Toprak fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini bir arada barındıran fonksiyonel bir temel bilim alanıdır. Toprak birçok bilim alanını ilgilendiren ve son derece karmaşık yapısı ile doğanın kimyasal ve biyolojik dengesinde çok önemli bir görevi ve payı olan bir varlıktır. Son yıllarda biyoteknoloji, nanoteknoloji, bilgi teknolojisi ve benzeri yeni alanların hepsi toprakta değişik şekillerde uygulama alanı bulmaktadır. Biyokimya, biyofizik ve fizikokimya biyojeokimyasal C, N, P ve S döngüleri; klimatoloji su ve enerji denklikleri ile birlikte atmosferin ve karasal ekosistemin dengesi ve besin döngüsüne katkıda bulunmaktadırlar. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme alanları jeoloji, ekoloji, biyoloji, kimya, fizik, matematik gibi pek çok alanlar ile yakın işbirliği içinde gıda üretimi ve doğanın fonksiyonlarını yönlendiren en büyük ortamdır. Bir şekilde toprak bilimi felsefe gibi temel bilimlerin bileşkesidir diyebiliriz.
Toprak Bilimi Çok Yönlü Olarak Çalışılma Gerektirmektedir.
İnsanlık her ne kadar uzun zamandır üzerinde yaşadığı toprağın besin sağlayan kaynak olduğunu biliyor olsa da topraktan itibaren gıda üretiminin önemi bütünlüklü olarak yeni yeni irdelenmektedir. Halen de toprağın özellikleri ve fonksiyonlarının tam olarak anlaşıldığı söylenemez. Bilimsel olarak topraktaki besin elementlerinin bitki kökleri tarafından alınıp besin maddelerine dönüştürülmesi biyoloji başta olmak üzere pek çok bilimin ilgi alanına girmektedir. Günümüzde toprak gıda güvencesi konusunda bilimsel çalışmaya değer birçok alanın olduğu görülmektedir. Bu bağlamda toprağın hak ettiği önemin bilinmesi ve hak ettiği değer verilerek korunmasının önemi ortaya çıkmaktadır. Canlılığın yaşam kaynağı olarak toprağı zararlı etkilerden koruyacak yönetim modellerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu şekilde Toprak Bilimi ve Bitki Besleme alanındaki yaratıcı yaklaşımlarla ileriki yüzyıllar için gıda güvencesinin sağlanma imkânı olacaktır. Bu bağlamda toprak bilimi alanındaki olumlu gelişmeler yanında zayıflıkların da irdelenerek yeniden değerlendirilmesi kaçınılmaz görülmektedir. Bu amaçla toprak bilimi pek çok bilim dalının birlikte çalışacağı yeni kapılar aralamaktadır.
Toprak Sağlıktır.
Bozulan doğal dengenin yeniden toprak mikroorganizmaları sayesinde iyileştirilmesi geleceğin yeni inovatif alanları arasında görülmektedir. Toprağın çok önemli özelliklerinden biri de bozulan yapısının rizosfer organizmaları tarafından iyileştirilmesidir, aynen insanlarda yararlı probiotiklerin etkileri gibi. Bu bağlamda hem çevrenin bozulan yapısına çare olacak, hem de sağlığının sürdürülmesini sağlayacak/sağlayabilecek uygun kaynakların toprak ve doğada bulunduğu bilinmektedir.
Toprak mikroorganizmaları yalnız besin elementi döngüsü aracılığıyla ekosistemlerde görev yapmamakta, doğrudan sağlığımıza da faydalı olmaktadırlar. Penisilin gibi antibiyotiklerin toprak kökenli mikroorganizmalar tarafından üretildiğini belki çoğu kişi bilmiyor. 1928’de Alexander Fleming’in tesadüfen küf mantarından elde edilen penisilini bulması ile milyonlarca insan ölümden kurtulmuş oldu. En son Rockefeller Üniversitesi’ndeki araştırmacılar “toprakta, aralarında yeni antibiyotiklerin de olacağı potansiyel tedaviler üreten milyonlarca mikroorganizma bulunduğu” açıklamasını yapmışlardır.
Dünyanın En Büyük Temizliğini Sağlayan Ortam Toprak
Son yıllarda aranan çamur banyosu, termaller, ölü deniz gibi çamur gölleri, çamur maskeleri gibi sağlık sektörlerinin? mantığı toprakların geniş yüzey alanlarının asorbsiyonuna (yüzeye çekme, tutma) dayanmaktadır. İnsanlık deterjan kullanmadan önce killeri temizlik malzemesi olarak kullanmaktaydı. Normalde temiz ve mikrop bulaşmamış (kontamine olmamış) bir topraktan hastalandırdığı duyulmamıştır.
