.jpg
Şekil 6. Anızlı tarlada malç işleme sistemi 

 

Azaltılmış toprak işleme uygulamalarında toprak sıkışmasının en aza indirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, azaltılmış toprak işleme kullanıldığında, ağır makineler için kontrollü bir trafik sistemi faydalı olabilir.

Standartlaştırılmış çalışma genişliğine sahip kontrollü bir trafik sisteminde, makineler tarlanın üzerinden geçmek için her zaman aynı yolları kullanır ve alanın çoğunluğunu makinelerden etkilenmez.

GPS sistemleriyle donatılmış makineler, aynı pistlerde çok hassas bir şekilde sürüşe yardımcı olabilir. Bu şekilde sadece o rayların altındaki toprak sıkışır.
 

7.jpg
Şekil 7. Toprağı sıkıştırmadan işleme

 

Ağır iş makineleri ile toprak işlememelidir. Toprağı işlerken ve hasat yaparken sıkıştırılmamalıdır. Sıkıştırılan toprakta kök büyümesi, biyolojik aktivite, gaz ve su değişimi azalır. 
 

8.jpg
Şekil 8. Sıkıştırılmış toprak

 

Sıkıştırma yapmadan "toprak dostu sürüş ve hasat yapılmalıdır". 

Sürekli bitki örtüsü, toprak sağlığı ve işlevi için en iyi sigortadır ve karbonu toprağa çeker ve toprak ekosistemini ve toprak yapısını besler ve korur. Bu yüzden çıplak toprak bırakılmamalı. 

Malç ile toprak yüzeyi kaplanmalı. Malç kalınlığının yaklaşık 10 santimetre olması tavsiye edilir.
   

9.jpg
Şekil 9. Tarlada anız malçlama ve malç uygulaması

 

Malç uygulamasında anızlar, stabilize hayvan gübresi, hayvan gübresinden yapılmış kompost ve ağaç kabukları yaygın olarak kullanılmaktadır.  

Anızların (hasat bakiyelerinin) malç olarak kullanılmasıyla yağmur suyunun yüzeyden akışı yüzde 43 oranında azalır.

Anızlar, malçlanarak toprakta bırakıldığı zaman 0-30 cm üst toprak tabakasında organik karbonun arttığı tespit edilmiştir.   

Anız toprakla malç olarak işlendikçe toprağın karbon yutak alan özelliği ve toprakta humus oranı artar ve sera gazı emisyonları (metan, diazot monoksit, karbon dioksit) azalır.

Anız yerinde malçlanır ve malç olarak kullanılırsa;

  • Toprağın su tutma kapasitesi artar.
  • Toprağın nemli kalması sağlanır. 
  • Sulama ihtiyacı azalır.
  • Toprakta karbon oranı artar.
  • Toprak karbon yutak alanına dönüşür.
  • Toprakta humus oranı artar.
  • Toprağın biyolojisi sağlıklı hale getirir.
  • Erozyon önlenir.
  • Gübre kullanımını azaltır. 
  • Yaban otu ile mücadele azalır.
  • Tarımsal ekosistemlerin sürdürülebilirliği artırılır.

Anız biyolojik olarak yavaş ayrışır. Yüksek miktarda hasat bakiyesi toprak işlemeyi veya tohumlamayı engelleyebilir. Çalışmalar dikkatli yapılmalıdır. 

Karbon çiftliği uygulaması yapılan Avrupa’da ılıman iklim bölgelerinde organik karbon miktarı 450 kg/h/yıl artmıştır.  

Karbon çiftliklerinde toprağı daha sürdürülebilir bir şekilde kullanma ve topraktaki karbon miktarını artırma amacına hizmet eden faaliyetler, toprağı daha verimli hale getirmekte ve tarımsal üretimi arıtmaktadır. 

Karbon çiftçiliği uygulaması ile;

  • Toprakta organik karbon içeri arttığı için toprağın su tutma kapasitesini artar (Toprakların ağırlığının 10-20 katı kadar su tutabilir).
  • Daha fazla ve kaliteli tarımsal ürün yetişir.
  • Verimlilik ve kalite artar.
  • Toprak karbon yutak alanına dönüşür.
  • Topraktaki suyun buharlaşması azalır.
  • Yeraltı su kaynakları beslenir.
  • Toprağın ve suyun kalitesi artar.
  • Biyoçeşitlilik korunur, gelişir ve mikrobiyal yaşam güçlenir. 
  • Toprağı organik karbon ve diğer besin maddeleri bakımından zengin hale dönüşür.
  • Kuraklığa dirençli tarım alanları oluşur.
  • Toprağın yoğunluğunu azalır. 
  • Toprağın tuzlaşması önlenir. 
  • Çiftlikler doğal afetlere karşı daha dayanıklı hale gelir.
  • Gıda güvenliği sağlanır.
  • Döngüsel ekonomiye geçiş sağlanır.
10.jpg
Şekil 10. Karbon çiftliklerinin iklimle mücadele ile birlikte çevresel, sosyo-kültürel ve ekonomik avantajları

 

Karbon çiftliği tarımı ile hem atmosferdeki sera gazı karbon topraklar tarafından emiliyor hemde toprak karbon bakımından zenginleştiriliyor.

