KARBON SALINIMI ve TOPRAK YÖNETİMİ Bülent Sezer 25.06.2014 Uluslararası Tarımsal Eğitim Merkezi Müdürlüğü
İÇERİK Karasal Karbon Döngüsü Tarımda Karbon Emisyonu Kaynakları Emisyonları Azaltmaya yada Önlemeye Dönük Tavsiye Edilen Pratikler Türk Tarımında Karbon Emisyonu ile ilgili İyi Uygulamalar Eğitim Sonucunda Belirlenen İlave Öneriler
Eğitim Yeri Eğitimin Yeri : Nebraska Üniversitesi-Lincoln, ABD Süre : 30 Aralık 2013 30 Mart 2014 Danışman : Dr. Humberto Blanco-Canqui NEBRASKA ÜNİVERSİTESİ-LINCOLN: 1869 da kurulmuş ve bir devlet üniversitesi olan kuruluşun; eğitim, araştırma ve yayım dan oluşan üç temel misyonu vardır. 135 ülke ile yaptığı işbirlikleri ile uluslararası olarak ta tanınan bir araştırma merkezidir. Doğal Kaynaklar ve Tarım Bilimleri: Tarımsal Uzmanlık Dalları- Tarım Ekonomisi, Agribusiness, Agronomi, Gıda Bilimleri, Veteriner Hekimlik vs. Mühendislik : Ziraat Mühendisliği Biyolojik Sistemler Mühendisliği
Kişi Başına Karbon Salınımı 1,4 Kişi Başına Karbon Salınımı, (t C year -1 ) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
Karasal Karbon Döngüsü Atmosferik Karbon Fotosentez Biyoyakıt Kullanımı Volkanik Patlamalar Bitkisel Biyokütle Bitki Terlemesi Orman Yangınları Hayvanlar Kalıntı ve Atıkların Çürümesi Fosil Yakıt Emisyonları Toprak Karbon Havuzu Mikrobiyal Terleme Fosil Karbon Rezervleri
Brüt Primer Üretim GPP= C max ƒ(par). ƒ(leaf). ƒ(t). ƒ(ca, Gv). ƒ(na, H 2 O, O 3 ). ƒ(o 3 ) t
Eşdeğer Karbon Emisyonu: Tarımsal uygulamalardaki enerji kullanımına dair literatürdeki bilgiler, veri kaynağının coğrafi konumuna ve enerjinin çeşidine göre farklı birimlerle ifade edilmektedir. Birbirinden çok farklı olan bu birimler, tarımsal uygulamaların karbon maliyetini hesaplamayı ve kıyas yapmayı zorlaştırmaktadır. Bu sebeple;tüm bu birimleri kg karbon eşdeğeri olarak ifade edilen (kg CE) tek birim altında toplamak yararlı olmaktadır. Yakıt Kaynağı/Enerji Birimi Motorin 0.94 Kömür 0.59 Benzin 0.85 Yağ 1.01 LPG 0.63 Doğal Gaz 0.85 Eşdeğer Karbon Emisyonu (kg CE) 1 kg Yakıt Enerji Birimi Milyon Kalori (mcal) 93.5*10-3 Gigajul(GJ) 20.15 BTU 23.6*10-6 Kilovatsaat (kwh) 7.25*10-2 Beygirgücü (HP) 5.41*10-2
TARIMDA KARBON EMİSYONU KAYNAKLARI Birincil Kaynaklar: i - Toprak İşleme ii - Sulama iii- Ekim, İlaçlama, Bakım Hasat ve Taşıma
TARIMDA KARBON EMİSYONU KAYNAKLARI Birincil Kaynaklar-Toprak İşleme Toprak İşleme Faaliyeti Kulaklı Pullukla İşleme Çizel Pulluk Ağır Tandem Disk Standart Tandem Disk Dipkazan Tarla Kültivatörü Döner Çapa Makinesi Eşdeğer Karbon Emisyonu (kg CE/ha) Veri aralığı Ortalama - Standart Sapma 13.4-20.1 15.2±4.1 4.5-11.1 7.9±2.3 4.6-11.2 8.3±2.5 4.0-7.1 5.8±1.7 8.5-14.1 11.3±2.8 3.0-8.6 4.0±1.9 1.2-2.9 2.0±0.9
TARIMDA KARBON EMİSYONU KAYNAKLARI Birincil Kaynaklar-Sulama Kurulum Sistem (Enerjisi) Karbon Eşdeğeri /ha Yüzey sulama-yüzey akışı geri dönmeyen 9.4 Yüzey sulama-yüzey akışı geri dönmeyen 24.6 Yağmurlama Sulama-Hareketsiz başlık 121.3 Kalıcı Yağmurlama Sistemi 35.5 Elle Hareketli Yağ. Sistemi 16.3 Yağmurlama Sistemi-Hareketli Başlık 23.3 Center Pivot 21.6 Gezici Yağmurlama 16.9 500 mm yardımcı sulama için; oluşan karbon emisyonu sistemin tipine ve basma yüksekliğine bağlı olarak, 53 ve 850 kg CE/ha aralığında değişmektedir. Damla Sulama 84.9
