Kompostlar humus niteliğinde olup tarımsal işletmelerde bulunan çöplerin, hayvansal artıkların, mutfak artıklarının, şehir çöplerinin, organik artıklı bazı fabrikasyon artıklarının havalı ortamda ayrışmaya tabi tutulmasıyla elde edilir.
Yükselen ısı, içindeki mikropları öldürmektedir.
Sap saman kompostunun yapılması şöyledir; 25–30 metre karelik düzgün bir alana 20 cm kalınlığında at gübresi serilir. Üzerine 70 cm sap saman konarak ağırlığının yüzde yetmişi kadar su ile ıslatılır ve sıkıştırılır. Üzerine yeterince tekrar at gübresi konarak 70 cm’lik ikinci sap saman tabakası serilir. Aynı şekilde ıslatılıp sıkıştırılır. Bu şekilde dört tabaka oluşturduktan sonra üzeri örtülerek 4–5 gün beklenir. Sonra beşer gün ara ile bu tabakalar 10 oluncaya kadar devam eder. Yığın tamamlandıktan sonra üzeri örtülüp devamlı nemli tutulmaya çalışılır. 3 ay sonra gübre olarak kullanıma hazır hale gelir. 10 kg samana 100 kg saf azot olacak şekilde
% 20 lik kalsiyum siyanamidden 500 kg veya % 45 lik üreden 220 kg karıştırılması gerekir.
Çöp Kompostu ise materyal önce taşlardan metallerden temizlenir. Yere serilmiş saman üzerine 20–30 cm kalınlığında olacak şekilde yığılır, üzerine sönmüş kireç veya toprak serpilir. Bu arada ıslatılmaması unutulmamalıdır. Bu işleme yığın 1–
1,5 m. oluncaya kadar devam edilir. Üzeri ve etrafı 10 cm. kalınlığında bir toprak tabakası ile kapatılır. 6 ay ile 2 yıl arasında ayrışması tamamlanır (Kacar, 1982).
9. Biyolojik Gübreleme
Bir tarım toprağından bitkiler tarafından ihtiyaç duyulan besin elementlerini temin veya tarım toprağının fiziksel, kimyasal, biyolojik özelliğini düzeltmek gayesiyle herhangi bir mikroorganizma (bakteri) veya makroorganizma (solucan) saf kültür halinde çoğaltılarak tarım toprağına ilave edilmesine biyolojik gübreleme, bu uygulamada uygulanan canlıya da biyolojik gübre denir. Biyolojik gübrelemede kullanılan bazı canlılar şunlardır.
1. Bakteriler 2. Aktinomisetler 3. Mikoriza 4. Algler 5. Solucanlar.
9.1. Bakteriler
Toprak bakterileri enerji gereksinim ve kaynaklarına göre iki geniş gruba ayrılırlar.
9.1.1. Heterotrofik Bakteriler
Enerji gereksinimlerini ve karbonlarını kompleks organik maddelerden elde ederler. Toprak mikroorganizmalarının büyük kısmını oluştururlar. Birinci derecede selülozlar, hemiselülozlar, nişastalar, şekerler, proteinler, diğer nitrojenli bileşikler ve yağların ayrışma ve parçalanmasını sağlarlar. Heterotrofik bakteriler arasında toprak ve yüksek bitkiler için en önemli olan gruplar şunlardır:
a. Nitrojen Tespit Eden Bakteriler
Sembiyotik Olmayanlar: Bu gruptaki bakteriler hücrelerini oluşturmak için gereken nitrojeni havanın serbest azotundan temin etme yeteneğindedirler. Bu bakteriler vasıtasıyla havada bol miktarda bulunan elementel azot, bakterilerin hücrelerini oluşturan organik bileşikler şeklinde toprakta tespit edilmiş olur.
Azotobacter grubu (aerobik) Clostridia grubu (anaerobik)
Azotobacter grubu pH’sı 6’nın altındaki topraklarda gelişemezler. En önemli türleri Azotobacter chrococcum, Azotobacter agilis, Azotobacter beicerinckii, Azotobacter indicum ’dur.
Clostridium grubu toprakta Azotobacter grubundan daha fazla bulunmaktadır.
Clostridium pasteurianum, Azotobacterlerin gelişmesine engel olacak asit topraklarda gelişebilir.
Sembiyotik olanlar: Nodül meydana getirerek havanın serbest azotunu tespit edip üzerinde yaşadığı bitkinin istifadesine sunan Rhizobium grubudur. Bu organizmalar baklagil bitkilerinin kök nodüllerinde çoğalırken besin ve mineral maddelerini üzerindeki yaşadığı bitkiden alırlar. Rhizobium türleri aerobiktir. Çok fena şartlar altında yok edilmedikçe toprakta senelerce yaşar. En önemli Rhizobium grupları ortak yaşadıkları baklagil çeşitleri aşağıda sıralanmıştır.
