Toprak ve Su Muhafazasına Yönelik Stratejiler

Toprak ve su korumaları için çeşitli pratik ilkelerin anlaşılması ve birleştirilmesi önemlidir – bunların nasıl kullanılacağı da dahil olmak üzere, zarar vermek yerine yardımcı olmaları ve zaman içinde sınırlı bir maliyetle birden fazla fayda sağlamaları için. 

Yüzeye yakın bitki ve toprak örtüsü toprağın ve suyun korunmasına yardımcı olabilir, ancak ağaçlar ekili araziye yardımcı olabilir ve zarar verebilir. 

Arazi hazırlığından sonra alçak veya yavaş yerleşmiş bitki örtüsü, toprağı en azından ekim mevsiminin başında rüzgara ve yağmur damlalarına maruz bırakır. Aşağıdaki Şekil 1’e bakın. Zayıf bitki örtüsü, yoğun toprak işleme (toprak bozulması), ekim ve dikim yöntemlerinden ve / veya besin maddelerinin ve toprak organik maddesinin toprağın tükenmesinden kaynaklanabilir. Bazıları kafa karıştırıcı bir şekilde “yoğun” ve “kapsamlı tarımı” suçlayacaktır, ancak bu neyin yoğunlaştığına ve nasıl yapıldığına bağlı olmalıdır. Yavaş bitki büyümesi, bazı yetiştirme yöntemleri ve mahsuller, toprak organik maddesinde ve yüzey örtüsünde azalmaya neden olur. Mineral gübreler bitkilerin daha hızlı büyümesini sağlayabilir, ancak bazen mahsuller arası ve nadas yetiştiriciliği gibi diğer toprak koruma ve iyileştirme yöntemlerini bitki örtüsüyle değiştirmek için kullanılırlar.  

Toprak yüzeyine yakın örtü önemlidir. Toprak yüzeyinde veya hemen üstünde yağmur damlalarına karşı koruma çok önemlidir. Zemindeki veya biraz üzerindeki bir örtü, toprak yapısını yağmur damlalarından etkili bir şekilde koruyabilir ve erozyonu önleyebilir.  Örneğin, iyi bir fasulye örtüsü veya diğer örtü bitkileri işe yarar. Afrika’da yapılan eski bir saha deneyinde 20 cm yükseltilmiş cibinlik kullanılması etkiliydi; pratik bir yöntem olarak değil, örtünün etkisini tek başına incelemek için kullanıldı.  Doğal bir ormanda, toprak yüzeyi genellikle iyi örtülür. Bununla birlikte, yağmur damlaları yapraklara katılır ve uzun mahsullerden veya ağaçlardan metrekare başına daha fazla hızlanma ve hareket enerjisi ile düşer. Onlarca yıldır iyi belgelenmiştir, ancak iyi bilinmemektedir.

Yüzeydeki organik madde ve ölü bitki kısımları (çöp) agregalardaki toprak yapısının dengelenmesine yardımcı olur, böylece su gözeneklere girebilir, toprağın yerinde kalmasına yardımcı olabilir ve suyu emebilir. Derin kökler ve sıkıştırılmamış toprakta çürüdüklerinde bıraktıkları gözenekler de suyun hızla toprağa daha derine girmesine yardımcı olur. Yüzeye yakın kökler, toprak yapısını (agregaları) stabilize ederek ve gözenekleri suyun girmesi için açık tutarak da yardımcı olabilir. Yüzeye yakın bir yaprak, taş veya ölü malzeme örtüsü üst toprağı koruyabilir. Eğim boyunca uygun kontur kayışları veya alan sınırları bazen yeterli olabilir. Aşağıdaki Şekil 1’e bakın.

Şekil 1. Toprak ve su koruma ilkeleri (Torsten Mandal tarafından)

Şekil 1. Toprak ve su tasarrufu olmadan (solda) ekili veya aşırı otlanmış bir tepe, açıkta kalan kayalar (gri), dere ve oyuk erozyonu (sarı), zayıf bitki örtüsü büyümesi (yeşil) ve kirli su (sarı-mavi) ortaya çıkarabilir. Sarımsı toprağın organik maddesi düşüktür. Korunan tepe (sağda), sağlıklı renkte (koyu yeşil) yüksek bitki örtüsüne, kalıcı mahsul örtüsüne sahip teraslara, su yollarına ve temiz, sabit su akışlarına (mavi) sahiptir. Bitki örtüsü, peyzajda biyolojik çeşitliliğe ve bulut oluşumuna katkıda bulunur.  Torsten Mandal 2022 tarafından. 

