Ziraat tarihi incelendiğinde ekim ve hasat gibi faaliyetlerdeki bereket ve bolluğun büyük ölçüde güneş, tohum, yağmur gibi görünen şartlara ve yapılacak çalışmalardaki gayrete bağlandığını görürüz. Colorado Eyalet Üniversitesi’nden yapılan bir çalışma, bu listeye sessiz, gözsüz, beyinsiz, elsiz ayaksız bir isim daha ekliyor. Gözden uzak, toprağın karanlığında boğaz tokluğuna çalıştırılan yumuşak ırgatlar diyebileceğimiz solucanlar, dünyayı besleyen hububat ve baklagil çeşitlerinin verimlilik rekoltelerine ait rakamların büyüklüğüne vesiledirler.
Bugün bilinen 22.000 kadar türü olan, fakat 30.000’e kadar çıkabileceği düşünülen halkalı solucanlar (Annelida) şubesine dahil toprak solucanı (Oligochaeta) türlerinin de 6.000-7.000 kadar olduğu tahmin edilmektedir. Bu grubun en çok bilinen türlerinden Lumbricus terrestris (Toprak Solucanı) değerinin ve öneminin farkında olmadığımız muhteşem bir canlıdır.
Allah’ın yaratması akıl almayacak kadar zengin ve çeşitlidir. Beyni, gözü, kulağı ve diğer birçok organı olan omurgalı canlıları yarattığı gibi hayatî fonksiyonları ve duyu organları farklı sistemlerle karşılanan enteresan canlıları da yaratmıştır. Solucan da bunlardan birisidir. Beyin yerine basit bir sinir düğümü, göz yerine derisine gömülü sadece ışığı ve karanlığı fark edebilen fotoreseptör hücreleri, topraktaki ölmüş bitki ve hayvan dokularının organik kısmını parçalayacak bir sindirim sistemi, hareket etmesi için vücudunu çevreleyen halka şeklindeki kasları olan bu canlıların ziraî üretime olan katkıları çoğumuzun aklına bile gelmez.
Toprak solucanları, bitki büyümesini birçok yönden destekleyen kritik konumdaki toprak ekosistemi mühendisleridir. Yapılan ölçümlere göre toprak solucanları dünya gıda üretiminin önemli itici güçleridir. Toprağın fizikî yapısı, solucanların bolluğu ve ürün verimleri haritalarını üst üste koyarak yapılan analizle tespit edilen rakamlara göre, toprak solucanlarının dünya genelindeki tahıl (mısır, pirinç, buğday, arpa) üretiminin yaklaşık %6,5’ine ve baklagil üretiminin %2,3’üne, yani yıllık 140 milyon metrik tondan fazlasına katkıda bulunduğu gösterilmiştir. Görüldüğü kadarıyla bilhassa güneye doğru ve güney yarım kürede bu katkı çok dikkat çekicidir. Sahraaltı Afrika’da toplam tahıl üretiminin %10’una ve Latin Amerika ve Karayipler’de %8’ine katkıda bulunmaktadırlar. Bu farklılık, toprak hayatında nasıl bir mekanizmanın işletildiğine dair önemli bir inceliği ifade etmektedir. Soya fasulyesi, mercimek, nohut ve yonca gibi baklagiller, havadan azot çeken bakterileri kullandığından solucanlara daha az ihtiyaç duyarlar. Tahıllarda ise azot bakterileriyle bir ortaklıkları olmadığından solucanların organik maddeyi parçalarken saldığı azota daha çok ihtiyaç duyulur, bu yüzden tahıllar topraktaki solucanların hareketinden daha fazla fayda sağlarlar.
Dünya Ölçeğinde İlk Hesaplamalar
Dr. Steven Fonte ve meslektaşları, dünya ölçeğinde elde edebildikleri verileri üç ayrı seviyede birleştirerek bir tahmin geliştirdiler. Solucan sayısının bolluğu, taneciklerin büyüklüğüne bağlı toprak dokusu, asitlik derecesi (pH’ı) ve gübre kullanma nispetleriyle mahsul verimi haritalarını üst üste bindirdiklerinde solucanların bitki büyümesini nasıl değiştirdiğini açıkça gördüler. Zaten onlarca yıldır yapılan deneylerle 58 çalışma bölgesi ve 462 veri noktası üzerinden yapılan incelemelerde, solucanların varlığının, toprak üstü bitki biyokütlesini ortalama %23,3 oranında artırdığı açıkça görülüyordu.
