Humus: Hayvansal ve bitkisel atıkların bozunma, ayrışma ve parçalanmasıyla (mikroorganizmaların etkisiyle) oluşan ve rengi koyu kahverengiden siyaha kadar değişen, karmaşık bir maddedir. Toprakta kalan organik madde türleri humik esaslı olan ve humik esaslı olmayan olarak iki sınıfa ayrılmaktadır. Humik esaslı olmayan maddeler, karbonhidratlar, aminoasitler, proteinler, lipitler, nükleik asitler ve lignini içermektedir. Humusu oluşturan humik içerikli 4 temel madde ise aşağıdaki gibidir.
Fulvik Asitler: Asidik ortamda ve suda çözünebilen, sarı ile koyu kahverengiye kadar renk dağılımı olan bir maddedir. Molekül ağırlıkları 180 ile 10.000 gr/mol arasındadır. Günlük kullanımda Humik Asitler deyince humik asit ve fulvik asit birlikte kastedilmektedir.
Humik Asitler: Alkali ortamda çözünen, asitte çözünmeyen, açık kahverengiden koyu gri renge kadar renk dağılımı olan bir maddedir. Molekül ağırlıkları 2.000 ile 50.000 gr/mol arasındadır. Ancak bazı kaynaklar bu rakamı 90.000 gr/mol’a kadar çıkarmaktadır.
Ulmik Asitler: Humik maddenin alkolde çözünen kısmıdır.
Huminler: Alkali, asit ve alkolde çözünmeyen rengi siyah olan humik maddedir. Molekül ağırlıkları 10.000 ile 10.000.000 gr/mol arasındadır.
Humik asitler yapay yoldan elde edilemeyen, doğada organik maddenin biyolojik yoldan dönüşümüyle oluşur. Oluşumları için çok uzun süreler geçmesi gerekir. Bu yüzden humik asit açısından zengin maddeler aşağıdaki gibidir.
Funda Toprağı: Ormanlık bölgelerde bitki atıklarının nem mikroorganizma ve hava ile yüzlerce yıl tepkimeye girmesi sonucu az miktarda humik asitler oluşmaktadır. Funda toprağı % 1-2 oranında humik asitler içerir.
Torf: Tatlı su kenarlarında (göl gibi) yetişen yosun, kamış gibi bitkilerin binlerce yılda havasız ortamda mikroorganizmalar yardımıyla ayrışmaları sonucu oluşur. Organik madde içeriği kuru bazda % 30-95 oranında olabilir. Humik asit içeriği % 10-15 oranındadır.
Turba (Leonardit): Bitkisel ve hayvansal maddelerin çürüme artıklarının havasız ortamda binlerce yıl mikroorganizmalar yardımıyla parçalanması sonucu oluşur. Linyit ilk aşaması olup jeolojik ve kimyasal etmenler sonucu kömüre kadar dönüşüm olabilmektedir. Humik asitler içeriği % 40′ları bulabilmektedir. Oksijen içeriği % 25 ve daha fazla ise humik asitlerce daha zengin olmaktadır.
Açıklamalardan görüldüğü üzere, humik asitlerce en zengin olan turba veya diğer adıyla leonardittir. Oluşumu için en az 1-1,5 milyon yıl geçmesi gerekir. Daha çok kömür yataklarının üst katmanlarında oluşan genç linyit yatakları diyebiliriz. Kömür oluşumu sırasında, ilk bozunma ürünleri humik asitçe zengin olmasına karşın yaşlandıkça, humik asit oranı hızla azalır ve taş kömüründe humik asit içermez. Humik asitçe zengin olanlar genç turbalardır. Leonardit olarak isimlendirilir. Humik asit üretiminde, bunlar hammadde olarak kullanılır.
Buraya kadar anlatılanları özetlersek; humik asitler formülü bile tam olarak bilinmeyen ürünlerdir. Birçok kaynak humik asidin formülünü Stevenson’u referans alarak aşağıdaki şekilde verir.
Humik Asitin Molekül Yapısı ve Formülü
Oysa humik asidin gerçek formülü bu değildir. Bu gösterilen formül humik asitin sadece bir kısmının formüle edilmiş halidir. Molekül ağırlığı üzerinde görüş birliği yoktur. Yani humik asitler, herhangi bir kimyasal bileşik gibi, kaynama noktası, ergime noktası, özgül ağırlık gibi sadece o maddeye özgün özelliklerle belirlenemezler.