TARIMDA KARBON EMİSYONU KAYNAKLARI Birincil Kaynaklar-Ekim Bakım ve Hasat Faaliyet Herbisitle İlaçlama Ekim-Dikim Gübreleme(yayma) Balyalama (Dikdörtgen) Balyalama (Yuvarlak) Mısır Silajı Soya Hasadı(biçerdöverle) Eşdeğer Karbon Emisyonu (kg CE/ha) Veri aralığı Ortalama - Standart Sapma 0.7-2.2 1.4±1.3 2.2-3.9 3.2±0.8 5.1-10.1 7.6±2.5 1.6-5.0 3.3±1.7 2.8-8.8 5.8±3.0 13.2-26.0 19.6±6.4 6.2-8.6 7.4±1.2
Birincil Emisyon Kaynaklarını Azaltmak İçin Tavsiye Edilen Pratikler SULAMA -Salma ve Yüzey Sulama Yöntemlerini Terk Ederek, Damla, Yağmurlama ve Toprak Altı Sulama gibi daha etkin metotları kullanmak -Bitkiye yalnızca kritik zamanlarda su vererek, kısıntılı sulama yapmak -Buharlaşma kayıplarını en aza indirmek için hasat kalıntıları ile malçlama yapmak veya örtücü bitki uygulamalarına başvurmak
Birincil Emisyon Kaynaklarını Azaltmak İçin Tavsiye Edilen Pratikler TOPRAK İŞLEME ve BİTKİ BESLEME -Karbon yoğun bir girdi olduğundan erozyon, sızıntı ve buharlaşmaları azaltarak N kullanım etkinliğini artırmak -Biyolojik Azot Fiksasyonuna Önem Vermek -Hayvan gübresi ve diğer biyokatıları kullanmak -Tarlada Hasat Kalıntılarının değerlendirilmesi için atık ve artık yönetimi uygulamak -Doğrudan Ekim yöntemlerinde karbon emisyonları yüzde 75 oranında azaldığından, minimum toprak işleme yöntemlerine yönelmek
TARIMDA KARBON EMİSYONU KAYNAKLARI İkincil Kaynaklar: i -Gübreler(Bitki Besleme Ürünleri) ii -Bitki Koruma Kimyasalları
TARIMDA KARBON EMİSYONU KAYNAKLARI İkincil Kaynaklar-Gübreler Gübre Eşdeğer Karbon Emisyonu (kg CE/kg) Değer Ortalama ve Standart Sapma Azot 0.9-1.8 1.3± 0.3 Fosfor 0.1-0.3 0.2± 0.06 Potasyum 0.1-0.2 0.15± 0.06 Kireç 0.03-0.23 0.16± 0.11 Gübrelerin Üretimi, Depolanması ve Taşınmasından Kaynaklı Karbon Emisyonları
TARIMDA KARBON EMİSYONU KAYNAKLARI İkincil Kaynaklar-Bitki Koruma Kimyasalları Ürün Eşdeğer Karbon Emisyonu (kg CE/kg) Değer Ortalama ve Standart Sapma Herbisit 1.7-12.6 6.3± 2.7 İnsektisit 1.2-8.1 5.1± 3.0 Fungisit 1.2-8.0 3.9± 2.2 Bitki Koruma Kimyasallarından Kaynaklanan Karbon Emisyonları
Erozyon ve Karbon Yönetimi Erozyona maruz kalmış toprakların, erozyona maruz kalmamış topraklara göre daha düşük karbon yoğunluğuna sahip olduğu açıktır. ABD'nin Missisippi eyaletinde erozyona uğrayan toprakların 1 m lik profilinde organik karbon 19 Mg/ha iken erozyona uğramamış topraklarda bu rakam 60 Mg/ha dır. ABD'de doğal bitki örtüsüne sahip otlak ve orman alanlarının tarım alanına dönüştürülmesinden sonra bu kaybın 3-30 Mg/ha olduğu tahmin edilmektedir. Yapılan araştırmalara göre; organik karbonun mineralize olarak sadece yüzde 20-30 unun sulak ekosistemlere taşındığı veya depresif lokasyonlara gömüldüğü saptanmıştır. Öte yandan yılda 1.14 Pg C erozyonla yer değiştirmekte ve atmosfere CO 2 olarak salınmaktadır. Toprak organik karbonunun izlediği yolları doğru saptamak üzere, toprak ve spesifik ekobölgeler üzerinde araştırma yapılmasına ihtiyaç bulunmaktadır.
