Toprak solunumu diye bir şey olduğunu biliyor muydunuz? Toprak bilimciler böyle bir kavramdan sık sık söz ediyorlar. Peki bu nasıl olmakta. Sözü Rus araştırmacı Krasilnikov'a bırakalım.
Toprak atfosmerinin en önemli bileşeni karbondioksittir (CO2). Organik materyalin bozunması ve ayrışması sonucunda ortaya çıkan final üründür. Toprakta bunun dışında
azot, oksijen gibi atmosferik gazlarla birlikte
amonyak, hidrojen sülfür, metan, organik asit, alkol ve ester vb. bulunur. Atmosferik gazlar dışında bu saydığımız ürünlerin hepside bakteri, diğer mikroorrganizmalar ve bitkilerin metabolik salgıları sonucu oluşur.
Bizim açımızdan en önemli bileşen olan karbondioksit büyük ölçüde mikrobiyal metabolizma sonucu oluşur. Lundergardh (1924) toplam karbondiositin 2/3’sinin bakteriyal metabolizması sonucu kalan 1/3’lik kısmın ise bitki köklerinin aktivitesi sonucu oluştuğunu belirtmektedir.
Humusça zengin topraklarda humusça fakir topraklardan daha fazla CO2 vardır.
Vilenskii, gübrelenmemiş killi topraklarda hektar başına bir saatte 1.25 kg, gübrelenmemiş kumlu topraklarda 2.0 kg, humusça zengin kumlu topraklarda 4.0 kg CO2 ortaya çıktığını belirtiyor.
Bond nn fazla CO2 üretiminin baklagil ekili topraklarda olduğunu ve bununda bakteri köklerindeki
Rhizobium bakterileri tarafından üretildiğini belirtiyor.Ayrıca toprak derinliklerindeki CO2 miktarı yüzeyden daha fazladır. Sıcaklık artışına bağlı olarakta topraktaki CO2 üretimi artmaktadır.
Topraktaki oksijen (O2) miktarı ise bu CO2 oluşumunun tersine işleyen bir sürece bağlı olup, 30 cm derinliğe kadar topraktaki toplam gazın ortalama %15-20 si oksijenden oluşur. Derinlik arttıkça O2 miktarı dramatik bir şekilde düşer.O2 miktarı topraktaki sıcaklık ve nem durumuyla yakından ilişkilidir. Bahar aylarında 60-90 cm derinlikte O2 miktarı %0.3-0.8 olup, temmuz ayında bu oran %15-19 lara kadar çıkar. Hatta ağustos ayında 180 cm derinlikte bile %11-13 O2 bulunduğu tespit edilmiştir. Bu oran ekim ayından itibaren tekrar düşmeye başlar.
Bunun sonucu olarak, O2 varlığında ve sıcak aylarda topraktaki mikroorganizma varlığı hem miktar olarak hem de tür olarak daha fazladır.
Topraktaki bu CO2 ve O2 değşiminin sürekli olması mikrobiyal aktivite sonucu olup atmosfer gazları ile toprak gazları arasında sürekli bir dönüşüm vardır. İşte buna
toprak solunumu denilmektedir. Eğer bu dönüşüm olmasaydı, topraktaki porlar
CO2, Hüdrojen Sülfür, metan ve diğer gazlar tarafından doldurulucak ve bir çok mikrobiyal aktivite duracak ve topraktaki bitki, hayvan ve mikroorganizmalar için toksik bir ortam oluşacaktı. Atmosferik oksijenle bu gazların yer değişimi olmasa toprakta tamamen anaerobik koşullar hakim olacaktı.
Atmosferik basınçtaki yükselme veya düşme ile toprağın adsorbsiyon kapasiteside toprak solunumunu önemli ölçüde etkilemektedir. Düşük basınçta gazlar atmosfere daha kolay karışır.
Topraktaki bir çok
ototrof ve kemoototrof bakteriler bu CO2’yi besin kaynağı olarak kullanırlar. Araştırmalar mikrorganizmaların aktiviteleri azaldığı zaman CO2 miktarının düştüğünü göstermektedir.
Bütün bunları niye uzun uzun yazdığıma gelince, Kanada ve Avustralya’da toprağa CO2 enjekte etmenin mikrobiyal aktiviteyi artırdığını ve bunun sonucu verim artışı sağlandığını düşünen bazı çiftçiler, traktörden çıkan eksoz gazlarını traktörün arkasına yaptırdıkları soğutma siteminden geçirerek, toprağı sürerken veya tohum ekerken yeniden toprağa veriyorlar. Henüz bu konuda bilimsel araştırmalar bunun doğruluğunu ispatlamamış olsada bazı çiftçiler bu yolla %100 lere verim artışı sağladıklarnı iddia etmekteler. Hatta Kanada’da bir firma bu tür bir sistemin patentini almak için başvurmuş.
Agcanada