Bu özellikten de anlaşılacağı üzere solucanlar her ürüne eşit derecede fayda sağlama yerine, ihtiyacı olan toprağın kimyasındaki belirli bir boşluğu doldurmakta olup, katkının büyüklüğü, bitkinin bu yardıma ne kadar ihtiyaç duyduğuyla doğru orantılıdır.
En Verimsiz Topraklar Neden En Çok Fayda Görüyor?
Güney yarım küreye doğru bu canlıların ortalamanın oldukça üzerinde fayda sağlamasının kritik özelliği, topraktan ve ekonomiden kaynaklanmaktadır. Bu bölgelerde kil muhtevası gibi toprak asitliği de daha yüksek (pH’ı düşük) olduğundan bu şartlar solucanların sağladığı faydayı artırır. Bu ülkelerdeki çiftçiler ayrıca daha az sentetik gübre kullandıklarından solucanların güçlendirdiği tabiî besin çemberi, ürün verimliliğini çok artırır.
Bununla beraber Avrupa, Doğu ve Güneydoğu Asya’nın her birinin, güney yarım küreye nazaran solucan faaliyetinden 40 milyon metrik tondan fazla tahıl kazanmasının sebebi; bu bölgelerde ziraatın çok geniş tarlalarda yüksek verimle yapılmasından kaynaklanmaktadır. Daha çok fakir ülkelerin çoğunlukta olduğu güney yarım küreye ait ülkelerde toprak reformu yapılmadığından geniş araziler miras sebebiyle çocuklar arasında bölünerek küçülmekte ve tarlaların verimi düşmektedir; işte ziraat politikasındaki bu yanlışın telafisini Rabbimiz solucanlara yaptırdığı katkıyla telafi etmektedir.
Hızlı Çözümlere Karşı Bir Uyarı
Bilgiler bu yaratıklara karşı açık bir cazibeye yol açmış olsalar da araştırmacılar, bunların hâlihazırda yaşamadıkları yerlere taşınmasını tavsiye etmiyorlar. Zira ait olmadıkları bir bölgeye dışarıdan getirilen solucanlar, binlerce yıldan beri orada oturmuş olan ekosistemlere zarar verebilir, yerli bitkilerin ve faydalı böceklerin beslendiği yaprak döküntülerini yok edebilir. Bu yüzden asıl maksat, hâlihazırda yaratıldıkları yerde çalışan solucanları desteklemekten ibaret olup, onları bulundukları sınırların ötesine taşımak şimdilik uygun görülmemektedir. Bunun yerine mevcut toprak şartlarında canlı formlarının gelişmesine imkân tanıyan ziraî usuller desteklenmelidir. Tabiî gübrelerle birlikte, ürünü hasat ettikten sonra kalan mahsul kalıntılarının toprağa geri kazandırılması, solucan popülasyonlarını besler; bu da bir taraftan verimi artırırken diğer taraftan organik olmayan kimyevî gübre ve ilaçlara olan ihtiyacı azaltarak toprağın zehirlenmesinin önüne geçilir.
Ayaklarımızın Altındaki Sessiz Dünya
Gıdalarımızın doğum yeri olan toprak, yeryüzündeki biyolojik çeşitliliğinin (mantar, bakteri, liken, solucan ve böcek gibi omurgasızlar) yarısını barındırabilir ve bu canlıların büyük bir kısmı sistematik olarak henüz tam sınıflandırılmamıştır. Bunlar arasında kalabalık bir grup olan solucanlar, yer altı dünyasının büyük ölçüde haritalandırılmamış en görünür sakinleridir.