Sürdürülebilirlik İndeksi Küresel iklim değişikliği ve insan kaynaklı sera gazları bağlamında ise, bir sistemin sürdürülebilirliği; C girdi/çıktısındaki dönemsel değişiklikler değerlendirilerek saptanabilir. I s = (C O / C I ) I s : Sürdürülebilirlik İndeksi C O : Tüm Üretim Çıktılarının Karbon Eşdeğeri C I : Tüm Üretim Girdilerinin Karbon Eşdeğeri
Türkiye de Mısır Tarımında Karbon Emisyonları İŞLEM/GİRDİ MİKTAR (kg/ha) Birincil Emisyonlar YAKIT (MOTORİN) 75 67,5 YAĞ 3 3 SULAMA 500 mm 400 İkincil Emisyonlar GÜBRELEME 250 (İki gübreleme birlikte) 337 BİTKİ KORUMA KİMY. 7 (iki ilaçlama) 50 TOPLAM EMİSYON EŞDEĞERİ kg CE/ha 857,5 (0,85 MgCE/ha)
Mevcut İyi Uygulamalar Bakanlığımızın mevcut politikaları sürdürülebilirlik ekseninde ele alındığında; bir çok yerinde uygulamanın var olduğu sonucuna varılabilir. Bunlar arasında; Çevre amaçlı tarım arazilerinin korunması(çatak) çalışmaları, Erozyonla Mücadele Çalışmaları, Anız Yakmayla Mücadele, Sulamada Yenilenebilir Enerji Kullanım destekleri, Yüksek Karbonlu çıktılar üretmek için girdi bazlı destekleme modeli, Tarımsal Etkinliği artırmayı hedefleyen, tarım arazilerinin toplulaştırma çalışmaları, Meraların korunması, ıslahı ve sürdürülebilir yönetimi için uygulamalar, Entegre ve Biyolojik Mücadeleye yönelik destekler, Etkin Su kullanımın hedefleyen, modern sulama tesisleri için verilen teşvikler sayılabilir.
Türk Tarımının Sürdürülebilirliği için Bazı Ek Öneriler a) Tarım arazilerinde dönemsel bazda karbon değişimini ölçmeye ve karbon hareketini izlemek üzere uzun vadeli araştırma projelerini desteklemek ve teşvik etmek. Bu konuda küresel ölçekte doğru ve kıyaslanabilir sonuçlara ulaşmak için; yöntem birliğini ve bilgi alışverişini sağlamak gayesiyle, ulusal ve uluslararası enstitü, üniversite ve diğer inisiyatiflerle işbirliği yapmak. Gerekli uluslararası araştırma ağlarına katılmak. b) Bu konuda çağrılı konuşmacıların ve önde gelen bilim adamlarının katılımıyla Bakanlık merkezli çalıştay ve sempozyumlar düzenlemek,
Türk Tarımının Sürdürülebilirliği için Bazı Ek Öneriler c) Anız ve kalıntı yönetiminde bir adım öteye giderek, malçlama gibi uygulamalarla hem karbon havuzunu muhafaza etmek, hem de su tasarrufu sağlamak. Bu uygulamaya çiftçileri yönlendirmek için destekleme mekanizması geliştirmek. d) Tarım danışmanlarını, çiftçileri sürdürülebilir stratejilere yönlendirmeleri için periyodik olarak eğitmek, e) Tarımda yenilenebilir enerji kullanım desteğine ilaveten, en fazla karbon salınımına sebep olan motorin kullanımını(toprak işleme sırasında) biyoyakıt kullanımıyla değiştirmeyi amaçlayan yeni teşvik mekanizmaları geliştirmek.
Türk Tarımının Sürdürülebilirliği için Bazı Ek Öneriler f)işlemesiz yada azaltılmış işlemede kullanılan toprak işleme ekipmanlarını (Doğrudan ekim makinesi, çizel tipi toprak işleme aletleri) mevcut fon kaynakları değerlendirilerek kısmi destekleme kapsamına almak. g) Su tasarrufu, toprağın karbon içeriğinin iyileştirilmesi ve erozyonla mücadele için örtücü bitki(arazinin boş kaldığı zamanlarda) uygulamalarını benimsemek. h) Entegre bitki besleme yaklaşımı ve hassas tarım gibi uygulamaları yurt genelinde yaygınlaştırmak. ı)hayvancılıkta bilinçli atık yönetimiyle emisyonları azaltmak ve çıktıları bitki besleme materyali olarak kullanmak.
TEŞEKKÜRLER. Bülent Sezer Ziraat Yüksek Mühendisi Uluslar arası Tarımsal Eğitim Merkezi Müdürlüğü