Kökler ve çürüyen organik maddeler ayrıca mantar hifleri (görülmesi zor tehditler) ve yapışkan dokular oluşturarak iyi ve stabil bir toprak yapısının korunmasına yardımcı olur. Derin güçlü kökler ayrıca toprak katmanlarını kaymalara karşı bir arada tutmaya yardımcı olabilir. Bazen kökler (örneğin, bazı paspas oluşturan otların) su akışlarını yavaşlatabilir. Bununla birlikte, bazı köklerin üst toprağın altına uzandıkları için çok az etkisi vardır veya hiç etkisi yoktur. Korunmasız toplanmış toprak parçaları suya dağılmışsa, köklerin onu geri tutması için çok geç olabilir. Ayrıca, yüzeydeki bazı daha büyük kökler, kökün artık suyu tutamayacağı alanlarda suyun konsantre, daha hızlı ve daha aşındırıcı akışlar oluşturmasına neden olabilir.  

RUSLE-toprak kaybı tahminleri. Suyun neden olduğu toprak erozyonu bugün genellikle Revize Edilmiş Evrensel Toprak Kaybı Denklemi (RUSLE) ile tahmin edilmektedir. Hektar başına yıllık 10 tondan (1 kg / m2) fazla bir kayıp genellikle önemli ve sürdürülemez olarak kabul edilir. RUSLE, benzer “USLE” nin yerine geçer ve örneğin, taşlardan korunma ve tarlalardaki çökelme dahil, ilgili olduğu düşünülen yağmur türünde farklılık gösterir. Yerel olarak ilgili verilerin kullanılması, model kullanımları için önemli bir zorluktur. Koruma önlemleri deneyimlerine ilişkin resimli bir genel bakış da dahil olmak üzere, batı Kenya’dan bir kullanım örneği 2021’de yayınlandı (Watene ve iş arkadaşları, 2021). 

Bu girişten sonra toprak koruma stratejileri daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. 

•  Toprak koruma yapıları: Çitler, koruma şeritleri, rüzgarlıklar, kalıcı koruma hatları, teraslar, kesme drenajları, oluk onarımı vb. 

Tarlalar özellikle bitkiler onları örtmeden önce aşınır, bu nedenle erozyona karşı bir tür kalıcı yapıya sahip olmak esastır – ancak bitkiler onları oluşturmaya yardımcı olabilir.  

Toprak ve su tasarrufu için kullanılan yapılar çitler, teraslar, su hasadı, kanalizasyonları kesme ve oluk onarımı olabilir. Bu yapılar rüzgar veya su akışlarını ve erozyonu durdurabilir veya yavaşlatabilir ve bazı bölgelerde ihtiyaç duyulabilir. Bazı su koruma yapıları ayrıca borularda veya kovalarda kullanılmak üzere su toplanmasına yardımcı olur. Riskler, artan hız ve aşındırıcı kuvvetle büyük engellerin etrafında biriken, kırılan veya geçen suyu içerir. Bunlar, örneğin yapılar iyi inşa edilmemişse, uzun ömürlü bitki örtüsü ile korunmuşsa daha fazla erozyona neden olabilir. Ayrıca, iş, arazi, para ve uzmanlık yatırımı önemli olabilir. Akış hızları artarsa, kötü oluşturulmuş yapılar arasında veya çevresinde artan erozyon meydana gelebilir. Ayrıntılı bölümde çeşitli çözümler açıklanmıştır. Yerel adaptasyonun yanı sıra diğer yöntemlerle kombinasyonlar da gereklidir. 

• Toprak işleme dahil minimum toprak işleme ve sıfır toprak işleme, koruma toprak işleme, yontma, yırtma, tırmıklama, kulaklı pulluk veya disk sürme: Yetiştirme için yardımcı olabilir veya zarar verebilir 

Çapalama, kazma, çiftçilik, tırmıklama, sırtlama, yontma toprak işlemedir. Toprak işleme, toprak ve su korumasını azaltabilir veya bazen artırabilir. 

Toprak işlemenin toprak koruma için faydaları şunları içerebilir: 

1. Kompakt düz yüzeyleri su girişi için daha açık ve pürüzlü hale getirmek, 
2. Eğim veya rüzgar yönü boyunca kontur toprak işleme, örneğin bağlı kontur sırtları ile akış hızlarını azaltır, böylece su birikmez ve rill erozyonu başlatmaz. 
3. Derin keski, böylece su ve kökler toprak altına girebilir. 
4. Mahsul kalıntılarını yakma ihtiyacını azaltın, ana mahsuller için gerektiğinde örtü altı mahsulleri kesin. 
5. Şeritli alanlarda bitki büyümesini azaltarak su tasarrufu. 

