Gübreler, Çeşitleri, Yararları ve Çevresel Etkileri Hakkında Bilinmesi Gereken Herşey

Örneğin, Kaliforniya Sağlık Dairesi'nden verilen rapora göre, San Francisco Körfezi Deltasında, mavi-yeşil yosun patlaması özellikle sıcak aylarda, aşırı azot artışı gibi koşullarda gerçekleşir. Woods Hole Oşinografi Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, farklı renklerde görünebilen bu yosun oluşumlarının zararlı toksinler ürettiğinden bahsetmektedirler.

Su Kirliliği

Çözünebilir (hareketli) bir madde olan nitrojen, yağmur veya sulamadan sonra toprak derinliklerine kadar sızar ve yeraltı sularına veya yakınlardaki kuyulara ulaşır. Nebraska-Lincoln Üniversitesinde yapılan araştırmaya göre, bir yaş ve üstü bebeklerde yüksek azot seviyesine sahip su içildiğinde gastrointestinal şişkinlik, diyare ve protein sindirim problemleri gibi semptomlar geliştirebildiği tespit edilmiştir. Bu semptomlar, nitratlar kırmızı kan hücrelerinde demirle karıştığında ortaya çıkan ve "oksijeni vücut hücrelerine nakledemeyen" metamfoglobinemi durumundan kaynaklanır. Bunlar "mavi bebek sendromu" olarak da adlandırılırlar. Azot kokusuz ve renksiz olduğu için yalnızca testlerle kontaminasyonun oluşup oluşmadığı belirlenebilir. Ocak 2013'te, Kaliforniya Devlet Su Kaynakları Kontrol Kurulu, eyaletteki 400'den fazla özel kuyunun, 200'den fazlasının nitratlarla kirlendiğini bildirmiştir.

Yeraltı Suyu Kirliliği

Bitkiler, topraktaki tüm aşırı azotu tüketmedikleri için, aşırı azot yavaşça sulara karışarak toprağa sızar toprakta mikrobiyal aktiviteyle nitrata dönüşür. Sonuç olarak, yeraltı suları ve içme suyu nitrat azotuyla kirletilir.

Organomineral Gübreler

Organomineral gübre; bitkinin ihtiyaç duyduğu minerallerin, doğal kaynaklarla üretilmiş organiklerle birleştirilerek üretildiği bir gübre çeşididir.

Toprağın içerdiği organik miktar tarımın olmazsa olmazlarındandır ve ideal olarak toprakta organik madde oranı en az %4-5 seviyelerinde olması gerekirken, en alt seviye ise %3 olmalıdır (Avrupa’da organik madde kapsamı %5’in altında olan topraklar için beyin ölümü gerçekleşmiş gözüyle bakılmaktadır).

‍Organominarel gübre üretimi, tüketimi, çiftçileri teşvik, ar-ge çalışmaları vs henüz çok yeni ve araştırmalar akademik düzeyde süregelmekte ve muhtemelen 5 yıl gibi bir sürede dönüşüm yaşanabileceğinden çevresel etkileri konusunda uzun metrajlı çalışmalara gereksinim vardır.

Azotlu Gübre Çevre İlişkisi

Azotlu gübreler; amonyaklı gübreler, nitratlı gübreler, amonyak ve nitratı birlikte ihtiva eden gübreler ve amidli gübreler olmak üzere dört grupta toplanmaktadır. Gerek ticaret gübreleriyle toprağa verilen, gerekse organik azot bileşiklerinin mineralizasyonu sonucu açığa çıkan NH4+ azotunun önemli bir kısmı bitkiler tarafından alınmaktadır. Geri kalan kısım mikroorganizmalar tarafından kendi vücut proteinlerini oluşturabilmek için bağlanmakta, toprak kolloidlerince adsorbe edilmekte ve nitrifikasyona uğrayarak NO3-azotuna dönüştürülmektedir.

Oluşan NO3- azotu toprakta stabil olmayıp, oldukça hareketli bir iyondur. Bu özelliği nedeniyle bitkilerce alınmayan veya mikroorganizmalar tarafından bağlanmayan bir kısım NO3-azotu ya denitrifikasyonla kayba uğramakta ya da kolaylıkla yıkanarak daha alt katmanlardaki taban suyuna sızmakta veya yüzey akışlarla akarsu, göl ve denizlere taşınmaktadır.

Tarla bitkilerine verilen azotun %20-60’ı yem bitkilerine verilen azotun ise %40-80’i bitkiler tarafından kullanılabilmektedir. Temel azot kayıp yollarından birisi de azotun N2O, NH3, N2gibi gaz emisyonlarının denitrifikasyon olayı; NO3 formundaki azotun, moleküler azot (N2) ya da nitroz oksit (N2O) formunda gaz halindeki azota mikrobiyal redüksiyonu ve atmosfere uçmasıdır. Tarımsal ve endüstriyel bölgelerde N2O oluşumunun hızlanması, başta sera etkisinin gözlenmesi, yerkürenin ısınması ve ozon tabakasının zarar görmesi olmak üzere çevre açısından çok sayıda olumsuz etkileri de gündeme getirmektedir.

Azot oksit, seralarda oluşan en önemli gazlardan biridir. Oluşan diğer önemli gazlar ise karbondioksit (CO2),metan (CH4), ozon (O3) ve klorofloro karbonlar (CFCs)’dır.

‍Açığa çıkan N2O gazı atmosferde 100-175 yıl kadar kalabilmektedir.

‍Yeryüzündeki toplam azot oksit salınımının yılda 30 milyon tonu bulduğu sanılmaktadır. Sera etkisi yeryüzünde iklim değişmelerine ve ısı artışlarına neden olmaktadır. Küresel ısınmaya katkıları bakımından CO2, CH4, N2O ve CFCs’ın yüzd eoranları sırasıyla %47, 14, 10 ve 29 olarak kabul edilmektedir.

