Toprak İşlemenin Karbondioksit Emisyonu Üzerine Etkileri
Özet
Sera gazı emisyonlarının artmasıyla ortaya çıkan küresel iklim değişikliği, tüm üretim sektörlerinde ve özellikle tarımda iklim dostu uygulamaların hayata geçirilmesini zorunlu kılmaktadır. Tarımsal faaliyetler küresel sera gazı salımında önemli bir paya sahip olup, tohum yatağı hazırlığı sürecinde uygulanan toprak işleme yöntemleri topraktan karbondioksit (CO2) salımını doğrudan etkilemektedir. Toprak CO2 emisyon düzeyi; toprak nemi, toprak sıcaklığı, mikrobiyal aktivite, organik madde içeriği ve toprağa yapılan mekanik müdahalelerin niteliğine bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Kulaklı pulluk kullanımını içeren geleneksel yoğun toprak işleme sistemleri, toprağı derinlemesine alt üst ederek havalanmayı ve aerobik mikrobiyal solunumu hızlandırmakta, bunun sonucunda en yüksek CO2 emisyonuna neden olmaktadır. Buna karşın, toprağı en az düzeyde işleyen azaltılmış ya da hiç işlemeyen doğrudan ekim ve koruyucu toprak işleme sistemleri, bitkisel atıkları yüzeyde bırakıp toprak içi hava boşluklarını koruyarak CO2 emisyonunu önemli ölçüde sınırlandırmaktadır. Bunun yanında, toprak işleme derinliğinin düşürülmesi, aşırı toprak frezesi kullanımından kaçınılması ve ekim öncesinde merdane gibi bastırıcı ekipmanlar ile hava boşluklarının azaltılması da emisyonu düşüren diğer etkenlerdir. Sonuç olarak, toprağın sürdürülebilir verimliliğini korumak ve tarım kaynaklı küresel ısınmayı azaltmak için koruyucu toprak işleme yöntemlerinin yaygınlaştırılması gerekmektedir.
Global climate change resulting from the increase in greenhouse gas emissions necessitates the implementation of climate-friendly practices across all production sectors, particularly in agriculture. Agricultural activities account for a significant share of global greenhouse gas emissions, and soil tillage methods applied during seedbed preparation directly influence carbon dioxide (CO2) emissions from the soil. The level of soil CO2 emissions varies depending on soil moisture, soil temperature, microbial activity, organic matter content, and the nature of mechanical interventions applied to the soil. Conventional intensive tillage systems incorporating moldboard plows turn over the soil deeply, accelerating aeration and aerobic microbial respiration, thereby causing the highest CO2 emissions. In contrast, reduced or no-till systems—such as direct seeding and conservation tillage—significantly limit CO2 emissions by leaving plant residues on the surface and minimizing soil air space disruption. Furthermore, reducing tillage depth, avoiding excessive use of rotary tillers, and reducing air voids using soil-compacting equipment like rollers prior to planting are additional factors that decrease emissions. In conclusion, expanding conservation tillage practices is essential to maintain sustainable soil productivity and mitigate agriculture-induced global warming.
Referanslar
Aavim, 1983. (American association for vocational instructional materials), Fundamentals of No-Till Farming. ( 148) S. Athens, Georgia 30602. USA.
AKBOLAT D., COŞKAN A. 2021. Farklı Toprak Sıcaklıklarının Tarla Kapasitesindeki Toprağın Karbondioksit (CO2) Üretimine Etkisi. SDU Journal of the Faculty of Agriculture/SDÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(2).
Akbolat D., ve Coşkan A., 2020. Farklı Toprak Sıcaklıkları ile Azalan Toprak Neminin Toprağın CO2 Üretimine Etkisi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(2), 192-198.
Akbolat D., Ekinci, K., Bozkurt, Y. E., ve Kumbul B. S., 2018. The Influence of Soil and Air Temperature on Soil Carbon Dioxide Emission in Farmland. SDU Journal of the Faculty of Agriculture/SDÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 13(1).
Akbolat D., & Coşkan, A., 2020. Toprak neminin toprak karbondioksit emisyonu üzerine etkisi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(2), 161-165.
Akbolat D., 2009. Tohum yatağı hazırlığında tapan kullanımının topraktan CO2 çıkışına etkisi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 4(1), 23-30.
Akbolat D., Barut Z. B., Turgut M. M., ve Çelik I., 2016. Soil CO2 emissions under conventional and conservational tillage methods in soybean cultivation in Cukurova plain of Turkey. Agronomy, Series A, 59, 15-20.