Dezavantajlar şunları içerir: 

1. Toprak agregalarının toz haline getirilmesi, tutarlılığı ve su sızmasını azaltır. 
2. Toprak parçalarını parçalayarak organik maddeyi oksidasyonla parçalamak. 
3. Bitkilerin ve mahsul kalıntılarının altına, örneğin pullukla sürerek döndürme. 
4. Bazı toprak organizmalarına en azından geçici olarak zarar vermek, 
5. Toprak işleme için kullanılan ağır traktör lastikleriyle çok nemli killi toprak katmanlarının sıkıştırılması. 
6. Traktörlere veya hayvancılık toprak işlemesine erişmek için ağaçları ve çalıları çıkarmak. 
7. Sürücüler, güvenlikleri ve konforları için yamaçlarda yukarı ve aşağı sürmeyi tercih edebilir, ancak erozyona neden olur. 
8. Toprak işleme stratejilerinin olmaması veya azaltılması, toprağın bitki ve çöplerle kaplı tutulmasını gerektirir, ancak aşağıdaki bölümlerde belirtildiği gibi birkaç ilke kullanılabilir.    

Mahsul oluşumu ve büyümesi, örtü bitkileri ve bitki örtüsü

Toprağı kalıcı olarak veya en azından büyüme mevsiminin başlarında koruyan bitkilerin yetiştirilmesi, su sızması da dahil olmak üzere toprağın korunması için önemlidir. Yüksek popülasyonların, rüzgar veya eğim yönünde sıraların, bu yönlerde uygun çıkıntıların, erken veya hatta önceki mevsimde kurulabilen türlerin ve hızlı erken büyüme ve toprağa yakın örtü sağlayan tür ve koşulların oluşturulmasına yardımcı olabilir. 

Örtü bitkileri toprağı iyileştirmek ve korumak, besinleri korumak, organik madde eklemek vb. için kullanılabilir. Seçilebilirler, böylece ana mahsulü oluşturmadan önce ölürler, alttan kesilir ve / veya örneğin ayıklanırken tohumlanırlar. 

Yüzeydeki taşlar da erozyona karşı koruma sağlar – ancak erozyonun bir göstergesi olabilir. Yamaçlardaki taş çizgiler, konsantre olmak yerine su akışları yavaşlarsa da yardımcı olabilir. 

Birlikte ekim

Birlikte ekim, aynı arazide veya yan yana sıralar halinde olduklarında mahsuller arasındaki örtüşme ile toprağın bitki örtüsünü artırabilir. Birlikte ekim, mahsul zamanlaması, boy, kökler, toprak besin gereksinimleri, zararlılar, hastalıklar vb. farklılıklar nedeniyle genellikle daha etkili arazi kullanımı sağlar. 

Tarımsal ormancılık 

Tarımsal ormancılık (çiftliklerdeki ağaçlar) özellikle aşağıdakilerden herhangi birine yardımcı olabilir 

1. A) eğim boyunca kontur çitleri boyunca rüzgar siperleri veya koruma şeritleri olarak, ancak aniden duran çok yoğun çitler, bunların çevresinde, altında veya arkasında bir mesafede rüzgar hızlarının artmasına neden olabilir veya 
2. B) ekinlerin büyüme mevsiminde üstleri az yaprakla tutulabilirken, toprak yüzeyinde ve yakınında kalıcı örtüye sahip kontur çitleri olarak. Toprağın üzerinde veya yakınında örtüsü olmayan ağaçlar erozyonu artırabilir çünkü damlalar yapraklara daha hızlı düşer. 

Entegre havza yönetimi 

Entegre havza yönetimi yaklaşımları, bir nehrin havza alanını ve birçok kullanım, amaç ve ilgi alanına sahip manzaraları dikkate alır. Sığ topraklara sahip dik yamaçlar, örneğin en iyi ağaçlarla veya yönetilen meralarla kaplanabilir. Aşağı akış alanları, toprak ve su tasarrufu gibi ekosistem hizmetleri için faydalı olabilir. Yerel halk ve kuruluşlar modern haritalama ve model planlamaya dahil edilmelidir.

