Gelişen ve giderek artan dünya nüfusu ve buna bağlı olarak gıda kaynaklarının hızlı bir şekilde tüketimi, son yıllarda yenilikçi tarım sistemlerine olan ilgiyi arttırmıştır. Hızla tükenen kaynaklar, suyun verimsiz ve aşırı kullanımı insanlığın gelecekte su kıtlığına doğru gitmesini zorluyor. Dünya genelinde geleneksel tarımda kullanılan tonlarca litre su, büyük bir sorunun şimdilik ufak görünen bir parçası haline gelmiştir. Hadi bu konuya derin bir bakış atalım sevgili bilimseverler.
Günümüzde, küresel ölçekte çevre şartlarındaki hızlı değişimler ve geleneksel tarımın karşılaştığı zorluklar, iklim değişikliği, kentleşme, salgın hastalıklar ve bunlara bağlı ekonomik sonuçları ortaya çıkartıyor. Bundan dolayı kentsel ve kırsal alanlarda gıda üretimine de ihtiyaç artıyor. Geleneksel tarımdaki sorunlar, gıda talebi artışı, istenmeyen otlar için herbisit kullanımı, yetiştirilen bitkiye özgü pestisit kullanımı ve su kaynaklarının tükenmesi şeklinde özetlenebilir (Krastanova vd. 2022).
Aşırı su kullanımı ile yine geleneksel tarımda kontrolsüz bir şekilde kullanılan bitkiye özgü herbisit ve pestisitler başta toprağı, insanları, doğayı ve suların kirlenmesine neden olan ana etmenlerdendir. Tarlada yetiştirilen bitkilerde kullanılan hormonlar, dolaylı olarak insan sağlığına da zarar veriyor. Bu zorluklarla mücadele ederken tarım şirketleri, ilaç şirketleri, çiftçiler ve bununla bire bir temas halinde olan çalışanlar hem aşırı bir iş yüküne hem de zaman kayıplarına neden oluyor. Nüfusun sürekli artması, su kıtlığı, çevre kirliliği ve geleneksel tarım için azalan toprak kaynakları önemli küresel sorunları ortaya çıkartmaya devam ediyor. 21. yüzyılın en önemli zorluklarından biri, insan kullanımı için güvenli tatlı su kaynağı sağlamaktır. 2030 yılına kadar dünya nüfusunun yarısının ciddi su kıtlığı ile karşı karşıya kalabileceği tahmin edilmektedir (Magwaza vd. 2020).
Dünya genelinde her saniye tüketim artmaya devam ediyor. Her yıl milyarlarca dolar geliri olan büyük yemek endüstrisi giderek artıyor ve insanlar bunları çılgın bir şekilde tüketmeyi sürdürüyor. Tarım sektörü, dünyanın giderek artan gıda talebini karşılamak için tek başına erişilebilir tatlı suyun yaklaşık %70’ini tüketiyor. 2050 yılına kadar tahmin edilen 9,5 milyar küresel nüfusla birlikte %60’lık ek bir gıda talebiyle daha da kötüleşebilir. Yıllık küresel atık su üretiminin 1000 milyar m3 olduğu tahmin edilmektedir (Qureshi vd. 2016). Bu nedenle, öncelikle tarımsal faaliyetler tarafından tatlı su kullanım payını azaltmak için alternatif su kaynakları bulmak, günümüz araştırma çalışmalarının ana odak noktalarından biri haline gelmiştir. Bundan dolayı, atık suyun mahsul sulama için yeniden kullanılması, tatlı su kıtlığının azaltılması, atık su deşarjı kaynaklı çevre kirliliğinin azaltılması, atık suyun besin içeriği nedeniyle gübre giderlerinin en aza indirilmesi gibi çeşitli çevresel faydalara önemli ölçüde sahip olabilir (Lee vd. 2021).