Ozon tabakası ve çevre sağlığını tehdit eden N2O ve diğer azot gazlarının oluşumuna yol açan olaylar; atmosferde cereyan eden N2 transformasyon olayları, doğal azot döngüsü, toprağa ilave edilen organik ve inorganik azotlu gübrelerin maruz kaldıkları reaksiyonlar, endüstriyel faaliyetlerdir.

NO ve N2O gazları ozon tabakasındaki havanın yaklaşık 3 ppb'lik bir kısmını oluşturmaktadır. Yapılan araştırmalarda, atmosfere salınan N2O düzeyinin artması ile birlikte atmosferik ozon tabakasının net redüksiyonunun da arttığı tespit edilmiştir. Azot gazlarının normal seviyelerde tutulması açısından doğal olaylara müdahale etmek pek mümkün değildir.

Ancak özellikle gübre uygulamalarında dikkat etmemiz gereken bazı hususlar bulunmaktadır. Örneğin havalanması zayıf olan ve pH’sı yüksek olan topraklara yüksek düzeyde uygulanacak olan azotlu ve özellikle NO3 ve NH3 formundaki gübreler, N2O oluşumu ve NH3 şeklindeki buharlaşmayı artıracaktır. Dolayısıyla alınacak olan en önemli tedbir, gübre uygulamasında tarımsal verim artışı ve çevrenin korunması açısından en uygun gübre çeşidi, gübre dozu ve uygulama zamanı gibi kriterlere dikkat edilmesi ve ortam koşullarının dikkate alınmasıdır.

Bu tedbirlerin yanı sıra fabrika bacalarından atmosfere uçan azot gazlarının da belirli seviyelerde tutulması alınacak olan bir diğer önemli tedbirdir. Azot, yedi çeşit oksit meydana getirmekle birlikte bunlardan hava kirleticisi olarak en önemlileri azot monoksit (NO) ve azot dioksit (NO2)’dir. Her iki gaz da yüksek konsantrasyonlarda (>50 ppm) toksik ve öldürücü etki gösterirler, ancak atmosferdeki konsantrasyonları bu seviyenin çok altında olduğundan, esas olarak akciğer ve solunum sistemi üzerinde olumsuz etkileri söz konusudur. Gübre azotunun amonyak (NH3) haline dönüşmesi de atmosferik kirliliğe yol açmaktadır.

Gübre azotunun NH3 gazı şeklinde buharlaşarak atmosfere karışması olayına “amonyak buharlaşması” adı verilmektedir. NH3 buharlaşması ile azot kaybı pH, sıcaklık, rüzgar durumu, uygulanan gübrenin cins ve miktarı gibi faktörlere bağlı olarak değişmektedir. Gübre uygulamasını takiben, özellikle 3-5 gün içerisinde NH3 şeklinde buharlaşma en üst düzeye ulaşmaktadır.

Gaz şeklinde amonyak kaybı, hayvancılığın da yer aldığı tarımsal işletmelerde, diğer tarımsal alanlara göre daha ciddi boyutlardadır. Tarımsal alanlarda özellikle amonyak ya da üre formunda azotlu gübre uygulandığında amonyak şeklindeki azot kayıpları daha fazla olmaktadır. Avrupa ülkelerinde yapılan araştırmalar sonucu, atmosferik NH3 konsantrasyonunun geçen 30-40 yıl içerisinde %50 oranında arttığı tespit edilmiştir. Atmosferde artan NH3; çeşitli oksidasyon olaylarını etkilemektedir (SO2’in oksidasyonu). Doğal ekosistem içerisinde diğer azotlu bileşiklerin taşınması ve birikmesi üzerinde temel etkiye sahiptir. Toprağın asitleşmesine yol açmaktadır. Amonyağın asitliği hızlandırıcı etkisi ile iklim arasında bir ilişki söz konusudur.

Asitliğin hızlandırılmasının ekosistem üzerine olan etkisi özellikle ılıman bölgelerde sergilenmiştir. Atmosferik amonyak ayrıca görüşü zayıflatmakta, paslanma ve çürüme olaylarını hızlandırmaktadır. Ülkemizde ve dünyada nitrat kirliliğine dair yapılan araştırmalar su kaynaklarında kirliliğin arttığını ispat eder niteliktedir.

‍Antalya-Kumluca yöresi kuyu sularının nitrat içeriklerinin belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilen çalışmada, kuyu sularının NO3- içeriklerinin 2.46-164.91 mg/lar asında değiştiği belirlenmiş ve yöre kuyu sularının yaklaşık %50’sinin nitrat kirlenmesine maruz kaldığı, sulama yaparken sulama sularının NO3- içeriklerinin gübreleme programında dikkate alınması gerektiği belirtilmiştir.

Benzer şekilde Antalya-Demre yöresinde toprak ve kuyu sularının nitrat içeriklerinin değişiminin incelendiği araştırmada, toprakta ve kuyu sularında nitrat değerlerinin dönemsel olarak artış gösterdiği ve kuyu sularının yaklaşık %45’inin WHO tarafından izin verilen 50 mg/l sınır değerini aştığı belirtilmiştir. Kuyu sularının yöre halkı tarafından bazı alanlarda içme suyu olarak kullanıldığı ve bunun büyük tehlike oluşturabileceği saptanmıştır.

Pekin'de "Yoğun tarım yapılan alanlarda azotlu gübrelerin %30 ila 60 oranında aşırı kullanıldığına dikkat çekerek, azotlu gübreler tarlalara uygulandıktan sonra çevreye yaptığı baskı ile yaşam kalitesini ve ekosistemi istenmeyen şekilde değiştirdiğini bildirmiştir. Bazı azot formlarının direkt olarak tarlalardan derelere aktığından veya havaya karıştığından bahsederek, bazı azot formlarının gıdalarla insanlar tarafından, yemlerle çiftlik hayvanlarınca tüketildiğinden bahsetmektedirler. Dünya ölçeğinde artan sayıdaki domuz ve tavuk çiftliklerinin pis su veya gübrelerle kontamine olduğunu sözlerine eklemektedirler.