Geliştirilmiş düşük girdili tarımsal ormancılık ve yöntemleri 

Bir bitkinin iyileştirilmiş düşük girdili kuruluş yöntemleri, toprak tasarrufu sağlayan bitkilerin diğer bitkiler arasına ve kısa vadeli önceliklere ve para, emek, arazi ve ulaşım eksikliğine sığdırılmasına yardımcı olabilir. En azından zorlu bölgelerdeki ağaç baklagilleri için hızlı çimlenmeyi ve erken büyümeyi teşvik edebilirler. İyileştirilmiş yönetim, yere yakın iyi bir koruma sağlamaya yardımcı olabilir. Mandal (2010) ayrıntılı bilgi ve referanslar sunmaktadır. 

Su tasarrufu 

Tarlalarda su tasarrufu (bitkiler arasındaki rekabet de önemli olsa bile ”in-situ”, yukarıdaki tüm noktaların bir parçasıdır). Su tasarrufu ayrıca şunları içerir: 

• Yapılarda sıvı su toplanması. 
• Atık suyun geri dönüşümü. 
• Sulama ve diğer su kullanımlarına olan ihtiyacı en aza indirir.

Referanslar:

Baumhardt RL, and Blanco-Canqui H 2014 Soil: Conservation Practices. In: Neal Van Alfen, editor-in-chief. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems 5, Elsevier, 153-165.

Hudson W N 1987 Soil and water conservation in semi-arid areas. Silsoe Associates Ampthill, Bedford United Kingdom. Soil Resources, Management and Conservation Service. FAO Land and Water Development Division. Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, 1987 https://www.fao.org/3/t0321e/t0321e00.htm

FAO, seen 2022, Revised Universal Soil Loss Equation. https://www.fao.org/land-water/land/land-governance/land-resources-planning-toolbox/category/details/en/c/1236444

Land and Water Division 2000 Manual on Integrated Soil Management and Conservation Practices. FAO land and water bulletin Series number: 1024-6703. 214 pp. ISBN: 9251044171 https://www.fao.org/publications/card/en/c/31f117c4-13e2-5631-bf16-ebaaa10b714f

Luna et al. 2000. The role of olive trees in rainfall erosivity and runoff and sediment yield in the soil beneath. Hydrology and Earth Sciences 4, 141-153.  https://hess.copernicus.org/articles/4/141/2000/hess-4-141-2000.pdf

Muriuki JP, Macharia PN 2011 Green Water Credits Report K12: Inventory and Analysis of Existing Soil and Water Conservation Practices in Upper Tana, Kenya. https://www.isric.org/documents/document-type/green-water-credits-report-k12-inventory-and-analysis-existing-soil-and Open access.

Mandal T. 2010. Low-cost soil and water conservation with many early benefits. Presentation Researchers’ Day: Climate Change Impact, Adaptation and Mitigation GEUS, Inst. of Geography, University of Copenhagen. 7 October 2010. Arranged by the Climate Change Task Force. https://www.yumpu.com/en/document/view/35209735/present-danish-water-forum

Thomas DB et al. 1997. Soil and water conservation manual. Soil and Water Conservation Branch, Min. Agric. Livestock Dev. and Marketing, Nairobi Kenya.

Watene G and others 2021 Water Erosion Risk Assessment in the Kenya Great Rift Valley Region Sustainability 2021, 13(2), 844; https://doi.org/10.3390/su13020844

Yoshinori et al. 2018 Factors influencing the erosivity indices of raindrops in Japanese cypress plantations. Catena 171, 54-61, December 2018, DOI：10.1016/j.catena.2018.06.030  http://www.ffpri.affrc.go.jp/ffpri/en/research/results/2018/20180910-06.html

Toprak ve Su Muhafazasına Yönelik Sulama Yöntemleri/Alternatifleri

Kapak Fotoğrafı: Pirinç yetiştiriciliği için su muhafazası ile sulama. Toprak ve su muhafazası, sulama ile birleştirilebilir, örneğin Vietnam’da pirincin taşkın sulaması (yukarıda). Toprağa sızmayı, tanklarda veya barajlarda depolamayı veya sulama suyunu daha verimli kullanarak su da korunabilir.

Su Muhafazası

Su, belirtildiği gibi rüzgar ve su erozyonuyla savaşılarak korunabilir, aynı zamanda mahsulün uygun besin tedariki ve uygun sulama metodu ile Su Kullanım Verimliliğini artırarak da korunabilir.  