Dr. Fonte’ye göre bu çalışma nihai bir sonuçtan ziyade bir ilk adımdır ve mütevazı bir hayvanı milyarlarca insanın beslenmesinde sessiz bir ortak olarak yeniden ele almaktadır.1 Solucanlardan daha küçük ve gözle görülmeyen mikroorganizmalarla birlikte diğer toprak organizmaları, mahsul verimi için çok daha önemli yeni ufuklar açabilir, insanlığı tehdit eden açlık tehlikesine karşı yeni usuller ve tedbirler geliştirilebilir. Gün ışığı görmeyen canlıların bile insanlığın gıdası için seferber edilip çalıştırılmaları, ekosistemdeki hassas dengeleri anladıkça Rabbimizin Rezzâk isminin ne geniş bir Rahmetin tecellisi olarak solucan gibi canlılara bile rol verildiğini yine O’nun verdiği ilimle öğrenebiliyoruz.
Peki Ne Yapıyorlar da Solucanlar Ziraat İçin Bu Kadar Önemli Oluyorlar?
Hakir ve aciz gördüğümüz bu hayvancıklar toprak yapısı üzerinde, su tutma, organik madde çemberleri ve bitkinin ihtiyacı olduğu gıdaların dönüşümünde rol alan, ekosistem için çok önemli aktörlerdir.2 Zemin içinde kıvrılarak yol açan hayvanların bitki büyümesini teşvik eden hormonların üretimini kolaylaştırdığı ve yaygın toprak patojenlerine karşı da güçlü bitki bağışıklık cevaplarını tetiklediği gösterilmiştir.3 Unutulmaması gereken bir husus ise solucanlar haricinde, toprakta yaşayan diğer mantar, alg, bakteri ve her gruptan hayvanın da aynı derecede önemli olduklarıdır.
Toprak Solucanlarıyla Çevre Münasebeti
Solucanların temel ihtiyaçlarından biri, aktif kalabilmeleri için yaşadıkları toprağın nemli olmasıdır. Özel bir solunum organları olmadığı için oksijen alabilmeleri sadece vücutlarını saran deri-kas kılıfının yüzeyindeki ince bir su tabakasının geçirgenliği ile mümkün olabilir, ayrıca hareket etmek ve toprakta tüneller açmak da ıslak toprakta daha kolaydır.4 Nem, sıcaklık ve pH olmak üzere üç çevre faktörü ile topraktaki ölmüş canlıların organik kalıntılarının (detritüs) kaynağının miktarı ve kalitesi, toprak solucanı popülasyonlarının yoğunluğunu belirleyen en önemli unsurlardır. Toprak pH’ı sıklıkla solucan dağılımında sınırlayıcı bir faktör olarak belirtilir; zira en iyi incelenen grup olan Avrupalı Lumbricidae türleri, genellikle pH değeri 4,0’ün altında olan çok asitli topraklarda yaşamazlar. Solucanın yaşadığı toprağın eğimi ve drenajı, güneşe olan açısı ve parçacık boyutları solucanların faaliyet süresinde ve bolluğunda farklılıklara sebep olur. Ormanlık alanlar, açık çayır ve tarım arazilerine kıyasla muhtemelen nispeten daha dengeli, dış faktörlere karşı korunaklı bir toprak iklimine sahiptir. Çayırlık alanlarındaki sıcaklık ve nem rejimleri muhtemelen daha uç değerlerde değişme gösterir.
Bu çalışkan ırgatların gıdası olan, ölmüş bitki ve hayvan kalıntıları organik yapıda olduğundan, bitki köklerinin salgılarıyla, mantar ve bakteri gibi canlıların parçalayıcı faaliyetleriyle çürüyüp toprağa karışırlar. Ölü organik maddelerin pH’ı ve besleyicilik kalitesi mevcut canlı türlerine göre büyük ölçüde değişir ve solucan yoğunluğuna tesir eder. Toprak kuvvetli bir şekilde asitlenirse çürümüş canlı atıklarına ait bazı bileşikler sindirilmesi zor bir yapıya dönebilir. Ortamda yüksek karbon-azot oranı meydana gelirse solucan popülasyonları azalmaya başlar. Çoğu ziraat arazisinin organik madde bakımından fakirleşmiş olması, bu sahalarda solucan yoğunluğunun daha düşük olduğunu gösterir.