Doğru yönetilen ve işletilen topraklardaki biyolojik süreçle, tarımsal mahsüller atmosferden karbondioksiti emer (bağlar), toprak profilinin farklı derinliklerinde kökler, kök salgıları, tohumlar ve bitki artıkları yoluyla karbonu toprağa bırakır. Karbonun en iyi ve pratik tutulduğu yer topraktır.
 

11.jpg
Şekil 11. Bitkilerin atmosferden karbondioksiti emmesi, toprak profilinin farklı derinliklerinde kökler, kök salgıları, tohumlar ve bitki artıkları yoluyla karbonu toprağa bırakması

 

Bitkiler, fotosentez yoluyla atmosferdeki karbondioksit (CO2) konsantrasyonlarını azalttıkları için iklim değişikliğini azaltmada önemli bir kaynaktır.

Aslında, karasal ekosistemlerdeki bitkiler şu anda yıllık insan karbon emisyonlarının yaklaşık yüzde 25'ini depoluyor.

Toprak nemi, kara tabanlı ekosistemler tarafından emilebilen karbon miktarını etkileyen önemli bir çevresel faktördür. Çünkü su stresi altındaki ekosistemler daha az fotosentez yapar.

Kuraklık ve kavurucu sıcak hava dalgalarının olduğu bölgelerde toprak nemi azalır. Buda bitkilerin karbon yutak alanı özelliği ve malçların çürümesini yavaşlatır.

Kısaca toprak nemi, toprakta karbon depolamasını güçlü bir şekilde etkiler.  

Sürecin tersine çevrilebilirliği nedeniyle, topraktaki karbon stoklarını sabit bir durumda tutmak ve artırmak için sürekli karbon girişi ve sürekli yönetimi gereklidir.

Yutak alanlarında tutulan karbon, 30 santimetre kalınlığa kadar toprağa can verir ve toprağı humuslaştırır.

Humusun korunması ve artırılması için toprakların humus dostu bir şekilde işlenmesi gerekir.

Karbon çiftliklerinde humus atmosferdeki sera gazı karbonu bağlar. İklim üzerinde etkisi olan sera gazlarının azaltılmasına yardımcı olur. Topraktaki humusun yüzde 58'i organik karbondan oluşmaktadır. Humus;

  • Mikroorganizmalar ve topraktaki canlılar için besin kaynağıdır.
  • Mikroorganizmalar ve diğer canlılar için habitattır.
  • Özellikle yeraltı suyu koruması için filtreleme ve tampon fonksiyonunun temelidir.

Toprakta humus oranını artırmak isteniyorsa;

  • Hasat kalıntıları (anızlar) tarlada bırakılmalı.
  • Çıplak toprak bırakılmamalı.
  • Çıplak topraklar sürekli bitkilendirilmeli.
  • Baklagillerin ekimi artırılmalı.
  • Toprak nazikçe işlenmeli ve daha az basınç uygulanmalı
  • Toprakta kompost kullanılmalı.
  • Toprağın pH doğru ayarlanmalı.

Asitleştikçe toprak karbon salımı artar. Bu yüzden toprağın pH’nı optimum şartlarda (pH’ı 6.5 ve üzeri) tutmak gerekir.

Toprağın pH düşüyorsa malç uygulaması esnasında toprağa sönmüş kireç bulamacı uygulaması yapılabilir. Böylece sera gazı güldürücü gaz (N2O) salımı minimize edilir. 

Humus tüketen ve humusu artıran bitkilerin dengeli bir oranı ile konuma uygun çeşitli bir ürün rotasyonu yapılmalıdır.

Şeker pancarı, patates, mısır, kolza, ayçiçek ve samanı alınmış tahıllar humus tüketir.

Yonca otu, yonca, baklagiller, yağlı turp, hardal, faselya gibi ürünler humusu arttırır.

Humuslu toprak için toprağın organik madde ile yeterli bir şekilde beslenmesi gerekir. Tedarik edilmesi;

  • Hasat sırasında tarlada kalan artıklar (kökler, anızlar ve samanlar),
  • Hedeflenen mahsul ekimi ve stabilize katı ve sıvı hayvan gübresi ve kompost yoluyla gerçekleşir.

Toprakta humusu korumak için; toprağı koruyan lastiklerle ekilebilir araziler sürülmelidir.

Traktörle toprağı sürmek, aşırı otlatma yapmak, ormanları temizlemek ve su kaynaklarını bozmak gibi yaygın yanlış tarım uygulamaları, topraktaki ve biyokütdeki karbonun havaya geri dönmesine neden olur.

İklim değişikliğine neden olan atmosferdeki fazla CO2'nin üçte birinin tarım ve arazi yönetimi uygulamalarından geldiği tahmin edilmektedir.