• Kısaca, tarlalardaki su dengesini iyileştirmek için birkaç temel strateji ele alınmıştır. Bunlar, suyun evapotranspirasyonunu sınırlamak ve toprağa su sızmasını, organik madde içeriğini, toprak yapısını ve toprağın derinliklerine kök büyümesini teşvik etmek için rüzgar hızının düşürülmesini içerir. Ayrıca, birlikte ekim ve tarımsal ormancılık bazen çiftçilerin kuraklık sorunlarıyla ilgili ekonomik riskini azaltabilir ve su ve toprağı koruyan toprak yapılarıyla birleştirilebilir. Şekil 1 aşağıda. 
• Su Kullanım Verimliliği, kullanılan su birimi başına mahsul verimidir. Toprak verimliliği veya entegre haşere yönetimi gibi diğer sorunları azaltarak veya daha etkili bir şekilde sulayarak iyileştirilebilir. 
• Sınırlayıcı büyüme faktörleri. Su mevcudiyeti ve toprak verimliliği, mahsuller için en yaygın zorluklardır. Biri olmadan diğerine yatırım yapmak, en azından sorunlu yıllarda etkili olmayabilir. Gübreleme gibi sulama da iyi uygulandığında yardımcı olabilir ve yanlış yapıldığında zarar verebilir. Mahsul beslenmesi, yalnızca mahsul büyümesine yönelik başka bir kısıtlamayı ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda kuraklığa dayanıklılığı da etkiler. 
• İyileştirilmiş mahsul beslenmesi bazen doğrudan su tasarrufu da sağlayabilir. Potasyum (element K) eksikliği, yeşil parçaların gözenekleri (stomaları) kapatma ve gerektiğinde terlemeyi durdurma yeteneğini zayıflatır. K eksikliği, yapraklar yaşlanmadan önce olgunlaşan yaprakları genellikle sarı veya kenarlardan solma yapar. Fosfat (P) eksikliği tüm dokuların büyümesini ve olgunluğunu geciktirir. 
• Bununla birlikte, yeterli su ile birleştirilmiş çok yüksek bir besin seviyesi, bitkinin topraküstü kısımlarını geliştirip kök sistemlerini daha kısa ve daha yüzeysel hale getirebilir. Bunun nedeni, iyi beslenen üst kısımların neredeyse tüm şekerlerini büyüme için kullanabilmeleri ve köklere çok az şey bırakabilmeleridir. Bu, literatürdeki çelişkili genellemelere rağmen fosfat durumunda da belgelenmiştir. 
• Gerektiğinde sulama yapılarak sulama daha etkili olabilmektedir. Bunu hesaplamak için kullanılabilecek matematiksel formüller vardır. Aksi takdirde, toprak nemi ilgili derinlikte (renk ve his) gözlemlenebilir ve hassas kuraklık göstergesi bitkiler, mahsul büyümeyi durdurmadan ve daha sonra göstermeden önce kuraklık stresini açıkça gösterebilir. FAO (www.fao.org/3/S2022E/s2022e08.htm)  kaynakları veya bu alanda geliştirilmiş uygulamaları kullanarak günlük sıcaklığa, rüzgara, mahsullere, toprağa ve sulama verimliliğine ve yağmur verilerine göre hesaplamalar yapılabilir. 2 Mm’nin altındaki yağış olayları bitki büyümesi için etkisiz olarak atılabilir. Ayrıca bitki stomaları kapatarak terlemeyi durdurduğunda yaprak sıcaklığı artar. IR kameralı bir drone, balon veya gelişmiş diğer sistemler bunu hesaplamada yardımcı olabilir. 
• Hassas ürün aşamaları.  Sulama, çimlenme, tozlaşma ve tane/meyve dolgusu gibi mahsulün kuraklığa duyarlı aşamalarına odaklanabilir. Genç yaş pirinç (=çeltik), sulama yoluyla yabancı ot kontrolünün sadece birkaç kez yapılması yeterlidir. Bu, sürekli taşkınlara kıyasla çok fazla su tasarrufu sağlayabilir. Bu, sıralar halinde pirinç ekimi ve son zamanlarda basit ayıklama araçları ile birleştirilebilir. Örneğin: Pirinç Yoğunlaştırma Sistemi (SRI), Google. Bununla birlikte, sıcak güneşli havalarda sulama, ısıyı yüzeyden tohuma da götürebilirken, kuru toprak daha yalıtkandır. Sıcak havalarda sulama her durumda daha az etkili olabilir. 