Her ne kadar humik asit değerinin saptanması için kullanılan yöntemler belirlenmiş olsa da kullanılan yöntemler ve ürünün elde edildiği kaynakla ilgili sıkıntılar yaşanmaktadır. Aynı ürün için, farklı yöntemler farklı değerler çıkarttığı gibi aynı yöntemin uygulandığı ayrı laboratuarlarda yapılan analiz sonuçlarının bile farklı çıkması sonuçların doğruluğunda kuşku uyandırmaktadır.
İşte size bir sıvı humik asit etiket örneği:
İçerik Etiket Değeri Analiz Sonucu
Toplam Humik Asit > % 12 13
Toplam Organik Madde > % 3 5
Yukarıdaki tabloya dikkatlice bakarsanız, Toplam Humik Asit değeri, Toplam Organik Madde miktarından daha fazla. Oysa daha tanım yaparken Humik Asitleri organik maddenin ana bileşenlerinden birisi olarak saymıştık. Toplam Humik Asit Miktarı organik madde miktarından yüksek olabilir mi? Olamayacağına göre, demek ki analiz yöntemi yanlıştır. Ki aynı örneği, aynı yöntemi kullanan bir başka laboratuara göndersek, ya da aynı laboratuarda ikinci testi yaptırsak sonuçlar buradakinden çok farklı çıkabilirdi.
Laboratuarlar, humik asit tayininde, TS 5869 ISO 5073 standardını kullanıyor. Ölçüm metodu hem katı hem de sıvı örnekler için kullanılıyor. Bu yöntemde humik asit ve fulvik asit miktarı ayrı ayrı ölçülmüyor. Ölçülse de sonuç güvenilir olur muydu? Buda ayrı bir sorun. Size toplam humik asit diye bildirilen değer, örnek içerisindeki toplam humik asit ve toplam fulvik asiti birlikte gösteriyor. Yani;
Toplam Humik Asit = Toplam Humik Asit + Toplam Fulvik Asit olarak ölçülüyor. Üstelik laboratuarda her ürünün karbon değeri farklı olmasına rağmen standart ve sabit bir karbon değeri kullanılmaktadır. Böylece ortaya farklı sonuçlar çıkıyor.
Bu yüzden piyasadaki her bir ürün için, “en iyisi benim ürünüm” sözü tamamıyla göreceli bir kavram. Ya da diğer deyimle ürünün iyisi ve kötüsü diye bir kavram olamaz. En azından bunu tam olarak tespit edecek bir yöntem henüz geliştirilmiş değil.
Tıpkı sıvı gübrelerde olduğu gibi burada da bitkisel menşeili humik asit gibi tamamıyla pazarlama amaçlı bir söylem oluşmuş durumda. Melas, şlempe gibi organik atıklar humik asit diye pazarlanıyor. Oysa bu türden organik atıklarda humik asit olması mümkün değil. Çünkü humik asit oluşumu için çok uzun yıllar geçmesi gerekiyor. Ancak humik asit ve fulvik asit toplamı birlikte ölçüldüğü için sapla saman birbirine karışmaktadır.
İşin en ironik tarafı ise, Uluslararası Humik Maddeler Birliği’nin (IHSS) humik maddelerle ilgili henüz standart bir metodunun olmayışıdır. Birlik size bütün özellikleri belirli bir standart humik asit materyali sağlayabiliyor ancak içerdiği humik asit miktarı belirli bir materyal sağlayamıyor. Üstelik sağladığı örnekler sadece analiz için gerekli referans miktarlar ile sınırlı ve fiyatları çok yüksek.
Aynı miktar (5gr) altının fiyatı ise 293 Amerikan Doları. Yani altın fiyatının yarısına humik asit alıyorsunuz. Hele nehir sularından elde edilmiş humik asit örneğinin (Suwannee River Humic Acid Standard II) fiyatı ise altını da sollamış durumda. 100 mg’ı 175 Amerikan Doları, yani 1 gr humik asit 1750 Amerikan Doları.