Orman tabanındaki çürümüş bitki kalıntısı, solucanlar tarafından tüketilip yenilendikçe bu değişiklikler, böcek, örümcek, akrep vs. gibi diğer toprak hayvanlarının hayatlarına da tesir eder; bakteri ve mantarların nispi yoğunluklarını bakteriler lehine değiştirir. Ölü organik maddelerin bol bolunduğu toprağı, solucanlar boru şeklindeki bağırsaklarına alarak parçalar ve çürümüş organik maddeler temizlenmiş şekilde, inorganik mineraller hâlinde toprağa karışır. Minerallerin toprağı yenileyip tazelemesiyle toprak dünyası çöplük hâline gelmekten kurtulmuş olur. Bu faaliyetlerin hassas dengelerle yürütüldüğü ekosistemdeki madde devridaiminde “kilit taşı” olarak görülen bu hayvancıklar, doku ve hücre kalıntılarını ayrıştırırken hiçbir ücret istemezler, zirâ onlar zaten bu iş için yaratılmışlardır. Hayvan yetiştiricilerinin problem olarak gördüğü dışkıların (tezek) mineral olarak tekrar toprağa kazandırılması gibi önemli bir vazife de yine bu hayvancıklar vasıtasıyla geri dönüşüme girmiş olur.
Bu işi yaparken, bir taraftan bitkilerin yetiştiği zemindeki su ve gaz girişinin canlı tutulmasını sağlarken, toprak katmanları arasında mineral ve gübre iletişimine de katkı sağlayan hareket modelleri sergilerler.
Solucanlar arasındaki ekolojik vazife farklılıkları bakımından üç çeşitlilik görülür:
Epigeic solucanlar tipik olarak küçük ve koyu renklidirler, yaprak çöpünde ve çürüyen kütüklerin kabuğunun altındaki katmanlarda bulunurlar. Bunların üreme nispetleri yüksek ve ömürleri kısadır. Aneik solucanlar kalıcı veya yarı kalıcı, derin ve dikey bir yuvada yaşarlar. Bunlar en büyük ve en uzun solucanlar olup, nispeten taze bitki artıklarını tüketmek için gece yüzeye çıkarak bitki kalıntılarını yüzeyden toprağın derin katmanlarına taşır; böylece suyun toprağa sızmasını kolaylaştırırlar. Ayrıca, dışkılarını endogeik (toprak içi) solucanların ulaşabileceği yerlere bırakarak onlara besin kaynağı sağlarlar. Endogeikler toprak ile çöp ara yüzünde bulunurlar, mineral toprağın en büyük işleyicileridir, nispeten daha büyük fertlerden müteşekkil olup, ömürleri daha uzun, renkleri de açıktan koyuya çeşitli tonlardadır. Üreme nispetleri de daha düşüktür. Her üç tür de değişen derecelerde çöp öğütme ve mineralli toprak üretme işini yaparlar.
Solucanlar, sadece bitkilere gıda hazırlamak dışında kendileri de köstebek, kirpi gibi küçük memelilere, domuzlara, etçil böcek larvalarına, çıyan ve akreplere, bazı sinek türlerine ve kuşlara yem olurlar. Toprak profilinin gelişimi veya toprak içi madde taşınımı gibi çok önemli işleri durup dinlenmeden devam ettiren solucanların hikmetsiz ve başıboş oldukları söylenebilir mi?
Kaynaklar
- Fonte, S. J., Hsieh, M. and Mueller, N. D. (2023): Earthworms contribute significantly to global food production. Nat Commun 14, 5713. https://doi.org/10.1038/s41467-023-41286-7
- Fonte, S. J., Botero, C., Quintero, D. C., Lavelle, P. & van Kessel, C. (2019): Earthworms regulate plant productivity and the efficacy of soil fertility amendments in acid soils of the Colombian Llanos. Soil Biol. Biochem.129, 136–143.
- Blouin, M. et al. (2005): Belowground organism activities affect plant aboveground phenotype, inducing plant tolerance to parasites. Lett. 8, 202–208.
- James, Sam. (2000): Earthworms (Annelida: Oligochaeta) of the Columbia River basin assessment area. Tech. Rep. PNW-GTR-491. Portland, OR: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Research Station. 13 p.