Amonyağın asitliği hızlandırılması ile iklim arasında bir ilişki söz konusudur. N’lu gübrelerden kaynaklanan doğal amonyak emisyonunun 4.5 milyon ton olduğu sanılmaktadır. Asitliğin hızlandırılmasının ekosistem üzerine olan etkisi özellikle ılıman bölgelerde sergilenmiştir. Topraklardan salınan nitroz oksitlerin, atmosferin ısınmasına yaklaşık %4 oranında katkıda bulunduğu ve yılda yeryüzündeki toplam nitrozoksit salınımının 30 milyon tonu bulduğu sanılmaktadır.

Sera etkisi yeryüzünde iklim değişmelerine ve ısı artışlarına neden olmaktadır. Doğal ısınma yakın bir gelecekte denizleri yükselterek ada, delta ve bazı kıyıları tehdit edecek, böylece verimli tarım topraklarının 1/6 oranında yok olmasına neden olacaktır.

Birleşmiş Milletler tarafından yapılan iklim zirvesinde, küresel ısınmanın bu şekilde devam etmesiyle birlikte 2050 yılında önemli miktarda yerleşim biriminin sular altında kalacağı ve 76 milyon kişinin çevre felaketi göçmeni haline geleceği, 2100 yılında bu rakamın 94 milyonu bulacağı belirtilmektedir.

Yılda yaklaşık hektara 30-50 kg N’lu gübre uygulanan hububat arazisinde azotun %5’i yıkanarak kaybolur, %12'si denitrifikasyonla, %30'u fikse edilerek ve geri kalan kısmı da mahsulle kaldırılarak ortamdan uzaklaşır.

Avrupa’da buğday, arpa, yulaf, mısır ve çavdar ekilen 140 milyon hektar tarım arazilerine 9.6 milyon ton N lu gübre uygulanmakta ve bunun ancak yarısı etkili olmakta geri kalan kayba uğramaktadır.

Fosforlu Gübre - Çevre İlişkisi

Temel fosforlu gübre kaynakları; fosfat kayası, fosfor kapsayan demir filizleri, kemikler ve az miktarda da guanolardır. Doğada bulunan tüm fosfor ve fosforlu bileşiklerin orijini, mağmatik taşlardaki apatit ve apatitin diğer formlara dönüşmüş halleridir.

Fosforlu gübrelerin toprağa ve çevreye vermiş olduğu zararlar ve meydana getirdiği kirlilik iki şekilde gerçekleşir. Bunlardan biri, daha önce açıklanan ötröfikasyon olayını meydana getiren sulara karışması sürecidir. İkincisi de yüzeysel akış suları ve erozyonla götürülen topraklarla, fosforlu bileşiklerin geniş alanlara yayılmasıdır. Bu nedenle de fosfatlı gübre maddelerinin toprakta meydana getirdiği değişimler sürekli izlenmekte ve incelenmektedir.

Toprak çözeltisinde fosfat, son derece düşük yoğunluktadır. Genellikle 1 ppm'den azdır. O nedenle tarım ve ormancılık yapılan yetişme ortamlarında, sızıntı suyu ile yıkanıp götürülen fosfor miktarı çok azdır. Bu miktarın 0.2-0.4 kg P/ha/yıl olduğu bildirilmektedir.

Fosforlu gübrelerin hareketsiz olması ve çevre kirliliği riskinin düşük olmasına rağmen, asıl gizli potansiyel tehlikesi uygulandığı topraklara kattığı toksik ağır metallerde saklı olması dikkat çekicidir.

Örneğin, son yıllarda fosforlu gübre üretiminde ham kaya fosfatının yerini alan fosforik asidin hacim ilkesine göre maksimum Cd, Pb, Ni ve As konsantrasyonu sırayla 114, 11, 201 ve 81 mg L-1 P olarak belirlenmiştir. Kurşun konsantrasyonu kompoze gübrede sınır değerin (100 mg kg-1) yaklaşık 5 katına ulaşmıştır. DAP ve TSP’de arsenik konsantrasyonu, sınır değerini aşmamasına rağmen toplam 10 kompoze gübrenin 4’ünde arsenik konsantrasyonu sınır değer olan 50 mg/kg gübre değerinin üzerindedir.

Tarım topraklarında verimi artırmak amacıyla tüketilen DAP, TSP ve kompoze gübrelerin özellikle Cd içeriği oldukça yüksektir (>8mg/kg gübre). Toprak ve sudaki Cd düzeyinin artması su canlıları, toprak verimliliği ve ekosistem faaliyetlerinde etkili olmakla birlikte bitki bünyesine geçerek fotosentez, solunum, iyon alımı, büyüme ve gelişme gibi birçok metabolik aktiviteyi etkilemektedir. Bu metabolik faaliyetleri etkilemesi nedeniyle verim ve kalitenin azalmasına yol açmaktadır.

Türkiye’de üretilen suni gübrelerin yaklaşık %87’sinde Cd içeriği 8 mg kg-1 gübre sınır değerine yakın (7,5 mg kg-1 gübre) ya da 2-5 kat üzerindedir. Topraktan bitkiye geçiş oranı çok yüksek olan ve toprakta oldukça hareketli olan kadmiyumun çok düşük konsantrasyonlarda bile özellikle çinko noksanlığında bitkiler tarafından kolaylıkla alınması ve bitkinin yenen kısımlarında birikmesi, bu metalin çevre sağlığı açısından büyük bir tehlike potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Çünkü Türkiye tarım topraklarının yaklaşık %50’sinde çinko noksanlığı olduğu bilinmektedir.

Avrupa Birliği gübrelerdeki Cd değerinin 2006’ya kadar 60 mg Cd kg-1P2O5, 2010’a kadar 40 mg Cd kg-1 P2O5,2015’e kadar ise 20 mg Cd kg-1 P2O5 değerine indirileceğini kabul etmiştir. Ülkemizde ne yurt dışından ithal edilen ham ve ara madde ne de üretilen fosforlu gübreler için herhangi bir standart uygulanmamaktadır.