Tarlalarımızda bu türden humik asit kullanamayacağımıza göre, geriye leonarditi direk toprağa karıştırmak ya da piyasada sıvı humik asit diye satılan gerçekte humik asit tuzları olan humatları kullanabiliriz. Yeri gelmişken burada bir parantez açıp adlandırmadaki yanılışlığa da değinelim.
Yukarıda dikkat ederseniz, humik asit için alkalide çözünür demiştik. Bu yüzden leonardit çok yaygın bir kaç alkali ile (potasyum hidroksit, sodyum hidroksit, amonyak vb.) muamele edilerek piyasaya sıvı humik asit olarak sunuluyor. Gerçekte bunlar humik asit değildir. Bunların literatürdeki adı humattır. Eğer leonardit potasyum hidroksit ile muamele edilmişse (en yaygın yöntem) adı potasyum humat, amonyakla muamele edilmişse adı amonyum humat olur. Bu yüzden bunların pH ölçümlerinde yüksek değerler çıkar. 7′nin altındaki değerler asidik olarak bilinir. Oysa leonarditten elde edilen ve bitkisel atık içermeyen bir ürünün pH’ı 7′den daha yüksektir. Bu kafa karışıklığının temel nedeni bunların humik asit olmayıp humat olmalarıdır. Yani leonardit kaynaklı ürünler, sıvı humik asitler değil, humik asitin tuzlarıdır.
Sonuç olarak, eğer humik asit kullanacaksanız, ne laboratuar sonuçlarına güveneceksiniz ne de etiket üzerindeki değerlere. Hele blog veya forum yazarlarının manipülasyon kokan yazılarını hiç ciddiye almayın. Şekilde görüldüğü üzere humik asit içeren ürünlerin rengi kahverengi ile koyu gri arasında değişir. Birde elinize aldığınızda nem hissetmiyorsanız o ürünü makul fiyatlardan alabilirsiniz. Benim gibi daha kuşkucu olanlar ise, içindeki kum miktarını kontrol edebilir ya da bir iki gün güneşte kurutarak, kurutmadan önceki ve sonraki ağırlığını ölçerek içindeki nem oranını yaklaşık tahmin edebilir.
Piyasa diliyle sıvı humik asitler, gerçek adıyla humatlar içinse daha gerçekçi bir yöntem kullanabilirsiniz. Bir su ya da çay bardağına numune konulup üstüne bakkaldan aldığınız tuz ruhundan dolana kadar ilave edilirse siyah peltemsi çökme gözlenir. Bu humik asit varlığını kanıtlar. Köpürme oluyorsa ve çökme yoksa bu ürün içerisinde humik asit olmadığını gösterir. Büyük olasılıkla aldığınız ürün şlempe, melas veya başka bir endüstriyel bitki atığı olabilir.
Birde humik asitlerle ilgili bir başka yanlışlığa değinelim. Humik asitlerin yapısında ağırlıklı olarak karbon, hidrojen, oksijen, azot ve kükürt bulunur. Toprak Kimyası ve Katyon Değişim Kapasitesi yazımızda belirttiğimiz gibi karbon, hidrojen, oksijen ve azotu bitki havadan aldığına göre humik asitler gübre değildir. Humik asitler toprağın katyon değişim kapasitesini düzenleyen ürünlerdir ve ancak gübrelerle karıştırılarak kullanıldıklarında bu gübrelerin bitki tarafından alınmasını kolaylaştırırlar. Attığınız gübreden daha iyi sonuç alırsınız.
Üstelik toprak organik maddesini artırmak amaçlı çok büyük miktarlarda kullanılması gerekir. Yani etiket üzerinde yazan dekara 1-2 litrelik uygulamaların çok büyük faydası olmaz. Eğer toprağın organik maddesini artırmak istiyorsanız, ortalama toprak derinliğini 25 cm kabul edersek, 1 dekar toprakta yaklaşık 250 ton toprak vardır ve bu toprakta organik madde miktarını %1 artırmak istiyorsak kaba bir hesapla 2,5 ton leonardit ve hayvan gübresi karışımını birlikte uygulamamanız gerekir. Üstelik her toprağın özellikleri farklıdır ve Toprak Kimyası ve Katyon Değişim Kapasitesi’nde vurguladığımız bir noktayı tekrar burada belirtmekte yarar var. “Katyon değişim kapasitesi … her toprak için farklıdır ve topraktaki biyokimyasal aktivite için çok önemlidir. Ayrıca hem yüksek CEC (katyon değişim kapasitesi) hem de düşük CEC’in kendine göre avantaj ve dezavantajları vardır. CEC’in yüksek olması verimi artırır. Fakat onları yerine koymak için fazla girdi gerekir. Düşük CEC’li topraklarda ise düşük miktardaki uygulama bile hemen sonuç verir, ancak düzenli ve sık aralıklarla ek girdi uygulamasına gereksinim vardır.”