Geleneksel tarımda bu kadar fazla su kullanımının yanında kimyasal gübreler ve böcek ilaçları yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu kullanım artışı ürün verimini, endüstriyel mekanizasyonun kullanımı çiftçinin çalışabileceği arazi alanını, genetik modifikasyonlarda ürün verimini önemli ölçüde artırmış ve çeşitli diğer etkilere yol açmıştır. Bu etkiler toprakta toksik etki yarattığı için bitki üretimini kısıtlar (Krastanova vd. 2022). Tarımda uygulanan pestisitlerin çoğu sadece hedefe yönelik değil uygulama sırasında hedef dışı organizmaları da etkilerler. Pestisitlerin tekrar tekrar kullanılması biyolojik çeşitliliğin kaybına yol açar. Çeşitli ekolojik ve sağlık sorunları ile ilişkili olan pestisitler başta gelişmekte olan ülkelerde olmak üzere yılda üç milyondan fazla zehirlenme vakasına ve 220.000’e kadar ölüme yol açıyor. Pestisitler, yetersiz veya toksik etkileri hakkında uygun bilgi olmadan uygulandığında kullanıcı için ani tehlike arz edebilir. Pestisitlere mesleki maruziyet, açık tarlalarda ve seralarda tarım işçilerinin durumunda tekrar tekrar ortaya çıkar ve buna bağlı olarak bire bir temas eden insanlarda zararları daha fazladır (Singh vd. 2018).
Belirli bir nedenle herhangi bir alana uygulanan pestisitlerin büyük bir bölümü (yaklaşık %99) kullanılmadan kalarak havaya, toprağa, suya karışarak insanlar, hayvanlar ve çevre üzerinde zararlı etkilere neden olmaktadır (Aktar vd. 2009). Pek çok pestisit kolayca biyolojik olarak parçalanamaz ve çevrede kalıcı kalırlar ya da toprak yüzeyinde kalırlar, yani toprak kontaminasyonu veya topraktan sızarak yer altı suyuna, yani su kontaminasyonuna geçerler. Toprak yoluyla rüzgar yoluyla havaya karışabilir ve daha geniş bir alanı, yani hava kirliliğine sebep olur. Kimyasal pestisit kullanımı eşik seviyesini aştığında toprak kirlenmesi meydana gelir. Onlarca yıl dayanır ve yararlı mikroorganizmaların popülasyonunu azaltarak toprağın korunması ve toprak sağlığı için risk taşır.
Ünlü toprak bilimci ve mikrobiyolog Dr. Elaine Ingham şöyle der, “Hem bakteri hem de mantarları kaybedersek, toprak bozulur. Kimyasal gübrelerin ve böcek ilaçlarının aşırı kullanımı, insanların aşırı antibiyotik kullanımına benzer şekilde toprak organizmaları üzerinde etkilere sahiptir. Kimyasalların gelişigüzel kullanımı birkaç yıl işe yarayabilir, ancak bir süre sonra besinleri tutacak kadar yararlı toprak organizması kalmaz” (Singh vd. 2018).
Bilimle kalın, değerli Moletik okurları.
Kaynakça
Aktar, W., Sengupta, D., & Chowdhury, A. (2009). Impact of pesticides use in agriculture: their benefits and hazards. Interdisciplinary Toxicology, 2(1), 1–12. Published online.
Krastanova, M., Sirakov, I., Ivanova-Kirilova, S., Yarkov, D., & Orozova, P. (2022). Aquaponic systems: Biological and technological parameters. Biotechnology & Biotechnological Equipment, 36(1), 305-316.
Lee, E., Rout, P. R., & Bae, J. (2021). The applicability of anaerobically treated domestic wastewater as a nutrient medium in hydroponic lettuce cultivation: Nitrogen toxicity and health risk assessment. Science of The Total Environment, 780, 146482.
Magwaza, S. T., Magwaza, L. S., Odindo, A. O., & Mditshwa, A. (2020). Hydroponic technology as decentralised system for domestic wastewater treatment and vegetable production in urban agriculture: A review. Science of the Total Environment, 698, 134154.
Savonen, C. (1997). Soil microorganisms object of new OSU service. Good Fruit Grower. http://www. goodfruit.com/archive/1995/6other.html
Singh, N. S., Sharma, R., Parween, T., & Patanjali, P. K. (2018). Pesticide contamination and human health risk factor. In M. Ravindranath, V. Sudarshan, & N. S. Singhal (Eds.), Modern age environmental problems and their remediation (pp. 49-68). Springer.
Qureshi, A. S., Hussain, M. I., Ismail, S., & Khan, Q. M. (2016). Evaluating heavy metal accumulation and potential health risks in vegetables irrigated with treated wastewater. Chemosphere, 163, 54-61.