Tablo 17. Bazı baklagillerin ortak yaşadıkları bakteriler ve toprağa bağladıkları azot miktarları (Çakmakçı, 1987 )
Bitki türü Bakteri N kg/ha/yıl
Yonca R. Meliloti 229–290
Acıbakla R. lupini 45–55
Çayır üçgülü R. trifolii 128–207 Mercimek R. leguminosarum 88–114
Fiğ R. leguminosarum 100–110
Bezelye R. leguminosarum 52–77
Soya R. japonicum 60–168
Fasulye R. phaseoli 40–70
b. Nitrojenli Bileşiklere İhtiyacı Olan Bakteriler
Bu gruptaki çok çeşitli bakteriler genel olarak organik maddelerde bulunan proteinleri ve diğer nitrojenli bileşikleri daha basit nitrojenli bileşiklere ve en sonunda da amonyağa çevirirler. Topraktaki bu şekilde meydana gelen amonyak daha sonra ototrof olan nitrifikasyon bakterileri tarafından nitritlere ve nitratlara çevrilerek bitkilere elverişli duruma gelirler. Nitrojenli bileşiklere ihtiyacı olan hetetrofik bakterilerden tarım ve toprak bakımından önemli olan gruplar şunlardır.
a-Spor oluşturan bakteriler (Bacillus türü): Proteinlerdeki nitrojeni amonyağa çevirirler.
b-Spor oluşturmayan bakteriler (Pseudomonas fluorescens): Bunlar daha çok aminoasitlere etki yapar.
c-Denitrifikasyon bakterileri (Bacillus vulpinis, Tiobacillus denitrificans):
Nitratları elementel nitrojene ve azotoksitlere dönüştürerek kayıplara neden olurlar.
d-Sülfat indirgeyen bakteriler (Vibrio desulfuricans): Sülfatları hidrojensülfüre indirgeyen bakterilerdir.
e-Selülozu ayrıştıran bakteriler (Cytophagea, Cellivibrio, Cellfalcicula grupları): Ayrışması zor olan selülozu ayrıştırırlar.
f-Üreyi ayrıştıran bakteriler ( Torula ammonicale): Bunlar üreyi ayrıştırarak amonyak açığa çıkarırlar
9.1.2. Ototrofik Bakteriler
Ototrofik bakteriler enerjilerini inorganik elementleri veya bileşikleri oksitleyerek karbon ihtiyacını CO2’den, nitrojen ve diğer mineralleri inorganik bileşiklerden sağlayan bakteriler grubudur. Bu bakterilerin karakteristik özellikleri şu şekilde özetlenebilir.
1- Ototrof bakteriler doğada ancak oksitlenebilir spesifik inorganik maddeleri içeren ortamlarda gelişebilirler.
2- Bunların varlığı oksidasyona uğrayabilecek elementler veya basit bileşiklerin ortamda bulunmasına bağlıdır.
3- İnorganik maddelerin oksitlenmesi bu bakterilerin gelişmesi için tek enerji kaynağıdır
4- Bunlar ne hücre sentezi ne de enerji kaynağı olarak organik besin maddelerine ihtiyaç göstermezler.
5- Organik maddelerin ayrışma yeteneğinde değildirler.
Ototrofik bakterilerin en önemlileri şunlardır;
1. Nitrifikasyon bakterileri 2. Kükürt baterileri
Nitrifikasyon bakterileri, toprakta organik maddenin ayrışmasıyla ortaya çıkan amonyağı oksitleyerek nitrite sonrada nitrata çevirirler. Bu suretle nitrojen bitkilerin tam faydalanabilecekleri şekle çevrilmiş olur.
Nitrifikasyon bakterilerin gelişmesi ve aktivitelerinin artması için uygun koşullar nitrojenli bileşiklerin bulanması, uygun nem, uygun havalanma ve kalsiyum veya magnezyum karbonatların bulunmasıdır. Nitrat oluşumu için ise uygun sıcaklık 37oC dir.
Kükürt bakterileri, gelişmeleri için gerekli enerjiyi kükürdü veya kükürtlü bileşikleri oksitlemek suretiyle sağlarlar. Toprağa kükürt verildiği zaman yavaş yavaş oksitlenir ve toprakta sülfürikasit meydana gelir (Ergene, 1987).
9.1.3. Toprak Bakterilerinin Gerek Yoğunluğu ve Gerekse Bileşimini Etkileyen En Önemli Faktörler
1- Çevre ve toprak sıcaklığı 2- Organik maddeler
3- İnorganik besin elementi 4- pH
5- Derinlik 6- Mevsimler
7- Toprak işleme ve kültürel işlemler
Toprak sıcaklığı bakımımdan bakteriler psikrofil (0–20°C), mezofil (20–
45°C), termofil (45–65°C) olmak üzere üçe ayrılırlar. Toprak bakterileri genellikle mezofil özellik gösterirler.