Fosfor, killere ve sekioksitlere kuvvetle bağlıdır ve toprak organik maddesinin ayrılmaz bir bileşenidir. Toprak parçacıklarından kil, silt ve ayrışmış organik madde, fosforun taşınmasına aracı olmaktadır. Örneğin, Danimarka'daki küçük havzalardaki çalışmalar göstermiştir ki, P'nin %45 ile %82'sinin su kaynaklarına bahis konusu parçacıklarla taşınmaktadır, taşınan miktar yaklaşık 0.05-0.47 kg P ha-1 civarındadır, Güney Batı ABD'de havzalardan taşınan P’un ortalama %85'inin; güney İngiltere'de taşınan P’un %90 nının parçacıklarla taşındığını göstermiştir.

Potasyumlu Gübre - Çevre İlişkisi

Günümüzde üretilen potasyumlu gübrelerin büyük bir çoğunluğu, yer altı depozitlerinden sağlanmaktadır. Potasyumlu gübreler genellikle sülfat ve klorür formunda bulunmaktadır. Potasyum metafosfat ve potasyum silikat dışındaki tüm potasyumlu gübreler suda çözünür. Besin elementi olarak topraklarda fazla miktarlarda potasyumun bulunuşu, diğer bitki besin elementlerinin bitkiler tarafından alınma dengesini bozma dışında olumsuz bir etkiye sahip değildir.

Kalsiyum, Magnezyum - Çevre İlişkisi

Temel bitki besin elementlerinden azot, fosfor ve potasyuma göre, kalsiyumlu ve magnezyumlu gübrelemeye nadiren ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle asit karakterli ve fazlaca yıkanmaya maruz kalan topraklar, Ca ve Mg’ca yoksundur. Topraklardaki kalsiyum noksanlıkları çoğunlukla kireçleme ile giderilmektedir.

Kalsiyum, Magnezyum gibi elementlerin topraklarda fazla miktarlarda bulunuşu besin elementleri arasındaki dengenin bozulmasına yol açmakta ve diğer bazı besin elementlerinin bitkilerce alımını engellemektedir. Kalsiyumun bikarbonat tuzu, sularda geçici sertliğe, klor ve sülfat tuzlan ise kalıcı sertliğe neden olmakta, böylece suyun niteliği bozulmaktadır.

Kükürt - Çevre İlişkisi

Toprak ıslahı ve toprak verimliliği alanında, özellikle kükürtlü bileşiklerden; jips, elementel kükürt, sülfirikasit, kükürt dioksit, amonyum ve kalsiyum polisülfitler, amonyum tiosülfitler, alüminyum sülfat, demir sülfat ve potasyum sülfattan geniş çapta yararlanılmaktadır. Söz konusu bileşikler toprağa önemli düzeyde kükürt kazandırmaktadır. Ayrıca, atmosferik SO2'nin bir kısmı yağmur damlalarında çözünmekte ve bu şekilde toprak içerisine girdikten sonra SO4-iyonuna dönüşmektedir.

Kükürt, azot kadar olmamakla birlikte, hareketli bir bitki besin maddesidir. Toprağa ilave edilen elementel kükürt, çeşitli bakteriler yardımıyla oksidasyona uğramakta ve sonuç olarak H oluşmaktadır. Dolayısıyla toprak asitliğinde önemli bir artış meydana gelmektedir. İndirgeyici toprak koşullarına maruz kalan çeltik topraklarında bulunan H anaerobik S parçalanmasının en önemli son ürünüdür.

Mikrobesin Elementleri -Çevre İlişkisi

Topraklara uygulanan çeşitli gübrelerle birlikte aynı zamanda mikrobesin elementleri de az miktarda olsa da topraklara ilave edilebilmektedir. Bunun yanı sıra, mikrobesin elementi noksanlığı şiddetli olan bazı bölgelerde özel olarak mikrobesin elementi içeren gübreler topraktan ya da yaprak yoluyla bitkilere uygulanmaktadır.

Gübrelere eklenen mikrobesin maddeleri suya geçtikleri takdirde toksik etki yaratabilirler. Bunlardan özellikle bor ve molibden, hareketli olmaları nedeniyle daha kuvvetli toksik etkiye sahiptir. Borlu bileşikler yüksek düzeyde akıntıya karıştıklarında çiftlik hayvanlarının ölümüne sebep olurlar.

Bitkiler tarafından çok az miktarlarda kullanılan mikro besin elementlerinin fazlalığı bitkisel üretimde oldukça önemli bir yer tutar. Fazlalığı nedeniyle bitkiler üzerinde toksik etkisi görülen en önemli mikrobesin elementleri mangan, bakır, çinko,bor ve klordur. Ayrıca bu bitkilerle beslenen hayvanlarda da örneğin molibden fazlalığından ileri gelen sığır ishali, selenyum fazlalığından ortaya çıkan alkali hastalığı gibi bazı hastalıklar ortaya çıkmaktadır.

Ahır Gübreleri ve Çevre İlişkisi

Yetiştirilen bitkilerin besin elementi ihtiyacını karşılamak ve toprağın fiziksel özelliklerini düzeltmek amacıyla uygulanan hayvan gübresi son yıllarda çevre kirlenmesine neden olacak düzeylere ulaşmış bulunmaktadır. İnsan nüfusunun her yıl hızlı bir şekilde artması, insanların et, süt ve yumurta ihtiyaçları nedeniyle bu gıdaların tüketiminde önemli artışlar olmuştur.

İnsan yaşamı için gerekli olan bu besin maddelerinin yeterince üretimi, hayvan sayısının aşırı düzeyde artışına yol açmıştır. Hayvan sayısının artması ortama yayılan hayvan atıklarının da artışı ile sonuçlanmış, bu atıklar toprak, su ve havanın önemli ölçüde kirlenmesi sorununu yaratmıştır. Hayvansal atıkların neden olduğu çevre kirliliği bugün için ülkemizde önemli görülmemekle beraber, gelecekte ortaya çıkacak bu soruna şimdiden çözüm getirmek zorunluluğu vardır.

Yapılan tahminlere göre 10.000 adet büyükbaş hayvan bir günde 300 ton civarında gübre üretmektedir.

