Hennig Brandt, 1669’da fosfor elementini keşfettiğinde aslında büyük bir hata yapmıştı. Çünkü, gerçekte altın arıyordu. Ancak onun hatası çok önemli bir bilimsel keşif oldu. Brandt’ın fark edemediği ise fosforun çiftçiliğin geleceği için çok önemli olmasıydı.
Fosfor, sağlıklı ürün gelişimi ve verimi için gerekli bileşenlerden biridir. Geçmişte çiftliklerde yaşanan olay mahsullerin toplanmasıyla başlardı. Elde edilen besinler nadiren dışa satılırdı. Besinleri insanlar tüketir kalanları hayvanlar yem olarak kullanırlardı. Hayvan dışkılarının gübre olarak kullanılması da çiftlikte fosfor için kapalı bir döngü oluştururdu. Lise biyoloji bilgilerinde gösterilen fosfat döngüsü işte bu kadar basit bir sistemdir.
 |
Dünya Çapında Gıda Profesyonelleri ile Tartışma ve Tanışma Platformu Olan Food Science and Technology Desk Hizmetinizde. Sitemizi desteklemek için tıklayın… |
Ancak, dünya nüfusu arttıkça, yiyecek ve beslenme ihtiyaçları da arttı. Bir çiftçi hasatının ve dolayısıyla besinlerin daha fazlasını çiftlikten dışarı sattı. Tarım, birçok yeni yetiştirme yönteminin yanı sıra gübreleri de geliştirerek adapte edildi. Fosforlu gübrelerin çoğu, bir ana bileşen olarak dünyanın fosfat kaynaklarını kullanır. Bu modern ana kaynak sınırlı bir kaynaktır ve tükenmektedir. Fosfat kayalarının maden ocağı haline getirilip işlenmesi de zordur.
Agriculture ve Agri-Food Canada araştırma uzmanı Kimberley Schneider, “Agroekosistemlerde fosfor kullanım verimliliğini artırmaya acil bir ihtiyaç var” diyor. “Fosforun mahsullere mevcudiyetini etkileyen birçok kimyasal, fiziksel ve biyolojik işlem var.” Bu yüzden çiftçilerin bitkileri için yeterli fosfora sahip olmalarına büyük önem veriliyor.
Fosforun kaynakları nasıl tükeniyor?
Dünya fosfor kaynakları tüketime olan taleplerin artmasıyla hızla azalmaktadır. Bitkiler çeşidine göre fosforu çeşitli seviyelerde kullanmaktadır. Bitki verimini arttıran fosforun çiftlik sistemlerinde sıklıkla kullanılmasından evvel bilinmesi gereken bir nokta var: Bazı bitkiler fosforu diğerlerinden daha verimli kullanabilirler. Bu yüzden Schneider’e göre çiftçiler için fosforu daha verimli bir şekilde kullanan yeni çeşitler geliştirmesi gerekiyor. Gıda ve zirai bilimler başta olmak üzere disiplinler arası ortaklıkla bu sorunun önüne geçilebilir. Sadece bir örnek vermek gerekirse toprakta mikorhizal mantarlar mahsullerdeki fosfor verimini arttırmaktalar.
Bazı mahsullerinde topraktaki fosfor mevcudiyetini arttırdığı bilinmektedir. Bitki atıklarından elde edilen örtü gübresi ya da diğer adıyla yeşil gübrelerde toprağın fosfor konsantrasyonunda artışa neden olur. Bu noktada “nadas” yada “mahsul rotasyonu” iyi bir önlem olarak görünmektedir. Örneğin, bir çalışmada, yonca veya kırmızı yoncadan sonra toprağın fosfor oranı yükseldiği, ancak tatlı yoncadan sonra yükselmenin gözlemlenmediği görüldü. Doğru ürünler ve tarlalar için doğru kombinasyonları elde etmek tarla bitkilerinin geleceği için önemli olacağını gösteriyor
Toprağın Sağlığı ve Fosforun Zenginleşmesi
Toprakta bulunan organik bileşiklerin fazla olması toprak sağlığının bir göstergesi olarak görünmekte. Bu da fosfora daha fazla kök erişimi sağlayarak ve mevcut bitki fosforunu serbest bırakarak bitkilerin fosforu alabilmelerini arttırabilir. Şu anda, toprak sağlığı çiftliklerdeki toprak verimliliği ölçümlerinin bir parçası değil, gelecekte ise vazgeçilmez bir test potansiyeli olarak görülmekte.