9.2. Aktinomisetler
Bakteri ile mantarlar arasında bir formdur. Pek çok mantar ve bakteriden daha yavaş gelişirler. Aktinomisetler, ışınsal mantarlar veya ipliksi bakteriler adı da verilir. Tek hücreli olmaları ve enlemesine kesitlerin aynı büyüklükte bulunmaları bakımından bakterilere benzerler. Gerçek dallanma gösteren tek hücreli miseller meydana getirmeleri bakımından mantarlara benzerler (Ergene, 1987) .
Aktinomisetler, çoğunlukla saprofit olarak yaşar. Bazı türleri ise hayvan ve bitkilerde hastalık oluşturur. Toprak aktinomisetleri geniş adaptasyon yeteneği gösterirler. Bakterilerin ürediği ortamda gelişmekle beraber daha çok alkali ortamlarda iyi gelişme gösterirler. Aktinomisetler, toplam toprak mikroorganizmasının %10-50’sini oluştururlar.
Aktinomisetler, hetetrofik organizmalar olup, yaşamları ortamda bulunan organik maddelere bağlıdır. Bu organizmanın birçok türleri antibiyotik adı verilen mikrobiyal toksin metabolitleri sentezlemeleri bakımından önem taşırlar. Toprak aktinomisetleri tipik aerobik organizmalardır. Nemli koşullardan ziyade, kuru topraklarda daha yaygındırlar. Bunun yanında da çayırlarda aktif florayı oluştururlar.
Aktinomisetlerin çoğu mezofil olup optimum gelişme sıcaklıkları 25–30°C dir.
Aktinomisetler özellikle organik maddece zengin topraklarda fazla sayıda bulunur. Protein türevleri, bitki kalıntıları, baklagil dokuları ve çiftlik gübresi ilavesi aktinomisetleri kuvvetle uyaran etkilerdir. Özellikle sıcaklığın uygun olduğu koşullarda sayıları 100.000.000 adet/g toprak düzeyine kadar yükselebilir.
Aktinomisetler düşük pH derecelerine toleranslı değildir. pH sınırları 6,5–8 arasında değişir. Nem düzeyi diğer kritik bir çevre faktörüdür. Su ile doygun koşullarda veya su tutma kapasitesinin %85–100 ‘ü ile doygun olduğu durumlarda bu organizmalar zayıf gelişir. Aktinomisetlerin gelişmesinde mezofilik nitelik hâkimdir. Sıcaklığın 5°C den 27°C ‘ye doğru artışında gelişme hızlanır.
Aktinomisetleri, dört cinse ayırmak mümkündür. Bunlar Aktinomyces, Nocordia, Streptomices, Mikromonospora dır.
Aktinomisetler, toprakta bakteri ve mantardan daha az biyokimyasal öneme sahip olmakla beraber toprak ekosisteminde şu işleve sahiptirler.
1- Topraktaki bazı dirençli bitki ve hayvan dokularının ayrışması:
Genellikle ortamda ayrışması güç bileşikler kaldığında etkili rekabetçiler olarak aktivite gösterirler.
2- Bitki dokuları ve yaprak döküntülerinin çeşitli formlara dönüştürülmesi ile humus oluşumu.
3- Yeşil gübrelerin, kompost ve hayvan gübresi yığınlarının olgunlaştırılması.
4- Toprak kökenli bitki hastalıklarının oluşturulması. Örneğin, patates uyuzu ve leke hastalığı
5- Bazı insan ve hayvan enfeksiyonları.
6- Mikrobiyal antagonizm ve toprak kominitelerinin düzenlenmesinde (regülasyon) antogonistik ile kontrol sağlama. Aktinomisetler toprak ekosisteminde mantar ve bakterinin çözünmesi veya gelişiminin baskı altına alınmasında etken olur.
Örneğin, toprağa kitin ilavesi ile yüksek bitkilerde hastalık oluşturan bazı mantar türlerinin baskı altına alınması mümkündür (Haktanır ve Arcak, 1997).
9.3. Mikoriza
Mikoriza, bitki kökleri ile belirli mantar türleri arasındaki karşılıklı bir yaşam biçimi olarak tanımlanmaktadır. Mikorizal mantar, çok miktarda hif üreterek bitki kök yüzey alanını arttırmakta ve kökten çok uzak bölgelerdeki besin elementlerini söz konusu hifleri aracılığıyla alabilmektedir. Bu işbirliği mikorizal fungusa karbon, mikorizal fungusta bitkiye besin elementi sağlamasıyla gerçekleşmektedir.
a. Mikorizanın Bitki Gelişmesi Üzerine Etkisi 1. Bitki büyümesini arttırır
2. Bitki besin elementleri ve su alımını arttırır 3. Kimyasal gübre kullanımına olan talebi azaltır
4. Fumigasyon veya solarizasyon sonrası ekilen bitkilerin bodur kalmasını önler
5. Bitki ekim performansını arttırır ve erken çıkışı sağlar
6. Şaşırtma esnasındaki fide şokunu ve fide ölümlerini en aza indirir