‍Bu atıkların giderilmesinde ve hatta bitkisel üretim için yararlı olarak kullanılmasında en etkili yol, gübrenin tarım alanlarına yayılması veya serpilmesidir. Toprağa uygulanan gübre zamanla mikrobiyal faaliyetler sonucu parçalanmakta ve bitkiler tarafından kolayca alınabilecek formlardaki bitki besin elementleri toprağa geçmektedir. Topraklara N, P, K katkısı bakımından en büyük payı hayvan gübreleri oluşturmaktadır.

Mineral Gübreler ve İnsan Sağlığı

Gübrelerin içme suları üzerine olumsuz etki yapan bileşenlerinin başında nitrat iyonu gelmektedir. Nitratlı gübrelerin tarımda gün geçtikçe artan oranlarda kullanılması sebebiyle, özellikle içme sularına kullanılan nitratın bir bölümünün karışabileceği endişesi vardır. İçme sularında kabul edilebilir nitrat konsantrasyonu Dünya sağlık örgütünce 5-10 ppm, Avrupa topluluğunca maksimum 50 ppm, ABD halk sağlığı servisince maksimum 45 ppm olarak tespit edilmiştir.

Nitrat iyonunun gerçekte insan sağlığı için toksik olmadığı fakat nitratın indirgenmesi ile oluşan nitritin özellikle bebekler için tehlikeli olduğu bildirilmiştir. Çeşitli kaynaklardan günlük olarak insan vücuduna alınan nitrat miktarı yaklaşık 100 mg, nitrit miktarı ise 4-5 mg’dır. Alınan nitratın %50’si 8 saat içerisinde vücuttan atılmaktadır.

Araştırmacılar, yüksek düzeyde nitrat alımının yetişkinlerde dahi olumsuz etkiye yol açtığını, oluşan nitritin bir  bölümünün nitrozaminlere çevrildiğini, bunun ise insan sağlığı açısından bazı olumsuz etkilere (örneğin kanserojen) yol açtığını bildirmişlerdir. Yüksek dozda nitrat tüketiminin tiroid bezini olumsuz yönde etkilediği bildirilmektedir.

İnsan sağlığı açısından önemli olan bir diğer husus da, hayvan gübrelerinden etrafa yayılan parazit, virüs ve bakteri gibi bazı zararlı organizmaların olumsuz etkileridir. Sonuç olarak, hayvan gübrelerinde bulunan hastalık etmenlerinin zararlarının azaltılması ya da tamamen ortadan kaldırılması amacıyla örneğin fermantasyona tabi tutma gibi çeşitli dezenfektasyon önlemleri alınmalıdır.

Gübrelerin Bitki, Toprak/Su Canlıları ve Hayvan Sağlığına Etkisi

Mineral gübreler çok aşırı, dengesiz ve bitkinin besin elementi isteğine uygun olmayacak şekilde verildiğinde, bazı kalite bozukluklarına yol açabilir. Örneğin, aşırı azotlu gübre kullanımının küçük dane oluşumu ve şeker pancarında düşük şeker içeriğine yol açması, aşırı fosfatlı gübrelerin ve kireçlemenin çinko alımını engellemesi, tohumlara uygulanan yüksek düzeyde çözünebilir gübre tuzlarının çimlenme ve fide çıkışına olan zararlı etkisi, kireçleme de yapılmadığı takdirde aşırı azotlu gübrenin toprağı asitleştirici etkisi ve böylece alüminyum ve manganın toksik etkisi ve aşırı azotlu gübreleme ile zararlılara karşı bitkinin daha geniş bir vejetatif ortam oluşturması, meyvelerin susuz olması, asit miktarının fazla dolayısıyla ekşi olması, özel aroma maddelerinin miktarındaki azalma ve oranlarındaki değişmeler nedeniyle alışılmış tat ve kokularını kaybetmeleri, renklerin istenilen özellikte olmaması, aşırı gübre kullanımının yol açtığı zararlanmalara başlıca örneklerdir.

Uygulanan gübre tuzları ve susuz amonyak, solucanlar ile temasa geçtiğinde öldürücü etkide bulunması muhtemeldir. Kural olarak topraklar gübreleme ile düşük verimlilikten daha yüksek verimlilik düzeyine çıkartıldıkça solucanların büyüklüğü ve sayısı da artmaktadır. Toprak mikroflorasının yanı sıra azotlu gübrelerin yüksek düzeyde kullanımının Rhizobium türleri gibi simbiyotik azot fikse edici organizmalarında aktivitelerini engellediği, araştırmalarla kanıtlanmıştır. Yeterli düzeyde azotlu gübre sağlanan baklagil bitkisi etkili bir şekilde azot fikse etmemektedir.

Sudaki amonyum, nitrit ve nitratiyonları balıklar ve suda yaşayan omurgasız hayvanlar için kuvvetli zehir etkisi yapmaktadır. Su ürünleri yasasının akarsu ve denizlere dökülmesini kabul ettiği amonyum iyon miktarı 0.02 mg/l, nitrit iyon miktarı 10 mg/l ve nitratiyon miktarı 4.2 mg/l’dir. İçme suları ve doğal su kaynaklarında yüksek konsantrasyonlarda bulunan nitrat, besi hayvanlarında vitamin A noksanlığına, üreme güçlüklerine ve süt veriminin azalmasına yol açmaktadır. Kandamethemoglobin düzeyi %50’nin üzerine çıktığında zehirlenme belirtileri, karaciğer metabolizmasında bozukluklar, canlı ağırlık ve süt veriminde gerileme ve döl veriminde azalma ortaya çıkmaktadır. Dolayısıyla geviş getiren hayvanlar, bu özellikleri nedeniyle diğer hayvanlara göre nitrattan daha fazla zarar görmektedir.