Ayrıca toprak tüm canlılar için besin maddesi ve gıda kaynağı üretimi yanında, atıkların arıtılması, suların süzülerek içilebilir hale gelmesi ve biyolojik çeşitliliğin gelişimi ve korunmasında çok önemli görevler üstlenmiştir. Doğal veya yapay olarak bitki örtüsüz olan/ kalan çıplak toprakların atmosfer ısınmasındaki etkileri bilinince toprakların ıslah edilmeleri veya var olanların da verimliliklerinin korunmaları gündeme gelmiştir. İnsan faaliyetlerine bağlı çevre kirliliği, özelde de hava kirliliği ile iklim değişimleri konusundaki yeni araştırma sonuçları toprakların önemini kat be kat arttırarak daha detaylı düşünmeye yönlendirmiştir.
Gıda Kaynağı olarak Toprak
Toprak, su, toprak atmosferi (O2 ve CO2), yeşil bitkiler ve ışığın kesiştiği bileşkede yaşam için gerekli olan gıda üretimi sağlanmaktadır. Gıda üretimi ve güvencesine katkı sunan temel bileşenlerin başında tohumların çimlendiği, bitkilerin büyüme ve gelişme ortamı olan ve besin elementi sağlayan yegâne kaynak olarak toprak gelmektedir. Toprakta yetişen yeşil bitkiler yaptıkları fotosentez ile atmosferdeki karbondioksiti tutarak ihtiyaç duyulan besinlerin yanı sıra hayvan yemi, tekstil ham maddeleri ve biyo-yakıtlar için de biokütle üretmektedirler. Bitkilerin beslenmesi yanında gıda kalitesinin arttırılmasında toprağın yeri ve önemi daha da belirginleşmektedir. Yeterli protein içeriği ve Zn, Fe, Se gibi elementlerin insan sağlığındaki yeri ve önemi toprak ile yakından ilişkilidir. Ayrıca insanın gereksindiği pek çok birincil ve ikincil metabolitler yine topraktan sağlanan besin elementlerinden oluşmaktadır.
Toprak doğadaki en önemli besin elementlerinin dönüştürüldüğü depo-merkezdir. Mikroorganizmalar Karbon, azot ve kükürt vd. gibi elementleri ayrıştırarak doğanın sağlığı için dönüşümler sağlarlar. Yaşamın kaynağı olan su gibi bileşikler toprakta tutulur ve atmosfere salınarak sirkülasyonu sağlanmaktadır. Organik azot değişik formlarda mikroorganizmalar tarafından mineral azot haline dönüştürülerek doğanın azot dengesi sağlanmaktadır. Bugün baklagiller doğadan çıkarılırsa ortamda yaşam diye bir şey kalmaz. Bu bağlamda mikroorganizmasız bir yaşam düşünülemez. Organik bileşiklerin toprakta ayrışması ve atmosfere değişik N formları olarak salınmasının her aşamasında mikroorganizmalar rol almaktadırlar. Milyonlarca yıldır bitkilerin yaşamında besin elementleri döngüleri rizosfer mikroorganizmaları tarafından sağlanmaktadır.
Bu bağlamda doğanın kendisi denge ve işleyiş yasasına bağlı bulunmaktadır. Toprak bu dengenin bileşkesidir denilebilir. Özellikle de iklim değişimlerine neden olan atmosferdeki CO2’nin bitkilerce tutularak önce bitki organlarında organik bileşikler halinde, sonra onlar toprağa düşünce toprakta organik madde olarak tutulması toprağın önemini ve etkinliğini daha da anlaşılır kılmaktadır. Toprağın karbonu bünyesinde tutması ve bu yola iklim değişimlerini kontrol etmesi enerji dinamiği bakımından ayrı bir öneme sahiptir. Özet olarak toprağın dolaylı olarak gıda kaynağının olarak, insanlığın gelecekteki gıda güvencesi için en süt düzeyde anlaşılması ve korunması gerekmektedir. Bu bağlamda toprağın amacı dışında kullanılmaması ve korunması gerekir. Yasal güvence altındaki toprak varlığının yalnızca gıda üretim alanları olarak değerlendirilmesi diğer yerleşim yeri ve endüstrinin kullanımına sunulmaması görülüyor. İzmir depremi gibi maalesef çok acı ve üzücü bir afetin toprakların yapı alanı olarak değil, tarım alanı olarak değerlendirilmesinin önemini bir kez daha hatırlattığını düşünüyorum. Toprak ve toprağın öneminin anlaşılması için toprak eğitiminin bütün yaşam bilim alanlarında okutulması yaralı olacaktır.