Bu yazıyı bitirmeden değerli toprak bilimcilerimizden Prof. Dr. Burhan Kaçar Hoca’nın (Ankara Üniv. Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü Emekli Öğretim Üyesi ) 4. Ulusal Bitki Besleme ve Gübre Kongresi’nde yapmış olduğu konuşmanın bir bölümünü buraya özet olarak alıyorum. Kendisi Toprak Bilgisi konusunda uzman birisi. Birçok laboratuar pH (Kaçar, 1995), %Toplam Azot; (Kaçar, 1962), Değişebilir K,Ca, Mg ve Na içerikleri (Kaçar, 1962), Fe, Zn, Mn ve Cu içerikleri (Kaçar, 1995) gibi önemli parametreleri onun yöntemini kullanarak hesaplıyor. İlginç tespitleri var. Bırakın, bloglarda ve forumlarda yazanları, üniversite bahçelerinde yapılan testlerin bile yeterince güvenli olmadığını söylüyor Burhan Hoca. Aşağıdaki bölüm tamamıyla ondan alıntıdır.
“Altmış yıla yakın süredir bu mesleğin içindeyim. Bugün değerli meslektaşlarıma gübre tavsiyeleri için analiz laboratuarlarında şu yöntemi ya da bu yöntemleri uygulayın. Analiz sonuçlarına da bakarak gübre tavsiyelerinde bulunun demeyi çok arzu ederdim. Edindiğim bilgi ve deneyime dayanarak bunu söyleyemediğim için üzgünüm.
Dünya’da her koşula uygun ve her koşulda başarı ile uygulanabilir bir toprak analiz yöntemi henüz geliştirilememiştir.
Son yıllarda duyarlı ve çok pahalı cihazlara sahip analiz laboratuarlarının ülke genelinde hızla yaygınlaştığını görüyoruz. Kimi illerimizde sayının otuza yaklaştığı söyleniyor. Yurt dışından sağlanan krediye, öz kaynaklarımızdan da önemli miktarlarda eklemeler yapılarak ithal edilen duyarlı cihazlara sahip çok sayıda laboratuara gerçekten ihtiyacımız var mı? Bu laboratuarlar verimli çalışıyor ve gerektiği gibi kontrol ediliyorlar mı?
Analiz sonuçlarına bakarak gübre tavsiyelerinde bulunulması en güç ve en riskli görevlerden biridir. Eğer kolay olsaydı Özel Sektör bu alana da etkin şekilde girer değişik bölgelerimizde çok sayıda analiz laboratuarı kurarak gübre tavsiyelerinde bulunurdu. Gübre tavsiyelerinin temel dayanağını oluşturan ön çalışmaların bölgelerimizde yeterince yapılmamış olması ve tarımda kontrol dışı pek çok etmenin bulunması bunun temel dayanağını oluşturmaktadır. Küçük bir tarlanın ya da bahçenin bir köşesindeki toprağın diğer köşesindeki topraktan çok farklı özellikler gösterebilmesi tarımın ve tarım mesleğinin en güç yanıdır.
Günümüzde analiz sonuçlarına bakarak gübre tavsiyeleri, tarım bölgelerimizde bir yandan uzun vadeli çalışmalar sonucu bilgi birikimi sağlanırken diğer yandan kısa vadeli çalışmalara dayanılarak yapılabilir. Uzun vadeli çalışmalar içerisinde tarım bölgelerimizin toprak etüt ve haritalama işi tamamlanmalı ve en az seri bazında topraklar belirlenmeli ve sınıflandırma gerçekleştirilmelidir. Seri bazında belirlenen topraklar üzerinde ürün çeşitlerine göre en ez 25 – 30 tarla denemesi yapılmalıdır. Toprak serisi belli olmayan örneğin Fakülte bahçesinde ya da değişik üretici toprakları üzerinde yapılan tarla denemelerinden elde edilen sonuçlar denemenin yapıldığı yeri temsil edebilir. Bu sonuçların genelleştirilmesi ve doğru bir yargıya ulaşılması olanağı yoktur.