Sulama verimliliği, taşkın sulamaya kıyasla (çoğu alanda) yağmurlama sulama kullanılarak iyileştirilebilir. Taşkın sulaması (özelllikle pirinç için) için toprağın uygun eğimi ve geçirgenliği önemlidir. Damla ve benzeri damla sulama en etkilidir ancak nispeten yüksek yatırımlar gerektirir. Ancak çiftçi hortum sulama metodunu kullanabilir. Yer üstü borularda su sıcak olabilir, ancak yer altı borularını tıkanması daha da zor olabilir. Küçük ölçekli sistemler, filtreli yükseltilmiş bir konteynerin yanına monte edilebilir. Fotoğraflar ve tanıtım burada görülebilir: damlama sulama.

Sık yüzeysel sulamaya esas olarak bitkiler kurulurken, örneğin küçük tohumlar veya bitkiler kullanılırken ihtiyaç duyulur. Çok miktarda sulama ve hızlı yağışlar toprak yapısına zarar verebilir. Bununla birlikte, daha az sıklıkta sulama, toprak yüzeyinden daha az buharlaşma sağlar. Toprağın daha derinden ıslanması, daha derin kök gelişimini teşvik edebilir. Kök sisteminin, çıplak zeminde yoğun yağışlar nedeniyle derin toprak katmanlarında yıkanmış (süzülmüş) nitrat-azot (NO3-) ve potasyum (K+) gibi su ve diğer besinleri alabilir. Sığ kökler ayrıca üst topraktaki besin maddelerinin alınmasına da yardımcı olabilir. Ayrıca, yaygın simbiyotik mantarlara ve nemli, uzun (derin olmayan) kök sistemleri fosfat almak için özellikle önemlidir. Genç bitkilerin en yüksek su kullanılabilirliğine ihtiyacı vardır. Aynı anda çok fazla su uygulanması gerekiyorsa, gözeneklerin aşınması, akması, sıkışması ve yüzey sızdırmazlığı sorun olabilir. Bu nedenle, sulanan saksıların kumlu veya lif içeren saksı karışımlarına ihtiyacı vardır. Su, uygun bir hortumdan, torbadan veya başka bir kaptan yavaşça sızabilir veya yüzey toprağının suyu yavaşça emebileceği bir deliğe dökülebilir. Kum az su tutar ve su hızlı hareket eder. Kil, bitkilerin emmesi için çok az su bırakarak çok fazla su tutar ve toprağın solma noktasına ulaşılır. Orta seviye karışım, silt, bitkide bulunan çoğu suyu tutar, ancak aşınabilir ve dengesiz toprak yapısı verir. Karışık dokular ve organik madde, toprağın bitkide bulunan suyu tutma yeteneğini geliştirir ve toprak yapısı sorunlarını azaltır. Yapay maddeler su tutma kapasitesini de artırabilir, ancak yaygın bir tür olan poliakrilik amid’in kanser riskine neden olduğundan şüphelenilir.

Derin kök büyümesi, suya erişim sağlayarak ve aşağıdaki verilen bazı bitkilerin derin kök büyümesini mümkün kılarak sulama ihtiyaçlarını azaltabilir. Örneğin yarı kurak tropik bölgelerde güvercin bezelyesi (Cajanus cajan) ve ılıman bölgelerde sarı acı bakla veya yağ turpu gibi kompakt toprakları açabilir. Bazen büyük ve derin gözenekler, köklerin ölmesine müteakip suyun hızla düşmesine neden olabilir. Bu erozyona karşı yardımcı olabilir, ancak bazen su, besinler, hatta fosfat ve böcek ilaçları ile çok derine çok hızlı hareket edebilir. Çok yıllık otların ve çavdarın iyi gelişmiş kökleri göz önünde bulundurulabilir, ancak kazık köklü bitkiler en iyi nüfuz etme eğilimindedir. Kökler, kızıl demir oksitler, kompakt kil ve asitli topraktan oluşan sert tabakalar (katmanlar) tarafından durdurulabilir – sudaki pH değeri (toprak: su 1: 2,5) hassas bitkiler için 5,5’ten ve diğerleri için 5,0’dan azdır. Asidik ortamda çözünen alüminyumun yüksek olduğu bu tür asitli topraklarda kökler iyi uzayamaz ve hassas bitkilerde bodurlaşmaya yol açar. Tropikal toprakların (suda pH değeri 5,5’in üzerinde) kireçlenmesi genellikle genç yaprakların rengini, şeklini veya meyvelerini etkileyen mikro besin eksikliklerine neden olur. Seyreltilmiş CaCl2 veya KCl’den elde edilen pH, sırasıyla yaklaşık 0,5 ve 1,0 birim daha düşük olacaktır. Ayrıca entegre toprak verimliliği yönetimi ile ilgili planlanan Bölüme bakın.