Öte yandan, fotosentetik olarak elde edilen karbonun toprakta tutulabileceği ve depolanabileceği yaygın olarak kullanılan bazı tarım uygulamaları vardır.

Karbon çiftliği uygulaması, CO2'nin atmosferden uzaklaştırılma ve bitki materyaline ve toprak organik maddesine dönüştürülme oranını iyileştirdiği bilinen uygulamaların uygulanmasını içerir.

Gelişmiş arazi yönetimi veya koruma uygulamalarından kaynaklanan karbon kazanımları, karbon kayıplarını aştığında karbon çiftçiliği başarılıdır.

Çiftçiler topraklarını karbon bankası olarak kullanarak sera gazı karbon emisyonları dengeleyebilirler.

Toprak, organik karbon bileşenleri yüzde 2 civarında olduğunda gerçekten topraktır. Aksi takdirde, sadece kirlidir. 

30-40 santimerte üst toprakta yıllık 1000’de 4 karbon oranı hedefine ulaşmak için yıllık toprağın karbon tutma oranı hektar başına yıllık en az 0,6 ton karbon olmalıdır. Fizibilite çalışmalarında bu değer, yıllık 0,2-0,5 ton karbon depolama olarak alınmaktadır.

Toprak karbon stoklarında yıllık yüzde 0,4'lük veya ilk 30-40 santimetreliik toprakta yılda yüzde 4'lük bir büyüme oranı, atmosferdeki insan faaliyetleriyle ilgili CO2 konsantrasyonunu önemli ölçüde azaltacaktır.
 

 

12.jpg
Şekil 12. Karbon depolamada 1000’de 4

 

AB, "Çiftlikten Çatala" ilkesi çerçevesinde 2030 yılına kadar "Karbon Çiftlikleri", destekleyerek toprakları karbon yutak alanları oluşturarak yılda 310 milyon ton karbon ve eşdeğeri sera gazlarını azaltmayı hedeflemektedir.

Karbon çiftlikleri ile sera gazları için karbon yutak alanlarına destek vererek, aynı zamanda, AB genelinde biyolojik çeşitliliğin ve dirençli doğanın yeniden kazanılmasına katkıda bulunacaktır.

AB, Karbon çiftliklerini destekleyerek; 

  • Yeşil iş modeli oluşturmayı, 
  • Biyoçeşitliliği artırmayı, 
  • Sera gazı karbonu azaltmayı, 
  • Toprakta küresel ısınmaya neden olan sera gazı karbonu depolamayı,

planlamaktadır. Kısaca 1 taşla 4 iş yapmayı hedeflemektedir.

Tarladan (Çiftlikten) Çatala Stratejisi; 

  • Nötr veya pozitif bir çevresel etkiye sahip olmak. 
  • İklim değişikliğini azaltmaya ve etkilerine uyum sağlamaya yardımcı olmak. 
  • Biyolojik çeşitlilik kaybını tersine çevirmek.
  • Herkesin yeterli, güvenli, besleyici, sürdürülebilir gıdaya erişimini sağlayarak gıda güvenliğini, beslenmeyi ve halk sağlığını sağlamak. 
  • Adil ticareti teşvik ederken gıdanın satın alınabilirliğini korumak.
13.jpg
Şekil 13. Karbon çiftliği uygulaması

 

AB Komisyonu, 2022'nin sonuna kadar karbon giderimlerinin belgelendirilmesi için bir AB düzenleyici çerçevesi önerecektir. AB toprağı iyileştirerek sera gazı karbon salımını azaltmayı planlamaktadır.

Bunu yaparken çiftçilere giderdiği karbon miktarı kadar mali destek vermeyi ve yeşil iş modelini geliştirmeyi planlamaktadır. 


Son söz;

Analiz edin, ölçün, haritalayın ve karbon vergisinden faydalanın.

Karbon çiftlikleri uygulaması ile iyileştirilmiş topraklar, iklim değişikliğine karşı dirençli hale getirmek ve tarımsal ürün kalitesini artırmak mümkündür.

Çiftçiler, iklim çiftçisi olabilir.

Toprağın karbon yutak alanları olarak işlenmesi çiftçiler, ormancılar ve diğer arazi yöneticileri için yeni iş ekonomik fırsatları oluşturuyor. 

Toprakta aşırı azotlu gübre kullanılması CO2’e göre, 300 kat daha fazla sera gazı güldürücü gazın (N2O) salımlanmasına neden olunur. 

Karbon çiftliği uygulaması, dünyadaki iklim ayak izimizi azaltabileceğimiz önemli bir yoldur.

Kısaca, çiftçilerin dekarbonizasyon çözümlerinin geliştirilmesinin merkezinde olması gerekir.

Sağlıklı toprak, sağlık ve güvenli tarımsal ürün demektir. 
 

 

 

*Bu makalede yer alan fikirler yazara aittir ve Independent Türkçe'nin editöryal politikasını yansıtmayabilir.

© The Independentturkish

DAHA FAZLA HABER OKU