Kimyasal ve Organik (Doğal, Biyogübreler) Gübrelerin Kirlilik Oluşturmaması İçin Alınacak Önlemler

Çevre kirliliğine yol açan gübreleri ticaret gübreleri ve işletme gübreleri olmak üzere iki kısma ayırabiliriz. Kimyasal gübrelerin toprak sistemi üzerindeki olumsuz etkileri hemen fark edilmemektedir. Zira toprak, komponentleri ve biyolojik sistemi ile kuvvetli bir tamponlama gücüne sahiptir. Kirleticilerin toprakta meydana getirmiş oldukları zararlar üretim potansiyelinde düşüklük, kalite bozukluğu gibi etkilerle bitkisel ürünlerde ortaya çıkarken, bünyesinde toksik maddeleri biriktiren besin ve yemlerle beslenen insan ve hayvanlarda bazı yan etkilere neden olmaktadır.

Bilimsel esaslara uygun olmayan aşırı gübreleme, toprakta kirlenme ve sonuçta toprak strüktürünün bozulması, toprak reaksiyonunun değişmesi, toprakta mevcut elementler dengesinin bozulması, toprakta bulunan makro ve mikro faunanın ve floranın zarar görmesi ve katkı maddelerinde ağır metaller gibi kirlilik unsurları taşıyan gübrelerin sürekli kullanımı, topraktan yıkanması zor olan zehir yüklerinin birikmesi gibi olumsuz etkilere neden olmaktadır.

Yapılan araştırmalar ve çalışmalar göstermiştir ki, fazla miktarda verilen bir kısım gübreler, özellikle tek değerlikli olanlar, toprağı dispers etmektedirler. Mesela NaNO3, NH4, NO3, KCI, K2SO4, NH4Cl gibi gübreler toprak sütrüktürünü bozmakta, böylece geniş çaplı toprak kirliliği meydana gelmektedir. Strüktürü bozulan topraklardan kaliteli ve verimli mahsul almak imkansızlaşmaktadır. Zira bu gibi topraklarda verilen gübrelerden, uygulanan sulama ve diğer tarımsal işlemlerden elde edilen faydalar ya çok azalmakta ya da hemen hemen mümkün olmamaktadır.

Toprak analiz laboratuvarları, bölgelerin özellikleri de dikkate alınarak, yurt düzeyinde yaygınlaştırılmalıdır. Toprak analiz laboratuvarlarının yaygınlaştırılmasında özel sektör teşvik edilmeli ve hatta gübre üretici kuruluşlarının belli bölgelerde analiz laboratuvarları kurmaları zorunlu hale getirilmelidir. Çiftçilerimizin de bu hizmetten etkin bir şekilde yararlanmaları ve gübre uygulamalarını toprak analiz sonuçlarına göre yapmaları sağlanmalıdır.

Üstün nitelikli ve bol ürün alınabilmesi için çinko, bakır, demir, mangan, bor, vd. bitki besin maddelerini içeren mikro element gübrelerinin kullanımı yaygınlaştırılmalı ve mikro element gübrelerinin Türkiye genelinde dağıtım ve pazarlaması etkin bir şekilde yapılmalıdır. Kökeni ne olursa olsun, satılan gübrelerin teknik özelliklerinin standartlara uygunluğunu denetlemek amacıyla, gübre kalite kontrolü geliştirilip yaygınlaştırılmalıdır. Gübre fiyatlarının belirlenmesinde ve desteklenmesinde, gübrede bulunan saf bitki besin maddesi miktarı da dikkate alınmalıdır. Çünkü desteklemelerde gübre cinsleri arasında belli bir ilişki bulunmamakta, bu durum çiftçiyi yanlış yönlendirmektedir.

Azot kirliliğini önlemek;

• Azotlu gübreyi yıkanma ve birikmeyi minimum düzeyde tutacak teknik önlemlerle,
• Fosfor kirliliğinden büyük ölçüde toprak ve su erozyonunun ve sentetik deterjanların sorumlu olduğunu göz önüne alarak, erozyon kontrol çalışmalarıyla,
• Bilgisiz ve aşırı gübre kullanımının toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapılarının bozulmasını, toprak ve suyu kirletilmesini, insan ve hayvan sağlığının bozulmasını önlemek en başta gübre kullanıcılarının yani çiftçilerin aydınlatılmasıyla mümkündür.

Gübre bilgilerinin çiftçilere tarımsal uygulamaları ile birlikte öğretilmesi de büyük önem taşımaktadır. Teknik tarım örgütlerinin bu konuda çaba göstermeleri zorunludur. Tarım, orman ve kent alanlarındaki kirlenmeyi azaltmak için etkili yasal yaptırımlara geçilmelidir. Bir yandan kirlenme, öte yandan ucuz gübre sorunlarını çözebilecek olan kanalizasyon atıklarının ve şehir çöplerinin gübre olarak değerlendirilmesi konusu üzerinde yapılan çalışmalar geliştirilmelidir.

Artan tarımsal uygulamalarla birlikte ortaya çıkan işletme atıklarının gübre olarak değerlendirilmesi hem çevre kirliliği açısından ve hem de ülke ekonomisi açısından karlı bir tedbir olacaktır. Ulusal ve uluslararası ticarette eşit rekabet koşullarını garanti etmek amacıyla çevreye zararlı atık sular içeren gübre fabrikalarına arıtma tesisleri kurdurmak için uluslararası işbirliği sağlanmalıdır. Bitki besin maddeleri ile kimyasal element ve bileşiklerin insan ve hayvanlarda zehirli olabileceği konsantrasyonlar belirlenmeli ve belirlenen bu konsantrasyonlar dikkate alınmalıdır.

Biyolojik azot tutulmasına olanak sağlayan pratik uygulamalara özel bir ilgi gösterilmelidir. Biyolojik azot tutulması geliştirildiği takdirde, tarımsal üretimin maliyeti ve çevre açısından etkisi yüksek olan kimyasal gübrelere bağımlılık azalacaktır. İşletme gübreleri, sızdırmaz ve kapalı gübre depolarında muhafaza edilmeli, bu amaçla özel muhafaza yerleri hazırlanmalıdır.