Tarım bölgelerimizde belirlenen toprak serileri üzerinde bir yandan bölgeye özgü ürün çeşitleri kullanılarak tarla denemeleri yapılırken diğer yandan bölgeye en uygun kimyasal analiz yönteminin ya da yöntemlerinin seçilmesi gerekir. Dünya’da her koşula uygun ve her koşulda başarı ile uygulanabilir bir toprak analiz yöntemi henüz geliştirilememiştir. Bu nedenle her ülke kendi bölge topraklarına uygun yöntemleri seçip o yöntemleri uygulamaktadır. Türkiye toprakları kimi özellikleri nedeniyle Avrupa ve Amerika’da bulunan pek çok ülke topraklarından önemli derecede farklıdır. Örneğin çoğu ülkelerde % 3 – 5 düzeyinde CaCO3 içeren topraklar, kireçli alkalin topraklar olarak tanımlanırken ülkemiz topraklarında kireç miktarı ortalama % 18 – 20 civarındadır. Kireç içeriği % 60 – 70 olan topraklarımız üzerinde günümüzde tarım uygulanmaktadır. Bu nedenle çeşitli ülkelerde yapılmış araştırma sonuçlarını gözü kapalı bir şekilde benimseyip tarımda uygulamak gerçeklere uymaz ve elde olunan sonuçlar güvenilir olmaz.
Analiz laboratuarları bölgelerin toprak, iklim ve ürün çeşitleri dikkate alınarak kurulmalı, cihaz ve eleman gereksinimi gerçeğe uygun şekilde saptanmalıdır. Cihazların alımı yapılırken eleman, işgücü ve kapasite durumu özenle göz önünde bulundurulmalıdır. Bölgede çalışmalarını sürdüren Yüksek Öğretim Kuruluşları ile çeşitli Tarımsal Araştırma Kuruluşları, araç ve gereçlerini organik bir bağ içerisinde ortak olarak kullanmalı ve elemanların eşgüdümü etkin şekilde sağlanmalıdır. Analiz laboratuarlarında görev yapan elemanların bölgeyi iyi tanımaları yanında bölgede uzun yıllar çalışmalarının sağlanması ve periyodik olarak meslek içi eğitimden geçirilmeleri büyük önem taşır. Değişik bölgelerde bulunan ve benzer yöntemleri uygulayan laboratuarların analiz sonuçları standart örnekler ile kontrol edilmelidir.
Kritik toprak analiz değeri “En yüksek miktarda ürünün elde edildiği en düşük toprak analiz değeridir.“ Kritik analiz değerleri öyle değerlerdir ki toprakta bitki besin maddesi miktarı kritik değerin altında olduğu zaman gübreleme ile istatistiki yönden önemli, bir başka deyişle ekonomik yönden kazançlı, ürün artışı sağlanır. Buna karşın bitki besin maddesi miktarı kritik değerin üzerinde olduğu zaman gübreleme ile ürün artışı sağlanamaz ve ekonomik olmaz. Bir bölgede belirlenen kritik değerler dünyada her koşula uygun ve her koşulda uygulanabilir değerler değildir. Kritik değerler üzerine çok çeşitli etmenler etki yapar. Bu nedenle bölge topraklarında ve bölgeye özgü ürün çeşitleri kullanılmak suretiyle yapılacak tarla denemeleriyle kritik değerler saptanmalı ve bu değerlere göre gübre tavsiyeleri yapılmalıdır.”
Bu yazının hazırlanmasında aşağıdaki kaynaklardan yararlanılmıştır.
1- International Humic Substance Society (IHSS)
2- Doğal Humusun Tarımda Kullanımı, Prof. Dr. Şeref Kunç, Cine Tarım Dergisi, Temmuz 2000, Sayfa:36,37,38
3- Bazı Sıvı Humik Asit İçerikli Toprak Düzenleyicilerin Kimi Kimyasal Özellikleri, Sezin Aşık, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Anabilim Dalı
4- Properties of humic substances, Jerzy Weber’s Homepage