Akbolat D., Evrendilek, F., Coskan, A., & Ekinci, K., 2009. Quantifying soil respiration in response to short-term tillage practices: a case study in southern Turkey. Acta Agriculturae Scandinavica Section B–Soil and Plant Science, 59(1), 50-56.
Akbolat, D., & Kucukalbay, M., 2014. Influence of seed bed preparation methods in chickpea cultivation on soil carbon dioxide (CO2) emissions. Polish Journal of Environmental Studies, 23(4), 1101-1106.
Al-Azzawi, G., Akbolat, D., 2018. Chisel plow tillage depth effect on soil carbon dioxide emission. Scientific Papers-Series A-Agronomy, 61, 27-33.
Birch, H.F., 1958. The effect of soil drying on humus decomposition and nitrogenavailability. Plant Soil 10, 9–31.
Bozkurt Y. E. ve Akbolat D., 2016. Toprak Frezesi ilerleme Hızının Topraktan Karbondioksit Emisyonu Üzerine Etkisi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 11(2), 61-69.
EPA, 2020a. Inventory of U.S. Greenhouse Gas emission and Sinks. https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases. (Erişim 08.08.2022).
EPA, 2020b. Inventory of U.S. Greenhouse Gas emission and Sinks. https://www.epa.gov/ghgemissions/sources-greenhouse-gas-emissions. (Erişim 08.08.2022).
Eurostat, 2021. http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dataset=env_air_gge&lang=en. (Erişim: 08.08.2022).
Gołasa, P., Wysokiński, M., Bieńkowska-Gołasa, W., Gradziuk, P., Golonko, M., Gradziuk, B., ... & Gromada, A. (2021). Sources of greenhouse gas emissions in agriculture, with particular emphasis on emissions from energy used. Energies, 14(13), 3784.
Hanson, P. J., Edwards, N. T., Garten, C. T., & Andrews, J. A., 2000. Separating root and soil microbial contributions to soil respiration: a review of methods and observations. Biogeochemistry, 48(1), 115-146.
Haktanır K., Arcak S., 1997. Toprak Biyolojisi. Ankara Üniversitesi (1486), Ziraat Fakülesi (447) Yayınları, s (409), ANKARA.
Külcü, R., 2021. Tarım Etiği (Demokritos’tan Leopld’a Islahtan GDO’ ya. Nobel akademik yayıncılık.
Kyoto, 1997. United Nations framework convention on climate change. Kyoto Protocol, Kyoto, 19(8), 1-21.
Lal, R. (1997). Residue management, conservation tillage and soil restoration for mitigating greenhouse effect by CO2-enrichment. Soil and tillage research, 43(1-2), 81-107.
Linn, D.M. and Doran, J.W., 1984. Effect of water-filled pore on carbon diokside and nitrous oxide production in tilled end notilled soils. Soil Science Society of America Journal, 48, 1267-1272.
Mohammed, S., Alsafadi, K., Takács, I., & Harsányi, E. (2020). Contemporary changes of greenhouse gases emission from the agricultural sector in the EU-27. Geology, Ecology, and Landscapes, 4(4), 282-287.
Oertel, C., Matschullat, J., Zurba, K., Zimmermann, F., & Erasmi, S. (2016). Greenhouse gas emissions from soils—A review. Geochemistry, 76(3), 327-352.
Reicosky, D. C., & Archer, D. W. (2007). Moldboard plow tillage depth and short-term carbon dioxide release. Soil and Tillage Research, 94(1), 109-121.
Ritchie, H., 2020. https://ourworldindata.org/ghg-emissions-by-sector
Scott, C. E., Monks, S. A., Spracklen, D. V., Arnold, S. R., Forster, P. M., Rap, A., ... & Wilson, C. (2018). Impact on short-lived climate forcers increases projected warming due to deforestation. Nature communications, 9(1), 1-9.
Şenyiğit, U., & Akbolat D., 2010. Farklı Sulama Yöntemlerinin Topraktan Karbondioksit (CO2 Ekoloji, 19(77), 59-64.
Tubiello, F. N., Salvatore, M., Rossi, S., Ferrara, A., Fitton, N., & Smith, P., 2013. The FAOSTAT database of greenhouse gas emissions from agriculture. Environmental Research Letters, 8(1), 015009.
TUIK, 2021. Turkish GHG Greenhouse Gas Emissions Statistics, 1990-2019. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=37196&dil=2 (Erişim 08.08.2022).