İşletme gübreleri en az üç ay depolanmalıdır. Böylece koku ve çevre kirliliği büyük ölçüde önlenecektir. Hastalık etmenlerinin ortadan kaldırılması veya zararının azaltılması için kimyasal, fiziksel ve termik yöntemlerin yanısıra aerobik ve anaerobik fermantasyon uygulamalarına önem verilmelidir.

Toprağa, bitki besin maddelerinin dengesini bozacak, bitkinin ihtiyacından fazla uygulanan azotlu ve fosforlu gübreler başta olmak üzere diğer gübreler, ürünün azalmasına sebep olur. Örneğin N’lu gübreler fazla verilirse sürekli olarak bitkiler gelişme gösterirler ve hücre çeperleri incelerek bitkide süngerimsi dokular oluşur. Bu durum zararlılara karşı bitkinin direncini azaltır ve çevrenin kirlenmesine yol açtığı gibi gübrelere ödenen dövizin kaybına da neden olmaktadır.

‍Topraklara ihtiyacından az gübre verilmesi de ürünün azalmasına, bu ise emeğin ve gübreye ödenen dövizin karşılığının alınamamasına yol açacaktır. Bu nedenle yapay gübreler toprağa uygulanmadan önce toprak ve bitki analizlerinin mutlaka yapılması gereklidir. Böylece bitkinin gübre gereksinimi hesap edilebilir. Ayrıca gübrelerin bitkilerin gereksinme duyduğu dönemlerde ve uygun derinliğe verilmesi de gübreden beklenilen faydayı sağlayacağı gibi çevreyi de kirletmeyecektir.

Arazilerde gübre uygulanırken gübrenin homojen dağıtımı yapılmalı ve bunun önemi çiftçilere açıklanmalıdır. Mikro besin maddelerini içeren yeni gübre formları toprak özellikleri ve bitki çeşidine göre hazırlanarak gereksinme duyulan yerlere uygun miktarlarda verilmelidir. Mineral gübreler hazırlanırken içerisindeki zehirli maddeler ve ağır metallerin oranı sürekli olarak kontrol edilmelidir. Ayrıca ağır metallerin toprağa girdiği yerler ile bu metaller bakımından toprak, su ve gübrelerdeki miktarları sürekli denetlenmelidir.

Herhangi bir deformasyonu önlemek için gübreler modern depolarda korunmalı ve bu gübreleri üreten kuruluş ve firmaların gübreleri çiftçiye satmadan önce bunların temizlenme ve arıtma işlemlerini yerine getirmeleri sağlanmalıdır. Uluslararası İnsan ve Biyosfer programında ele alınan aşağıdaki;

• Kirleticiler arası karşılıklı etkileşimin belirlenmesi.
• Toprak ekosistemindeki kirletici çevriminin ve hızının analizi.
• Toprakların kirlenme düzeylerine göre sınıflandırılması.
• Gelecekte oluşacak kirlenmenin tahmin edilmesi konularını içeren bir toprak denetim sistemi hazırlanmalıdır.

Toprakta eksik olan besin maddelerini içeren yeni gübrelerin (örneğin çinko katkılı) kullanılması önerilmelidir.

‍Mevcut gelişmeler gösteriyor ki, bitkisel üretimde gübre kaynağı olarak sentetik kimyasal ve organik gübrelerin birlikte (Organomineral) performanslarından yararlanmaya odaklanmak bitki gelişmesi için daha pratiktir. Organik ve kimyasal gübrelerin, bitkilerin morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal performanslarını farklı düzeylerde etkilemesi söz konusudur. Mikroorganizma temelli gübreler küresel anlamda tüm bitkilere uygulanabilir, zira kimyasal gübrelerin aşırı kullanımının zararlı etkileri ortaya çıkabilmektedir. Ürünün çeşitliliği dikkate alınarak bitki büyüme aşamaları için en uygun çeşit ve dozda bio-fertilizasyon programları yapılmalıdır.

Bitkisel üretimde verimliliğin artırılması, toprakların fiziksel ve kimyasal yapısının iyileştirilmesi, insan sağlığının korunması ve çevre kirliliğinin önlenmesi amacıyla; organik ve organomineral gübrelerin, toprak düzenleyicilerin ve mikrobiyal gübrelerin kullanımını yaygınlaştırmak, tanımlamak, bunlara ait analiz metotlarını belirlemek ve bu ürünlerin ithalatı, ihracatı, üretimi, piyasaya arzı ile kayıt edilmesi hususlarında uyulması gereken usul ve esasların ortaya konulması ile uyulmaması halinde uygulanacak olan yaptırımları belirlenmelidir.

Toprak analizi toprağın verimlilik durumunu değerlendirmede kullanılan temel araçlardan biridir.

Toprak analizlerinin temel ilkesi, yetersiz düzeylerde bulunan bitki besin elementleri miktarını, bitkilerin istediği düzeye çıkarmak için gereksinilen bitki besin miktarının öngörüsünün yapılmasına yardımcı olabilecek bir değer elde etmektir. Herhangi bir bitki yetiştirme sisteminin optimum üretkenliği veya verimi, yetiştirme ortamında yeterli miktarda bitki besin elementi bulunmasına bağlıdır. Bitkilerce gereksinilen besin elementlerinin miktarı; bitki tür ve çeşidine, hedeflenen verim düzeyine, toprak çeşidi ve özelliklerine, çevre koşullarına (su, sıcaklık ve ışıklanma vb) ve yönetim düzeyine bağlı olarak değişmektedir.

Topraklara bitki besin elementleri az veya çok verildiği durumlarda ürün kaybı olmakta, kalite özellikleri bozulmakta ve ürünün pazar değeri düşmektedir. Günümüze değin yapılan çalışmalar üreticilerin büyük bir çoğunluğunun hiç olmazsa toprak analizi yaptırması gerekirken bunu bile yaptırmadan gübreleme yaptığını ortaya koymaktadır.

‍Oysa ki tarımsal girdilerin içinde gübrelerin payı oldukça yüksektir ve yoğun tarımın giderek yaygınlaşmasıyla gübre kullanımı da hızla artmaktadır. Analize dayalı olmadan dekara verilecek bir kilogramlık fazla gübre dahi zamanla büyük ekonomik zararlara yol açmaktadır.

