Toprak yorgunluğu, özellikle uzun süre aynı tür bitkilerin yetiştirildiği fidanlık ve tarım alanlarında toprağın verimliliğinde gözlenen azalmayı ifade eder. Bu durum, toprağın sadece besin maddelerince fakirleşmesinden değil, aynı zamanda topraktaki biyolojik dengenin bozulmasından ve toksik maddelerin birikmesinden kaynaklanabilir.

Nedenleri

Toprak yorgunluğunun başlıca nedenleri şunlardır:

• Biyolojik Faktörler: Toprakta Pythium de Baryanym (kök yanıklığı), Phytophtora fagi ve Fasarium türleri gibi bazı mantarların artmasıyla fide hastalıkları görülebilir.
• Toksik Madde Birikimi:
• Bitki artıklarından (kök ve yapraklar) toprağa geçen toksik maddeler önemli bir etkendir. Örneğin, elma fidanlıklarında elma kök ve yaprak artıklarından toprağa Phlorizin adlı bir madde geçer. Bu Phlorizin, toprakta mikroorganizmalar tarafından Phloretin, Phloroglucin, p-Oxyhydrozim asit ve p-Oxybenzoik asit gibi çeşitli bileşiklere ayrışır.
• Topraktaki mikroorganizmaların (örneğin Penicillium expansum) bitki artıklarını parçalaması sonucu Patulin gibi fitotoksik ve antimikrobiyal etkili maddeler de oluşabilir.
• Besin Maddesi Dengesizlikleri: Topraktaki besin maddesi noksanlıkları, bitkilerde toksin üretimini artırabilir. Örneğin, elma çöğürlerinde azot, fosfor, kükürt ve kalsiyum noksanlığı köklerdeki Phlorizin miktarını yükseltir.
• Toprak Canlılarının Faaliyetleri: Toprak sterilizasyonu ile buharla sterilize edilen topraklarda toprak canlıları hızla kendilerine gelebilirken, kimyasal sterilizasyon daha az olumlu sonuçlar verebilir. Sterilize topraklarda bakteri sayısı, sterilize olmayanlara göre önemli ölçüde artabilir.

Belirtileri ve Etkileri

• Eski fidanlık topraklarında verimlilikte zayıflama görülür.
• Aynı yere tekrar dikilen aynı veya yakın tür bitkilerde büyüme geriliği ve gelişim bozuklukları ortaya çıkar. Örneğin, elma, armuda göre toprak yorgunluğuna daha hassastır.
• Fide hastalıkları ve fide ölümlerinde artış yaşanır.

Toprak Yorgunluğunu Etkileyen Faktörler

• Toksin Konsantrasyonu ve Kalıcılığı: Toprağa geçen organik bileşiklerin fizyolojik etkileri ve konsantrasyonları önemlidir. Phlorizin ve parçalanma ürünleri toprakta çok kalıcı değildir ve birkaç hafta içinde parçalanabilir. Benzer şekilde Patulin gibi antibiyotiklerin de toprakta kalıcı olmadığı düşünülmektedir.
• Bitki Türüne Bağlılık: Toprak yorgunluğuna dayanıklılık bitki türüne ve çeşidine göre değişir. Elma köklerinden Patulin oluşumu, şeftali, ekşi kiraz, armut ve ayva köklerine göre daha yüksektir.
• Toprak Özellikleri: Toprak yapısı, pH değeri ve su içeriği gibi faktörler toksin oluşumunu ve birikimini etkileyebilir.
• Beslenme Durumu: Topraktaki besin maddesi miktarı, bitkilerin toksin içeriğini ve mikroorganizmaların toksin üretimini etkileyebilir. Gübrelenmemiş veya kötü bakılmış fidanlıklarda Phlorizin miktarının daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Topraktaki mineral madde miktarının artması, P. expansum tarafından Patulin sentezini azaltabilir.

Mücadele Yöntemleri ve Çözüm Önerileri

Kültürel Önlemler:

• Derin sürme.
• Toprağın birkaç yıl boyunca farklı bitkilere tahsis edilmesi (münavebe).
• Yeşil gübreleme.

Toprak Sterilizasyonu:

• Buharla Sterilizasyon: Toprağın otoklavda 3-4 atmosfer basınç ve 120−140°C sıcaklıkta su buharı ile sterilizasyonu etkili bir yöntemdir. Bu yöntemle sterilize edilen topraklarda fide sayısı ve gelişimi artar, kök sistemi daha iyi gelişir. Buharla sterilizasyon, pratik fidanlık işletmeciliğinde "Pronto" gibi özel cihazlarla da yapılabilir.
• Kimyasal Sterilizasyon: Formalin gibi maddeler kullanılabilir ancak buharla sterilizasyona göre daha az elverişli olabildiği belirtilmiştir. Karbon sülfür de başlangıçta sterilizasyon maddesi olarak kullanılmıştır. Bakır preparatları da (bakır asetat, bakır sülfat) denenmiştir.

Diğer Uygulamalar:

• Tohumların Ceratan gibi maddelerle muamelesi de denenmiş, ancak fide ölümü üzerinde belirgin bir etki göstermediği belirtilmiştir.

Toprak yorgunluğunun giderilmesi ve bitki gelişiminin artırılması mekanizmaları henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Sterilizasyonla toprakta organik maddelerin çözünür hale geçerek azot ekonomisinin düzelmesi bir olasılık olarak görülmektedir. Ayrıca, toprak sterilizasyonunun toprağın bakteriyolojik hayatı üzerinde önemli değişikliklere neden olduğu tespit edilmiştir.