Tabii topraktaki organik madde miktarını arttırmanın da çeşitli yolları var. Arbusküler mikorhizal mantarlar adı verilen bir veya daha fazla sayıda dost mantar toprak sağlığında önemli katkılar sunmaktadır. Mantarlar, fosforun ve diğer besin maddelerinin serbest kalmasına yardım ederken, bitkiler, mantarların büyümek için kullandıkları şeker bileşiklerini hazırlar. Elbette, bu değişimin gerçekleşmesi için mantarlar ve kökler birbirine yakın olmalıdır. Mikorşifal mantar popülasyonlarının daha iyi kullanılması konusunda araştırmalar devam ediyor.
Fosforun geri dönüşümü ve geri kazanılması
Fosfor, dünyadaki en yaygın 6. elementtir. Ancak, ürün verimlerinde sınırlayıcı bir faktördür. Yanlış yerde aşırı fosfor; akarsu, göl ve diğer su kaynaklarında kirlenmeye neden olur.
Bir fosfor molekülünün “yaşam döngüsünü” izleyelim. Bir çok mevcut olmasına rağmen, çoğu fosfat kayası Avrupa ve Afrika kıtalarında bulunmaktadır. Gübre haline getirildikten sonra bu fosfor çiftliklere taşınır. Oradan fosfor, bir ürün, belki de bir bezelye tanesi yapmak için bir bitki tarafından kullanılır. Bezelye çiftlikten uzaklaştırılır ve paketli (konserve gibi) bir ürün haline getirilir. Daha sonra satın aldığınız ve eve getirdiğiniz yerel marketlere taşınır. Bir şehirde yaşıyorsanız, bezelyeli bir türlü yemeğinin tadını çıkardıktan sonra, vücudunuzun atıklarını tuvalete bırakırsınız. Kırsal bir bölgede yaşıyorsanız da septik sisteme gider bu atıklar.
Bu nedenle, örnek fosfor molekülünün yaşam döngüsü kırılmış bir döngü gösterir. Molekül son dinlenme yerinden çok uzak bir yerde bulunur. Günümüz hayatından dolayı, çiftliklerde var olan fosfor döngüsü bozuluyor. Kentsel toplum ne kadar fazlaysa, fosfor döngüsü o kadar kırılır. Bilim insanları döngüleri tekrar toparlamak için cevaplar bulamazlarsa fosfor kaynaklarımız tükeneceğe benziyor.
Tarım bilim insanlar, fosfor moleküllerini çiftlikte çalışmaya geri döndürmenin yollarını geliştirmek için atık su yöneticileriyle birlikte çalışıyorlar. Schneider, “Şu anda mevcut olan fosfor geri kazanma teknolojilerinin ekonomik olarak uygun görünmemesine rağmen, çevresel ve sosyal faydalar önemlidir” diyor.
Schneider, “Agroekosistemlerde fosfor kullanım verimliliğinin arttırılması, gübre bağımlılığını azaltmak ve çevre üzerindeki etkileri en aza indirmek için bir öncelik olmalıdır” diyor. “Tarım sisteminin fosfor kullanımını iyileştirmesi için pek çok imkan var. Sonuç, gıdalarımızı büyütmemize ve sağlıklı yaşam sürdürmemize yardımcı olan doğal kaynakları korurken, hala dünyayı besleyen bir agroekosistem olacak.”
Bu makale yakın zamanda Çevre Kalitesi Dergisi’nde(Journal of Environmental Quality ), Fosfor Keşfinin 350. Yıldönümünü Kutlamak amacıyla yayımlanmıştır.
Dergi Referansı: Kimberley D. Schneider, Joanne R. Thiessen Martens, Francis Zvomuya, D. Keith Reid, Tandra D. Fraser, Derek H. Lynch, Ivan P. O’Halloran, Henry F. Wilson. Options for Improved Phosphorus Cycling and Use in Agriculture at the Field and Regional Scales. Journal of Environment Quality, 2019; 48 (5): 1247 DOI: 10.2134/jeq2019.02.0070
Kaynak: ScienceDaily.com
Resim Free-Photos tarafından Pixabay‘a yüklendi