Çevreyi kirletmeden, birim alandan amaçlanan verimi azaltmadan, ürün kalitesini bozmadan yapılan bitkisel üretim ancak dengeli bir gübreleme ile mümkündür. Bilinçli ve dengeli bir gübrelemenin ilk adımı ise toprak analizleri ile bitkinin beslenme düzeyinin belirlenmesi ve buna göre gübreleme programlarının hazırlanmasıdır. Toprak analizleri bilinçli gübreleme için vazgeçilemeyecek bir koşuldur. Toprak analiz değerleri, tarla ve sera koşullarında bitki besin elementleri doz denemeleri kullanılarak kalibre edilmelidir.

Biyosfer (ekosfer, canlı küre) de tüm kirleticilerin son istasyonu toprak olduğuna göre öncelikle toprağın kalitesini ve sağlığını korumak son derece önemlidir. Kirlenen toprağın temizlenmesi pratik olarak pek mümkün olmadığına göre, koruyarak kullanılması gereken ilk ve tek doğal kaynağımız topraklarımızdır.

Toprak kirlenmesinin hangi boyuttan sonra insan veya çevre sağlığına zararlı olacağı ve dolayısıyla ıslahın hangi temizlik mertebesine erişmesinin gerekli olduğu halen yoğun bir araştırma ve tartışma konusudur.

Risk değerlendirilmesi, araştırmaların ve alınan kararların önemli bir parçası haline gelmiştir. Çoğunluğu gelişmiş olan ülkelerin resmi çevre organları toprakta kirletici maddeleri ve bu maddelerin toprakta bulunması emniyetli olan konsantrasyonlarını (ıslah hedeflerini) listeler halinde hazırlamışlardır. Bu listelerde gözüken büyük ölçüdeki değişkenlikler ve değerlendirmede uygulanan yöntemlerdeki farklılıklar, bu konunun çok karmaşık ve halen gelişmekte olduğunu göstermektedir.

Dünya çapında toprak kirletici konsantrasyonları ile ilgili herhangi bir standart oluşturulmamıştır ve oluşturulması da mümkün gözükmemektedir. Kirletici maddelerin taşınması ve bu maddelere zaman içinde ne olduğu yoğun araştırma konularıdır. Veri tabanlarında ve modellemede halen büyük eksiklikler bulunmaktadır. Sorulan sorulara ve alınması gereken kararlara yönelik soruların cevabı kolay olmayacaktır. Her projenin detaylı bir inceleme, değerlendirme ve fayda-maliyet analizi gerektireceği gözükmektedir.

Kirlenmiş toprakta bulunan maddeler yakındaki bir yüzeysel suyun veya yeraltı suyunun kalitesini etkileyecek ise (belirlenmiş kaliteyi korumak için konulmuş sınır değerlerin aşılması), bu kirleticilerin taşınması kontrol altına alınmalı veya kirlenmiş zemin gereken seviyeye kadar temizlenmelidir.

Sonuç Olarak;

• Mikrobiyal gübrelerin ithalatı daha sıkı denetim altına alınmalı, üretildiği ülkede gübre olarak kullanıldığına dair resmi belgesi olmayan gübrenin ithaline izin verilmemelidir. Ayrıca deneme yapılan coğrafi bölgenin dışında kullanılmamalıdır. Ancak mikrobiyal gübre ve gübrelemeye önem verilmeli ve bitkisel üretimde kullanımı teşvik edilmelidir.
• Gübre tavsiyelerinde Ca-Mg-K oranlarına/dengelerine dikkat edilmelidir.
• Gübre üretici, ithalatçı veya satıcılarının Ziraat Mühendisi olma ya da kadrolu Ziraat Mühendisi çalıştırma zorunluluğu getirilmelidir.
• Ahır gübresi, yeşil gübre ve kompost kullanımının yaygınlaştırılması teşvik edilmelidir.
• Gübrelerin etkinliği bakımından uygulama yöntemleri önemlidir. Bu nedenle ekim ve gübreleme makinelerinin geliştirilmesi sağlanmalıdır.
• Düzenlenecek bitki besleme ve gübre kongrelerine uygulamacı kuruluşlardan çağrılı bildiri vermek üzere konuşmacılar davet edilmeli, toplantılara uygulamacı kuruluşlardan katılımın arttırılması yönünde girişimlerde bulunulmalıdır.
• Kyoto Protokolü dikkate alınarak azot (N)kullanımı ve Nitroz Oksit ile ilgili çalışmalar teşvik edilmelidir.
• Bitkilerin beslenmesinde gübre olarak kullanılan çok çeşitli materyaller mevcuttur. Söz konusu bu materyallerin bileşimleri de oldukça farklı olup, bir bölümü çiftlik gübresi, yeşil gübre, kompost gibi doğal ve organik özellikte, diğer kısmı ise özellikle son yüzyılın başlarından itibaren yapay olarak fabrikalarda üretilen ticari (yapay) gübrelerdir. Çiftlik gübresi ve organik artıklar gibi doğal materyallerin gübre olarak değerlendirilmesi, çağımızdan yüzyıllar önce başlamıştır. Bununla birlikte, özellikle ülkemiz şartlarında olduğu gibi kurak iklimin yaygın, tarımsal işletmelerin küçük ve topraklarının organik madde kapsamlarının düşük olduğu ülkelerde ticari gübreler büyük önem arz etmektedir. Ancak, gübre uygulamalarının bilinçsiz ve plansız olarak yapılması durumunda, ekonomik kayıpların yanı sıra ürün kalitesinde düşme ve çok yönlü çevresel sorunlar da ortaya çıkabilmektedir.
• Tarımsal üretimde uygulanan gübrelerden beklenen yararın sağlanmasında; gübrelerin genel özelliklerini bilmek ve etkili bir şekilde kullanmak, gübre kullanım zamanlarını ve tekniğini bilmek, gübreleme programını gübre kullanım etkinliğine yön veren faktörlere göre ayarlamak son derece önemlidir.