Sulama yaparken drenaj genellikle ihmal edilir. Fazla su her zaman boşaltılabilmelidir. Kurak ve yarı kurak bölgelerde yağmur, sulama suyundaki tuzları topraktan yıkamak için genellikle çok düşük olacaktır. Tuzlar birikir ve bitki toksisitelerine neden olur (örneğin sodyum, klorür ve bikarbonat hassas bitkiler için toksiktir). Bu nedenle, bazen drenajlı ve fazla sulamaya ihtiyaç duyulur. Özellikle sulama suyunda çok net tuz tadı alabiliyorsak bakıma ihtiyaç vardır. Elektrik iletkenliği (EC) toplam tuz konsantrasyonunu gösterir, ancak analitik yöntem (konsantrasyon ve birimler) önemlidir ve bitkilerin toleransı çok farklıdır. Sodyum (Na +), esas olarak kalsiyum ve magnezyum miktarı düşükse, toprak yapısı için de bir sorundur. Ayrıca toprak çok alkali hale gelebilir ve organik madde dağılarak siyah alkali topraklar ortaya çıkar. Tuzdan etkilenen beyaz alkali topraklar da oluşabilir. Alçı (CaSO4) ve / veya tuzçalısı kullanımı (Atriplex spp.) yardımcı olabilir. Sulama, en azından yarı kurak ve kurak bölgelerde, burada ele alınabileceğinden daha fazla bilgi veya deneyim gerektirir.

Malç örtüsü bazen yüzeylerden gelen su kaybını azaltabilir.

Malç, ölü bitkilerin veya diğer malzemelerin yüzey örtüsüdür. Malç altındaki toprak yüzeyi genellikle daha serin ve nemlidir. Bununla birlikte, hafif yağmur da köklerden uzakta malçın üstünde kalabilir ve malç, fidelere zarar veren böcekleri barındırabilir ve tavukları veya yılanları çekebilir. Yangınlar malçta yayılabilir veya azot, N bakımından zengin malçtan amonyak olarak havada kaybolabilir. Gözle görülür şekilde kuru bir toprak yüzeyi, yalnızca aktif bitkiler veya büyük toprak parçaları yoksa yavaş kurur. Buna, yüzey kuraklığı nedeniyle kırılan emme (kılcal su hareketi) neden olur.

Seralar bazen kullanılan suyun çoğunu geri dönüştürür. Yine de, gündüz CO2 seviyelerini yüksek tutmak için yeterli havalandırmaya ihtiyaç vardır. Birleşik Krallık’ta, elektrik santrallerinden gelen CO2 yakındaki devasa seralara geri dönüştürülür, ancak temiz ve kontrollü egzoz gazlarının izlenmesini gerektirir, örneğin toksik karbon monoksit (CO).

Kuraklığa dayanıklı bitkiler yardımcı olabilir. Kuraklığa dayanıklı bir bitki, aşağıdaki yeteneklerden bir veya daha fazlasına sahip olabilir – özellikleri:

yağmurlar yeterli olduğunda üst gövdeleri ve kökleri hızla büyüyebilir,

sürgünler ve kökler kurak dönemlerde hayatta kalabilir (farklı genlere bağlı),

toprakta çok az nem olmasına rağmen üreyip erken olgunlaşabilirler (örneğin meyve veya tahıl üretin) ve böylece kuraklıktan “kurtulurlar”,

süberin içeren katmanların, tüylere ve yapraklara sahip olmaları

Meyve ve sebzeleri kurakmevsimde sulu yetiştirmek yerine muhafaza etmek. Kuruyan meyvelerin esmerleşmesini önlemek için, oksidasyon yoluyla esmerleşmeye/kahverengileşmeye neden olan bazı fenolaz enzimlerini bozmak için genellikle 5-10 dakika boyunca 60-80°C’de kontrollü ısıtma uygulanabilir. Limon suyu gibi antioksidanlar da bir süreliğine yardımcı olabilir (Zawawi ve ark. 2022). Ayrıca tarımsal ormancılık iyi kurutma ve depolama yapıları için odun sağlayabilir.

İyileştirilmiş doğrudan tohumlama gibi düşük maliyetli bir başlangıç yöntemi, bitkilerin erken kök büyümesini teşvik ederek su sıkıntısını tolere etmelerine yardımcı olabilir. Hasar görmüş köklerin üst kısımları suyla beslenmesi gereken hassas aşamadan kaçınmaya veya arıza durumunda yeniden kurulmasını uygun hale getirmeye yardımcı olabilir. Sıcak güneşte çimlenme sırasında kuraklık sorunu olarak görünen şey, toprak yüzey ısısından kaynaklanıyor olabilir. Bazı durumlarda, örneğin sulanan bir seradan veya tarla evinden fide yetiştirmek, doğru yapılırsa sulama suyundan tasarruf edebilir.

Entegre yaklaşım, Daha fazla sulama, birçok iddianın iddia ettiği gibi su kıtlığına veya tarımcılığa tek çözüm değildir. Ancak iyi uygulanırsa çok yardımcı olabilir. Ancak yanlış şekilde uygulanırsa yıkıcı olabilir. Özetlemek gerekirse, mahsullerin su kaynağına entegre ve bütünsel bir yaklaşımla (ve çiftlik hayvanlarının gölgelenmesi ve iyi yemle beslenmesi) çok fazla su korunabilir. Bununla birlikte, birçok ayrıntı önemlidir ve çoğu zaman ihmal edilir. Bazı yönleriyle ilgili daha fazla ayrıntıyı diğer bölümlerde bulabilirsiniz.

Şekil 1. Yerinde su tasarrufu (“in-situ”)

Şekil 1.  Yerinde su tasarrufu (“in-situ”). Su tasarrufu, su sızmasını veya su hendeklerini içerebilir (heyelanlar sorun değilse). Çoğu toprak ve su koruma yöntemi, rüzgarı azaltarak ve / veya toprak yüzeyinden ve toprak organik maddesinden su sızmasını artırarak yardımcı olabilir. Su tasarrufu, etkili sulama yöntemlerini ve mevcut suyu etkin bir şekilde kullanabilmeleri için bitkiler için diğer sorunları çözmeyi de içerebilir. (Muriuki ve Macharia, 2011)

Referanslar

Baumhardt RL, and Blanco-Canqui H 2014 Soil: Conservation Practices. In: Neal Van Alfen, editor-in-chief. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems 5, Elsevier, 153-165.

Falkenmark M 1995, Water Linkages. ISRIC. https://www.isric.org/documents/document-type/green-water-credits-report-k12-inventory-and-analysis-existing-soil-and Open access.

Hudson W N 1987 Soil and water conservation in semi-arid areas. Silsoe Associates Ampthill, Bedford United Kingdom. Soil Resources, Management and Conservation Service. FAO Land and Water Development Division. Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, 1987 https://www.fao.org/3/t0321e/t0321e00.htm

Land and Water Division 2000 Manual on Integrated Soil Management and Conservation Practices. FAO land and water bulletin Series number: 1024-6703. 214 pp. ISBN: 9251044171 https://www.fao.org/publications/card/en/c/31f117c4-13e2-5631-bf16-ebaaa10b714f

Muriuki JP, Macharia PN 2011 Green Water Credits Report K12: Inventory and Analysis of Existing Soil and Water Conservation Practices in Upper Tana, Kenya. https://www.isric.org/documents/document-type/green-water-credits-report-k12-inventory-and-analysis-existing-soil-and Open access.

Mandal T. 2010. Low-cost soil and water conservation with many early benefits. Presentation Researchers’ Day: Climate Change Impact, Adaptation and Mitigation GEUS, Inst. of Geography, University of Copenhagen. 7 October 2010. Arranged by the Climate Change Task Force. https://www.yumpu.com/en/document/view/35209735/present-danish-water-forum

Plant and Soil Sciences eLibrary 2022. Irrigation Chapter 8 and 9.  Dept. of Agronomy and Horticulture, University of Nebraska. https://passel2.unl.edu/view/lesson/bda727eb8a5a/8

Thomas DB et al. 1997. Soil and water conservation manual. Soil and Water Conservation Branch, Min. Agric. Livestock Dev. and Marketing, Nairobi Kenya.

Watene G and others 2021 Water Erosion Risk Assessment in the Kenya Great Rift Valley Region Sustainability 2021, 13(2), 844; https://doi.org/10.3390/su13020844

Zawawi N A F et al. 2022 How Thermal, High Pressure, and Ultrasound Inactivation of Various Fruit Cultivars’ Polyphenol Oxidase: Kinetic Inactivation Models and Estimation of Treatment Energy Requirement. Appl. Sci. 2022, 12, 1864; https://doi.org/10.3390/app12041864